Buod ng aralin sa ekolohiya "Mga salik sa tirahan at kapaligiran. Pangkalahatang mga pattern ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran sa mga organismo

Habitat- ito ang bahagi ng kalikasan na pumapalibot sa isang buhay na organismo at kung saan ito direktang nakikipag-ugnayan. Ang mga bahagi at katangian ng kapaligiran ay magkakaiba at nababago. Anumang nabubuhay na nilalang ay nabubuhay sa isang masalimuot at nagbabagong mundo, patuloy na umaangkop dito at kinokontrol ang aktibidad ng buhay nito alinsunod sa mga pagbabago at pagkonsumo ng bagay, enerhiya, at impormasyong nagmumula sa labas.

Ang mga adaptasyon ng mga organismo sa kanilang kapaligiran ay tinatawag pagbagay. Ang kakayahang umangkop ay isa sa mga pangunahing katangian ng buhay sa pangkalahatan, dahil nagbibigay ito ng mismong posibilidad ng pagkakaroon nito, ang kakayahan ng mga organismo na mabuhay at magparami. Ang mga adaptasyon ay nagpapakita ng kanilang mga sarili sa iba't ibang antas: mula sa biochemistry ng mga selula at pag-uugali ng mga indibidwal na organismo hanggang sa istraktura at paggana ng mga komunidad at mga sistemang ekolohikal. Ang mga adaptasyon ay lumitaw at nagbabago sa panahon ng ebolusyon ng mga species.

Ang mga indibidwal na katangian o elemento ng kapaligiran na nakakaapekto sa mga organismo ay tinatawag na environmental factor. Ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay magkakaiba. Maaaring kailanganin ang mga ito o, sa kabaligtaran, nakakapinsala sa mga nabubuhay na nilalang, nagtataguyod o humahadlang sa kaligtasan at pagpaparami. Ang mga salik sa kapaligiran ay may iba't ibang katangian at tiyak na mga aksyon. Ang mga salik sa kapaligiran ay nahahati sa abiotic, biotic at anthropogenic.

Abiotic na mga kadahilanan- temperatura, ilaw, radioactive radiation, presyon, halumigmig ng hangin, komposisyon ng asin ng tubig, hangin, agos, lupain - lahat ito ay mga katangian ng walang buhay

kalikasan na direkta o hindi direktang nakakaapekto sa mga buhay na organismo.

Mga biotic na kadahilanan- ito ay mga anyo ng impluwensya ng mga nabubuhay na nilalang sa isa't isa. Ang bawat organismo ay patuloy na nakakaranas ng direkta o hindi direktang impluwensya ng iba pang mga nilalang, nakikipag-ugnayan sa mga kinatawan ng sarili nitong mga species at iba pang mga species - mga halaman, hayop, microorganism, ay nakasalalay sa kanila at mismo ang nakakaimpluwensya sa kanila. Ang nakapalibot na organikong mundo ay isang mahalagang bahagi ng kapaligiran ng bawat buhay na nilalang.

Ang magkakaugnay na koneksyon sa pagitan ng mga organismo ay ang batayan para sa pagkakaroon ng biocenoses at populasyon; ang kanilang pagsasaalang-alang ay nabibilang sa larangan ng synecology.

Mga kadahilanan ng anthropogenic- ito ay mga anyo ng aktibidad ng lipunan ng tao na humahantong sa mga pagbabago sa kalikasan bilang tirahan ng iba pang mga species o direktang nakakaapekto sa kanilang buhay. Sa paglipas ng kasaysayan ng tao, ang pag-unlad ng unang pangangaso, at pagkatapos ay ang agrikultura, industriya, at transportasyon ay lubos na nagbago sa kalikasan ng ating planeta. Ang kahalagahan ng mga epekto ng anthropogenic sa buong mundo ng buhay ng Earth ay patuloy na lumalaki nang mabilis.

Bagama't naiimpluwensyahan ng mga tao ang buhay na kalikasan sa pamamagitan ng mga pagbabago sa abiotic na mga salik at biotic na relasyon ng mga species, ang aktibidad ng tao sa planeta ay dapat matukoy bilang isang espesyal na puwersa na hindi umaangkop sa balangkas ng klasipikasyong ito. Sa kasalukuyan, halos ang buong kapalaran ng buhay na ibabaw ng Earth at lahat ng uri ng mga organismo ay nasa kamay ng lipunan ng tao at nakasalalay sa impluwensyang anthropogenic sa kalikasan.

Ang parehong kadahilanan sa kapaligiran ay may iba't ibang kahalagahan sa buhay ng mga co-living na organismo ng iba't ibang species. Halimbawa, ang malakas na hangin sa taglamig ay hindi kanais-nais para sa malalaking, bukas na buhay na mga hayop, ngunit walang epekto sa mas maliliit na hayop na nagtatago sa mga burrow o sa ilalim ng niyebe. Ang komposisyon ng asin ng lupa ay mahalaga para sa nutrisyon ng halaman, ngunit walang malasakit sa karamihan ng mga hayop sa lupa, atbp.

Ang mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran sa paglipas ng panahon ay maaaring: 1) regular na pana-panahon, pagbabago ng lakas ng epekto kaugnay ng oras ng araw o panahon ng taon, o ang ritmo ng mga pag-agos at pag-agos sa karagatan; 2) hindi regular, walang malinaw na periodicity, halimbawa, walang pagbabago sa mga kondisyon ng panahon sa iba't ibang taon, mga phenomena ng isang sakuna na kalikasan - mga bagyo, shower, pagguho ng lupa, atbp.; 3) itinuro sa ilang, minsan mahabang panahon, halimbawa, sa panahon ng paglamig o pag-init ng klima, labis na paglaki ng mga anyong tubig, patuloy na pagpapastol ng mga hayop sa parehong lugar, atbp.

Ang mga salik sa kapaligiran sa kapaligiran ay may iba't ibang epekto sa mga buhay na organismo, i.e. maaaring kumilos bilang stimuli na nagdudulot ng mga pagbabago sa adaptive sa physiological at biochemical functions; bilang mga limitasyon na ginagawang imposibleng umiral sa mga ibinigay na kondisyon; bilang mga modifier na nagdudulot ng anatomical at morphological na pagbabago sa mga organismo; bilang mga senyales na nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa iba pang mga salik sa kapaligiran.

Sa kabila ng malawak na pagkakaiba-iba ng mga kadahilanan sa kapaligiran, ang isang bilang ng mga pangkalahatang pattern ay maaaring makilala sa likas na katangian ng kanilang epekto sa mga organismo at sa mga tugon ng mga nabubuhay na nilalang.

Narito ang mga pinakasikat.

J. Batas ng minimum ni Liebig (1873):

A) ang tibay ng katawan ay natutukoy ng mahinang kawing sa kadena ng mga pangangailangang pangkapaligiran nito;
b) lahat ng mga kondisyon sa kapaligiran na kinakailangan upang suportahan ang buhay ay may pantay na papel (ang batas ng pagkakapantay-pantay ng lahat ng mga kondisyon ng pamumuhay), anumang kadahilanan ay maaaring limitahan ang pagkakaroon ng isang organismo.

Ang batas ng paglilimita sa mga kadahilanan, o batas ni F. Blechman (1909):mga kadahilanan sa kapaligiran na may pinakamataas na kahalagahan sa mga partikular na kondisyon lalo na nagpapalubha (limitahan) ang posibilidad ng mga species na umiiral sa mga kondisyong ito.

Batas ng Pagpaparaya ni W. Shelford (1913): Ang salik na naglilimita sa buhay ng isang organismo ay maaaring alinman sa pinakamaliit o pinakamataas na epekto sa kapaligiran, ang hanay sa pagitan ng kung saan ay tumutukoy sa dami ng pagtitiis ng organismo sa salik na ito.

Bilang halimbawang nagpapaliwanag sa batas ng pinakamababa, si J. Liebig ay gumuhit ng bariles na may mga butas, ang antas ng tubig kung saan sumisimbolo sa tibay ng katawan, at ang mga butas ay sumisimbolo sa mga salik sa kapaligiran.

Ang batas ng pinakamabuting kalagayan: ang bawat salik ay may ilang partikular na limitasyon ng positibong impluwensya sa mga organismo.

Ang resulta ng pagkilos ng isang variable na kadahilanan ay nakasalalay, una sa lahat, sa lakas ng pagpapakita nito. Ang parehong hindi sapat at labis na pagkilos ng kadahilanan ay negatibong nakakaapekto sa aktibidad ng buhay ng mga indibidwal. Ang kanais-nais na puwersa ng impluwensya ay tinatawag na zone ng pinakamabuting kalagayan ng salik sa kapaligiran, ang nagbabawal na epekto ng salik na ito sa mga organismo

(pessimum zone). Ang maximum at minimum na naililipat na mga halaga ng isang kadahilanan ay mga kritikal na punto, kung saan ang pag-iral ay hindi na posible at ang kamatayan ay nangyayari. Ang mga limitasyon ng pagtitiis sa pagitan ng mga kritikal na punto ay tinatawag na ecological valency ng mga nabubuhay na nilalang na may kaugnayan sa isang tiyak na kadahilanan sa kapaligiran.

Ang mga kinatawan ng iba't ibang mga species ay naiiba nang malaki sa bawat isa kapwa sa posisyon ng pinakamabuting kalagayan at sa ecological valence.

Ang isang halimbawa ng ganitong uri ng pagtitiwala ay ang sumusunod na obserbasyon. Ang average na pang-araw-araw na physiological na pangangailangan para sa fluoride sa isang may sapat na gulang ay 2000-3000 mcg, at ang isang tao ay tumatanggap ng 70% ng halagang ito mula sa tubig at 30% lamang mula sa pagkain. Sa matagal na pagkonsumo ng tubig na mababa sa fluoride salts (0.5 mg/dm3 o mas mababa), nagkakaroon ng mga karies sa ngipin. Ang mas mababa ang konsentrasyon ng fluoride sa tubig, mas mataas ang saklaw ng mga karies sa populasyon.

Ang mataas na konsentrasyon ng fluoride sa inuming tubig ay humahantong din sa pag-unlad ng patolohiya. Kaya, kapag ang konsentrasyon nito ay higit sa 15 mg/dm 3, nangyayari ang fluorosis - isang uri ng mottling at brownish na kulay ng enamel ng ngipin, ang mga ngipin ay unti-unting nasisira.

kanin. 3.1. Ang pag-asa ng resulta ng isang kadahilanan sa kapaligiran sa intensity nito o simple pinakamabuting kalagayan, para sa mga organismo ng species na ito. Ang mas malakas na mga deviations mula sa pinakamabuting kalagayan, mas malinaw

Kalabuan ng epekto ng kadahilanan sa iba't ibang mga pag-andar. Ang bawat kadahilanan ay nakakaapekto sa iba't ibang mga function ng katawan nang iba. Ang pinakamainam para sa ilang mga proseso ay maaaring isang pessimum para sa iba.

Panuntunan ng pakikipag-ugnayan ng mga salik. Ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa katotohanang iyon mag-isa ang mga kadahilanan ay maaaring mapahusay o mabawasan ang epekto ng iba pang mga kadahilanan. Halimbawa, ang labis na init ay maaaring mabawasan ng mababang kahalumigmigan ng hangin, ang kakulangan ng liwanag para sa photosynthesis ng halaman ay maaaring mabayaran ng isang pagtaas ng nilalaman ng carbon dioxide sa hangin, atbp. Ito ay hindi sumusunod mula dito, gayunpaman, na ang mga kadahilanan ay maaaring palitan. Hindi sila mapapalitan.

