Principalele regularități ale acțiunii factorilor de mediu - stadopedia

Numărul tuturor factorilor de mediu posibili este potențial nelimitat. În ciuda influenței diverse a factorilor de mediu asupra organismelor, se poate identifica natura generală (modelele) efectelor lor.







Intervalul de acțiune sau zona de toleranță (rezistență) a unui factor de mediu este limitat de valori extreme de prag (puncte minime și maxime) la care este posibilă existența unui organism. Cu cât este mai largă fluctuația factorului ecologic în care această specie poate exista, cu atât mai mare este intervalul de toleranță (toleranța).

În conformitate cu limitele organismelor din zona de anduranță secretă normală zonă de viață (vitualnuyu) inhibarea (subletală), urmată de limitele inferioare și superioare ale vieții. Dincolo de aceste limite este zona letală în care corpul este ucis. Punctul axei abscisei, care corespunde celui mai bun indicator al activității vitale a organismului (valoarea optimă a factorului) este punctul optim.

Condițiile de mediu în care orice factor (sau o combinație a acestora) depășesc zona de confort și au un efect deprimant este numit extrem.

Pentru existența și rezistența organismului, factorul care are o importanță minimă pentru organism este de o importanță decisivă. Această idee a constituit baza legii minime formulate de chimistul german J. Liebich: "Rezistența organismului este determinată de cea mai slabă legătură din lanțul nevoilor sale ecologice".

De exemplu: Pe insula Dixon, unde nu există nici o vierme, legumele nu cresc. Lipsa căldurii împiedică răspândirea anumitor specii de plante fructifere la nord (piersic, nuc).

Se știe din practică că factorul de limitare nu poate fi doar o lipsă, ci și un exces de factori precum căldura, lumina, apa. În consecință, organismele se caracterizează printr-un minim ecologic și maxim ecologic. Pentru prima dată, această idee a fost exprimată om de știință american V. Shelford, care au stat la baza legii toleranței: „Factorul de limitare pentru prosperitatea corpului poate fi un minim și maxim a impactului asupra mediului, intervalul dintre care determină cantitatea de rezistență (toleranță) a organismului la acest factor.“ Pe baza acestei legi, putem formula o serie de prevederi, și anume:

- organismele pot avea o gamă largă de toleranță pentru un factor și pentru un interval îngust pentru cealaltă;

- organismele cu o gamă largă de toleranță față de toți factorii sunt de obicei cele mai răspândite;

- dacă condițiile pentru un factor de mediu nu sunt optime pentru specie, atunci gama de toleranță față de alți factori de mediu poate fi restrânsă;

- perioada de reproducere este de obicei critică, în această perioadă mulți factori de mediu devin adesea limitați

Fiecare factor are anumite limite de influență pozitivă asupra organismelor. Atât acțiunea inadecvată, cât și excesivă a factorului afectează negativ activitatea vitală a indivizilor. Cu cât deviația este mai mare față de cea optimă într-o direcție sau alta, cu atât este mai pronunțat efectul deprimant al factorului asupra organismului. Această lege se numește regula optimă: "Fiecare specie de organism are valorile optime ale acțiunii factorilor de mediu și a limitelor sale de rezistență, între care se situează optimul său ecologic".

De exemplu: vulpea arctică din tundră poate tolera fluctuațiile temperaturii aerului în jur de 80 ° C (+30 până la -50 ° C), crustaceele de apă caldă nu pot suporta chiar și o ușoară fluctuație a temperaturii. Temperatura lor se află în intervalul 23-29 ° C, care este de aproximativ 6 ° C.

Factorii de mediu nu acționează singuri, ci unul pe celălalt. Interacțiunea dintre diferiți factori este că schimbarea intensității unuia dintre ei poate restrânge limita de anduranță la un alt factor sau, dimpotrivă, poate crește.

De exemplu: Temperatura optimă crește rezistența la lipsa umezelii și alimentelor; Căldura este tolerată mai ușor dacă aerul nu este umed, dar uscat; un îngheț sever fără vânt de către o persoană sau animale este tolerat mai ușor, într-o vreme asemănătoare vântului, când gerul este sever, probabilitatea degerării este foarte mare etc. Dar, în ciuda influenței reciproce a factorilor, nu se pot înlocui reciproc, ceea ce se reflectă în legea independenței factorilor VR. Williams: "Condițiile vieții sunt echivalente, nici unul dintre factorii vieții nu poate fi înlocuit de altul". De exemplu, acțiunea umidității (apei) nu poate fi înlocuită de acțiunea dioxidului de carbon sau a luminii solare.

