Antropojenik faktörler
Bunlar, çeşitli organizmaların yaşam alanlarını değiştiren insan toplumunun faaliyet biçimleridir.
Antropojenik faktörler genellikle etkilidir dolaylı olarak Abiyotik ve biyotik faktörlerin etkisini değiştirerek.
Örneğin iğne yapraklı-geniş yapraklı ormanlarda seyrelme yapılırken, uygun koşullarçoğu küçük ötücü kuş için, ancak içi boş ağaçların kesilmesi içi boş yuva yapanların (baykuşlar, sinekkapan) sayısını azaltır.
Aynı zamanda büyük ve doğrudan antropojenik faktörlerin etkisi: ormansızlaşma, kaçak avlanma.
Çevresel faktörlerin canlı bir organizma üzerindeki etkisi çok çeşitlidir. Bazı faktörlerin etkisi daha güçlü, diğerlerinin etkisi ise daha zayıf; bazıları yaşamın tüm yönlerini etkiler, bazıları ise belirli bir yaşam sürecini etkiler. Bununla birlikte, organizmalar üzerindeki etkilerinin doğasında ve canlıların tepkilerinde, belirli bir çerçeveye uyan bir dizi genel kalıp tanımlanabilir. genel şemaçevresel bir faktörün organizmanın hayati aktivitesi üzerindeki etkisi.
Apsis ekseni, faktörün yoğunluğunu (örneğin sıcaklık, aydınlatma, toprak çözeltisindeki tuz konsantrasyonu, toprak nemi vb.) gösterir ve ordinat ekseni, niceliksel ifadesinde vücudun çevresel faktöre tepkisini gösterir (örneğin, , fotosentezin yoğunluğu, solunum, büyüme Organizmanın veya organlarının büyüklüğü, birim alandaki birey sayısı vb.). Çevresel bir faktörün etki aralığı, bir organizmanın varlığının hala mümkün olduğu, belirli bir faktörün karşılık gelen aşırı eşik değerleri (minimum ve maksimum noktalar) ile sınırlıdır. Kritik noktalar arasındaki sınırlara, canlıların belirli bir çevresel faktöre göre ekolojik değeri denir. Belirli bir tür için en uygun olan çevresel faktör değerlerine optimal denir veya basitçe ekolojik bir optimum . Belirli bir tür için olumsuz olan aynı faktör değerlerine maksimum veya basitçe denir çevresel kötümserlik .
Farklı canlı organizma türleri, hem optimum konumda hem de ekolojik değerde birbirlerinden önemli ölçüde farklılık gösterir. Örneğin, tundradaki kutup tilkileri yaklaşık 80 0 C (+30 ila -55 0 C) aralığındaki hava sıcaklığındaki dalgalanmaları tolere edebilirken, sıcak su kabukluları Corilia mirabilis su sıcaklığındaki yaklaşık 80 0 C aralığındaki değişikliklere dayanabilir. en fazla 6 0 C (23 ila 29 0 C) ve adada yaşayan filamentli cyanobacterium oscillatorium. 64 0 C sıcaklıktaki suda Java, 5-10 dakika sonra 68 0 C sıcaklıkta ölür. Tam olarak aynı Çayır otu oldukça dar bir asit aralığına sahip toprakları tercih eder (örneğin, funda, odun kuzukulağı, beyaz böcek, pH'ı 3,5-4,5 olan asidik toprakların göstergeleridir), diğerleri, güçlü asidikten alkaliye kadar geniş bir pH aralığında iyi büyür. (örneğin sarıçam) . Varlığı kesin olarak tanımlanmış, göreceli olarak tanımlanmış organizma türleri sabit koşullar ortamlar denir stenobiyont ve karmaşık faktörlerle ilişkili olarak geniş bir çevresel değere sahip olanlar - eurybiont . Bu durumda bir tür, bir faktöre göre dar bir genliğe, diğerine göre ise geniş bir genliğe sahip olabilir (örneğin, dar bir sıcaklık aralığı ve geniş bir tuzluluk aralığı ile sınırlandırılabilir). Ek olarak, bir faktörün aynı güçteki tezahürü, bir tür için optimal, diğeri için kötümser ve üçüncüsü için dayanıklılık sınırlarının ötesinde olabilir.
Bu çevresel faktörün ortalama değerlerinde organların hayatta kalma oranı maksimuma ulaşır.
Bir türün bireyleri çoğaltma ve diğerleriyle rekabet etme yeteneği, optimal değerinden en güçlü şekilde sapan faktör tarafından sınırlanacaktır. Faktörlerden en az birinin niceliksel değeri dayanıklılık sınırlarını aşarsa, diğer koşullar ne kadar uygun olursa olsun türün varlığı imkansız hale gelir.
Maksimum veya minimumun ötesine geçen bu tür faktörlere sınırlayıcı denir. Örneğin, birçok hayvan ve bitkinin kuzeydeki dağılımı genellikle ısı eksikliği nedeniyle sınırlıdır, güneyde ise aynı tür için sınırlayıcı faktör nem veya temel gıda eksikliği olabilir. Sınırlayıcı çevresel faktörler aynı zamanda bir türün coğrafi dağılımını da belirler.
Organizmaların dış koşulların mevsimsel ritmine adaptasyonu.
İklim ana bileşenlerden biridir doğal çevre. Yaşam için Kara bitkileri ve hayvanlar en yüksek değer Işık, sıcaklık ve nem gibi iklim bileşenleri vardır. Önemli Özellik Bu faktörler yıl ve gün içindeki doğal değişimlerinde ve coğrafi bölgelemeyle bağlantılı olarak yatmaktadır. Bu nedenle bunlara adaptasyonlar bölgesel ve mevsimseldir.
Mevsimsel periyodiklik, canlı doğada en yaygın olaylardan biridir. Özellikle ölçülen enlemlerde belirgindir. Organ dünyasındaki dış basit ve iyi bilinen mevsimsel olayların temeli, nispeten yakın zamanda keşfedilen ritmik nitelikteki karmaşık adaptif reaksiyonlardır.
Örnek olarak ülkemizin orta bölgelerindeki mevsimsel periyodikliği düşünün. Burada bitki ve hayvanlar için yıllık sıcaklık değişimi büyük önem taşımaktadır. Yaşam için uygun dönem yaklaşık altı ay sürer.
Karlar eridiğinde baharın belirtileri ortaya çıkıyor: söğüt, kızılağaç, ela çiçeği, bitki filizleri ortaya çıkıyor, göçmen kuşlar. Şu anda hafif donlar bile bitkilere zarar veriyor ve birçok böceğin ölümüne neden oluyor.
Yaz ortasında sıcaklık ve yağış bolluğuna rağmen birçok bitkinin büyümesi yavaşlar. Kuşlarda üreme biter.
Yazın ikinci yarısı ve sonbaharın başları çoğu bitkide meyve ve tohumların olgunlaşması ve besin maddelerinin dokularında birikmesi dönemidir. Aynı zamanda kışa hazırlık işaretleri de şimdiden görülüyor. Kışı geçiren tomurcuklar oluşur ve ağaçlardaki sürgünler odunlaşır; Besinlerin yapraklardan gövdelere ve köklere akışı artar. Sonbaharda tüy dökümü kuşlarda ve memelilerde başlar ve göçmen kuşlar sürüler halinde toplanır.
Bitki yapraklarının dökülmesi, birçok kuşun uçması, saklanan böceklerin ortadan kaybolması ve ölmesiyle kış hazırlıkları sona erer. Sabit donların başlamasından önce bile doğada bir kış uykusu dönemi başlar.
Kış uyuşukluğu durumu özellikle sabit bir vücut ısısını koruyamayan organizmalar arasında belirgindir; bitkilerde, tüm omurgasızlarda ve alt omurgalılarda.
Kış uykusu, yalnızca düşük sıcaklığın neden olduğu gelişimin durması değil, aynı zamanda çok karmaşık bir fizyolojik adaptasyondur. Her türde kış uykusu durumu yalnızca gelişimin belirli bir aşamasında ortaya çıkar. Böylece bitkilerde, tohumlarda, uykuda olan tomurcukların yer üstü ve yer altı kısımlarında kışı geçirir. Gelişimin farklı aşamalarında böceklerde kış uykusu meydana gelir (sıtmalı sivrisinek, ürtiker kelebeği yetişkin böcek aşamasında kışı geçirir, lahana kelebeği pupa aşamasında, ipekböceği yumurta aşamasında).
Bitki ve hayvanların kışlama aşamaları birçok benzer fizyolojik özelliğe sahiptir. Metabolizma hızı önemli ölçüde azalır. Kuşlarda ve memelilerde animasyonun tamamen askıya alınması durumu oluşmaz. Kış için başka uyarlamalar da geliştirdiler. Örneğin, memeliler tüy döktüğünde yazlık kürklerinin yerini daha kalın ve daha uzun bir kürk ve bol miktarda astar alır, kuşlarda ise tüyler oluşur. Bu ısı transferini azaltır.
Ancak kış aktivitesi yalnızca bu dönemde kendi kendine beslenebilen hayvanlar ve kuşlar için mümkündür.
Kış uykusunda yeterli yiyeceğin bulunmadığı hayvanlar ( yarasalar, birçok kemirgen, porsuk, ayı).
Kuşlar mevsimsel göçler (uçuşlar) geliştirdiler.
Mevsimsel döngülerin düzenlenmesinde temel etken gün uzunluğunun değişmesidir. Vücudun gündüz saatlerine tepkisi - fotoperiyodizm . Fotoperiyodizm, çok çeşitli organizmalarda mevsimsel olayları düzenleyen genel ve önemli bir adaptasyondur.
Gün uzunluğu biyolojik süreçlerin yönünü belirleyen bir sinyal faktörüdür. Gün uzunluğundaki değişim her zaman sıcaklıkla yakından ilişkilidir ve değişimden önce gelir. Yıl boyunca günün uzunluğu kesinlikle düzenli olarak değişir ve diğer çevresel faktörler gibi rastgele dalgalanmalara maruz kalmaz. Bu nedenle gün uzunluğu, sıcaklık ve diğer koşullardaki mevsimsel değişikliklerin kesin bir astronomik habercisi olarak hizmet eder.
Çevresel faktörler.
