تكيف الجسم مع الظروف المعيشية المختلفة

مفهوم التكيف – ظروف الوجود – الظروف التكنولوجية – أشكال التكيف – التكيف المظهري – التكيف القصير والطويل الأجل – الظروف الاجتماعية للتكيف البشري

التكيف (من اللات. التكيف- التكيف والتكيف) عبارة عن مجموعة من الخصائص المورفولوجية والسلوكية والسكانية وغيرها من الخصائص للأنواع التي توفر إمكانية الوجود في ظروف بيئية معينة.

يتضمن مفهوم "التكيف" ما يلي:

– العمليات،بمساعدة يتكيف الجسم مع البيئة؛

- حالة التوازنبين الكائن الحي والبيئة؛

- تنفيذ قاعدة رد الفعلتحت ظروف بيئية محددة عن طريق تغيير النمط الظاهري؛

- نتيجة العملية التطورية– التكيف (اختيار وتثبيت الجينات التي تشفر المعلومات حول التغييرات المتقدمة).

إن ظاهرة التكيف البيولوجي متأصلة في جميع الكائنات الحية، وخاصة في كائن منظم للغاية مثل البشر. شروط وجود أي كائن حي يمكن أن تكون:

– مناسب(تلك التي تسمح للجسم حالياً بالقيام بجميع العمليات الحيوية ضمن حدود رد الفعل الطبيعي)؛

- غير كافٍ(تلك التي لا تتوافق مع نطاق خصائص الكائن الحي الذي تحدده قاعدة التفاعل).

في الظروف المناسبة، يشعر الجسم بحالة من الراحة، أي. المستوى الأمثل لتشغيل جميع الأنظمة. وفي الظروف غير المناسبة، يتعين على الجسم تشغيل آليات إضافية لضمان حالة من الاستقرار (المقاومة) وتفعيل جميع العمليات. هذه الحالة تسمى "التوتر". إذا لم يصل الجسم بمساعدة التوتر إلى حالة من الاستقرار، فإن حالة "ما قبل المرض" ثم "المرض" تتطور. تشكل حالات الراحة والتوتر والتكيف حالة صحية (ولكنها ليست حالة مرضية)؛ حالة التكيف هي رد فعل فسيولوجي طبيعي.

تشمل الظروف البشرية الحديثة (التكنولوجية)، كقاعدة عامة، ليس عاملا سلبيا واحدا، ولكن مجموعة كاملة من العوامل التي يجب على الجسم التكيف معها. ولذلك، فإن استجابة الجسم يجب ألا تكون متعددة المكونات فحسب، بل يجب أن تكون متكاملة أيضًا. يتم إنشاء هذا التكامل من خلال العمل المترابط والمترابط للمكونات التنظيمية والحيوية وغير المحددة للتكيف والمكونات استراتيجية التكيف.

يعتمد التكيف على عدد من الأنماط العامة لردود الفعل في الجسم. اعتمادًا على الأنظمة المشاركة في خلق حالة التكيف ومدى هذه العملية، يتم التمييز بين شكلين رئيسيين:

- تطوريالتكيف (أو الوراثي) ؛ هذه العملية هي أساس التطور، لأن المجمع الحالي للخصائص الوراثية للأنواع يصبح نقطة البداية للتغيرات التي أدخلتها الظروف البيئية والثابتة على مستوى التركيب الوراثي؛ وتستغرق هذه العملية آلافًا وملايين السنين؛

– المظهريالتكيف (الذي ينشأ أثناء التطور الفردي للكائن الحي، ونتيجة لذلك يكتسب الكائن الحي مقاومة لبعض العوامل البيئية).

يتم تحديد التكيف المظهري أيضًا بواسطة برنامج وراثي، ولكن ليس على شكل تكيف مبرمج مسبقًا، ولكن على شكل قاعدة رد فعل، أي. نطاق العمليات الأيضية، وإمكانية ضمان استجابة الجسم للتغيرات في الظروف البيئية. وفي الوقت نفسه، تحويل هذه الفرص المحتملة إلى فرص حقيقية، أي. كما أن ضمان استجابة الجسم للمتطلبات البيئية أمر مستحيل دون تنشيط الجهاز الوراثي (زيادة تخليق الأحماض النووية والبروتينات والمركبات الأخرى). وتسمى هذه الظاهرة الأثر الهيكلي للتكيف.وفي الوقت نفسه، تزداد أيضًا كتلة الهياكل الغشائية المسؤولة عن إدراك الإشارة ونقل الأيونات وإمدادات الطاقة. وبعد توقف العامل البيئي يقل نشاط الجهاز الوراثي ويختفي الأثر البنيوي للتكيف. وهذا يدل على أنه في ضمان حالة التكيف، فإن العلاقة بين الوظائف والجهاز الوراثي هي حلقة وصل أساسية. ويجب التأكيد أيضًا على أن التغييرات الأيضية التي تهدف إلى ضمان حالة التكيف المظهري تشكل استراتيجية التكيف البيوكيميائيةوهو أحد المكونات الرئيسية لاستراتيجية التكيف الشاملة.

هناك نوعان من أشكال التكيف المظهري: قصير المدى (بما في ذلك الفوري والعاجل) وطويل المدى (التأقلم).

التكيف قصير المدى (عاجل):

- يحدث مباشرة بعد عمل التحفيز.

- يتم تنفيذه بسبب الهياكل الجاهزة والآليات الفسيولوجية التي تم تشكيلها مسبقًا. وهذا يعني أن: أ) يحتوي الجسم دائمًا على قدر معين من العناصر الهيكلية الاحتياطية، على سبيل المثال الميتوكوندريا، والجسيمات الحالة، والريبوسومات؛ ب) يمكن تنفيذ عمل الخلايا والأنسجة حسب نوع الازدواجية؛ ج) هناك كمية معينة من المواد الجاهزة: الهرمونات، والأحماض النووية، والبروتينات، وATP، والإنزيمات، والفيتامينات، وما إلى ذلك؛ وهذا ما يسمى احتياطي التكيف الهيكلي,والتي يمكن أن توفر استجابة فورية. ونظرًا لصغر هذا الاحتياطي، فإن نشاط الجسم يحدث في حدود القدرات الفسيولوجية.

للتكيف العاجل:

- العوامل الرئيسية هي نشاط مكونات غير محددة وتشكيل استجابة نمطية، بغض النظر عن طبيعة التحفيز؛

- تتطور متلازمة التكيف الحادة (أطلق عليها هانز سيلي اسم "الإجهاد" والتي تعني "التوتر" من الإنجليزية) في هذه الحالة:

يتم تنشيط نظام الغدة النخامية.

يزداد إنتاج الهرمون الموجه لقشر الكظر (ACTH)؛

يتم تعزيز تخليق الجلايكورتيكويدات والأدرينالين بواسطة الغدد الكظرية.

تتقلص الغدة الصعترية والطحال.

تعبئة الطاقة والموارد الهيكلية؛

يتم تحقيق حالة التكيف بسرعة، لكنها لن تكون مستقرة إلا إذا توقف العامل عن العمل؛ إذا استمر العامل في العمل، فإن التكيف يتبين أنه غير كامل، لأن الاحتياطيات استنفدت وتحتاج إلى تجديدها.

يتجلى التكيف العاجل من خلال ردود الفعل الحركية العامة أو السلوك العاطفي (على سبيل المثال، هروب الحيوان استجابة للألم؛ زيادة في إنتاج الحرارة استجابة للبرد؛ زيادة في فقدان الحرارة استجابة للحرارة؛ زيادة في التهوية الرئوية والدقيقة). الحجم استجابة لنقص الأكسجين).

التكيف على المدى الطويليتطور على أساس تنفيذ مرحلة التكيف العاجل، عندما يتم تنشيط الأنظمة التي تستجيب لحافز معين، ولكنها لا توفر حالة مستقرة، أو إذا استمر الحافز في العمل.

للتكيف على المدى الطويل:

- تقوم المراكز التنظيمية العليا بتنشيط النظام الهرموني وتبدأ مكونات التكيف المحددة في العمل؛

– يحدث تعبئة طاقة الجسم والموارد الهيكلية. هذا ممكن فقط من خلال تنشيط الجهاز الوراثي، الذي يضمن التخليق الحيوي المعزز للهياكل على الجزيئات (تحفيز تخليق الهرمونات والإنزيمات والحمض النووي الريبي (RNA) والبروتين وما إلى ذلك)، والعضوية (التخليق الحيوي وتضخم عضيات الخلية)، والخلوية (زيادة تكاثر الخلايا)، ومستويات الأنسجة والأعضاء (زيادة مكونات الأعضاء والأنسجة)؛

- يتم تنفيذ استراتيجية التكيف البيوكيميائية من خلال تركيب المواد الضرورية وتنسيق كمياتها والتحولات المتبادلة؛

– الدور الرائد في ضمان التكيف على المدى الطويل يلعبه الجهاز العصبي المركزي والجهاز الهرموني والجهاز الوراثي.

- الأثر الهيكلي الناتج عن التكيف (بسبب النشوء الحيوي للهياكل) يختفي تدريجياً عندما يتوقف النشاط المعزز للجهاز الوراثي؛ وتتحقق حالة الاستقرار بسبب وجود ردود فعل إيجابية وسلبية؛

– نتيجة عملية التكيف هو تحقيق الكائن الحي لحالة من الاستقرار مما يتيح للكائن الحي فرصة الوجود في ظروف جديدة.

إذا تجاوزت شدة العامل القدرات التكيفية للكائن الحي ولم تحدث حالة الاستقرار، فإن الكائن الحي يدخل في حالة من الإرهاق (يتم استنفاد هياكله وأنظمته ووظائفه)؛ ثم يتبع حالة ما قبل المرض والمرض.

عند مناقشة مسألة سمات التكيف عند الإنسان، لا بد من التأكيد على أن الإنسان له طبيعة بيولوجية وطبيعة اجتماعية. ولذلك فإن آليات تحقيق حالة التكيف عند الإنسان أكثر تعقيدا منها في الأنواع الأخرى من الكائنات الحية. من ناحية، فإن الشخص، ككائن بيولوجي، لديه جميع العمليات التكيفية التي تحددها قاعدة التفاعل وتهدف إلى تحقيق استقرار الجسم. في الوقت نفسه، فإن جسم الإنسان، الذي حقق في عملية التطور أعلى تخصص لأعضائه وأنظمته، وهو أعلى مستوى من تطور الجهاز العصبي، هو الأكثر قدرة على التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة. وفي الوقت نفسه، خلقت الطبيعة الاجتماعية للإنسان عددًا من سمات عمليات التكيف التي ينفرد بها الإنسان:

– زاد عدد العوامل البيئية البشرية المنشأ بشكل حاد في العقود الأخيرة، في حين تشكلت أنظمة التكيف على مدى ملايين السنين في غياب هذه العوامل أو في كثافتها الأقل بكثير وبالتالي ليست فعالة بما فيه الكفاية في الظروف البيئية الحديثة؛

– يكون الإنسان أقل ارتباطًا بالطبيعة، وأقل اعتمادًا عليها؛ يخضع للإيقاعات الاجتماعية، وينظم سلوكه بالوعي؛ في بعض الأحيان يختار بوعي السلوك غير المناسب؛

- لدى الشخص آليات تكيف إضافية (اجتماعية) (الملابس، الأحذية، السكن، تنظيم العمل، الطب، التربية البدنية، الفن، إلخ)؛

– يلعب نظام الإشارات الثاني دورًا رائدًا في التكيف البشري.

يعود تاريخ المعرفة البيئية إلى عدة قرون. يحتاج الأشخاص البدائيون بالفعل إلى معرفة معينة عن النباتات والحيوانات وأسلوب حياتهم وعلاقاتهم مع بعضهم البعض ومع البيئة. وكجزء من التطور العام للعلوم الطبيعية، كان هناك أيضًا تراكم للمعرفة التي تنتمي الآن إلى مجال العلوم البيئية. ظهرت البيئة كعلم مستقل في القرن التاسع عشر.

تم تقديم مصطلح علم البيئة (من البيت البيئي اليوناني، الشعارات - التدريس) إلى العلم من قبل عالم الأحياء الألماني إرنست هيكل.

في عام 1866، كتب في عمله "المورفولوجيا العامة للكائنات الحية" أن هذا هو "... مجموع المعرفة المتعلقة باقتصاديات الطبيعة: دراسة مجموعة العلاقات الكاملة بين الحيوان وبيئته، سواء العضوية أو العضوية". وغير العضوية، وقبل كل شيء، علاقاتها الودية أو العدائية مع تلك الحيوانات والنباتات التي تتصل بها بشكل مباشر أو غير مباشر. يصنف هذا التعريف علم البيئة كعلم بيولوجي. في بداية القرن العشرين. أدى تشكيل نهج منهجي وتطوير عقيدة المحيط الحيوي، وهو مجال واسع من المعرفة، بما في ذلك العديد من المجالات العلمية لكل من الدورات الطبيعية والإنسانية، بما في ذلك البيئة العامة، إلى انتشار وجهات نظر النظام البيئي في علم البيئة. أصبح الهدف الرئيسي للدراسة في علم البيئة هو النظام البيئي.

النظام البيئي عبارة عن مجموعة من الكائنات الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض ومع بيئتها من خلال تبادل المواد والطاقة والمعلومات بطريقة تجعل هذا النظام الواحد مستقرًا لفترة طويلة.

إن التأثير البشري المتزايد باستمرار على البيئة جعل من الضروري مرة أخرى توسيع حدود المعرفة البيئية. في النصف الثاني من القرن العشرين. لقد استلزم التقدم العلمي والتكنولوجي عددًا من المشكلات التي اكتسبت مكانة عالمية، وبالتالي، في مجال رؤية البيئة، أصبحت قضايا التحليل المقارن للأنظمة الطبيعية والتي من صنع الإنسان والبحث عن طرق للتعايش المتناغم والتنمية. ظهرت بوضوح.

وبناءً على ذلك، اختلفت بنية علم البيئة وأصبحت أكثر تعقيدًا. ويمكن الآن تمثيلها في أربعة فروع رئيسية، مقسمة أيضًا: علم البيئة الحيوية، وعلم البيئة الجيولوجية، وعلم البيئة البشرية، وعلم البيئة التطبيقية.

وهكذا، يمكننا تعريف علم البيئة بأنه علم القوانين العامة لعمل النظم البيئية ذات الرتب المختلفة، ومجموعة من القضايا العلمية والعملية المتعلقة بالعلاقة بين الإنسان والطبيعة.

2. العوامل البيئية وتصنيفها وأنواع تأثيراتها على الكائنات الحية

يتعرض أي كائن حي في الطبيعة لتأثير مجموعة واسعة من المكونات البيئية. تسمى أي خصائص أو مكونات البيئة التي تؤثر على الكائنات الحية بالعوامل البيئية.

تصنيف العوامل البيئية. العوامل البيئية (العوامل البيئية) متنوعة ولها طبيعة مختلفة وأفعال محددة. يتم تمييز المجموعات التالية من العوامل البيئية:

1. اللاأحيائية (العوامل ذات الطبيعة غير الحية):

أ) المناخ - ظروف الإضاءة، وظروف درجة الحرارة، وما إلى ذلك؛

ب) edaphic (محلي) - إمدادات المياه ونوع التربة والتضاريس؛

ج) الجبال - تيارات الهواء (الرياح) والمياه.

2. العوامل الحيوية هي جميع أشكال تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض:

النباتات النباتات. الحيوانات النباتات. نباتات الفطر. الكائنات الحية الدقيقة النباتية. حيوانات حيوانات. فطر الحيوانات. الكائنات الحية الدقيقة الحيوانية. فطر فطر. الكائنات الحية الدقيقة الفطريات. الكائنات الحية الدقيقة الكائنات الحية الدقيقة.

3. العوامل البشرية هي جميع أشكال نشاط المجتمع البشري التي تؤدي إلى تغييرات في موطن الأنواع الأخرى أو تؤثر بشكل مباشر على حياتهم. ويتزايد تأثير هذه المجموعة من العوامل البيئية بسرعة من سنة إلى أخرى.

أنواع تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية. العوامل البيئية لها تأثيرات مختلفة على الكائنات الحية. قد يكونوا:

المحفزات التي تساهم في ظهور التغيرات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية التكيفية (السبات، الفترة الضوئية)؛

المحددات التي تغير التوزيع الجغرافي للكائنات الحية بسبب استحالة وجودها في ظروف معينة؛

المعدلات التي تسبب تغيرات مورفولوجية وتشريحية في الكائنات الحية؛

إشارات تشير إلى التغيرات في العوامل البيئية الأخرى.

الأنماط العامة لعمل العوامل البيئية:

نظرا للتنوع الشديد للعوامل البيئية، فإن أنواع مختلفة من الكائنات الحية، التي تعاني من تأثيرها، تستجيب لها بشكل مختلف، ومع ذلك، من الممكن تحديد عدد من القوانين العامة (الأنماط) لعمل العوامل البيئية. دعونا ننظر إلى بعض منهم.

1. قانون الأمثل

2. قانون الفردية البيئية للأنواع

3. قانون العامل المحدود (المحدود).

4. قانون العمل الغامض

3. أنماط عمل العوامل البيئية على الكائنات الحية

1) القاعدة المثلى. بالنسبة للنظام البيئي أو الكائن الحي أو مرحلة معينة منه

التنمية هناك مجموعة من القيمة الأكثر ملاءمة للعامل. أين

العوامل مواتية؛ الكثافة السكانية القصوى. 2) التسامح.

وتعتمد هذه الخصائص على البيئة التي تعيش فيها الكائنات الحية. لو هي

مستقرة بطريقتها الخاصة

لديك فرصة أكبر للكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة.

3) قاعدة تفاعل العوامل. بعض العوامل قد تعزز أو

التخفيف من تأثير العوامل الأخرى.

4) قاعدة العوامل المقيدة. عامل ناقص أو

الزائدة تؤثر سلباً على الكائنات الحية وتحد من إمكانية ظهورها. قوة

عمل العوامل الأخرى. 5) الفترة الضوئية. في ظل الفترة الضوئية

فهم رد فعل الجسم على طول اليوم. رد فعل على التغيرات في الضوء.

6) التكيف مع إيقاع الظواهر الطبيعية. التكيف مع الحياة اليومية و

الإيقاعات الموسمية، ظواهر المد والجزر، إيقاعات النشاط الشمسي،

المراحل القمرية والظواهر الأخرى التي تتكرر بتكرار صارم.

إيك. التكافؤ (اللدونة) - القدرة على التنظيم. التكيف مع عمق. العوامل البيئية بيئة.

أنماط عمل العوامل البيئية على الكائنات الحية.

العوامل البيئية وتصنيفها. من المحتمل أن تكون جميع الكائنات الحية قادرة على التكاثر والانتشار غير المحدود: حتى الأنواع التي تقود نمط حياة مرتبطًا بها مرحلة نمو واحدة على الأقل تكون فيها قادرة على الانتشار الإيجابي أو السلبي. ولكن في الوقت نفسه، لا يختلط تكوين أنواع الكائنات الحية التي تعيش في مناطق مناخية مختلفة: يتميز كل منها بمجموعة معينة من أنواع الحيوانات والنباتات والفطريات. ويفسر ذلك الحد من التكاثر المفرط وانتشار الكائنات الحية عن طريق بعض الحواجز الجغرافية (البحار، سلاسل الجبال، الصحارى، إلخ)، والعوامل المناخية (درجة الحرارة والرطوبة، وما إلى ذلك)، وكذلك العلاقات بين الأنواع الفردية.

اعتمادا على طبيعة وخصائص العمل، تنقسم العوامل البيئية إلى غير حيوية، وأحيائية، وبشرية المنشأ (البشرية).

العوامل اللاأحيائية هي مكونات وخصائص ذات طبيعة غير حية تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية الفردية ومجموعاتها (درجة الحرارة، الضوء، الرطوبة، التركيب الغازي للهواء، الضغط، التركيب الملحي للمياه، وما إلى ذلك).

تشمل مجموعة منفصلة من العوامل البيئية أشكالًا مختلفة من النشاط الاقتصادي البشري التي تغير حالة موطن أنواع مختلفة من الكائنات الحية، بما في ذلك البشر أنفسهم (العوامل البشرية). خلال فترة قصيرة نسبيا من وجود الإنسان كنوع بيولوجي، غيرت أنشطته بشكل جذري مظهر كوكبنا، وهذا التأثير على الطبيعة يتزايد كل عام. يمكن أن تظل شدة عمل بعض العوامل البيئية مستقرة نسبيًا على مدى فترات تاريخية طويلة من تطور المحيط الحيوي (على سبيل المثال، الإشعاع الشمسي، والجاذبية، والتركيبة الملحية لمياه البحر، والتركيبة الغازية للغلاف الجوي، وما إلى ذلك). معظمها ذو كثافة متغيرة (درجة الحرارة والرطوبة وما إلى ذلك). تعتمد درجة التباين في كل عامل بيئي على خصائص موطن الكائنات الحية. على سبيل المثال، يمكن أن تختلف درجة الحرارة على سطح التربة بشكل كبير اعتمادًا على الوقت من السنة أو اليوم والطقس وما إلى ذلك، بينما في الخزانات الموجودة على أعماق أكثر من عدة أمتار لا توجد فروق في درجات الحرارة تقريبًا.

التغيرات في العوامل البيئية يمكن أن تكون:

دوري، اعتمادًا على الوقت من اليوم، والوقت من السنة، وموقع القمر بالنسبة للأرض، وما إلى ذلك؛

غير دورية، على سبيل المثال، الانفجارات البركانية والزلازل والأعاصير وغيرها.

موجهة عبر فترات زمنية تاريخية كبيرة، على سبيل المثال، التغيرات في مناخ الأرض المرتبطة بإعادة توزيع نسبة مساحات الأرض والمحيطات العالمية.

يتكيف كل كائن حي باستمرار مع مجموعة العوامل البيئية المعقدة بأكملها، أي إلى الموائل، وينظم عمليات الحياة وفقًا للتغيرات في هذه العوامل. الموئل هو مجموعة من الظروف التي يعيش فيها أفراد أو مجموعات سكانية أو مجموعات من الكائنات الحية.

أنماط تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية. على الرغم من أن العوامل البيئية شديدة التنوع والاختلاف في طبيعتها، إلا أنه يتم ملاحظة بعض أنماط تأثيرها على الكائنات الحية، وكذلك ردود فعل الكائنات الحية على عمل هذه العوامل. تسمى تكيفات الكائنات الحية مع الظروف البيئية بالتكيفات. يتم إنتاجها على جميع مستويات تنظيم المادة الحية: من الجزيئية إلى التكاثر الحيوي. التكيفات ليست ثابتة لأنها تتغير خلال التطور التاريخي للأنواع الفردية اعتمادا على التغيرات في شدة العوامل البيئية. يتكيف كل نوع من الكائنات الحية مع ظروف معيشية معينة بطريقة خاصة: لا يوجد نوعان متقاربان متشابهان في تكيفاتهما (قاعدة الفردية البيئية). وهكذا، فإن الخلد (سلسلة آكلة الحشرات) وفأر الخلد (سلسلة القوارض) يتكيفان للوجود في التربة. لكن الخلد يحفر الممرات بأطرافه الأمامية، وفأر الخلد يحفر بقواطعه، ويخرج التراب برأسه.

إن التكيف الجيد للكائنات الحية مع عامل معين لا يعني نفس التكيف مع الآخرين (قاعدة الاستقلال النسبي للتكيف). على سبيل المثال، الأشنات، التي يمكن أن تستقر على ركائز فقيرة بالمواد العضوية (مثل الصخور) وتتحمل فترات الجفاف، تكون حساسة جدًا لتلوث الهواء.

