Factori antropici
Acestea sunt forme ale activității societății umane care schimbă habitatul pentru o varietate de organisme.
Factorii antropici acționează de obicei indirect, prin schimbarea acțiunii factorilor abiotici și biotici.
De exemplu, subțierea în pădurile de conifere cu frunze largi creează condiții favorabile pentru majoritatea păsărilor passeriforme mici, dar tăierea copacilor goi reduce numărul de cuiburi goale (bufnițe, muște zburătoare)
În același timp, grozav și direct impactul factorilor antropici: defrișări, braconaj.
Influența factorilor de mediu asupra unui organism viu este foarte diversă. Unii factori au un efect mai puternic, alții sunt mai slabi; unele afectează toate aspectele vieții, altele - pe un anumit proces de viață separat. Cu toate acestea, prin natura efectului lor asupra organismelor și în răspunsurile ființelor vii, este posibil să se dezvăluie o serie de modele generale care se încadrează într-o anumită schemă generală a acțiunii factorului ecologic asupra activității vitale a organismului.
Abscisa arată intensitatea factorului (de exemplu, temperatura, iluminarea, concentrația sărurilor în soluția solului, umiditatea solului etc.), iar ordonata arată reacția organismului la un factor ecologic în expresia sa cantitativă (de exemplu, intensitatea fotosintezei, respirației, creșterii Mărimea organismului sau a organelor sale, numărul de indivizi pe unitatea de suprafață etc.). Intervalul de acțiune al factorului ecologic este limitat de valorile de prag extreme corespunzătoare (puncte de minim și maxim) ale acestui factor, la care existența unui organism este încă posibilă. Limitele dintre punctele critice se numesc valența ecologică a ființelor vii în raport cu un factor de mediu specific. Valorile factorului ecologic care sunt cele mai favorabile pentru o anumită specie se numesc optime sau doar optim ecologic ... Aceleași valori ale factorului care sunt nefavorabile pentru o anumită specie sunt numite maxime sau pur și simplu pesim de mediu .
Diferite tipuri de organisme vii diferă semnificativ între ele atât în \u200b\u200bpoziția optimului, cât și în valența ecologică. De exemplu, vulpile arctice din tundră pot tolera fluctuații ale temperaturii aerului în intervalul de aproximativ 80 0 С (de la +30 la -55 0 С), în timp ce crustaceele cu apă caldă Corilia mirabilis pot rezista schimbărilor de temperatură ale apei în intervalul de cel mult 6 0 С (de la 23 la 29 0 C), și cyanobacterium filamentos oscilatoriu care trăiește pe aproximativ. Java în apă cu o temperatură de 64 0 С, moare la 68 0 С după 5-10 minute. De asemenea, unele ierburi de pajiști preferă solurile cu o gamă destul de restrânsă de aciditate (de exemplu, erica comună, măcrișul, scoaterea albului servește ca indicatori ai solurilor acide cu un pH de 3,5-4,5), altele cresc bine într-o gamă largă de pH - de la puternic acid la alcalin ( de exemplu, pinul scotian). Tipurile de organisme pentru existența cărora se numesc condiții de mediu strict definite, relativ constante stenobiontic , și cele care au o valență ecologică largă în raport cu un complex de factori - euribiontic ... În acest caz, speciile pot avea o amplitudine îngustă în raport cu un factor și larg - la altul (de exemplu, pot fi limitate la un interval de temperatură îngust și un interval larg de salinitate). În plus, aceeași forță de manifestare a factorilor poate fi optimă pentru o specie, pesimală pentru alta și poate depăși limitele de rezistență pentru o treime.
Supraviețuirea organelor atinge maximul la valorile medii ale acestui factor de mediu.
Capacitatea unei specii de a reproduce indivizi, de a concura cu alții va fi limitată de factorul care se abate cel mai mult de la valoarea sa optimă. Dacă valoarea cantitativă a cel puțin unuia dintre factori depășește limitele rezistenței, atunci existența speciei devine imposibilă, oricât de favorabile ar fi celelalte condiții.
Astfel de factori care depășesc limitele maximului sau minimului se numesc limitativi. De exemplu, răspândirea multor animale și plante în nord limitează de obicei lipsa căldurii, în timp ce în sud factorul limitativ pentru aceeași specie poate fi lipsa de umiditate sau hrana necesară. Factorii limitativi ai mediului determină, de asemenea, aria geografică a speciei.
Adaptarea organismelor la ritmul sezonier al condițiilor externe.
Clima este una dintre componentele principale ale mediului natural. Pentru viața plantelor și animalelor terestre, cele mai importante componente ale climei sunt lumina, temperatura și umiditatea. O caracteristică importantă a acestor factori este schimbarea lor regulată pe parcursul anului și a zilei și în legătură cu zonarea geografică. Prin urmare, adaptările la acestea sunt de natură zonală și sezonieră.
Periodicitatea sezonieră este unul dintre cele mai frecvente fenomene din natura vie. Se pronunță în special la latitudini măsurate. În centrul fenomenelor sezoniere externe simple și bine cunoscute din lumea organelor se află reacții adaptative complexe de natură ritmică, care au fost dezvăluite relativ recent.
De exemplu, luați în considerare frecvența sezonieră în regiunile centrale ale țării noastre. Aici, variația anuală a temperaturii este de o importanță majoră pentru plante și animale. Perioada favorabilă vieții durează aproximativ șase luni.
Semne de primăvară apar de îndată ce zăpada se topește: salcie, arin, floare de alun, apar germeni de plante, sosesc păsări migratoare. În acest moment, chiar și înghețurile mici deteriorează plantele și provoacă moartea multor insecte.
La mijlocul verii, în ciuda temperaturii și abundenței precipitațiilor, creșterea multor plante încetinește. Reproducerea se termină la păsări.
A doua jumătate a verii și începutul toamnei este perioada de coacere a fructelor și semințelor la majoritatea plantelor și acumularea de substanțe nutritive în țesuturile lor. În același timp, se observă deja semne de pregătire pentru iarnă. Se formează muguri de iernare, iar lăstarii pe copaci sunt lignificați; există un flux crescut de substanțe nutritive de la frunze la tulpini și rădăcini. Muta de toamnă începe la păsări și mamifere, păsările migratoare se înghesuie în turme.
Pregătirea pentru iarnă se încheie cu căderea frunzelor plantelor, plecarea multor păsări, dispariția insectelor care se ascund și mor. Chiar înainte de apariția înghețurilor stabile, începe o perioadă de repaus în timpul iernii în natură.
Starea de repaus de iarnă este deosebit de pronunțată în rândul organismelor care nu sunt capabile să mențină o temperatură corporală constantă, adică la plante, toate nevertebratele și vertebratele inferioare.
Somnul de iarnă nu este doar o oprire a dezvoltării cauzată de temperaturi scăzute, ci o adaptare fiziologică foarte complexă. La fiecare specie, starea de repaus în timpul iernii apare doar într-un anumit stadiu de dezvoltare. Deci, plantele iernează semințe, părți supraterane și subterane cu muguri în repaus. În diferite stadii de dezvoltare, repausul de iarnă apare la insecte (țânțar anofel, fluture - urticarie hibernează în stadiul unei insecte adulte, un fluture - varză în stadiul pupal, viermi de mătase în stadiul oului).
Etapele de hibernare ale plantelor și animalelor au multe caracteristici fiziologice similare. Intensitatea metabolismului este redusă semnificativ. La păsări și mamifere, starea de animație complet suspendată nu apare. Au dezvoltat alte adaptări pentru iarnă. De exemplu, năpârlirea la mamifere face loc unui strat mai gros și mai lung, cu un substrat abundent, în timp ce puful se formează la păsări. Acest lucru reduce disiparea căldurii.
Cu toate acestea, activitatea de iarnă este posibilă numai pentru acele animale și păsări care se pot hrăni în această perioadă.
Animalele pentru care nu există hrană suficientă în timpul iernii hibernează (lilieci, multe rozătoare, bursuci, urși).
Păsările au cunoscut migrații sezoniere (zboruri).
Principalul factor în reglarea ciclurilor sezoniere este modificarea lungimii zilei. Reacția corpului la lungimea orelor de zi - fotoperiodism ... Fotoperiodismul este o adaptare comună importantă care reglează fenomenele sezoniere într-o mare varietate de organisme.
Lungimea zilei este un factor de semnal care determină direcția proceselor biologice. Schimbarea lungimii zilei este întotdeauna strâns legată de cursul temperaturii și precede schimbarea acesteia. Pe parcursul anului, lungimea zilei se schimbă într-un mod strict regulat și nu este supusă fluctuațiilor aleatorii, ca și alți factori de mediu. Prin urmare, lungimea zilei servește ca un precursor astronomic precis al schimbărilor sezoniere ale temperaturii și ale altor condiții.
Factori de mediu.
Conceptul de mediu natural include toate condițiile de viață și natura neînsuflețită în care există un organism, populație și comunitate naturală. Mediul natural afectează direct sau indirect starea și proprietățile acestora. Componentele mediului natural care afectează starea și proprietățile organismului, populației, comunității naturale se numesc factori de mediu. Printre aceștia, există trei grupuri diferite de factori în natură:
factori abiotici - toate componentele naturii neînsuflețite, printre care cele mai importante sunt lumina, temperatura, umiditatea și alte componente ale climei, precum și compoziția mediului apei, aerului și solului;
factori biotici - interacțiuni între diferiți indivizi din populații, între populațiile din comunitățile naturale;
factori limitativi - factori de mediu care depășesc rezistența maximă sau minimă, limitând existența speciei.
factor antropogen - toate diferitele activități umane care duc la o schimbare a naturii ca habitat al tuturor organismelor vii sau care le afectează direct viața.
Diversi factori de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea, alimentele, afectează fiecare persoană. Ca răspuns la aceasta, organismele, prin selecție naturală, dezvoltă diverse adaptări la acestea. Intensitatea factorilor cei mai favorabili vieții se numește optim sau optim.
Valoarea optimă a acestui sau acelui factor pentru fiecare specie este diferită. În funcție de atitudinea față de un anumit factor, speciile pot fi calde și iubitoare de frig (elefant și urs polar), iubitoare de umiditate și iubitoare de uscare (tei și saxaul), adaptate la salinitate ridicată sau scăzută etc.
Factor de limitare
Corpul este simultan influențat de numeroși factori de mediu, diversi și multidirecționali. În natură, combinația tuturor influențelor în valorile lor optime, cele mai favorabile este practic imposibilă. Prin urmare, chiar și în habitate în care toți factorii ecologici (sau principali) sunt combinați cel mai favorabil, fiecare dintre ei se abate cel mai adesea oarecum de la optim. Pentru a caracteriza efectul factorilor de mediu asupra animalelor și plantelor, este esențial ca, în raport cu unii factori, organismele să aibă o gamă largă de rezistență și să reziste la abateri semnificative în intensitatea factorului de la valoarea optimă.
Temperatura efectivă este înțeleasă ca diferența dintre temperatura mediului și pragul de temperatură de dezvoltare. Deci, dezvoltarea ouălor de păstrăv începe la 0 ° C, ceea ce înseamnă că această temperatură este pragul de dezvoltare. La o temperatură a apei de 2 C, puii ies din membranele faciale după 205 zile, la 5 ° C - după 82 de zile și la 10 ° C - după 41 de zile. În toate cazurile, produsul temperaturilor ambiante pozitive după numărul de zile de dezvoltare rămâne constant: 410. Aceasta va fi suma temperaturilor efective.
Astfel, pentru implementarea programului genetic de dezvoltare, animalele cu temperatură corporală variabilă (și plante) trebuie să primească o anumită cantitate de căldură.
Atât pragurile de dezvoltare, cât și suma temperaturilor efective sunt diferite pentru fiecare specie. Acestea se datorează adaptării istorice a speciei la anumite condiții de viață.
Momentul înfloririi plantelor depinde și de suma temperaturilor pentru o anumită perioadă de timp. De exemplu, un picior are nevoie de 77 pentru a înflori, 453 pentru vișine și 500 pentru căpșuni. Suma temperaturilor efective care trebuie atinse pentru a finaliza ciclul de viață limitează adesea distribuția geografică a unei specii. Astfel, limita nordică a vegetației lemnoase coincide cu izotermele din iulie de S ... 12 ° C. La nord, nu mai există suficientă căldură pentru dezvoltarea copacilor, iar zona forestieră este înlocuită de tundră. La fel, dacă orzul crește bine în zona temperată (suma temperaturilor sale pentru întreaga perioadă de la însămânțare până la recoltare este de 160 -1900 ° C), atunci această cantitate de căldură nu este suficientă pentru orez sau bumbac (cu suma necesară a temperaturilor de 2000-4000 ° C) ).
Mulți factori devin limitativi în timpul sezonului de reproducere. Limitele de rezistență pentru semințe, ouă, embrioni, larve sunt de obicei mai înguste decât pentru plantele și animalele adulte. De exemplu, mulți crabi pot pătrunde într-un râu mult în amonte, dar larvele lor nu se pot dezvolta în apa râului. Gama păsărilor de vânat este adesea determinată de influența climatului asupra ouălor sau a puilor, mai degrabă decât asupra adulților.
Identificarea factorilor limitativi este foarte importantă din punct de vedere practic. Deci, grâul crește slab pe solurile acide, iar introducerea varului în sol poate crește semnificativ randamentele. ...
Factorii de mediu acționează întotdeauna asupra organismelor dintr-un complex. Mai mult, rezultatul nu este suma impactului mai multor factori, ci există un proces complex de interacțiune a acestora. În același timp, viabilitatea organismului se schimbă, apar proprietăți adaptative specifice care îi permit să supraviețuiască în anumite condiții, să transfere fluctuațiile valorilor diferiților factori.
Influența factorilor de mediu asupra corpului poate fi reprezentată sub forma unei diagrame (Fig. 94).
Cea mai favorabilă intensitate a factorului ecologic pentru organism se numește optimă sau optim.
Abaterea de la acțiunea optimă a factorului duce la inhibarea activității vitale a organismului.
Se numește granița dincolo de care este imposibilă existența unui organism limită de rezistență.
Aceste limite sunt diferite pentru diferite specii și chiar pentru diferiți indivizi din aceeași specie. De exemplu, straturile superioare ale atmosferei, izvoarele termale și deșertul de gheață din Antarctica sunt dincolo de limitele de rezistență pentru multe organisme.
Un factor de mediu care depășește rezistența corpului este numit limitativ.
Are o limită superioară și inferioară. Deci, pentru pești, factorul limitativ este apa. În afara mediului acvatic, viața lor este imposibilă. O scădere a temperaturii apei sub 0 ° C este limita inferioară, iar o creștere peste 45 ° C este o limită superioară de rezistență.
Figura: 94. Schema de acțiune a factorului ecologic asupra corpului
Astfel, optimul reflectă caracteristicile habitatului diferitelor specii. În conformitate cu nivelul celor mai favorabili factori, organismele sunt împărțite în cald și iubitor de frig, iubitor de umiditate și rezistent la secetă, iubitor de lumină și tolerant la umbră, adaptat la viața în apă sărată și proaspătă etc. Cu cât este mai mare limita de rezistență, cu atât organismul este mai plastic. Mai mult, limita de rezistență în raport cu diferiți factori de mediu din organisme nu este aceeași. De exemplu, plantele iubitoare de umiditate pot tolera schimbări mari de temperatură, în timp ce lipsa de umiditate este distructivă pentru ele. Speciile îngust adaptate sunt mai puțin plastice și au o limită mică de rezistență, speciile adaptate pe scară largă sunt mai plastice și au o gamă largă de fluctuații ale factorilor de mediu.
Pentru peștii care trăiesc în mările reci din Antarctica și Oceanul Arctic, intervalul de temperatură tolerat este de 4-8 ° C. Pe măsură ce temperatura crește (peste 10 ° C), acestea se opresc din mișcare și cad într-un torop termic. Pe de altă parte, peștii din latitudini ecuatoriale și temperate tolerează fluctuații de temperatură de la 10 la 40 ° C. Animalele cu sânge cald au o gamă mai largă de rezistență. De exemplu, vulpile arctice din tundră pot tolera scăderile de temperatură de la -50 la 30 ° C.
Plantele din latitudini temperate pot rezista la fluctuații de temperatură de 60-80 ° C, în timp ce plantele tropicale au un interval de temperatură mult mai restrâns: 30-40 ° C.
Interacțiunea factorilor de mediu constă în faptul că o modificare a intensității unuia dintre ei poate restrânge limita de rezistență la un alt factor sau, dimpotrivă, o poate crește. De exemplu, temperatura optimă crește toleranța la lipsa de umiditate și alimente. Umiditatea ridicată reduce semnificativ rezistența corpului la temperaturi ridicate. Intensitatea impactului factorilor de mediu este direct proporțională cu durata acestui impact. Expunerea prelungită la temperaturi ridicate sau scăzute este dăunătoare multor plante, în timp ce picăturile pe termen scurt sunt tolerate în mod normal de plante. Factorii limitativi pentru plante sunt compoziția solului, prezența azotului și a altor substanțe nutritive în acesta. Deci, trifoiul crește mai bine pe solurile sărace în azot și urzica - dimpotrivă. O scădere a conținutului de azot din sol duce la o scădere a rezistenței la secetă a cerealelor. Plantele se înrăutățesc pe solurile sărate, multe specii nu prind rădăcini deloc. Astfel, adaptabilitatea organismului la factorii de mediu individuali este individuală și poate avea atât o gamă largă cât și o gamă îngustă de rezistență. Dar dacă schimbarea cantitativă a cel puțin unuia dintre factori depășește limita de rezistență, atunci, în ciuda faptului că alte condiții sunt favorabile, corpul moare.
Se numește ansamblul factorilor de mediu (abiotici și biotici) necesari existenței unei specii nișă ecologică.
