При аналізі взаємозв'язків між організмами і температурою навколишнього середовища всі організми поділяють на два типи: гомойотермні і пойкилотермні. Такий поділ відноситься до тваринного світу; іноді тварин підрозділяють на теплокровних і холоднокровних.[2]

Гомойотермні організми мають постійну температуру і підтримують її, незважаючи на зміну температури в навколишнім середовищі. Навпроти, пойкилотермні організми не витрачають енергію на підтримку постійної температури тіла, і вона змінюється в залежності від температури навколишнього середовища.

Такий поділ має трохи умовний характер, тому що багато організмів не є абсолютно пойкилотермними або гомойотермними. Багато риб і комах (бджоли, метелика, бабки), плазуючих можуть протягом визначеного часу регулювати температуру тіла, а ссавці при незвичайно низьких температурах послабляють або припиняють ендотермічну регуляцію температури тіла. Так, навіть у таких "класичних" гомойотермних тварин, як ссавці, під час зимової сплячки температура тіла знижується.

Незважаючи на відому умовність розподілу всіх живучих на Землі організмів на ці дві великі групи, він показує, що існує два стратегічних варіанти адаптації до умов температури середовища. Вони склалися в ході еволюції й істотно відрізняються по ряду принципових властивостей: за рівнем і стійкістю температури тіла, за джерелами теплової енергії, за механізмами терморегуляції.

Пойкилотермні тварини є ектотермними, вони мають відносно низький рівень метаболізму. Температура тіла, швидкість фізіолого-біохімічних процесів і загальна активність прямо залежать від температури середовища. Адаптації (компенсації) у пойкилотермних організмів відбуваються на рівні обмінних процесів: оптимум активності ферментів відповідає режиму температур.

Стратегія пойкилотермії полягає в тому, що організми не витрачають енергію на активну терморегуляцію і забезпечують стійкість в інтервалі середніх температур, що зберігаються досить тривалий час. При виході параметрів температури за визначені межі організми припиняють свою діяльність. Пристосування до мінливих температур у цих тварин носять приватний характер.

У гомойотермних організмів існує комплекс пристосувань до мінливих умов температури середовища. Температурні адаптації пов'язані з підтримкою постійного рівня температури тіла і зводяться до одержання енергії для забезпечення високого рівня метаболізму. Інтенсивність останнього в них на 1 - 2 порядки вище, ніж у пойкилотермних. Фізіолого-біохімічні процеси в них протікають в оптимальних температурних умовах. В основі теплового балансу лежить використання власної теплопродукції, тому їх відносять до ендотермних організмів. Регулюючу роль у підтримці постійної температури тіла відіграє нервова система.

Стратегія гомойотермії зв'язана з великими енергетичними витратами на підтримку постійної температури тіла. Гомойотермія характерна для вищих організмів. До них відносять два класи вищих хребетних тварин: птахів і ссавців. Еволюція цих груп була спрямована на ослаблення залежності від зовнішніх факторів середовища шляхом підвищення ролі центральних регулюючих механізмів, зокрема, нервової системи. Більшість видів живих організмів є пойкилотермними. Вони широко розселені на Землі і займають різноманітні екологічні ніші.

Реакція конкретного виду на температуру не постійна і може змінюватися в залежності від часу впливу температури навколишнього середовища і ряду інших умов. Іншими словами, організм може пристосовуватися до зміни температурного режиму. Якщо таке пристосування реєструють у лабораторних умовах, то процес звичайно називають акклімаціей, якщо ж у природних - акліматизацією. Однак розходження між цими термінами лежить не в місці реєстрації реакції, а в її суті: у першому випадку мова йде про так називану фенотипічну, а в другому - генотипічну адаптацію, тобто адаптацію на генетичному рівні. У тому випадку, якщо організм не може пристосуватися до зміни температурного режиму, він гине. Причиною загибелі організму при високих температурах є порушення гомеостазу й інтенсивності обміну речовин, денатурація білків і інактивація ферментів, зневоднювання. Необоротні порушення структури білків виникають при температурі близько 60°С. Саме такий поріг "теплової смерті" у ряду найпростіших і деяких нижчих багатоклітинних організмів. Адаптації до зміни температур виражаються в них в утворенні таких форм існування, як цисти, спори, насіння. У тварин "теплова смерть" настає раніше, ніж відбувається денатурація білків, унаслідок порушень діяльності нервової системи й інших регуляторних механізмів.

При низьких температурах обмін сповільнюється або навіть припиняється, відбувається утворення кристалів льоду усередині кліток, що приводить до їх руйнування, підвищення внутрішньоклітинної концентрації солей, порушенню осмотичної рівноваги і денатурації білків. Морозотривкі рослини витримують повне зимове промерзання завдяки ультраструктурним перебудовам, спрямованим на зневоднювання кліток. Семена витримують температури, близькі до абсолютного нуля.

Вологість.

З погляду еколога вода, тобто її кількість і якість у навколишньому середовищі, є фізичним фактором, що лімітує, як у наземних, так і у водних екосистемах. Вода являє собою ресурс, що відноситься до всієї екосистемі. Вона складає основну масу організмів тварин і рослин. Тканини більшості живих організмів на 50 - 80 % складаються з води. У ряду організмів зміст води ще вище: у тілі медузи, наприклад, утримується близько 95 % води, у тканинах молюсків - 92 %. Внутрішнє середовище практично усіх відомих організмів є водним, і всі обмінні процеси протікають саме тут. Найбільш древній шлях регуляції функцій - гуморальний, тобто "рідинний"; нервова система і нервові шляхи регуляції з'явилися в ході еволюції пізніше.

Водний обмін протікає в двох напрямках: надходження води в організм і виділення води з