3. Idei de bază despre adaptarea organismelor.

Particularitatea condițiilor fiecărui mediu de viață condiționează unicitatea organismelor vii. La toate organismele în curs de evoluție s-au dezvoltat specificul, morfologia, fiziologia, comportamentul și alte adaptări ale habitatului în mediul unei vieți și în diferite condiții private.

Adaptarea organismelor la mediu se numește adaptare. Se dezvoltă sub influența a trei factori principali - variabilitatea, ereditatea și selecția naturală (artificială). Pe calea lor istorico-evolutivă, organismele se adaptează la factorii primari și secundari periodici.







Factorii primari periodici sunt aceia care au existat înainte de apariția vieții (temperatură, lumină, maree, valuri, etc.). Adaptarea este cea mai perfectă pentru acești factori. Factori secundari Periodice - o consecință a modificărilor primare (. umiditatea aerului, care depinde de temperatura produsului alimentar vegetal, independent de ciclic și dezvoltarea plantelor, etc.), în condiții normale de localitate să fie prezenți doar factorii periodice și nonperiodic - absent.

Factorii non-periodici acționează catastrofic, provocând boală sau chiar moartea organismelor vii. O persoană, pentru a distruge organismele dăunătoare, de exemplu insectele, introduce factori neperiodici - pesticide.

Principalele metode de adaptare:

- calea activă (rezistență) - întărirea rezistenței, activarea proceselor care permit efectuarea tuturor funcțiilor fiziologice. De exemplu: menținerea unei anumite temperaturi corporale de către animalele cu sânge cald.

- modul pasiv (depunerea) - subordonarea funcțiilor vitale ale organismului la schimbarea factorilor de mediu. Este specific pentru toate plantele și animalele cu sânge rece este exprimată în încetinirea creșterii și dezvoltării, ceea ce face posibilă economisirea resurselor într-un mod mai economic.

Printre dispozitivele pasive cu sânge cald (de mamifere și pasari) în perioade nefavorabile se folosesc specii care cad în stare de somn, hibernare, somn de iarnă.

- Evitarea efectelor adverse (evitarea) - dezvoltarea ciclurilor de viață în care se termină cele mai vulnerabile etape ale dezvoltării în perioadele cele mai favorabile ale anului.

Animale - forme de comportament: deplasarea animalelor în locuri cu temperaturi mai favorabile (zboruri, migrații); schimbarea momentului activității (hibernare în timpul iernii, imagine de noapte în deșert); încălzirea adăposturilor, cuiburi cu frunze în jos, frunze uscate, adâncirea urzelilor etc.

În plante - schimbarea proceselor de creștere; De exemplu, dwarfismul plantelor tundre ajută la folosirea căldurii stratului de suprafață.

Capacitatea organismelor supraviețuiesc timpului nefavorabil (schimbarea de temperatură, umiditate și de lipsa al.) Într-o stare în care metabolismul redus dramatic și fără manifestări vizibile ale vieții numite anabiosis (seminte, spori de bacterii, nevertebrate, amfibieni, etc.).

Gama de adaptare a speciilor la diferite condiții de mediu este caracterizată de valența ecologică (plasticitatea) (figura 3).

Nu este din punct de vedere al mediului, adică speciile cu randament scăzut sunt numite steno (stenos - îngust) - păstrăv, pește de adâncime, urs polar.

Mai greu - eurybiont (la nivelul întregului eur) - lup, urs brun, stuf.

În plus, deși, în general, speciile sunt adaptate la viața într-o anumită gamă de condiții, în cadrul speciei există locuri cu condiții de mediu diferite. Populațiile sunt împărțite în ecotipuri (subpopulații).

Ecotype - o colecție de organisme de orice fel, cu proprietăți pronunțate de adaptare la habitat.

Ecotopurile plantelor diferă în ciclurile de creștere anuale, perioada de înflorire, caracteristicile externe și celelalte.

La animale, de exemplu, la oi, se disting patru ecotipuri:

- Carne de vită și vată de carne engleză (nord-vestul Europei);

- Pieptănată și Merino (mediteraneană);

- Kurdyuk și coadă de grăsime (stepi, deșerturi, semi-deșerturi);

-Cu coada scurtă (zona forestieră a Europei și a regiunilor nordice)

Utilizarea ecotipuri de plante și animale pot juca un rol important în dezvoltarea culturilor și a animalelor, în special în soiurile de mediu zonare îndreptățire și rase în regiunile cu condiții climatice diferite.

4. Conceptul de "formă de viață" și "nișă ecologică"

Organismele și mediul în care trăiesc sunt în interacțiune constantă. Drept rezultat, corespondența izbitoare a celor două sisteme apare: organismul și mediul. Această corespondență este adaptivă. Printre adaptările organismelor vii, adaptările morfologice joacă cel mai important rol. Modificările sunt cele mai afectate de organele care sunt în contact direct cu mediul extern. Ca rezultat, există o convergență (convergență) a caracteristicilor morfologice (externe) la diferite specii. În acest caz, trăsăturile interne ale structurii organismelor, planul lor general de structură rămân neschimbate.

Modul morfologic (morfo-fiziologic) de adaptare a unui animal sau a unei plante la anumite condiții de viață și la un anumit mod de viață se numește forma de viață a organismului.

(Convergența - apariția unor semne externe similare în diferite forme necorespunzătoare ca urmare a unui mod similar de viață).

În același timp, aceleași specii, în condiții diferite, pot dobândi forme diferite de viață: de exemplu, zada, molidul în forma de nord extremă se scurge.

Doctrina formelor de viață a fost inițiată de A. Humboldt (1806). Pentru K. Raunkier, o direcție specială în teoria formelor de viață. Cea mai completă bază pentru clasificarea formelor de viață ale organismelor vegetale dezvoltate în studiile IG. Serebryakov.

Există multe forme de viață în organismele animale. Din păcate, nu există un singur sistem care să clasifice diversitatea formelor de viață ale animalelor și nu există o abordare generală a definirii lor.

Conceptul de "formă de viață" este strâns legată de conceptul de "nișă ecologică". Conceptul de "nișă ecologică" în ecologie a fost introdus de I. Grinnel (1917) pentru a determina rolul unei specii în comunitate.

Nișa ecologică este poziția speciei pe care o ocupă în sistemul comunitar, complexul conexiunilor și cerințelor față de factorii abiotici ai mediului.

De exemplu, o plantă verde, care participă la crearea unei comunități, asigură existența unui număr de nișe ecologice:

1 - gazde de porumb; 2 - consumul de extracte de rădăcină; 3 - gândaci de frunze; 4 - mâncătorii de trunchi; 5 - mâncători de fructe; 6 - seminal; 7 - flori; 8 - mancatori de polen; 9 - sokode; 10 - Mâncătorii de rinichi.

În același timp, diferite nise ecologice pot ocupa aceleași specii în diferite perioade de dezvoltare. De exemplu, mormoloc - alimentat plante alimentare, broasca adult - frugivore tipic, astfel încât acestea sunt caracterizate prin diferite nise ecologice.

Nu există 2 specii diferite care ocupă aceleași nișe ecologice, dar există specii strâns legate, adesea atât de similare încât au nevoie de aceeași nișă. În acest caz, apare o concurență riguroasă interspecifică pentru spațiu, hrană, nutrienți etc. Rezultatul concurenței interspecifice poate fi o adaptare reciprocă a 2 specii, sau populația unei singure specii se înlocuiește cu populațiile din alte specii, iar prima forțați să se mute într-un alt loc, sau trece la un alt aliment. Fenomenul de separare ecologică a speciilor strâns înrudite (sau similare în alte caracteristici) a fost numit principiul de principiu de excludere competitivă sau Gause (în onoarea de om de știință rus Gause, pentru a dovedi existența experimental în 1934)

Introducerea unei populații în noi comunități este posibilă numai dacă există condiții adecvate și posibilitatea de a ocupa o nișă ecologică adecvată. introducerea deliberată sau accidentală a unor noi populații într-o nișă ecologică gratuit, fără a lua în considerare toate caracteristicile de existență, de multe ori duce la o reproducere rapidă, dezlipirea sau distrugerea altor specii și dezechilibru ecologic. Un exemplu de efecte dăunătoare ale migrației artificiale a organismelor sunt gândacul Colorado - cel mai periculos dăunător al cartofilor. Patria sa este America de Nord. În secolul al 20-lea. el a fost adus cu cartofi în Franța. Acum locuiește în întreaga Europă. El este foarte prolific, se mișcă ușor, are puțini inamici naturali, distrugând până la 40% din cultură.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: