miercuri -- este o parte a naturii care înconjoară organismele vii și are un efect direct sau indirect asupra lor. Din mediu, organismele primesc tot ceea ce este necesar pentru viață și excretă produse metabolice în el. Mediul fiecărui organism este compus din multe elemente de natură anorganică și organică și elemente introduse de om și activitățile sale de producție. În același timp, unele elemente pot fi parțial sau complet indiferente organismului, altele sunt necesare, iar altele au un efect negativ.
conditii de viata, sau condiții de existență, este un ansamblu de elemente ale mediului necesare organismului, cu care acesta se află în unitate inseparabilă și fără de care nu poate exista.
Adaptările organismelor la mediul lor se numesc adaptare. Capacitatea de adaptare este una dintre principalele proprietăți ale vieții în general, care asigură posibilitatea existenței acesteia, capacitatea organismelor de a supraviețui și de a se reproduce. Adaptările se manifestă la diferite niveluri - de la biochimia celulelor și comportamentul organismelor individuale până la structura și funcționarea comunităților și a sistemelor ecologice. Toate adaptările organismelor la existența în diferite condiții s-au dezvoltat istoric. Ca urmare, s-au format grupări de plante și animale specifice fiecărei zone geografice.
Se numesc proprietăți sau elemente separate ale mediului care afectează organismele factori de mediu .
Varietatea factorilor de mediu este împărțită în două mari grupe: abiotice și biotice.
Factori abiotici - Acesta este un complex de condiții ale mediului anorganic care afectează organismul.
Factori biotici -- este un ansamblu de influenţe ale activităţii vitale a unor organisme asupra altora. În unele cazuri, factorii antropici sunt evidențiați ca un grup independent de factori împreună cu cei abiotici și biotici, subliniind astfel efectul extraordinar al factorului antropic.
Influența factorilor de mediu este determinată în primul rând de impactul lor asupra metabolismului organismelor. Prin urmare, toți factorii de mediu în funcție de acțiunea lor pot fi împărțiți în acțiuni directe și indirecte. Ambele pot avea un impact semnificativ asupra vieții organismelor individuale și asupra întregii comunități. Factorii de mediu pot actiona fie sub forma unuia direct, fie sub forma unuia indirect. Fiecare factor de mediu este caracterizat de anumiți indicatori cantitativi, cum ar fi puterea și raza de acțiune.
Pentru diferite tipuri de plante și animale, condițiile în care se simt deosebit de bine nu sunt aceleași. De exemplu, unele plante preferă solul foarte umed, în timp ce altele preferă solul relativ uscat. Unii necesită căldură intensă, alții tolerează mai bine mediile mai reci, etc. organismul biosferei substanța apei
Intensitatea factorului de mediu, cel mai favorabil pentru viața organismului, se numește optim și dând cel mai rău efect - pessimum. , adică, condițiile în care activitatea vitală a organismului este inhibată maxim, dar poate exista totuși.
Mediu inconjurator? acesta este tot ceea ce înconjoară corpul și afectează direct sau indirect starea și funcționarea acestuia (dezvoltare, creștere, supraviețuire, reproducere etc.). Mediul care oferă posibilitatea existenței organismelor pe Pământ este foarte divers. Pe planeta noastră pot fi distinse patru medii de viață diferite din punct de vedere calitativ: apă, pământ-aer, sol și un organism viu.
Mediul de apă
Apa servește ca habitat pentru multe organisme. Din apă primesc toate substanțele necesare vieții: alimente, apă, gaze. Prin urmare, indiferent cât de mare ar fi diversitatea organismelor acvatice, toate acestea trebuie adaptate la principalele caracteristici ale vieții din mediul acvatic. Aceste caracteristici sunt determinate de proprietățile fizice și chimice ale apei.
În coloana de apă există în mod constant un număr mare de mici reprezentanți ai plantelor și animalelor care conduc viața în suspensie. Capacitatea lor de a se înălța este asigurată nu numai de proprietățile fizice ale apei, care are o forță de plutire, ci și de adaptările speciale ale organismelor înseși. De exemplu, numeroase excrescențe și anexe care măresc semnificativ suprafața corpului în raport cu masa sa și, prin urmare, cresc frecarea față de fluidul din jur.
Animalele sunt adaptate la mișcarea în mediul acvatic în moduri diferite. Înotătorii activi (pești, delfini etc.) au o formă caracteristică a corpului aerodinamică și membre sub formă de aripioare. Înotul lor rapid este facilitat și de particularitățile structurii tegumentului exterior și de prezența unui lubrifiant special? mucus care reduce frecarea cu apa.
La unii gândaci acvatici, aerul evacuat eliberat de spiraculi este reținut între corp și elitre din cauza firelor de păr care nu sunt umezite de apă. Cu ajutorul unui astfel de dispozitiv, o insectă acvatică se ridică rapid la suprafața apei, unde eliberează aer în atmosferă. Multe protozoare se mișcă cu ajutorul cililor oscilatori (ciliați) sau flagelilor (euglena).
Apa are o capacitate termică foarte mare, adică capacitatea de a acumula și reține căldura. Din acest motiv, nu există fluctuații bruște de temperatură în apă, care apar adesea pe uscat. Pot fi foarte reci apele mărilor polare? aproape de îngheț. Constanța temperaturii a permis însă dezvoltarea unui număr de adaptări care asigură viața chiar și în aceste condiții.
Una dintre cele mai importante proprietăți ale apei este capacitatea de a dizolva alte substanțe care pot fi folosite de organismele acvatice pentru respirație și nutriție.
Respirația necesită oxigen. Prin urmare, saturația apei cu aceasta este de mare importanță.
Cantitatea de oxigen dizolvată în apă scade odată cu creșterea temperaturii. În plus, oxigenul se dizolvă mai rău în apa de mare decât în apa dulce. Din acest motiv, apele mării deschise ale zonei tropicale sunt sărace în organisme vii. În schimb, în apele polare, unde există mai mult oxigen, există plancton din abundență? mici crustacee care se hrănesc cu reprezentanți ai unei faune bogate, inclusiv pești și cetacee mari.
Respirația organismelor acvatice poate fi efectuată de întreaga suprafață a corpului sau de organe speciale? branhii. Pentru o respirație cu succes, este necesar ca în apropierea corpului să existe o reînnoire constantă a apei. Acest lucru se realizează prin diferite tipuri de mișcări. Pentru multe organisme este necesar să se mențină un flux constant de apă. Acest lucru poate fi asigurat de mișcarea animalului însuși sau de dispozitive speciale, cum ar fi cilii sau tentaculele oscilante, care produc un vârtej în apropierea gurii, împingând particulele de mâncare în el.
Compoziția salină a apei este foarte importantă pentru viață, ionii de Ca 2+ au o importanță deosebită pentru organisme. Moluștele și crustaceele au nevoie de calciu pentru a-și construi cochilia sau cochilia. Concentrația de săruri în apă poate varia foarte mult. Apa este considerată proaspătă dacă conține mai puțin de 0,5 g pe litru de săruri dizolvate. Apa de mare se caracterizează printr-o salinitate constantă și conține în medie 35 g de săruri pe litru.
Mediu sol-aer
Mediul sol-aer, stăpânit ulterior în cursul evoluției mediului acvatic, este mai complex și divers. Se caracterizează printr-un nivel mai înalt de organizare a celor vii.
Cel mai important factor în viața organismelor care trăiesc aici sunt proprietățile și compoziția maselor de aer din jur. Densitatea aerului este mult mai mică decât densitatea apei, așa că organismele terestre au țesuturi de susținere foarte dezvoltate? scheletul intern și extern. Formele de mișcare sunt extrem de diverse: alergare, sărituri, târâșuri, zbor etc. Păsările și multe insecte se mișcă prin aer. Curenții de aer transportă semințe de plante, spori, microorganisme.
