Тема: «Факторы среды. Общие закономерности их действия на живые организмы»

Лекция №8.

Среда обитания - это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, затем создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его паразитов или симбионтов.

Приспособления организмов к среде носят название адаптации.

Адаптации бывают разных типов:

¾ биохимические адаптации - это наследственно закрепленные изменения в обмене веществ организма (например, появление изоферментов - ферменты, катализирующие одну и ту же реакцию, но различающиеся по структуре, физико-химическим и иммунологическим свойствам);

¾ физиологические адаптации - это наследственно закрепленные изменения характера и скорости физиологических процессов (например, изменение кислородной емкости крови в зависимости от концентрации кислорода в воздухе);

¾ морфологические адаптации - это наследственно закрепленные изменения морфологических признаков (например, приспособления к засушливым условиям у растений);

¾ поведенческие (этологические) адаптации - это наследственно закрепленные различные формы поведения с целью приспособления к условиям среды (например, поведение животных, направленное на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой - строительство убежищ, суточные и сезонные кочевки).

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Экологические факторы делятся на:

¾ абиотические - температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности - это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы;

¾ биотические - это формы воздействия живых существ друг на друга;

¾ антропогенные - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Изменения факторов среды во времени могут быть:

¾ регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане;

¾ нерегулярными, без четкой периодичности, например изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера — бури, ливни, обвалы и т.п.;

¾ направленными на протяжении известных, иногда длительных отрезков времени, например, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.

Организмы каждого вида имеют определенный диапазон толерантности по отношению к колебанию абиотических факторов среды (рис. 1).

Рис. 1. Пределы толерантности

Процветание популяции возможно в зоне оптимума. Чем больше отклоняются значения фактора от оптимальных, тем сильнее угнетается жизнедеятельность особей. Превышение пределов толерантности приводит к гибели популяции.

Факторы, которые определяют жизнедеятельность организма в данной среде, называются ограничивающими или лимитирующими. Ряд ученых в разное время занимались изучением лимитирующих факторов, в результате чего были сформулированы законы о лимитирующих факторах.

Закон минимума Ю.Либиха (1873):

а) выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его экологических потребностей;

б) все условия среды, необходимые для поддержания жизни, имеют равную роль (закон равнозначности всех условий жизни), любой фактор может ограничивать возможности существования организма.

Закон толерантности В.Шелфорда (1913): ограничивающим фактором жизни организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости организма к этому фактору.

При этом выделяют следующие виды организмов:

Стенобионты - животные и растения, способные существовать лишь при относительно постоянных условиях окружающей среды (температуры, солености, влажности, наличия определенной пищи и т. д.). Например, все внутренние паразиты. Некоторые стенобионты зависят от какого-либо одного фактора, напр. сумчатый медведь коала - от наличия эвкалипта, листьями которого он питается.

Эврибионты - организмы, способные переносить значительные изменения условий окружающей среды. Например, морские звезды, обитающие в приливно-отливной зоне, переносят осушение во время отлива, сильное нагревание - летом, охлаждение (даже промерзание) - зимой.

Совокупность факторов среды (абиотических и биотических), которые необходимы для существования вида, называются экологической нишей. Экологическая ниша характеризует образ жизни организма, условия его обитания и питания. В отличие от ниши понятие местообитание обозначает территорию, где живет организм, т. е. его «адрес». Например, травоядные обитатели степей корова и кенгуру занимают одну экологическую нишу, но имеют различные места обитания. Наоборот, обитатели леса - белка и лось, относящиеся также к травоядным животным, занимают разные экологические ниши.

Дата добавления: 2014-01-20