Panuntunan ng paglilimita sa mga kadahilanan: kadahilanan , na nasa kakulangan o labis (malapit sa mga kritikal na punto), negatibong nakakaapekto sa mga organismo at, bilang karagdagan, nililimitahan ang posibilidad ng pagpapakita ng kapangyarihan ng iba pang mga kadahilanan, kabilang ang mga nasa pinakamainam. Halimbawa, kung ang lupa ay naglalaman ng saganang lahat maliban sa isa sa mga kemikal na elemento na kailangan para sa isang halaman, kung gayon ang paglaki at pag-unlad ng halaman ay matutukoy ng isa na kulang sa suplay. Ang lahat ng iba pang mga elemento ay hindi nagpapakita ng kanilang epekto. Ang mga salik sa paglilimita ay karaniwang tumutukoy sa mga hangganan ng pamamahagi ng mga species (populasyon) at ang kanilang mga tirahan. Ang pagiging produktibo ng mga organismo at komunidad ay nakasalalay sa kanila. Samakatuwid, napakahalaga na agad na tukuyin ang mga kadahilanan ng minimal at labis na kahalagahan, upang ibukod ang posibilidad ng kanilang pagpapakita (halimbawa, para sa mga halaman - sa pamamagitan ng balanseng aplikasyon ng mga pataba).

Sa pamamagitan ng kanyang mga aktibidad, madalas na nilalabag ng isang tao ang halos lahat ng nakalistang pattern ng pagkilos ng mga salik. Ito ay lalo na nalalapat sa paglilimita sa mga kadahilanan (pagkasira ng tirahan, pagkagambala sa tubig at mineral na nutrisyon ng mga halaman, atbp.).

Upang matukoy kung ang isang species ay maaaring umiral sa isang partikular na heyograpikong lugar, kailangan munang matukoy kung ang anumang mga salik sa kapaligiran ay lampas sa ekolohikal na valence nito, lalo na sa panahon ng pinaka-mahina nitong panahon ng pag-unlad.

Ang pagkakakilanlan ng mga naglilimita sa mga kadahilanan ay napakahalaga sa pagsasanay sa agrikultura, dahil sa pamamagitan ng pagdidirekta sa mga pangunahing pagsisikap sa kanilang pag-aalis, ang isa ay mabilis at epektibong mapataas ang mga ani ng halaman o produktibidad ng hayop. Kaya, sa mataas na acidic na mga lupa, ang ani ng trigo ay maaaring bahagyang tumaas sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang agronomic na impluwensya, ngunit ang pinakamahusay na epekto ay makukuha lamang bilang isang resulta ng liming, na mag-aalis ng limitadong epekto ng acidity. Ang kaalaman sa paglilimita sa mga kadahilanan ay kaya ang susi sa pagkontrol sa aktibidad ng buhay ng mga organismo. Sa iba't ibang mga panahon ng buhay ng mga indibidwal, ang iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran ay kumikilos bilang mga salik na naglilimita, kaya ang mahusay at patuloy na regulasyon ng mga kondisyon ng pamumuhay ng mga nakatanim na halaman at hayop ay kinakailangan.

Ang batas ng pag-maximize ng enerhiya, o batas ni Odum: ang kaligtasan ng isang sistema sa kumpetisyon sa iba ay tinutukoy ng pinakamahusay na organisasyon ng daloy ng enerhiya dito at ang paggamit ng pinakamataas na halaga nito sa pinakamabisang paraan. Nalalapat din ang batas na ito sa impormasyon. kaya, Ang sistema na may pinakamainam na pagkakataon ng pag-iingat sa sarili ay isa na pinaka-kaaya-aya sa supply, produksyon, at mahusay na paggamit ng enerhiya at impormasyon. Ang anumang natural na sistema ay maaaring umunlad lamang sa pamamagitan ng paggamit ng materyal, enerhiya at mga kakayahan sa impormasyon ng kapaligiran. Ang ganap na nakahiwalay na pag-unlad ay imposible.

Ang batas na ito ay may mahalagang praktikal na kahalagahan dahil sa mga pangunahing kahihinatnan:

A) Ang ganap na walang basurang produksyon ay imposible, samakatuwid, mahalagang lumikha ng mababang produksyon ng basura na may mababang resource intensity sa parehong input at output (cost-effectiveness at low emissions). Ang ideal ngayon ay ang paglikha ng cyclical production (basura mula sa isang produksyon ay nagsisilbing hilaw na materyal para sa isa pa, atbp.) At ang organisasyon ng makatwirang pagtatapon ng hindi maiiwasang mga nalalabi, neutralisasyon ng hindi naaalis na basura ng enerhiya;
b) anumang binuong biotic system, gamit at binago ang buhay na kapaligiran nito, ay nagdudulot ng potensyal na banta sa hindi gaanong organisadong mga sistema. Samakatuwid, ang muling paglitaw ng buhay sa biosphere ay imposible - ito ay pupuksain ng mga umiiral na organismo. Dahil dito, kapag naiimpluwensyahan ang kapaligiran, dapat i-neutralize ng isang tao ang mga epektong ito, dahil maaari itong mapanira para sa kalikasan at sa tao mismo.

Batas ng limitadong likas na yaman. Ang one percent rule. Dahil ang planetang Earth ay isang natural na limitadong kabuuan, ang mga walang katapusang bahagi ay hindi maaaring umiral dito, samakatuwid ang lahat ng likas na yaman ng Earth ay may hangganan. Ang hindi mauubos na mga mapagkukunan ay kinabibilangan ng mga mapagkukunan ng enerhiya, na naniniwala na ang enerhiya ng Araw ay nagbibigay ng halos walang hanggang pinagmumulan ng kapaki-pakinabang na enerhiya. Ang pagkakamali dito ay ang gayong pangangatwiran ay hindi isinasaalang-alang ang mga limitasyon na ipinataw ng enerhiya ng biosphere mismo. Ayon sa one percent rule ang pagbabago sa enerhiya ng isang natural na sistema sa loob ng 1% ay inaalis ito sa ekwilibriyo. Ang lahat ng malakihang phenomena sa ibabaw ng Earth (makapangyarihang mga bagyo, pagsabog ng bulkan, ang proseso ng global photosynthesis) ay may kabuuang enerhiya na hindi lalampas sa 1% ng enerhiya ng insidente ng solar radiation sa ibabaw ng Earth. Ang artipisyal na pagpapakilala ng enerhiya sa biosphere sa ating panahon ay umabot sa mga halaga na malapit sa limitasyon (naiiba sa kanila ng hindi hihigit sa isang mathematical order of magnitude - 10 beses).

Panimula

Ang nakapalibot na organikong mundo ay isang mahalagang bahagi ng kapaligiran ng bawat buhay na nilalang. Ang magkakaugnay na koneksyon sa pagitan ng mga organismo ay ang batayan para sa pagkakaroon ng biocenoses at populasyon.

Ang mga bagay na may buhay ay hindi mapaghihiwalay sa kanilang kapaligiran. Ang bawat indibidwal na organismo, bilang isang independiyenteng biological system, ay patuloy na nasa direkta o hindi direktang relasyon sa iba't ibang mga bahagi at phenomena ng kapaligiran nito o, sa madaling salita, tirahan, na nakakaapekto sa estado at mga katangian ng mga organismo.

Ang kapaligiran ay isa sa mga pangunahing konseptong ekolohikal, na nangangahulugang ang buong spectrum ng mga elemento at kundisyon na nakapalibot sa isang organismo sa bahagi ng espasyo kung saan nakatira ang organismo, lahat ng bagay kung saan ito nakatira at kung saan ito direktang nakikipag-ugnayan. Kasabay nito, ang mga organismo, na umangkop sa isang tiyak na hanay ng mga tiyak na kondisyon, sa proseso ng aktibidad ng buhay mismo ay unti-unting nagbabago sa mga kondisyong ito, i.e. kapaligiran ng pagkakaroon nito.

Ang layunin ng sanaysay ay upang maunawaan ang pagkakaiba-iba ng mga salik sa kapaligiran sa kapaligiran, na isinasaalang-alang na ang bawat kadahilanan ay isang kumbinasyon ng kaukulang kondisyon sa kapaligiran at ang mapagkukunan nito (reserba sa kapaligiran).

Habitat

Ang tirahan ay bahagi ng kalikasan na pumapalibot sa isang buhay na organismo at kung saan ito direktang nakikipag-ugnayan. Ang mga bahagi at katangian ng kapaligiran ay magkakaiba at nababago. Ang sinumang nabubuhay na nilalang ay nabubuhay sa isang kumplikado, nagbabagong mundo, patuloy na umaangkop dito at kinokontrol ang aktibidad ng buhay nito alinsunod sa mga pagbabago nito.

Ang tirahan ng isang organismo ay ang kabuuan ng abiotic at biotic na mga kondisyon ng buhay nito. Ang mga katangian ng kapaligiran ay patuloy na nagbabago, at anumang nilalang ay umaangkop sa mga pagbabagong ito upang mabuhay.

Ang epekto ng kapaligiran ay nakikita ng mga organismo sa pamamagitan ng mga salik sa kapaligiran na tinatawag na mga salik sa kapaligiran.

Mga salik sa kapaligiran

Ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay magkakaiba. Maaaring kailanganin ang mga ito o, sa kabaligtaran, nakakapinsala sa mga nabubuhay na nilalang, nagtataguyod o humahadlang sa kaligtasan at pagpaparami. Ang mga salik sa kapaligiran ay may iba't ibang katangian at tiyak na mga aksyon. Kabilang sa mga ito ay abiotic at biotic, anthropogenic (Fig. 1).

Ang mga abiotic na kadahilanan ay ang buong hanay ng mga kadahilanan sa hindi organikong kapaligiran na nakakaapekto sa buhay at pamamahagi ng mga hayop at halaman. Ang mga abiotic na kadahilanan ay temperatura, ilaw, radioactive radiation, presyon, kahalumigmigan ng hangin, komposisyon ng asin ng tubig, hangin, alon, lupain - lahat ito ay mga katangian ng walang buhay na kalikasan na direkta o hindi direktang nakakaapekto sa mga buhay na organismo. Kabilang sa mga ito ay mayroong pisikal, kemikal at edapiko.

Fig.1.

Ang mga pisikal na kadahilanan ay yaong ang pinagmulan ay isang pisikal na estado o kababalaghan (mekanikal, alon, atbp.). Halimbawa, ang temperatura, kung ito ay mataas, ay magdudulot ng paso; kung ito ay napakababa, ito ay magdudulot ng frostbite. Ang iba pang mga kadahilanan ay maaari ring makaimpluwensya sa epekto ng temperatura: sa tubig - kasalukuyang, sa lupa - hangin at halumigmig, atbp.

Ngunit mayroon ding mga pisikal na salik ng pandaigdigang epekto sa mga organismo, na kinabibilangan ng mga natural na geopisiko na larangan ng Earth. Kilalang-kilala, halimbawa, ang epekto sa kapaligiran ng magnetic, electromagnetic, radioactive at iba pang larangan ng ating planeta.

Ang mga kemikal na kadahilanan ay ang mga nagmumula sa kemikal na komposisyon ng kapaligiran. Halimbawa, ang kaasinan ng tubig. Kung ito ay mataas, ang buhay sa reservoir ay maaaring ganap na wala (Dead Sea), ngunit sa parehong oras, karamihan sa mga organismo sa dagat ay hindi maaaring mabuhay sa sariwang tubig. Ang buhay ng mga hayop sa lupa at sa tubig, atbp. ay depende sa sapat na antas ng oxygen.

Mga kadahilanan ng Edaphic, i.e. Ang lupa ay isang hanay ng mga kemikal, pisikal at mekanikal na katangian ng mga lupa at bato na nakakaapekto sa parehong mga organismong naninirahan sa kanila, i.e. ang mga kung saan sila ay tirahan, at sa root system ng mga halaman. Ang impluwensya ng mga sangkap ng kemikal (biogenic elements), temperatura, halumigmig, istraktura ng lupa, nilalaman ng humus, atbp. sa paglago at pag-unlad ng halaman.

Kabilang sa mga abiotic na kadahilanan, ang klima (temperatura, halumigmig ng hangin, hangin, atbp.) at hydrographic na mga kadahilanan ng kapaligiran sa tubig (tubig, kasalukuyang, kaasinan, atbp.) ay madalas na nakikilala.

Ang mga ito ay mga kadahilanan ng buhay na kalikasan, o mga biotic na kadahilanan.

Ang mga biotic na kadahilanan ay mga anyo ng impluwensya ng mga nabubuhay na nilalang sa bawat isa. Ang bawat organismo ay patuloy na nakakaranas ng direkta o hindi direktang impluwensya ng iba pang mga nilalang, nakikipag-ugnayan sa mga kinatawan ng sarili nitong mga species at iba pang mga species - mga halaman, hayop, microorganism, ay nakasalalay sa kanila at mismo ang nakakaimpluwensya sa kanila.

Halimbawa, sa isang kagubatan, sa ilalim ng impluwensya ng takip ng mga halaman, isang espesyal na microclimate o microenvironment ay nilikha, kung saan, kung ihahambing sa isang bukas na tirahan, ang sarili nitong temperatura at halumigmig na rehimen ay nilikha: sa taglamig ito ay ilang degree na mas mainit, sa tag-araw. ito ay mas malamig at mas mahalumigmig. Ang isang espesyal na microenvironment ay nangyayari din sa mga hollow ng puno, burrows, kuweba, atbp.

Ang partikular na tala ay ang mga kondisyon ng microenvironment sa ilalim ng snow cover, na mayroon nang purong abiotic na kalikasan. Bilang resulta ng pag-init na epekto ng niyebe, na pinaka-epektibo kapag ang kapal nito ay hindi bababa sa 50-70 cm, sa base nito, sa halos 5 sentimetro na layer, ang mga maliliit na rodent ay nabubuhay sa taglamig, dahil ang mga kondisyon ng temperatura dito ay kanais-nais. para sa kanila (mula 0 hanggang -2°C). Salamat sa parehong epekto, ang mga punla ng mga cereal sa taglamig - rye at trigo - ay napanatili sa ilalim ng niyebe. Ang mga malalaking hayop - usa, elk, lobo, fox, hares, atbp. - Nagtago din sa niyebe mula sa matinding frost - nakahiga sa niyebe upang magpahinga.

Ang mga interspecific na interaksyon sa pagitan ng mga indibidwal ng parehong species ay binubuo ng grupo at mass effect at intraspecific na kompetisyon. Ang grupo at mass effects ay mga terminong iminungkahi ng D.B. Ang Grasse (1944), ay tumutukoy sa kumbinasyon ng mga hayop ng parehong species sa mga grupo ng dalawa o higit pang mga indibidwal at ang epekto na dulot ng pagsisikip ng kapaligiran. Ang mga epektong ito ay kadalasang tinutukoy ngayon bilang mga salik ng demograpiko. Nailalarawan nila ang dinamika ng mga numero at density ng mga pangkat ng mga organismo sa antas ng populasyon, na batay sa intraspecific na kompetisyon, na sa panimula ay naiiba sa interspecific na kompetisyon. Ito ay nagpapakita ng sarili higit sa lahat sa teritoryal na pag-uugali ng mga hayop, na nagtatanggol sa kanilang mga nesting site at isang partikular na lugar sa lugar. Maraming ibon at isda ang ganito.

Ang mga interspecific na relasyon ay higit na magkakaibang (Larawan 1). Ang dalawang species na naninirahan sa malapit ay maaaring hindi makaimpluwensya sa isa't isa; maaari silang makaimpluwensya sa isa't isa alinman sa pabor o hindi pabor. Ang mga posibleng uri ng kumbinasyon ay sumasalamin sa iba't ibang uri ng mga relasyon:

· neutralismo - ang parehong mga uri ay independyente at walang anumang epekto sa isa't isa;

kapaligiran kadahilanan tirahan

· kompetisyon - bawat species ay may masamang epekto sa isa;

Mutualism - hindi maaaring umiral ang mga species kung wala ang isa't isa;

· proto-cooperation (komonwelt) - ang parehong species ay bumubuo ng isang komunidad, ngunit maaaring umiral nang hiwalay, kahit na ang komunidad ay kapwa nakikinabang sa kanila;

· commensalism - isang species, ang commensal, nakikinabang mula sa cohabitation, at ang iba pang species, ang host, ay hindi nakikinabang sa lahat (mutual tolerance);

· amensalism - ang isang species ay pumipigil sa paglaki at pagpaparami ng isa pa - amensal;

Predation - isang predatory species ang kumakain sa biktima nito.

Ang mga interspecific na relasyon ay sumasailalim sa pagkakaroon ng mga biotic na komunidad (biocenoses).

Ang mga anthropogenic na kadahilanan ay mga anyo ng aktibidad ng lipunan ng tao na humahantong sa mga pagbabago sa kalikasan bilang tirahan ng iba pang mga species o direktang nakakaapekto sa kanilang buhay. Sa paglipas ng kasaysayan ng tao, ang pag-unlad ng unang pangangaso, at pagkatapos ay ang agrikultura, industriya, at transportasyon ay lubos na nagbago sa kalikasan ng ating planeta. Ang kahalagahan ng mga epekto ng anthropogenic sa buong mundo ng buhay ng Earth ay patuloy na lumalaki nang mabilis.

Bagama't naiimpluwensyahan ng mga tao ang buhay na kalikasan sa pamamagitan ng mga pagbabago sa abiotic na mga salik at biotic na relasyon ng mga species, ang aktibidad ng tao sa planeta ay dapat matukoy bilang isang espesyal na puwersa na hindi umaangkop sa balangkas ng klasipikasyong ito. Sa kasalukuyan, ang kapalaran ng buhay na ibabaw ng Earth, lahat ng uri ng mga organismo, ay nasa kamay ng lipunan ng tao at nakasalalay sa impluwensyang anthropogenic sa kalikasan.

Ang mga modernong problema sa kapaligiran at lumalaking interes sa ekolohiya ay nauugnay sa pagkilos ng mga anthropogenic na kadahilanan.

Karamihan sa mga salik ay nagbabago nang husay at dami sa paglipas ng panahon. Halimbawa, klimatiko - sa araw, panahon, ayon sa taon (temperatura, liwanag, atbp.).

Ang mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran sa paglipas ng panahon ay maaaring:

1) regular na pana-panahon, pagbabago ng lakas ng epekto kaugnay ng oras ng araw, o panahon ng taon, o ang ritmo ng pag-agos at pag-agos ng tubig sa karagatan;

2) hindi regular, walang malinaw na periodicity, halimbawa, mga pagbabago sa mga kondisyon ng panahon sa iba't ibang taon, mga sakuna na phenomena - mga bagyo, pag-ulan, pagguho ng lupa, atbp.;

3) itinuro sa ilang, minsan mahaba, mga yugto ng panahon, halimbawa, sa panahon ng paglamig o pag-init ng klima, paglaki ng mga anyong tubig, patuloy na pagpapastol ng mga hayop sa parehong lugar, atbp.

Ang paghahati ng mga kadahilanan na ito ay napakahalaga kapag pinag-aaralan ang kakayahang umangkop ng mga organismo sa mga kondisyon ng pamumuhay. Ang kakulangan o labis sa mga salik sa kapaligiran ay negatibong nakakaapekto sa buhay ng katawan. Para sa bawat organismo mayroong isang tiyak na hanay ng mga aksyon ng kadahilanan sa kapaligiran (Larawan 2). Ang paborableng puwersa ng impluwensya ay tinatawag na zone ng pinakamabuting kalagayan ng salik sa kapaligiran o simpleng pinakamainam para sa mga organismo ng isang partikular na species. Kung mas malaki ang paglihis mula sa pinakamabuting kalagayan, mas malinaw ang pagbabawal na epekto ng kadahilanang ito sa mga organismo (pessimum zone). Ang maximum at minimum na naililipat na mga halaga ng isang kadahilanan ay mga kritikal na punto, kung saan ang pag-iral ay hindi na posible at ang kamatayan ay nangyayari. Ang mga limitasyon ng pagtitiis sa pagitan ng mga kritikal na punto ay tinatawag na ecological valency ng mga nabubuhay na nilalang na may kaugnayan sa isang tiyak na kadahilanan sa kapaligiran.

Fig.2.

Ang mga kinatawan ng iba't ibang mga species ay naiiba nang malaki sa bawat isa kapwa sa posisyon ng pinakamabuting kalagayan at sa ecological valence.

Ang kakayahan ng katawan na umangkop sa pagkilos ng mga salik sa kapaligiran ay tinatawag na adaptasyon (Latin: Adantatuo - adaptation).

Ang saklaw sa pagitan ng minimum at maximum ng environmental factor ay tumutukoy sa dami ng pagtitiis - tolerance (Latin Tolerantua - patience) sa salik na ito.

Ang iba't ibang mga organismo ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang halaga ng pagpapaubaya.

Habitat - ito ang bahagi ng kalikasan na pumapalibot sa isang buhay na organismo at kung saan ito direktang nakikipag-ugnayan. Ang mga bahagi at katangian ng kapaligiran ay magkakaiba at nababago. Ang sinumang nabubuhay na nilalang ay nabubuhay sa isang kumplikado, nagbabagong mundo, patuloy na umaangkop dito at kinokontrol ang aktibidad ng buhay nito alinsunod sa mga pagbabago nito.

Ang mga indibidwal na katangian o elemento ng kapaligiran na nakakaapekto sa mga organismo ay tinatawag salik sa kapaligiran. Ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay magkakaiba. Maaaring kailanganin ang mga ito o, sa kabaligtaran, nakakapinsala sa mga nabubuhay na nilalang, nagtataguyod o humahadlang sa kaligtasan at pagpaparami. Ang mga salik sa kapaligiran ay may iba't ibang katangian at tiyak na mga aksyon. Kabilang sa mga ito ay abiotic At biotic, anthropogenic.

Abiotic na mga kadahilanan - temperatura, ilaw, radioactive radiation, presyon, halumigmig ng hangin, komposisyon ng asin ng tubig, hangin, agos, lupain - lahat ito ay mga katangian ng walang buhay na kalikasan na direkta o hindi direktang nakakaapekto sa mga buhay na organismo.

Mga biotic na kadahilanan - ito ay mga anyo ng impluwensya ng mga nabubuhay na nilalang sa isa't isa. Ang bawat organismo ay patuloy na nakakaranas ng direkta o hindi direktang impluwensya ng iba pang mga nilalang, nakikipag-ugnayan sa mga kinatawan ng sarili nitong mga species at iba pang mga species - mga halaman, hayop, microorganism, ay nakasalalay sa kanila at mismo ang nakakaimpluwensya sa kanila. Ang nakapalibot na organikong mundo ay isang mahalagang bahagi ng kapaligiran ng bawat buhay na nilalang.

Ang magkakaugnay na koneksyon sa pagitan ng mga organismo ay ang batayan para sa pagkakaroon ng biocenoses at populasyon; ang kanilang konsiderasyon ay nabibilang sa larangan ng syn-ecology.

Mga kadahilanan ng anthropogenic - ito ay mga anyo ng aktibidad ng lipunan ng tao na humahantong sa mga pagbabago sa kalikasan bilang tirahan ng iba pang mga species o direktang nakakaapekto sa kanilang buhay. Sa paglipas ng kasaysayan ng tao, ang pag-unlad ng unang pangangaso, at pagkatapos ay ang agrikultura, industriya, at transportasyon ay lubos na nagbago sa kalikasan ng ating planeta. Ang kahalagahan ng mga epekto ng anthropogenic sa buong mundo ng buhay ng Earth ay patuloy na lumalaki nang mabilis.

Bagama't naiimpluwensyahan ng mga tao ang buhay na kalikasan sa pamamagitan ng mga pagbabago sa abiotic na mga salik at biotic na relasyon ng mga species, ang aktibidad ng tao sa planeta ay dapat matukoy bilang isang espesyal na puwersa na hindi umaangkop sa balangkas ng klasipikasyong ito. Sa kasalukuyan, ang kapalaran ng buhay na ibabaw ng Earth, lahat ng uri ng mga organismo, ay nasa kamay ng lipunan ng tao at nakasalalay sa impluwensyang anthropogenic sa kalikasan.

Ang mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran sa paglipas ng panahon ay maaaring: 1) regular na pana-panahon, pagbabago ng lakas ng epekto kaugnay ng oras ng araw, o panahon ng taon, o ang ritmo ng mga pagtaas ng tubig sa karagatan; 2) hindi regular, walang malinaw na periodicity, halimbawa, mga pagbabago sa mga kondisyon ng panahon sa iba't ibang taon, mga sakuna na phenomena - mga bagyo, pag-ulan, pagguho ng lupa, atbp.; 3) itinuro sa ilang, minsan mahaba, mga yugto ng panahon, halimbawa, sa panahon ng paglamig o pag-init ng klima, paglaki ng mga anyong tubig, patuloy na pagpapastol ng mga hayop sa parehong lugar, atbp.

Kabilang sa mga kadahilanan sa kapaligiran, ang mga mapagkukunan at kondisyon ay nakikilala. Mga mapagkukunan ginagamit at kinokonsumo ng mga organismo ang kapaligiran, sa gayon ay binabawasan ang kanilang bilang. Kabilang sa mga mapagkukunan ang pagkain, tubig kapag ito ay kakaunti, mga tirahan, mga maginhawang lugar para sa pagpaparami, atbp. Mga kundisyon - ang mga ito ay mga kadahilanan kung saan ang mga organismo ay napipilitang umangkop, ngunit kadalasan ay hindi nakakaimpluwensya sa kanila. Ang parehong kadahilanan sa kapaligiran ay maaaring isang mapagkukunan para sa ilan at isang kondisyon para sa iba pang mga species. Halimbawa, ang liwanag ay isang mahalagang mapagkukunan ng enerhiya para sa mga halaman, at para sa mga hayop na may paningin ito ay isang kondisyon para sa visual na oryentasyon. Ang tubig ay maaaring maging isang kondisyon ng pamumuhay at isang mapagkukunan para sa maraming mga organismo.

2.2. Mga adaptasyon ng mga organismo

Ang mga adaptasyon ng mga organismo sa kanilang kapaligiran ay tinatawag pagbagay. Ang mga adaptasyon ay anumang pagbabago sa istraktura at paggana ng mga organismo na nagpapataas ng kanilang pagkakataong mabuhay.

Ang kakayahang umangkop ay isa sa mga pangunahing katangian ng buhay sa pangkalahatan, dahil nagbibigay ito ng mismong posibilidad ng pagkakaroon nito, ang kakayahan ng mga organismo na mabuhay at magparami. Ang mga adaptasyon ay nagpapakita ng kanilang mga sarili sa iba't ibang antas: mula sa biochemistry ng mga selula at pag-uugali ng mga indibidwal na organismo hanggang sa istraktura at paggana ng mga komunidad at mga sistemang ekolohikal. Ang mga adaptasyon ay lumitaw at umuunlad sa panahon ng ebolusyon ng mga species.

Mga pangunahing mekanismo ng pagbagay sa antas ng organismo: 1) biochemical- ipakita ang kanilang sarili sa mga proseso ng intracellular, tulad ng isang pagbabago sa gawain ng mga enzyme o isang pagbabago sa kanilang dami; 2) pisyolohikal– halimbawa, nadagdagan ang pagpapawis sa pagtaas ng temperatura sa isang bilang ng mga species; 3) morpho-anatomical- mga tampok ng istraktura at hugis ng katawan na nauugnay sa pamumuhay; 4) pag-uugali– halimbawa, mga hayop na naghahanap ng kanais-nais na tirahan, paglikha ng mga lungga, pugad, atbp.; 5) ontogenetic– acceleration o deceleration ng indibidwal na pag-unlad, nagtataguyod ng kaligtasan kapag nagbabago ang mga kondisyon.

Ang mga salik sa kapaligiran ng ekolohiya ay may iba't ibang epekto sa mga buhay na organismo, ibig sabihin, maaari nilang maimpluwensyahan ang pareho nakakairita, nagiging sanhi ng mga adaptive na pagbabago sa physiological at biochemical function; Paano mga limiter, nagiging sanhi ng imposibilidad ng pagkakaroon sa mga kondisyong ito; Paano mga modifier, nagiging sanhi ng mga morphological at anatomical na pagbabago sa mga organismo; Paano mga senyales, na nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran.

2.3. Pangkalahatang batas ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran sa mga organismo

1. Batas ng pinakamabuting kalagayan.

Ang bawat kadahilanan ay may ilang mga limitasyon ng positibong impluwensya sa mga organismo (Larawan 1). Ang resulta ng isang variable na kadahilanan ay pangunahing nakasalalay sa lakas ng pagpapakita nito. Ang parehong hindi sapat at labis na pagkilos ng kadahilanan ay negatibong nakakaapekto sa aktibidad ng buhay ng mga indibidwal. Ang kapaki-pakinabang na puwersa ng impluwensya ay tinatawag zone ng pinakamainam na kadahilanan sa kapaligiran o simple lang pinakamabuting kalagayan para sa mga organismo ng species na ito. Kung mas malaki ang paglihis mula sa pinakamabuting kalagayan, mas malinaw ang pagbabawal na epekto ng kadahilanang ito sa mga organismo. (pessimum zone). Ang maximum at minimum na naililipat na mga halaga ng kadahilanan ay kritikal na puntos, sa likod lampas sa kung saan ang pag-iral ay hindi na posible, ang kamatayan ay nangyayari. Ang mga limitasyon ng pagtitiis sa pagitan ng mga kritikal na punto ay tinatawag ecological valence nabubuhay na nilalang na may kaugnayan sa isang tiyak na salik sa kapaligiran.

kanin. 1. Scheme ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran sa mga buhay na organismo

Ang mga kinatawan ng iba't ibang mga species ay naiiba nang malaki sa bawat isa kapwa sa posisyon ng pinakamabuting kalagayan at sa ecological valence. Halimbawa, ang mga arctic fox sa tundra ay kayang tiisin ang mga pagbabago sa temperatura ng hangin sa hanay na higit sa 80 °C (mula +30 hanggang -55 °C), habang ang mga crustacean ng mainit-init na tubig na Copilia mirabilis ay maaaring makatiis ng mga pagbabago sa temperatura ng tubig sa saklaw. na hindi hihigit sa 6 °C (mula sa +23 hanggang +29 °C). Ang parehong lakas ng pagpapakita ng isang kadahilanan ay maaaring maging pinakamainam para sa isang species, pessimal para sa isa pa, at lumampas sa mga limitasyon ng pagtitiis para sa isang pangatlo (Larawan 2).

Ang malawak na ekolohikal na valence ng isang species na may kaugnayan sa abiotic na kapaligiran na mga kadahilanan ay ipinahiwatig sa pamamagitan ng pagdaragdag ng prefix na "eury" sa pangalan ng kadahilanan. Eurythermic mga species na pinahihintulutan ang makabuluhang pagbabagu-bago ng temperatura, euroybates- malawak na hanay ng presyon, euryhaline– iba't ibang antas ng kaasinan sa kapaligiran.

kanin. 2. Posisyon ng mga pinakamabuting kalagayan na kurba sa sukat ng temperatura para sa iba't ibang species:

1, 2 - stenothermic species, cryophiles;

3–7 - eurythermal species;

8, 9 - stenothermic species, thermophile

Ang kawalan ng kakayahang tiisin ang mga makabuluhang pagbabago sa isang kadahilanan, o makitid na valence sa kapaligiran, ay nailalarawan sa pamamagitan ng prefix na "steno" - stenothermic, stenobate, stenohaline species, atbp. Sa isang mas malawak na kahulugan, ang mga species na ang pagkakaroon ay nangangailangan ng mahigpit na tinukoy na mga kondisyon sa kapaligiran ay tinatawag stenobiontic, at ang mga may kakayahang umangkop sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran - eurybiont.

Ang mga kundisyon na lumalapit sa mga kritikal na punto dahil sa isa o ilang mga kadahilanan nang sabay-sabay ay tinatawag sukdulan.

Ang posisyon ng mga pinakamabuting kalagayan at kritikal na mga punto sa factor gradient ay maaaring ilipat sa loob ng ilang mga limitasyon sa pamamagitan ng pagkilos ng mga kondisyon sa kapaligiran. Regular itong nangyayari sa maraming species habang nagbabago ang mga panahon. Sa taglamig, halimbawa, ang mga maya ay nakatiis ng matinding hamog na nagyelo, at sa tag-araw ay namamatay sila mula sa paglamig sa mga temperatura na mas mababa sa zero. Ang kababalaghan ng isang shift sa pinakamabuting kalagayan na may kaugnayan sa anumang kadahilanan ay tinatawag acclimation. Sa mga tuntunin ng temperatura, ito ay isang kilalang proseso ng thermal hardening ng katawan. Ang acclimation ng temperatura ay nangangailangan ng isang makabuluhang tagal ng panahon. Ang mekanismo ay isang pagbabago sa mga enzyme sa mga selula na nagpapagana sa parehong mga reaksyon, ngunit sa magkaibang temperatura (ang tinatawag na isozymes). Ang bawat enzyme ay naka-encode ng sarili nitong gene, samakatuwid, kinakailangan na patayin ang ilang mga gene at i-activate ang iba, transkripsyon, pagsasalin, pagpupulong ng sapat na dami ng bagong protina, atbp. Ang kabuuang proseso ay tumatagal ng halos dalawang linggo at pinasigla. sa pamamagitan ng mga pagbabago sa kapaligiran. Ang acclimation, o hardening, ay isang mahalagang adaptasyon ng mga organismo na nangyayari sa ilalim ng unti-unting lumalapit na hindi kanais-nais na mga kondisyon o kapag pumapasok sa mga teritoryo na may ibang klima. Sa mga kasong ito, ito ay isang mahalagang bahagi ng pangkalahatang proseso ng acclimatization.

2. Kalabuan ng epekto ng salik sa iba't ibang function.

Ang bawat kadahilanan ay nakakaapekto sa iba't ibang mga pag-andar ng katawan nang iba (Larawan 3). Ang pinakamainam para sa ilang mga proseso ay maaaring isang pessimum para sa iba. Kaya, ang temperatura ng hangin mula +40 hanggang +45 °C sa mga hayop na may malamig na dugo ay lubos na nagpapataas ng rate ng mga proseso ng metabolic sa katawan, ngunit pinipigilan ang aktibidad ng motor, at ang mga hayop ay nahuhulog sa thermal stupor. Para sa maraming isda, ang temperatura ng tubig na pinakamainam para sa pagkahinog ng mga produkto ng reproduktibo ay hindi kanais-nais para sa pangingitlog, na nangyayari sa ibang saklaw ng temperatura.

kanin. 3. Scheme ng pag-asa ng photosynthesis at paghinga ng halaman sa temperatura (ayon kay V. Larcher, 1978): t min, t opt, t max– pinakamababang temperatura, pinakamabuting kalagayan at pinakamataas para sa paglago ng halaman (may kulay na lugar)

Ang siklo ng buhay, kung saan sa ilang mga panahon ang organismo ay pangunahing gumaganap ng ilang mga pag-andar (nutrisyon, paglaki, pagpaparami, pag-areglo, atbp.), Ay palaging pare-pareho sa mga pana-panahong pagbabago sa isang kumplikadong mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang mga mobile na organismo ay maaari ding magpalit ng mga tirahan upang matagumpay na maisagawa ang lahat ng kanilang mahahalagang tungkulin.

3. Pagkakaiba-iba ng mga indibidwal na reaksyon sa mga salik sa kapaligiran. Ang antas ng pagtitiis, kritikal na mga punto, pinakamainam at pessimal na mga zone ng mga indibidwal na indibidwal ay hindi nag-tutugma. Ang pagkakaiba-iba na ito ay tinutukoy pareho ng mga namamana na katangian ng mga indibidwal at sa pamamagitan ng kasarian, edad at mga pagkakaiba sa pisyolohikal. Halimbawa, ang mill moth, isa sa mga peste ng harina at mga produkto ng butil, ay may kritikal na minimum na temperatura para sa mga uod na -7 °C, para sa pang-adultong anyo -22 °C, at para sa mga itlog -27 °C. Ang frost na -10 °C ay pumapatay sa mga uod, ngunit hindi mapanganib para sa mga matatanda at itlog ng peste na ito. Dahil dito, ang ecological valency ng isang species ay palaging mas malawak kaysa sa ecological valence ng bawat indibidwal na indibidwal.

4. Relatibong pagsasarili ng pagbagay ng mga organismo sa iba't ibang salik. Ang antas ng pagpapaubaya sa anumang kadahilanan ay hindi nangangahulugan ng kaukulang ecological valency ng mga species na may kaugnayan sa iba pang mga kadahilanan. Halimbawa, ang mga species na pinahihintulutan ang malawak na mga pagkakaiba-iba sa temperatura ay hindi rin kailangan na kayang tiisin ang malawak na mga pagkakaiba-iba sa halumigmig o kaasinan. Ang eurythermal species ay maaaring stenohaline, stenobatic, o vice versa. Ang mga ecological valencies ng isang species na may kaugnayan sa iba't ibang mga kadahilanan ay maaaring maging lubhang magkakaibang. Lumilikha ito ng hindi pangkaraniwang pagkakaiba-iba ng mga adaptasyon sa kalikasan. Ang hanay ng mga valence sa kapaligiran na may kaugnayan sa iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran ay ecological spectrum ng mga species.

5. Pagkakaiba sa ekolohikal na spectra ng mga indibidwal na species. Ang bawat species ay tiyak sa mga ekolohikal na kakayahan nito. Kahit na sa mga species na magkapareho sa kanilang mga paraan ng pagbagay sa kapaligiran, may mga pagkakaiba sa kanilang saloobin sa ilang indibidwal na mga kadahilanan.

kanin. 4. Ang mga pagbabago sa pakikilahok ng mga indibidwal na species ng halaman sa meadow grass ay nakasalalay sa kahalumigmigan (ayon kay L. G. Ramensky et al., 1956): 1 - pulang klouber; 2 - karaniwang yarrow; 3 – celery ni Delyavin; 4 - parang bluegrass; 5 - fescue; 6 – totoong bedstraw; 7 – maagang sedge; 8 - meadowsweet; 9 - burol geranium; 10 – field bush; 11 – short-nosed salsify

Panuntunan ng ecological individuality ng mga species na binuo ng Russian botanist na si L. G. Ramensky (1924) na may kaugnayan sa mga halaman (Fig. 4), pagkatapos ay malawak itong nakumpirma ng zoological research.

6. Interaksyon ng mga salik. Ang pinakamainam na zone at mga limitasyon ng pagtitiis ng mga organismo na may kaugnayan sa anumang kadahilanan sa kapaligiran ay maaaring lumipat depende sa lakas at sa kung anong kumbinasyon ang iba pang mga kadahilanan ay kumikilos nang sabay-sabay (Larawan 5). Ang pattern na ito ay tinatawag na interaksyon ng mga salik. Halimbawa, ang init ay mas madaling dalhin sa tuyo kaysa sa mahalumigmig na hangin. Ang panganib ng pagyeyelo ay mas malaki sa malamig na panahon na may malakas na hangin kaysa sa mahinahon na panahon. Kaya, ang parehong kadahilanan sa kumbinasyon sa iba ay may iba't ibang epekto sa kapaligiran. Sa kabaligtaran, ang parehong resulta sa kapaligiran ay maaaring makuha sa iba't ibang paraan. Halimbawa, ang pagkalanta ng halaman ay maaaring ihinto sa pamamagitan ng parehong pagtaas ng dami ng kahalumigmigan sa lupa at pagbaba ng temperatura ng hangin, na nagpapababa ng pagsingaw. Ang epekto ng bahagyang pagpapalit ng mga kadahilanan ay nilikha.

kanin. 5. Mortalidad ng pine silkworm egg Dendrolimus pini sa ilalim ng iba't ibang kumbinasyon ng temperatura at halumigmig

Kasabay nito, ang magkaparehong kompensasyon ng mga kadahilanan sa kapaligiran ay may ilang mga limitasyon, at imposibleng ganap na palitan ang isa sa kanila ng isa pa. Ang kumpletong kawalan ng tubig o hindi bababa sa isa sa mga pangunahing elemento ng nutrisyon ng mineral ay ginagawang imposible ang buhay ng halaman, sa kabila ng pinaka-kanais-nais na mga kumbinasyon ng iba pang mga kondisyon. Ang matinding kakulangan sa init sa mga polar na disyerto ay hindi maaaring mabayaran ng alinman sa kasaganaan ng kahalumigmigan o 24 na oras na pag-iilaw.

Isinasaalang-alang ang mga pattern ng pakikipag-ugnayan ng mga salik sa kapaligiran sa pagsasanay sa agrikultura, posible na mahusay na mapanatili ang pinakamainam na kondisyon ng pamumuhay para sa mga nilinang halaman at alagang hayop.

7. Panuntunan ng paglilimita sa mga kadahilanan. Ang mga posibilidad para sa pagkakaroon ng mga organismo ay pangunahing limitado ng mga salik sa kapaligiran na pinakamalayo sa pinakamabuting kalagayan. Kung hindi bababa sa isa sa mga kadahilanan sa kapaligiran ang lumalapit o lumampas sa mga kritikal na halaga, kung gayon, sa kabila ng pinakamainam na kumbinasyon ng iba pang mga kondisyon, ang mga indibidwal ay nanganganib sa kamatayan. Ang anumang mga kadahilanan na malakas na lumihis mula sa pinakamabuting kalagayan ay nakakakuha ng pinakamahalagang kahalagahan sa buhay ng isang species o mga indibidwal na kinatawan nito sa mga partikular na yugto ng panahon.

Ang paglilimita sa mga salik sa kapaligiran ay tumutukoy sa heyograpikong hanay ng isang species. Ang katangian ng mga salik na ito ay maaaring magkaiba (Larawan 6). Kaya, ang paggalaw ng mga species sa hilaga ay maaaring limitado sa pamamagitan ng kakulangan ng init, at sa mga tuyong rehiyon sa pamamagitan ng kakulangan ng kahalumigmigan o masyadong mataas na temperatura. Ang mga biotic na relasyon ay maaari ding magsilbi bilang mga salik na naglilimita sa pamamahagi, halimbawa, ang pagsakop sa isang teritoryo ng isang mas malakas na katunggali o kakulangan ng mga pollinator para sa mga halaman. Kaya, ang polinasyon ng mga igos ay ganap na nakasalalay sa isang solong species ng insekto - ang wasp Blastophaga psenes. Ang tinubuang-bayan ng punong ito ay ang Mediterranean. Ang mga igos na ipinakilala sa California ay hindi nagbunga hanggang sa ang mga pollinating wasps ay ipinakilala doon. Ang distribusyon ng mga munggo sa Arctic ay limitado sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga bumblebee na nagpapapollina sa kanila. Sa Dikson Island, kung saan walang mga bumblebee, ang mga munggo ay hindi matatagpuan, bagaman dahil sa mga kondisyon ng temperatura ang pagkakaroon ng mga halaman na ito ay pinahihintulutan pa rin.

kanin. 6. Ang malalim na takip ng niyebe ay isang limitasyon sa pamamahagi ng mga usa (ayon kay G. A. Novikov, 1981)

Ang pagkakakilanlan ng mga naglilimita sa mga kadahilanan ay napakahalaga sa pagsasanay sa agrikultura, dahil sa pamamagitan ng pagdidirekta sa mga pangunahing pagsisikap sa kanilang pag-aalis, ang isa ay mabilis at epektibong mapataas ang mga ani ng halaman o produktibidad ng hayop. Kaya, sa mataas na acidic na mga lupa, ang ani ng trigo ay maaaring bahagyang tumaas sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga agronomic na impluwensya, ngunit ang pinakamahusay na epekto ay makukuha lamang bilang isang resulta ng liming, na mag-aalis ng mga limitadong epekto ng acidity. Ang kaalaman sa paglilimita sa mga kadahilanan ay kaya ang susi sa pagkontrol sa mga aktibidad sa buhay ng mga organismo. Sa iba't ibang mga panahon ng buhay ng mga indibidwal, ang iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran ay kumikilos bilang mga salik na naglilimita, kaya ang mahusay at patuloy na regulasyon ng mga kondisyon ng pamumuhay ng mga nakatanim na halaman at hayop ay kinakailangan.