Masele de aer se caracterizează printr-un volum uriaș și sunt în permanență în mișcare. Temperatura aerului se poate schimba foarte repede și pe spații mari. Prin urmare, organismele care trăiesc pe uscat au numeroase adaptări pentru a rezista sau a evita schimbările bruște de temperatură. Cea mai remarcabilă adaptare este dezvoltarea sângelui cald, care a apărut tocmai în mediul sol-aer.
În general, mediul aer-teren este mai divers decât apa; condițiile de viață de aici variază foarte mult în timp și spațiu. Aceste schimbări sunt vizibile chiar și la o distanță de câteva zeci de metri, de exemplu, la limita unei păduri și a unui câmp, la diferite înălțimi în munți, chiar și pe diferite versanți ale dealurilor mici. În același timp, căderile de presiune sunt mai puțin pronunțate aici, dar adesea există o lipsă de umiditate. Prin urmare, locuitorii terestre au dezvoltat adaptări asociate cu asigurarea corpului cu apă, mai ales în condiții aride. La plante, acesta este un sistem radicular puternic, un strat impermeabil pe suprafața frunzelor și a tulpinilor și capacitatea de a regla evaporarea apei prin stomatele. La animale, pe lângă caracteristicile structurale ale tegumentului extern, acestea sunt caracteristici comportamentale care contribuie la menținerea echilibrului hidric, de exemplu, migrarea către locurile de adăpare sau evitarea condițiilor de uscare.
De mare importanță pentru viața organismelor terestre este compoziția aerului (79% azot, 21% oxigen și 0,03% dioxid de carbon), care asigură baza chimică a vieții. Astfel, o scădere a cantității specifice de oxigen din aer, în funcție de cota terenului, determină limita superioară a vieții animale. Oamenii, de exemplu, nu au format niciodată așezări permanente peste 6.000 de metri deasupra nivelului mării.
Dioxidul de carbon (dioxidul de carbon) este cea mai importantă sursă de materie primă pentru fotosinteză. Azotul aerului este necesar pentru sinteza proteinelor și acizilor nucleici.
Pamantul
Solul ca habitat? stratul superior al pământului, format din particule minerale prelucrate de activitățile locuitorilor solului. Aceasta este o componentă importantă și foarte complexă a biosferei, strâns legată de celelalte părți ale acesteia. Viața solului este extraordinar de bogată. Unele organisme își petrec întreaga viață în sol, altele - o parte din viața lor. Solul joacă un rol important în viața plantelor.
Condițiile de viață din sol sunt în mare măsură determinate de factori climatici, dintre care cel mai important este temperatura.
Corpurile organismului
Probleme de mediu ale managementului resurselor
Sursele, compoziția și amploarea poluării atmosferice
Surse de poluare a aerului
Influența unor poluanți atmosferici asupra organismului uman și a plantelor
Poluanti specifici ai aerului
Efect de sera
Distrugerea ecranului de ozon (găuri de ozon)
ploaie acidă
Protectie atmosferica
Impactul antropic asupra hidrosferei și protecția acesteia
Principalele surse de poluare a apelor de suprafață și subterane
Principalii poluanți ai apei
Consecințele ecologice ale poluării hidrosferei
Epuizarea hidrosferei și consecințele sale ecologice
Starea resurselor de apă în regiunea Omsk
Principalele tipuri de sol
Impactul antropic asupra solului
Poluare a solului
Salinizare secundară și aglomerație
desertificarea
Agricultura ca unul dintre factorii de impact asupra mediului
Impactul antropic asupra rocilor, masivelor și subsolului acestora
Principalele consecințe asupra mediului ale dezvoltării subsolului pentru litosferă
Protejarea solurilor, lanțurilor muntoase și a subsolului
Impactul antropic asupra comunităților biotice și protecția acestora
Valoarea pădurii în natură și viața umană
Scurtă descriere a acoperirii cu vegetație a regiunii Omsk
Degradarea vegetației
Protecția plantelor
rezerve
Rezerve
Parcuri nationale
parcuri naturale
Parcuri dendrologice și grădini botanice
carte roșie
Ecologia, utilizarea rațională și protecția resurselor naturale ale plantelor medicinale sălbatice
Surse de contaminare a plantelor medicinale
Utilizarea rațională și protecția resurselor naturale ale plantelor medicinale sălbatice
Fundamentele dreptului mediului
Certificare de mediu
Auditul de mediu
Evaluarea mediului
Controlul mediului
Răspunderea juridică pentru infracțiunile de mediu
Mecanismul economic de protecţie a mediului
Monitorizarea mediului
Reglementarea calitatii mediului
FORMAREA ECOLOGIEI CA ŞTIINŢĂ
Metode de cercetare ecologică.
Evaluarea stării speciilor în ecosisteme
Structura spațială a ecosistemelor
Structura spațială a biogeocenozelor
Conexiuni consortative în ecosisteme
relație reciproc avantajoasă
Relație util-neutră
relație reciproc dăunătoare
Ecosisteme antropogenice
Materia vie a planetei
Proprietățile de bază ale biosferei
Ciclul antropogen
Idei de bază despre evoluția biosferei
Conceptul de noosferă după V. I. Vernadsky
Problemele moderne ale biosferei
Organisme autotrofe și heterotrofe (clasificarea ecologică a organismelor vii după tipul de nutriție)
Medii de viață pe planeta Pământ
Câteva modele generale ale factorilor de mediu
Conceptul de management al naturii. Resurse naturale.
Mediul și condițiile de existență a organismelor
Mediul și condițiile de existență ale organismelor.
miercuri- tot ceea ce inconjoara corpul si afecteaza direct sau indirect activitatea sa vitala, dezvoltarea, cresterea, supravietuirea, reproducerea etc.
Mediul fiecărui organism este compus din seturi de natură anorganică și organică și elemente introduse de om și activitățile sale de producție. În același timp, unele elemente sunt necesare organismului, altele sunt indiferente față de acesta, iar altele au un efect dăunător.
Condiții de existență, sau conditii de viata- un ansamblu de elemente ale mediului necesare organismului, cu care acesta se află în unitate inseparabilă și fără de care nu poate exista.
Adaptările organismelor la mediul lor se numesc adaptare. Capacitatea de adaptare este una dintre principalele proprietăți ale vieții în general, oferind 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 până la structura și funcționarea comunităților și a sistemelor ecologice. Toate adaptările organismelor la existența în diferite condiții s-au dezvoltat istoric. Ca urmare, s-au format grupări de plante și animale specifice fiecărei zone geografice.
Se numesc proprietăți sau elemente separate ale mediului care afectează organismele factori de mediu(Tabelul 3.1).
Tabelul 3.1
Diferite abordări ale clasificării factorilor de mediu
|
FACTORI DE MEDIU |
|||||||||
|
ABIOTIC |
BIOTIC |
||||||||
|
Lumină, temperatură, umiditate, vânt, aer, presiune, curenți, durata zilei etc. Compoziția mecanică a solului, permeabilitatea acestuia, capacitatea de umiditate |
Influența plantelor asupra altor membri ai biocenozei Influența animalelor asupra altor membri ai biocenozei Factori antropogeni care decurg din activitățile umane |
||||||||
|
CU TIMPUL |
PRIN PERIODICITATE |
ÎN ORDINE |
|||||||
|
Evolutiv Istoric |
Periodic neperiodică |
Primar Secundar |
|||||||
|
DUPA ORIGINEA |
CONFORM MEDIULUI | ||||||||
|
Spaţiu Abiotic (abiogen) biogene Biotic Biologic Natural-antropic Antropic (inclusiv poluarea cauzată de om, poluarea mediului, inclusiv perturbarea |
Atmosferic Apa (umiditate) Geomorfologic edafic Fiziologic Genetic populatia Biocenotic ecosistem biosferic | ||||||||
Factorii de mediu sunt de obicei împărțiți în trei grupe principale: abiotici, biotici și antropici.
abiotic factori - un complex de condiții ale mediului anorganic și organic care afectează organismul. Factorii abiotici se împart în chimici (compoziția chimică a aerului, oceanului, solului etc.) și fizici (temperatură, presiune, vânt, umiditate, lumină, regim de radiație etc.).
Antropical factori - un set de impacturi ale activității umane asupra lumii organice. Deja prin faptul existenței sale, o persoană are un impact asupra mediului (din cauza respirației, aproximativ 1,1 1012 kg CO2 etc.) și nemăsurat mai mult prin activitatea de producție într-o măsură din ce în ce mai mare.
Impactul asupra organismului factorilor abiotici poate fi direct și indirect (indirect). Deci, de exemplu, temperatura mediului determină rata proceselor fiziologice din organism și, în consecință, dezvoltarea acestuia (influență directă); in acelasi timp, influentand dezvoltarea plantelor care sunt hrana animalelor, are un efect indirect asupra acestora din urma.
Efectul factorilor de mediu depinde nu numai de natura lor, ci și de doza percepută de organism (temperatură ridicată sau scăzută, lumină puternică sau întuneric etc.). Toate organismele aflate în proces de evoluție au dezvoltat adaptări la percepția factorilor în anumite limite cantitative. Mai mult, pentru fiecare organism există un set de factori care îi sunt cei mai favorabili.
Cu cât doza de factori se abate de la valoarea optimă pentru un anumit tip (creștere sau scădere), cu atât activitatea sa vitală este mai inhibată. Se numesc granițele dincolo de care existența unui organism este imposibilă inferiorși limita superioara a rezistentei (toleranţă).
Se numește intensitatea factorului de mediu care este cel mai favorabil pentru organism (activitatea sa de viață). optimși dând cel mai rău efect - pesimism.
Organismele se pot adapta în timp la factorii în schimbare. Proprietatea speciilor de a se adapta la variațiile factorilor de mediu se numește plasticitate ecologică(valenţă de mediu). Cu cât este mai larg gama de fluctuații ale factorului ecologic în care poate exista o anumită specie, cu atât este mai mare plasticitatea sa ecologică, cu atât este mai larg intervalul de toleranță (rezistență).
Din punct de vedere ecologic se numesc specii non-plastice (rezistente). stenobiont(din greaca. stenos- îngust), mai plastic (rezistent) - eurybiont(din greaca. euro- lat). Speciile de organisme care s-au dezvoltat mult timp în condiții relativ stabile își pierd plasticitatea ecologică și dobândesc caracteristici stenobionte; speciile care au existat în condițiile unor schimbări semnificative ale factorilor de mediu devin eurybiont.
Atitudinea organismelor față de fluctuațiile unuia sau altuia factor de mediu este exprimată prin adăugarea de prefixe steno- și fiecare- (steno- și euritermal, steno- și euritotic etc.).
Adaptându-se istoric la factorii de mediu abiotici și intrând în relații biotice între ele, plantele, animalele și microorganismele sunt distribuite în diverse medii și formează diverse biogeocenoze, în cele din urmă contopindu-se în biosferă Pământ.
Biogeocenoza- unitate elementară integrală izolată teritorial (spațial) a biosferei, toate componentele care sunt strâns legate între ele.
Toți factorii de mediu acționează asupra organismului simultan și în interacțiune. O astfel de combinație se numește constelaţie. Prin urmare, optimul și limitele rezistenței organismului în raport cu un factor depind de alții. Mai mult, dacă intensitatea a cel puțin unui factor depășește rezistența speciei, atunci existența acestuia din urmă devine imposibilă, oricât de favorabile ar fi celelalte condiții. Acest factor se numește limitare. Un caz special al principiului factorilor limitatori este regula minimă formulată de Liebig (un chimist german) pentru a caracteriza randamentul culturilor agricole: substanța care se află la minim (în sol, în aer) controlează randamentul și determină mărimea şi stabilitatea acestuia din urmă.
Habitatul și condițiile de existență ale organismelor. Factori de mediu
De conceptul de ʼʼhabitatʼʼ ar trebui să distingem conceptul de ʼʼcondiții de existențăʼʼ - un set de factori vitali de mediu fără de care organismele vii nu pot exista (lumină, căldură, umiditate, aer, sol). Spre deosebire de ei, alți factori de mediu, deși au un impact semnificativ asupra organismelor, nu sunt vitali pentru acestea (de exemplu, vântul, radiațiile ionizante naturale și artificiale, electricitatea atmosferică etc.).
factori de mediu. Elementele mediului care provoacă reacții de adaptare (adaptări) în organismele vii și comunitățile lor sunt numite factori de mediu.
În funcție de originea și natura acțiunii, factorii de mediu se împart în abiotici (elemente de natură anorganică sau neînsuflețită), biotici (forme ale impactului ființelor vii unele asupra altora) și antropici (toate formele de activitate umană care afectează fauna sălbatică). .
Factorii abiotici sunt împărțiți în fizici sau climatici (lumina, temperatura aerului și a apei, umiditatea aerului și a solului, vânt), edafici sau sol-sol (compoziția mecanică a solurilor, proprietățile lor chimice și fizice), topografici sau orografici (peisaj). caracteristici), chimice (salinitatea apei, compoziția gazului a apei și a aerului, pH-ul solului și al apei etc.).
Factorii antropogeni (antropici) sunt toate formele de activitate ale societății umane care schimbă natura ca habitat al organismelor vii sau le afectează direct viața. Alocarea factorilor antropici într-un grup separat se datorează faptului că în prezent soarta acoperirii vegetale a Pământului și a tuturor speciilor de organisme existente în prezent este practic în mâinile societății umane.
Unul și același factor de mediu are o semnificație diferită în viața organismelor conviețuitoare. De exemplu, regimul de sare al solului joacă un rol primordial în nutriția minerală a plantelor, dar este indiferent față de majoritatea animalelor terestre. Intensitatea iluminării și compoziția spectrală a luminii sunt extrem de importante în viața plantelor fototrofe, în timp ce în viața organismelor heterotrofe (ciuperci și animale acvatice), lumina nu are un efect vizibil asupra activității lor vitale.
Factorii de mediu acționează asupra organismelor în moduri diferite. Οʜᴎ poate acționa ca stimuli care provoacă modificări adaptive ale funcțiilor fiziologice; ca limitatori, predeterminand imposibilitatea existentei anumitor organisme in conditii date; ca modificatori care determină modificări morfologice şi anatomice ale organismelor.
Reacția organismelor la influența factorilor abiotici. Impactul factorilor de mediu asupra unui organism viu este foarte divers. Unii factori au o influență mai puternică, alții sunt mai slabi; unele afectează toate aspectele vieții, altele - pe un anumit proces de viață. Cu toate acestea, prin natura impactului lor asupra organismului și în răspunsurile ființelor vii, pot fi identificate o serie de modele generale care se încadrează într-o schemă generală a acțiunii factorului de mediu asupra activității vitale a organismului (Fig. 14.1).
Pe fig. 14.1 intensitatea (sau ʼʼdozaʼʼ) factorului (de exemplu, temperatura, iluminarea, concentrația de sare în soluția de sol, pH-ul sau umiditatea solului etc.) este reprezentată de-a lungul axei absciselor și răspunsul organismului la impactul unui factor de mediu în expresia sa cantitativă este reprezentată grafic de-a lungul axei ordonatelor (de exemplu, intensitatea fotosintezei, respirația, rata de creștere, productivitatea, numărul de indivizi pe unitate de suprafață etc.), adică gradul de binefacere a factorului.
Gama de acțiune a factorului ecologic este limitată de valorile prag extreme corespunzătoare (puncte minime și maxime), la care existența unui organism este încă posibilă. Aceste puncte sunt numite limitele inferioare și superioare ale rezistenței (toleranței) ființelor vii în raport cu un anumit factor de mediu.
Orez. 14.1. Schema efectului factorului de mediu asupra activității vitale a organismelor: 1, 2. 3 - puncte de minim, optim și, respectiv, maxim; Zonele I, II, III de pessimum, normă și, respectiv, optim.
Punctul 2 pe axa absciselor, corespunzător celor mai buni indicatori ai activității vitale a organismului, înseamnă valoarea cea mai favorabilă a factorului de influență pentru organism - acesta este punctul optim. Pentru majoritatea organismelor, este adesea dificil să se determine valoarea optimă a factorului cu suficientă acuratețe; prin urmare, se obișnuiește să se vorbească despre o zonă optimă. Secțiunile extreme ale curbei, care exprimă starea de oprimare a organismelor cu o deficiență sau un exces accentuat de factor, sunt numite zone de pessimum sau stres. Valorile subletale ale factorului se află în apropierea punctelor critice, iar valorile letale se află în afara zonei de supraviețuire.
O astfel de regularitate a reacției organismelor la impactul factorilor de mediu ne permite să o considerăm drept un principiu biologic fundamental: pentru fiecare specie de plante și animale există un optim, o zonă de viață normală, zone pesimile și limite de rezistență în raport cu fiecare factor de mediu.
Diferite tipuri de organisme vii diferă semnificativ unele de altele atât în poziția optimului, cât și în limitele rezistenței. De exemplu, vulpile polare din tundra pot tolera fluctuații ale temperaturii aerului în intervalul de aproximativ 80 ° С (de la +30 la -55 ° С), unele crustacee cu apă caldă rezistă la schimbările de temperatură a apei în intervalul de cel mult 6°С (de la 23 la 29°С), cianobacteria filamentoasă oscillatoria, care trăiește pe insula Java în apă cu o temperatură de 64 ° C, moare la 68 ° C după 5-10 minute. În același mod, unele ierburi de luncă preferă soluri cu o gamă destul de îngustă de aciditate - la pH = 3,5-4,5 (de exemplu, erica obișnuită, alb ieșit în afară, măcrișul mic servesc ca indicatori ai solurilor acide), altele cresc bine cu un gamă largă de pH - de la puternic acid la alcalin (de exemplu, pin silvestru). În acest sens, organismele a căror existență necesită condiții de mediu strict definite, relativ constante se numesc stenobiont (grec stenos - îngust, bion - viu), iar cele care trăiesc într-o gamă largă de variabilitate a mediului se numesc eurybiont (greacă eurys - larg). În același timp, organismele din aceeași specie pot avea o amplitudine îngustă față de un factor și o amplitudine largă față de altul (de exemplu, adaptabilitate la un interval îngust de temperatură și o gamă largă de salinitate a apei). În același timp, aceeași doză de factor ar trebui să fie optimă pentru o specie, pesimală pentru alta și să depășească limitele rezistenței pentru a treia.
Capacitatea organismelor de a se adapta la o anumită gamă de variabilitate a factorilor de mediu se numește plasticitate ecologică. Această caracteristică este una dintre cele mai importante proprietăți ale tuturor viețuitoarelor: prin reglarea activității lor vitale în conformitate cu schimbările condițiilor de mediu, organismele dobândesc capacitatea de a supraviețui și de a lăsa urmași. Aceasta înseamnă că organismele euribionte sunt cele mai plastice din punct de vedere ecologic, ceea ce le asigură o distribuție largă, în timp ce organismele stenobionte, dimpotrivă, se caracterizează printr-o plasticitate ecologică slabă și, ca urmare, au de obicei zone de distribuție limitate.
Interacțiunea factorilor de mediu. factor de limitare.
Găzduit pe ref.rf
Factorii de mediu afectează un organism viu în comun și simultan. În același timp, efectul unui factor depinde de puterea și combinația altor factori care acționează simultan. Acest model se numește interacțiunea factorilor. De exemplu, căldura sau înghețul sunt mai ușor de suportat în aer uscat, mai degrabă decât în aer umed. Rata de evaporare a apei de către frunzele plantei (transpirație) este mult mai mare dacă temperatura aerului este ridicată și vremea este vântuloasă.
În unele cazuri, lipsa unui factor este parțial compensată de întărirea altuia. Fenomenul de interschimbabilitate parțială a acțiunii factorilor de mediu este denumit în mod obișnuit efect de compensare. De exemplu, ofilirea plantelor poate fi oprită atât prin creșterea cantității de umiditate din sol, cât și prin scăderea temperaturii aerului, ceea ce reduce transpirația; în deșerturi, lipsa precipitațiilor este într-o anumită măsură compensată de umiditatea relativă crescută pe timp de noapte; în Arctica, orele lungi de lumină în timpul verii compensează lipsa căldurii.
În același timp, niciunul dintre factorii de mediu necesari organismului nu trebuie înlocuit complet cu altul. Absența luminii face imposibilă viața plantelor, în ciuda celei mai favorabile combinații de alte condiții. Din acest motiv, dacă valoarea a cel puțin unuia dintre factorii vitali de mediu se apropie de valoarea critică sau o depășește (sub minim sau peste maxim), atunci, în ciuda combinației optime a altor condiții, indivizii sunt amenințați cu moartea. Astfel de factori se numesc limitatori (limitatori).
Natura factorilor limitatori trebuie să fie diferită. De exemplu, asuprirea plantelor erbacee sub coronamentul pădurilor de fag, unde, cu condiții termice optime, conținut ridicat de dioxid de carbon și soluri bogate, posibilitățile de dezvoltare a ierbii sunt limitate de lipsa luminii. Acest rezultat poate fi modificat doar prin influențarea factorului limitator.
Factorii limitatori de mediu determină aria geografică a unei specii. Astfel, deplasarea unei specii spre nord poate fi limitată de lipsa căldurii, iar către zonele deșertice și stepe uscate - de lipsa de umiditate sau de temperaturi prea ridicate. Relațiile biotice pot servi și ca factor de limitare a distribuției organismelor, de exemplu, ocuparea teritoriului de către un concurent mai puternic sau lipsa polenizatorilor pentru plantele cu flori.
Identificarea factorilor limitatori și eliminarea acțiunii acestora, adică optimizarea habitatului organismelor vii, este un obiectiv practic important în creșterea randamentelor culturilor și a productivității animalelor domestice.
Populațiile. Structura și proprietățile populațiilor
Indicatori ai structurii populațiilor. Ca prim sistem biologic necesar, populația are o anumită structură și proprietăți. Structura unei populații este reflectată de indicatori precum numărul și distribuția indivizilor în spațiu, raportul grupurilor în funcție de sex și vârstă, caracteristicile lor morfologice, comportamentale și de altă natură.
Număr - numărul total de indivizi din populație. Această valoare este caracterizată de o gamă largă de variabilitate, dar nu trebuie să fie sub anumite limite. Reducerea numărului față de aceste limite poate duce la dispariția populației. Se crede „că, dacă dimensiunea populației este mai mică de câteva sute de indivizi, atunci orice cauze aleatorii (incendiu, inundații, secetă, ninsori abundente, înghețuri severe etc.) o pot reduce atât de mult încât indivizii rămași nu se pot întâlni și părăsi. Fertilitatea va înceta să acopere pierderea naturală, iar indivizii rămași vor muri într-un timp relativ scurt.
Densitatea este numărul de indivizi pe unitate de suprafață sau de volum. Cu o creștere a densității populației, de regulă, crește; rămâne la fel doar în cazul relocarii sale și extinderii ariei sale. La unele animale, densitatea populației este reglată de mecanisme comportamentale și fiziologice complexe.
Structura spațială a populației este caracterizată de particularitățile distribuției indivizilor în teritoriul ocupat. Este determinată de proprietățile habitatului și de caracteristicile biologice ale speciei. Alături de distribuția aleatorie și uniformă în natură, distribuția de grup este cea mai frecventă. Un grup de animale, depunând eforturi comune, se pot apăra mai ușor de prădători, caută și obține hrană. Viața în familii, turme, colonii, hareme duce, de asemenea, la distribuirea în grup a indivizilor. Structura spațială se poate modifica în timp; depinde de sezonul anului, de mărimea populației, de structura de vârstă și sex etc.
Structura sexuală reflectă un anumit raport de bărbați și femei dintr-o populație. Mecanismul genetic de determinare a sexului asigură împărțirea descendenților după sex într-un raport de 1: 1. Datorită viabilității diferite a indivizilor de sex masculin și feminin, acest raport primar de sex la fertilizare diferă adesea semnificativ de cel secundar (la naștere - în mamifere) si cu atat mai mult din tertiar, caracteristic indivizilor maturi. De exemplu, în populațiile umane, raportul de sex secundar este de 100 fete/106 băieți; până la vârsta de 16-18 ani, acest raport se nivelează și devine egal cu 1:1, până la vârsta de 50 - 100 de femei / 85 de bărbați, iar până la 80 de ani, raportul de sex devine 2:1 (100 de femei / 50 de bărbați).
Schimbarea structurii sexuale a unei populații se reflectă în rolul acesteia în ecosistem, deoarece masculii și femelele multor specii diferă între ei prin natura nutriției, ritmul de viață, comportamentul etc.
Găzduit pe ref.rf
Așadar, femelele unor specii de țânțari, căpușe și muschii sunt suge de sânge, în timp ce masculii se hrănesc cu seva sau nectarul plantelor. Predominanța proporției de femei față de bărbați asigură o creștere mai intensă a populației.
Structura de vârstă reflectă raportul dintre diferitele grupe de vârstă din populații, în funcție de speranța de viață, perioada pubertății, numărul de pui dintr-o așternută, numărul de urmași pe sezon etc.
Găzduit pe ref.rf
Dacă orice grupă de vârstă scade sau crește, aceasta afectează populația totală. De exemplu, exterminarea în masă a indivizilor mari maturi sexual, ca urmare a pescuitului, duce la o scădere bruscă a populației din cauza reumplerii sale slabe cu indivizi tineri. Din acest motiv, prezența în populație a unui număr mare de indivizi de grupe de vârstă mai tinere indică bunăstarea acesteia. Dacă populația este dominată de indivizi bătrâni, se poate spune cu certitudine că această populație își încheie existența.
Structura ecologică indică atitudinea diferitelor grupuri de organisme față de condițiile de mediu. De exemplu, indivizii unei singure populații de plante diferă în mai multe caracteristici: în mărime, număr de lăstari, flori, fructe, semințe etc. În același timp, diferiți indivizi ai aceleiași populații înfloresc nesimultan, ceea ce contribuie la polenizare mai completă (cu insecte cu înflorire simultană și pe termen scurt este posibil să nu aibă timp să polenizeze toate florile). O astfel de populație are un risc mai mic de a rămâne fără semințe, de exemplu, în cazul înghețurilor de scurtă durată (doar o parte din flori va îngheța).
Dinamica populației. Teoretic, orice populație este capabilă să crească nelimitat în număr, dacă nu este limitată de factorii de mediu (resurse limitate, boli, prădători etc.). Într-un astfel de caz ipotetic, rata de creștere a populației va depinde doar de mărimea potențialului biotic inerent fiecărei specii particulare. Potențialul biotic reflectă numărul teoretic posibil de descendenți dintr-o pereche (sau un individ) pentru o anumită perioadă de timp, de exemplu, pentru întregul ciclu de viață sau pentru un an.
La diferite specii, mărimea potențialului biotic diferă brusc. De exemplu, la mamiferele mari, chiar și în cele mai favorabile condiții, numărul poate crește doar de 1,05-1,1 ori pe an. La multe insecte și crustacee (afide, dafnie), numărul crește de 10 10 -10 30 de ori pe an, și chiar mai mult la bacterii. Mai mult, în aceste cazuri, în condiții ideale, dimensiunea oricărei populații într-un anumit timp va crește exponențial (Fig. 14.2). O creștere a numerelor cu o rată constantă se numește creștere exponențială. Curba care reflectă o astfel de creștere a populației pe grafic crește rapid abruptul și merge la infinit.
Orez. 14.2. Curbe de creștere a populației exponențiale (teoretice) (a) și logistice (reale) (b).
În condiții naturale, creșterea exponențială a populației este extrem de rară. De exemplu, s-a observat într-o populație de iepuri introdusă în Australia, unde avea resurse nelimitate de hrană și spațiu fără efectul de descurajare al prădătorilor. Acest tip de creștere se observă și în timpul focarelor de lăcuste, molii țigane și alte insecte. În același timp, perioadele de creștere exponențială sunt de obicei de scurtă durată.
Odată cu creșterea densității populației, există de obicei o încetinire a creșterii populației, deoarece populația este plasată în condiții cu resurse limitate. De exemplu, animalele cu o densitate mare a populației pot să nu aibă suficientă hrană, iar plantele încep să se umbrească între ele sau le lipsește umiditatea. Tipul de creștere a populației cu resurse limitate, caracterizat printr-o scădere a vitezei pe măsură ce densitatea populației crește, este denumit în mod obișnuit logistic (vezi Fig. 14.2).
Schimbările generale ale mărimii populației sunt determinate de procese precum rata natalității, mortalitatea și migrația indivizilor.
Fertilitatea caracterizează frecvența apariției unor noi indivizi într-o populație. Rata medie a natalității a fiecărei specii a fost definită istoric ca o adaptare pentru a reumple declinul populației. Distingeți fertilitatea absolută și cea specifică.
Fertilitatea absolută - numărul de indivizi născuți (eclozați, înmuguriți etc.) într-o populație pe unitatea de timp. Rata specifică a natalității - numărul de indivizi născuți într-o populație pe unitatea de timp per individ. Rata specifică a natalității face posibilă compararea natalității în populații cu dimensiuni diferite.
Cu cât rata natalității este mai mare, cu atât este mai mare proporția de indivizi care participă la reproducere, cu atât este mai mare fecunditatea, cu atât ciclurile reproductive se succed mai des. De obicei, rata natalității în fiecare populație este echilibrată de mortalitatea caracteristică a acesteia.
Numărul populațiilor este, de asemenea, semnificativ afectat de migrația indivizilor.
Migrațiile sunt mișcările regulate ale animalelor între habitate semnificativ diferite, disparate spațial. Astfel de migrații sunt cauzate de o modificare a condițiilor de existență în habitate sau de o modificare a cerințelor animalului față de aceste condiții în diferite stadii de dezvoltare. Mișcarea în masă a indivizilor între populații le poate schimba structura și proprietățile de bază (prevenirea morții unei populații pe cale de dispariție sau, dimpotrivă, o reducere bruscă). De exemplu, evacuarea în masă a animalelor așezate (veverițe, spargatori de nuci, lemmings etc.) cu o deteriorare bruscă a condițiilor (secete, incendii, inundații etc.), suprapopularea se încheie adesea cu moartea lor în masă.
Migrațiile (zilnice, sezoniere) permit organismelor să folosească condiții optime de mediu în locurile în care reședința lor permanentă este imposibilă. Οʜᴎ conduce la dezvoltarea de noi biotopuri, extinderea gamei comune a speciilor, schimbul de indivizi între populații, crește unitatea și stabilitatea generală a speciei și contribuie la succesul în lupta pentru existență.
În absența migrației, modificarea mărimii populației depinde de raportul dintre rata natalității și rata mortalității.
Dacă natalitatea este mai mare decât rata mortalității, atunci populația va crește și, dimpotrivă, va scădea dacă rata mortalității depășește rata natalității. Pe de altă parte, numărul populațiilor în condiții naturale se schimbă constant pe măsură ce condițiile de mediu se schimbă. Amplitudinea și perioada acestor fluctuații depind de gradul de variabilitate a mediului, precum și de caracteristicile biologice ale unei anumite specii.
Factorii comportamentali joacă un rol important în reglarea abundenței și a densității populației. De exemplu, la populațiile de multe rozătoare, o creștere a concentrației hormonului adrenalină în sânge, observată la o densitate mare a populației, provoacă agresivitate, diverse tulburări hormonale (la femele, poate apărea resorbția embrionului). Ca urmare, numărul rozătoarelor este în scădere.
