Материал: 1838

Факторы, изменение которых регулярно повторяется во времени, называются периодическими (суточные изменения климата, некоторые гидрологические изменения – приливы, отливы).

Вода является незаменимым или витальным экологическим фактором для организмов биосферы.

Сигнальным (информационным) фактором для перелёта птиц в тёплые страны является изменение продолжительности светового дня.

Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на среду обитания.

Различают:

– фитогенные (греч. phyton – растение) – факторы влияния растений;

– зоогенные (греч. zoon – животное) – факторы влияния животных;

лее, летом ДИ Прямое или косвенное влияние растений на другие организмы отно -

– микробогенные факторы – влияние микроорганизмов.

сится к группе фитогенных экологических факторов. Эпидемия птичьего

туализм, протокооперацияС, комменсализм, аменализм, паразитизм, хищничество. К биотическим факторам относятся такие явления, как забота животных о потомстве, ухаживание самцов за самками.

Антропогенный (греч. antropos – человек) фактор характеризует воздействие жизнедеятельности человека. Например, к антропогенным экологическим факторам относится разрушение озонового слоя.

Жизнедеятельность организма ограничена лимитирующими факторами. Условие среды, которое может замедлять потенциальный рост и развитие как отдельного организма, так и экосистемы в целом, называется огра-

ничивающим или лимитирующим фактором.

Согласно закону минимума, жизненные возможности лимитирует тот экологический фактор, количество которого близко к минимуму, необходи-

51

мому организму или экосистеме, и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы. То есть жизнедеятельность организма в большой степени зависит от тех факторов, которых ему не хватает. Закон минимума открыл Ю. Либих в 1840 г.

Например, при нехватке йода в организме человека у него развивается базедова болезнь.

К лимитирующим факторам относятся:

–температура (жизнь существует от –200 до +100 °С);

–свет;

–вода;

–минеральные вещества;

–давление, течение и т.д.

При формировании ярусности в лесном сообществе лимитирующим фактором является свет. Лимитирующим фактором, препятствующим расселение лося на север Сибири, является низкая зимняя температура, а для северных оленей лимитирующим фактором является глубина снежного покро-

способность организма не увеличиваетсяАДи даже возможно ее резкое снижение. Например, избыток витаминов так же вреден, как и их недостаток.

сформулировал В. Шелфордбв 1913 г. Согласно этому закону, лимитирующим фактором существован я организма может быть как минимум, так и

На основании этих двух законов сформулирован закон толерантности (лат. tolerantia – терпен е). Закон толерантности, как и закон максимума,

максимум экологическогоивоздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Толерантность – это способность организма выносить отклонения

Если значение экологического фактора выходит за границы нижнего или верхнего пределов экологической выносливости, организм погибает, даже если все остальные факторы принимают оптимальные значения. Это происходит согласно закону независимого действия экологических факторов Вильямса, который утверждает, что ни один из факторов, несмотря на их взаимодействия, не в состоянии заменить другой. Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма (популяции), называется зоной оптимума. Если значения экологического фактора приближаются к границе выносливости организма, его развитие за-

52

медляется, он попадает в зону пессимума, или зону угнетения. Диапазон значений экологического фактора от нижнего критического значения до верх-

него называется диапазоном толерантности.

Любому живому организму нужны не только температура, влажность, минеральные вещества и другие факторы, но и некоторая амплитуда их допустимых колебаний. Чем больше амплитуда колебаний (шире предел) ка- кого-либо фактора, тем выше выносливость, т.е. толерантность данного организма. Величина диапазона толерантности зависит от ряда факторов. Если значение одного из факторов приближается к границе выносливости организма, то диапазон толерантности к другим факторам уменьшается. При быстром изменении значения экологического фактора диапазон толерантности к нему будет меньше, чем при постепенном изменении значения этого фактора. Для молодых, как и для стареющих, организмов диапазон толерантности будет меньше, чем для здоровых взрослых особейИ.

Организмы, имеющие широкий диапазон толерантности к большинству экологических факторов, называютсяДэврибионтными, они больше рас-

пространены в природных экосистемах. Организмы с узким диапазоном толерантности к большинству экологических факторов называются стеноби-

особей. В экологии адаптация (латА. adaption – приспособление) – это эволюционно выработанныеинаследственно закрепленные особенности живых

онтными.

В ходе эволюции живые организмы приспосабливаются к изменению уровня воздействия экологическихбфакторов, т.е. происходит адаптация

организмов, обеспеч вающ е нормальную жизнедеятельность при изменении уровня экологическСх факторов. Адаптации закрепляются в процессе

эволюции на генетическом уровне, образуя генетический фонд наследственной информации (генофонд). Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу называется экологической валентностью, или

пластичностью.