Doğal çevre kavramı, bir organizmanın, popülasyonun veya doğal topluluğun içinde bulunduğu canlı ve cansız doğanın tüm koşullarını içerir. Doğal çevre, onların durumlarını ve özelliklerini doğrudan veya dolaylı olarak etkiler. Bir organizmanın, popülasyonun veya doğal topluluğun durumunu ve özelliklerini etkileyen doğal çevre bileşenlerine çevresel faktörler denir. Bunlar arasında üç farklı faktör grubu ayırt edilir:
abiyotik faktörler- aralarında en önemlileri ışık, sıcaklık, nem ve diğer iklim bileşenlerinin yanı sıra su, hava ve toprak ortamının bileşimi olan cansız doğanın tüm bileşenleri;
biyotik faktörler – popülasyonlardaki farklı bireyler arasındaki, doğal topluluklardaki popülasyonlar arasındaki etkileşimler;
sınırlayıcı faktörler - maksimum veya minimum dayanıklılık sınırlarının ötesine geçen, bir türün varlığını sınırlayan çevresel faktörler.
antropojenik faktör - tüm canlı organizmaların yaşam alanı olarak doğada değişikliklere yol açan veya yaşamlarını doğrudan etkileyen tüm çeşitli insan faaliyetleri.
Sıcaklık, nem, yiyecek gibi çeşitli çevresel faktörler her bireyi etkiler. Buna yanıt olarak organizmalar Doğal seçilim Onlara çeşitli uyarlamalar geliştirildi. Yaşam aktivitesi için en uygun faktörlerin yoğunluğuna optimal veya optimum denir.
Optimum değerşu veya bu faktör her tür için farklıdır. Belirli bir faktöre karşı tutumlarına bağlı olarak türler, sıcağı ve soğuğu seven (fil ve kutup ayısı), nemi ve kuruyu seven (ıhlamur ve saksaul), suyun yüksek veya düşük tuzluluğuna vb. adapte olabilir.
Sınırlayıcı faktör
Vücut aynı anda çok sayıda farklı ve çok yönlü çevresel faktörden etkilenir. Doğada, tüm etkilerin en uygun, en çok kombinasyonu uygun değerler neredeyse imkansız. Bu nedenle, tüm (veya önde gelen) çevresel faktörlerin en uygun şekilde birleştiği habitatlarda bile, bunların her biri çoğu zaman optimumdan bir miktar sapmaktadır. Faktörlerin etkisini karakterize etmek dış ortam hayvanlarda ve bitkilerde, belirli faktörlere bağlı olarak organizmaların geniş bir dayanıklılık aralığına sahip olması ve faktörün yoğunluğunda optimal değerden önemli sapmalara dayanabilmesi esastır.
Etkin sıcaklık, ortam sıcaklığı ile gelişme için sıcaklık eşiği arasındaki farkı ifade eder. Böylece alabalık yumurtalarının gelişimi 0°C'de başlar, yani bu sıcaklık bir gelişme eşiği görevi görür. Yavrular, 2 C su sıcaklığında 205 gün sonra, 5 ° C'de - 82 gün sonra ve 10 ° C'de - 41 gün sonra yüz kabuklarından çıkar. Her durumda, pozitif çevre sıcaklıkları ile geliştirme günlerinin sayısı sabit kalır: 410. Bu, etkin sıcaklıkların toplamı olacaktır.
Bu nedenle genetik gelişim programının yürütülebilmesi için vücut sıcaklığı sabit olmayan hayvanların (ve bitkilerin) belirli bir miktarda ısı alması gerekir.
Hem gelişme eşikleri hem de etkili sıcaklıkların toplamı her tür için farklıdır. Türlerin belirli yaşam koşullarına tarihsel adaptasyonu ile belirlenirler.
Bitkilerin çiçeklenme süresi aynı zamanda belirli bir zaman dilimindeki sıcaklıkların toplamına da bağlıdır. Örneğin, öksürük otu için 77, oxalis için - 453 ve çilek için - 500 gereklidir. Tam olarak gerçekleşmesi için ulaşılması gereken etkili sıcaklıkların toplamı yaşam döngüsü genellikle türün coğrafi dağılımını sınırlar. Böylece, ağaç bitki örtüsünün kuzey sınırı Yu...12°C'nin Temmuz izotermlerine denk gelir. Kuzeyde artık ağaçların gelişmesi için yeterli ısı yok ve orman bölgesinin yerini tundra alıyor. Benzer şekilde, eğer arpa ılıman bölgede iyi yetişiyorsa (ekimden hasada kadar tüm süre boyunca sıcaklık toplamı 160-1900°C ise), o zaman bu ısı miktarı pirinç veya pamuk için yeterli değildir (gerekli sıcaklıkların toplamı ile birlikte). onlar için 2000-4000°C).
Üreme mevsimi boyunca birçok faktör sınırlayıcı hale gelir. Tohumlar, yumurtalar, embriyolar ve larvalar için dayanıklılık sınırları genellikle yetişkin bitki ve hayvanlara göre daha dardır. Örneğin, birçok yengeç nehrin yukarısındaki bir nehre girebilir, ancak larvaları nehir suyunda gelişemez. Av kuşlarının çeşitliliği genellikle iklimin yetişkinlerden ziyade yumurtalar veya civcivler üzerindeki etkilerine göre belirlenir.
Sınırlayıcı faktörlerin belirlenmesi pratik açıdan çok önemlidir. Yani buğday iyi yetişmiyor asidik topraklar ve toprağa kireç eklemek verimliliği önemli ölçüde artırabilir. .
Faktörler çevre her zaman bir kompleks içindeki organizmalara etki eder. Üstelik sonuç, birçok faktörün etkisinin toplamı değil, zor süreç onların etkileşimleri. Aynı zamanda organizmanın canlılığı değişir, belirli koşullarda hayatta kalmasına ve çeşitli faktörlerin değerlerindeki dalgalanmaları tolere etmesine izin veren spesifik uyarlanabilir özellikler ortaya çıkar.
Çevresel faktörlerin vücut üzerindeki etkisi bir diyagram şeklinde gösterilebilir (Şekil 94).
Çevresel faktörün vücut için en uygun yoğunluğuna optimal veya denir. Optimum.
Faktörün optimal etkisinden sapma, vücudun hayati fonksiyonlarının engellenmesine yol açar.
Bir organizmanın varlığının imkansız olduğu sınıra denir dayanma sınırı.
Bu sınırlar farklı farklı şekiller hatta aynı türün farklı bireyleri için bile. Örneğin atmosferin üst katmanları, kaplıcalar ve Antarktika'nın buzlu çölü birçok organizmanın dayanma sınırlarını aşmaktadır.
Vücudun dayanıklılık sınırlarını aşan çevresel faktörlere denir. sınırlayıcı.
Üst ve alt sınırları vardır. Yani balıklar için sınırlayıcı faktör sudur. Su ortamının dışında yaşamları imkansızdır. Su sıcaklığının 0°C'nin altına düşmesi dayanıklılığın alt sınırı, 45°C'nin üzerine çıkması ise üst sınırıdır.
Pirinç. 94.Çevresel bir faktörün vücut üzerindeki etkisinin şeması
Böylece optimum, yaşam koşullarının özelliklerini yansıtır. çeşitli türler. En uygun faktörlerin seviyesine göre organizmalar sıcağı ve soğuğu seven, nemi seven ve kuraklığa dayanıklı, ışığı seven ve gölgeye dayanıklı, tuzlu ve temiz su vb. Dayanıklılık sınırı ne kadar geniş olursa organizma o kadar plastik olur. Üstelik çeşitli çevresel faktörlere bağlı olarak dayanıklılığın sınırı organizmalar arasında farklılık gösterir. Örneğin, nemi seven bitkiler büyük sıcaklık değişikliklerini tolere edebilirken, nem eksikliği onlar için zararlıdır. Dar adapte olmuş türler daha az plastiktir ve dayanıklılık sınırı küçüktür; geniş adaptasyona sahip türler daha plastiktir ve çevresel faktörlerde geniş bir dalgalanma aralığına sahiptir.
Antarktika ve Arktik Okyanusu'nun soğuk denizlerinde yaşayan balıklar için tolere edilen sıcaklık aralığı 4-8 °C'dir. Sıcaklık arttıkça (10 °C'nin üzerine) hareket etmeyi bırakırlar ve termal sersemliğe düşerler. Öte yandan ekvator ve ılıman enlemlerdeki balıklar 10 ila 40 °C arasındaki sıcaklık dalgalanmalarını tolere eder. Sıcakkanlı hayvanlar daha geniş bir dayanıklılık aralığına sahiptir. Böylece tundradaki kutup tilkileri -50 ila 30 °C arasındaki sıcaklık değişikliklerini tolere edebilir.
Ilıman enlemdeki bitkiler 60-80 °C arasındaki sıcaklık dalgalanmalarına dayanabilirken, tropik bitkiler sıcaklık aralığı çok daha dardır: 30-40 °C.
Çevresel faktörlerin etkileşimi bunlardan birinin yoğunluğunu değiştirmenin, dayanıklılık sınırını başka bir faktöre göre daraltabilmesi veya tam tersine arttırabilmesidir. Örneğin, optimum sıcaklık nem ve yiyecek eksikliğine karşı dayanıklılığı artırır. Yüksek nem Vücudun bulaşmaya karşı direncini önemli ölçüde azaltır yüksek sıcaklıklar. Çevresel faktörlere maruz kalmanın yoğunluğu doğrudan bu maruz kalmanın süresine bağlıdır. Uzun ömürlü Yüksek veya düşük sıcaklıklar birçok bitkiye zarar verirken bitkiler kısa süreli değişiklikleri normal olarak tolere eder. Bitkiler için sınırlayıcı faktörler toprağın bileşimi, nitrojen ve diğer besin maddelerinin varlığıdır. Yani yonca nitrojen bakımından fakir topraklarda daha iyi büyür, ısırgan otu ise tam tersini yapar. Topraktaki azot içeriğinin azalması, tahılların kuraklığa dayanıklılığının azalmasına neden olur. Bitkiler tuzlu topraklarda daha kötü büyür, birçok tür hiç kök salmaz. Dolayısıyla organizmanın bireysel çevresel faktörlere uyum yeteneği bireyseldir ve hem geniş hem de dar bir dayanıklılık aralığına sahip olabilir. Ancak faktörlerden en az birindeki niceliksel değişiklik, dayanıklılık sınırını aşarsa, diğer koşullar uygun olmasına rağmen organizma ölür.
Bir türün varlığı için gerekli olan çevresel faktörler (abiyotik ve biyotik) kümesine denir. ekolojik niş.
Ekolojik niş, bir organizmanın yaşam biçimini, yaşam koşullarını ve beslenmesini karakterize eder. Habitat kavramı, nişten farklı olarak bir organizmanın yaşadığı bölgeyi, yani onun “adresini” ifade eder. Örneğin, bozkırların otçul sakinleri, inekler ve kangurular aynı ekolojik nişi işgal ediyor, ancak farklı yaşam alanlarına sahipler. Tam tersine, ormanın sakinleri - aynı zamanda otçullar olarak da sınıflandırılan sincap ve geyikler - farklı ekolojik nişleri işgal ediyor. Ekolojik niş her zaman bir organizmanın dağılımını ve toplumdaki rolünü belirler.
| |
§ 67. Bazı çevresel faktörlerin organizmalar üzerindeki etkisi§ 69. Popülasyonların temel özellikleri
Benzer sayfalar
Organizmaların çevreye adaptasyonlarına adaptasyon denir. Uyum sağlama yeteneği, genel olarak yaşamın temel özelliklerinden biridir, çünkü varoluşunun tam olasılığını, organizmaların hayatta kalma ve üreme yeteneğini sağlar. Uyarlamalar şu tarihte görünür: farklı seviyeler: hücrelerin biyokimyasından ve bireysel organizmaların davranışlarından toplulukların ve ekolojik sistemlerin yapısına ve işleyişine kadar. Adaptasyonlar türlerin evrimi sırasında ortaya çıkar ve değişir.
Organizmaları etkileyen çevrenin bireysel özelliklerine veya unsurlarına çevresel faktörler denir. Çevresel faktörler çok çeşitlidir. Bunlar gerekli olabilir veya tam tersine canlılar için zararlı olabilir, hayatta kalmayı ve üremeyi teşvik edebilir veya engelleyebilir. Çevresel faktörler var farklı doğa ve eylemin ayrıntıları. Ekolojik faktörler abiyotik ve biyotik, antropojenik olarak ikiye ayrılır.
Abiyotik faktörler - sıcaklık, ışık, radyoaktif radyasyon, basınç, havanın nemi, suyun tuz bileşimi, rüzgar, akıntılar, arazi - bunların tümü, canlı organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğanın özellikleridir.
Biyotik faktörler canlıların birbirleri üzerindeki etki biçimleridir. Her organizma sürekli olarak diğer varlıkların doğrudan veya dolaylı etkisini yaşar, kendi türünün ve diğer türlerin temsilcileriyle temasa geçer, onlara bağımlıdır ve kendisi onları etkiler. Çevredeki organik dünya - bileşen Her canlının çevresi. Organizmalar arasındaki karşılıklı bağlantılar, biyosinozların ve popülasyonların varlığının temelini oluşturur; bunların değerlendirilmesi sinekoloji alanına aittir.
Antropojenik faktörler, insan toplumunun, diğer türlerin yaşam alanı olan doğada değişikliklere yol açan veya yaşamlarını doğrudan etkileyen faaliyet biçimleridir. Her ne kadar insanlar, abiyotik faktörler ve türlerin biyotik ilişkilerindeki değişiklikler yoluyla canlı doğayı etkilese de, antropojenik aktivitenin bu sınıflandırma çerçevesine uymayan özel bir güç olarak tanımlanması gerekir. Antropojenik etkinin gezegenin yaşayan dünyası üzerindeki önemi hızla artmaya devam ediyor. Aynı çevresel faktör farklı anlam farklı türlerin birlikte yaşayan organizmalarının yaşamında. Örneğin, kışın kuvvetli rüzgarlar büyük, açıkta yaşayan hayvanlar için elverişsizdir, ancak yuvalarda veya kar altında saklanan daha küçük hayvanlar üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Toprağın tuz bileşimi bitki beslenmesi için önemlidir, ancak çoğu kara hayvanı vb. için önemsizdir.
Çevresel faktörlerde zaman içinde meydana gelen değişiklikler şunlar olabilir: 1) düzenli aralıklarla, yılın günün saatine veya mevsimine veya okyanustaki gel-git ritmine bağlı olarak etkinin gücünde değişiklik yaparak; 2) düzensiz, belirgin bir periyodikliği olmayan, örneğin değişiklikler hava koşulları farklı yıllarda felaket olayları - fırtınalar, sağanak yağışlar, toprak kaymaları vb.; 3) örneğin iklimin soğuması veya ısınması, su kütlelerinin aşırı büyümesi, hayvanların aynı bölgede sürekli otlatılması vb. gibi belirli, bazen uzun zaman dilimlerine yönelik. Çevresel çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerinde çeşitli etkileri vardır; fizyolojik ve biyokimyasal işlevlerde adaptif değişikliklere neden olan uyaranlar olarak hareket edebilir; verili koşullarda var olmayı imkansız kılan sınırlamalar olarak; organizmalarda anatomik ve morfolojik değişikliklere neden olan değiştiriciler olarak; diğer çevresel faktörlerdeki değişiklikleri gösteren sinyaller olarak.
Çevresel faktörlerin çok çeşitli olmasına rağmen, organizmalar üzerindeki etkilerinin doğasında ve canlıların tepkilerinde bir takım genel modeller tanımlanabilir.
1. Optimum kanunu. Her faktörün yalnızca belirli sınırları vardır olumlu etki organizmalar üzerinde. Değişken bir faktörün sonucu öncelikle tezahürünün gücüne bağlıdır. Faktörün hem yetersiz hem de aşırı etkisi bireylerin yaşam aktivitelerini olumsuz etkilemektedir. Olumlu etki gücüne, çevresel faktörün optimum bölgesi veya belirli bir türün organizmaları için basitçe optimum bölge denir. Optimumdan sapma ne kadar büyük olursa, bu faktörün organizmalar (kötü bölge) üzerindeki engelleyici etkisi o kadar belirgin olur. Bir faktörün aktarılabilir maksimum ve minimum değerleri, ötesinde varlığın artık mümkün olmadığı ve ölümün gerçekleştiği kritik noktalardır. Kritik noktalar arasındaki dayanıklılık sınırlarına, canlıların belirli bir çevresel faktöre göre ekolojik değeri (tolerans aralığı) denir.
Farklı türlerin temsilcileri, hem optimum konumda hem de ekolojik değerde birbirlerinden büyük farklılıklar gösterir. Örneğin, tundradaki kutup tilkileri hava sıcaklığındaki yaklaşık 80°C (+30° ila -55°C) aralığındaki dalgalanmaları tolere edebilirken, sıcak su kabukluları Copilia mirabilis su sıcaklığındaki yaklaşık 80°C aralığındaki değişikliklere dayanabilir. 6°C'den fazla olmamalıdır (23°'den 29°C'ye kadar). Evrimde dar tolerans aralıklarının ortaya çıkması, bir tür uzmanlaşma olarak kabul edilebilir; bunun sonucunda toplumdaki uyum sağlama ve çeşitlilik artışı pahasına daha fazla verimlilik elde edilir.
Bir faktörün aynı güçteki tezahürü, bir tür için optimal, diğeri için kötümser olabilir ve üçüncüsü için dayanıklılık sınırlarının ötesine geçebilir.
Bir türün abiyotik çevresel faktörlerle ilgili geniş ekolojik değeri, faktörün adına "eury" ön ekinin eklenmesiyle gösterilir. Eurythermal türleri - önemli sıcaklık dalgalanmalarını tolere eder, eurybates - geniş bir basınç aralığı, euryhaline - ortamın değişen derecelerde tuzluluğu.
Bir faktördeki önemli dalgalanmaları veya dar ekolojik değeri tolere edememe, “steno” ön ekiyle karakterize edilir - stenotermik, stenobat, stenohalin türleri vb. Daha geniş anlamda, varlığı kesin olarak tanımlanmış çevresel koşullar gerektiren türlere stenobiyont denir, ve farklı çevre koşullarına uyum sağlayabilenler - eurybiontlar.
2. Faktörün farklı işlevler üzerindeki etkisinin belirsizliği. Her faktör farklı vücut fonksiyonlarını farklı şekilde etkiler. Bazı süreçler için optimum, diğerleri için kötümser olabilir. Bu nedenle, soğukkanlı hayvanlarda 40° ila 45°C arasındaki hava sıcaklığı, vücuttaki metabolik süreçlerin hızını büyük ölçüde artırır, ancak motor aktiviteyi engeller ve hayvanlar termal uyuşukluğa düşer. Birçok balık için üreme ürünlerinin olgunlaşması için en uygun olan su sıcaklığı, farklı bir sıcaklık aralığında meydana gelen yumurtlama için elverişsizdir.
Belirli dönemlerde organizmanın öncelikle belirli işlevleri (beslenme, büyüme, üreme, yerleşme vb.) gerçekleştirdiği yaşam döngüsü, her zaman çevresel faktörlerden oluşan bir kompleksteki mevsimsel değişikliklerle tutarlıdır. Hareketli organizmalar aynı zamanda tüm yaşamsal işlevlerini başarıyla yerine getirebilmek için yaşam alanlarını da değiştirebilirler. Üreme mevsimi genellikle kritiktir; Bu dönemde birçok çevresel faktör çoğu zaman sınırlayıcı hale gelir. Üreyen bireylere, tohumlara, yumurtalara, embriyolara, fidelere ve larvalara yönelik tolerans sınırları genellikle üremeyen yetişkin bitki veya hayvanlara göre daha dardır. Böylece, yetişkin bir selvi hem kuru yaylalarda hem de suya batırılmış olarak büyüyebilir, ancak fidelerin gelişimi için yalnızca nemli, ancak su basmayan toprağın olduğu yerde çoğalır. Birçok deniz hayvanı, yüksek klorür içeriğine sahip acı veya tatlı suları tolere edebilir, bu nedenle sıklıkla yukarı nehirlere girerler. Ancak larvaları bu tür sularda yaşayamaz, dolayısıyla türler nehirde üreyemez ve buraya kalıcı olarak yerleşemez.
3. Türün bireysel bireylerinde çevresel faktörlerin etkisine verilen yanıtların değişkenliği, değişkenliği ve çeşitliliği.
Bireysel bireylerin dayanıklılık derecesi, kritik noktaları, optimal ve kötümser bölgeleri çakışmıyor. Bu değişkenlik hem bireylerin kalıtsal özellikleri hem de cinsiyet, yaş ve fizyolojik farklılıklar tarafından belirlenmektedir. Örneğin, un ve tahıl ürünlerinin zararlılarından biri olan değirmen güvesi, tırtıllar için -7°C, yetişkin formları için -22°C ve yumurtalar için -27°C kritik minimum sıcaklığa sahiptir. 10°C'lik don tırtılları öldürür ancak bu haşerenin yetişkinleri ve yumurtaları için tehlikeli değildir. Sonuç olarak, bir türün ekolojik değeri her zaman her bireyin ekolojik değerinden daha geniştir.
4. Türler her çevresel faktöre nispeten bağımsız bir şekilde uyum sağlar. Herhangi bir faktöre karşı tolerans derecesi, türün diğer faktörlere göre karşılık gelen ekolojik değeri anlamına gelmez. Örneğin, sıcaklıktaki geniş değişimleri tolere edebilen türlerin aynı zamanda nem veya tuzluluktaki geniş değişimleri de tolere edebilmesi gerekmez. Eurythermal türler stenohalin, stenobatik veya tam tersi olabilir. Bir türün farklı faktörlere bağlı olarak ekolojik değerleri çok çeşitli olabilir. Bu, doğada olağanüstü çeşitlilikte adaptasyonlar yaratır. Çeşitli çevresel faktörlerle ilişkili bir dizi çevresel değer, bir türün ekolojik spektrumunu oluşturur.
5. Bireysel türlerin ekolojik spektrumlarındaki tutarsızlık. Her türün ekolojik yetenekleri kendine özgüdür. Çevreye uyum sağlama yöntemleri benzer olan türler arasında bile bazı bireysel faktörlere karşı tutumlarında farklılıklar vardır.
6. Faktörlerin etkileşimi.
Organizmaların herhangi bir çevresel faktöre göre optimal dayanıklılık bölgesi ve sınırları, güce ve diğer faktörlerin aynı anda hangi kombinasyonda etkili olduğuna bağlı olarak değişebilir. Bu modele faktörlerin etkileşimi denir. Örneğin, ısının taşınması nemli hava yerine kuru havada daha kolaydır. Donma riski, kuvvetli rüzgarların olduğu soğuk havalarda, sakin havalara göre çok daha fazladır. Dolayısıyla aynı faktörün diğerleriyle birleşimi farklı çevresel etkilere neden olur. Tam tersine aynı çevresel sonuç farklı şekillerde de elde edilebilir. Örneğin, hem topraktaki nem miktarının artırılması hem de hava sıcaklığının düşürülmesiyle bitki solmaları durdurulabilir, bu da buharlaşmayı azaltır. Faktörlerin kısmi ikamesinin etkisi yaratılır.
Aynı zamanda çevresel faktörlerin karşılıklı olarak telafi edilmesinin de belirli sınırları vardır ve bunlardan birinin tamamen diğeriyle değiştirilmesi mümkün değildir. Suyun veya mineral beslenmenin temel unsurlarından en az birinin tamamen yokluğu, diğer koşulların en uygun kombinasyonlarına rağmen bitkinin yaşamını imkansız hale getirir. Kutup çöllerindeki aşırı ısı açığı ne bol nemle ne de 24 saat aydınlatmayla telafi edilemez.
7. Sınırlayıcı (sınırlayıcı) faktörler kuralı. Optimumun dışındaki çevresel faktörler, bir türün bu koşullarda var olmasını özellikle zorlaştırır. Çevresel faktörlerden en az birinin kritik değerlere yaklaşması veya aşması durumunda, diğer koşulların optimal kombinasyonuna rağmen bireyler ölümle tehdit edilmektedir. Optimumdan güçlü bir şekilde sapan bu tür faktörler, her belirli zaman diliminde türün veya bireysel temsilcilerinin yaşamında büyük önem kazanır.
Sınırlayıcı çevresel faktörler bir türün coğrafi dağılımını belirler. Bu faktörlerin doğası farklı olabilir. Bu nedenle türün kuzeye hareketi ısı eksikliği nedeniyle, kurak bölgelere ise nem eksikliği veya çok yüksek sıcaklıklar nedeniyle sınırlı olabilir. Biyotik ilişkiler aynı zamanda dağıtım için sınırlayıcı faktörler olarak da hizmet edebilir; örneğin, bir bölgenin daha güçlü bir rakip tarafından işgal edilmesi veya bitkiler için tozlayıcıların bulunmaması.
Bir türün belirli bir coğrafi bölgede var olup olamayacağını belirlemek için öncelikle, özellikle gelişiminin en savunmasız döneminde herhangi bir çevresel faktörün ekolojik değerinin ötesinde olup olmadığının belirlenmesi gerekir.
Tüm faktörlere karşı geniş bir tolerans aralığına sahip organizmalar genellikle en yaygın olanlardır.
8. Çevre koşullarının organizmanın genetik önceden belirlenmesine uygunluğu kuralı. Bir organizma türü, kendisini çevreleyen doğal çevrenin, bu türün dalgalanmalarına ve değişikliklerine uyum sağlama genetik yeteneklerine uygun olduğu ölçüde var olabilir. Her canlı türü belirli bir ortamda ortaya çıkmış, ona bir dereceye kadar adapte olmuş ve daha sonraki varlığı ancak onun veya benzeri bir ortamda mümkündür. Yaşam ortamındaki keskin ve hızlı değişim, türün genetik yeteneklerinin yeni koşullara uyum sağlamada yetersiz kalmasına neden olabilir.
Çevresel faktörler her zaman organizmalar üzerinde kombinasyon halinde etki eder. Üstelik sonuç, birkaç faktörün etkisinin toplamı değil, bunların etkileşiminin karmaşık bir sürecidir. Aynı zamanda organizmanın canlılığı değişir, belirli koşullarda hayatta kalmasına ve çeşitli faktörlerin değerlerindeki dalgalanmaları tolere etmesine izin veren spesifik uyarlanabilir özellikler ortaya çıkar. Çevresel faktörlerin vücut üzerindeki etkisi bir diyagram () şeklinde gösterilebilir.Çevresel faktörün vücut için en uygun yoğunluğuna optimal veya denir. Optimum.Faktörün optimal etkisinden sapma, vücudun hayati fonksiyonlarının engellenmesine yol açar.
Bir organizmanın varlığının imkansız olduğu sınıra denir dayanma sınırı.Bu sınırlar farklı türler için, hatta aynı türün farklı bireyleri için bile farklıdır. Örneğin atmosferin üst katmanları, kaplıcalar ve Antarktika'nın buzlu çölü birçok organizmanın dayanma sınırlarını aşmaktadır.
Vücudun dayanıklılık sınırlarını aşan çevresel faktörlere denir. sınırlayıcı.Üst ve alt sınırları vardır. Yani balıklar için sınırlayıcı faktör sudur. Su ortamının dışında yaşamları imkansızdır. Su sıcaklığının 0°C'nin altına düşmesi dayanıklılığın alt sınırı, 45°C'nin üzerine çıkması ise üst sınırıdır.
Çevresel bir faktörün vücut üzerindeki etkisinin şeması
Böylece optimum, çeşitli türlerin yaşam koşullarının özelliklerini yansıtır. En uygun faktörlerin seviyesine göre organizmalar, sıcağı ve soğuğu seven, nemi seven ve kuraklığa dayanıklı, ışığı seven ve gölgeye dayanıklı, tuzlu ve tatlı suda yaşama adapte edilmiş vb. olarak ayrılır. Dayanıklılık sınırı ne kadar geniş olursa organizma o kadar esnek olur. Üstelik çeşitli çevresel faktörlere bağlı olarak dayanıklılığın sınırı organizmalar arasında farklılık gösterir. Örneğin, nemi seven bitkiler büyük sıcaklık değişikliklerini tolere edebilirken, nem eksikliği onlar için zararlıdır. Dar adapte olmuş türler daha az plastiktir ve dayanıklılık sınırı küçüktür; geniş adaptasyona sahip türler daha plastiktir ve çevresel faktörlerde geniş bir dalgalanma aralığına sahiptir. Antarktika ve Arktik Okyanusu'nun soğuk denizlerinde yaşayan balıklar için sıcaklık aralığı 4–8 °C'dir. Sıcaklık arttıkça (10 °C'nin üzerine) hareket etmeyi bırakırlar ve termal sersemliğe düşerler. Öte yandan ekvator ve ılıman enlemlerdeki balıklar 10 ila 40 °C arasındaki sıcaklık dalgalanmalarını tolere eder. Sıcakkanlı hayvanlar daha geniş bir dayanıklılık aralığına sahiptir. Böylece tundradaki kutup tilkileri -50 ila 30 °C arasındaki sıcaklık değişikliklerini tolere edebilir. Ilıman bölgelerdeki bitkiler 60–80 °C'lik sıcaklık dalgalanmalarını tolere ederken tropik bitkiler çok daha dar bir sıcaklık aralığına sahiptir: 30–40 °C. Çevresel faktörlerin etkileşimi bunlardan birinin yoğunluğunu değiştirmenin, dayanıklılık sınırını başka bir faktöre göre daraltabilmesi veya tam tersine arttırabilmesidir. Örneğin optimum sıcaklık, nem ve yiyecek eksikliğine karşı toleransı artırır. Yüksek nem, vücudun yüksek sıcaklıklara karşı direncini önemli ölçüde azaltır. Çevresel faktörlere maruz kalmanın yoğunluğu doğrudan bu maruz kalmanın süresine bağlıdır. Yüksek veya düşük sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak birçok bitki için zararlıdır, ancak bitkiler kısa süreli değişiklikleri normal olarak tolere eder. Bitkiler için sınırlayıcı faktörler toprağın bileşimi, nitrojen ve diğer besin maddelerinin varlığıdır. Böylece yonca azot bakımından fakir topraklarda daha iyi büyür, ısırgan otu ise tam tersini yapar. Topraktaki azot içeriğinin azalması, tahılların kuraklığa dayanıklılığının azalmasına neden olur. Bitkiler tuzlu topraklarda daha kötü büyür, birçok tür hiç kök salmaz. Dolayısıyla organizmanın bireysel çevresel faktörlere uyum yeteneği bireyseldir ve hem geniş hem de dar bir dayanıklılık aralığına sahip olabilir. Ancak faktörlerden en az birindeki niceliksel değişiklik, dayanıklılık sınırını aşarsa, diğer koşullar uygun olmasına rağmen organizma ölür.
Bir türün varlığı için gerekli olan çevresel faktörler (abiyotik ve biyotik) kümesine denir. ekolojik niş.Ekolojik niş, bir organizmanın yaşam biçimini, yaşam koşullarını ve beslenmesini karakterize eder. Habitat kavramı, nişten farklı olarak bir organizmanın yaşadığı bölgeyi, yani onun “adresini” ifade eder. Örneğin, bozkırların otçul sakinleri, inekler ve kangurular aynı ekolojik nişi işgal ediyor, ancak farklı yaşam alanlarına sahipler. Tam tersine, ormanın sakinleri - aynı zamanda otçullar olarak da sınıflandırılan sincap ve geyikler - farklı ekolojik nişleri işgal ediyor. Ekolojik niş her zaman bir organizmanın dağılımını ve toplumdaki rolünü belirler.
