Le facteur au-delà des limites de l'endurance est appelé. Interaction des facteurs

Les facteurs environnementaux agissent toujours sur les organismes d'un complexe. De plus, le résultat n'est pas la somme de l'impact de plusieurs facteurs, mais il existe un processus complexe de leur interaction. Dans le même temps, la viabilité de l'organisme change, des propriétés adaptatives spécifiques apparaissent qui lui permettent de survivre dans certaines conditions, de transférer les fluctuations des valeurs de divers facteurs.

L'influence des facteurs environnementaux sur le corps peut être représentée sous forme de diagramme (Fig. 94).

L'intensité la plus favorable du facteur écologique pour l'organisme est dite optimale ou optimum.

Un écart par rapport à l'action optimale du facteur entraîne la suppression de l'activité vitale de l'organisme.

La limite au-delà de laquelle l'existence d'un organisme est impossible s'appelle limite d'endurance.

Ces limites sont différentes pour différentes espèces et même pour différents individus de la même espèce. Par exemple, les couches supérieures de l'atmosphère, les sources thermales et le désert de glace de l'Antarctique dépassent les limites d'endurance de nombreux organismes.

Un facteur environnemental qui dépasse les limites de l'endurance du corps est appelé limitant.

Il a une limite supérieure et inférieure. Donc, pour les poissons, le facteur limitant est l'eau. En dehors du milieu aquatique, leur vie est impossible. Une baisse de la température de l'eau en dessous de 0 ° C est la limite inférieure, et une augmentation au-dessus de 45 ° C est une limite supérieure d'endurance.

Riz. 94. Le schéma d'action du facteur écologique sur le corps

Ainsi, l'optimum reflète les particularités des conditions d'habitat des diverses espèces. Selon le niveau des facteurs les plus favorables, les organismes sont divisés en chaud et froid, aimant l'humidité et résistant à la sécheresse, aimant la lumière et tolérant à l'ombre, adaptés à la vie en eau salée et douce, etc. la limite d'endurance, plus l'organisme est plastique. De plus, la limite d'endurance vis-à-vis de divers facteurs environnementaux chez les organismes n'est pas la même. Par exemple, les plantes qui aiment l'humidité peuvent tolérer de grands changements de température, tandis que le manque d'humidité est destructeur pour elles. Les espèces étroitement adaptées sont moins plastiques et ont une petite limite d'endurance, les espèces largement adaptées sont plus plastiques et présentent un large éventail de fluctuations des facteurs environnementaux.

Pour les poissons des mers froides de l'Antarctique et de l'océan Arctique, la plage de température tolérée est de 4 à 8 ° C. Au fur et à mesure que la température monte (au-dessus de 10°C), ils cessent de bouger et tombent dans une torpeur thermique. En revanche, les poissons des latitudes équatoriales et tempérées tolèrent des fluctuations de température de 10 à 40 °C. Les animaux à sang chaud ont une plus grande endurance. Par exemple, les renards arctiques de la toundra peuvent tolérer des baisses de température de -50 à 30 °C.

Les plantes des latitudes tempérées peuvent supporter des fluctuations de température de 60 à 80 °C, tandis que les plantes tropicales ont une plage de température beaucoup plus étroite : 30 à 40 °C.

Interaction des facteurs environnementaux réside dans le fait qu'une modification de l'intensité de l'un d'eux peut réduire la limite d'endurance à un autre facteur ou, au contraire, l'augmenter. Par exemple, la température optimale augmente la tolérance au manque d'humidité et de nourriture. Une humidité élevée réduit considérablement la résistance du corps aux températures élevées. L'intensité de l'impact des facteurs environnementaux est directement proportionnelle à la durée de cet impact. Une exposition prolongée à des températures élevées ou basses est préjudiciable à de nombreuses plantes, tandis que les chutes à court terme sont normalement tolérées par les plantes. Les facteurs limitants pour les plantes sont la composition du sol, la présence d'azote et d'autres nutriments dans celui-ci. Ainsi, le trèfle pousse mieux sur les sols pauvres en azote, et l'ortie - au contraire. Une diminution de la teneur en azote du sol entraîne une diminution de la résistance à la sécheresse des céréales. Les plantes poussent plus mal sur les sols salés, de nombreuses espèces ne s'enracinent pas du tout. Ainsi, l'adaptation de l'organisme aux facteurs environnementaux individuels est individuelle et peut avoir une plage d'endurance à la fois large et étroite. Mais si le changement quantitatif d'au moins un des facteurs dépasse la limite d'endurance, alors, malgré le fait que d'autres conditions soient favorables, le corps meurt.

L'ensemble des facteurs environnementaux (abiotiques et biotiques) nécessaires à l'existence d'une espèce sont appelés niche écologique.

La niche écologique caractérise le mode de vie de l'organisme, les conditions de son habitation et de sa nutrition. Contrairement à une niche, la notion d'habitat désigne le territoire où vit un organisme, c'est-à-dire son « adresse ». Par exemple, les habitants herbivores des steppes, la vache et le kangourou, occupent la même niche écologique, mais ont des habitats différents. Au contraire, les habitants de la forêt - l'écureuil et le wapiti, qui sont également des herbivores, occupent des niches écologiques différentes. La niche écologique détermine toujours la répartition de l'organisme et son rôle dans la communauté.

Une certaine pression dans l'environnement « Comment comprenez-vous cette affirmation ?

Tâche numéro 6. Actuellement, pour chaque habitant de notre planète, il y a en moyenne environ 1 tonne d'ordures par an (déchets ménagers solides), et c'est sans compter les millions de voitures usées et cassées. Il existe trois options principales pour la gestion des DSM : 1 - l'enfouissement, l'incinération, le tri et le traitement. Laquelle de ces méthodes est la plus écologique. Veuillez fournir des preuves.

Choisissez une bonne réponse

Complexes naturels unifiés formés par des organismes et des habitats

1) écosystèmes

2) biosphère

3) population

4) biomasse

Une section de l'écologie qui étudie les relations individuelles des organismes individuels (espèces, individus) avec l'environnement

1) l'autécologie

2) biochimie

3) géoécologie

4) synécologie

5) la démécologie

3. Le système d'ordre supérieur, couvrant tous les phénomènes de la vie sur notre planète

1) biosphère

2) atmosphère

3) stratosphère

4) apobiosphère

5) aérobiosphère

Habitat le plus difficile

1) sol-air

3) atmosphérique

4) environnement social

5) environnement écologique

5. Toutes les formes possibles d'influence des organismes vivants les uns sur les autres et sur l'environnement sont :

1) facteurs biotiques

2) facteurs biologiques

3) facteurs symbiotiques

4) facteurs édaphiques

5) facteurs extrêmes

Un écosystème non durable avec des espèces créées artificiellement et appauvries produisant des produits agricoles

1) agorocénose

2) biogéocénose

3) agrobiogéocénose

4) biocénose

5) agroforesterie

7. La stabilité de la biogéocénose est principalement déterminée par :

1) les consommateurs

2) producteurs - photosynthétiques

3) grande diversité d'espèces

4) réducteurs

5) producteurs chimiosynthétiques

Producteurs d'écosystèmes - les organismes qui synthétisent des substances organiques à partir de substances inorganiques sont appelés

1) hétérotrophes

2) autotrophes

3) symbiotes

4) bactéries anaérobies

5) les consommateurs

Des catastrophes écologiques mondiales dans la biosphère sont survenues

1) avant l'apparition de l'homme

2) cette période n'est pas précisément définie

3) après l'apparition d'une personne

4) lors de l'émergence de la biosphère

5) après l'ère glaciaire

La succession se caractérise par

1) changer le biotope de l'écosystème

4) changement saisonnier des communautés

5) changement de phytocénose

Sous l'influence d'un facteur écologique de faible intensité, la plupart des individus de la population

1) adaptable

2) est en cours d'indemnisation

3) est en phase de décompensation

4) meurt

5) se reproduit activement

Les maladies endémiques comprennent

1) fluorose

3) ascaridiase

4) fasciolase

5) tuberculose

Un facteur environnemental qui va au-delà de l'endurance est appelé

1) stimulant

2) abiotique

3) limitant

4) anthropique

5) biotique

2. Modèles généraux d'impact environnemental

facteurs sur le corps. Règle optimale.

Dans toute la variété des facteurs environnementaux influents et des réactions adaptatives à leur influence de la part des organismes, un certain nombre de modèles généraux peuvent être identifiés.

L'effet d'un facteur environnemental sur le corps dépend non seulement de la nature, mais aussi de l'intensité de son impact, c'est-à-dire sur la quantité de facteur environnemental perçue par le corps.

Tous les organismes en cours d'évolution ont développé des adaptations à la perception des facteurs environnementaux naturels en certaines quantités nécessaires à leur fonctionnement normal, tandis qu'une diminution ou une augmentation de cette quantité réduit leur activité vitale, et lorsqu'un maximum ou un minimum est atteint, la possibilité de l'existence des organismes est complètement exclue.