Nișa ecologică caracterizează modul de viață al organismului, condițiile de locuit și nutriția acestuia. Spre deosebire de o nișă, conceptul de habitat desemnează teritoriul în care trăiește un organism, adică „adresa” acestuia. De exemplu, locuitorii stepici erbivori, vaca și cangurul, ocupă aceeași nișă ecologică, dar au habitate diferite. Dimpotrivă, locuitorii pădurii - veverița și elanul, care sunt și erbivore, ocupă nișe ecologice diferite. Nișa ecologică determină întotdeauna distribuția organismului și rolul acestuia în comunitate.
| |
Secțiunea 67. Impactul asupra anumitor factori de mediu asupra organismelor§ 69. Proprietățile de bază ale populațiilor
Pagini similare
Adaptările organismelor la mediu se numesc adaptări. Capacitatea de adaptare este una dintre proprietățile de bază ale vieții în general, deoarece oferă însăși posibilitatea existenței sale, capacitatea organismelor de a supraviețui și de a se reproduce. Adaptările se manifestă la diferite niveluri: de la biochimia celulelor și comportamentul organismelor individuale la structura și funcționarea comunităților și a sistemelor ecologice. Adaptările apar și se schimbă în timpul evoluției speciilor.
Proprietățile individuale sau elementele mediului care afectează organismele sunt numite factori de mediu. Factorii de mediu sunt diversi. Ele pot fi necesare sau, dimpotrivă, dăunătoare pentru ființele vii, facilitează sau împiedică supraviețuirea și reproducerea. Factorii de mediu au o natură și o specificitate a acțiunii diferite. Factorii de mediu sunt împărțiți în abiotici și biotici, antropici.
Factorii abiotici - temperatura, lumina, radiațiile radioactive, presiunea, umiditatea aerului, compoziția sării apei, vântului, curenților, terenului - toate acestea sunt proprietăți de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismele vii.
Factorii biotici sunt forme de influență a ființelor vii unul asupra celuilalt. Fiecare organism experimentează în mod constant influența directă sau indirectă a altor creaturi, intră în contact cu reprezentanții propriei specii și ale altor specii, depinde de ele și exercită o influență asupra lor. Lumea organică din jur este o parte integrantă a mediului fiecărei ființe vii. Interconectările organismelor stau la baza existenței biocenozelor și a populațiilor; considerația lor aparține domeniului sinecologiei.
Factorii antropici sunt forme ale activității societății umane care duc la schimbări în natură ca habitat al altor specii sau le afectează direct viața. Deși omul influențează viața sălbatică prin schimbări în factorii abiotici și relațiile biotice ale speciilor, activitatea antropogenă ar trebui să se distingă ca o forță specială care nu se încadrează în cadrul acestei clasificări. Importanța influenței antropice asupra lumii vii a planetei continuă să crească rapid. Unul și același factor de mediu are semnificații diferite în viața organismelor co-vii din diferite specii. De exemplu, un vânt puternic în timpul iernii este nefavorabil pentru animalele mari, cu locuințe deschise, dar nu le afectează pe cele mai mici care se refugiază în vizuini sau sub zăpadă. Compoziția de sare a solului este importantă pentru nutriția plantelor, dar este indiferentă pentru majoritatea animalelor terestre etc.
Modificările factorilor de mediu în timp pot fi: 1) periodic-periodice, schimbând puterea impactului în legătură cu momentul zilei sau sezonul anului sau ritmul refluxului și fluxului în ocean; 2) neregulate, fără o periodicitate clară, de exemplu, modificări ale condițiilor meteorologice în ani diferiți, fenomene catastrofale - furtuni, averse, alunecări de teren etc; 3) direcționate pentru perioade de timp cunoscute, uneori lungi, de exemplu, în timpul răcirii sau încălzirii climatului, creșterea excesivă a corpurilor de apă, pășunatul constant al animalelor din aceeași zonă etc. Factorii de mediu au diverse efecte asupra organismelor vii, adică poate influența ca stimuli provocând modificări adaptive în funcțiile fiziologice și biochimice; ca constrângeri care fac imposibilă existența în aceste condiții; ca modificatori care provoacă modificări anatomice și morfologice în organisme; ca semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.
În ciuda varietății mari de factori de mediu, o serie de modele generale pot fi identificate în natura impactului lor asupra organismelor și în răspunsurile ființelor vii.
1. Legea optimului. Fiecare factor are doar anumite limite de influență pozitivă asupra organismelor. Rezultatul acțiunii unui factor variabil depinde în primul rând de puterea manifestării sale. Atât acțiunea insuficientă, cât și cea excesivă a factorului afectează negativ activitatea vitală a indivizilor. Forța favorabilă de influență este numită zona optimă a factorului ecologic sau pur și simplu cea optimă pentru organismele unei specii date. Cu cât deviația de la optim este mai puternică, cu atât este mai pronunțat efectul deprimant al acestui factor asupra organismelor (zona pesimică). Valorile maxime și minime tolerabile ale factorului sunt puncte critice, dincolo de care existența nu mai este posibilă, se produce moartea. Limitele de rezistență între punctele critice se numesc valența ecologică (intervalul de toleranță) al ființelor vii în raport cu un factor specific de mediu.
Reprezentanții diferitelor specii diferă foarte mult între ei atât în \u200b\u200bpoziția optimului, cât și în valența ecologică. De exemplu, vulpile arctice din tundră pot tolera fluctuațiile temperaturii aerului în intervalul de aproximativ 80 ° C (de la + 30 ° la -55 ° C), în timp ce crustaceele cu apă caldă Copilia mirabilis pot rezista la schimbări de temperatură a apei în intervalul de cel mult 6 ° C (de la 23 ° C până la 29 ° C). Apariția unor game înguste de toleranță în evoluție poate fi privită ca o formă de specializare, în urma căreia se obține o eficiență mai mare în detrimentul adaptabilității și crește diversitatea în comunitate.
Aceeași forță a manifestării factorului poate fi optimă pentru o specie, pesimală pentru alta și poate depăși limitele de rezistență pentru o treime.
Valența ecologică largă a unei specii în raport cu factorii de mediu abiotici este indicată prin adăugarea prefixului „evry” la numele factorului. Specii euritermale - rezistând la fluctuații semnificative de temperatură, euribat - o gamă largă de presiune, eurilină - grade diferite de salinitate.
Incapacitatea de a tolera fluctuații semnificative ale factorului, sau valența ecologică îngustă, se caracterizează prin prefixul „steno” - specii stenotermale, stenobatice, stenohaline etc. care sunt capabili să se adapteze la diferite condiții de mediu - euribiontice.
2. Ambiguitatea acțiunii factorului asupra diferitelor funcții. Fiecare factor are un efect diferit asupra funcțiilor corpului diferite. Un optim pentru unele procese poate fi un pesim pentru altele. Deci, temperatura aerului de la 40 ° la 45 ° C la animalele cu sânge rece crește foarte mult rata proceselor metabolice din organism, dar inhibă activitatea fizică, iar animalele cad în corpul termic. Pentru mulți pești, temperatura apei, care este optimă pentru maturarea produselor de reproducere, este nefavorabilă pentru reproducere, care apare într-un interval de temperatură diferit.
Ciclul de viață, în care în anumite perioade corpul îndeplinește în principal anumite funcții (nutriție, creștere, reproducere, dispersare etc.), este întotdeauna în concordanță cu modificările sezoniere ale complexului factorilor de mediu. Organismele mobile își pot schimba habitatul pentru implementarea cu succes a tuturor funcțiilor lor vitale. Perioada de reproducere este de obicei critică; în această perioadă, mulți factori de mediu devin adesea limitativi. Limitele de toleranță pentru indivizii reproducători, semințe, ouă, embrioni, răsaduri și larve sunt de obicei mai restrânse decât cele pentru plantele sau animalele adulte care nu se reproduc. Astfel, un chiparos adult poate crește pe zonele muntoase uscate și scufundat în apă, dar se reproduce numai acolo unde există sol umed, dar nu inundat, pentru dezvoltarea răsadurilor. Multe animale marine pot tolera apa sălbatică sau proaspătă cu niveluri ridicate de clorură, așa că intră adesea în râuri în amonte. Dar larvele lor nu pot trăi în astfel de ape, astfel încât speciile nu se pot reproduce în râu și nu se stabilesc aici permanent.
3. Variabilitatea, variabilitatea și diversitatea răspunsurilor la acțiunea factorilor de mediu la indivizii individuali ai speciei.
Gradul de rezistență, punctele critice, zonele optime și pesimale ale indivizilor individuali nu coincid. Această variabilitate este determinată atât de calitățile ereditare ale indivizilor, cât și de sex, vârstă și diferențe fiziologice. De exemplu, într-o molie de molie, unul dintre dăunătorii de făină și produse din cereale, temperatura minimă critică pentru omizi este de -7 ° C, pentru formele adulte -22 ° C, iar pentru ouă -27 ° C. Gerul la 10 ° C ucide omizi, dar nu este periculos pentru adulți și ouăle acestui dăunător. În consecință, valența ecologică a unei specii este întotdeauna mai largă decât valența ecologică a fiecărui individ.
