Модель толерантности. Виды устойчивости.

Ход жизни организмов не нарушается, если все абиотические факторы действуют в привычных пределах. Однако если величина одного фактора изменяется, тогда организм вырабатывает толерантность, т.е. устойчивость организма к отдельным факторам или колебаниям отдельного фактора.Впервые на значение экологических факторов указал Ю. Либих в 1840 году и сформулировал закон минимума: развитие растений зависит от содержания вещества, находящегося в нём в минимальном количестве.Однако лимитирующим может оказаться не только недостаток, но и избыток факторов, например: свет, вода, азот, фосфор и т.д. Следовательно, процветание организма ограничено зонами минимума и максимума экологических факторов, а между ними располагается зона экологического оптимума. Более полно совокупное действие экологических факторов выражает закон толерантности (В. Шелфорд, 1911 г.) (или закон лимитирующего фактора): лимитирующими являются факторы, находящиеся как в избытке, так и недостатке. Эти законы называют законами минимума.

Законы минимума можно представить в виде модели толерантности (рис). Модель толерантности имеет вид купола. Его центральная часть отвечает оптимальной напряжённости экологического фактора, при которой условия существования организма наилучшие – это зона оптимума. Края купола отвечают или слишком низкой, или слишком высокой напряжённости экологического фактора, при которых условия существования наихудшие – это зоны пессимума. Каждый живой организм в пределах толерантности обладает устойчивостью к изменению экологических факторов. Существуют разные виды устойчивости. Чтобы выразить степень толерантности, используют приставки: стенос – узкий, эври – широкий. Рассмотрим, как меняется устойчивость по отношению к температуре:

– 1) стенотермные, холодолюбивые (криофильный тип) – организмы, обитающие в узком интервале низких температур. Например, некоторые виды антарктических рыб существуют в пределах 4–х градусов (от –2 до +2 градусов Цельсия).

– 2) стенотермные, теплолюбивые (термофильный тип) – организмы, обитающие в узком интервале высоких температур.

– 3) эвритермные – организмы, обитающие в широком интервале температур.

Подобно температуре действуют и другие лимитирующие факторы. Диапазон толерантности организма не остаётся постоянным и, следовательно, характер действия экологических факторов при определённых условиях, т.е. он может быть, а может и не быть лимитирующим. Организмы по отношению к характеру воздействия экологических факторов называют стенобионтами (организмы с узким диапазоном адаптации к экологическим факторам) и эврибионтами (организмы с широким диапазоном адаптации к экологическим факторам).