Общие закономерности действия факторов. Общие закономерности действия факторов
 Скачать 204.5 Kb.
|
|
Общие закономерности действия факторов На любой живой организм в природной среде одновременно действует множество экологических факторов (мы рассмотрели лишь влияние нескольких абиотических). Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, есть ряд общих закономерностей в их действии. Жизнедеятельность организма и интенсивность фактора  В естественных условиях действие экологических факторов непостоянно, оно то возрастает, то уменьшается, то есть изменяется их интенсивность. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнеспособности особи. Условия, обеспечивающие наиболее благоприятные условия для жизни, называют оптимальными. Например, оптимальной температурой для человека является +20-220 С. Как правило, для вида существует определенный диапазон, в котором особи чувствуют себя наиболее комфортно. Этот диапазон составляет зону оптимума (рис.). Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше угнетающе действие фактора. Поначалу жизнедеятельность особей не нарушается; это зоны нормы (зонынормальной жизнедеятельности).Размах изменений экологических факторов называют диапазоном устойчивости или толерантности. Величина толерантности различна у разных видов. Виды, переносящие большие отклонения фактора от оптимума, обозначают термином с приставкой эври- (рис.). Виды, малоустойчивые к изменениям фактора, имеют приставку стено-. Так, эвритермные организмы устойчивы к колебаниям температуры, а стенотермные могут жить лишь в узком температурном диапазоне. Эвритермны муравьи, зайцы, лисы, волки, растения умеренной зоны. Например, сосна выдерживает морозы до – 70 С - эвритермна. Зато растения и животные тропиков, в основном, стенотермны. Эври- и стеногалинные формы аналогично реагируют на изменение солености воды. К первой группе относятся проходные рыбы, ко второй – земноводные и многие пресноводные беспозвоночные. Виды могут отличаться расположением оптимума на шкале его изменений. Виды, приспособленные к высоким дозам данного фактора, несут окончание -фил: термофилы (теплолюбивые виды), оксифилы (требовательны к кислороду), галофилы (нуждаются в избытке солей). Если виду требуются минимальные количества того или иного фактора, в его названии есть окончание –фоб: галофобы (живут в пресных водоемах), термофобы (требуют пониженной температуры) и т. д. Комплексное действие факторов В естественных условиях на организм действуют сразу множество факторов, как биотических, так и абиотических. Сочетание всех факторов в оптимальном выражении – явление практически невозможное: если температура для жизни оптимальна, то может не хватать пищи, или воды, или беспокоят хищники. Поэтому для естественных условий характерен экологическийоптимум: наиболее благоприятное сочетание экологических факторов.Любой организм приспосабливается ко всей совокупности действующих на него факторов. Комплекс факторов, необходимых для существования вида, называют экологической нишей (рис.). Лимитирующие факторы  В природе один или несколько факторов присутствуют в больших или меньших количествах. Среди них всегда найдётся фактор,который ограничиваеткакое-либо  проявление жизнедеятельности, концентрация которого ниже или выше оптимальной и сильнее всего влияет на представителей вида. Его называют ограничивающим или лимитирующим. Понятие о лимитирующем факторе было введено в 1940 г. химиком Либихом. Он изучал влияние не рост растений содержания различных химических элементов в почве и сформулировал следующий принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость во времени» - это так называемое правилоЛибиха (рис.). Пусть в почве содержится весь набор необходимых растению элементов в оптимальном количестве и лишь один находится в минимуме. Тогда рост растений в таких условиях будет ограничен количеством этого элемента, его содержание и будет лимитирующим фактором. Правило Либиха очень важно для сельского хозяйства и понимания работы экологических систем. Зная, какие факторы и в каком количестве необходимы организмам, можно изменять их влияние и таким образом, например, повышать урожайность культурных растений.  При ухудшении условий среды многие виды способны приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состояние скрытой жизни. Это явление было обнаружено в начале XVIII столетия Антони ван Левенгуком, который впервые наблюдал в сделанный им микроскоп мир мелких организмов. Он заметил и описал, что некоторые из них могут полностью высыхать на воздухе, а затем “оживать” в воде. В высушенном состоянии они кажутся полностью безжизненными. Позднее такое состояние мнимой смерти было названо анабиозом (“ана” – нет, “биос”– жизнь). Глубокий анабиоз – это практически полная остановка обмена веществ. В отличие от смерти организмы могут при этом возвращаться к активной жизни. Переход в состояние анабиоза чрезвычайно расширяет возможности выживания организмов в самых суровых условиях. В опытах высушенные семена и споры растений, некоторые мелкие животные – коловратки, нематоды выдерживают длительное время температуры жидкого воздуха (–190 °С) или жидкого водорода (–259,14 °С). Состояние организмов, близкое к анабиозу, называют криптобиозом или скрытой жизнью (“криптос” – скрытый). В состоянии пониженного обмена веществ организмы резко повышают свою устойчивость и очень экономно тратят энергию. Скрытая жизнь – очень важное экологическое приспособление. Это возможность переживать неблагоприятные изменения среды обитания. При восстановлении необходимых условий организмы вновь переходят к активной жизни. Переходя в состояние оцепенения или покоя, растения и животные как бы подчиняются воздействиям среды, экономя при этом затраты на свое существование. Другой, прямо противоположный путь выживания организмов связан с поддержанием постоянства внутренней среды, несмотря на колебания воздействий внешних факторов. Обитая в условиях изменчивой температуры, теплокровные животные – птицы и млекопитающие – поддерживают внутри себя постоянную температуру, оптимальную для биохимических процессов в клетках тела. Кроме подчинения и сопротивления воздействию внешней среды, возможен и третий способ выживания – избегание неблагоприятных условий и активный поиск других, более благоприятных местообитаний. 21 задание Сезонные колебания численности леммингов — это 1) дрейф генов 2) популяционные волны 3) движущий отбор 4) мутационный процесс Пояснение. Ненаправленный фактор эволюции – популяционные волны, определяет сезонные колебания числа особей в популяциях. Формирование приспособленности у организмов происходит в результате 1) освоения видом новых территорий 2) прямого воздействия среды на организм 3) дрейфа генов и увеличения численности гомозигот 4) естественного отбора и сохранения особей с полезными признаками Пояснение. У особей, в результате мутаций, накапливаются изменения, которые вступают в борьбу за существование и нужные признаки отбираются естественным отбором. Многие виды мух имеют сходство в окраске с осами, пчёлами, шмелями, что 1) защищает их от врагов 2) облегчает добывание ими пищи 3) усиливает между ними конкуренцию 4) позволяет им переносить резкие колебания влажности Пояснение. Это явление называется мимикрией, подражание незащищенных животных защищенным. |