4. Speciile se adaptează la fiecare dintre factorii de mediu într-un mod relativ independent. Gradul de rezistență la orice factor nu înseamnă valența ecologică corespunzătoare a speciei în raport cu alți factori. De exemplu, speciile care tolerează schimbări mari de temperatură nu trebuie să fie adaptate nici la fluctuații mari de umiditate sau regim de sare. Speciile euritermale pot fi stenohaline, stenobate sau invers. Valențele ecologice ale unei specii în raport cu diferiți factori pot fi foarte diverse. Acest lucru creează o varietate extraordinară de adaptări în natură. Setul de valențe ecologice în raport cu diferiți factori de mediu constituie spectrul ecologic al speciei.
5. Discrepanța dintre spectrele ecologice ale anumitor specii. Fiecare specie este specifică în ceea ce privește capacitățile sale ecologice. Chiar și la speciile care sunt similare în ceea ce privește adaptarea la mediu, există diferențe în raport cu orice factor individual.
6. Interacțiunea factorilor.
Zona optimă și limitele de rezistență ale organismelor în raport cu orice factor de mediu se pot schimba în funcție de cât de puternic și în ce combinație acționează simultan alți factori. Acest model se numește interacțiunea factorilor. De exemplu, căldura este mai ușor de tolerat în aer uscat decât aerul umed. Riscul de îngheț este mult mai mare pe vreme rece cu vânt puternic decât pe vreme calmă. Astfel, același factor combinat cu alții are un impact asupra mediului diferit. Dimpotrivă, același rezultat ecologic poate fi obținut în moduri diferite. De exemplu, ofilirea plantelor poate fi oprită atât prin creșterea cantității de umiditate din sol, cât și prin scăderea temperaturii aerului, ceea ce reduce evaporarea. Se creează efectul substituției parțiale a factorilor.
În același timp, compensarea reciprocă pentru acțiunea factorilor de mediu are anumite limite și este imposibil să înlocuiți complet unul dintre ei cu altul. Absența completă a apei sau cel puțin unul dintre elementele de bază ale nutriției minerale face viața plantelor imposibilă, în ciuda celor mai favorabile combinații de alte condiții. Deficitul de căldură extrem din deșerturile polare nu poate fi compensat nici prin abundența de umiditate, nici prin iluminarea non-stop.
7. Regula factorilor limitativi (limitativi). Factorii de mediu care sunt cei mai îndepărtați de optim fac dificilă în special existența speciilor în aceste condiții. Dacă cel puțin unul dintre factorii de mediu se apropie sau depășește valorile critice, atunci, în ciuda combinației optime a altor condiții, persoanele sunt amenințate cu moartea. Astfel de factori care se abat de la optim sunt de o importanță capitală în viața unei specii sau a reprezentanților săi individuali în fiecare perioadă specifică de timp.
Factorii limitativi ai mediului determină aria geografică a speciei. Natura acestor factori poate fi diferită. Astfel, deplasarea unei specii spre nord poate fi limitată de o lipsă de căldură, la regiuni aride - de o lipsă de umiditate sau de temperaturi prea ridicate. Relațiile biotice, de exemplu, ocuparea unui teritoriu de către un concurent mai puternic sau lipsa polenizatorilor pentru plante, pot servi și ca factor limitativ.
Pentru a determina dacă o specie va putea exista într-o anumită zonă geografică, este mai întâi necesar să aflăm dacă vreun factor de mediu depășește valența sa ecologică, în special în perioada cea mai vulnerabilă de dezvoltare.
Organismele cu o gamă largă de toleranță față de toți factorii sunt de obicei cele mai răspândite.
8. Regula conformității condițiilor de mediu cu predeterminarea genetică a organismului. O specie de organisme poate exista atâta timp cât și în măsura în care mediul natural care o înconjoară corespunde capacității genetice a acestei specii de a se adapta fluctuațiilor și schimbărilor sale. Fiecare tip de ființă vie a apărut într-un anumit mediu, într-un anumit grad sau altul adaptat acestuia și existența sa ulterioară este posibilă numai în el sau într-un mediu apropiat. O schimbare bruscă și rapidă a mediului de viață poate duce la faptul că capacitățile genetice ale speciei vor fi insuficiente pentru a se adapta la noile condiții.
Factorii de mediu acționează întotdeauna asupra organismelor dintr-un complex. Mai mult, rezultatul nu este suma impactului mai multor factori, ci există un proces complex de interacțiune a acestora. În același timp, viabilitatea organismului se schimbă, apar proprietăți adaptative specifice care îi permit să supraviețuiască în anumite condiții, să transfere fluctuațiile valorilor diferiților factori. Influența factorilor de mediu asupra corpului poate fi reprezentată ca o diagramă ().Cea mai favorabilă intensitate a factorului ecologic pentru organism se numește optimă sau optim.Abaterea de la acțiunea optimă a factorului duce la inhibarea activității vitale a organismului.
Se numește granița dincolo de care este imposibilă existența unui organism limită de rezistență.Aceste limite sunt diferite pentru diferite specii și chiar pentru diferiți indivizi din aceeași specie. De exemplu, straturile superioare ale atmosferei, izvoarele termale și deșertul de gheață din Antarctica sunt dincolo de limitele de rezistență pentru multe organisme.
Un factor de mediu care depășește rezistența corpului este numit limitativ.Are o limită superioară și inferioară. Deci, pentru pești, factorul limitativ este apa. În afara mediului acvatic, viața lor este imposibilă. O scădere a temperaturii apei sub 0 ° C este limita inferioară, iar o creștere peste 45 ° C este o limită superioară de rezistență.
Schema de acțiune a factorului ecologic asupra corpului
Astfel, optimul reflectă caracteristicile habitatului diferitelor specii. În conformitate cu nivelul celor mai favorabili factori, organismele sunt împărțite în căldură și iubitoare de frig, iubitoare de umiditate și rezistentă la secetă, iubitoare de lumină și tolerantă la umbră, adaptate vieții în apă sărată și proaspătă etc. Cu cât este mai mare limita de rezistență, cu atât organismul este mai plastic. Mai mult, limita de rezistență în raport cu diferiți factori de mediu din organisme nu este aceeași. De exemplu, plantele iubitoare de umiditate pot tolera schimbări mari de temperatură, în timp ce lipsa de umiditate este distructivă pentru ele. Speciile îngust adaptate sunt mai puțin plastice și au o limită mică de rezistență, speciile adaptate pe scară largă sunt mai plastice și au o gamă largă de fluctuații ale factorilor de mediu. Pentru peștii care trăiesc în mările reci din Antarctica și Oceanul Arctic, intervalul de temperatură tolerat este de 4-8 ° C. Pe măsură ce temperatura crește (peste 10 ° C), acestea se opresc din mișcare și cad într-un torop termic. Pe de altă parte, peștii din latitudini ecuatoriale și temperate tolerează fluctuații de temperatură de la 10 la 40 ° C. Animalele cu sânge cald au o gamă mai largă de rezistență. De exemplu, vulpile arctice din tundră pot tolera scăderile de temperatură de la -50 la 30 ° C. Plantele din latitudini temperate pot rezista la fluctuații de temperatură de 60-80 ° C, în timp ce plantele tropicale au un interval de temperatură mult mai restrâns: 30-40 ° C. Interacțiunea factorilor de mediuconstă în faptul că o modificare a intensității unuia dintre ei poate restrânge limita de rezistență la un alt factor sau, dimpotrivă, o poate crește. De exemplu, temperatura optimă crește toleranța la lipsa de umiditate și alimente. Umiditatea crescută reduce semnificativ rezistența corpului la temperaturi ridicate. Intensitatea impactului factorilor de mediu este direct proporțională cu durata acestui impact. Expunerea prelungită la temperaturi ridicate sau scăzute este în detrimentul multor plante, în timp ce plantele tolerează în mod normal scăderile pe termen scurt. Factorii limitativi pentru plante sunt compoziția solului, prezența azotului și a altor substanțe nutritive în acesta. Deci, trifoiul crește mai bine pe solurile sărace în azot și urzica - dimpotrivă. O scădere a conținutului de azot din sol duce la o scădere a rezistenței la secetă a cerealelor. Plantele se înrăutățesc pe solurile sărate, multe specii nu prind rădăcini deloc. Astfel, adaptabilitatea organismului la factorii de mediu individuali este individuală și poate avea atât o gamă largă cât și o gamă îngustă de rezistență. Dar dacă schimbarea cantitativă a cel puțin unuia dintre factori depășește limita de rezistență, atunci, în ciuda faptului că alte condiții sunt favorabile, corpul moare.
Se numește ansamblul factorilor de mediu (abiotici și biotici) necesari existenței unei specii nișă ecologică.Nișa ecologică caracterizează modul de viață al organismului, condițiile de locuit și nutriția acestuia. Spre deosebire de o nișă, conceptul de habitat desemnează teritoriul în care trăiește un organism, adică „adresa” acestuia. De exemplu, locuitorii stepici erbivori, vaca și cangurul, ocupă aceeași nișă ecologică, dar au habitate diferite. Dimpotrivă, locuitorii pădurii - veverița și elanul, care sunt și erbivore, ocupă nișe ecologice diferite. Nișa ecologică determină întotdeauna distribuția organismului și rolul acestuia în comunitate.
