1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Предмет і завдання екології. Екологічні фактори

Предмет і завдання екології. Екологічні фактори

Предмет і завдання екології. Екологічні фактори. Фотоперіодизм. Діяльність людини як екологічний фактор

Термін «екологія» був запропонований в 1866 році німецьким вченим Е. Геккелем і визначений ним як «наука про местообитании».

Екологія – наука, що вивчає закономірності взаємин живих організмів між собою і з навколишнім їх середовищем. Як самостійна наука вона оформилася на початку XX ст. і являє собою синтез різних галузей знань біології, геології, географії, хімії, математики та ін.

Екологія ділиться на аутекологію і сінекологію. Аутекологія вивчає окремі особини організмів і їх пристосування до умов навколишнього середовища. Сінекологія, або екологія співтовариств, досліджує групи організмів, наприклад популяції, сім’ї, види та ін.

Одним з основних екологічних понять є середовище проживання. Під середовищем проживання розуміють комплекс оточуючих умов, що впливають на організм. У поняття середовища проживання входять елементи, прямо або побічно впливають на організм, вони називаються екологічними факторами. Виділяють три групи екологічних факторів: абіотичні, біотичні і антропогенні. Ці фактори впливають на організм в різних напрямках: призводять до виникнення адаптаційних змін, обмежують поширення організмів в середовищі, свідчать про зміни інших екологічних факторів.

До абіотичних факторів відносяться фактори неживої природи: світло, температура, вологість, хімічний склад води і грунту, атмосфери і т. Д.

Сонячне світло – головне джерело енергії для живих організмів. Біологічна дія сонячного світла залежить від його характеристик: спектрального складу, інтенсивності, добової і сезонної періодичності.

Ультрафіолетова частина спектра володіє високою фотохімічної активністю: в організмі тварин бере участь у синтезі вітаміну Д, ці промені сприймають органи зору комах.

Видима частина спектру (червоні і сині промені) забезпечує процес фотосинтезу, яскраве забарвлення квіток для залучення запилювачів. У тварин видиме світло бере участь в просторової орієнтації.

Інфрачервоні промені – джерело теплової енергії. Тепло важливо для забезпечення терморегуляції холоднокровних тварин (безхребетних і нижчих хребетних). У рослин інфрачервоне випромінювання впливає на посилення транспірації, що сприяє поглинанню вуглекислого газу і руху води по тілу рослини.

Рослини і тварини реагують на співвідношення між тривалістю періоду освітленості і темряви протягом доби або пори року. Це явище називається фотоперіодизмом.

Фотоперіодизм регулює добові та сезонні ритми життєдіяльності організмів, а також являє собою кліматичний фактор, який визначає життєві цикли багатьох видів.

У рослин фотопериодизм проявляється в синхронізації періоду цвітіння і дозрівання плодів з періодом найбільш активного фотосинтезу; у тварин – в збігу періоду розмноження з великою кількістю їжі, в міграціях птахів, зміні вовняного покриву у ссавців, впаданні в сплячку, зміни в поведінці і т. д.

Температура безпосередньо впливає на швидкість біохімічних реакцій в тілах живих організмів, які протікають в певних межах. Температурні межі, в яких зазвичай мешкають організми, – від 0 до 50 ° С. Але деякі бактерії і водорості можуть мешкати в гарячих джерелах при температурі 85-87 ° С. Високі температури (до 80 ° С) переносять деякі одноклітинні ґрунтові водорості, накипні лишайники, насіння рослин. Є тварини і рослини, здатні переносити вплив дуже низьких температур – аж до повного промерзання.

Більшість тварин ставляться до холоднокровним (пойкілотермним) організмам – температура їх тіла залежить від температури навколишнього середовища. Це всі типи безхребетних тварин і значна частина хребетних (риби, амфібії, плазуни).

Птахи і ссавці – теплокровні (Гомойотермниє) тварини. Температура їх тіла відносно постійна і в значній мірі залежить від обміну речовин самого організму. Також у цих тварин виробляються пристосування, що дозволяють зберігати тепло тіла (волосяний покрив, щільне оперення, товстий шар підшкірної жирової тканини і т. Д.).

На більшій частині території Землі температура має чітко виражені добові та сезонні коливання, що зумовлює певні біологічні ритми організмів. Температурний фактор впливає і на вертикальну зональність фауни і флори.

Вода – основний компонент цитоплазми клітин, є одним з найважливіших факторів, що впливають на поширення наземних живих організмів. Нестача води призводить до виникнення ряду адаптацій у рослин і тварин.

Посухостійкі рослини мають глибоку кореневу систему, більш дрібні клітини, підвищену концентрацію клітинного соку. Знижується випаровування води в результаті редукції листя, освіти товстої кутикули або воскового нальоту і т. Д. Багато рослини можуть поглинати вологу з повітря (лишайники, епіфіти, кактуси). Ряд рослин має дуже короткий вегетаційний період, поки в грунті є волога (тюльпани, ковила та ін.). У посушливий час вони перебувають у стані спокою у вигляді підземних пагонів – цибулин або кореневищ.

У наземних членистоногих утворюються щільні покриви, що перешкоджають випаровуванню, видозмінюється обмін – виділяються нерозчинні продукти (сечова кислота, гуанін). Багато мешканців пустель і степів (черепахи, змії) впадають в сплячку в період посухи. Ряд тварин (комахи, верблюди) для життєдіяльності використовують метаболічну воду, яка виробляється при розщепленні жиру. Багато видів тварин заповнюють недолік води за рахунок її поглинання при питті або з їжею (амфібії, птахи, ссавці).

По відношенню до кисню всі живі організми можна розділити на дві групи: аеробні (яким для дихання потрібен кисень) та анаеробні (яким кисень не потрібний). У середовищі без кисню живуть деякі бактерії, протести і ендопаразити. Більшість же організмів мешкають у присутності кисню.

Кисень земної атмосфери утворився біогенним шляхом в процесі фотосинтезу.

Кисень потрапляє в організми з води або повітря різними способами: через поверхню тіла (бактерії, найпростіші, нижчі безхребетні), за допомогою особливих органів дихання (трахеї, зябра, легені). Рослинами кисень поглинається через продихи і сочевички – особливі щілини до покривної тканини.

Вуглекислий газ надходить в атмосферу Землі при диханні живих організмів, у результаті процесів горіння, виверження вулканів, гниття, викидів промислових підприємств і транспорту. Асимілюють вуглекислий газ фотосинтезирующие бактерії і зелені рослини. У підсумку окислене речовина – діоксид вуглецю переходить в максимально відновлене речовина – глюкозу.

Біотичні фактори являють собою форми впливу на організм з боку інших живих організмів – вплив тварин на рослини, рослин на тваринах, паразитарні відносини, вплив мікроорганізмів і вищих організмів один на одного і т. Д.

До біотичних факторів середовища відноситься конкуренція.

Конкуренція може виникати як між особинами одного виду (внутрішньовидова конкуренція), так і між особинами різних видів (міжвидова конкуренція), через обмеженість ресурсів зовнішнього середовища – їжі, світла, води, притулків і т. Д. Внутрішньовидова конкуренція – один з механізмів регуляції чисельності популяцій. Завдяки цьому типу взаємин складається певна залежність між швидкістю розмноження особин в популяції і їх смертністю.

Міжвидова конкуренція широко поширена в природі, оскільки на одній і тій же території мешкають одразу кілька видів, які чинять тиск один на одного. Якщо два види вступають у конкурентні відносини за загальні ресурси середовища, то один з них витісняє інший. Результат конкурентної боротьби залежить від умов кожного конкретного місця проживання. В одних умовах перемагає один вид, а в інших – інший. Конкуренція відсутня, якщо види займають різні екологічні ніші.

Ще один биотический фактор – це хижацтво.

Хижаки – це організми, які ловлять, умертвляють і поїдають свою жертву відразу або по частинах. Взаємовідносини хіщнік- жертва широко поширені в природі: в тваринному світі хижаки зустрічаються практично у всіх типах, також існують хижі гриби і рослини (росичка, венерина мухоловка та ін.).

Хижацтво, так само як і конкуренція, служить механізмом регуляції чисельності популяцій. У природі хижаки в першу чергу знищують ослаблених або хворих тварин, що сприяє оновленню популяції жертви. Формою хижацтва є канібалізм – поїдання особин свого виду. Він зустрічається у комах, хижих риб, павукоподібних і т. Д.

Паразитизм також відноситься до біотичних факторів.

Паразитизм – тип взаємин між різними видами живих організмів, якщо один з них використовує іншого як середовища існування. Паразити відзначені практично у всіх таксономічних групах організмів – облігатні внутрішньоклітинні паразити віруси, паразитичні бактерії, одноклітинні тварини, цілі класи серед безхребетних, нижчі хордові. Існують паразитичні гриби і вищі рослини.

Паразити виробили ряд специфічних пристосувань, які відрізняють їх від вільноживучих представників тієї ж групи організмів. Це насамперед наявність органів проникнення і фіксації в організмі господаря, розміри і форма тіла, висока репродуктивна здатність, складні цикли розвитку і т. Д.

Популяційні взаємовідносини в системі паразит-господар досить складні, але в кінцевому підсумку також служать механізмом регуляції чисельності.

Симбіоз – явище, протилежне паразитизму.

Під симбіозом розуміється взаємовигідне співжиття двох або більшої кількості організмів. В симбіоз можуть вступати бактерії, водорості, гриби, одноклітинні організми, вищі рослини і тварини. Приклади симбіозу численні. Це бульбочкові бактерії на коренях бобових рослин; микориза – симбіоз грунтових грибів і коренів вищих рослин; лишайники – симбіоз грибів і водоростей; жгутіконосци, що мешкають в кишечнику термітів; ракі- відлюдники і актинії та ін.

У спеціальну групу біотичних факторів виділяють антропогенні фактори. До антропогенних факторів належать різноманітні форми діяльності людини, які впливають на природу і позначаються на самому існуванні організмів. Антропогенні фактори різноманітні за своєю природою. Людина руйнує природні біотопи в процесі будівництва міст, електростанцій, гребель, доріг, в результаті розробки родовищ корисних копалин, при веденні сільського господарства, вирубці лісів, осушення боліт і т. Д. В результаті господарська діяльність людини призводить до зміни та скорочення ареалів видів, порушення їх популяційної структури.

Відбувається забруднення навколишнього середовища побічними продуктами виробництва. До таких забруднюючих речовин відносяться: сірководень, двоокис сірки, солі важких металів (міді, свинцю, цинку та ін.), Радіонукліди, побічні продукти нафтопереробки і т. Д. Особливо в районах з розвинутою промисловістю ці речовини можуть викликати загибель організмів і стимулювати розвиток мутаційного процесу, що в підсумку може призвести до екологічної катастрофи.

ПОДІЛИТИСЯ: