Ištvermės ribų esantis veiksnys vadinamas. Veiksnių sąveika
Aplinkos veiksniai organizmus visada veikia kompleksiškai. Be to, rezultatas nėra kelių veiksnių poveikio suma, o sudėtingas jų sąveikos procesas. Kartu kinta organizmo gyvybingumas, atsiranda specifinės adaptacinės savybės, leidžiančios išgyventi tam tikromis sąlygomis, perkelti įvairių veiksnių verčių svyravimus.
Aplinkos veiksnių įtaka organizmui gali būti pavaizduota diagramos pavidalu (94 pav.).
Organizmui palankiausias ekologinio veiksnio intensyvumas vadinamas optimaliu arba optimalus.
Nukrypimas nuo optimalaus veiksnio veikimo veda prie gyvybinės organizmo veiklos slopinimo.
Vadinama riba, už kurios neįmanomas organizmo egzistavimas ištvermės riba.
Šios ribos skiriasi skirtingoms rūšims ir net skirtingiems tos pačios rūšies individams. Pavyzdžiui, viršutiniai atmosferos sluoksniai, terminiai šaltiniai ir Antarktidos ledo dykuma yra už daugelio organizmų ištvermės ribų.
Aplinkos veiksnys, kuris peržengia kūno ištvermės ribas, vadinamas ribojantis.
Jis turi viršutinę ir apatinę ribą. Taigi žuvims ribojantis veiksnys yra vanduo. Už vandens aplinkos jų gyvenimas neįmanomas. Vandens temperatūros kritimas žemiau 0 ° C yra apatinė riba, o pakilimas virš 45 ° C yra viršutinė ištvermės riba.
Ryžiai. 94. Ekologinio veiksnio poveikio organizmui schema
Taigi, optimalus atspindi įvairių rūšių buveinių sąlygų ypatybes. Pagal palankiausių veiksnių lygį organizmai skirstomi į šiltus ir šalčius, drėgmę ir sausrai atsparius, šviesamėgius ir atsparius šešėliams, prisitaikiusius gyventi sūriame ir gėlame vandenyje ir kt. ištvermės riba, tuo plastiškesnis organizmas. Be to, organizmų ištvermės riba, susijusi su įvairiais aplinkos veiksniais, nėra vienoda. Pavyzdžiui, drėgmę mėgstantys augalai gali toleruoti didelius temperatūros pokyčius, o drėgmės trūkumas jiems kenkia. Siaurai prisitaikiusios rūšys yra mažiau plastiškos ir turi nedidelę ištvermės ribą, plačiai prisitaikiusios rūšys yra plastiškesnės ir turi daug įvairių aplinkos veiksnių svyravimų.
Žuvims, aptinkamoms šaltose Antarktidos ir Arkties vandenyno jūrose, toleruojamas temperatūros diapazonas yra 4–8 ° C. Kylant temperatūrai (virš 10 °C), jie nustoja judėti ir patenka į šiluminį sūkurį. Kita vertus, pusiaujo ir vidutinio klimato platumos žuvys toleruoja temperatūros svyravimus nuo 10 iki 40 ° C. Šiltakraujų gyvūnų ištvermė yra platesnė. Pavyzdžiui, arktinės lapės tundroje gali toleruoti temperatūros kritimą nuo -50 iki 30 ° C.
Vidutinės platumos augalai gali atlaikyti 60–80 ° C temperatūros svyravimus, o atogrąžų augalų temperatūros diapazonas yra daug siauresnis: 30–40 ° C.
Aplinkos veiksnių sąveika slypi tame, kad vieno iš jų intensyvumo pasikeitimas gali susiaurinti ištvermės ribą iki kito veiksnio arba atvirkščiai – padidinti. Pavyzdžiui, optimali temperatūra padidina drėgmės ir maisto trūkumo toleranciją. Didelė drėgmė žymiai sumažina organizmo atsparumą aukštai temperatūrai. Aplinkos veiksnių poveikio intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas šio poveikio trukmei. Ilgalaikis aukštos arba žemos temperatūros poveikis kenkia daugeliui augalų, o trumpalaikius kritimus augalai toleruoja įprastai. Augalus ribojantys veiksniai yra dirvožemio sudėtis, azoto ir kitų maistinių medžiagų buvimas joje. Taigi, dobilai geriau auga azoto neturtingose dirvose, o dilgėlės – priešingai. Sumažėjus azoto kiekiui dirvožemyje, mažėja javų atsparumas sausrai. Augalai blogiau auga sūriame dirvožemyje, daugelis rūšių visai neįsišaknija. Taigi organizmo prisitaikymas prie atskirų aplinkos veiksnių yra individualus ir gali turėti tiek platų, tiek siaurą ištvermės diapazoną. Bet jei bent vieno iš veiksnių kiekybinis pokytis peržengia ištvermės ribą, tada, nepaisant to, kad kitos sąlygos yra palankios, kūnas miršta.
Aplinkos veiksnių (abiotinių ir biotinių), kurie yra būtini rūšiai egzistuoti, visuma vadinama ekologinė niša.
Ekologinė niša apibūdina organizmo gyvenimo būdą, jo gyvenimo ir mitybos sąlygas. Skirtingai nuo nišos, buveinės sąvoka nurodo teritoriją, kurioje gyvena organizmas, tai yra jo „adresas“. Pavyzdžiui, žolėdžiai stepių gyventojai – karvė ir kengūra – užima tą pačią ekologinę nišą, tačiau turi skirtingas buveines. Priešingai, miško gyventojai – voverės ir briedžiai, kurie taip pat yra žolėdžiai, užima skirtingas ekologines nišas. Ekologinė niša visada lemia organizmo pasiskirstymą ir jo vaidmenį bendruomenėje.
Taip pat skaitykite:
|
Tam tikras spaudimas aplinkoje „Kaip jūs suprantate šį teiginį?
Užduotis numeris 6. Šiuo metu kiekvienam mūsų planetos gyventojui per metus vidutiniškai tenka apie 1 toną šiukšlių (kietųjų buitinių atliekų), ir tai neskaičiuojant milijonų susidėvėjusių ir sulūžusių automobilių. Yra trys pagrindinės MSW tvarkymo galimybės: 1 – užkasimas, deginimas, rūšiavimas ir perdirbimas. Kuris iš šių būdų yra ekologiškiausias. Pateikite įrodymus.
Pasirinkite vieną teisingą atsakymą
Vieningi natūralūs kompleksai, sudaryti iš organizmų ir buveinių
1) ekosistemos
2) biosfera
3) populiacijos
4) biomasė
Ekologijos skyrius, tiriantis individualius atskirų organizmų (rūšių, individų) ryšius su aplinka.
1) autekologija
2) biochemija
3) geoekologija
4) sinekologija
5) demekologija
3. Aukštesnės eilės sistema, apimanti visus mūsų planetos gyvybės reiškinius
1) biosfera
2) atmosfera
3) stratosfera
4) apobiosfera
5) aerobiosfera
Labiausiai sudėtinga buveinė
1) žemė-oras
3) atmosferos
4) socialinė aplinka
5) ekologinė aplinka
5. Visos galimos gyvų organizmų įtakos vienas kitam ir aplinkai formos yra:
1) biotiniai veiksniai
2) biologiniai veiksniai
3) simbiotiniai veiksniai
4) edafiniai veiksniai
5) ekstremalūs veiksniai
Netvari ekosistema su dirbtinai sukurtomis ir nuskurdintomis rūšimis, gaminančiomis žemės ūkio produktus
1) agorocenozė
2) biogeocenozė
3) agrobiogeocenozė
4) biocenozė
5) agromiškininkystė
7. Biogeocenozės stabilumą daugiausia lemia:
1) vartotojai
2) gamintojai – fotosintezės
3) didelė rūšių įvairovė
4) reduktoriai
5) chemosintetinių medžiagų gamintojai
Ekosistemų gamintojai – vadinami organizmai, kurie iš neorganinių medžiagų sintetina organines medžiagas
1) heterotrofai
2) autotrofai
3) simbiontai
4) anaerobinės bakterijos
5) vartotojai
Kilo pasaulinės ekologinės nelaimės biosferoje
1) iki žmogaus pasirodymo
2) šis laikotarpis nėra tiksliai apibrėžtas
3) po asmens pasirodymo
4) biosferos atsiradimo metu
5) po ledynmečio
Paveldėjimui būdinga
1) keičiant ekosistemos biotopą
4) sezoninė bendruomenių kaita
5) fitocenozės kaita
Mažo intensyvumo ekologinio veiksnio įtakoje dauguma populiacijos individų
1) pritaikomas
2) yra atlyginimo procesas
3) yra dekompensacijos stadijoje
4) miršta
5) aktyviai dauginasi
Endeminės ligos apima
1) fluorozė
3) askaridozė
4) fascioliazė
5) tuberkuliozė
Aplinkos veiksnys, kuris viršija ištvermę, vadinamas
1) stimuliuojantis
2) abiotinis
3) ribojantis
4) antropogeninis
5) biotinis
1 | |
2. Bendrieji poveikio aplinkai modeliai
veiksniai ant kūno. Optimali taisyklė.
Visoje įtakojančių aplinkos veiksnių ir adaptyvių reakcijų į jų įtaką organizmams įvairovėje galima išskirti keletą bendrų dėsningumų.
Aplinkos veiksnio poveikis organizmui priklauso ne tik nuo jo poveikio pobūdžio, bet ir nuo jo poveikio intensyvumo, t.y. apie organizmo suvokiamų aplinkos faktorių kiekį.
Visi organizmai evoliucijos procese sukūrė prisitaikymus prie natūralių aplinkos veiksnių suvokimo tam tikrais kiekiais, reikalingais normaliam jų funkcionavimui, o šio kiekio sumažėjimas ar padidėjimas mažina jų gyvybinę veiklą, o pasiekus maksimumą ar minimumą, atsiranda galimybė. organizmų egzistavimas yra visiškai atmestas.
1 paveiksle pavaizduota aplinkos veiksnio poveikio organizmui schema.
Nubraižyta abscisių ašis aplinkos faktoriaus kiekis (pavyzdžiui, temperatūra, apšvietimas, drėgmė, druskingumas ir kt.), o išilgai ordinatės - organizmo reakcijos į aplinkos veiksnį intensyvumas, t.y. kūno intensyvumas (pavyzdžiui, konkretaus fiziologinio proceso intensyvumas – fotosintezė, kvėpavimas, augimas ir kt.; morfologinės charakteristikos – organizmo ar jo organų dydis; arba individų skaičius ploto vienete ir pan.).
Kaip matyti iš 1 pav., 1 kreivės, didėjant ekologinio faktoriaus kiekiui, organizmo gyvybinės veiklos intensyvumas padidėja iki tam tikro lygio, o vėliau vėl mažėja.
Aplinkos faktoriaus dydį daugiausia lemia trys diagramoje pateiktos vertės trys pagrindiniai taškai:
(1) – minimalus taškas; (2) – optimalus taškas; (3) – maksimalus taškas.
Iki minimumo (1) - yra toks ekologinio faktoriaus kiekis, kurio vis dar nepakanka organizmui egzistuoti nurodytomis sąlygomis.
Optimalus taškas (2) – atitinka tokį ekologinio faktoriaus kiekį, kuriam esant organizmo gyvybinės veiklos intensyvumas pasiekia maksimalias galimas reikšmes.
Maksimalus taškas (3) – atitinka didžiausią ekologinio veiksnio kiekį, kuriam esant organizmo gyvybinės veiklos intensyvumas lygus nuliui.
Ekologinio veiksnio veikimo organizmų gyvybinei veiklai schema:
1, 2. 3 - atitinkamai minimumo, optimalumo ir maksimumo taškai;
I, II, III-atitinkamai pesimumo, normos ir optimalumo zonos.
II, III - normalaus gyvenimo zona
1 pav. Aplinkos veiksnio poveikio organizmui schema.
Optimali zona vadinama zona, kuri yra prie pat optimalaus taško (2).
Optimalioje zonoje ekologinio faktoriaus kiekis visiškai atitinka organizmo poreikius ir sudaro palankiausias sąlygas jo gyvybinei veiklai, t.y. yra optimalus.
Optimalioje zonoje organizmas yra maksimaliai prisitaikęs prie aplinkos veiksnio veikimo, todėl šioje zonoje išjungiami adaptaciniai mechanizmai, o energija eikvojama tik esminiams gyvybės procesams.
Normos zonos vadinamos zonos, esančios prie pat optimalios zonos. Tokios zonos yra dvi, atsižvelgiant į ekologinio faktoriaus verčių nuokrypį nuo optimalaus link trūkumo ar jo pertekliaus.
Normos zonos atitinka tokį daugybę aplinkos veiksnių, kuriuose visi gyvybiniai procesai vyksta normaliai, tačiau norint juos išlaikyti tokiame lygyje, reikia papildomų energijos sąnaudų.
Tai paaiškinama tuo, kad faktorių reikšmėms viršijus optimalias, įsijungia adaptaciniai mechanizmai, kurių veikimas yra susijęs su tam tikromis energijos sąnaudomis, ir kuo toliau faktoriaus reikšmė nukrypsta nuo optimalaus, tuo daugiau energijos sunaudojama. dėl prisitaikymo (2 kreivė).
Dažnai vadinamos optimalios ir normalios zonos normalios organizmo gyvybinės veiklos zona.
Sritys, esančios šalia įprasto gyvenimo zonos, vadinamos pesimumo arba priespaudos zonos.
Pesimumo zonos atitinka tokį daugybę aplinkos veiksnių, kuriems esant sumažėja adaptacinių mechanizmų veikimo efektyvumas ir dėl to sutrinka gyvybinė organizmo veikla.
Ekologijoje dažnai vadinamos aplinkos sąlygos, kai bet kuris veiksnys (ar veiksnių visuma) išeina už įprasto gyvenimo zonos ir daro slegiantį poveikį. ekstremalus.
Viršutinė ir apatinė ištvermės ribos vadinamos minimalios ir didžiausios ekologinio faktoriaus reikšmės, kurioms esant vis dar įmanoma gyvybinė organizmų veikla.
Ištvermės zona vadinamas ekologinio veiksnio verčių diapazonas, už kurio ribų gyvybinė organizmų veikla tampa neįmanoma.
Be ištvermės yra mirtinos zonos, kurie atitinka tokį ekologinių veiksnių skaičių, kad visų adaptacinių mechanizmų veikimas yra neefektyvus ir gyvybė tampa neįmanoma.
Pavyzdžiui, žmogui optimali temperatūra yra 36,6 0 С; normalios gyvenimo veiklos zonos ribos - 36,4-37,0 0 С; pesimumo zonos nustatomos pagal reikšmes 36,4 - 34,5 0 С ir 37,0 - 42,0 0 С; viršijant nurodytas vertes mirtinose zonose (34,5 0 C ir 42,0 0 C), įvyksta žmogaus mirtis.
Tam tikros rūšies individų gyvybinės veiklos priklausomybės nuo ekologinio veiksnio intensyvumo grafiką galima gauti eksperimentiniu būdu arba kaip stebėjimų gamtoje rezultatas.
1) Iliustracijai galite pateikti eksperimentų su gyvūnais, esančiais šiluminiame gradiente, duomenis. Prietaisas yra vamzdelis, kurio vienas galas dedamas į ledą, o kitas nuleidžiamas į vandens vonią, dėl to vamzdžio viduje susidaro temperatūros gradientas.
Vabzdžiai ar kiti smulkūs gyvūnai dedami į mėgintuvėlį, po to tiriamas jų pasiskirstymo vamzdelyje reguliarumas. Pasirodo, dauguma vabzdžių susitelkę vienoje srityje.
Grafiškai pavaizduotas šis raštas bus parabolės pavidalo, kur didžiausios vabzdžių koncentracijos sritis atitinka optimalią zoną.
2) Padėkite gyvūnus skirtingos temperatūros sąlygomis ir apskaičiuokite jų išgyvenimo procentą per tam tikrą laikotarpį. Remiantis eksperimento rezultatais, perbraukiama kreivė, joje išskiriama centrinė zona, atitinkanti optimalios temperatūros zoną.
3) Kiekvienam iš mūsų gana įprastas gyvenimo faktas, būtent kambariniai augalai ir jų priežiūra, gali būti geras pavyzdys. Visi žino, kad jie vystosi geriausiai, jei laistymo vandeniu skaičius yra tam tikro pobūdžio: tiek laistymo pertrauka, tiek per didelis vandens kiekis sukelia kambarinių augalų priespaudą, o kartais ir mirtį.
Panašūs duomenys buvo gauti apie kambarinių augalų ir gyvūnų, augalų bei mikroorganizmų apšvietimą ir temperatūrą „laukinėje gamtoje“.
Pažymėtina, kad kai kuriems veiksniams, pavyzdžiui, jonizuojančiai spinduliuotei, optimumo sąvoka netaikoma, nes bet kokia vertė, viršijanti natūralų fono spinduliuotę, yra nepalanki organizmui.
Bendrieji aplinkos veiksnių poveikio organizmui modeliai.
1) esant tam tikroms aplinkos veiksnio vertėms, susidaro palankiausios sąlygos organizmų gyvenimui; šios sąlygos vadinamos optimalus, ir atitinkama sritis faktorių reikšmių skalėje - optimali zona;.
2) kuo labiau faktoriaus reikšmės nukrypsta nuo optimalių, tuo labiau slopinama gyvybinė organizmų veikla; šiuo atžvilgiu išsiskiria jų zona normalus gyvenimas;
3) vadinamas ekologinio veiksnio verčių diapazonas, už kurį nebegalima gyvybinė organizmų veikla. ištvermės zona; išskirti apatinės ir viršutinės ištvermės ribos.
Aukščiau aptarti aplinkos veiksnių poveikio gyviems organizmams modeliai ir jų atsako reakcijų pobūdis yra žinomi kaip „Optimumo taisyklė“.
Aplinkos valentingumas (arba aplinkos tolerancija) – tai organizmų gebėjimas prisitaikyti prie tam tikro aplinkos veiksnių svyravimų.
Kuo platesnis ekologinio veiksnio, kuriame gali egzistuoti konkretus organizmas, svyravimų diapazonas, tuo didesnis jo ekologinis valentingumas (arba ekologinė tolerancija), tuo platesnė jo ištvermės zona.
Santykiniam ekologinio valentingumo (tolerancijos) laipsniui išreikšti vartojami terminai su priešdėliais „Evri“ ir „steno“.
Organizmai, kurie toleruoja didelius faktoriaus nukrypimus nuo optimalių verčių, žymimi terminu, kuriame yra veiksnio pavadinimas su priešdėliu eury- (iš graikų kalbos. „platus“).
Organizmai, kurie gali egzistuoti su nedideliais veiksnio nuokrypiais nuo optimalios reikšmės, žymimi terminu, kuriame yra veiksnio pavadinimas su priešdėliu siena- (iš graikų kalbos „siauras“).
Schematiškai tai galima pavaizduoti taip (2 pav.):
2 pav. Organizmų formos, susijusios su svyravimų diapazonu
aplinkos veiksnys.
Pavyzdžiui, euriterminė ir stenoterminė formos yra organizmai, atitinkamai atsparūs ir nestabilūs temperatūros svyravimams.
Pavyzdžiai euriterminis gyvūnai ir augalai:
- Arktinės lapės tundroje gali toleruoti oro temperatūros svyravimus maždaug 85 laipsnių diapazone 0 C (nuo +30 0 Nuo iki -55 0 SU);
- karpis gėluose vandenyse toleruoja temperatūros svyravimus nuo 0 0 iki 35 0 SU;
- Vidutinio klimato zonų augalai aktyvioje būsenoje toleruoja apie 60 laipsnių temperatūros pokyčius 0 C, o apsvaigus net iki 90 0 C. Taigi, maumedis Jakutijoje gali atlaikyti iki -70 šalčius 0 SU.
Pavyzdžiai stenoterminis gyvūnai ir augalai:
- šilto vandens vėžiagyviai gali atlaikyti ne daugiau kaip 6 laipsnių vandens temperatūros pokyčius 0 C (nuo +23 0 Nuo iki 29 0 SU);
- kai kurios Antarkties žuvų rūšys yra prisitaikiusios prie žemos temperatūros (nuo -2 0 Nuo iki +2 0 SU); padidėjus temperatūrai, jie nustoja judėti, patenka į šiluminę audrą;
- Atogrąžų miškų augalai ištveria siaurus temperatūros diapazonus, jiems temperatūra siekia apie +5 0 C - +8 0 C jau gali būti pražūtinga.
Evry- ir stenoigrid organizmų formos skiriasi savo reakcija į drėgmės svyravimus.
Evry- ir stenohalinas organizmų formos skiriasi savo reakcija į vandens druskingumo svyravimus.
Kiekvienas ir stenoksibiontinis organizmų formos skiriasi savo reakcija į deguonies kiekį vandenyje.
Jei turime omenyje organizmų atsparumą veiksnių komplekso pokyčiams, tada jie kalba apie eurybiontic ir stenobiont organizmų formos .
- asmuo, susijęs su abiotiniais aplinkos veiksniais,eurybiontas (technologija), tačiau, kaip biologinė rūšis temperatūros atžvilgiu, tai yra stenoterminis organizmas.
Eurybionizmas ir stenobionizmas apibūdina skirtingus organizmų prisitaikymo prie išlikimo tipus.
Rūšys, egzistavusios ilgą laiką su dideliais aplinkos veiksnių svyravimais, įgyja padidėjusį ekologinį valentingumą ir tampa euribiotinis , t.y. rūšys, kurių tolerancija yra plati, o rūšys, kurios vystosi gana stabiliomis sąlygomis, praranda savo ekologinį valentingumą ir sukuria savybes stenobionizmas. Apskritai, eurybioniškumas prisideda prie plataus organizmų paplitimo gamtoje, ir stenobionizmas riboja jų pasiskirstymo plotą.
Organizmai gali skirtis ir optimalaus padėtimi faktoriaus kiekybinių pokyčių skalėje (3 pav.).
3 pav. Organizmų formos, kurios skiriasi optimalaus padėtimi.
Organizmai, prisitaikę prie didelių šio aplinkos veiksnio dozių, žymimi terminu su galūne - Filas (iš graikų kalbos. „Aš myliu“), pavyzdžiui:
- termofilai - termofiliniai organizmai;
- oksifilai - reikalaujantis didelio deguonies kiekio;
- higrofilai - vietų, kuriose yra daug drėgmės, gyventojai.
Priešingomis sąlygomis gyvenantys organizmai žymimi terminu su galūne -fobas (iš graikų kalbos. „baimė“), pavyzdžiui:
- halofobai - gėlo vandens telkinių gyventojai, netoleruojantys sūraus vandens;
- chionofobai - organizmai, vengiantys gilaus sniego.
Informacija apie optimalias atskirų aplinkos veiksnių vertes ir jų toleruojamų svyravimų diapazoną visiškai apibūdina organizmo požiūrį į kiekvieną tiriamą veiksnį.
Tačiau reikia nepamiršti, kad nagrinėjamos kategorijos suteikia tik bendrą vaizdą apie organizmo reakciją į atskirų veiksnių poveikį. Tai svarbu bendroms rūšies ekologinėms savybėms ir naudinga sprendžiant daugelį taikomųjų ekologijos problemų (pavyzdžiui, rūšies aklimatizacijos naujomis sąlygomis problemą), tačiau nenulemia visos sąveikos masto. rūšių, turinčių aplinkos sąlygas sudėtingoje gamtinėje aplinkoje.
Optimalus įstatymas. Aplinkos aplinkos veiksniai yra kiekybiniai. Kiekvienas veiksnys turi tam tikras teigiamos įtakos organizmams ribas (2 pav.). Tiek nepakankamas, tiek per didelis veiksnio veikimas neigiamai veikia individų gyvybinę veiklą.
Kalbant apie kiekvieną veiksnį, galima išskirti optimalią zoną (normalios gyvenimo veiklos zoną), pesimumo zoną (priespaudos zoną), viršutinę ir apatinę kūno ištvermės ribas.
Optimali zona arba optimali (iš lat. optimalus- kilniausias, geriausias), - toks aplinkos veiksnio kiekis, kuriam esant maksimalus organizmų gyvybinės veiklos intensyvumas.
Pesimumo zona arba pesimumas (iš lat. pesimumas - padaryti žalą, patirti žalą), – toks aplinkos veiksnio kiekis, kuriame slopinamas organizmų gyvybinės veiklos intensyvumas.
Viršutinė ištvermės riba - maksimalus aplinkos veiksnio kiekis, kuriam esant galimas organizmo egzistavimas.
Ryžiai. 2.
Apatinė ištvermės riba - minimalus aplinkos veiksnio kiekis, kuriam esant galimas organizmo egzistavimas.
Organizmo egzistavimas neįmanomas už ištvermės ribų.
Kreivė gali būti plati arba siaura, simetriška arba asimetrinė. Jo forma priklauso nuo organizmo rūšies, nuo veiksnio pobūdžio ir nuo to, kuri iš organizmo reakcijų pasirenkama kaip atsakas ir kokiame vystymosi etape.
Gyvų organizmų gebėjimas vienokiu ar kitokiu laipsniu toleruoti kiekybinius ekologinio veiksnio veikimo svyravimus vadinamas ekologinis valentingumas (tolerancija, stabilumas, plastiškumas).
Ekologinio faktoriaus reikšmės tarp viršutinės ir apatinės ištvermės ribų vadinamos tolerancijos zona.
Vadinamos rūšys, turinčios plačią tolerancijos zoną euribiotinis (iš graikų kalbos. eurų - platus), su siauru - stenobiontinis (iš graikų kalbos. stiebai - siauras) (3 ir 4 pav.).
Vadinami organizmai, kurie toleruoja didelius temperatūros svyravimus euriterminis ir pritaikytas siauram temperatūrų diapazonui - stenoterminis. Lygiai taip pat, atsižvelgiant į spaudimą, jie skiriasi eury- ir stenobate organizmai, susiję su drėgme euri- ir stenohidrinis, laipsnio atžvilgiu
Ryžiai. 3.1 - eurybiontinis: 2 - stenobiontinis
Ryžiai. 4.
sūdymo aplinka - eury- ir stenohalinas, atsižvelgiant į deguonies kiekį vandenyje, euri- ir stenoksibiontinis, kalbant apie rašymą - eurija ir stenofagas, atsižvelgiant į buveinę - atsparus eurui ir sienoms, ir tt
Taigi ekologinio veiksnio veikimo kryptis ir intensyvumas priklauso nuo to, kiek jis vartojamas ir kartu su kokiais kitais veiksniais jis veikia. Nėra absoliučiai naudingų ar žalingų aplinkos veiksnių: viskas priklauso nuo kiekio. Pavyzdžiui, jei aplinkos temperatūra yra per žema arba per aukšta, tai yra, ji viršija gyvų organizmų ištvermę, tai jiems kenkia. Tik optimalios vertės yra palankios. Tuo pačiu metu aplinkos veiksniai negali būti vertinami atskirai vienas nuo kito. Pavyzdžiui, jei organizmui trūksta vandens, tada jis sunkiau toleruoja aukštą temperatūrą.
Aklimatizacijos reiškinys. Optimalaus ir ištvermės ribų padėtis faktoriaus gradiente gali pasislinkti tam tikrose ribose. Pavyzdžiui, žiemą žmogus lengviau ištveria žemesnę nei vasarą aplinkos temperatūrą, o padidintą – atvirkščiai. Šis reiškinys vadinamas aklimatizacija (arba aklimatizacija). Aklimatizacija įvyksta keičiantis metų laikams arba patekus į kitokio klimato teritoriją.
Veiksnio poveikio įvairioms organizmo funkcijoms dviprasmiškumas.
Tas pats faktoriaus kiekis skirtingai veikia skirtingas organizmo funkcijas. Optimalus kai kuriems procesams gali būti pesimistiškas kitiems. Pavyzdžiui, augaluose didžiausias fotosintezės intensyvumas stebimas esant +25 ... + 35 ° С oro temperatūrai, o kvėpavimas - +55 ° С (5 pav.). Atitinkamai, esant žemesnei temperatūrai, augalų biomasė padidės, o aukštesnėje – biomasės netekimas. Šaltakraujams gyvūnams pakėlus temperatūrą iki +40 °C ir daugiau, labai pagreitėja medžiagų apykaitos procesai organizme, tačiau stabdomas fizinis aktyvumas, gyvūnai patenka į šiluminę audrą. Žmonėms sėklidės pašalinamos iš dubens, nes spermatogenezei reikalinga žemesnė temperatūra. Daugeliui žuvų lytinėms ląstelėms bręsti optimali vandens temperatūra yra nepalanki nerštui, kuris vyksta esant kitokiai temperatūrai.
Gyvenimo ciklas, kai tam tikrais laikotarpiais organizmas daugiausia atlieka tam tikras funkcijas (mityba, augimas, dauginimasis, sklaida ir kt.), visada atitinka sezoninius aplinkos veiksnių komplekso pokyčius. Judrūs organizmai gali
Ryžiai. 5.t MUH, t onm, t MaKC- Minimali, optimali ir maksimali temperatūra augalų augimui (pavėsingoje vietoje)
taip pat pakeisti buveines, kad būtų sėkmingai įgyvendintos visos jų gyvybinės funkcijos.
Ekologinis rūšies valentingumas. Atskirų individų ekologinės valencijos nesutampa. Jie priklauso nuo atskirų individų paveldimų ir ontogenetinių savybių: lytinės, amžiaus, morfologinės, fiziologinės ir kt. Todėl rūšies ekologinis valentingumas yra platesnis nei kiekvieno atskiro individo ekologinis valentingumas. Pavyzdžiui, malūno drugelyje - viename iš miltų ir grūdų produktų kenkėjų - kritinė minimali temperatūra vikšrams yra -7 ° С, suaugusiems - 22 ° С,
o kiaušiniams - 27 ° C. Šaltis esant -10 ° C naikina vikšrus, tačiau jiems nepavojinga
suaugusiųjų ir šio kenkėjo kiaušinėlių.
Ekologinis rūšies spektras. Rūšies ekologinių valentingumo rinkinys skirtingų aplinkos veiksnių atžvilgiu yra ekologinis rūšių spektras. Skirtingų rūšių ekologiniai spektrai skiriasi viena nuo kitos. Tai leidžia skirtingoms rūšims užimti skirtingas buveines. Žinios apie rūšių ekologinį spektrą leidžia sėkmingai introdukuoti augalus ir gyvūnus.
Veiksnių sąveika. Gamtoje aplinkos veiksniai veikia kartu, tai yra kompleksiškai. Kelių aplinkos veiksnių bendras poveikis organizmui vadinamas žvaigždynas. Optimumo zona ir organizmų ištvermės ribos bet kokio aplinkos veiksnio atžvilgiu gali keistis priklausomai nuo to, kaip stipriai ir kokiame derinyje vienu metu veikia kiti veiksniai. Pavyzdžiui, aukštą temperatūrą sunkiau toleruoti, kai trūksta vandens, stiprus vėjas sustiprina šalčio poveikį, šilumą lengviau toleruoti sausame ore ir pan. Taigi tas pats veiksnys kartu su kitais turi skirtingą poveikį aplinkai (6 pav.). Atitinkamai tą patį ekologinį rezultatą galima gauti įvairiais būdais. Pavyzdžiui, drėgmės trūkumą galima kompensuoti laistant arba sumažinant temperatūrą. Sukuriamas dalinio veiksnių pakeitimo efektas. Tačiau abipusė kompensacija už aplinkos veiksnių veikimą turi tam tikras ribas, kurių visiškai pakeisti kitu neįmanoma.
Ryžiai. 6. Pušinio šilkaverpio kiaušinėlių mirtingumas Dendrolimuspini esant skirtingiems temperatūros ir drėgmės deriniams (pagal N.M.Chernova, A.M. Bylova, 2004)
Taigi absoliutaus bet kokių privalomų gyvenimo sąlygų nebuvimo pakeisti kitais aplinkos veiksniais neįmanoma, tačiau kai kurių aplinkos veiksnių trūkumą ar perteklių galima kompensuoti kitų aplinkos veiksnių veikimu. Pavyzdžiui, visiško (absoliutaus) vandens trūkumo negali kompensuoti kiti aplinkos veiksniai. Tačiau jei kiti aplinkos veiksniai yra optimalūs, vandens trūkumą ištverti lengviau nei tada, kai kitų faktorių trūksta ar perteklius.
Ribojančio veiksnio dėsnis. Organizmų egzistavimo galimybes pirmiausia riboja tie aplinkos veiksniai, kurie labiausiai nutolę nuo optimalaus. Vadinamas ekologinis veiksnys, kurio kiekybinė vertė peržengia rūšies patvarumą ribojantis (ribojantis) veiksnys. Toks veiksnys apribos rūšies egzistavimą (paskirstymą), net jei visi kiti veiksniai bus palankūs (7 pav.).
Ryžiai.
Ribojantys veiksniai lemia rūšies geografinį arealą. Pavyzdžiui, rūšies judėjimą į ašigalius gali riboti šilumos trūkumas, sausringuose regionuose – drėgmės trūkumas arba per aukšta temperatūra.
Asmens žinios apie tam tikros rūšies organizmus ribojančius veiksnius leidžia, keičiant aplinkos sąlygas, slopinti arba paskatinti jo vystymąsi.
Gyvenimo sąlygos ir gyvenimo sąlygos. Veiksnių, kurių įtakoje vyksta visi pagrindiniai organizmų gyvenimo procesai, įskaitant normalų vystymąsi ir dauginimąsi, kompleksas vadinamas gyvenimo sąlygos. Sąlygos, kai nevyksta dauginimasis, vadinamos egzistavimo sąlygos.
Aplinkos veiksniai organizmus visada veikia kompleksiškai. Be to, rezultatas nėra kelių veiksnių poveikio suma, o sudėtingas jų sąveikos procesas. Kartu kinta organizmo gyvybingumas, atsiranda specifinės adaptacinės savybės, leidžiančios išgyventi tam tikromis sąlygomis, perkelti įvairių veiksnių verčių svyravimus.
Aplinkos veiksnių įtaka organizmui gali būti pavaizduota diagramos pavidalu (94 pav.).
Organizmui palankiausias ekologinio veiksnio intensyvumas vadinamas optimaliu arba optimalus.
Nukrypimas nuo optimalaus veiksnio veikimo veda prie gyvybinės organizmo veiklos slopinimo.
Vadinama riba, už kurios neįmanomas organizmo egzistavimas ištvermės riba.
Šios ribos skiriasi skirtingoms rūšims ir net skirtingiems tos pačios rūšies individams. Pavyzdžiui, viršutiniai atmosferos sluoksniai, terminiai šaltiniai ir Antarktidos ledo dykuma yra už daugelio organizmų ištvermės ribų.
Aplinkos veiksnys, kuris peržengia kūno ištvermės ribas, vadinamas ribojantis.
Jis turi viršutinę ir apatinę ribą. Taigi žuvims ribojantis veiksnys yra vanduo. Už vandens aplinkos jų gyvenimas neįmanomas. Vandens temperatūros kritimas žemiau 0 ° C yra apatinė riba, o pakilimas virš 45 ° C yra viršutinė ištvermės riba.
Ryžiai. 94. Ekologinio veiksnio poveikio organizmui schema
Taigi, optimalus atspindi įvairių rūšių buveinių sąlygų ypatybes. Pagal palankiausių veiksnių lygį organizmai skirstomi į šiltus ir šalčius, drėgmę ir sausrai atsparius, šviesamėgius ir atsparius šešėliams, prisitaikiusius gyventi sūriame ir gėlame vandenyje ir kt. ištvermės riba, tuo plastiškesnis organizmas. Be to, organizmų ištvermės riba, susijusi su įvairiais aplinkos veiksniais, nėra vienoda. Pavyzdžiui, drėgmę mėgstantys augalai gali toleruoti didelius temperatūros pokyčius, o drėgmės trūkumas jiems kenkia. Siaurai prisitaikiusios rūšys yra mažiau plastiškos ir turi nedidelę ištvermės ribą, plačiai prisitaikiusios rūšys yra plastiškesnės ir turi daug įvairių aplinkos veiksnių svyravimų.
Žuvims, gyvenančioms šaltose Antarktidos ir Arkties vandenyno jūrose, toleruojamas temperatūros diapazonas yra 4–8 ° C. Kylant temperatūrai (virš 10 °C), jie nustoja judėti ir patenka į šiluminį sūkurį. Kita vertus, pusiaujo ir vidutinio klimato platumos žuvys toleruoja temperatūros svyravimus nuo 10 iki 40 ° C. Šiltakraujų gyvūnų ištvermė yra platesnė. Pavyzdžiui, arktinės lapės tundroje gali toleruoti temperatūros kritimą nuo -50 iki 30 ° C.
Vidutinių platumų augalai gali atlaikyti 60–80 °C temperatūros svyravimus, o atogrąžų augalų temperatūros diapazonas yra daug siauresnis: 30–40 °C.
Aplinkos veiksnių sąveika slypi tame, kad vieno iš jų intensyvumo pasikeitimas gali susiaurinti ištvermės ribą iki kito veiksnio arba atvirkščiai – padidinti. Pavyzdžiui, optimali temperatūra padidina drėgmės ir maisto trūkumo toleranciją. Didelė drėgmė žymiai sumažina organizmo atsparumą aukštai temperatūrai. Aplinkos veiksnių poveikio intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas šio poveikio trukmei. Ilgalaikis aukštos arba žemos temperatūros poveikis kenkia daugeliui augalų, o trumpalaikius kritimus augalai toleruoja įprastai. Augalus ribojantys veiksniai yra dirvožemio sudėtis, azoto ir kitų maistinių medžiagų buvimas joje. Taigi, dobilai geriau auga azoto neturtingose dirvose, o dilgėlės – priešingai. Sumažėjus azoto kiekiui dirvožemyje, mažėja javų atsparumas sausrai. Augalai blogiau auga sūriame dirvožemyje, daugelis rūšių visai neįsišaknija. Taigi organizmo prisitaikymas prie atskirų aplinkos veiksnių yra individualus ir gali turėti tiek platų, tiek siaurą ištvermės diapazoną. Bet jei bent vieno iš veiksnių kiekybinis pokytis peržengia ištvermės ribą, tada, nepaisant to, kad kitos sąlygos yra palankios, kūnas miršta.
Aplinkos veiksnių (abiotinių ir biotinių), kurie yra būtini rūšiai egzistuoti, visuma vadinama ekologinė niša.
Ekologinė niša apibūdina organizmo gyvenimo būdą, jo gyvenimo ir mitybos sąlygas. Skirtingai nuo nišos, buveinės sąvoka nurodo teritoriją, kurioje gyvena organizmas, tai yra jo „adresas“. Pavyzdžiui, žolėdžiai stepių gyventojai – karvė ir kengūra – užima tą pačią ekologinę nišą, tačiau turi skirtingas buveines. Priešingai, miško gyventojai – voverės ir briedžiai, kurie taip pat yra žolėdžiai, užima skirtingas ekologines nišas. Ekologinė niša visada lemia organizmo pasiskirstymą ir jo vaidmenį bendruomenėje.
| |
67 skyrius. Tam tikrų aplinkos veiksnių poveikis organizmams§ 69. Pagrindinės populiacijų savybės
Panašūs puslapiai