Ареал обитания и экологическая ниша. Адаптации

Закон минимума Либиха

Факторы среды воздействуют на организм одновременно и совместно, причем действие каждого из них в определенной мере зависит от количественного выражения других факторов. Отклонение от оптимальной интенсивности какого-либо фактора может сузить пределы устойчивости (или пределы выносливости) организма к другим факторам (например, при уменьшении содержания азота в почве снижается засухоустойчивость растений).

Фактор, в конкретных условиях наиболее удаленный от оптимума, снижает возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальные сочетания остальных факторов. Такой фактор, интенсивность которого приближается к пределу устойчивости (пределу выносливости), называют ограничивающим или лимитирующим фактором.

В описанных выше экспериментах изменялся только один фактор, остальные же как бы соответствовали зоне оптимума. Следовательно, мы наблюдали действие закона лимитирующих факторов: «Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и в пределе - к его гибели».

У каждого вида существует свой набор лимитирующих факторов со своими оптимумами и диапазонами устойчивости.

Влияние лимитирующих факторов на организмы было впервые изучено Юстусом фон Либихом и в 1840 г. сформулировано в виде закона минимума: «Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. жизненные потребности лимитирует тот фактор, количество которого близко к необходимому организму или экосистеме минимуму и дальнейшее снижение которого ведет к гибели организма или деструкции экосистемы».

Дальнейшие исследования показали, что закон минимума Либиха относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам.

К основным абиотическим лимитирующим факторам относятся свет, температура, вода, кислород (в водной среде), рН среды, микроэлементы. Сложнее решается вопрос с определением биотических лимитирующих факторов.

Живые организмы в природе существуют в виде популяций - исторически сложившихся естественных совокупностей особей данного вида, связанных между собой взаимоотношениями и адаптацией к условиям определенного района или места обитания. Популяции свойственны колебания численности и структура (возрастная, пространственная и т.д.), зависящие от многих факторов окружающей среды.

Каждому виду необходимо соответствующее жизненное пространство, которое по своим экологическим факторам удовлетворяло бы его потребности. Величина занимаемого пространства (ареал) зависит от подвижности организмов. Например, ареал растений зависит от расстояния, на которое могут распространяться их семена или пыльца.

Иначе формулируется понятие «экологическая ниша». Каждый вид занимает то место, которое обусловлено его требованиями к территории, пище и т.д. Эта совокупность параметров среды для обитания вида и характеристик вида и является так называемой «экологической нишей». Иными словами, экологическая ниша - это место вида в природе, включающее не только положение вида в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности, рельефа и т.д.).

Экологическая ниша - это образ жизни вида, его функция («профессия») в экологической системе, тогда как ареал - это его адрес.

Понятие «экологическая ниша» было введено в 1928 г. американским экологом Дж. Гриннелом.

Все факторы в экологической нише взаимозависимы, изменение одного из них влечет за собой изменение других, не подвергавшихся воздействию.

В экологии различают фундаментальную экологическую нишу (наибольший абстрактно заселяемый данным видом объем n-мерного пространства) и реализованную экологическую нишу (реально заселенный данным видом объем в условиях биотических ограничений - межвидовой борьбы, хищничества и т.д.). Судя по определению, фундаментальную экологическую нишу вид может освоить лишь в том случае, когда у него не будет конкурентов из числа других видов. Поэтому фундаментальная экологическая ниша – понятие чисто теоретическое. Например, можно сказать, что для засухоустойчивых растений фундаментальная экологическая ниша – сухие и увлажненные почвы, но реализованная экологическая ниша – только сухие почвы.

Выработанные в процессе эволюции и закрепленные в наследственной информации особенности, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организмов, называются адаптациями. Адаптации могут быть:

a) морфологическими (приспособление строения организма к среде),

б) физиологическими (приспособление пищеварительного тракта к составу пищи и т.п.),

в) этологическими или поведенческими (приспособление поведения животных к температурным условиям, влажности и т.д.).

Дата добавления: 2014-01-11