Жизненные формы организмов

Экологические классификации организмов

И.А. Шамилева

И.А. Шамилева

Закон толерантности позднее был дополнен Ю. Одумом (1979) следующими положениями:

— организмы могут иметь широкий диапазон толерант­ности в отношении одного экологического фактора и низ­кий диапазон в отношении другого;

— организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены;

— если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, диапазон толерантности может су­зиться и в отношении других экологических факторов. (Например, при низком содержании азота в почве снижает­ся засухоустойчивость злаков, в этом случае для предотвра­щения увядания требуется больше воды, чем при высоком содержании азота.)

В зависимости от экологической толерантности выделя­ют два типа организмов.

Эврибионты (от греч. еигиз — широкий и Ыоп — живу­щий) — организмы, способные существовать при широком диапазоне изменения факторов. Например, эвритермы — организмы, переносящие широкие колебания температуры, эвригалины — организмы, переносящие большие колеба­ния солености воды, эврифаги — организмы, питающиеся разнообразной пищей (всеядные животные), эвритопы — организмы, широко распространенные в разных местооби­таниях, и т.д.

Стенобионты (от греч. з1;епоз — узкий и Ыоп — живу­щий) — организмы, способные существовать в строго оп­ределенных условиях среды, часто в очень узких ее рамках. Например, стенотермные организмы обитают только при небольших колебаниях температуры (форель, кораллы); стеногалинные организмы, не переносящие заметных из­менений солености воды, стенофаги — организмы, приспо­собленные к потреблению определенного вида пищи (клест, змеи-яйцееды), стенотопы — организмы, способные жить лишь в определенных местообитаниях, и т.п.

Кривая, характеризующая жизнедеятельность организ­ма в зависимости от одного из факторов внешней среды, почти всегда будет иметь форму колокола. Такие кривые называются кривыми толерантности. Положение вершины кривой указывает на условия, оптимальные (наилучшие) для данного процесса. Пологие кривые соответствуют ши-

Глма2.______________________ АУТЭКОЛОГИЯ. ОРГАНИЗМ И ФАКТОРЫ СРЕДЫ

1>окому диапазону толерантности, крутые кривые указыва­ют на небольшой диапазон толерантности (рис. 1).

Правило лимитирующих (ограничивающих) факторов. Сущность этого правила заключается в том, что фактор, на­ходящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме этого, ограничивает возможность проявления действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме.

Понятие о лимитирующих факторах было введено еще в 1840 году немецким агрохимиком Юстусом Либихом (1803—1873). Он изучал влияние на рост растений содержа­ния различных химических элементов в почве и сформули­ровал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, уп­равляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под назва­нием правила минимума или закона Либиха.

Формулируя свой закон, Ю. Либих имел в виду лимити­рующие возможности жизненно важных химических эле­ментов, присутствующих в среде в небольших и непостоян­ных количествах. Они называются микроэлементами, и к ним относятся железо, медь, цинк, бор, кремний, молиб­ден, хлор, ванадий, кобальт, йод, натрий.

Например, в почве содержатся все элементы минерально­го питания, необходимые для данного вида растения, кроме одного, допустим, цинка. Хотя потребность растения в нем невелика, рост растения в такой почве будет угнетен или во­обще невозможен. Наличие цинка является ограничиваю­щим или лимитирующим фактором. Влияние ограничиваю­щих факторов очень важно в практике сельского хозяйства.

Многие экологи расширили толкование закона Либиха, относя к лимитирующим факторам, помимо питательных веществ, также свет, температуру, влажность и практичес­ки все экологические факторы.

Рассмотрим в качестве лимитирующего фактора темпера­туру. Рифообразующие кораллы обитают только в тропиках при температуре воды не ниже 20°С, значит, температура яв­ляется для них лимитирующим фактором. Лимитирующим фактором распространения бука в Европе является низкая температура. Поэтому северные границы его ареала соответ­ствуют январской изотерме —2°С. Так лимитирующие (огра­ничивающие) факторы среды определяют географический ареал вида.

2 -1688

ЭКОЛОГИЯ

Ограничивающий фактор может быть не только абиоти­ческим. Например, родина инжира — Средиземноморье, где единственным его опылителем являются осы В1аз4орпа|га рзепез. Завезенный в Калифорнию, инжир не плодоносил до тех пор, пока туда не завезли ос — опылителей.

В разные периоды жизни особей в качестве ограничива­ющих выступают различные факторы среды. Таким обра­зом, любой лимитирующий фактор приобретает решающее значение для выживания организма, присутствия или от­сутствия его в данных условиях.

Правило взаимодействия факторов. Сущность его зак­лючается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например: увяда­ние растений можно приостановить либо увеличением вла­ги в почве, либо снижением температуры воздуха, умень­шая испарение. Создается эффект частичного взаимозаме­щения факторов. Другой пример: сильный мороз, при без­ветрии переносится легче, чем небольшой, но с сильным ветром. Это — эффект совместного действия факторов.

Экологическая классификация, в отличие от системати­ческой, в которой есть главный критерий — филогенети­ческая близость организмов, — не имеет такого единого признака. В ее основу положены самые разнообразные кри­терии, например, способы питания, передвижения, места обитания, отношения к отдельному фактору (температуре, влажности) и другие.

По способу питания все живые организмы подразделя­ются на две группы.

Автотрофы (от греч. аиЪоз — сам и 1;горпе — пища, пита­ние) — организмы, синтезирующие из неорганических ми­неральных соединений органические вещества с использо­ванием солнечной энергии; к ним относятся, в основном, зеленые растения, осуществляющие фотосинтез.

Гетеротрофы (от греч. пе1егоз — иной, другой и Ъгорпе — пища, питание) — организмы, использующие в качестве пищи органические вещества, произведенные автотрофа-ми; это — животные, грибы и большинство микроорганиз­мов.

Глава 2. _____________________ АУТЭКОЛОГИЯ. ОРГАНИЗМ И ФАКТОРЫ СРЕДЫ

Среди гетеротрофов различают фитофагов, использую­щих растительную пищу, и зоофагов, питающихся живот­ными. Потребители мертвых организмов по пищевой спе­циализации подразделяются на некрофагов (от греч. пекгоз — мертвый) — потребителей трупов животных, коп-рофагов (от греч. коргоз — помет) — потребителей экскре­ментов, сапрофагов (от греч. заргоз — гнилой) — потреби­телей мертвых растительных остатков и детритофагов (от греч. Ые1гШз — истертый) — потребителей полуразложив­шихся органических веществ.

Выделяют еще миксотрофные (от греч. 1шх1з — смеше­ние и Ъгорпе — пища, питание) организмы, которые в зави­симости от условий внешней среды, сочетают автотрофный и гетеротрофный способы питания (сине-зеленые водорос­ли, растения-паразиты (сапрофиты), растения-хищники, эвгленовые).

В основу экологической классификации могут быть по­ложены места обитания. Например, водные организмы — гидробионты подразделяются на бентосные (от греч. Ьеп-*поз — глубина) — живущие на дне водоема (губки, акти­нии, придонные рыбы), планктонные (от греч. р1апк1;оз — блуждающий) — обитающие в толще воды и пассивно пере­носимые водными течениями (одноклеточные водоросли, медузы, крылоногие моллюски, икра, мальки рыб) и нек-тонные (от греч. пекк>з — плавающий) — активно плаваю­щие (рыбы, дельфины, головоногие моллюски).

По экологической классификации можно разделять от­дельные группы организмов по их отношению к свету, влаж­ности, температуре. Например, по отношению растений к влажности их подразделяют на гигрофитов, мезофитов и ксе­рофитов, а по отношению к богатству почв (плодородию) вы­деляют растения олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные.

Организмы, не связанные родством, обитая в одних и тех же условиях, приспосабливаясь к ним, имеют сходный внешний облик и сходные приспособления (морфологичес­кие адаптации) для жизни в одинаковой среде. Такой тип приспособления к экологическим условиям местообитания называют жизненной формой организма (экобиоформой).

ЭКОЛОГИЯ

Дата добавления: 2017-01-13