6. Klimatisko faktoru ietekme uz dzīvajiem organismiem
Klimats un ilgtspējīga attīstība
Redaktori: Māris Kļaviņš un Jānis Zaļoksnis.
Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 2016, lpp
Grāmata “Klimats un ilgtspējīga attīstība” izstrādāta un izdota Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta 2009.–2014. gada perioda programmas “Nacionālā klimata politika” neliela apjoma grantu shēmas projektu “Kapacitātes celšana pētījumiem un pasākumiem sabiedrības zināšanu uzlabošanai par klimata pārmaiņām un to radītajām sekām” projekta “Klimata pārmaiņu izglītība visiem” ietvaros.
6.3. Temperatūras ietekme uz dzīvajiem organismiem
Vides temperatūra ir viens no svarīgākajiem organismus ietekmējošiem klimatiskajiem faktoriem. Ja vides temperatūra ir mazāka vai pārsniedz noteiktu kritisko robežlielumu, organisms nespēj nodrošināt dzīvības procesus un iet bojā, vai nu nosalstot vai pārkarstot. Dažādu sugu organismu tolerances intervāli attiecībā uz temperatūru ļoti atšķiras. Primitīviem organismiem, tādiem kā baktērijas un sēnes, tolerances intervāli parasti ir ievērojami plašāki nekā augstāk attīstītajiem. Sēņu sporas saglabā dzīvotspēju pat temperatūrās, kas tuvas absolūtajai nullei (–273 °C) vai ievērojami pārsniedz ūdens viršanas temperatūru (+100 °C). Augstāk attīstītajiem organismiem tolerance pret temperatūru ir daudz mazāka un svārstās robežās no 0 °C līdz +50 °C.
Minētie adaptācijas mehānismi vides temperatūras izmaiņām ir izveidojušies ilgstošā sugu evolūcijas procesā, pielāgojoties konkrēta klimatiskā apgabala temperatūras režīmam. Gadījumos, ja notiek krasas izmaiņas šajā režīmā, sugas masveidā iet bojā. Konkrētas sugas eksistencei ir svarīgas šādas temperatūras: minimālās temperatūras ziemā, maksimālās temperatūras vasarā un pozitīvo temperatūru summas. Pēdējās iegūstamas, ja saskaita visas mēneša vai sezonas diennakts temperatūras, kuras nav mazākas par noteiktu normu, teiksim +4 °C (tiek izmantotas arī citas vērtības, piemēram +5 °C vai +6 °C). Pozitīvo temperatūru summai kā rādītājam ir ļoti liela bioloģiska jēga; organisma fizioloģiskie procesi – augšana, dzimumšūnu nobriešana un vairošanās nevar notikt temperatūrā, kas zemāka par attiecīgo normu. Respektīvi, ja laika periods ar temperatūrām, kas augstākas par konkrēto normu nav pietiekami ilgs, organisms nepagūst izaugt, nobriest vai savairoties. Līdz ar to pilnvērtīga sugas eksistence tādos apstākļos nav iespējama. Tāpēc daudzi dienvidu augi mērenajā zonā var gan uzziedēt, bet dod augļus tikai apsildāmas oranžērijas apstākļos. Ja klimata pasiltināšanās rezultātā palielinās temperatūru summa, veģetācijas sezona kļūst garāka un attiecīgais reģions kļūst piemērotāks dienvidu sugu attīstībai. Taču ļoti būtiskas sugas eksistencei ir arī gada maksimālās un minimālās temperatūras. Pietiek, ja sezonas laikā kaut uz dažām stundām temperatūra pazeminās vai pārsniedz attiecīgās sugas kritisko punktu, lai tās eksistence konkrētajā reģionā nebūtu iespējama. Tas notiek, neraugoties uz to, ka pārējā laikā temperatūras svārstības ir sugai pieņemamas.
Jebkurai dzīvo organismu sugai piemīt ekspansijas tieksmes. Suga savā izplatības areālā ir sastopama lielāku vai mazāku indivīdu grupu – populāciju veidā. Temperatūra ir viens no sugas ekspansiju ierobežojošiem faktoriem, kas nosaka tās izplatības areāla robežas. Siltākos gados dienvidu sugu populācijas izlaužas uz ziemeļiem, gluži tāpat vēsākos gados ziemeļu populācijas paplašina savus areālus uz dienvidiem. Tādējādi sugu areālu robežas ir izplūdušas, un atšķirībā no valstu robežām nemitīgi mainās. Klimata pasiltināšanās ir viens no būtiskiem iemesliem dienvidu sugu ekspansijai ziemeļu reģionos un vēsāku klimatu mīlošu sugu izzušanai dienvidu reģionos.
Minētie adaptācijas mehānismi vides temperatūras izmaiņām ir izveidojušies ilgstošā sugu evolūcijas procesā, pielāgojoties konkrēta klimatiskā apgabala temperatūras režīmam. Gadījumos, ja notiek krasas izmaiņas šajā režīmā, sugas masveidā iet bojā. Konkrētas sugas eksistencei ir svarīgas šādas temperatūras: minimālās temperatūras ziemā, maksimālās temperatūras vasarā un pozitīvo temperatūru summas. Pēdējās iegūstamas, ja saskaita visas mēneša vai sezonas diennakts temperatūras, kuras nav mazākas par noteiktu normu, teiksim +4 °C (tiek izmantotas arī citas vērtības, piemēram +5 °C vai +6 °C). Pozitīvo temperatūru summai kā rādītājam ir ļoti liela bioloģiska jēga; organisma fizioloģiskie procesi – augšana, dzimumšūnu nobriešana un vairošanās nevar notikt temperatūrā, kas zemāka par attiecīgo normu. Respektīvi, ja laika periods ar temperatūrām, kas augstākas par konkrēto normu nav pietiekami ilgs, organisms nepagūst izaugt, nobriest vai savairoties. Līdz ar to pilnvērtīga sugas eksistence tādos apstākļos nav iespējama. Tāpēc daudzi dienvidu augi mērenajā zonā var gan uzziedēt, bet dod augļus tikai apsildāmas oranžērijas apstākļos. Ja klimata pasiltināšanās rezultātā palielinās temperatūru summa, veģetācijas sezona kļūst garāka un attiecīgais reģions kļūst piemērotāks dienvidu sugu attīstībai. Taču ļoti būtiskas sugas eksistencei ir arī gada maksimālās un minimālās temperatūras. Pietiek, ja sezonas laikā kaut uz dažām stundām temperatūra pazeminās vai pārsniedz attiecīgās sugas kritisko punktu, lai tās eksistence konkrētajā reģionā nebūtu iespējama. Tas notiek, neraugoties uz to, ka pārējā laikā temperatūras svārstības ir sugai pieņemamas.
Jebkurai dzīvo organismu sugai piemīt ekspansijas tieksmes. Suga savā izplatības areālā ir sastopama lielāku vai mazāku indivīdu grupu – populāciju veidā. Temperatūra ir viens no sugas ekspansiju ierobežojošiem faktoriem, kas nosaka tās izplatības areāla robežas. Siltākos gados dienvidu sugu populācijas izlaužas uz ziemeļiem, gluži tāpat vēsākos gados ziemeļu populācijas paplašina savus areālus uz dienvidiem. Tādējādi sugu areālu robežas ir izplūdušas, un atšķirībā no valstu robežām nemitīgi mainās. Klimata pasiltināšanās ir viens no būtiskiem iemesliem dienvidu sugu ekspansijai ziemeļu reģionos un vēsāku klimatu mīlošu sugu izzušanai dienvidu reģionos.