Экологические факторы и их роль в жизнедеятельности живых существ

                                                           Семинар №4

 

Экологические факторы и их роль в жизнедеятельности живых  

                                            существ

 

 

 Формы адаптации живых организмов к факторам окружающей   среды.

 

У всех видов и даже отдельных организмов требования к параметрам экологических факторов неоднозначны – у одних более широкие, у других – более узкие.

 

Значения любого экологического фактора, близкие к предельным минимальным  и максимальным величинам, характеризуются как пессимальные или пессимумы. В таких условиях снижаются жизненная активность, упитанность, подвижность, плодовитость и другие характеристики. Кроме того, для живых организмов имеет значение не только амплитуда, но и скорость колебания того или иного фактора. Например, подопытные гусеницы погибли при резком охлаждении с +15 до -20°С, в то время как при постепенном охлаждении их удалось охладить до абсолютного нуля и вернуть затем к жизни (Стадницкий, Родионов, 1988).

 

Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу называется экологической валентностью или пластичностью. Чем выше пластичность вида, тем выше и его приспособляемость к конкретной экологической системе, тем больше шансов у его популяции выжить в условиях динамичных во времени факторов среды. Можно говорить о том, что экологическая пластичность лося, с точки зрения избирательности к пище, адаптированности к динамике температуры или высоте снежного покрова, выше, чем у кабана, а воробей более пластичный вид, чем дрозд.

 

Требовательность и толерантность  к факторам среды определяют область  географического распространения  особей конкретного вида вне зависимости  от степени постоянства их обитания, т.е. ареал вида.

 

     Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, гелиоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. Эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов, называются адаптациями.

Адаптацией называется эволюционно выработанная и наследственно  закреплённая способность живых  организмов, позволяющая им существовать в условиях динамически изменяющихся экологических факторов.

 

Существуют следующие формы  адаптации:

 

1)         Морфологическая адаптация - это приспособление внешней формы организма к окружающей среде. Например, строение организмов, обитающих в воде (приспособления к быстрому плаванию у китообразных, к парению в воде у планктона). Растения, обитающие в пустынях, лишены листьев, и их строение приспособлено к минимальным потерям влаги.

 

2)         Физиологическая адаптация - это приспособление внутреннего строения организма к окружающей среде, например, животные пустынь могут получать воду за счёт биохимического расщепления жиров.

 

3. Поведенческая адаптация - это, например, сезонные кочёвки птиц или спячка у животных. Существуют формы приспособительного поведения животных, направленные на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой: создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий.

 

 

Животные адаптируются не только к температурным колебаниям, но и к динамике влажности, освещенности, уровню солнечной радиации, множеству других экологических факторов. Наиболее интенсивно естественный отбор действует при широких колебаниях экологических факторов. Поэтому особенности поведения животных направлены на то, чтобы избежать угрозы оказаться в экстремальных условиях. Это проявлялось и в ходе эволюции. Согласно «принципу минимальной амплитуды» живой организм при прочих равных условиях выбирает такие местообитания, в которых обеспечивается минимальная амплитуда колебаний одного или нескольких лимитирующих факторов среды.

 

Приспособительное поведение  может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования  добычи, а у жертв – в ответных реакциях (затаивание). Некоторые насекомые  отпугивают хищников и паразитов резкими движениями. Чрезвычайно разнообразны поведенческие реакции млекопитающих и птиц в брачный период.

 

 

 Сущность закона толерантности и возможности развития экологической валентности.

 

  Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но что указывал Либих, но и избыток таких факторов как тепло, свет, вода.

Представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с  минимумом ввел В. Шелфорд в 1911 г., сформулировавший "закон толерантности" :  "факторы, присутствующие как  в избытке, так и в недостатке (по отношению к оптимальным требованиям организма), называются лимитирующими". Таким образом, недостаток воды в экосистеме ведет к засухе, избыток - к заболачиванию почвы, преобладанию анаэробных процессов.

У каждого живого организма в отношении различных экологических факторов существуют "пределы выносливости", между которыми располагается его экологический оптимум.

Вспомогательные принципы:

1. Организмы могут  иметь широкий диапазон толерантности  в отношении одного фактора  и узкий диапазон в отношении другого.

2. Организмы с широким  диапазоном толерантности по  всем факторам обычно наиболее  широко распространены.

3. Для одного вида  организма лимитирующий фактор  может изменяться в процессе  его жизнедеятельности (период  размножения, роста).

 

           

 

 

    Список литературы:

1. Киселев А.Н., редактор: Масленникова С.Г. «Биогеография»
2. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 2001. 510 с.
3. Радкевич В.А. Экология. Минск: Вышэйшая школа, 1998. 159 с.