Способность к адаптации обусловлена такими свойствами живых организмов, как изменчивость (возникновение мутаций, изменений на генном уровне), наследственность (передача возникших изменений последующим поколениям) и естественный отбор (выживают только те организмы, в которых возникшие мутации позволяют им легче выжить в изменившихся условиях).

Различают активные и пассивные адаптации, а также избегание неблагоприятных условий. Активная адаптация позволяет организму противостоять происходящим изменениям. Примером активной адаптации является появление теплокровных организмов. Пассивная адаптация заставляет ор-

53

ганизм подчиняться произошедшим изменениям. К пассивной адаптации относится впадение некоторых видов в спячку, в состояние анабиоза. Избегание неблагоприятных условий – это, например, сезонные миграции птиц.

В зависимости от механизма приспособления к изменяющимся условиям среду различают морфологическую, физиологическую, биохимическую, онтогенетическую и этологическую (поведенческую) виды адаптации.

При морфологической адаптации происходит изменение строения тела организма. Примером может служить превращение листьев в колючки у растений, произрастающих в жарком засушливом климате, появление клыков и когтей у хищников. Физиологическая адаптация заключается в изменении метаболических (обменных) процессов, например, замедление всех процессов при впадении животного в зимнюю спячку или появление у верб-

люда реакции расщепления эндогенного жира с выделением воды, благодаря чему он может длительное время обходитьсяИбез воды. Биохимическая

адаптация заключается в появлении в организме веществ, которые, напри-

мер, могут расщеплять токсичные веществаД, попавшие в окружающую сре-

ду. Онтогенетическая адаптация направлена на изменение длины жизнен-

ного цикла организма (онтогенеза). Например, появление стадии диапаузы у насекомых, когда они теряют многоАводы и впадают в состояние анабиоза,

что позволяет им пережить холодный период. Этологическая адаптация заключается в изменении поведенияборганизма, например, появление сезонной миграции птиц или формирование навыков заботы о потомстве.

СиЛабораторная работа № 8

Организм и среда. Экологические факторы

Используя электронную презентацию по теме «Организм и среда. Экологические факторы» и лекционный материал, ответить на следующие вопросы:

1. Что такое «среда обитания»? Назовите основные среды жизни. Оформите в виде таблицы сравнительные характеристики всех сред жизни (табл. 9).

54

2.Что называется экологическими факторами? Из приведённого перечня факторов выпишите: а) абиотические; б) биотические; в) антропогенные.

Температура воздуха; плотность популяции; плодородие почвы; строительство автомагистрали; освещённость земной поверхности; хищничество; добыча нефти; рыболовство; сезонная миграция птиц; воздухопроницаемость поч-

вы; высота над уровнем моря; симбиоз; интродукция новых видов растений; солевой состав воды озера; паразитизм; захоронениеИрадиоактивных отходов.

3.Из приведённого списка факторов выпишите: а) климатические; б) эдафогенные; в) орографические; г) химическиеД.

Осадки, газовый состав атмосферы; механический состав почвы; экспо-

зиция склонов; теплопроводность почвы; высота над уровнем моря; длина светового дня; солевой состав водыА; атмосферное давление; рельеф местности; плодородие почвы; микроэлементный состав почв; температура воздуха.

4.Из приведённого спискабфакторов выпишите: а) фитогенные; б) зоогенные; в) микробогенные.

Деятельность азотфикс рующих бактерий; создание особого микроклимата в еловом лесу; стро тельство плотин на реках бобрами; выработка кислорода и синтезСорган ческого вещества зелёными растениями; массовая гибель животных из-за вспышки инфекционного заболевания; подавление жизнедеятельности ряда бактерий из-за выделения особых веществ (фитонцидов) в сосновом бору; регуляция численности копытных хищниками; строительство гнёзд птицами; переработка листового опада в простые минеральные соединения микроорганизмами.

5.Какой фактор называется лимитирующим? Укажите лимитирующие факторы для следующих организмов:

Ель; форель; иволга; тигр; эвкалипт; воробей; дуб; северный олень; вирус холеры.

6.Дайте определение понятию «адаптация». Объясните механизм возникновения адаптаций. Какие виды адаптаций вы знаете? Определите, какой вид адаптации вы видите на предложенных в презентации картинках.

7.Поясните суть правила Бергмана – Алена.

55