2.4. Mga prinsipyo ng ekolohikal na pag-uuri ng mga organismo

Sa ekolohiya, ang pagkakaiba-iba at pagkakaiba-iba ng mga pamamaraan at paraan ng pag-angkop sa kapaligiran ay lumilikha ng pangangailangan para sa maraming klasipikasyon. Gamit ang anumang solong pamantayan, imposibleng maipakita ang lahat ng aspeto ng kakayahang umangkop ng mga organismo sa kapaligiran. Ang mga klasipikasyong ekolohikal ay sumasalamin sa mga pagkakatulad na lumitaw sa mga kinatawan ng ibang magkakaibang grupo kung gagamitin nila magkatulad na paraan ng pagbagay. Halimbawa, kung uuriin natin ang mga hayop ayon sa kanilang mga paraan ng paggalaw, kung gayon ang ekolohikal na grupo ng mga species na gumagalaw sa tubig sa pamamagitan ng reaktibong paraan ay magsasama ng mga hayop na naiiba sa kanilang sistematikong posisyon tulad ng dikya, cephalopod, ilang ciliates at flagellate, ang larvae ng isang bilang ng mga tutubi, atbp. (Larawan 7). Ang mga klasipikasyon sa kapaligiran ay maaaring batay sa iba't ibang pamantayan: pamamaraan ng nutrisyon, paggalaw, saloobin sa temperatura, halumigmig, kaasinan, presyon atbp. Ang paghahati ng lahat ng mga organismo sa eurybiont at stenobiont ayon sa lawak ng hanay ng mga adaptasyon sa kapaligiran ay isang halimbawa ng pinakasimpleng klasipikasyon ng ekolohiya.

kanin. 7. Mga kinatawan ng ekolohikal na pangkat ng mga organismo na gumagalaw sa tubig sa isang reaktibong paraan (ayon kay S. A. Zernov, 1949):

1 – flagellate Medusochloris phiale;

2 – ciliate Craspedotella pileosus;

3 – dikya Cytaeis vulgaris;

4 – pelagic holothurian Pelagothuria;

5 – larva ng rocker dragonfly;

6 – swimming octopus Octopus vulgaris:

A- direksyon ng water jet;

b- direksyon ng paggalaw ng hayop

Ang isa pang halimbawa ay ang paghahati ng mga organismo sa mga pangkat ayon sa likas na katangian ng nutrisyon.Mga autotroph ay mga organismo na gumagamit ng mga inorganic compound bilang pinagmumulan upang mabuo ang kanilang mga katawan. Heterotrophs– lahat ng nabubuhay na nilalang na nangangailangan ng pagkain ng organikong pinagmulan. Sa turn, ang mga autotroph ay nahahati sa mga phototroph At chemotrophs. Ang una ay gumagamit ng enerhiya ng sikat ng araw upang synthesize ang mga organikong molekula, ang huli ay gumagamit ng enerhiya ng mga bono ng kemikal. Ang mga heterotroph ay nahahati sa saprophyte, gamit ang mga solusyon ng mga simpleng organikong compound, at mga holozoan. Ang mga Holozoan ay may isang kumplikadong hanay ng mga digestive enzyme at maaaring kumonsumo ng mga kumplikadong organikong compound, na hinahati ang mga ito sa mas simpleng mga bahagi. Ang mga Holozoan ay nahahati sa mga saprophage(pakain sa mga patay na labi ng halaman) mga phytophage(mga mamimili ng buhay na halaman), mga zoophage(na nangangailangan ng buhay na pagkain) at necrophages(mga carnivore). Kaugnay nito, ang bawat isa sa mga pangkat na ito ay maaaring hatiin sa mas maliit, na may kani-kanilang mga partikular na nutritional pattern.

Kung hindi, maaari kang bumuo ng isang pag-uuri ayon sa paraan ng pagkuha ng pagkain. Sa mga hayop, halimbawa, mga pangkat tulad ng mga filter(maliit na crustacean, walang ngipin, balyena, atbp.), mga anyo ng pastulan(ungulate, leaf beetle), mga nagtitipon(mga woodpecker, nunal, shrews, manok), mga mangangaso ng gumagalaw na biktima(mga lobo, leon, blackflies, atbp.) at ilang iba pang grupo. Kaya, sa kabila ng malaking pagkakaiba-iba sa organisasyon, ang parehong paraan ng pag-master ng biktima sa mga leon at gamu-gamo ay humahantong sa isang bilang ng mga pagkakatulad sa kanilang mga gawi sa pangangaso at pangkalahatang mga tampok ng istruktura: kalansan ng katawan, malakas na pag-unlad ng mga kalamnan, ang kakayahang bumuo ng maikling- term high speed, atbp.

Ang mga klasipikasyong ekolohikal ay tumutulong upang matukoy ang mga posibleng paraan sa kalikasan para sa mga organismo na umangkop sa kapaligiran.

2.5. Aktibo at nakatagong buhay

Ang metabolismo ay isa sa pinakamahalagang katangian ng buhay, na tumutukoy sa malapit na koneksyon ng materyal-enerhiya ng mga organismo sa kapaligiran. Ang metabolismo ay nagpapakita ng isang malakas na pag-asa sa mga kondisyon ng pamumuhay. Sa kalikasan, nakikita natin ang dalawang pangunahing estado ng buhay: aktibong buhay at kapayapaan. Sa panahon ng aktibong buhay, ang mga organismo ay nagpapakain, lumalaki, gumagalaw, umuunlad, nagpaparami, at nailalarawan sa pamamagitan ng matinding metabolismo. Ang pahinga ay maaaring mag-iba sa lalim at tagal; maraming mga pag-andar ng katawan ang humina o hindi gumanap sa lahat, dahil ang antas ng metabolismo ay bumababa sa ilalim ng impluwensya ng panlabas at panloob na mga kadahilanan.

Sa isang estado ng malalim na pahinga, i.e., nabawasan ang metabolismo ng sangkap-enerhiya, ang mga organismo ay nagiging hindi gaanong umaasa sa kapaligiran, nakakakuha ng isang mataas na antas ng katatagan at nagagawang tiisin ang mga kondisyon na hindi nila makayanan sa panahon ng aktibong buhay. Ang dalawang estado na ito ay kahalili sa buhay ng maraming species, bilang isang adaptasyon sa mga tirahan na may hindi matatag na klima at matalas na mga pagbabago sa pana-panahon, na karaniwan para sa karamihan ng planeta.

Sa malalim na pagsugpo sa metabolismo, ang mga organismo ay maaaring hindi magpakita ng mga nakikitang palatandaan ng buhay. Ang tanong kung posible bang ganap na ihinto ang metabolismo sa isang kasunod na pagbabalik sa aktibong buhay, ibig sabihin, isang uri ng "pagkabuhay na mag-uli mula sa mga patay," ay pinagtatalunan sa agham nang higit sa dalawang siglo.

First time phenomenon haka-haka na kamatayan ay natuklasan noong 1702 ni Anthony van Leeuwenhoek, ang nakatuklas ng mikroskopiko na mundo ng mga nabubuhay na nilalang. Kapag natuyo ang mga patak ng tubig, ang mga "animalcules" (rotifers) na kanyang naobserbahan ay nanlambot, mukhang patay, at maaaring manatili sa ganitong estado sa loob ng mahabang panahon (Fig. 8). Inilagay muli sa tubig, sila ay namamaga at nagsimulang aktibong buhay. Ipinaliwanag ni Leeuwenhoek ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa pamamagitan ng katotohanan na ang shell ng "mga hayop" ay tila "hindi pinapayagan ang kaunting pagsingaw" at sila ay nananatiling buhay sa mga tuyong kondisyon. Gayunpaman, sa loob ng ilang dekada, ang mga naturalista ay nakikipagtalo na tungkol sa posibilidad na "ang buhay ay maaaring ganap na tumigil" at maibalik muli "sa 20, 40, 100 taon o higit pa."

Noong 70s ng siglo XVIII. ang kababalaghan ng "muling pagkabuhay" pagkatapos ng pagpapatuyo ay natuklasan at nakumpirma ng maraming mga eksperimento sa isang bilang ng iba pang maliliit na organismo - mga wheat eel, free-living nematodes at tardigrades. Si J. Buffon, na inuulit ang mga eksperimento ni J. Needham sa mga igat, ay nangatuwiran na "ang mga organismong ito ay maaaring mamatay at muling mabuhay nang maraming beses hangga't ninanais." Si L. Spallanzani ang unang nagbigay-pansin sa malalim na dormancy ng mga buto at spore ng mga halaman, patungkol dito bilang kanilang pangangalaga sa paglipas ng panahon.

kanin. 8. Rotifer Philidina roseola sa iba't ibang yugto ng pagpapatuyo (ayon kay P. Yu. Schmidt, 1948):

1 - aktibo; 2 – simula sa kontrata; 3 – ganap na kinontrata bago matuyo; 4 - sa isang estado ng nasuspinde na animation

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. ito ay nakakumbinsi na itinatag na ang paglaban ng dry rotifers, tardigrades at nematodes sa mataas at mababang temperatura, kakulangan o kawalan ng oxygen ay tumataas sa proporsyon sa antas ng kanilang pag-aalis ng tubig. Gayunpaman, ang tanong ay nanatiling bukas kung nagresulta ito sa isang kumpletong pagkaputol ng buhay o lamang ng malalim na pang-aapi nito. Noong 1878, iniharap ni Claude Bernal ang konsepto "nakatagong buhay" na siya ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtigil ng metabolismo at "pagputol sa relasyon sa pagitan ng pagiging at kapaligiran."

Ang isyung ito ay sa wakas ay nalutas lamang sa unang ikatlong bahagi ng ika-20 siglo sa pagbuo ng malalim na teknolohiya ng pag-dehydration ng vacuum. Ang mga eksperimento ni G. Ram, P. Becquerel at iba pang mga siyentipiko ay nagpakita ng posibilidad ganap na nababaligtad na paghinto ng buhay. Sa isang tuyong estado, kapag hindi hihigit sa 2% ng tubig ang nanatili sa mga selula sa isang chemically bound form, ang mga organismo tulad ng rotifers, tardigrades, maliliit na nematode, buto at spora ng mga halaman, spore ng bacteria at fungi ay nakatiis sa pagkakalantad sa likidong oxygen ( -218.4 °C ), likidong hydrogen (-259.4 °C), likidong helium (-269.0 °C), ibig sabihin, mga temperaturang malapit sa absolute zero. Sa kasong ito, ang mga nilalaman ng mga selula ay tumigas, kahit na ang thermal na paggalaw ng mga molekula ay wala, at ang lahat ng metabolismo ay natural na huminto. Matapos mailagay sa normal na mga kondisyon, ang mga organismong ito ay patuloy na umuunlad. Sa ilang mga species, ang paghinto ng metabolismo sa napakababang temperatura ay posible nang walang pagpapatayo, sa kondisyon na ang tubig ay nagyeyelo hindi sa isang mala-kristal, ngunit sa isang amorphous na estado.

Ang kumpletong pansamantalang paghinto ng buhay ay tinatawag sinuspinde ang animation. Ang termino ay iminungkahi ni V. Preyer noong 1891. Sa isang estado ng suspendido na animation, ang mga organismo ay nagiging lumalaban sa iba't ibang uri ng impluwensya. Halimbawa, sa isang eksperimento, ang mga tardigrade ay nakatiis ng ionizing radiation na hanggang 570 libong roentgens sa loob ng 24 na oras. Ang dehydrated larvae ng isa sa mga African chironomus na lamok, Polypodium vanderplanki, ay nagpapanatili ng kakayahang muling mabuhay pagkatapos ng pagkakalantad sa temperatura na +102 °C.

Ang estado ng nasuspinde na animation ay lubos na nagpapalawak ng mga hangganan ng pangangalaga sa buhay, kabilang ang oras. Halimbawa, ang malalim na pagbabarena sa kapal ng Antarctic glacier ay nagsiwalat ng mga microorganism (spores ng bacteria, fungi at yeast), na kasunod na nabuo sa ordinaryong nutrient media. Ang edad ng kaukulang mga horizon ng yelo ay umabot sa 10-13 libong taon. Ang mga spore ng ilang mabubuhay na bakterya ay nahiwalay din sa mas malalim na mga layer na daan-daang libong taong gulang.

Gayunpaman, ang anabiosis ay isang medyo bihirang kababalaghan. Ito ay hindi posible para sa lahat ng mga species at ito ay isang matinding estado ng pahinga sa buhay na kalikasan. Ang kinakailangang kondisyon nito ay ang pag-iingat ng buo na pinong intracellular na istruktura (mga organel at lamad) sa panahon ng pagpapatayo o malalim na paglamig ng mga organismo. Imposible ang kundisyong ito para sa karamihan ng mga species na may kumplikadong organisasyon ng mga selula, tisyu at organo.

Ang kakayahang anabiosis ay matatagpuan sa mga species na may simple o pinasimple na istraktura at nabubuhay sa mga kondisyon ng matalim na pagbabagu-bago sa halumigmig (pagpatuyo ng maliliit na anyong tubig, itaas na mga layer ng lupa, mga cushions ng mosses at lichens, atbp.).

Ang iba pang mga anyo ng dormancy na nauugnay sa isang estado ng pagbaba ng mahahalagang aktibidad bilang resulta ng bahagyang pagsugpo ng metabolismo ay higit na laganap sa kalikasan. Ang anumang antas ng pagbawas sa antas ng metabolismo ay nagpapataas ng katatagan ng mga organismo at nagpapahintulot sa kanila na gumastos ng enerhiya nang mas matipid.

Ang mga anyo ng pahinga sa isang estado ng pagbaba ng mahahalagang aktibidad ay nahahati sa hypobiosis At cryptobiosis, o sapilitang kapayapaan At pisyolohikal na pahinga. Sa hypobiosis, ang pagsugpo sa aktibidad, o torpor, ay nangyayari sa ilalim ng direktang presyon ng hindi kanais-nais na mga kondisyon at huminto halos kaagad pagkatapos na bumalik sa normal ang mga kondisyong ito (Larawan 9). Ang ganitong pagsugpo sa mahahalagang proseso ay maaaring mangyari sa kakulangan ng init, tubig, oxygen, na may pagtaas sa osmotic pressure, atbp. Alinsunod sa nangungunang panlabas na kadahilanan ng sapilitang pahinga, mayroong cryobiosis(sa mababang temperatura), anhydrobiosis(na may kakulangan ng tubig), anoxybiosis(sa ilalim ng anaerobic na kondisyon), hyperosmobiosis(na may mataas na nilalaman ng asin sa tubig), atbp.

Hindi lamang sa Arctic at Antarctic, kundi pati na rin sa gitnang latitude, ang ilang mga frost-resistant species ng arthropods (collembolas, isang bilang ng mga langaw, ground beetles, atbp.) Overwinter sa isang estado ng torpor, mabilis na lasaw at lumipat sa aktibidad sa ilalim ng ang mga sinag ng araw, at pagkatapos ay muling mawawalan ng kadaliang kumilos kapag bumaba ang temperatura . Ang mga halaman na lumilitaw sa tagsibol ay humihinto at nagpapatuloy sa paglaki at pag-unlad pagkatapos ng paglamig at pag-init. Pagkatapos ng ulan, ang hubad na lupa ay madalas na nagiging berde dahil sa mabilis na paglaganap ng mga algae sa lupa na nasa sapilitang dormancy.

kanin. 9. Pagon - isang piraso ng yelo na may mga naninirahan sa tubig-tabang na nagyelo dito (mula sa S. A. Zernov, 1949)

Ang lalim at tagal ng metabolic suppression sa panahon ng hypobiosis ay depende sa tagal at intensity ng inhibitory factor. Ang sapilitang dormancy ay nangyayari sa anumang yugto ng ontogenesis. Ang mga benepisyo ng hypobiosis ay mabilis na pagpapanumbalik ng aktibong buhay. Gayunpaman, ito ay isang medyo hindi matatag na estado ng mga organismo at, sa loob ng mahabang panahon, ay maaaring makapinsala dahil sa kawalan ng timbang ng mga proseso ng metabolic, pagkaubos ng mga mapagkukunan ng enerhiya, akumulasyon ng mga under-oxidized na metabolic na produkto at iba pang hindi kanais-nais na mga pagbabago sa physiological.

Ang Cryptobiosis ay isang pangunahing kakaibang uri ng dormancy. Ito ay nauugnay sa isang kumplikadong mga endogenous na pagbabago sa physiological na nangyari nang maaga, bago ang simula ng hindi kanais-nais na mga pagbabago sa pana-panahon, at ang mga organismo ay handa na para sa kanila. Ang Cryptobiosis ay isang adaptasyon pangunahin sa pana-panahon o iba pang periodicity ng abiotic environmental factors, ang kanilang regular na cyclicity. Ito ay bahagi ng siklo ng buhay ng mga organismo at hindi nangyayari sa anumang yugto, ngunit sa isang tiyak na yugto ng indibidwal na pag-unlad, na nag-time na nag-tutugma sa mga kritikal na panahon ng taon.

Ang paglipat sa isang estado ng physiological rest ay tumatagal ng oras. Ito ay nauuna sa pamamagitan ng akumulasyon ng mga reserbang sangkap, bahagyang pag-aalis ng tubig ng mga tisyu at organo, isang pagbawas sa intensity ng mga proseso ng oxidative at isang bilang ng iba pang mga pagbabago na karaniwang binabawasan ang metabolismo ng tissue. Sa isang estado ng cryptobiosis, ang mga organismo ay nagiging maraming beses na mas lumalaban sa masamang impluwensya sa kapaligiran (Larawan 10). Ang pangunahing biochemical rearrangements sa kasong ito ay higit na karaniwan sa mga halaman, hayop at microorganism (halimbawa, paglipat ng metabolismo sa iba't ibang antas sa glycolytic pathway dahil sa mga nakareserbang carbohydrates, atbp.). Ang pag-alis sa cryptobiosis ay nangangailangan din ng oras at lakas at hindi magagawa sa pamamagitan lamang ng pagtigil sa negatibong epekto ng kadahilanan. Nangangailangan ito ng mga espesyal na kondisyon, naiiba para sa iba't ibang mga species (halimbawa, pagyeyelo, pagkakaroon ng droplet-liquid na tubig, isang tiyak na haba ng oras ng liwanag ng araw, isang tiyak na kalidad ng liwanag, ipinag-uutos na pagbabago-bago ng temperatura, atbp.).

Ang Cryptobiosis bilang isang diskarte sa kaligtasan sa pana-panahong hindi kanais-nais na mga kondisyon para sa aktibong buhay ay isang produkto ng pangmatagalang ebolusyon at natural na pagpili. Ito ay malawak na ipinamamahagi sa wildlife. Ang estado ng cryptobiosis ay katangian, halimbawa, ng mga buto ng halaman, mga cyst at spores ng iba't ibang microorganism, fungi, at algae. Ang diapause ng mga arthropod, hibernation ng mga mammal, malalim na dormancy ng mga halaman ay iba't ibang uri din ng cryptobiosis.

kanin. 10. Isang earthworm na nasa estado ng diapause (ayon kay V. Tishler, 1971)

Ang mga estado ng hypobiosis, cryptobiosis at anabiosis ay tinitiyak ang kaligtasan ng mga species sa mga natural na kondisyon ng iba't ibang mga latitude, kadalasang matinding, ay nagbibigay-daan sa pangangalaga ng mga organismo sa mahabang panahon na hindi kanais-nais, tumira sa kalawakan at sa maraming paraan ay nagtutulak sa mga hangganan ng posibilidad at pamamahagi ng buhay. sa pangkalahatan.

Lektura 14.

Epekto ng tirahan sa biota.

1.Mga salik sa kapaligiran.

2. Pangkalahatang mga pattern ng kanilang pagkilos sa mga buhay na organismo.

Mga salik sa kapaligiran. Pangkalahatang mga pattern ng kanilang pagkilos sa mga buhay na organismo.

Ang mga adaptasyon ng mga organismo sa kapaligiran ay tinatawag na adaptasyon. Ang kakayahang umangkop ay isa sa mga pangunahing katangian ng buhay sa pangkalahatan, dahil nagbibigay ito ng mismong posibilidad ng pagkakaroon nito, ang kakayahan ng mga organismo na mabuhay at magparami. Ang mga adaptasyon ay nagpapakita ng kanilang mga sarili sa iba't ibang antas: mula sa biochemistry ng mga selula at pag-uugali ng mga indibidwal na organismo hanggang sa istraktura at paggana ng mga komunidad at mga sistemang ekolohikal. Ang mga adaptasyon ay lumitaw at nagbabago sa panahon ng ebolusyon ng mga species.

Ang mga indibidwal na katangian o elemento ng kapaligiran na nakakaapekto sa mga organismo ay tinatawag na environmental factor . Ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay magkakaiba. Maaaring kailanganin ang mga ito o, sa kabaligtaran, nakakapinsala sa mga nabubuhay na nilalang, nagtataguyod o humahadlang sa kaligtasan at pagpaparami. Ang mga salik sa kapaligiran ay may iba't ibang katangian at tiyak na mga aksyon. Ang mga ekolohikal na kadahilanan ay nahahati sa abiotic at biotic, anthropogenic.

Abiotic na mga kadahilanan - temperatura, liwanag, radioactive radiation, presyon, halumigmig ng hangin, komposisyon ng asin ng tubig, hangin, alon, lupain - lahat ito ay mga katangian ng walang buhay na kalikasan na direkta o hindi direktang nakakaapekto sa mga buhay na organismo.

Ang mga biotic na kadahilanan ay mga anyo ng impluwensya ng mga nabubuhay na nilalang sa bawat isa. Ang bawat organismo ay patuloy na nakakaranas ng direkta o hindi direktang impluwensya ng iba pang mga nilalang, nakikipag-ugnayan sa mga kinatawan ng sarili nitong mga species at iba pang mga species, nakasalalay sa kanila at mismong nakakaimpluwensya sa kanila. Ang nakapalibot na organikong mundo ay isang mahalagang bahagi ng kapaligiran ng bawat buhay na nilalang.

Ang magkakaugnay na koneksyon sa pagitan ng mga organismo ay ang batayan para sa pagkakaroon ng biocenoses at populasyon; ang kanilang pagsasaalang-alang ay nabibilang sa larangan ng synecology.

Mga kadahilanan ng anthropogenic - ito ay mga anyo ng aktibidad ng lipunan ng tao na humahantong sa mga pagbabago sa kalikasan bilang tirahan ng iba pang mga species o direktang nakakaapekto sa kanilang buhay. Bagama't naiimpluwensyahan ng mga tao ang buhay na kalikasan sa pamamagitan ng mga pagbabago sa abiotic na mga kadahilanan at biotic na mga relasyon ng mga species, ang aktibidad ng antropogeniko ay dapat matukoy bilang isang espesyal na puwersa na hindi umaangkop sa balangkas ng pag-uuri na ito. Ang kahalagahan ng anthropogenic na impluwensya sa buhay na mundo ng planeta ay patuloy na lumalaki nang mabilis.

Ang mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran sa paglipas ng panahon ay maaaring: 1) regular na panaka-nakang, pagbabago ng lakas ng epekto na may kaugnayan sa oras ng araw o panahon ng taon o ang ritmo ng pagbagsak at pag-agos sa karagatan; 2) hindi regular, walang malinaw na periodicity, halimbawa, mga pagbabago sa mga kondisyon ng panahon sa iba't ibang taon, mga sakuna na phenomena - mga bagyo, pag-ulan, pagguho ng lupa, atbp.; 3) itinuro sa ilang, minsan mahaba, mga yugto ng panahon, halimbawa, sa panahon ng paglamig o pag-init ng klima, paglaki ng mga anyong tubig, patuloy na pagpapastol ng mga hayop sa parehong lugar, atbp.

Ang mga salik sa kapaligiran ng ekolohiya ay may iba't ibang epekto sa mga nabubuhay na organismo, ibig sabihin, maaari silang kumilos bilang stimuli na nagdudulot ng mga pagbabago sa adaptive sa mga pag-andar ng physiological at biochemical; bilang mga limitasyon na ginagawang imposibleng umiral sa mga ibinigay na kondisyon; bilang mga modifier na nagdudulot ng anatomical at morphological na pagbabago sa mga organismo; bilang mga senyales na nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa iba pang mga salik sa kapaligiran.

1.Batas ng pinakamabuting kalagayan. Ang bawat salik ay may ilang partikular na limitasyon lamang ng positibong impluwensya sa mga organismo. Ang resulta ng isang variable na kadahilanan ay pangunahing nakasalalay sa lakas ng pagpapakita nito. Ang parehong hindi sapat at labis na pagkilos ng kadahilanan ay negatibong nakakaapekto sa aktibidad ng buhay ng mga indibidwal. Ang kanais-nais na puwersa ng impluwensya ay tinatawag na pinakamainam na sona ng kadahilanan sa kapaligiran o simpleng pinakamabuting kalagayan para sa mga organismo ng isang partikular na species. Kung mas malaki ang paglihis mula sa pinakamabuting kalagayan, mas malinaw ang pagbabawal na epekto ng kadahilanang ito sa mga organismo (pessimum zone). Ang maximum at minimum na naililipat na mga halaga ng isang kadahilanan ay mga kritikal na punto, kung saan ang pag-iral ay hindi na posible at ang kamatayan ay nangyayari. Ang mga limitasyon sa pagtitiis sa pagitan ng mga kritikal na punto ay tinatawag na environmental valency (tolerance range) nabubuhay na nilalang na may kaugnayan sa isang tiyak na salik sa kapaligiran.

Ang mga kinatawan ng iba't ibang mga species ay naiiba nang malaki sa bawat isa kapwa sa posisyon ng pinakamabuting kalagayan at sa ecological valence. Halimbawa, kayang tiisin ng mga arctic fox sa tundra ang mga pagbabago sa temperatura ng hangin sa hanay na humigit-kumulang 80°C (mula +30° hanggang -55°C), habang ang mga crustacean ng mainit-init na tubig na Copilia mirabilis ay maaaring makatiis ng mga pagbabago sa temperatura ng tubig sa saklaw. hindi hihigit sa 6°C (mula 23° hanggang 29°C). Ang paglitaw ng makitid na saklaw ng pagpapaubaya sa ebolusyon ay maaaring ituring na isang anyo ng espesyalisasyon, bilang isang resulta kung saan ang higit na kahusayan ay nakakamit sa gastos ng kakayahang umangkop at pagkakaiba-iba ng mga pagtaas sa komunidad.

Ang parehong lakas ng pagpapakita ng isang kadahilanan ay maaaring maging pinakamainam para sa isang uri, pessimal para sa isa pa, at lumampas sa mga limitasyon ng pagtitiis para sa isang pangatlo.

Ang malawak na ecological valency ng isang species na may kaugnayan sa abiotic environmental factors ay ipinapahiwatig sa pamamagitan ng pagdaragdag ng prefix na "eury" sa pangalan ng factor. Eurythermal species - tiisin ang makabuluhang pagbabagu-bago ng temperatura, eurybates - isang malawak na hanay ng presyon, euryhaline - iba't ibang antas ng kaasinan ng kapaligiran.

Ang kawalan ng kakayahan na tiisin ang mga makabuluhang pagbabago sa isang kadahilanan, o makitid na ecological valence, ay nailalarawan sa pamamagitan ng prefix na "steno" - stenothermic, stenobate, stenohaline species, atbp. Sa mas malawak na kahulugan, ang mga species na ang pagkakaroon ay nangangailangan ng mahigpit na tinukoy na mga kondisyon sa kapaligiran ay tinatawag na stenobiont , at ang mga nagagawang umangkop sa iba't ibang kondisyon sa kapaligiran ay eurybiont.

2. Kalabuan ng epekto ng salik sa iba't ibang function. Ang bawat kadahilanan ay nakakaapekto sa iba't ibang mga function ng katawan nang iba. Ang pinakamainam para sa ilang mga proseso ay maaaring isang pessimum para sa iba. Kaya, ang temperatura ng hangin mula 40° hanggang 45°C sa mga hayop na may malamig na dugo ay lubos na nagpapataas ng rate ng metabolic process sa katawan, ngunit pinipigilan ang aktibidad ng motor, at ang mga hayop ay nahuhulog sa thermal stupor. Para sa maraming isda, ang temperatura ng tubig na pinakamainam para sa pagkahinog ng mga produkto ng reproduktibo ay hindi kanais-nais para sa pangingitlog, na nangyayari sa ibang saklaw ng temperatura.

Ang panahon ng pag-aanak ay karaniwang kritikal; Sa panahong ito, maraming salik sa kapaligiran ang kadalasang nagiging limitasyon. Ang mga limitasyon sa pagpapaubaya para sa pagpaparami ng mga indibidwal, buto, itlog, embryo, seedlings at larvae ay karaniwang mas makitid kaysa sa hindi nagpaparami ng mga pang-adultong halaman o hayop. Kaya, ang isang may sapat na gulang na cypress ay maaaring lumago kapwa sa tuyong kabundukan at nahuhulog sa tubig, ngunit ito ay nagpaparami lamang kung saan may basa-basa, ngunit hindi binaha ang lupa para sa pagpapaunlad ng mga punla. Maraming mga hayop sa dagat ang kayang tiisin ang brackish o sariwang tubig na may mataas na chloride content, kaya madalas silang pumapasok sa mga ilog sa itaas ng agos. Ngunit ang kanilang mga larvae ay hindi maaaring mabuhay sa naturang tubig, kaya ang mga species ay hindi maaaring magparami sa ilog at hindi tumira dito nang permanente.

3. Pagkakaiba-iba, pagkakaiba-iba at iba't ibang mga tugon sa pagkilos ng mga salik sa kapaligiran sa mga indibidwal na indibidwal ng species.

Ang antas ng pagtitiis, kritikal na mga punto, pinakamainam at pessimal na mga zone ng mga indibidwal na indibidwal ay hindi nag-tutugma. Ang pagkakaiba-iba na ito ay tinutukoy pareho ng mga namamana na katangian ng mga indibidwal at sa pamamagitan ng kasarian, edad at mga pagkakaiba sa pisyolohikal. Halimbawa, ang mill moth, isa sa mga peste ng harina at mga produkto ng butil, ay may kritikal na minimum na temperatura para sa mga uod na -7°C, para sa pang-adultong anyo -22°C, at para sa mga itlog -27°C. Ang frost na 10°C ay pumapatay sa mga uod, ngunit hindi mapanganib para sa mga matatanda at itlog ng peste na ito. Dahil dito, ang ecological valency ng isang species ay palaging mas malawak kaysa sa ecological valence ng bawat indibidwal na indibidwal.

4. Ang mga species ay umaangkop sa bawat salik sa kapaligiran sa medyo independiyenteng paraan. Ang antas ng pagpapaubaya sa anumang kadahilanan ay hindi nangangahulugan ng kaukulang ecological valency ng mga species na may kaugnayan sa iba pang mga kadahilanan. Halimbawa, ang mga species na pinahihintulutan ang malawak na mga pagkakaiba-iba sa temperatura ay hindi rin kailangan na kayang tiisin ang malawak na mga pagkakaiba-iba sa halumigmig o kaasinan. Ang eurythermal species ay maaaring stenohaline, stenobatic, o vice versa. Ang mga ecological valencies ng isang species na may kaugnayan sa iba't ibang mga kadahilanan ay maaaring maging lubhang magkakaibang. Lumilikha ito ng hindi pangkaraniwang iba't ibang mga adaptasyon sa kalikasan. Ang isang set ng environmental valences na may kaugnayan sa iba't ibang environmental factors ay bumubuo sa ecological spectrum ng isang species.

6. Interaksyon ng mga salik.

Ang pinakamainam na zone at mga limitasyon ng pagtitiis ng mga organismo na may kaugnayan sa anumang kadahilanan sa kapaligiran ay maaaring lumipat depende sa lakas at sa kung anong kumbinasyon ang iba pang mga kadahilanan ay kumikilos nang sabay-sabay. Ang pattern na ito ay tinatawag na interaksyon ng mga kadahilanan. Halimbawa, ang init ay mas madaling dalhin sa tuyo kaysa sa mahalumigmig na hangin. Ang panganib ng pagyeyelo ay mas malaki sa malamig na panahon na may malakas na hangin kaysa sa mahinahon na panahon. Kaya, ang parehong kadahilanan sa kumbinasyon sa iba ay may iba't ibang epekto sa kapaligiran. Sa kabaligtaran, ang parehong resulta sa kapaligiran ay maaaring makuha sa iba't ibang paraan. Halimbawa, ang pagkalanta ng halaman ay maaaring ihinto sa pamamagitan ng parehong pagtaas ng dami ng kahalumigmigan sa lupa at pagbaba ng temperatura ng hangin, na nagpapababa ng pagsingaw. Ang epekto ng bahagyang pagpapalit ng mga kadahilanan ay nilikha.

7. Panuntunan ng paglilimita (paglilimita) sa mga salik. Ang mga salik sa kapaligiran na pinakamalayo sa pinakamainam ay nagpapahirap lalo na para sa isang species na umiral sa mga kundisyong ito. Kung hindi bababa sa isa sa mga kadahilanan sa kapaligiran ang lumalapit o lumampas sa mga kritikal na halaga, kung gayon, sa kabila ng pinakamainam na kumbinasyon ng iba pang mga kondisyon, ang mga indibidwal ay nanganganib sa kamatayan. Ang ganitong mga kadahilanan na malakas na lumihis mula sa pinakamabuting kalagayan ay nakakakuha ng pinakamahalagang kahalagahan sa buhay ng mga species o mga indibidwal na kinatawan nito sa bawat tiyak na tagal ng panahon.

Ang paglilimita sa mga salik sa kapaligiran ay tumutukoy sa heyograpikong hanay ng isang species. Maaaring iba ang katangian ng mga salik na ito. Kaya, ang paggalaw ng mga species sa hilaga ay maaaring limitado sa pamamagitan ng kakulangan ng init, at sa mga tuyong rehiyon sa pamamagitan ng kakulangan ng kahalumigmigan o masyadong mataas na temperatura. Ang mga biotic na relasyon ay maaari ding magsilbi bilang mga salik na naglilimita sa pamamahagi, halimbawa, ang pagsakop sa isang teritoryo ng isang mas malakas na katunggali o kakulangan ng mga pollinator para sa mga halaman.

Ang mga organismo na may malawak na hanay ng pagpapaubaya sa lahat ng mga kadahilanan ay kadalasang pinakalaganap.

8. Ang tuntunin ng pagsunod sa mga kondisyon sa kapaligiran sa genetic predetermination ng organismo. Ang isang species ng mga organismo ay maaaring umiral hanggang at sa lawak na ang natural na kapaligiran na nakapalibot dito ay tumutugma sa mga genetic na kakayahan ng pagbagay ng species na ito sa kanyang pagbabagu-bago at pagbabago. Ang bawat species ng mga nabubuhay na bagay ay lumitaw sa isang tiyak na kapaligiran, inangkop dito sa isang antas o iba pa, at ang karagdagang pag-iral nito ay posible lamang dito o sa isang katulad na kapaligiran. Ang isang matalim at mabilis na pagbabago sa kapaligiran ng pamumuhay ay maaaring humantong sa katotohanan na ang mga genetic na kakayahan ng isang species ay hindi sapat upang umangkop sa mga bagong kondisyon.

Portal para sa mga mag-aaral. Paghahanda sa sarili

Panimula

Habitat

Mga salik sa kapaligiran

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO