Екологічні фактори

 

Навколишнє середовище характеризується екологічними факторами, які складають її живої та неживої компоненти. Всі компоненти середовища, в якому живе організм, роблять на нього різний вплив.

Екологічні фактори. Окремі фізико-хімічні та біологічні умови середовища існування, які надають різний вплив на особини, популяції і природні співтовариства, називають екологічними факторами (від лат. Factor – робить, що виробляє).

За компонентам середовища проживання розрізняють абіотичні, біотичні і антропогенні екологічні фактори. Абіотичні фактори (від грец. А – частка заперечення і biotikos – життєвий, живий) – всі умови неживої природи: кліматичні (світло, температура, вологість, тиск), грунтові (механічна структура грунту і її мінеральний склад), орографічні (рельєф місцевості) . Біотичні фактори – всі форми взаємодії організмів один з одним (вплив тварин на рослини, рослин на тварин, мікроорганізмів на рослини і тварин). Антропогенні фактори – види людської діяльності, що призводять до змін природи як довкілля інших організмів і безпосередньо впливають на їхнє життя (забруднення середовища проживання, полювання, рибальство, вирубування лісів, розорювання степів, осушення боліт, видобуток корисних копалин і т. П.).

Дія екологічних факторів на організми. Екологічні фактори впливають на організми по-різному. Діючи як подразники, вони викликають відповідні реакції організмів фізіологічного та біохімічного характеру. Наприклад, зниження температури повітря чи води призводить до уповільнення обміну речовин у холоднокровних організмів, викликає у них зниження рівня роботи ферментів і перехід до неактивного життєвому станом. Діючи як обмежувачі, екологічні фактори унеможливлюють існування тих чи інших організмів у конкретних умовах середовища. Так, нестача вологи обмежує поширення рослин і тварин в пустелях. Діючи як модифікатори, екологічні фактори призводять до структурно-функціональних змін організмів. Наприклад, постійно дмуть сильні вітри служать причиною формування у дерев і чагарників прапоровим крон. Діючи як сигнали, екологічні фактори інформують організми про зміни інших факторів. Наприклад, спадання світлового дня служить сигналом для відльоту перелітних птахів в теплі краї, підготовки ссавців до зимівлі.

Поряд з різноманітністю дії екологічних факторів існують загальні закономірності реакцій у організмів.

1. Будь екологічний фактор має певні межі позитивного впливу на організм (рис. 188). Зона найбільш сприятливого дії екологічного чинника – біологічний оптимум (від лат. Optimum – найкраще). Відхилення від біологічного оптимуму складають зони пригнічення організму. Діапазон дії екологічного чинника обмежений точками мінімуму і максимуму і становить межі витривалості, чи толерантності (від лат. Tolerantia – терпіння), організму, які обумовлюють його здатність витримувати відхилення фактора від оптимальних для себе значень. Організми з широкими межами витривалості називають Еврибіонти-ними (від грец. Eurys – широкий і biontos – живе). Вони здатні витримувати значні відхилення від біологічного оптимуму, т. Е. Мають екологічною пластичністю, або екологічною валентністю. Так, сріблястий карась здатний жити в різних водоймах – ставках, озерах – з високим і низьким вмістом кисню у воді (рис. 189, 1). Організми з вузькими межами витривалості – Стенобіонти (від грец. St?nos – вузький і biontos – живе) – не витримують відхилення від біологічного оптимуму. Наприклад, струмкова форель живе тільки в річках з швидкою течією і високим вмістом кисню у воді (рис. 189, 2).

2. Різні екологічні фактори діють на організми одночасно. Дія одного екологічного чинника залежить від дії іншого. Біологічний оптимум і межі витривалості стосовно одного фактора можуть змінюватися під впливом іншого. Наприклад, людина легше переносить спеку в сухому повітрі, ніж у вологому, а замерзає швидше на морозі з сильним вітром, ніж на такому ж морозі, але в безвітряну погоду.

3. Існують обмежують, або лімітуючі (від лат. Limes – межа), фактори, значення яких виходять за межі витривалості організму, що робить неможливим його існування в даних умовах. Поняття лімітують факторів вперше ввів в 1840 р німецький вчений Юстус Лібіх, який вивчав вплив на ріст рослин змісту різних хімічних елементів у ґрунті. Він сформулював принцип: речовиною, що знаходиться в мінімумі, управляється врожай рослини і визначаються його величина і стійкість у часі. Цей принцип відомий під назвою правила мінімуму. У якості його наочної ілюстрації зображують бочку, у якій серед дощок, що утворюють стінки, є одна коротка дошка (рис. 190). Її довжина визначає рівень, до якого бочку можна наповнити водою. Можна сказати, що довжина цієї короткої дошки – лімітуючий фактор для кількості води в бочці, причому довжина інших дощок вже не має значення.

У 1913 р В. Шелфорд доповнив правило мінімуму уявленням про лімітуючим вплив максимуму: лімітуючим чинником існування організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного фактора, діапазон між якими становить межі його витривалості – толерантності – до даного екологічного фактору.

Таким чином, дія обмежують, або лімітують, факторів є найбільш важливим для організму і не залежить від поєднання інших екологічних факторів. Наприклад, ріст і розвиток кавунів, динь, винограду, огірків обмежені критичними температурами. При низьких температурах ці рослини можуть загинути взагалі, незважаючи на добрий грунт і оптимальну вологість. Поширення організмів в Арктиці обмежується недоліком тепла, а в пустелях – нестачею вологи. У помірній зоні виростання рослин лімітується кількістю поживних речовин, що містяться в грунті. Наприклад, при нестачі в грунті азоту рослини розвиваються слабкими і нежиттєздатними, незважаючи на нормальний вміст в грунті інших хімічних елементів.

4. До кожного з екологічних факторів організми пристосовуються незалежним шляхом. Ступінь витривалості організму до якого-небудь одному екологічному факторі не означає відповідної витривалості до решти чинників. Наприклад, деякі дрібні комахи, наприклад лістоблош-ки, здатні переносити тимчасові зниження температури повітря і впадають при цьому в стан заціпеніння, але не витримують різкого зниження вологості повітря і швидко гинуть.

Таким чином, екологічні фактори, перебуваючи в тісному зв’язку і безперервному взаємодії один з одним, зумовлюють поширення організмів на Землі.

Екологічні фактори: абіотичні, біотичні, антропогенні, подразники, обмежувачі, модифікатори, сигнали; біологічний оптимум, толерантність; екологічна пластичність (екологічна валентність); Еврибіонти; Стенобіонти; обмежуючий (лімітуючий) фактор; правило мінімуму.

Посилання на основну публікацію