La figure 1 montre un diagramme de l'effet d'un facteur environnemental sur le corps.

L'axe des abscisses est tracé quantité de facteur environnemental (par exemple, température, éclairement, humidité, salinité, etc.), et le long de l'ordonnée - l'intensité de la réaction du corps au facteur environnemental, c'est-à-dire l'intensité du corps (par exemple, l'intensité d'un processus physiologique particulier - photosynthèse, respiration, croissance, etc. ; caractéristiques morphologiques - la taille d'un organisme ou de ses organes ; ou le nombre d'individus par unité de surface, etc.).

Comme on peut le voir sur la figure 1, courbe 1, à mesure que la quantité du facteur écologique augmente, l'intensité de l'activité vitale de l'organisme augmente jusqu'à un certain niveau, puis diminue à nouveau.

Le montant du facteur environnemental est principalement déterminé par trois valeurs présentées dans le diagramme trois points cardinaux :

(1) - point minimum ; (2) - point optimal ; (3) - point maximal.

Au minimum (1) - il existe une telle quantité de facteur écologique, qui est encore insuffisante pour l'existence d'un organisme dans les conditions données.

Point optimal (2) - correspond à une telle quantité de facteur écologique, à laquelle l'intensité de l'activité vitale de l'organisme atteint les valeurs maximales possibles.

Point maximal (3) - correspond à la quantité maximale du facteur écologique pour laquelle l'intensité de l'activité vitale de l'organisme est égale à zéro.

Le schéma d'action du facteur écologique sur l'activité vitale des organismes :

1, 2. 3 - points de minimum, d'optimum et de maximum, respectivement;

I, II, III-zones de pessimum, de norme et d'optimum, respectivement.

II, III - zone de vie normale

Fig. 1. Schéma de l'action du facteur environnemental sur le corps.

Zone optimale appelée zone immédiatement adjacente au point optimal (2).

Dans la zone optimale, la quantité du facteur écologique correspond pleinement aux besoins de l'organisme et fournit les conditions les plus favorables à son activité vitale, c'est-à-dire est un optimale.

Dans la zone optimale, le corps est adapté au maximum à l'action du facteur environnemental. Par conséquent, dans cette zone, les mécanismes d'adaptation sont désactivés et l'énergie n'est dépensée que pour les processus vitaux fondamentaux.

Zones de norme les zones immédiatement adjacentes à la zone optimale sont appelées. Il existe deux de ces zones, selon l'écart des valeurs du facteur écologique de l'optimum vers le manque ou son excès.

Les zones de la norme correspondent à un tel nombre de facteurs environnementaux dans lesquels tous les processus vitaux se déroulent normalement, cependant, pour les maintenir à ce niveau, des coûts énergétiques supplémentaires sont nécessaires.

Cela s'explique par le fait que lorsque les valeurs du facteur dépassent l'optimum, des mécanismes adaptatifs sont activés, dont le fonctionnement est associé à certains coûts énergétiques, et plus la valeur du facteur s'écarte de l'optimum, plus l'énergie est dépensée. sur l'adaptation (courbe 2).

Les zones optimales et normales sont souvent appelées la zone d'activité vitale normale de l'organisme.

Les zones immédiatement adjacentes à la zone de vie normale sont appelées zones de pessimum ou zones d'oppression.

Les zones de pessimum correspondent à un tel nombre de facteurs environnementaux, auxquels l'efficacité de l'action des mécanismes d'adaptation diminue et, par conséquent, l'activité vitale de l'organisme est perturbée.

En écologie, les conditions environnementales dans lesquelles un facteur (ou un ensemble de facteurs) dépasse la zone de vie normale et a un effet déprimant sont souvent appelées extrême.

Limites d'endurance supérieure et inférieure les valeurs minimales et maximales du facteur écologique sont appelées, auxquelles l'activité vitale des organismes est encore possible.

Zone d'endurance la plage de valeurs du facteur écologique est appelée, au-delà des limites desquelles l'activité vitale des organismes devient impossible.

Au-delà de l'endurance sont zones létales, qui correspondent à un tel nombre de facteurs écologiques que l'action de tous les mécanismes adaptatifs est inefficace et la vie devient impossible.

Par exemple, la température optimale pour les humains est de 36,6 0 ; les limites de la zone d'activité vitale normale - 36,4-37,0 0 С; les zones de pessimum sont déterminées par les valeurs de 36,4 - 34,5 0 et 37,0 - 42,0 0 ; au-delà des valeurs spécifiées dans les zones létales (34,5 0 C et 42,0 0 C), la mort d'une personne survient.

Le graphique de la dépendance de l'activité vitale des individus d'une espèce donnée à l'intensité du facteur écologique peut être obtenu expérimentalement ou à la suite d'observations dans la nature.

1) A titre d'illustration, on peut citer les données d'expériences avec des animaux placés dans un gradient thermique. Le dispositif est un tube dont une extrémité est placée dans de la glace et l'autre est descendue dans un bain-marie, ce qui entraîne un gradient de température à l'intérieur du tube.

Des insectes ou autres petits animaux sont placés dans le tube, après quoi la régularité de leur répartition le long du tube est étudiée. Il s'avère que la plupart des insectes sont concentrés dans une zone.

Lorsqu'il est affiché graphiquement, ce motif aura la forme d'une parabole, où la zone de plus forte concentration d'insectes correspond à la zone optimale.

2) Placer les animaux dans des conditions de températures différentes et calculer le pourcentage de leur survie sur une certaine période de temps. Selon les résultats de l'expérience, une courbe est barrée, une zone centrale y est attribuée, qui correspond à la zone de température optimale.

3) Pour chacun d'entre nous, un fait de vie assez courant, à savoir les plantes d'intérieur et leur entretien, peut servir d'exemple. Chacun sait qu'elles se développent de la meilleure des manières si le nombre d'arrosages avec de l'eau est d'une certaine nature : à la fois une interruption d'arrosage et une quantité d'eau excessive entraînent une oppression des plantes d'intérieur, et parfois la mort.

Des données similaires ont été obtenues sur l'éclairage et la température pour les plantes d'intérieur et pour les animaux, les plantes et les micro-organismes dans le "sauvage".

Il convient de noter que le concept d'optimum est inapplicable à certains facteurs, par exemple, les rayonnements ionisants, car à toute valeur supérieure au rayonnement naturel de fond, le rayonnement est défavorable à l'organisme.

Schémas généraux de l'impact des facteurs environnementaux sur le corps.

1) à certaines valeurs du facteur environnemental, des conditions sont créées les plus favorables à la vie des organismes; ces conditions sont appelées optimale, et la zone correspondante sur l'échelle des valeurs des facteurs - zone d'optimum ;.

2) plus les valeurs du facteur s'écartent des valeurs optimales, plus l'activité vitale des organismes est inhibée; à cet égard se démarque leur zone vie normale;

3) la plage de valeurs du facteur écologique, au-delà de laquelle l'activité vitale des organismes devient impossible, est appelée zone d'endurance; distinguer limites d'endurance inférieure et supérieure.

Les modèles ci-dessus considérés de l'impact des facteurs environnementaux sur les organismes vivants et la nature des réactions de réponse de ces derniers sont connus comme "Règle de l'optimum".

La valence environnementale (ou tolérance environnementale) est la capacité des organismes à s'adapter à une gamme particulière de fluctuations de facteurs environnementaux.

Plus la gamme de fluctuations du facteur écologique, au sein de laquelle un organisme donné peut exister, est large, plus sa valence écologique (ou tolérance écologique) est grande, plus la zone de son endurance est large.

Pour exprimer le degré relatif de valence écologique (tolérance), des termes avec des préfixes sont utilisés "Evri" et "steno".

Les organismes qui tolèrent de grands écarts d'un facteur par rapport aux valeurs optimales sont désignés par un terme contenant le nom d'un facteur avec le préfixe eury- (du grec. "large").

Les organismes qui peuvent exister avec de petits écarts d'un facteur par rapport à la valeur optimale sont désignés par un terme contenant le nom du facteur avec le préfixe mur- (du grec "étroit").

Schématiquement, cela peut être représenté comme suit (Fig. 2) :

Figure 2. Formes des organismes en relation avec la gamme des fluctuations

facteur environnemental.

Par exemple, eurytherme et sténotherme les formes sont des organismes, respectivement, résistants et instables aux fluctuations de température.

Exemples de eurytherme Animaux et plantes:

- Les renards arctiques dans la toundra peuvent tolérer des fluctuations de température de l'air d'environ 85 0 C (à partir de +30 0 De à -55 0 AVEC);

- la carpe dans les eaux douces tolère des fluctuations de température de 0 0 jusqu'à 35 0 AVEC;

- Les plantes des zones climatiques tempérées tolèrent, à l'état actif, une gamme de changements de température d'environ 60 0 C, et dans un état d'hébétude même jusqu'à 90 0 C. Ainsi, le mélèze de Yakoutie peut supporter des gelées jusqu'à -70 0 AVEC.

Exemples de sténothermique Animaux et plantes:

- les crustacés d'eau chaude peuvent résister à des changements de température de l'eau ne dépassant pas 6 0 C (à partir de +23 0 Du au 29 0 AVEC);

- certaines espèces de poissons de l'Antarctique sont adaptées aux basses températures (de -2 0 De à +2 0 AVEC); avec une augmentation de la température, ils cessent de bouger, tombant dans une torpeur thermique;

- Les plantes des forêts tropicales résistent à des plages de température étroites, pour elles la température est d'environ +5 0 C - +8 0 C peut déjà être désastreux.

Evry- et stenoigrid les formes des organismes diffèrent dans leur réponse aux fluctuations de l'humidité.

Evry- et sténohaline les formes des organismes diffèrent dans leur réponse aux fluctuations de la salinité de l'eau.

Evry- et sténoxybiontique les formes des organismes diffèrent dans leur réponse à la teneur en oxygène de l'eau.

Si nous entendons la résistance des organismes aux changements d'un complexe de facteurs, alors ils parlent de eurybionte et sténobionte formes d'organismes .

- une personne en relation avec des facteurs environnementaux abiotiques -eurybionte (technologie), cependant, en tant qu'espèce biologique par rapport à la température, c'est un organisme sténothermique.

L'eurybionisme et le sténobionisme caractérisent différents types d'adaptation des organismes à la survie.

Les espèces qui existent depuis longtemps avec des fluctuations importantes des facteurs environnementaux acquièrent une valence écologique accrue et deviennent eurybiontique , c'est à dire. espèces avec un large éventail de tolérance, tandis que les espèces qui se développent dans des conditions relativement stables perdent leur valence écologique et développent des traits sténobionisme. Généralement, eurybionicité contribue à la large distribution des organismes dans la nature, et sténobionisme limite l'aire de leur distribution.

Les organismes peuvent également différer dans la position de l'optimum sur l'échelle des changements quantitatifs du facteur (Fig. 3).

Figure 3. Formes d'organismes qui diffèrent par la position de l'optimum.

Les organismes adaptés à des doses élevées de ce facteur environnemental sont désignés par le terme avec la terminaison -Phil (du grec. "J'aime"), par exemple :

- thermophiles - organismes thermophiles;

- les oxyphiles - exigeant pour la teneur élevée en oxygène;

- hygrophiles - habitants des lieux à forte humidité.

Les organismes vivant dans des conditions opposées sont désignés par le terme avec la terminaison -phobe (du grec. "la peur"), par exemple :

- halophobes - habitants des plans d'eau douce, intolérants à l'eau salée;

- chionophobes - organismes qui évitent la neige profonde.

Les informations sur les valeurs optimales des facteurs environnementaux individuels et sur la gamme de leurs fluctuations tolérées caractérisent assez complètement l'attitude de l'organisme envers chaque facteur étudié.

Cependant, il convient de garder à l'esprit que les catégories considérées ne donnent qu'une idée générale de la réponse du corps à l'impact de facteurs individuels. Ceci est important pour les caractéristiques écologiques générales de l'espèce et est utile pour résoudre un certain nombre de problèmes d'écologie appliqués (par exemple, le problème de l'acclimatation de l'espèce dans de nouvelles conditions), mais ne détermine pas toute l'étendue de l'interaction de l'espèce avec des conditions environnementales dans un environnement naturel complexe.

Loi optimale. Les facteurs environnementaux de l'environnement sont quantitatifs. Chaque facteur a certaines limites d'influence positive sur les organismes (Fig. 2). L'action insuffisante et excessive du facteur affecte négativement l'activité vitale des individus.

Par rapport à chaque facteur, on peut distinguer une zone optimale (une zone d'activité de vie normale), une zone de pessimum (une zone d'oppression), et les limites supérieure et inférieure de l'endurance du corps.

Zone optimale, ou optimum (à partir de lat. optimum- le plus noble, le meilleur), - une telle quantité de facteur environnemental, à laquelle l'intensité de l'activité vitale des organismes est maximale.

La zone de pessimum, ou pessimum (à partir de lat. pessimiste - causer des dommages, subir des dommages), - une telle quantité de facteur environnemental dans lequel l'intensité de l'activité vitale des organismes est supprimée.

Limite supérieure d'endurance - la quantité maximale de facteur environnemental pour laquelle l'existence d'un organisme est possible.

Riz. 2.

Limite d'endurance inférieure - la quantité minimale de facteur environnemental à laquelle l'existence d'un organisme est possible.

L'existence d'un organisme est impossible au-delà des limites de l'endurance.

La courbe peut être large ou étroite, symétrique ou asymétrique. Sa forme dépend de l'espèce de l'organisme, de la nature du facteur et de laquelle des réactions de l'organisme est choisie comme réponse et à quel stade de développement.

La capacité des organismes vivants à tolérer des fluctuations quantitatives de l'action d'un facteur écologique à un degré ou à un autre est appelée valence écologique (tolérance, stabilité, plasticité).

Les valeurs du facteur écologique entre les limites supérieure et inférieure d'endurance sont appelées zone de tolérance.

Les espèces avec une large zone de tolérance sont appelées eurybiontique (du grec. euro - large), avec un étroit - sténobiontique (du grec. tiges - étroit) (Fig. 3 et 4).

Les organismes qui tolèrent des fluctuations de température importantes sont appelés eurytherme , et adapté à une plage de température étroite - sténotherme. De la même manière, par rapport à la pression, ils distinguent eury- et sténobate organismes, par rapport à l'humidité - eury- et sténohydrique, par rapport au degré de

Riz. 3.1 - eurybiontique : 2 - sténobiontique

Riz. 4.

environnement de salage - eury- et sténohaline, par rapport à la teneur en oxygène de l'eau - eury- et sténoxybiontique, par rapport à l'écriture - eury- et sténophage, par rapport à l'habitat - résistant à l'eury et aux murs, etc.

Ainsi, la direction et l'intensité de l'action du facteur écologique dépendent de la quantité dans laquelle il est pris et en combinaison avec quels autres facteurs il agit. Il n'y a pas de facteurs environnementaux absolument bénéfiques ou nocifs : tout est question de quantité. Par exemple, si la température ambiante est trop basse ou trop élevée, c'est-à-dire qu'elle dépasse l'endurance des organismes vivants, c'est mauvais pour eux. Seules les valeurs optimales sont favorables. Dans le même temps, les facteurs environnementaux ne peuvent être considérés isolément les uns des autres. Par exemple, si le corps manque d'eau, il lui est plus difficile de tolérer des températures élevées.

Le phénomène d'acclimatation. La position des limites optimales et d'endurance sur le gradient de facteur peut se déplacer dans certaines limites. Par exemple, une personne peut plus facilement supporter une température ambiante plus basse en hiver qu'en été, et une température plus élevée - au contraire. Ce phénomène est appelé acclimatation (ou acclimatation). L'acclimatation se produit lorsque les saisons changent ou lors de l'entrée sur un territoire avec un climat différent.

L'ambiguïté de l'effet du facteur sur différentes fonctions du corps.

La même quantité d'un facteur a un effet différent sur différentes fonctions corporelles. Optimal pour certains processus peut être pessimiste pour d'autres. Par exemple, chez les plantes, l'intensité maximale de la photosynthèse est observée à une température de l'air de +25 ... + 35 ° et la respiration à +55 ° (Fig. 5). En conséquence, à des températures plus basses, une augmentation de la biomasse végétale se produira, et à des températures plus élevées, une perte de biomasse se produira. Chez les animaux à sang froid, une augmentation de la température à +40 ° C et plus augmente considérablement le taux de processus métaboliques dans le corps, mais inhibe l'activité physique et les animaux tombent dans une torpeur thermique. Chez l'homme, les testicules sont retirés du bassin, car la spermatogenèse nécessite des températures plus basses. Pour de nombreux poissons, la température de l'eau optimale pour la maturation des gamètes est défavorable au frai, qui se produit à une température différente.

Le cycle de vie, dans lequel à certaines périodes le corps exécute principalement certaines fonctions (nutrition, croissance, reproduction, dispersion, etc.), est toujours cohérent avec les changements saisonniers dans l'ensemble des facteurs environnementaux. Les organismes mobiles peuvent

Riz. 5.t MUH, t onm, t MaKC- température minimale, optimale et maximale pour la croissance des plantes (zone ombragée)

modifient également les habitats pour la mise en œuvre réussie de toutes leurs fonctions vitales.

La valence écologique de l'espèce. Les valences écologiques des individus ne coïncident pas. Ils dépendent des caractéristiques héréditaires et ontogénétiques des individus : sexuelles, d'âge, morphologiques, physiologiques, etc. Par conséquent, la valence écologique d'une espèce est plus large que la valence écologique de chaque individu. Par exemple, dans le papillon du moulin - l'un des parasites de la farine et des produits céréaliers - la température minimale critique pour les chenilles est de -7 ° C, pour les formes adultes - 22 ° C,

et pour les œufs - 27 ° C. Le gel à -10°C tue les chenilles, mais n'est pas dangereux pour

adultes et œufs de ce ravageur.

Le spectre écologique de l'espèce. L'ensemble des valences écologiques d'une espèce en relation avec différents facteurs environnementaux est spectre écologique de l'espèce. Les spectres écologiques des différentes espèces diffèrent les uns des autres. Cela permet à différentes espèces d'occuper différents habitats. La connaissance du spectre écologique de l'espèce permet d'introduire avec succès des plantes et des animaux.

Interaction des facteurs. Dans la nature, les facteurs environnementaux agissent ensemble, c'est-à-dire dans un complexe. L'effet combiné de plusieurs facteurs environnementaux sur le corps est appelé constellation. La zone d'optimum et les limites d'endurance des organismes par rapport à tout facteur environnemental peuvent changer en fonction de la force et de la combinaison d'autres facteurs qui agissent simultanément. Par exemple, les températures élevées sont plus difficiles à tolérer lorsque l'eau est rare, les vents forts intensifient l'effet du froid, la chaleur est plus facile à tolérer dans l'air sec, etc. Ainsi, le même facteur combiné à d'autres a un impact environnemental différent (Fig. 6). Ainsi, un même résultat écologique peut être obtenu de différentes manières. Par exemple, le manque d'humidité peut être compensé en arrosant ou en abaissant la température. L'effet de substitution partielle de facteurs est créé. Cependant, la compensation mutuelle de l'action des facteurs environnementaux a certaines limites, et il est impossible de remplacer complètement l'un d'eux par un autre.

Riz. 6. Mortalité des œufs de ver à soie des pins Dendrolimuspinià différentes combinaisons de température et d'humidité (d'après N.M.Chernova, A.M. Bylova, 2004)

Ainsi, il est impossible de remplacer l'absence absolue de l'une quelconque des conditions de vie obligatoires par d'autres facteurs environnementaux, mais le manque ou l'excès de certains facteurs environnementaux peut être compensé par l'action d'autres facteurs environnementaux. Par exemple, le manque total (absolu) d'eau ne peut pas être compensé par d'autres facteurs environnementaux. Cependant, si d'autres facteurs environnementaux sont optimaux, il est alors plus facile de supporter le manque d'eau que lorsque d'autres facteurs sont en pénurie ou en excès.

La loi du facteur limitant. Les possibilités d'existence d'organismes sont principalement limitées par les facteurs environnementaux les plus éloignés de l'optimum. Un facteur écologique, dont la valeur quantitative dépasse l'endurance de l'espèce, est appelé facteur limitant (limitant). Un tel facteur limitera l'existence (distribution) de l'espèce même si tous les autres facteurs sont favorables (Fig. 7).

Riz.

Des facteurs limitatifs déterminent l'aire de répartition géographique de l'espèce. Par exemple, le déplacement d'une espèce vers les pôles peut être limité par un manque de chaleur, dans les régions arides - par un manque d'humidité ou des températures trop élevées.

La connaissance qu'a une personne des facteurs limitants d'un type particulier d'organismes permet, en modifiant les conditions environnementales, de supprimer ou de stimuler son développement.

Conditions de vie et conditions de vie. L'ensemble de facteurs sous l'influence desquels se déroulent tous les processus vitaux de base des organismes, y compris le développement et la reproduction normaux, est appelé conditions de vie. Les conditions dans lesquelles la reproduction ne se produit pas sont appelées conditions d'existence.

Les facteurs environnementaux agissent toujours sur les organismes d'un complexe. De plus, le résultat n'est pas la somme de l'impact de plusieurs facteurs, mais il existe un processus complexe de leur interaction. Dans le même temps, la viabilité de l'organisme change, des propriétés adaptatives spécifiques apparaissent qui lui permettent de survivre dans certaines conditions, de transférer les fluctuations des valeurs de divers facteurs.

L'influence des facteurs environnementaux sur le corps peut être représentée sous forme de diagramme (Fig. 94).

L'intensité la plus favorable du facteur écologique pour l'organisme est dite optimale ou optimum.

Un écart par rapport à l'action optimale du facteur entraîne la suppression de l'activité vitale de l'organisme.

La limite au-delà de laquelle l'existence d'un organisme est impossible s'appelle limite d'endurance.

Ces limites sont différentes pour différentes espèces et même pour différents individus de la même espèce. Par exemple, les couches supérieures de l'atmosphère, les sources thermales et le désert de glace de l'Antarctique dépassent les limites d'endurance de nombreux organismes.

Un facteur environnemental qui dépasse les limites de l'endurance du corps est appelé limitant.

Il a une limite supérieure et inférieure. Donc, pour les poissons, le facteur limitant est l'eau. En dehors du milieu aquatique, leur vie est impossible. Une baisse de la température de l'eau en dessous de 0 ° C est la limite inférieure, et une augmentation au-dessus de 45 ° C est une limite supérieure d'endurance.

Riz. 94. Le schéma d'action du facteur écologique sur le corps

Ainsi, l'optimum reflète les particularités des conditions d'habitat des diverses espèces. Selon le niveau des facteurs les plus favorables, les organismes sont divisés en chaud et froid, aimant l'humidité et résistant à la sécheresse, aimant la lumière et tolérant à l'ombre, adaptés à la vie en eau salée et douce, etc. la limite d'endurance, plus l'organisme est plastique. De plus, la limite d'endurance vis-à-vis de divers facteurs environnementaux chez les organismes n'est pas la même. Par exemple, les plantes qui aiment l'humidité peuvent tolérer de grands changements de température, tandis que le manque d'humidité est destructeur pour elles. Les espèces étroitement adaptées sont moins plastiques et ont une petite limite d'endurance, les espèces largement adaptées sont plus plastiques et présentent un large éventail de fluctuations des facteurs environnementaux.

Pour les poissons vivant dans les mers froides de l'Antarctique et de l'océan Arctique, la plage de température tolérée est de 4 à 8 ° C. Au fur et à mesure que la température monte (au-dessus de 10°C), ils cessent de bouger et tombent dans une torpeur thermique. En revanche, les poissons des latitudes équatoriales et tempérées tolèrent des fluctuations de température de 10 à 40 °C. Les animaux à sang chaud ont une plus grande endurance. Par exemple, les renards arctiques de la toundra peuvent tolérer des baisses de température de -50 à 30 °C.

Les plantes des latitudes tempérées peuvent supporter des fluctuations de température de 60-80 °C, tandis que les plantes tropicales ont une plage de température beaucoup plus étroite : 30-40 °C.

Interaction des facteurs environnementaux réside dans le fait qu'une modification de l'intensité de l'un d'eux peut réduire la limite d'endurance à un autre facteur ou, au contraire, l'augmenter. Par exemple, la température optimale augmente la tolérance au manque d'humidité et de nourriture. Une humidité élevée réduit considérablement la résistance du corps aux températures élevées. L'intensité de l'impact des facteurs environnementaux est directement proportionnelle à la durée de cet impact. Une exposition prolongée à des températures élevées ou basses est préjudiciable à de nombreuses plantes, tandis que les chutes à court terme sont normalement tolérées par les plantes. Les facteurs limitants pour les plantes sont la composition du sol, la présence d'azote et d'autres nutriments dans celui-ci. Ainsi, le trèfle pousse mieux sur les sols pauvres en azote, et l'ortie - au contraire. Une diminution de la teneur en azote du sol entraîne une diminution de la résistance à la sécheresse des céréales. Les plantes poussent plus mal sur les sols salés, de nombreuses espèces ne s'enracinent pas du tout. Ainsi, l'adaptation de l'organisme aux facteurs environnementaux individuels est individuelle et peut avoir une plage d'endurance à la fois large et étroite. Mais si le changement quantitatif d'au moins un des facteurs dépasse la limite d'endurance, alors, malgré le fait que d'autres conditions soient favorables, le corps meurt.

L'ensemble des facteurs environnementaux (abiotiques et biotiques) nécessaires à l'existence d'une espèce sont appelés niche écologique.

La niche écologique caractérise le mode de vie de l'organisme, les conditions de son habitation et de sa nutrition. Contrairement à une niche, la notion d'habitat désigne le territoire où vit un organisme, c'est-à-dire son « adresse ». Par exemple, les habitants herbivores des steppes, la vache et le kangourou, occupent la même niche écologique, mais ont des habitats différents. Au contraire, les habitants de la forêt - l'écureuil et le wapiti, qui sont également des herbivores, occupent des niches écologiques différentes. La niche écologique détermine toujours la répartition de l'organisme et son rôle dans la communauté.

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Article 67. Impact sur les organismes de certains facteurs environnementaux§ 69. Propriétés fondamentales des populations

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