هناك أيضًا القانون الأمثل: كل عامل له تأثير إيجابي على الجسم فقط ضمن حدود معينة. تسمى شدة تأثير العامل البيئي المناسب للكائنات الحية من نوع معين بالمنطقة المثلى. كلما انحرفت شدة عمل عامل بيئي معين عن العامل الأمثل في اتجاه أو آخر، كلما كان تأثيره المثبط على الكائنات الحية أكثر وضوحًا (المنطقة المتشائمة). تسمى شدة تأثير العامل البيئي، الذي يجعل وجود الكائنات الحية مستحيلا، بالحدود العليا والدنيا للتحمل (النقاط الحرجة للحد الأقصى والحد الأدنى). تحدد المسافة بين حدود التحمل التكافؤ البيئي لنوع معين بالنسبة لعامل معين. وبالتالي فإن التكافؤ البيئي هو مدى شدة تأثير العامل البيئي الذي يمكن فيه وجود نوع معين.

يُشار إلى التكافؤ البيئي الواسع للأفراد من نوع معين بالنسبة إلى عامل بيئي محدد بالبادئة "eur-". وبالتالي، يتم تصنيف الثعالب القطبية الشمالية على أنها حيوانات متجانسة الحرارة، حيث يمكنها تحمل تقلبات كبيرة في درجات الحرارة (في حدود 80 درجة مئوية). تنتمي بعض اللافقاريات (الإسفنج، السربنتين، شوكيات الجلد) إلى كائنات حية، وبالتالي تستقر من المنطقة الساحلية إلى أعماق كبيرة، وتتحمل تقلبات الضغط الكبيرة. تسمى الأنواع التي يمكنها العيش في نطاق واسع من تقلبات العوامل البيئية المختلفة اسم eurybiontnyms. ويُشار إلى التكافؤ البيئي الضيق، أي عدم القدرة على تحمل تغيرات كبيرة في عامل بيئي معين، بالبادئة "انقباض الحرارة" (على سبيل المثال، ضيق الحرارة). ، stenobiontny، وما إلى ذلك).

إن الحدود المثلى والحدود لتحمل الجسم بالنسبة لعامل معين تعتمد على شدة عمل الآخرين. على سبيل المثال، في الطقس الجاف والرياح، يكون من الأسهل تحمل درجات الحرارة المنخفضة. لذا فإن الحد الأمثل وحدود التحمل للكائنات الحية فيما يتعلق بأي عامل بيئي يمكن أن يتحول في اتجاه معين اعتمادًا على القوة وبأي تركيبة تعمل العوامل الأخرى (ظاهرة تفاعل العوامل البيئية).

لكن التعويض المتبادل للعوامل البيئية الحيوية له حدود معينة ولا يمكن استبدال أي منها بآخر: إذا تجاوزت شدة تأثير عامل واحد على الأقل حدود التحمل، يصبح وجود النوع مستحيلا، على الرغم من الشدة المثلى للقوة. عمل الآخرين. وبالتالي، فإن نقص الرطوبة يمنع عملية التمثيل الضوئي حتى مع الإضاءة المثالية وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

العامل الذي تتجاوز شدة تأثيره حدود التحمل يسمى الحد. تحدد العوامل المحددة منطقة توزيع النوع (المنطقة). على سبيل المثال، فإن انتشار العديد من الأنواع الحيوانية في الشمال يعوقه نقص الحرارة والضوء، وفي الجنوب بسبب نقص مماثل في الرطوبة.

وبالتالي، فإن وجود نوع معين وازدهاره في موطن معين يتحدد من خلال تفاعله مع مجموعة كاملة من العوامل البيئية. إن شدة عمل أي منها غير الكافية أو المفرطة تجعل من المستحيل تحقيق الازدهار ووجود الأنواع الفردية.

العوامل البيئية هي أي مكونات البيئة التي تؤثر على الكائنات الحية ومجموعاتها؛ وهي مقسمة إلى غير أحيائية (مكونات ذات طبيعة غير حية)، وأحيائية (أشكال مختلفة من التفاعل بين الكائنات الحية)، وبشرية المنشأ (أشكال مختلفة من النشاط الاقتصادي البشري).

تسمى تكيفات الكائنات الحية مع الظروف البيئية بالتكيفات.

أي عامل بيئي له حدود معينة فقط من التأثير الإيجابي على الكائنات الحية (القانون الأمثل). تسمى حدود شدة عمل العامل الذي يصبح عنده وجود الكائنات الحية مستحيلاً بالحدود العليا والدنيا للتحمل.

يمكن أن تختلف الحدود المثلى وحدود التحمل للكائنات فيما يتعلق بأي عامل بيئي في اتجاه معين اعتمادًا على شدته وبأي مجموعة تعمل العوامل البيئية الأخرى (ظاهرة تفاعل العوامل البيئية). لكن التعويض المتبادل بينهما محدود: فلا يمكن استبدال أي عامل حيوي بعوامل أخرى. يسمى العامل البيئي الذي يتجاوز حدود التحمل بالحد، فهو يحدد نطاق نوع معين.

اللدونة البيئية للكائنات الحية

اللدونة البيئية للكائنات الحية (التكافؤ البيئي) هي درجة قدرة النوع على التكيف مع التغيرات في العوامل البيئية. ويتم التعبير عنها من خلال مجموعة قيم العوامل البيئية التي يحافظ فيها نوع معين على نشاط الحياة الطبيعي. كلما اتسع النطاق، زادت اللدونة البيئية.

تسمى الأنواع التي يمكن أن توجد مع انحرافات صغيرة للعامل عن المستوى الأمثل عالية التخصص، وتسمى الأنواع التي يمكنها تحمل التغيرات الكبيرة في العامل بالتكيف على نطاق واسع.

يمكن اعتبار اللدونة البيئية فيما يتعلق بعامل واحد وفيما يتعلق بمجموعة معقدة من العوامل البيئية. تتم الإشارة إلى قدرة الأنواع على تحمل التغيرات الكبيرة في عوامل معينة من خلال المصطلح المقابل بالبادئة "كل":

يوريثرميك (البلاستيك لدرجة الحرارة)

Eurygolinaceae (ملوحة الماء)

يوريفوتيك (البلاستيك للضوء)

يوريجيريك (البلاستيك للرطوبة)

يوريويك (البلاستيك للموئل)

Euryphagous (البلاستيك للأغذية).

يتم تحديد الأنواع المتكيفة مع التغييرات الطفيفة في هذا العامل بمصطلح بالبادئة "steno". تُستخدم هذه البادئات للتعبير عن درجة التسامح النسبية (على سبيل المثال، في الأنواع التي تعاني من ضيق الحرارة، تكون درجة الحرارة البيئية المثلى ودرجة الحرارة المتشائمة قريبتين من بعضهما).

الأنواع التي تتمتع بمرونة بيئية واسعة فيما يتعلق بمجموعة من العوامل البيئية هي يوريبيونت؛ الأنواع ذات القدرة الفردية المنخفضة على التكيف هي stenobionts. تميز Eurybiontism و isthenobiontism أنواعًا مختلفة من تكيف الكائنات الحية من أجل البقاء. إذا تطورت eurybionts لفترة طويلة في ظروف جيدة، فإنها يمكن أن تفقد اللدونة البيئية وتطور سمات stenobionts. الأنواع التي توجد مع تقلبات كبيرة في العامل تكتسب مرونة بيئية متزايدة وتصبح يوريبيونت.

على سبيل المثال، يوجد عدد أكبر من الستنوبيونات في البيئة المائية، نظرًا لأن خصائصها مستقرة نسبيًا واتساع تقلبات العوامل الفردية صغيرة. في بيئة جوية-أرضية أكثر ديناميكية، تسود اليوربيونات. تتمتع الحيوانات ذوات الدم الحار بتكافؤ بيئي أوسع من الحيوانات ذوات الدم البارد. تميل الكائنات الصغيرة والكبيرة إلى طلب ظروف بيئية أكثر اتساقًا.

تنتشر Eurybionts على نطاق واسع، وتضيق نطاقاتها. ومع ذلك، في بعض الحالات، بسبب التخصص العالي، تمتلك StenoBionts أراضي واسعة النطاق. على سبيل المثال، يعتبر عقاب الطيور آكل الأسماك من الحيوانات المفترسة النموذجية، ولكن بالنسبة للعوامل البيئية الأخرى فهو من نوع يوربيونت. بحثاً عن الغذاء اللازم، يستطيع الطائر الطيران لمسافات طويلة، لذا فهو يحتل نطاقاً كبيراً.

اللدونة هي قدرة الكائن الحي على الوجود في نطاق معين من قيم العوامل البيئية. يتم تحديد اللدونة من خلال معيار التفاعل.

حسب درجة اللدونة بالنسبة للعوامل الفردية، تنقسم جميع الأنواع إلى ثلاث مجموعات:

Stenotopes هي الأنواع التي يمكن أن توجد في نطاق ضيق من قيم العوامل البيئية. على سبيل المثال، معظم نباتات الغابات الاستوائية الرطبة.

Eurytopes هي أنواع مرنة على نطاق واسع قادرة على استعمار بيئات مختلفة، على سبيل المثال، جميع الأنواع العالمية.

تحتل Mesotopes موقعًا متوسطًا بين stenotopes وeurytopes.

يجب أن نتذكر أن النوع يمكن، على سبيل المثال، أن يكون ضيقًا وفقًا لعامل واحد، وموضعيًا وفقًا لعامل آخر، والعكس صحيح. على سبيل المثال، يعتبر الإنسان يوريتوپًا بالنسبة لدرجة حرارة الهواء، ولكنه قِصَرٌ بالنسبة لمحتوى الأكسجين الموجود فيه.

1. العوامل غير الحيوية. تشمل هذه الفئة من العوامل جميع الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبيئة. وهي الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة والضغط وكيمياء الماء والغلاف الجوي والتربة وطبيعة التضاريس وتكوين الصخور وظروف الرياح. يتم توحيد أقوى مجموعة من العوامل مناخيعوامل. أنها تعتمد على خط العرض وموقع القارات. هناك العديد من العوامل الثانوية. خط العرض له التأثير الأكبر على درجة الحرارة وفترة الضوء. موقع القارات هو سبب جفاف أو رطوبة المناخ. المناطق الداخلية أكثر جفافًا من المناطق الطرفية، مما يؤثر بشكل كبير على تمايز الحيوانات والنباتات في القارات. يلعب نظام الرياح، باعتباره أحد مكونات العامل المناخي، دورًا مهمًا للغاية في تكوين أشكال الحياة النباتية.

المناخ العالمي هو مناخ الكوكب الذي يحدد أداء و التنوع البيولوجي للمحيط الحيوي. المناخ الإقليمي هو مناخ القارات والمحيطات، بالإضافة إلى تقسيماتها الطبوغرافية الكبيرة. المناخ المحلي – مناخ المرؤوسينالهياكل الاجتماعية والجغرافية الإقليمية للمناظر الطبيعية: مناخ فلاديفوستوك ومناخ حوض نهر بارتيزانسكايا. المناخ المحلي (تحت الحجر، خارج الحجر، بستان، المقاصة).

وأهم العوامل المناخية: الضوء، درجة الحرارة، الرطوبة.

ضوءهو أهم مصدر للطاقة على كوكبنا. إذا كان الضوء بالنسبة للحيوانات أقل أهمية من درجة الحرارة والرطوبة، فهو الأكثر أهمية بالنسبة لنباتات التمثيل الضوئي.

المصدر الرئيسي للضوء هو الشمس. يتم تحديد الخصائص الرئيسية للطاقة الإشعاعية كعامل بيئي من خلال الطول الموجي. يشمل الإشعاع الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو والإشعاع المخترق.

تعتبر الأشعة البرتقالية والحمراء والأزرق والبنفسجية والأشعة فوق البنفسجية مهمة للنباتات. تنعكس الأشعة الصفراء والخضراء عن طريق النباتات أو تمتصها بكميات صغيرة. الأشعة المنعكسة تعطي النباتات لونها الأخضر. للأشعة فوق البنفسجية تأثير كيميائي على الكائنات الحية (فهي تغير سرعة واتجاه التفاعلات الكيميائية الحيوية)، وللأشعة تحت الحمراء تأثير حراري.

العديد من النباتات لديها استجابة ضوئية للضوء. المدارية- هذه هي الحركة الاتجاهية واتجاه النباتات، على سبيل المثال، عباد الشمس "يتبع" الشمس.

بالإضافة إلى جودة الأشعة الضوئية، فإن كمية الضوء الساقطة على النبات لها أيضًا أهمية كبيرة. تعتمد شدة الإضاءة على خط العرض الجغرافي للمنطقة، والموسم، والوقت من اليوم، والغيوم والغبار المحلي في الغلاف الجوي. إن اعتماد الطاقة الحرارية على خطوط العرض يدل على أن الضوء هو أحد العوامل المناخية.

تعتمد حياة العديد من النباتات على الفترة الضوئية. يفسح النهار المجال لليل وتتوقف النباتات عن تصنيع الكلوروفيل. يتم استبدال النهار القطبي بالليل القطبي والنباتات وتتوقف العديد من الحيوانات عن العمل وتتجمد (السبات).

بالنسبة للضوء، تنقسم النباتات إلى ثلاث مجموعات: محبة للضوء، محبة للظل، ومتسامحة مع الظل. محب للضوءلا يمكنهم التطور بشكل طبيعي إلا مع إضاءة كافية، ولا يتحملون أو لا يتحملون حتى سوادًا طفيفًا. محبة للظلتوجد فقط في المناطق المظللة ولا توجد أبدًا في ظروف الإضاءة العالية. يتحمل الظلتتميز النباتات بسعة بيئية واسعة بالنسبة لعامل الضوء.

درجة حرارةيعد من أهم العوامل المناخية. ويعتمد عليه مستوى وشدة عملية التمثيل الغذائي والتمثيل الضوئي والعمليات الكيميائية الحيوية والفسيولوجية الأخرى.

توجد الحياة على الأرض في نطاق واسع من درجات الحرارة. نطاق درجة الحرارة الأكثر قبولًا للحياة هو من 0 0 إلى 50 درجة مئوية. بالنسبة لمعظم الكائنات الحية، تعتبر هذه درجات حرارة مميتة. الاستثناءات: العديد من الحيوانات الشمالية، حيث يحدث تغيير في الفصول، قادرة على تحمل درجات حرارة الشتاء تحت درجة التجمد. النباتات قادرة على تحمل درجات الحرارة تحت الصفر في فصل الشتاء، عندما يتوقف نشاطها النشط. في ظل الظروف التجريبية، تحملت بعض البذور والأبواغ وحبوب اللقاح للنباتات والديدان الخيطية والدوارات والأكياس الأولية درجات حرارة تتراوح بين - 190 درجة مئوية وحتى - 273 درجة مئوية. ولكن لا تزال غالبية الكائنات الحية قادرة على العيش في درجات حرارة تتراوح بين 0 و - 0 درجة مئوية. 50 0 ج. يتم تحديد خصائص البروتينات ونشاط الإنزيم. أحد وسائل التكيف لتحمل درجات الحرارة غير المواتية هو أنابيوسيس– توقف العمليات الحيوية في الجسم.

على العكس من ذلك، في البلدان الحارة، تكون درجات الحرارة المرتفعة إلى حد ما هي القاعدة. من المعروف أن عددًا من الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تعيش في مصادر تزيد درجات حرارتها عن 70 درجة مئوية. ويمكن لجراثيم بعض البكتيريا أن تتحمل تسخينًا قصير المدى يصل إلى 160-180 درجة مئوية.

الكائنات الحية يوريثرميك و تضيق الحرارة- الكائنات الحية التي يرتبط عملها بتدرجات درجات الحرارة الواسعة والضيقة، على التوالي. البيئة السحيقة (0˚) هي البيئة الأكثر ثباتًا.

التقسيم الجغرافي الحيوي(المناطق القطبية الشمالية والشمالية وشبه الاستوائية والاستوائية) تحدد إلى حد كبير تكوين الكائنات الحية والنظم البيئية. يمكن أن يكون التناظرية للتوزيع المناخي على أساس عامل خط العرض المناطق الجبلية.

بناءً على العلاقة بين درجة حرارة جسم الحيوان ودرجة حرارة البيئة المحيطة، تنقسم الكائنات الحية إلى:

– poikilothermicالكائنات الحية هي المياه الباردة مع درجات حرارة متغيرة. تقترب درجة حرارة الجسم من درجة الحرارة المحيطة؛

– الحرارة المنزلية– الكائنات ذات الدم الحار مع درجة حرارة داخلية ثابتة نسبيا. تتمتع هذه الكائنات بمزايا كبيرة في استغلال البيئة.

بالنسبة لعامل درجة الحرارة، تنقسم الأنواع إلى المجموعات البيئية التالية:

الأنواع التي تفضل البرد هي محبو التبريدو كريوفيت.

الأنواع ذات النشاط الأمثل في منطقة درجات الحرارة المرتفعة تنتمي إليها محب للحرارةو نباتات حرارية.

رطوبة. تحدث جميع العمليات البيوكيميائية في الكائنات الحية في بيئة مائية. الماء ضروري للحفاظ على السلامة الهيكلية للخلايا في جميع أنحاء الجسم. ويشارك بشكل مباشر في عملية تكوين المنتجات الأولية لعملية التمثيل الضوئي.

يتم تحديد الرطوبة من خلال كمية هطول الأمطار. يعتمد توزيع هطول الأمطار على خط العرض الجغرافي، وقرب المسطحات المائية الكبيرة، والتضاريس. يتم توزيع كمية الأمطار بشكل غير متساو على مدار العام. وبالإضافة إلى ذلك، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار طبيعة هطول الأمطار. يعمل رذاذ الصيف على ترطيب التربة بشكل أفضل من المطر، حيث يحمل تيارات من الماء لا يتوفر لها الوقت للنقع في التربة.

تتكيف النباتات التي تعيش في مناطق ذات توافر رطوبة مختلف بشكل مختلف مع نقص الرطوبة أو زيادتها. يتم تنظيم توازن الماء في جسم النباتات في المناطق القاحلة بسبب تطور نظام جذر قوي وقوة الشفط للخلايا الجذرية، فضلاً عن انخفاض سطح التبخر. تتساقط أوراق العديد من النباتات وحتى البراعم بأكملها (الساكسول) خلال فترة الجفاف، وفي بعض الأحيان يحدث انخفاض جزئي أو حتى كامل للأوراق. التكيف الغريب مع المناخ الجاف هو إيقاع تطور بعض النباتات. وهكذا، فإن النباتات سريعة الزوال، باستخدام رطوبة الربيع، تتمكن من الإنبات في وقت قصير جدًا (15-20 يومًا)، وتطور الأوراق، وتزدهر وتشكل الفواكه والبذور، مع بداية الجفاف تموت. إن قدرة العديد من النباتات على تجميع الرطوبة في أعضائها النباتية - الأوراق والسيقان والجذور - تساعد أيضًا على مقاومة الجفاف..

فيما يتعلق بالرطوبة، تتميز المجموعات البيئية التالية من النباتات. النباتات المائية، أو هيدروبونتس، هي النباتات التي يعتبر الماء بيئتها المعيشية.

نباتات رطبة- النباتات التي تعيش في الأماكن التي يكون فيها الهواء مشبعًا ببخار الماء وتحتوي التربة على الكثير من قطرات الرطوبة السائلة - في المروج المغمورة بالمياه والمستنقعات وفي الأماكن الرطبة المظللة في الغابات وعلى ضفاف الأنهار والبحيرات. تتبخر النباتات الرطبة كثيرًا من الرطوبة بسبب الثغور، والتي غالبًا ما توجد على جانبي الورقة. الجذور متفرعة بشكل ضئيل والأوراق كبيرة.

النباتات المتوسطة- نباتات الموائل ذات الرطوبة المعتدلة. وتشمل هذه أعشاب المروج وجميع الأشجار المتساقطة والعديد من المحاصيل الحقلية والخضروات والفواكه والتوت. لديهم نظام جذر متطور وأوراق كبيرة مع ثغور على جانب واحد.

نباتات جفافية- النباتات التي تكيفت مع الحياة في الأماكن ذات المناخ الجاف. وهي شائعة في السهوب والصحاري وشبه الصحاري. تنقسم النباتات الصفراوية إلى مجموعتين: العصارة والنباتات الصلبة.

العصارة(من اللات. عصاري- عصيرية، دهنية، سميكة) نباتات معمرة ذات سيقان أو أوراق سمين عصيرية يتم تخزين الماء فيها.

الصلبة(من اليونانية سكليروس– صلبة وجافة) – وهي العكرش وعشب الريش والساكسول ونباتات أخرى. لا تحتوي أوراقها وسيقانها على مخزون من الماء، وتبدو جافة نوعًا ما، نظرًا للكمية الكبيرة من الأنسجة الميكانيكية، وأوراقها صلبة وصلبة.

قد تكون هناك عوامل أخرى مهمة أيضًا في توزيع النباتات، على سبيل المثال. طبيعة وخصائص التربة. وبالتالي، هناك نباتات يكون العامل البيئي المحدد لها هو محتوى الملح في التربة. هذا النباتات الملحية. مجموعة خاصة تتكون من محبي التربة الجيرية - محبو الكالسيوم. نفس الأنواع "المرتبطة بالتربة" هي النباتات التي تعيش في التربة التي تحتوي على معادن ثقيلة.

تشمل العوامل البيئية التي تؤثر على حياة الكائنات الحية وتوزيعها أيضًا تكوين الهواء وحركته، وطبيعة التضاريس، وغيرها الكثير.

أساس الاختيار بين الأنواع هو النضال داخل النوع. ولهذا السبب، كما يعتقد تشارلز داروين، يولد عدد من الكائنات الحية الصغيرة أكثر من تلك التي تصل إلى مرحلة البلوغ. وفي الوقت نفسه، فإن غلبة عدد الكائنات الحية المولودة على عدد الكائنات الحية التي تبقى على قيد الحياة حتى مرحلة النضج تعوض عن ارتفاع معدل الوفيات في المراحل الأولى من التطور. ولذلك، كما أشار س.أ. سيفيرتسوف، يرتبط حجم الخصوبة باستمرار النوع.

وبالتالي، تهدف العلاقات بين الأنواع إلى تكاثر الأنواع وانتشارها.

يوجد في عالم الحيوان والنبات عدد كبير من الأجهزة التي تسهل الاتصال بين الأفراد أو على العكس تمنع تصادمهم. مثل هذه التكيفات المتبادلة داخل النوع كانت تسمى S.A. سيفيرتسوف التطابقات . وهكذا، نتيجة للتكيفات المتبادلة، يكون لدى الأفراد شكل وبيئة وسلوك مميز يضمن التقاء الجنسين والتزاوج الناجح والتكاثر وتربية النسل. تم إنشاء خمس مجموعات من التطابقات:

– الأجنة أو اليرقات والأفراد الأبوين (الجرابيات) ؛

– الأفراد من مختلف الجنسين (الجهاز التناسلي للذكور والإناث);

- أفراد من نفس الجنس، معظمهم من الذكور (قرون وأسنان الذكور، تستخدم في المعارك من أجل الأنثى)؛

– الإخوة والأخوات من نفس الجيل فيما يتعلق بنمط حياة القطيع (الأماكن التي تسهل التوجه عند الفرار)؛

– أفراد متعددة الأشكال في الحشرات المستعمرة (تخصص الأفراد للقيام بوظائف معينة).

يتم التعبير عن سلامة الأنواع أيضًا في وحدة العشائر المتكاثرة وتجانس تركيبها الكيميائي ووحدة تأثيرها على البيئة.

أكل لحوم البشر– هذا النوع من العلاقات بين الأنواع ليس من غير المألوف في حضنة الطيور الجارحة والحيوانات. عادة ما يتم تدمير الأضعف على يد الأقوى، وأحيانًا على يد والديهم.

استنزاف ذاتي التجمعات النباتية. تؤثر المنافسة بين الأنواع على نمو وتوزيع الكتلة الحيوية داخل مجموعات النباتات. ومع نمو الأفراد، يزداد حجمهم، وتزداد احتياجاتهم، ونتيجة لذلك تزداد المنافسة بينهم، مما يؤدي إلى الوفاة. يعتمد عدد الأفراد الباقين على قيد الحياة ومعدل نموهم على الكثافة السكانية. يسمى الانخفاض التدريجي في كثافة الأفراد المتنامية بالترقق الذاتي.

ولوحظت ظاهرة مماثلة في مزارع الغابات.

العلاقات بين الأنواع. يمكن تسمية أهم أشكال وأنواع العلاقات بين الأنواع وأكثرها تكرارًا:

مسابقة. هذا النوع من العلاقات يحدد حكم غوز. وفقًا لهذه القاعدة، لا يمكن لنوعين أن يشغلا نفس المكان البيئي في نفس الوقت، وبالتالي يحلان محل بعضهما البعض بالضرورة. على سبيل المثال، شجرة التنوب تحل محل خشب البتولا.

أليلوباتية- هذا هو التأثير الكيميائي لبعض النباتات على غيرها من خلال إطلاق المواد المتطايرة. حاملات العمل الأليلوباثي هي المواد الفعالة - كولن. بسبب تأثير هذه المواد، يمكن أن تسمم التربة، يمكن أن تتغير طبيعة العديد من العمليات الفسيولوجية، وفي الوقت نفسه، تتعرف النباتات على بعضها البعض من خلال الإشارات الكيميائية.

التبادلية– درجة شديدة من الارتباط بين الأنواع حيث يستفيد كل منها من ارتباطه بالآخر. على سبيل المثال، النباتات والبكتيريا المثبتة للنيتروجين؛ غطاء الفطر وجذور الأشجار.

معايشة– شكل من أشكال التعايش حيث يستخدم أحد الشركاء (comensal) الآخر (المالك) لتنظيم اتصالاته مع البيئة الخارجية، لكنه لا يدخل في علاقات وثيقة معه. تم تطوير التعايش على نطاق واسع في النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية - وهذا هو السكن والحماية (مخالب شقائق النعمان البحرية تحمي الأسماك) والعيش في جسم الكائنات الحية الأخرى أو على سطحها (نباتات نباتية).

افتراس- هذه طريقة للحصول على الطعام عن طريق الحيوانات (في كثير من الأحيان النباتات)، حيث يصطادون ويقتلون ويأكلون الحيوانات الأخرى. يحدث الافتراس في جميع أنواع الحيوانات تقريبًا. أثناء التطور، تمتلك الحيوانات المفترسة أجهزة عصبية وأعضاء حسية متطورة تسمح لها باكتشاف الفريسة والتعرف عليها، بالإضافة إلى وسائل أسر الفريسة وقتلها وأكلها وهضمها (مخالب حادة قابلة للسحب في القطط، وغدد سامة للعديد من العناكب، وخلايا لاذعة في شقائق النعمان البحرية، والإنزيمات التي تحطم البروتينات وغيرها). يحدث تطور الحيوانات المفترسة والفرائس جنبًا إلى جنب. خلال هذه العملية، تقوم الحيوانات المفترسة بتحسين أساليب هجومها، كما يقوم الضحايا بتحسين أساليب دفاعهم.

تحديد العوامل المقيدة له أهمية عملية كبيرة. في المقام الأول لزراعة المحاصيل: استخدام الأسمدة اللازمة، وتجير التربة، واستصلاح الأراضي، وما إلى ذلك. تسمح لك بزيادة الإنتاجية وزيادة خصوبة التربة وتحسين وجود النباتات المزروعة.

1. ماذا تعني البادئات "evry" و"steno" في اسم النوع؟ أعط أمثلة على eurybionts و stenobionts.

مجموعة واسعة من التسامح الأنواعوفيما يتعلق بالعوامل البيئية اللاأحيائية، يتم تحديدها بإضافة البادئة إلى اسم العامل "كل. يتميز عدم القدرة على تحمل التقلبات الكبيرة في العوامل أو الحد المنخفض من القدرة على التحمل بالبادئة "stheno"، على سبيل المثال، الحيوانات التي تعاني من ضيق الحرارة. التغيرات الصغيرة في درجة الحرارة لها تأثير ضئيل على الكائنات الحية الحرارية ويمكن أن تكون كارثية بالنسبة للكائنات الحية التي تعاني من ضيق الحرارة. الأنواع التي تتكيف مع درجات الحرارة المنخفضة هي محب للتبريد(من اليونانية كريوس - بارد)، وإلى درجات الحرارة المرتفعة - محب للحرارة.وتنطبق أنماط مماثلة على عوامل أخرى. يمكن أن تكون النباتات محبة للماء، أي. يطالبون بالمياه و محب للجفاف(يتحمل الجفاف).

فيما يتعلق بالمحتوى أملاحفي الموطن يميزون بين eurygals و stenogals (من gals اليونانية - ملح) ، إلى إضاءة - euryphotes و stenophotes، فيما يتعلق ب لحموضة البيئة– الأنواع euryionic و stenionic.

نظرًا لأن eurybiontism تجعل من الممكن ملء مجموعة متنوعة من الموائل، وتضيق تضييق نطاق الأماكن المناسبة للأنواع بشكل حاد، فغالبًا ما تسمى هاتان المجموعتان يورو - و stenobionts. العديد من الحيوانات الأرضية التي تعيش في المناخات القارية قادرة على تحمل التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة والرطوبة والإشعاع الشمسي.

تشمل Stenobionts- بساتين الفاكهة، سمك السلمون المرقط، طيهوج البندق في الشرق الأقصى، أسماك أعماق البحار).

تسمى الحيوانات التي تكون stenobiont فيما يتعلق بعدة عوامل في نفس الوقت stenobionts بالمعنى الواسع للكلمة (الأسماك التي تعيش في الأنهار والجداول الجبلية، لا تستطيع تحمل درجات الحرارة المرتفعة جدًا ومستويات الأكسجين المنخفضة، سكان المناطق الاستوائية الرطبة، غير المتكيفين مع درجات الحرارة المنخفضة وانخفاض رطوبة الهواء).

يوربيونتس تشملخنفساء كولورادو للبطاطس، الفأر، الفئران، الذئاب، الصراصير، القصب، عشبة القمح.

1. تكيف الكائنات الحية مع العوامل البيئية. أنواع التكيف.

التكيف (من اللات. التكيف - التكيف ) - هذا تكيف تطوري للكائنات البيئية، معبرًا عنه بالتغيرات في خصائصها الخارجية والداخلية.

الأفراد الذين فقدوا لسبب ما القدرة على التكيف، في ظروف التغيرات في أنظمة العوامل البيئية، محكوم عليهم إزالة، أي. إلى الانقراض.

أنواع التكيف: التكيف المورفولوجي والفسيولوجي والسلوكي.

التشكل هودراسة الأشكال الخارجية للكائنات الحية وأجزائها.

1.التكيف المورفولوجي- يتجلى هذا التكيف في التكيف مع السباحة السريعة في الحيوانات المائية، والبقاء على قيد الحياة في ظروف درجات الحرارة المرتفعة ونقص الرطوبة - في الصبار وغيرها من العصارة.

2.التكيفات الفسيولوجيةتكمن في خصوصيات المجموعة الأنزيمية في الجهاز الهضمي للحيوانات، والتي يحددها تكوين الطعام. على سبيل المثال، يستطيع سكان الصحاري الجافة تلبية احتياجاتهم من الرطوبة من خلال الأكسدة البيوكيميائية للدهون.

3.التكيفات السلوكية (الأخلاقية).تظهر في مجموعة واسعة من الأشكال. على سبيل المثال، هناك أشكال من السلوك التكيفي للحيوانات تهدف إلى ضمان التبادل الحراري الأمثل مع البيئة. يمكن أن يتجلى السلوك التكيفي في إنشاء الملاجئ، والحركات نحو ظروف درجة الحرارة الأكثر ملاءمة والمفضلة، واختيار الأماكن ذات الرطوبة أو الضوء الأمثل. تتميز العديد من اللافقاريات بموقف انتقائي تجاه الضوء، والذي يتجلى في الاقتراب أو المسافات من المصدر (سيارات الأجرة). ومن المعروف الحركات اليومية والموسمية للثدييات والطيور، بما في ذلك الهجرات والطيران، وكذلك تحركات الأسماك عبر القارات.

يمكن أن يظهر السلوك التكيفي في الحيوانات المفترسة أثناء الصيد (تتبع الفريسة وملاحقتها) وفي ضحاياها (الاختباء وإرباك المسار). سلوك الحيوانات خلال موسم التزاوج وأثناء إطعام النسل محدد للغاية.

هناك نوعان من التكيف مع العوامل الخارجية. طريقة سلبية للتكيف– هذا التكيف حسب نوع التحمل (التسامح، التحمل) يتمثل في ظهور درجة معينة من المقاومة لعامل معين، والقدرة على الحفاظ على الوظائف عندما تتغير قوة تأثيره.. ويتشكل هذا النوع من التكيف على النحو خاصية مميزة للأنواع وتتحقق على مستوى الأنسجة الخلوية. النوع الثاني من الأجهزة نشيط. وفي هذه الحالة، يقوم الجسم، بمساعدة آليات تكيفية محددة، بتعويض التغيرات الناجمة عن العامل المؤثر بحيث تظل البيئة الداخلية ثابتة نسبيا. التكيفات النشطة هي تكيفات من النوع المقاوم (المقاومة) التي تحافظ على توازن البيئة الداخلية للجسم. مثال على نوع متسامح من التكيف هو الحيوانات المتجانسة، ومثال على النوع المقاوم هو الحيوانات المتجانسة. .

1. تعريف السكان. اذكر خصائص المجموعة الرئيسية للسكان. أعط أمثلة على السكان. تزايد السكان واستقرارهم وموتهم.

سكان- مجموعة من الأفراد من نفس النوع يتفاعلون مع بعضهم البعض ويسكنون بشكل مشترك منطقة مشتركة. الخصائص الرئيسية للسكان هي كما يلي:

1. الوفرة - العدد الإجمالي للأفراد في منطقة معينة.

2. الكثافة السكانية – متوسط ​​عدد الأفراد لكل وحدة مساحة أو حجم.

3. الخصوبة - عدد الأفراد الجدد الذين يظهرون في وحدة زمنية نتيجة للتكاثر.

4. معدل الوفيات - عدد الأفراد المتوفين بين السكان لكل وحدة زمنية.

5. النمو السكاني هو الفرق بين معدلات المواليد والوفيات.

6. معدل النمو – متوسط ​​الزيادة لكل وحدة زمنية.

يتميز السكان بتنظيم معين، وتوزيع الأفراد على الإقليم، ونسبة المجموعات حسب الجنس والعمر والخصائص السلوكية. يتم تشكيلها، من ناحية، على أساس الخصائص البيولوجية العامة للأنواع، ومن ناحية أخرى، تحت تأثير العوامل البيئية اللاأحيائية وسكان الأنواع الأخرى.

التركيبة السكانية غير مستقرة. نمو وتطور الكائنات الحية، ولادة كائنات جديدة، الموت لأسباب مختلفة، التغيرات في الظروف البيئية، زيادة أو نقصان في عدد الأعداء - كل هذا يؤدي إلى تغيرات في نسب مختلفة بين السكان.

زيادة أو تزايد عدد السكان- هذه هي المجموعة السكانية التي يهيمن عليها الأفراد الشباب، أو يتزايد عددهم أو يتم إدخالهم إلى النظام البيئي (على سبيل المثال، بلدان العالم الثالث)؛ في كثير من الأحيان، هناك فائض في معدلات المواليد على الوفيات وينمو حجم السكان إلى الحد الذي قد يحدث فيه تفشي التكاثر الجماعي. هذا ينطبق بشكل خاص على الحيوانات الصغيرة.

مع كثافة متوازنة من الخصوبة والوفيات، أ عدد السكان مستقر.في مثل هذه الفئة من السكان، يتم تعويض معدل الوفيات عن طريق النمو ويظل عددها وكذلك نطاقها عند نفس المستوى . استقرار السكان –هذا هو المجتمع الذي يختلف فيه عدد الأفراد من مختلف الأعمار بالتساوي وله طابع التوزيع الطبيعي (على سبيل المثال، يمكننا الاستشهاد بسكان دول أوروبا الغربية).

انخفاض (الموت) السكانهو المجتمع الذي يتجاوز فيه معدل الوفيات معدل المواليد . انخفاض عدد السكان أو الموت هو عدد السكان الذي يسود فيه الأفراد الأكبر سنا. ومن الأمثلة على ذلك روسيا في التسعينيات من القرن العشرين.

ومع ذلك، فإنه لا يمكن أيضًا أن يتقلص إلى أجل غير مسمى.. عند مستوى سكاني معين، يبدأ معدل الوفيات في الانخفاض وتبدأ الخصوبة في الارتفاع . في نهاية المطاف، فإن انخفاض عدد السكان، بعد أن وصل إلى حد أدنى معين للحجم، يتحول إلى عكسه - عدد متزايد من السكان. ويزداد معدل المواليد في مثل هؤلاء السكان تدريجيا، وعند نقطة معينة يساوي معدل الوفيات، أي أن السكان يصبحون مستقرين لفترة قصيرة من الزمن. في انخفاض عدد السكان، يسود الأفراد كبار السن، ولم يعودوا قادرين على التكاثر بشكل مكثف. يشير هذا الهيكل العمري إلى ظروف غير مواتية.

1. المكانة البيئية للكائن الحي والمفاهيم والتعاريف. الموئل. الترتيب المتبادل للمنافذ البيئية. المكانة البيئية البشرية.

أي نوع من الحيوانات أو النباتات أو الميكروبات قادر على العيش والتغذية والتكاثر بشكل طبيعي فقط في المكان الذي "وصفه" التطور فيه منذ آلاف السنين، بدءًا من أسلافه. لتعيين هذه الظاهرة، اقترض علماء الأحياء مصطلح من الهندسة المعمارية - كلمة "مكانة"وبدأوا يقولون إن كل نوع من الكائنات الحية يحتل مكانة بيئية خاصة به في الطبيعة، فريدة من نوعها.

المكانة البيئية للكائن الحي- هذا هو مجمل جميع متطلباته المتعلقة بالظروف البيئية (تكوين وأنظمة العوامل البيئية) والمكان الذي يتم فيه استيفاء هذه المتطلبات، أو المجموعة الكاملة للعديد من الخصائص البيولوجية والمعايير الفيزيائية للبيئة التي تحدد ظروف الوجود لنوع معين، وتحول طاقته، وتبادل المعلومات مع البيئة وما شابه ذلك.

عادةً ما يُستخدم مفهوم المجال البيئي عند استخدام العلاقات بين الأنواع المتشابهة بيئيًا والتي تنتمي إلى نفس المستوى الغذائي. تم اقتراح مصطلح "المكانة البيئية" من قبل ج. غرينيل في عام 1917لتوصيف التوزيع المكاني للأنواع، أي أنه تم تعريف المكان البيئي كمفهوم قريب من الموائل. ج. التونعرّف المكانة البيئية بأنها موقع نوع ما في مجتمع ما، مع التركيز على الأهمية الخاصة للعلاقات الغذائية. يمكن تصور المكان المتخصص كجزء من مساحة خيالية متعددة الأبعاد (حجم زائد)، تتوافق أبعادها الفردية مع العوامل الضرورية للأنواع. كلما تغيرت المعلمة، أي. إن قدرة نوع ما على التكيف مع عامل بيئي محدد، كلما اتسع نطاق مكانته. ويمكن أيضًا أن تزداد المتخصصة في حالة ضعف المنافسة.

موطن النوع- هذه هي المساحة المادية التي يشغلها النوع والكائن الحي والمجتمع، ويتم تحديدها من خلال مجمل ظروف البيئة اللاأحيائية والحيوية التي تضمن دورة التنمية الكاملة للأفراد من نفس النوع.

يمكن تعيين موطن هذا النوع على أنه "المكانة المكانية".

ويطلق على الوضع الوظيفي في المجتمع، في مسارات معالجة المادة والطاقة أثناء التغذية مكانة غذائية.

بالمعنى المجازي، إذا كان الموطن هو عنوان الكائنات الحية من نوع معين، فإن المكانة الغذائية هي مهنة، ودور الكائن الحي في بيئته.

عادةً ما يُطلق على الجمع بين هذه المعلمات وغيرها اسم المجال البيئي.

المتخصصة البيئية(من المكانة الفرنسية - فجوة في الجدار) - هذا المكان الذي يشغله نوع بيولوجي في المحيط الحيوي لا يشمل موقعه في الفضاء فحسب، بل يشمل أيضًا مكانه في التفاعلات الغذائية وغيرها من التفاعلات في المجتمع، كما لو كانت "المهنة" من الأنواع.

المكانة البيئية الأساسية(المحتملة) هي مكانة بيئية يمكن أن يوجد فيها نوع ما في غياب المنافسة من الأنواع الأخرى.

المكانة البيئية المحققة (الحقيقية) –مكانة بيئية، جزء من المكانة الأساسية (المحتملة) التي يمكن للأنواع الدفاع عنها في المنافسة مع الأنواع الأخرى.

بناءً على الموقع النسبي، تنقسم منافذ النوعين إلى ثلاثة أنواع: منافذ بيئية غير متجاورة؛ منافذ متلامسة ولكن غير متداخلة؛ لمس ومنافذ متداخلة.

الإنسان هو أحد ممثلي مملكة الحيوان، وهو نوع بيولوجي من فئة الثدييات. على الرغم من أن لديها العديد من الخصائص المحددة (الذكاء، الكلام الواضح، نشاط العمل، الاجتماعية الحيوية، وما إلى ذلك)، إلا أنها لم تفقد جوهرها البيولوجي وجميع قوانين البيئة صالحة لها بنفس القدر كما هو الحال بالنسبة للكائنات الحية الأخرى . الرجل لديهخاصته، متأصلة له فقط، المتخصصة البيئية.المساحة التي يتم فيها توطين مكانة الشخص محدودة للغاية. كنوع بيولوجي، لا يمكن للبشر أن يعيشوا إلا داخل مساحة اليابسة في الحزام الاستوائي (المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية)، حيث نشأت عائلة البشر.

1. صياغة القانون الأساسي لغوس. ما هو "شكل الحياة"؟ ما هي الأشكال البيئية (أو الحياتية) التي تتميز بها سكان البيئة المائية؟

سواء في عالم النبات أو الحيوان، فإن المنافسة بين الأنواع وبين الأنواع منتشرة على نطاق واسع. هناك فرق جوهري بينهما.

قاعدة غوز (أو حتى قانون):لا يمكن لنوعين أن يشغلا نفس المكان البيئي في وقت واحد، وبالتالي بالضرورة يحل كل منهما محل الآخر.

في إحدى التجارب، قام Gause بتربية نوعين من الشركات العملاقة - Paramecium Caudatum و Paramecium Aurelia. لقد كانوا يتلقون بانتظام كغذاء نوعًا من البكتيريا التي لا تتكاثر في وجود البراميسيوم. إذا تمت زراعة كل نوع من الهدبيات بشكل منفصل، فإن أعدادها تنمو وفقًا للمنحنى السيني النموذجي (أ). في هذه الحالة، يتم تحديد عدد الباراميسيا حسب كمية الطعام. ولكن عندما تعايشوا، بدأت الباراميسيا في التنافس وحلت P. aurelia محل منافستها (ب) تمامًا.

أرز. المنافسة بين نوعين وثيقي الصلة من الشركات العملاقة التي تحتل مكانة بيئية مشتركة. أ - المتناعلة المذنبة؛ ب – P. أوريليا. 1. - في ثقافة واحدة؛ 2.- في ثقافة مختلطة

عندما نمت الشركات العملاقة معًا، بعد مرور بعض الوقت، بقي نوع واحد فقط. وفي الوقت نفسه، لم تهاجم الشركات العملاقة أفرادًا من نوع آخر ولم تنبعث منها مواد ضارة. والتفسير هو أن الأنواع التي تمت دراستها كانت لها معدلات نمو مختلفة. فازت الأنواع الأسرع تكاثرًا بالمنافسة على الغذاء.

عند التكاثر P. caudatum وP. bursariaلم يحدث مثل هذا الإزاحة؛ كان كلا النوعين في حالة توازن، حيث تركز الأخير على قاع الوعاء وجدرانه، والأول في مساحة حرة، أي في مكان بيئي مختلف. أظهرت التجارب التي أجريت على أنواع أخرى من الشركات العملاقة نمط العلاقات بين الفريسة والمفترس.

مبدأ غوسويسمى المبدأ المسابقات الاستثناء. يؤدي هذا المبدأ إما إلى الانفصال البيئي للأنواع ذات الصلة الوثيقة أو إلى انخفاض كثافتها حيث تكون قادرة على التعايش. نتيجة للمنافسة، يتم تهجير أحد الأنواع. ويلعب مبدأ غوز دوراً هائلاً في تطوير المفهوم المتخصص، كما يجبر علماء البيئة على البحث عن إجابات لعدد من الأسئلة: كيف تتعايش الأنواع المتشابهة؟ وما حجم الاختلافات بين الأنواع حتى تتعايش؟ كيف يمكن تجنب الاستبعاد التنافسي؟

شكل الحياة للأنواع –هذا مجمع تم تطويره تاريخيا لخصائصه البيولوجية والفسيولوجية والمورفولوجية، والذي يحدد استجابة معينة للتأثيرات البيئية.

بين سكان البيئة المائية (hydrobionts)، يميز التصنيف أشكال الحياة التالية.

1.نيوستون(من اليونانية نيوستون - قادر على السباحة) – مجموعة من الكائنات البحرية وكائنات المياه العذبة التي تعيش بالقرب من سطح الماء , على سبيل المثال، يرقات البعوض، والعديد من الأوليات، وحشرات الماء، ومن بين النباتات، طحلب البط المعروف.

2. يعيش بالقرب من سطح الماء العوالق.

العوالق(من العوالق اليونانية - المرتفعة) - كائنات عائمة قادرة على القيام بحركات رأسية وأفقية تتوافق بشكل أساسي مع حركة الكتل المائية. تسليط الضوء العوالق النباتية- الطحالب الحرة العائمة الضوئية و العوالق الحيوانية- القشريات الصغيرة والرخويات ويرقات الأسماك وقناديل البحر والأسماك الصغيرة.

3.السوابح(من الكلمة اليونانية nektos - عائمة) - كائنات عائمة حرة قادرة على الحركة الرأسية والأفقية المستقلة. السوابحتعيش في عمود الماء - وهي الأسماك، في البحار والمحيطات، والبرمائيات، والحشرات المائية الكبيرة، والقشريات، وكذلك الزواحف (ثعابين البحر والسلاحف) والثدييات: الحيتانيات (الدلافين والحيتان) وذوات الأقدام (الأختام).

4. بيريفيتون(من الكلمة اليونانية peri - حول، حول، phyton - نبات) - الحيوانات والنباتات المرتبطة بسيقان النباتات العليا وترتفع فوق القاع (الرخويات، الدوارات، البريوزوان، الهيدرا، إلخ).

5. بينثوس (من اليونانية benthos - العمق، القاع) - الكائنات الحية السفلية التي تقود أسلوب حياة مرتبطًا أو حرًا، بما في ذلك تلك التي تعيش في سمك الرواسب السفلية. وهي في الأساس الرخويات وبعض النباتات السفلية ويرقات الحشرات الزاحفة والديدان. وتسكن الطبقة السفلية كائنات حية تتغذى بشكل رئيسي على الحطام المتحلل.

1. ما هو التكاثر الحيوي، التكاثر الحيوي، التكاثر الزراعي؟ هيكل التكاثر الحيوي. من هو مؤسس مذهب التكاثر الحيوي؟ أمثلة على التكاثر الحيوي.

التكاثر الحيوي(من الكلمة اليونانية koinos - السير المشترك - الحياة) هو مجتمع من الكائنات الحية المتفاعلة، التي تتكون من النباتات (داء التكاثر النباتي)، والحيوانات (داء الحيوان)، والكائنات الحية الدقيقة (داء الميكروبات)، التي تتكيف مع العيش معًا في منطقة معينة.

مفهوم "التكاثر الحيوي" -مشروط، لأن الكائنات الحية لا تستطيع العيش خارج بيئتها، ولكن من المناسب استخدامها في عملية دراسة الروابط البيئية بين الكائنات الحية، اعتمادًا على المنطقة، والموقف من النشاط البشري، ودرجة التشبع، والفائدة، وما إلى ذلك. التمييز بين التكاثر الحيوي للأرض والمياه والطبيعي والبشري والمشبع وغير المشبع والكامل وغير الكامل.

Biocenoses ، مثل السكان -هذا مستوى فوق عضوي لتنظيم الحياة، لكنه ذو مرتبة أعلى.

أحجام المجموعات الحيوية مختلفة- هذه مجتمعات كبيرة من وسائد الأشنة على جذوع الأشجار أو الجذع المتعفن، ولكنها أيضًا سكان السهوب والغابات والصحاري وما إلى ذلك.

يُطلق على مجتمع الكائنات الحية اسم التكاثر الحيوي، وهو العلم الذي يدرس مجتمع الكائنات الحية - علم الأحياء الحيوي.

ف.ن. سوكاشيفتم اقتراح المصطلح (والمقبول عمومًا) للإشارة إلى المجتمعات التكاثر الحيوي(من السيرة اليونانية – الحياة، Geo – الأرض، cenosis – المجتمع) - هذه مجموعة من الكائنات الحية والظواهر الطبيعية المميزة لمنطقة جغرافية معينة.

يتضمن هيكل التكاثر الحيوي عنصرين الحيوية –مجتمع الكائنات الحية النباتية والحيوانية (التكاثر الحيوي) – وغير أحيائي –مجموعة من العوامل البيئية غير الحية (البيئي، أو الحيوي).

فضاءمع ظروف متجانسة إلى حد ما، والتي تحتل التكاثر الحيوي، تسمى بيئة حيوية (topis - مكان) أو بيئة بيئية.

ايكوبتوبيتضمن عنصرين رئيسيين: com.climatetop- المناخ بكل مظاهره المتنوعة و edaphotope(من الكلمة اليونانية edaphos - التربة) - التربة، التضاريس، الماء.

التكاثر الحيوي= التكاثر الحيوي (التكاثر النباتي+التكاثر الحيواني+التكاثر الدقيق)+التكاثر الحيوي (المناخ+edaphotope).

التكاثر الحيوي –هذه تكوينات طبيعية (تحتوي على عنصر "جغرافي" - الأرض ) .

أمثلة التكاثر الحيويقد تكون هناك بركة أو مرج أو غابة مختلطة أو من نوع واحد. على مستوى التكاثر الحيوي، تحدث جميع عمليات تحويل الطاقة والمادة في المحيط الحيوي.

التكاثر الزراعي(من اللاتينية agraris واليونانية koikos - عام) - مجتمع من الكائنات الحية التي أنشأها الإنسان وصيانتها بشكل مصطنع مع زيادة الإنتاجية (الإنتاجية) لواحد أو أكثر من الأنواع المختارة من النباتات أو الحيوانات.

يختلف التكاثر الزراعي عن التكاثر الحيويالمكونات الرئيسية. لا يمكن أن توجد بدون دعم بشري، لأنها مجتمع حيوي تم إنشاؤه بشكل مصطنع.

1. مفهوم "النظام البيئي". ثلاثة مبادئ لعمل النظام البيئي.

النظام البيئي- أحد أهم مفاهيم علم البيئة، ويختصر بالنظام البيئي.

النظام البيئي(من الكلمة اليونانية oikos - المسكن والنظام) هو أي مجتمع من الكائنات الحية مع موطنها، مرتبط داخليًا بنظام معقد من العلاقات.

النظام البيئي -هذه هي الارتباطات فوق العضوية، بما في ذلك الكائنات الحية والبيئة غير الحية (الخاملة) التي تتفاعل، والتي بدونها يستحيل الحفاظ على الحياة على كوكبنا. هذا مجتمع من الكائنات النباتية والحيوانية والبيئة غير العضوية.

بناءً على تفاعل الكائنات الحية التي تشكل نظامًا بيئيًا مع بعضها البعض ومع بيئتها، تتميز التجمعات المترابطة في أي نظام بيئي حيوي(الكائنات الحية) و لا حيوي(الطبيعة الخاملة أو غير الحية)، وكذلك العوامل البيئية (مثل الإشعاع الشمسي، الرطوبة ودرجة الحرارة، الضغط الجوي)، العوامل البشريةو اخرين.

إلى المكونات اللاأحيائية للنظم الإيكولوجيةوتشمل هذه المواد غير العضوية - الكربون والنيتروجين والماء وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والمعادن والمواد العضوية الموجودة بشكل رئيسي في التربة: البروتينات والكربوهيدرات والدهون والمواد الدبالية وما إلى ذلك، والتي تدخل التربة بعد موت الكائنات الحية.

إلى المكونات الحيوية للنظام البيئيوتشمل المنتجين، والكائنات ذاتية التغذية (النباتات، والمواد الكيميائية الاصطناعية)، والمستهلكين (الحيوانات)، والمخلفات، والمحللات (الحيوانات، والبكتيريا، والفطريات).

مدرسة قازان الفسيولوجية. ف. أوفسيانيكوف، ن.و. كوفاليفسكي، ن.أ. ميسلافسكي، أ.ف. كيبياكوف

العوامل البيئيةهو مجموعة معقدة من الظروف البيئية التي تؤثر على الكائنات الحية. يميز عوامل غير حية— اللاأحيائية (المناخية، edaphic، الجبلية، الهيدروغرافية، الكيميائية، البيروجينية)، عوامل الحياة البرية- العوامل الحيوية (النباتية والحيوانية) والبشرية (تأثير النشاط البشري). تشمل العوامل المقيدة أي عوامل تحد من نمو وتطور الكائنات الحية. يسمى تكيف الكائن الحي مع بيئته بالتكيف. يُطلق على المظهر الخارجي للكائن الحي، الذي يعكس قدرته على التكيف مع الظروف البيئية، شكل الحياة.

مفهوم العوامل البيئية البيئية وتصنيفها

تسمى المكونات الفردية للبيئة التي تؤثر على الكائنات الحية، والتي تستجيب لها من خلال ردود الفعل التكيفية (التكيفات)، العوامل البيئية، أو العوامل البيئية. وبعبارة أخرى، يسمى مجمع الظروف البيئية التي تؤثر على حياة الكائنات الحية العوامل البيئية البيئية.

تنقسم جميع العوامل البيئية إلى مجموعات:

1. تشمل المكونات والظواهر ذات الطبيعة الجامدة التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية. من بين العديد من العوامل اللاأحيائية، يلعب الدور الرئيسي ما يلي:

• مناخي(الإشعاع الشمسي، نظام الضوء والضوء، درجة الحرارة، الرطوبة، هطول الأمطار، الرياح، الضغط الجوي، إلخ)؛
• edaphic(التركيب الميكانيكي والتركيب الكيميائي للتربة، قدرة الرطوبة، الماء، الهواء والظروف الحرارية للتربة، الحموضة، الرطوبة، تكوين الغاز، مستوى المياه الجوفية، وما إلى ذلك)؛
• أوروغرافية(التضاريس، التعرض للمنحدر، انحدار المنحدر، فرق الارتفاع، الارتفاع فوق مستوى سطح البحر)؛
• الهيدروغرافية(شفافية المياه، والسيولة، والتدفق، ودرجة الحرارة، والحموضة، وتكوين الغاز، ومحتوى المواد المعدنية والعضوية، وما إلى ذلك)؛
• المواد الكيميائية(تكوين الغاز في الغلاف الجوي، تكوين الملح في الماء)؛
• بيروجينيك(التعرض للحريق).

2.- مجمل العلاقات بين الكائنات الحية، وكذلك التأثيرات المتبادلة على الموائل. لا يمكن أن يكون تأثير العوامل الحيوية مباشرًا فحسب، بل قد يكون غير مباشر أيضًا، ويتم التعبير عنه في تعديل العوامل غير الحيوية (على سبيل المثال، التغيرات في تكوين التربة، والمناخ المحلي تحت مظلة الغابة، وما إلى ذلك). تشمل العوامل الحيوية ما يلي:

• نباتي(تأثير النباتات على بعضها البعض وعلى البيئة)؛
• حيواني(تأثير الحيوانات على بعضها البعض وعلى البيئة).

3. تعكس التأثير الشديد للإنسان (بشكل مباشر) أو الأنشطة البشرية (بشكل غير مباشر) على البيئة والكائنات الحية. وتشمل هذه العوامل جميع أشكال النشاط البشري والمجتمع البشري التي تؤدي إلى تغيرات في الطبيعة كموئل للأنواع الأخرى وتؤثر بشكل مباشر على حياتها. إن كل كائن حي يتأثر بالطبيعة الجامدة، والكائنات الحية من الأنواع الأخرى، بما في ذلك الإنسان، وله بدوره تأثير على كل عنصر من هذه المكونات.

يمكن أن يكون تأثير العوامل البشرية في الطبيعة واعيًا أو عرضيًا أو غير واعي. إن الإنسان، الذي يحرث الأراضي البكر والبور، يخلق أرضًا زراعية، ويولد أشكالًا عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض، وينشر بعض الأنواع ويدمر بعضها الآخر. غالبًا ما تكون هذه التأثيرات (الواعية) سلبية، على سبيل المثال، إعادة التوطين الطائش للعديد من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة، والتدمير المفترس لعدد من الأنواع، والتلوث البيئي، وما إلى ذلك.

تتجلى العوامل البيئية الحيوية من خلال العلاقات بين الكائنات الحية التي تنتمي إلى نفس المجتمع. في الطبيعة، ترتبط العديد من الأنواع ارتباطًا وثيقًا، ويمكن أن تكون علاقاتها مع بعضها البعض كمكونات للبيئة معقدة للغاية. أما الروابط بين المجتمع والبيئة غير العضوية المحيطة به، فهي دائماً ذات اتجاهين متبادلين. وبالتالي، فإن طبيعة الغابة تعتمد على نوع التربة المقابل، لكن التربة نفسها تتشكل إلى حد كبير تحت تأثير الغابة. وبالمثل، فإن درجة الحرارة والرطوبة والضوء في الغابة تتحدد بالغطاء النباتي، ولكن الظروف المناخية السائدة تؤثر بدورها على مجتمع الكائنات الحية التي تعيش في الغابة.

تأثير العوامل البيئية على الجسم

يتم إدراك تأثير البيئة من قبل الكائنات الحية من خلال عوامل بيئية تسمى بيئية.وتجدر الإشارة إلى أن العامل البيئي مجرد عنصر متغير من البيئة، مما يسبب في الكائنات الحية، عندما تتغير مرة أخرى، ردود الفعل البيئية والفسيولوجية التكيفية التي يتم إصلاحها وراثيا في عملية التطور. وهي مقسمة إلى غير حيوية وأحيائية وبشرية المنشأ (الشكل 1).

يسمون مجموعة العوامل الكاملة في البيئة غير العضوية التي تؤثر على حياة وتوزيع الحيوانات والنباتات. من بينها: الفيزيائية والكيميائية والإيدافية.

العوامل الفيزيائية -تلك التي يكون مصدرها حالة أو ظاهرة فيزيائية (ميكانيكية، موجية، إلخ). على سبيل المثال، درجة الحرارة.

العوامل الكيميائية- تلك التي تنشأ من التركيب الكيميائي للبيئة. على سبيل المثال، ملوحة الماء، ومحتوى الأكسجين، وما إلى ذلك.

العوامل الايدافية (أو التربة).هي مجموعة من الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للتربة والصخور التي تؤثر على كل من الكائنات الحية التي تشكل موطنًا لها والنظام الجذري للنباتات. على سبيل المثال، تأثير العناصر الغذائية، والرطوبة، وبنية التربة، ومحتوى الدبال، وما إلى ذلك. على نمو النبات وتطوره.

أرز. 1. مخطط تأثير الموائل (البيئة) على الجسم

— عوامل النشاط البشري التي تؤثر على البيئة الطبيعية (الغلاف المائي، وتآكل التربة، وتدمير الغابات، وما إلى ذلك).

العوامل البيئية المقيدة (المحدودة).وهي العوامل التي تحد من تطور الكائنات الحية بسبب نقص أو زيادة العناصر الغذائية مقارنة بالحاجة (المحتوى الأمثل).

وبالتالي، عند زراعة النباتات في درجات حرارة مختلفة، ستكون النقطة التي يحدث فيها أقصى نمو الأمثل.يُطلق على نطاق درجة الحرارة بأكمله، من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى، والذي لا يزال النمو فيه ممكنًا نطاق الاستقرار (التحمل) ،أو تسامح.النقاط التي تحد منه، أي. درجات الحرارة القصوى والدنيا المناسبة للحياة هي حدود الاستقرار. بين المنطقة المثلى وحدود الاستقرار، مع اقترابها من الأخيرة، يتعرض النبات لضغوط متزايدة، أي. نحن نتحدث عن حول مناطق التوتر، أو مناطق القمع،ضمن نطاق الاستقرار (الشكل 2). كلما تحركت إلى أسفل وأعلى المقياس من المستوى الأمثل، لا يزداد التوتر فحسب، بل عندما تصل مقاومة الجسم إلى حدودها، يحدث موته.

أرز. 2. اعتماد عمل العامل البيئي على شدته

وهكذا، يوجد لكل نوع من النباتات أو الحيوانات مناطق ضغط مثالية وحدود للاستقرار (أو التحمل) فيما يتعلق بكل عامل بيئي. وعندما يكون العامل قريباً من حدود التحمل، فإن الكائن الحي يمكن أن يعيش عادة لفترة قصيرة فقط. في نطاق أضيق من الظروف، يكون وجود الأفراد ونموهم على المدى الطويل ممكنًا. وفي نطاق أضيق، يحدث التكاثر، ويمكن أن توجد الأنواع إلى أجل غير مسمى. عادة، في مكان ما في منتصف نطاق المقاومة توجد الظروف الأكثر ملاءمة للحياة والنمو والتكاثر. تسمى هذه الظروف بالظروف المثالية، حيث يكون الأفراد من نوع معين هم الأكثر ملائمة، أي. ترك أكبر عدد من الأحفاد. من الناحية العملية، من الصعب تحديد مثل هذه الحالات، لذلك عادة ما يتم تحديد الوضع الأمثل من خلال العلامات الحيوية الفردية (معدل النمو، معدل البقاء على قيد الحياة، وما إلى ذلك).

التكيفيتكون من تكيف الجسم مع الظروف البيئية.

تعد القدرة على التكيف إحدى الخصائص الأساسية للحياة بشكل عام، مما يضمن إمكانية وجودها، وقدرة الكائنات الحية على البقاء والتكاثر. تتجلى عمليات التكيف على مستويات مختلفة - بدءًا من الكيمياء الحيوية للخلايا وسلوك الكائنات الحية الفردية وحتى بنية وأداء المجتمعات والأنظمة البيئية. لقد تم تطوير جميع تكيفات الكائنات الحية مع الوجود في ظروف مختلفة تاريخياً. ونتيجة لذلك، تم تشكيل مجموعات من النباتات والحيوانات الخاصة بكل منطقة جغرافية.

قد تكون التكيفات شكلية،عندما يتغير هيكل الكائن الحي حتى يتم تشكيل نوع جديد، و فسيولوجية,عندما تحدث تغييرات في عمل الجسم. يرتبط التلوين التكيفي للحيوانات ارتباطًا وثيقًا بالتكيفات المورفولوجية ، والقدرة على تغييره اعتمادًا على الضوء (السمك المفلطح ، الحرباء ، إلخ).

من الأمثلة المعروفة على التكيف الفسيولوجي السبات الشتوي للحيوانات والهجرات الموسمية للطيور.

مهم جدا بالنسبة للكائنات الحية التكيفات السلوكية.على سبيل المثال، يحدد السلوك الغريزي تصرفات الحشرات والفقاريات السفلية: الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور وغيرها. وهذا السلوك مبرمج وراثيا وموروثة (سلوك فطري). ومنها: طريقة بناء العش عند الطيور، والتزاوج، وتربية النسل، وغيرها.

وهناك أيضًا أمر مكتسب يتلقاه الفرد خلال حياته. تعليم(أو تعلُّم) -الطريقة الرئيسية لنقل السلوك المكتسب من جيل إلى آخر.

هي قدرة الفرد على إدارة قدراته المعرفية لتحمل التغيرات غير المتوقعة في بيئته ذكاء.ويتزايد دور التعلم والذكاء في السلوك مع تحسن الجهاز العصبي، أي زيادة في القشرة الدماغية. بالنسبة للبشر، هذه هي الآلية المحددة للتطور. يُشار إلى قدرة الأنواع على التكيف مع مجموعة معينة من العوامل البيئية من خلال هذا المفهوم الغموض البيئي للأنواع.

التأثير المشترك للعوامل البيئية على الجسم

العوامل البيئية عادة لا تعمل في وقت واحد، ولكن بطريقة معقدة. ويعتمد تأثير عامل واحد على قوة تأثير العوامل الأخرى. مزيج العوامل المختلفة له تأثير ملحوظ على الظروف المعيشية المثلى للكائن الحي (انظر الشكل 2). إن عمل عامل واحد لا يحل محل عمل عامل آخر. ومع ذلك، مع التأثير المعقد للبيئة، من الممكن في كثير من الأحيان ملاحظة "تأثير الاستبدال"، والذي يتجلى في تشابه نتائج تأثير العوامل المختلفة. وبالتالي، لا يمكن استبدال الضوء بالحرارة الزائدة أو وفرة ثاني أكسيد الكربون، ولكن من خلال التأثير على تغيرات درجة الحرارة، من الممكن إيقاف عملية التمثيل الضوئي في النبات، على سبيل المثال.

في التأثير المعقد للبيئة، يكون تأثير العوامل المختلفة على الكائنات الحية غير متكافئ. يمكن تقسيمها إلى رئيسية ومصاحبة وثانوية. تختلف العوامل الرئيسية باختلاف الكائنات الحية، حتى لو كانت تعيش في نفس المكان. يمكن أن يلعب دور العامل الرئيسي في مراحل مختلفة من حياة الكائن الحي عنصر أو آخر من عناصر البيئة. على سبيل المثال، في حياة العديد من النباتات المزروعة، مثل الحبوب، فإن العامل الرئيسي خلال فترة الإنبات هو درجة الحرارة، خلال فترة التزهير والإزهار - رطوبة التربة، وخلال فترة النضج - كمية العناصر الغذائية ورطوبة الهواء. قد يتغير دور العامل الرائد في أوقات مختلفة من السنة.

قد يكون العامل الرئيسي مختلفًا بالنسبة لنفس الأنواع التي تعيش في ظروف فيزيائية وجغرافية مختلفة.

لا ينبغي الخلط بين مفهوم العوامل الرائدة ومفهوم. عامل يتبين أن مستواه من الناحية النوعية أو الكمية (نقص أو زيادة) قريب من حدود التحمل لكائن معين، يسمى الحد.سوف يتجلى تأثير العامل المحدد أيضًا في الحالة التي تكون فيها العوامل البيئية الأخرى مواتية أو حتى مثالية. يمكن أن تكون العوامل البيئية الرائدة والثانوية بمثابة عوامل مقيدة.

تم تقديم مفهوم العوامل المحددة في عام 1840 من قبل الكيميائي 10. ليبج. من خلال دراسة تأثير محتوى العناصر الكيميائية المختلفة في التربة على نمو النبات، صاغ مبدأ: "المادة الموجودة في الحد الأدنى تتحكم في المحصول وتحدد حجم واستقرار الأخير بمرور الوقت". يُعرف هذا المبدأ بقانون ليبج للحد الأدنى.

ولا يمكن أن يكون العامل المحدد هو النقص فقط، كما أشار ليبج، ولكن أيضًا فائض من العوامل، مثل الحرارة والضوء والماء على سبيل المثال. كما ذكرنا سابقًا، تتميز الكائنات الحية بالحد الأدنى والحد الأقصى البيئي. ويسمى النطاق بين هاتين القيمتين عادةً بحدود الاستقرار، أو التسامح.

بشكل عام، ينعكس تعقيد تأثير العوامل البيئية على الجسم في قانون التسامح لـ V. Shelford: يتم تحديد غياب أو استحالة الرخاء من خلال نقص أو، على العكس من ذلك، زيادة في أي من عدد من العوامل، والتي قد يكون مستواها قريبًا من الحدود التي يتحملها كائن حي معين (1913). ويسمى هذان الحدان بحدود التسامح.

لقد تم إجراء العديد من الدراسات حول "بيئة التسامح"، والتي بفضلها أصبحت حدود وجود العديد من النباتات والحيوانات معروفة. ومن الأمثلة على ذلك تأثير ملوثات الهواء على جسم الإنسان (الشكل 3).

أرز. 3. تأثير ملوثات الهواء على جسم الإنسان. ماكس - الحد الأقصى للنشاط الحيوي. إضافي - النشاط الحيوي المسموح به؛ Opt هو التركيز الأمثل (الذي لا يؤثر على النشاط الحيوي) لمادة ضارة. MPC هو الحد الأقصى المسموح به لتركيز المادة التي لا تغير النشاط الحيوي بشكل كبير؛ سنوات - التركيز القاتل

تركيز العامل المؤثر ( المادة الضارة ) في الشكل . يشار إلى 5.2 بالرمز C. عند قيم تركيز C = C سنوات، سيموت الشخص، ولكن تغييرات لا رجعة فيها في جسده ستحدث عند قيم أقل بكثير من C = C MPC. ونتيجة لذلك، فإن نطاق التسامح محدود على وجه التحديد بالقيمة C MPC = C Limit. ومن ثم، يجب تحديد Cmax تجريبياً لكل ملوث أو أي مركب كيميائي ضار، ويجب عدم تجاوز Cmax في بيئة معينة (بيئة معيشية).

في حماية البيئة، من المهم الحدود العليا لمقاومة الجسمللمواد الضارة.

وبالتالي، فإن التركيز الفعلي للملوث C الفعلي يجب ألا يتجاوز C الحد الأقصى للتركيز المسموح به (حقيقة C ≥ C الحد الأقصى للقيمة المسموح بها = C lim).

تكمن قيمة مفهوم العوامل المحددة (Clim) في أنه يمنح عالم البيئة نقطة انطلاق عند دراسة المواقف المعقدة. إذا كان الكائن الحي يتميز بمجال واسع من التحمل لعامل ثابت نسبيًا، وكان موجودًا في البيئة بكميات معتدلة، فمن غير المرجح أن يكون هذا العامل مقيدًا. على العكس من ذلك، إذا كان من المعروف أن كائنًا معينًا لديه نطاق ضيق من التحمل لبعض العوامل المتغيرة، فإن هذا العامل هو الذي يستحق دراسة متأنية، لأنه قد يكون مقيدًا.