O altă formă de comportament - protecția unui sit individual (teritorialitatea) - vizează și reglarea populației. Adesea, aproape întregul teritoriu ocupat de o populație este împărțit în zone individuale, care sunt desemnate în diferite moduri (secretul glandelor mirositoare, zgârieturi pe copaci, cântarea păsărilor masculi, urină etc.). Marcarea și protejarea siturilor care nu permit reproducerea indivizilor ʼʼalienʼʼ pe acestea duce la utilizarea rațională a teritoriului. În acest caz, partea în exces a populației nu se reproduce sau este forțată să se mute din spațiul ocupat.
Există o serie de alte mecanisme stabilite istoric care întârzie creșterea populațiilor și asigură astfel stabilitatea acestora. Acestea includ interacțiuni chimice ale indivizilor (de exemplu, mormolocii eliberează substanțe în apă care întârzie creșterea altor mormoloci); modificări ale fiziologiei și comportamentului cu densitate crescândă, ceea ce duce la manifestarea instinctelor de migrație în masă; răspândirea bolilor (probabilitatea transmiterii infecțiilor crește odată cu creșterea densității populației) etc.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, datorită unei varietăți de mecanisme, intervalul tuturor modificărilor zilnice, sezoniere și anuale ale numărului și densității populațiilor, de regulă, este mai puțin decât posibil teoretic, corespunzătoare realizării întregului potențial biotic. Suprapopularea este întotdeauna nefavorabilă oricărei specii, deoarece poate duce la o subminare rapidă a resurselor de mediu, la lipsa hranei, a adăposturilor, a spațiului, ceea ce va duce inevitabil la o slăbire generală a populațiilor.
Habitatul și condițiile de existență ale organismelor. Factori de mediu - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Habitat și condiții de existență a organismelor. Factori de mediu” 2017, 2018.
Factori de mediu este un ansamblu de condiții de mediu care afectează organismele vii. Distinge factori neînsuflețiți- abiotice (climatice, edafice, orografice, hidrografice, chimice, pirogenice), factorii faunei sălbatice— factori biotici (fitogeni și zoogeni) și antropici (impactul activității umane). Factorii limitatori includ orice factori care limitează creșterea și dezvoltarea organismelor. Adaptarea unui organism la mediul său se numește adaptare. Aspectul unui organism, care reflectă adaptabilitatea acestuia la condițiile de mediu, se numește formă de viață.
Conceptul de factori de mediu de mediu, clasificarea lor
Componentele individuale ale mediului care afectează organismele vii, la care reacționează cu reacții de adaptare (adaptări), se numesc factori de mediu sau factori ecologici. Cu alte cuvinte, se numește complexul de condiții de mediu care afectează viața organismelor factorii ecologici ai mediului.
Toți factorii de mediu sunt împărțiți în grupuri:
1. includ componente și fenomene de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismele vii. Printre mulți factori abiotici, rolul principal este jucat de:
- climatice(radiația solară, regim de lumină și lumină, temperatură, umiditate, precipitații, vânt, presiune atmosferică etc.);
- edafic(structura mecanică și compoziția chimică a solului, capacitatea de umiditate, apa, aerul și condițiile termice ale solului, aciditatea, umiditatea, compoziția gazelor, nivelul apei subterane etc.);
- orografice(relief, expunerea versantului, abruptul pantei, diferența de cotă, înălțimea deasupra nivelului mării);
- hidrografic(transparența apei, fluiditatea, debitul, temperatura, aciditatea, compoziția gazelor, conținutul de substanțe minerale și organice etc.);
- chimic(compoziția gazelor atmosferice, compoziția sării apei);
- pirogen(efectul focului).
2. - un ansamblu de relaţii între organismele vii, precum şi influenţele reciproce ale acestora asupra mediului. Acțiunea factorilor biotici poate fi nu numai directă, ci și indirectă, exprimată în ajustarea factorilor abiotici (de exemplu, modificări ale compoziției solului, microclimatul sub coronamentul pădurii etc.). Factorii biotici includ:
- fitogenic(influența plantelor între ele și asupra mediului);
- zoogenic(influența animalelor unele asupra altora și asupra mediului).
3. reflectă impactul intens al unei persoane (direct) sau al activității umane (indirect) asupra mediului și organismelor vii. Acești factori includ toate formele de activitate umană și societatea umană care duc la o schimbare a naturii ca habitat și a altor specii și le afectează direct viața. Fiecare organism viu este influențat de natura neînsuflețită, de organisme ale altor specii, inclusiv de oameni, și, la rândul său, afectează fiecare dintre aceste componente.
Influența factorilor antropici în natură poate fi atât conștientă, cât și accidentală, sau inconștientă. Omul, arătând pământuri virgine și de pânză, creează terenuri agricole, reproduce forme foarte productive și rezistente la boli, așează unele specii și le distruge pe altele. Aceste impacturi (conștiente) sunt adesea negative în natură, de exemplu, relocarea erupție cutanată a multor animale, plante, microorganisme, distrugerea prădătoare a unui număr de specii, poluarea mediului etc.
Factorii biotici ai mediului se manifestă prin relația dintre organismele care fac parte din aceeași comunitate. În natură, multe specii sunt strâns legate între ele, relațiile lor între ele ca componente ale mediului pot fi extrem de complexe. În ceea ce privește legăturile dintre comunitate și mediul anorganic înconjurător, acestea sunt întotdeauna bilaterale, reciproce. Astfel, natura pădurii depinde de tipul corespunzător de sol, dar solul în sine se formează în mare măsură sub influența pădurii. În mod similar, temperatura, umiditatea și lumina din pădure sunt determinate de vegetație, dar condițiile climatice care s-au dezvoltat afectează la rândul lor comunitatea de organisme care trăiesc în pădure.
Impactul factorilor de mediu asupra organismului
Impactul mediului este perceput de organisme prin intermediul unor factori de mediu numiti ecologice. Trebuie remarcat faptul că factorul de mediu este doar un element schimbător al mediului, provocând în organisme, când se schimbă din nou, răspuns reacții ecologice și fiziologice adaptative, care sunt fixate ereditar în procesul de evoluție. Ele sunt împărțite în abiotice, biotice și antropice (Fig. 1).
Ele denumesc întregul set de factori ai mediului anorganic care afectează viața și distribuția animalelor și plantelor. Printre acestea se disting: fizice, chimice și edafice.
Factori fizici - cele a căror sursă este o stare fizică sau un fenomen (mecanic, ondulatoriu etc.). De exemplu, temperatura.
Factori chimici- cele care provin din compoziţia chimică a mediului. De exemplu, salinitatea apei, conținutul de oxigen etc.
Factori edafici (sau solului). sunt o combinație de proprietăți chimice, fizice și mecanice ale solurilor și rocilor care afectează atât organismele pentru care sunt habitatul, cât și sistemul radicular al plantelor. De exemplu, influența nutrienților, umiditatea, structura solului, conținutul de humus etc. asupra cresterii si dezvoltarii plantelor.
Orez. 1. Schema impactului habitatului (mediului) asupra organismului
- factori ai activității umane care afectează mediul natural (și hidrosferele, eroziunea solului, defrișările etc.).
Factori limitatori (limitatori) de mediu numiti astfel de factori care limiteaza dezvoltarea organismelor din cauza lipsei sau excesului de nutrienti fata de necesar (continut optim).
Deci, atunci când se cultivă plante la temperaturi diferite, punctul în care se observă creșterea maximă va fi optim. Se numește întreaga gamă de temperaturi, de la minim la maxim, la care creșterea este încă posibilă interval de stabilitate (rezistență), sau toleranţă. Punctele sale limitative, de ex. temperaturile maxime si minime locuibile, - limite de stabilitate. Între zona optimă și limitele de stabilitate, pe măsură ce se apropie de aceasta din urmă, planta se confruntă cu un stres crescând, i.e. vorbim despre zonele de stres sau zonele de opresiune,în intervalul de stabilitate (Fig. 2). Pe măsură ce distanța față de optim scade și urcă pe scară, nu numai că stresul crește, dar atunci când sunt atinse limitele rezistenței organismului, are loc moartea acestuia.
Orez. 2. Dependenţa acţiunii factorului de mediu de intensitatea acestuia
Astfel, pentru fiecare specie de plante sau animale, există zone optime, de stres și limite de stabilitate (sau rezistență) în raport cu fiecare factor de mediu. Când valoarea factorului este aproape de limitele rezistenței, organismul poate exista de obicei doar pentru o perioadă scurtă de timp. Într-o gamă mai restrânsă de condiții, existența și creșterea pe termen lung a indivizilor este posibilă. Într-un interval și mai restrâns, are loc reproducerea, iar specia poate exista la nesfârșit. De obicei, undeva în partea de mijloc a intervalului de stabilitate, există condiții care sunt cele mai favorabile pentru viață, creștere și reproducere. Aceste condiții sunt numite optime, în care indivizii unei anumite specii sunt cei mai adaptați, adică. lăsând cel mai mare număr de urmaşi. În practică, este dificil să se identifice astfel de condiții, astfel încât optimul este de obicei determinat de indicatori individuali ai activității vitale (rata de creștere, rata de supraviețuire etc.).
Adaptare este adaptarea organismului la condițiile mediului.
Capacitatea de adaptare este una dintre proprietățile de bază ale vieții în general, oferind posibilitatea existenței acesteia, capacitatea organismelor de a supraviețui și de a se reproduce. Adaptările se manifestă la diferite niveluri - de la biochimia celulelor și comportamentul organismelor individuale până la structura și funcționarea comunităților și a sistemelor ecologice. Toate adaptările organismelor la existența în diferite condiții s-au dezvoltat istoric. Ca urmare, s-au format grupări de plante și animale specifice fiecărei zone geografice.
Adaptările pot fi morfologic, când structura unui organism se modifică până la formarea unei noi specii și fiziologic, când apar modificări în funcționarea organismului. Adaptările morfologice sunt strâns legate de colorarea adaptativă a animalelor, de capacitatea de a o modifica în funcție de iluminare (chip, cameleon etc.).
Exemple larg cunoscute de adaptare fiziologică sunt hibernarea animalelor, zborurile sezoniere ale păsărilor.
Foarte importante pentru organisme sunt adaptări comportamentale. De exemplu, comportamentul instinctiv determină acțiunea insectelor și a vertebratelor inferioare: pești, amfibieni, reptile, păsări etc. Un astfel de comportament este programat genetic și moștenit (comportament înnăscut). Aceasta include: metoda de construire a unui cuib la păsări, împerechere, creșterea descendenților etc.
Există și o comandă dobândită primită de individ în cursul vieții sale. Educaţie(sau învăţare) - principalul mod de transmitere a comportamentului dobândit de la o generație la alta.
Capacitatea unui individ de a-și controla abilitățile cognitive pentru a supraviețui schimbărilor neașteptate de mediu este intelect. Rolul învățării și inteligenței în comportament crește odată cu îmbunătățirea sistemului nervos - o creștere a cortexului cerebral. Pentru om, acesta este mecanismul determinant al evoluției. Capacitatea speciilor de a se adapta la o anumită gamă de factori de mediu este indicată de concept misticismul ecologic al speciei.
Efectul combinat al factorilor de mediu asupra organismului
Factorii de mediu acționează de obicei nu unul câte unul, ci într-un mod complex. Efectul oricărui factor depinde de puterea influenței altora. Combinația diferiților factori are un impact semnificativ asupra condițiilor optime pentru viața organismului (vezi Fig. 2). Acțiunea unui factor nu înlocuiește acțiunea altuia. Cu toate acestea, sub influența complexă a mediului, se poate observa adesea „efectul de substituție”, care se manifestă prin similitudinea rezultatelor influenței diferiților factori. Astfel, lumina nu poate fi înlocuită de un exces de căldură sau de o abundență de dioxid de carbon, dar, acționând asupra schimbărilor de temperatură, se poate suspenda, de exemplu, fotosinteza plantelor.
În influența complexă a mediului, impactul diferiților factori asupra organismelor este inegal. Ele pot fi împărțite în principale, însoțitoare și secundare. Factorii conducători sunt diferiți pentru diferite organisme, chiar dacă trăiesc în același loc. Rolul factorului conducător în diferite etape ale vieții organismului poate fi unul sau alte elemente ale mediului. De exemplu, în viața multor plante cultivate, cum ar fi cerealele, temperatura este factorul principal în timpul germinării, umiditatea solului în timpul înfloririi și a înfloririi și cantitatea de nutrienți și umiditatea aerului în timpul coacerii. Rolul factorului conducător se poate schimba în diferite perioade ale anului.
Factorul principal poate să nu fie același la aceeași specie care trăiește în condiții fizice și geografice diferite.
Conceptul de factori conducători nu trebuie confundat cu conceptul de. Un factor al cărui nivel în termeni calitativi sau cantitativi (lipsa sau excesul) se dovedește a fi apropiat de limitele de rezistență ale unui organism dat, se numește limitare. Actiunea factorului limitator se va manifesta si in cazul in care alti factori de mediu sunt favorabili sau chiar optimi. Atât factorii de mediu conducători, cât și cei secundari pot acționa ca limitatori.
Conceptul de factori limitatori a fost introdus în 1840 de către chimistul 10. Liebig. Studiind influența conținutului diferitelor elemente chimice din sol asupra creșterii plantelor, el a formulat principiul: „Substanța minimă controlează cultura și determină amploarea și stabilitatea acesteia din urmă în timp”. Acest principiu este cunoscut sub numele de Legea minimului a lui Liebig.
Factorul limitativ poate fi nu doar o lipsă, după cum a subliniat Liebig, ci și un exces de factori precum, de exemplu, căldura, lumina și apa. După cum sa menționat mai devreme, organismele se caracterizează prin minim și maxim ecologic. Intervalul dintre aceste două valori este de obicei numit limite de stabilitate sau toleranță.
În general, întreaga complexitate a influenței factorilor de mediu asupra organismului se reflectă în legea toleranței a lui W. Shelford: absența sau imposibilitatea prosperității este determinată de lipsa sau, dimpotrivă, excesul oricăruia dintre un număr de factori, al căror nivel poate fi apropiat de limitele tolerate de organismul dat (1913). Aceste două limite se numesc limite de toleranță.
Au fost efectuate numeroase studii privind „ecologia toleranței”, datorită cărora au devenit cunoscute limitele existenței multor plante și animale. Un astfel de exemplu este efectul unui poluant al aerului asupra corpului uman (Fig. 3).
Orez. 3. Efectul poluantului aerului asupra organismului uman. Max - activitate vitală maximă; Dop - activitate vitală admisă; Opt - concentrație optimă (care nu afectează activitatea vitală) a unei substanțe nocive; MPC - concentrația maximă admisă a unei substanțe care nu modifică semnificativ activitatea vitală; Ani - concentrare letală
Concentrația factorului de influență (substanță nocivă) din fig. 5.2 este marcat cu simbolul C. La valorile concentrației C = C ani, o persoană va muri, dar modificări ireversibile în corpul său vor avea loc la valori mult mai mici C = C pdc. Prin urmare, intervalul de toleranță este limitat tocmai de valoarea C pdc = C lim. Prin urmare, C plc trebuie determinat experimental pentru fiecare compus chimic poluant sau nociv și nu trebuie să-și depășească C plc într-un anumit habitat (mediu de viață).
În protecția mediului, este important limitele superioare ale rezistenței organismului la substanțele nocive.
Astfel, concentrația reală a poluantului C actual nu trebuie să depășească C MPC (C actual ≤ C MPC = C lim).
Valoarea conceptului de factori limitatori (Clim) constă în faptul că îi oferă ecologistului un punct de plecare în studiul situațiilor complexe. Dacă un organism se caracterizează printr-o gamă largă de toleranță la un factor care este relativ constant și este prezent în mediu în cantități moderate, atunci este puțin probabil ca acest factor să fie limitativ. Dimpotrivă, dacă se știe că unul sau altul organism are o gamă restrânsă de toleranță la un factor variabil, atunci acest factor merită un studiu atent, deoarece poate fi limitativ.
Habitat - o parte a naturii (un set de condiții abiotice și biotice specifice) care înconjoară direct organismele vii. Habitat -
parte a naturii (un set de specific
condiții abiotice și biotice),
organismele vii care înconjoară direct
și având un efect direct sau indirect asupra
starea lor, creșterea, dezvoltarea, reproducerea,
supraviețuire etc.
habitate principale: acvatice, terestre
(aerul), solul și corpul altui organism,
folosit de paraziti si semiparaziti.
Din conceptul de „habitat” este necesar să se distingă conceptul
„condiții de existență” set de vitale
factori de mediu necesari, fără de care organismele vii nu pot
există (lumină, căldură, umiditate, aer, sol).
Factorii de mediu sunt elemente ale mediului care provoacă reacții de adaptare (adaptare) în organismele vii și în comunitățile lor.
Factori de mediu – elemente ale mediuluimedii care provoacă organismele vii și lor
comunități reacții adaptative (adaptări)
În funcție de originea și natura acțiunii, factorii de mediu sunt împărțiți în abiotici
(elemente ale naturii anorganice sau neînsuflețite), biotice (forme de expunere a ființelor vii unele la altele
reciproc) și antropice (toate formele de activitate umană care afectează fauna sălbatică).
Factorii abiotici sunt împărțiți în fizici sau climatici (lumina, temperatura aerului și a apei, umiditatea
aer și sol, vânt), edafic sau sol-sol (compoziția mecanică a solurilor, substanțele chimice și
proprietăți fizice), topografice sau orografice (trăsături de peisaj),
chimice (salinitatea apei, compoziția gazelor a apei și a aerului, pH-ul solului și al apei etc.).
Factorii biotici sunt diverse forme de influență a unor organisme asupra activității vitale a altora. La
în acest caz, unele organisme pot servi drept hrană pentru altele (de exemplu, plante pentru animale, pradă pentru un prădător), fie
habitat (de exemplu, o gazdă pentru un parazit), pentru a promova reproducerea și răspândirea (de exemplu, păsări și
insecte polenizatoare pentru plante cu flori), exercită efecte mecanice, chimice și alte efecte.
Factorii antropogeni (antropici) sunt toate formele de activitate ale societății umane,
schimbând natura ca habitat al organismelor vii sau afectând direct viața acestora. Selecţie
factorii antropici într-un grup separat datorită faptului că în prezent soarta acoperirii vegetale
Pământul și toate speciile de organisme existente în prezent sunt practic în mâinile societății umane.
În ciuda acestei diversități, efectul factorilor de mediu asupra organismului în răspunsurile ființelor vii poate dezvălui o serie de legi generale.
În ciuda acestei diversități, efectul ecologicfactori asupra organismului în răspunsurile vieții
creaturi, pot fi identificate o serie de modele generale:
a) plasticitate ecologică (sau valență ecologică) - o proprietate
organismele să se adapteze la o serie specială de factori de mediu;
b) legea factorului limitator sau legea minimului. Dacă toate condiţiile
se dovedesc a fi favorabile, cu excepţia unuia, care dobândeşte
crucial pentru viață (deficiență sau redundanță), se numește
legea factorului limitativ;
c) legea toleranţei - gama de rezistenţă a factorilor de mediu;
d) legi ale optimului (efectele favorabile ale supravieţuirii) ale minimului şi
maxim - valorile transferate ale factorului sunt puncte critice,
limitând gradul de toleranță pentru supraviețuire.
Optim - intensitatea factorului de mediu, cel mai favorabil organismului. Pessimum - condițiile în care organismul este testat
Optim -intensitate
ecologice
factor, majoritatea
favorabil pentru
organism.
pessimum -
conditii, cand
care organism
trăind
opresiune.
Factori ai mediului acvatic.
La factorii mediului acvaticraporta
proprietăți fizico-chimice
apele care se aplică
amprenta profundă asupra
structura si
vitalitate
organismele care o locuiesc.
10. Factori de relief (factori orografici).
După forma reliefului, ele disting:macroreliefuri (munti, zone joase, vai),
mezoreliefuri (dealuri, râpe),
microreliefuri (depresiuni mici, ejecte de săpat de pământ
animale).
11. Tipuri de impact al factorilor de mediu asupra organismelor.
Tipuri de impact asupra mediuluifactori asupra organismelor.
Factorii de mediu afectează organismele vii în diferite moduri.
Ei pot fi:
stimuli care favorizează apariţia adaptivelor
(adaptative) modificări fiziologice și biochimice (hibernare,
fotoperiodism);
limitatori care modifică distribuţia geografică a organismelor din cauza
imposibilitatea existenței în aceste condiții;
modificatori care provoacă modificări morfologice și anatomice
organisme;
semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.
12.
Elementele mediului care afectează un organism viu se numesc factori de mediu.Viața oricărui organism depinde de o anumită stare a substanțelor și proceselor din jur.
Aceste condiții sunt împărțite în:
1. Factori abiotici de mediu, care se împart în:
climatice; sol-sol.
Climatice includ: energia care vine de la Soare și schimbarea periodică a orei zilei și a anului
iluminare (fotoperiodism). Spectrul vizibil al luminii solare ne luminează, infraroșu - încălzește și
ultraviolete - se hrănește, participând la fotosinteză și în doze mici - se vindecă.
2. Umiditatea aerului atmosferic și cantitatea de precipitații.
3. Compoziția gazoasă a atmosferei, constând în mod normal dintr-un amestec de azot 78,09%, oxigen 20,05%, dioxid de carbon
0,03% și alte gaze, inclusiv ozonul din straturile superioare. Azotul este implicat în crearea proteinelor care formează masa corporală
organisme vii în care intră ca urmare a activității microorganismelor capabile de
aranjați din aer și transferați în sol și plante. Oxigenul se găsește în proteine, grăsimi și carbohidrați
asigurand oxidarea nutrientilor in celule, care este sursa de energie pentru organismele vii.
Dioxidul de carbon, care participă la fotosinteza plantelor, este un regulator al răspunsului solar și terestru.
radiația razelor de căldură. Ozonul este o „umbrelă” care blochează razele ultraviolete pentru o lungă perioadă de timp.
valurile mai mici de 0,3 m/km sunt fatale vieții.
13.
4. Temperatura5. Vântul și presiunea atmosferică
Solul și pământul includ:
Solurile cu fertilitate variată, formate ca urmare a interacțiunii climatice,
plante, animale și microorganisme. Solul este un habitat pentru multe microorganisme și
rădăcinile plantelor. Are propriile sale caracteristici ecologice.
În sol sunt de o importanță capitală:
„structură”; compoziție chimică; umiditatea.Dar lumina sau fluctuatiile de temperatura
practic nu joacă un rol, cu excepția straturilor superioare. Locuitorii mediului sol se numesc
edafobionti sau geobionti. Apa, variind ca grad de transparență, aciditate și
prezența gazelor dizolvate, în special a oxigenului.
Factori biotici - un set de influențe ale activității vitale a unor organisme asupra
alții. Expunerea are loc atât în interiorul speciei prin relații de sex și vârstă,
vânătoare în comun și protecție împotriva dușmanilor sau lupta pentru hrană și teritoriu și între specii.
14. Acţiunea combinată a factorilor de mediu
Factorii de mediu nu acționează individual, ci ca un întreg complex.Acțiunea unui factor nu este înlocuită cu acțiunea altuia. "Efect
substituţie” se manifestă în asemănarea rezultatelor.
În funcție de factorii de impact sunt împărțiți: lider și fundal.
Sinergia - acţiunea comună a factorilor de mediu Regula
interacțiunile factorilor de mediu: Unii factori pot spori sau
atenuează efectul altor factori.
factori limitatori. Un factor al cărui nivel de calitate sau
cantitativ (lipsa sau excesul) este aproape de
limitele rezistenței organismului.
