Ekofisiologi Apa Kajian dan Aplikasi dalam Haiwan dan Sayuran

The Ecophysiology Adalah cabang ekologi yang mengkaji tindak balas fungsional organisma dalam penyesuaian mereka terhadap perubahan alam sekitar. Setiap makhluk hidup mesti menyesuaikan diri dengan persekitarannya untuk bertahan dan penyesuaian ini adalah struktur dan berfungsi.

Disiplin ini juga dikenali sebagai ekologi fisiologi atau fisiologi alam sekitar, dan menghasilkan pengetahuan asas dan penggunaan. Oleh itu, adalah mungkin untuk mengetahui hubungan antara fisiologi organisma dan perubahan alam sekitar.

Eksperimen ekofisiologi. Sumber: Rasbak [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

Begitu juga, ekofisiologi memberikan maklumat dalam bidang pengeluaran tumbuhan dan haiwan untuk menjana makanan. Sebagai contoh, kajian ekophisiologi tumbuhan toleran terhadap keadaan persekitaran yang melampau telah berguna dalam peningkatan genetik.

Begitu juga, kajian ekofisiologi membolehkan mewujudkan keadaan persekitaran yang paling sesuai untuk mencapai produktiviti haiwan yang lebih besar. Oleh itu, faktor variasi faktor persekitaran dapat diwujudkan untuk memberikan keselesaan kepada haiwan dalam unit pengeluaran.

[TOC]

Apa kajian ekofisiologi?

Ekofisiologi adalah disiplin di mana fisiologi dan ekologi berkumpul. Fisiologi Sains yang mengkaji fungsi makhluk hidup dan ekologi menangani hubungan antara makhluk hidup dan persekitaran mereka.

Dalam pengertian ini, ekofisiologi mengkaji hubungan dinamik antara persekitaran yang berubah dan penyesuaian metabolisme tumbuhan atau haiwan sebelum perubahan ini.

- Eksperimen ekologi

Untuk mencapai matlamatnya, ekofisiologi menggunakan kedua -dua penyelidikan deskriptif dan kaedah eksperimen. Untuk ini, kenal pasti faktor-faktor kimia fizikal yang bertindak terhadap alam sekitar dan menentukan kesannya pada badan.

Faktor -faktor ini boleh menjadi sumber yang digunakan oleh badan untuk kelangsungan hidup atau keadaan yang mempengaruhi operasinya. Selanjutnya, tindak balas fisiologi organisma hidup ditubuhkan sebelum variasi faktor tersebut.

Sistem metabolik yang terlibat

Adalah perlu untuk mengenal pasti sistem organik dan fungsi yang terlibat dalam tindak balas penyesuaian organisma kepada perubahan faktor tertentu. Contohnya, apabila terdapat perubahan suhu terdapat tindak balas dari sistem thermoregulation individu.

Reka bentuk eksperimen

Ecophysiology resort ke reka bentuk eksperimen untuk menubuhkan tindak balas fisiologi organisma kepada perubahan dalam faktor. Contohnya boleh tertakluk kepada individu dari spesies tumbuhan ke kepekatan garam yang berbeza di substrat.

- Jenis Perubahan Alam Sekitar

Sebaik sahaja faktor -faktor yang perlu dikaji, adalah perlu untuk mengenal pasti perubahan yang berlaku di alam sekitar dan watak temporal mereka, menentukan tiga jenis:

Perubahan kitaran

Perubahan ini berulang secara berkala, seperti penggantian stesen iklim atau siang dan malam. Sebelum ini makhluk hidup juga telah mengembangkan fungsi kitaran berikutan irama perubahan alam sekitar.

Kitaran siang dan malam. Sumber: Caliver [CC0]

Sebagai contoh, kejatuhan daun pada musim kering untuk mengurangkan peluh sebelum defisit air. Dalam kes haiwan, terdapat juga penyesuaian kepada perubahan kitaran ini; Contohnya perubahan bulu burung tertentu.

Ia boleh melayani anda: Flora dan Fauna dari Hidalgo

Nival Perdiz (Lagopus muta) dari tundra mempunyai homochromy bermusim dan membentangkan bulu putih musim sejuk sementara pada musim bunga ia berubah menjadi nada gelap dan bervariasi. Oleh itu, penyamarannya disesuaikan dengan salji putih seragam dan kemudian ke nada gelap alam sekitar sepanjang tahun.

Penyesuaian haiwan lain kepada perubahan kitaran adalah hibernasi beruang dan spesies lain pada waktu musim sejuk. Ini menunjukkan perubahan dalam irama metabolik yang termasuk mengurangkan fungsi badan, seperti suhu dan denyutan jantung.

Perubahan rawak

Jenis perubahan ini berlaku secara rawak, tanpa keteraturan yang ditetapkan. Sebagai contoh, tanah runtuh lereng pergunungan, tumpahan minyak atau ketibaan pemangsa baru atau patogen.

Jenis perubahan ini mewakili risiko yang lebih besar untuk spesies, kerana ia berlaku secara drastik dalam kes ini, tindak balas organisma bergantung kepada keplastikan dalam fungsi yang ada.

Perubahan arah

Mereka adalah perubahan dalam persekitaran yang disebabkan secara sengaja oleh manusia dengan tujuan tertentu. Kes ini adalah penebangan hutan hutan untuk menubuhkan padang rumput atau campur tangan tanah lembap untuk menanam nasi.

- Postulates Umum

Bermula dari pengumpulan bukti eksperimen dan pemerhatian dalam bidang semulajadi, ekofisiologi cuba menentukan postulat umum. Ini adalah prinsip umum yang muncul dari keteraturan tindak balas fisiologi tertentu terhadap perubahan alam sekitar.

Undang -undang minimum liebig

Sprengel (1828) mengandaikan bahawa faktor penentu dalam pertumbuhan organisma adalah yang paling jarang di alam sekitar. Seterusnya, prinsip ini dipopularkan oleh Liebig (1840), dan dikenali sebagai undang -undang minimum atau undang -undang Liebig.

Bartholomew (1958) menggunakan prinsip ini untuk pengagihan spesies, menunjukkan ia ditentukan oleh faktor persekitaran yang paling membatasi.

Undang -undang Toleransi Shelford

Pada tahun 1913, Víctor Shelford menyatakan bahawa spesies tertentu wujud dalam amplitud variasi yang ditakrifkan untuk setiap faktor persekitaran dan interaksinya. Ia adalah apa yang dikenali sebagai had toleransi, di mana spesies tidak bertahan.

Undang -undang Toleransi Shelford. Sumber: http: // Ekologi Alam Sekitar.Wikispaces.com/ [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Prinsip ini mentakrifkan bahawa dalam amplitud variasi faktor persekitaran tertentu terdapat tiga keadaan yang mungkin untuk badan. Negeri -negeri ini adalah optimum, tekanan fisiologi dan sikap tidak bertoleransi.

Dalam pengertian ini, dalam jalur optimum faktor, populasi spesies akan banyak. Apabila bergerak jauh dari yang optimum, kawasan tekanan dimasukkan di mana populasi berkurangan dan di luar toleransi mengehadkan spesies hilang.

- Teknologi Digital dan Ekofisiologi

Seperti dalam sains, kajian ekofisiologi telah dipertingkatkan dengan pembangunan teknologi baru. Kerana sifat eksperimennya, disiplin tertentu ini telah disukai oleh perkembangan teknologi digital.

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna Campeche: Spesies Wakil

Pada masa kini terdapat kepelbagaian peranti elektronik mudah alih yang membolehkan mengukur faktor persekitaran di lapangan. Antaranya ialah meter sinaran suria, suhu, kelembapan relatif, kawasan foliar, antara lain.

Contoh aplikasi pada haiwan

- Kesan suhu pada haiwan pembiakan

Bidang yang sangat relevan adalah ekofisiologi yang digunakan untuk pengeluaran haiwan yang bertujuan untuk memahami tindak balas haiwan pembiakan kepada variasi faktor persekitaran. Salah satu faktor ini ialah suhu, dengan mengambil kira trend semasa untuk meningkatkan suhu purata global.

Homeothermia

Haiwan pembiakan kebanyakannya homeotherms, iaitu, mereka mengekalkan suhu dalaman yang stabil walaupun variasi alam sekitar. Ini dicapai terima kasih kepada pelaburan tenaga kimia untuk mengimbangi kenaikan atau penurunan suhu luaran.

Proses pampasan suhu luaran ini dicapai melalui thermoregulation, yang melibatkan hipotalamus, sistem pernafasan dan kulit.

Meletakkan ayam

Telah ditentukan bahawa masa hari ia memakan ayam meletakkan penting untuk produktiviti. Dalam kes ini ia berkaitan dengan keupayaan untuk mengasimilasikan makanan berdasarkan tekanan terma.

Meletakkan ayam. Sumber: PELE (Allan H.M.) [Cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Sekiranya makanan dibekalkan pada waktu terpanas pada hari itu, ayam mengasimilasi kurang dan pengeluarannya berkurangan. Oleh itu, peningkatan suhu ambien menunjukkan penurunan produktiviti ayam koral.

Lembu

Peningkatan suhu memaksa haiwan untuk mengaktifkan mekanisme fisiologi thermoregulation. Ini membayangkan pelaburan tenaga yang dicuri dari penambahan berat badan atau pengeluaran susu.

Sebaliknya, dengan meningkatkan suhu haiwan itu bervariasi keutamaan makanan mereka. Dalam kes ini, pengambilan air meningkat dan mengurangkan penggunaan bahan kering, dengan penurunan berat badan akibatnya.

- Pencemaran dan Katak

Kajian ekofisiologi membenarkan fisiologi spesies haiwan berkaitan dengan persekitaran mereka dan mewujudkan kemungkinan kesan negatif pencemaran. Contohnya adalah keadaan semasa yang mengancam katak dan toads yang tertakluk.

Pencemaran Katak (Atelopus Zeteki). Sumber: Brian Gratwicke [CC oleh 2.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)]

Kira -kira separuh daripada 6.500 spesies amfibia yang diketahui diancam dengan kepupusan. Haiwan ini sangat sensitif terhadap perubahan suhu, kelembapan atau pencemar alam sekitar.

Pernafasan dan peredaran amfibia

Fisiologi pernafasan amfibia sangat pelik, kerana mereka bernafas kedua -duanya oleh paru -paru dan melalui kulit. Apabila mereka keluar dari air, mereka menggunakan paru -paru dan di dalam air mereka bernafas melalui kulit mereka yang telap ke O2, CO2 dan air.

Ia dapat melayani anda: rantai makanan hutan

Kesan

Bentuk pernafasan menjadikan haiwan ini mudah terdedah kepada penyerapan unsur -unsur pencemaran udara dan air. Sebaliknya, memandangkan kepekatan oksigen yang rendah di dalam air, mereka melemahkan kerana mereka tidak menyerapnya dengan betul.

Di bawah syarat -syarat ini, mereka boleh mati atau melemahkan dan terdedah kepada serangan kulat dan bakteria patogen. Salah satu ancaman terbesar ialah kulat patogen Batrachochytrium dendrobatidis, yang menghalang aliran elektrolit di kulit.

Contoh aplikasi dalam loji

- Ekofisiologi tumbuhan zon gersang

Pemanasan global akan menghasilkan beberapa kawasan untuk menghasilkan tanaman tertentu kerana undang -undang toleransi. Iaitu, faktor -faktor seperti ketersediaan air akan keluar dari julat toleransi spesies.

Xerophytes. Sumber: Tomas Castelazo [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/2.5)]

Walau bagaimanapun, spesies zon gersang telah membangunkan strategi untuk menyesuaikan diri dengan defisit air. Dalam pengertian ini, penyelidikan dalam ekofisiologi tumbuhan di kawasan gersang menyediakan cara yang mungkin untuk penambahbaikan genetik tumbuhan.

Osmolites

Salah satu daripada strategi ini adalah pengubahsuaian ekspresi genetik untuk menghasilkan protein yang membantu mentolerir defisit air. Antara protein ini adalah osmolit yang menyumbang kepada sel -sel yang mengekalkan ketegangan mereka walaupun dengan sedikit air.

Pengetahuan tentang protein dan metabolisme mereka boleh digunakan oleh kejuruteraan genetik untuk meningkatkan tanaman.

- Tumbuhan Halofilik Ecophisiology

Salah satu masalah yang dihadapi pertanian adalah kemasinan tanah kerana kepekatan garam yang menambah perairan pengairan. Setakat yang lebih banyak tanah disalin, lanjutan tanah ladang yang tersedia untuk pengeluaran makanan lebih rendah.

Tumbuhan halofil

Walau bagaimanapun, terdapat spesies tumbuhan yang disesuaikan untuk bertahan dalam keadaan kepekatan garam yang tinggi di dalam tanah. Ini adalah tumbuh -tumbuhan halofit yang begitu banyak (Halos= garam; Phyto= tumbuhan).

Spesies ini telah membangunkan satu siri penyesuaian morfologi dan fisiologi sebagai mekanisme untuk mengelakkan penyerapan garam, melancarkan atau mengeluarkannya.

Tumbuhan halophyte seperti makanan

Pengetahuan tentang ekofisiologi tumbuhan ini berfungsi sebagai asas untuk membangunkan sistem pertanian dan menggunakannya sebagai sumber makanan. Dengan cara ini, spesies halofit yang ditanam di tanah pertanian salinized boleh digunakan sebagai makanan untuk lembu

Rujukan

1. Ariasa, r.Ke., Maderb, t.L., Dan Escobara, p.C. (2008). Faktor iklim yang mempengaruhi prestasi produktif daging dan lembu susu. Lengkungan. Med. Doktor haiwan.
2. Blaustein, a.R., Bangun, d.B. Dan sousa, w.P. (1994). Penurunan amfibia: Menilai kestabilan, persiscence, dan kerentanan populasi ke extintis tempatan dan global. Pemuliharaan Biologi.
3. Calow, ms. (Ed.) (1998). Ensiklopedia Ekologi dan Pengurusan Alam Sekitar.
4. Hawkesford, m.J. dan kok, l.J. (2007). Ecophysiology Loji (Vol. 6). Sulfur dalam tumbuhan. Perspektif ekologi.
5. Lüttge, u. dan Scarano, f.R. (2004). Ecophysiology. Majalah Brazil. Bot.
6. Pereyra-Cardozo, m. Dan quiriban, ke. (2014). Protein dalam toleransi tekanan air pada tumbuh -tumbuhan. Semiárida, Jurnal Fakulti Agronomi Unlpam.
7. Purves, w. K., Sadava, d., Orians, g. H. dan Heller, h. C. (2001). Hidup. Sains Biologi.
8. Raven, ms., Evert, r. F. dan Eichhorn, s. Dan. (1999). Biologi tumbuhan.