10-12 безруч. Закон минимума, закон независимости факторов, закон толерантности
Скачать 16.1 Kb.
|
10. Лимитирующие факторы. Закон минимума, закон независимости факторов, закон толерантности. Лимитирующие факторы ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка по сравнению с оптимальными требованиями организма. Закон минимума установил Ю. Либих: урожай зависит от фактора, находящегося в минимуме (которого не хватает). Позже американский ученый Шелфорд в начале 20го века показал, что не только недостаток, но и избыток вещества влияют на жизнедеятельность организмов и сформулировал закон толерантности: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или избытком любого фактора, уровень которого может оказаться близким к пределам устойчивости или выносливости, т.е. к пределам толерантности. ТОЛЕРАНТНОСТЬ — способность живых организмов выдерживать условия жизни. Закон толерантности:1. определяет положение, по которому любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим окружающую среду; 2.фактором, ограничивающим процветание организма или вида, может быть как минимальное, так и максимальное экологическое воздействие. По способности приспосабливаться к окружающей среде организм, бывают: эврибионты (в широком интервале экологических факторов); стенобионты (в узком интервале экологических факторов). Факторы делятся на: прямодействующие и косвеннодействующие. Каждый экологический фактор необходим для организма. Закон независимости экологических факторов Вильямса: условия жизни равнозначны, и ни один экологический фактор не может быть полностью заменен другим. Есть ведущие (необходимые) и второстепенные (сопутствующие) факторы. Набор факторов и их значимость зависит от среды обитания 11. Основные представления об адаптациях организмов. Адаптация (лат. «приспособление») — приспособление организмов к среде. Этот процесс охватывает строение и функции организмов (особей, видов, популяций) и их органов. Адаптация всегда развивается под воздействием трех основных факторов — изменчивости, наследственности и естественного отбора. Основные адаптации организмов к факторам внешней среды формировались и изменялись вместе с изменчивостью экологических факторов. Организмы адаптированы к постоянно действующимпериодическим факторам, но среди них важно различать первичные и вторичные. Первичные — это те факторы, которые существовали на Земле еще до возникновения жизни: температура, освещенность, приливы, отливы и др. Адаптация организмов к этим факторам наиболее древняя и наиболее совершенная. Вторичные периодические факторы являются следствием изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от температуры; растительная пища, зависящая от цикличности в развитии растений; ряд биотических факторов внутривидового влияния и др. Они возникли позднее первичных и адаптация к ним не всегда четко выражена. В нормальных условиях в местообитании должны действовать только периодические факторы, непериодические — отсутствовать. Непериодические факторы обычно воздействуют катастрофически: могут вызвать болезни или даже смерть живого организма. Человек использовал это в своих интересах, искусственно вводя непериодические факторы: введением химической отравы уничтожает вредные для него организмы: паразитов, вредителей сельхозкультур, болезнетворных бактерий, вирусов и т. п. Но оказалось, что длительное воздействие этого фактора также может вызвать к нему адаптацию Источником адаптации являются генетические изменения в организме — мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов, так и в результате искусственного влияния на организм. На эволюционном пути развития на организмы действуют абиотические и биотические факторы в комплексе. 12. Влияние температуры на организмы. Общий закон биологической стойкости. Температура – важнейший из ограничивающих (лимитирующих) факторов. Пределами толерантности для любого вида являются максимальная и минимальная летальные температуры, за пределами которых вид смертельно поражают жара или холод. Все живые существа способны жить при температуре между 0 и 50°С, что обусловлено свойствами протоплазмы клеток. В «оптимальном интервале» организмы чувствуют себя комфортно, и численность популяции растет. В крайних участках этого интервала — «пониженной жизнедеятельности» — организмы чувствуют себя угнетенно. При дальнейшем похолодании в пределах «нижней границы стойкости» или увеличении жары в пределах «верхней границы стойкости» организмы попадают в «зону смерти» и погибают. Этим примером иллюстрируется общий закон биологической стойкости (по М. Ламотту), применимый к любому из важных лимитирующих факторов: величина «оптимального интервала» характеризует величину «стойкости» организма, т.е. величину его толерантности к этому фактору, или «экологическую валентность». Подавляющее большинство животных являются пойкилотермными, т.е. температура их собственного тела меняется с изменением температуры окружающей среды: земноводные, пресмыкающиеся, насекомые и др. Значительно меньшая часть животных — гомойотермные, т.е. имеют постоянную температуру тела, не зависящую от температуры внешней среды: млекопитающие (в том числе и человек), имеющие температуру тела 36—37°С, и птицы с температурой тела 40°С. Не меньшее значение температура играет в жизни растений. При повышении температуры на 10°С интенсивность фотосинтеза увеличивается в два раза, но лишь до плюс 30—35°С, затем его интенсивность падает и при плюс 40— 45°С фотосинтез прекращается. При 50°С большинство наземных растений погибают. Известны морфологические приспособления растений и животных к низким температурам, так называемые жизненные формы растений(по Раункеру) и жизненные формы животных(правило Бергмана). Растения приспосабливаются таким образом, чтобы уберечь от низкой температуры свои почки (под снегом, в почве и т.п.), а животные, даже одного вида, живущие в северных широтах, увеличивают массу своего тела, запасая на зиму питательные вещества. |