Закономерности воздействия факторов среды на организмы
Экологические факторы среды воздействуют на организм одновременно и совместно. Совокупное воздействие факторов в той или иной мере взаимоизменяет характер воздействия каждого отдельного фактора. Так, например, хорошо изучено влияние влажности воздуха на восприятие животными температуры. С повышением влажности уменьшается интенсивность испарения влаги с поверхности кожи, что затрудняет работу одного из наиболее эффективных механизмов приспособления к высокой температуре. Низкие температуры также легче переносятся в сухой атмосфере, имеющей меньшую теплопроводность. Таким образом, влажность среды меняет субъективное восприятие температуры.
В комплексном действии экологических факторов среды значение отдельных экологических факторов неравноценно. Среди них выделяют ведущие (главные) и второстепенные факторы.
Ведущими являются те факторы, которые необходимы для жизнедеятельности; второстепенными – фоновые факторы. Обычно у разных организмов различные ведущие факторы и они зависят от периода жизни; так в период цветения важен свет, формирования семян – влага.
Помимо качественной специфики фактора, зависящей от его физико-химической природы, реакция организма на него во многом определяется интенсивностью воздействия, то есть, реакция организма зависит от дозы (количества) фактора. Недостаток или избыток экологического фактора отрицательно влияет на жизнь организма. Для каждого организма существует определенный диапазон действия экологического фактора. Благоприятные для нормальной жизнедеятельности организма значения экологического фактора называются зоной оптимума. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор в диапазоне, называемом стрессовой зоной, угнетает жизнедеятельность живой системы. Максимально и минимально переносимые значения экологического фактора - это критические точки, отмечающие начало зоны гибели, где существование организма или популяции уже невозможно. Диапазон между минимумом и максимумом экологического фактора называется диапазоном толерантности (от лат. tolerantia - терпение) и определяет величину выносливости или экологическую валентность организма к данному фактору.
Впервые предложение о лимитирующем (ограничивающем) влиянии максимального значения фактора наравне с минимальным значением было высказано в 1913 г. американцем Шелфордом, установившим фундаментальный биологический закон толерантности:любой живой организм имеет определенные, эволюционно-унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.
Частично закон Шелфорда называют законом лимитирующих факторов: даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и в пределе – к его гибели.
Поэтому, экологический фактор, уровень которого приближается к любой границе диапазона выносливости организма, или заходит за эту границу, называется лимитирующим фактором.
Позднее американский эколог Ю.Одум дополнил и расширил представления закона толерантности:
- организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении единого экологического фактора и низкий диапазон в отношении другого
- организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены
- диапазон толерантности может сузиться и в отношении других экологических факторов, если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для организма
- многие факторы среды становятся ограничивающими (лимитирующими) в особо важные (критические) периоды жизни организмов, особенно в период размножения
- совокупность факторов, воздействуют сильнее всего на те фазы развития организмов, которые имеют наименьшую пластичность – минимальную способность к приспособлению.
К каждому экологическому фактору организмы приспосабливаются относительно независимыми путями. Он может иметь приспособлённость к узкому диапазону одного фактора и к широкому – другого. Для организма имеет значение не только амплитуда, но и скорость колебаний того или иного фактора. Если влияние условий не достигает предельных значений, живые организмы реагируют на него определёнными действиями, или изменениями своего состояния, что в конечном итоге ведёт к выживанию вида. Широкий диапазон толерантности вида по отношению к экологическим факторам обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври-» (от греч. eurys - широкий), а низкая экологическая валентность вида характеризуется приставкой «стено-» (от греч. stenos - узкий). Экологически непластичные, т.е. маловыносливые виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтами, а более выносливые виды, приспосабливающиеся к экологической обстановке с широким диапазоном изменения параметров, - эврибионтами.
Дата добавления: 2015-05-19; просмотров: 2367;