سازگاری بدن با شرایط مختلف زندگی

مفهوم انطباق - شرایط وجود - شرایط فنی - اشکال سازگاری - سازگاری فنوتیپی - سازگاری کوتاه مدت و بلند مدت - شرایط اجتماعی سازگاری انسان

انطباق (از لات. سازگاری- تطبیق، سازگاری) مجموعه ای از ویژگی های مورفوفیزیولوژیکی، رفتاری، جمعیتی و سایر ویژگی های یک گونه است که امکان وجود در شرایط محیطی خاص را فراهم می کند.

مفهوم "انطباق" شامل موارد زیر است:

– فرآیندها،بدن به کمک آن با محیط سازگار می شود.

- حالت تعادلبین ارگانیسم و ​​محیط؛

- اجرای هنجار واکنشتحت شرایط محیطی خاص با تغییر فنوتیپ.

- نتیجه فرآیند تکاملی- سازگاری زایی (انتخاب و تثبیت ژن های کد کننده اطلاعات در مورد تغییرات توسعه یافته).

پدیده انطباق بیولوژیکی در همه موجودات زنده و به ویژه در موجوداتی بسیار سازمان یافته مانند انسان وجود دارد. شرایط وجود هر موجود زنده می تواند به شرح زیر باشد:

– کافی است(آنهایی که در حال حاضر به بدن اجازه می دهند تمام فرآیندهای حیاتی را در محدوده واکنش طبیعی انجام دهد).

- ناکافی(آنهایی که با محدوده خواص ارگانیسم تعیین شده توسط هنجار واکنش مطابقت ندارند).

در شرایط مناسب، بدن حالتی از راحتی را تجربه می کند، یعنی. سطح بهینه عملکرد کلیه سیستم ها در شرایط نامناسب، بدن باید مکانیسم های اضافی را برای اطمینان از ثبات (مقاومت) و فعال کردن تمام فرآیندها روشن کند. این حالت "تنش" نامیده می شود. اگر بدن به کمک تنش به حالت ثبات نرسیده باشد، حالت «پیش بیماری» و سپس «بیماری» ایجاد می‌شود. حالت های آسایش، تنش و سازگاری یک وضعیت سلامتی را تشکیل می دهند (اما نه آسیب شناسی). وضعیت سازگاری یک واکنش فیزیولوژیکی طبیعی است.

شرایط مدرن انسانی (تکنوژنیک) معمولاً شامل یک عامل نامطلوب نیست، بلکه مجموعه کاملی از عواملی است که بدن باید با آنها سازگار شود. بنابراین، پاسخ بدن نه تنها باید چند جزئی، بلکه یکپارچه نیز باشد. این یکپارچگی توسط کار به هم پیوسته و وابسته به مؤلفه های تنظیمی، پرانرژی و غیر اختصاصی سازگاری ایجاد می شود و استراتژی سازگاری

سازگاری بر اساس تعدادی از الگوهای کلی واکنش در بدن است. بسته به اینکه کدام سیستم در ایجاد حالت سازگاری و میزان این فرآیند دخیل است، دو شکل اصلی آن متمایز می شود:

- تکاملیسازگاری (یا ژنوتیپی)؛ این فرآیند اساس تکامل است، زیرا مجموعه موجود ویژگی های ارثی گونه ها به نقطه شروع تغییرات ایجاد شده توسط شرایط محیطی و ثابت در سطح ژنوتیپ تبدیل می شود. این فرآیند هزاران و میلیون ها سال طول می کشد.

- فنوتیپیسازگاری (در طول رشد فردی ارگانیسم ایجاد می شود که در نتیجه ارگانیسم در برابر عوامل محیطی خاصی مقاومت پیدا می کند).

سازگاری فنوتیپی نیز توسط یک برنامه ژنتیکی تعیین می شود، اما نه به شکل یک سازگاری از پیش برنامه ریزی شده، بلکه در قالب یک هنجار واکنش، یعنی. طیف وسیعی از فرآیندهای متابولیک، پتانسیل اطمینان از پاسخ بدن به تغییرات در شرایط محیطی. در عین حال، تبدیل چنین فرصت های بالقوه به فرصت های واقعی، یعنی. اطمینان از پاسخ بدن به نیازهای محیطی نیز بدون فعال کردن دستگاه ژنتیکی (افزایش سنتز اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و سایر ترکیبات) غیرممکن است. این پدیده نامیده می شود ردپای ساختاری سازگاریدر همان زمان، جرم ساختارهای غشایی مسئول درک سیگنال، انتقال یون و تامین انرژی نیز افزایش می‌یابد. پس از قطع عامل محیطی، فعالیت دستگاه ژنتیکی کاهش یافته و رد ساختاری سازگاری از بین می رود. این نشان می دهد که در تضمین وضعیت سازگاری، رابطه بین عملکردها و دستگاه ژنتیکی یک پیوند کلیدی است. همچنین باید تاکید کرد که تغییرات متابولیک با هدف تضمین وضعیت سازگاری فنوتیپی استراتژی سازگاری بیوشیمیایی،که یکی از اجزای اصلی استراتژی انطباق کلی است.

دو شکل سازگاری فنوتیپی وجود دارد: کوتاه‌مدت (شامل فوری، فوری) و بلندمدت (سازگار).

سازگاری کوتاه مدت (فوری):

- بلافاصله پس از عمل یک محرک رخ می دهد.

- به دلیل ساختارهای آماده و از قبل تشکیل شده و مکانیسم های فیزیولوژیکی انجام می شود. این بدان معنی است که: الف) بدن همیشه دارای مقدار معینی از عناصر ساختاری ذخیره است، به عنوان مثال میتوکندری، لیزوزوم، ریبوزوم. ب) کار سلول ها و بافت ها را می توان با توجه به نوع تکرار انجام داد. ج) مقدار معینی از مواد آماده وجود دارد: هورمون ها، اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، ATP، آنزیم ها، ویتامین ها و غیره. این به اصطلاح است ذخیره سازه سازگاری،که می تواند پاسخ فوری ارائه دهد. با توجه به اینکه این ذخیره کوچک است، فعالیت بدن در حد توانایی های فیزیولوژیکی رخ می دهد.

برای سازگاری فوری:

- عوامل پیشرو، فعالیت اجزای غیر اختصاصی و تشکیل یک پاسخ کلیشه ای، صرف نظر از ماهیت محرک است.

- سندرم سازگاری حاد ایجاد می شود (هانس سلی آن را "استرس" نامید که از انگلیسی به معنای "تنش" ترجمه شده است) در این مورد:

سیستم هیپوتالاموس هیپوفیز فعال می شود.

تولید هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH) افزایش می یابد.

سنتز گلوکوکورتیکوئیدها و آدرنالین توسط غدد فوق کلیوی افزایش می یابد.

تیموس و طحال کوچک می شوند.

انرژی و منابع ساختاری بسیج می شوند.

وضعیت انطباق به سرعت به دست می آید، اما تنها در صورتی پایدار خواهد بود که عامل از عمل خود دست بکشد. اگر فاکتور به کار خود ادامه دهد، سازگاری ناقص است، زیرا ذخایر تمام شده و باید دوباره پر شوند.

سازگاری فوری با واکنش‌های حرکتی عمومی یا رفتار هیجانی (مثلاً پرواز حیوان در پاسخ به درد، افزایش تولید گرما در پاسخ به سرما، افزایش اتلاف حرارت در پاسخ به گرما، افزایش تهویه ریوی و دقیقه حجم در پاسخ به کمبود اکسیژن).

سازگاری طولانی مدتبر اساس اجرای مرحله انطباق فوری ایجاد می شود، زمانی که سیستم هایی که به یک محرک معین پاسخ می دهند فعال می شوند، اما حالت پایداری را ارائه نمی دهند، یا اگر محرک به عمل خود ادامه دهد.

برای سازگاری طولانی مدت:

- مراکز نظارتی بالاتر سیستم هورمونی را فعال می کنند و اجزای سازگاری خاص وارد عمل می شوند.

- بسیج انرژی و منابع ساختاری بدن رخ می دهد. این فقط با فعال شدن دستگاه ژنتیکی امکان پذیر است که بیوسنتز پیشرفته ساختارها را در مولکولی (القای سنتز هورمون ها، آنزیم ها، RNA، پروتئین و غیره)، ارگانوئید (بیوسنتز و هیپرپلازی اندامک های سلولی)، سلولی تضمین می کند. (افزایش تولید مثل سلولی)، سطح بافت و اندام (افزایش اندام و اجزای بافتی)؛

- استراتژی بیوشیمیایی سازگاری از طریق سنتز مواد لازم، هماهنگی مقادیر آنها و تحولات متقابل انجام می شود.

- نقش اصلی در تضمین سازگاری طولانی مدت توسط سیستم عصبی مرکزی، سیستم هورمونی و دستگاه ژنتیکی ایفا می شود.

- اثر ساختاری حاصل از سازگاری (به دلیل بیوژنز ساختارها) با توقف فعالیت افزایش یافته دستگاه ژنتیکی به تدریج ناپدید می شود. وضعیت ثبات به دلیل وجود بازخورد مثبت و منفی حاصل می شود.

- نتیجه فرآیند سازگاری، دستیابی ارگانیسم به حالت پایداری است که امکان حضور در شرایط جدید را برای ارگانیسم فراهم می کند.

اگر شدت عامل بیش از قابلیت های سازگاری ارگانیسم باشد و حالت پایداری رخ ندهد، ارگانیسم به حالت فرسودگی می رود (ساختارها، سیستم ها، عملکردهای آن تحلیل می رود). سپس وضعیت پیش از بیماری و بیماری را دنبال می کند.

هنگام بحث در مورد ویژگی های سازگاری در انسان، باید تأکید کرد که انسان دارای ماهیت بیولوژیکی و اجتماعی است. بنابراین، مکانیسم های دستیابی به حالت سازگاری در انسان پیچیده تر از سایر گونه های موجودات زنده است. از یک طرف، یک فرد، به عنوان یک موجود بیولوژیکی، دارای تمام فرآیندهای انطباقی است که توسط هنجار واکنش تعیین می شود و هدف آن دستیابی به ثبات ارگانیسم است. در عین حال، بدن انسان که در فرآیند تکامل به بالاترین تخصص اندام ها و سیستم های خود، بالاترین سطح رشد سیستم عصبی دست یافته است، بیشترین توانایی را دارد که با شرایط متغیر محیطی سازگار شود. در عین حال، ماهیت اجتماعی انسان تعدادی ویژگی از فرآیندهای سازگاری را ایجاد کرده است که منحصر به انسان است:

- تعداد عوامل محیطی انسانی در دهه های اخیر به شدت افزایش یافته است، در حالی که سیستم های سازگاری طی میلیون ها سال در غیاب این عوامل یا شدت کمتر آنها شکل گرفته اند و بنابراین در شرایط محیطی مدرن به اندازه کافی مؤثر نیستند.

- شخص کمتر با طبیعت در ارتباط است، کمتر به آن وابسته است. تابع ریتم های اجتماعی است، رفتار خود را با آگاهی تنظیم می کند. گاهی آگاهانه رفتار نامناسبی را انتخاب می کند.

- فرد دارای مکانیسم های سازگاری اضافی (اجتماعی) است (لباس، کفش، مسکن، سازمان کار، پزشکی، تربیت بدنی، هنر و غیره).

- سیستم سیگنالینگ دوم نقش اصلی را در سازگاری انسان ایفا می کند.

تاریخچه دانش زیست محیطی به قرن ها قبل باز می گردد. افراد بدوی نیاز داشتند تا دانش خاصی در مورد گیاهان و حیوانات، شیوه زندگی آنها، روابط با یکدیگر و با محیط زیست داشته باشند. به عنوان بخشی از توسعه عمومی علوم طبیعی، انباشتی از دانش نیز وجود داشت که اکنون به حوزه علوم محیطی تعلق دارد. اکولوژی به عنوان یک رشته مستقل در قرن نوزدهم ظهور کرد.

اصطلاح اکولوژی (از یونانی eco - house، logos - آموزش) توسط زیست شناس آلمانی ارنست هکل وارد علم شد.

در سال 1866، در کار خود "مورفولوژی عمومی ارگانیسم ها"، او نوشت که این "... مجموع دانش مربوط به اقتصاد طبیعت است: مطالعه کل مجموعه ای از روابط بین یک حیوان و محیط آن، هر دو ارگانیک. و غیر آلی و بالاتر از همه روابط دوستانه یا خصمانه آن با حیوانات و گیاهانی که مستقیم یا غیرمستقیم با آنها در تماس است.» این تعریف اکولوژی را به عنوان یک علم بیولوژیکی طبقه بندی می کند. در آغاز قرن بیستم. شکل گیری یک رویکرد سیستماتیک و توسعه دکترین زیست کره، که یک حوزه دانش گسترده است، شامل بسیاری از حوزه های علمی از هر دو چرخه طبیعی و بشردوستانه، از جمله بوم شناسی عمومی، منجر به گسترش دیدگاه های اکوسیستمی در اکولوژی شد. موضوع اصلی مطالعه در اکولوژی، اکوسیستم شده است.

اکوسیستم مجموعه ای از موجودات زنده است که از طریق تبادل ماده، انرژی و اطلاعات با یکدیگر و با محیط اطراف خود تعامل دارند به گونه ای که این سیستم واحد برای مدت طولانی پایدار بماند.

تأثیر روزافزون انسان بر محیط زیست، لزوم گسترش مجدد مرزهای دانش زیست محیطی را ضروری ساخته است. در نیمه دوم قرن بیستم. پیشرفت علمی و فناوری مشکلات متعددی را در پی داشته است که جایگاه جهانی پیدا کرده است، از این رو در حوزه اکولوژی، مسائل تحلیل تطبیقی ​​سیستم‌های طبیعی و انسان‌ساخته و جستجوی راه‌های همزیستی و توسعه هماهنگ آن‌ها مطرح شده است. به وضوح پدیدار شد.

بر این اساس، ساختار علم محیط زیست متمایز و پیچیده تر شد. اکنون می توان آن را به عنوان چهار شاخه اصلی ارائه کرد که بیشتر تقسیم می شوند: زیست بوم شناسی، ژئواکولوژی، اکولوژی انسانی، اکولوژی کاربردی.

بنابراین، می‌توان اکولوژی را به عنوان علمی در مورد قوانین کلی عملکرد اکوسیستم‌های مرتبه‌های مختلف، مجموعه‌ای از مسائل علمی و عملی رابطه بین انسان و طبیعت تعریف کرد.

2. عوامل محیطی، طبقه بندی آنها، انواع اثرات بر موجودات

هر موجودی در طبیعت تأثیر طیف گسترده ای از اجزای محیطی را تجربه می کند. هر ویژگی یا اجزای محیطی که بر موجودات زنده تأثیر می گذارد، عوامل محیطی نامیده می شود.

طبقه بندی عوامل محیطی عوامل محیطی (عوامل اکولوژیکی) متنوع، دارای ماهیت متفاوت و کنش های خاص هستند. گروه های زیر از عوامل محیطی متمایز می شوند:

1. غیر زنده (عوامل طبیعت بی جان):

الف) آب و هوا - شرایط روشنایی، شرایط دما و غیره؛

ب) ادافیک (محلی) - تامین آب، نوع خاک، زمین؛

ج) اوروگرافی - جریان هوا (باد) و آب.

2. عوامل بیوتیک همه اشکال تأثیر موجودات زنده بر یکدیگر هستند:

گیاهان گیاهان. گیاهان حیوانات. گیاهان قارچ. میکروارگانیسم های گیاهی حیوانات حیوانات. حیوانات قارچ. حیوانات میکروارگانیسم ها. قارچ قارچ. میکروارگانیسم های قارچی میکروارگانیسم ها میکروارگانیسم ها.

3. عوامل انسان زایی، همه اشکال فعالیت جامعه بشری است که منجر به تغییر در زیستگاه گونه های دیگر می شود یا مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد. تأثیر این گروه از عوامل محیطی سال به سال به سرعت در حال افزایش است.

انواع تاثیر عوامل محیطی بر موجودات. عوامل محیطی تأثیرات مختلفی بر موجودات زنده دارند. ممکنه باشند:

محرک هایی که به ظهور تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سازگار (خواب زمستانی، دوره نوری) کمک می کنند.

محدود کننده هایی که توزیع جغرافیایی موجودات را به دلیل عدم امکان وجود در شرایط معین تغییر می دهند.

اصلاح کننده هایی که باعث تغییرات مورفولوژیکی و تشریحی در موجودات می شوند.

سیگنال هایی که تغییرات در سایر عوامل محیطی را نشان می دهد.

الگوهای کلی عمل عوامل محیطی:

با توجه به تنوع بسیار زیاد عوامل محیطی، انواع مختلف ارگانیسم ها که تأثیر خود را تجربه می کنند، به طور متفاوتی به آن واکنش نشان می دهند، با این حال، می توان تعدادی از قوانین (الگوهای) کلی عملکرد عوامل محیطی را شناسایی کرد. بیایید به برخی از آنها نگاه کنیم.

1. قانون بهینه

2. قانون فردیت اکولوژیکی گونه ها

3. قانون عامل محدود کننده (محدود کننده).

4. قانون عمل مبهم

3. الگوهای اثر عوامل محیطی بر موجودات

1) قانون بهینه برای یک اکوسیستم، یک ارگانیسم یا مرحله خاصی از آن

توسعه طیف وسیعی از مطلوب ترین ارزش عامل وجود دارد. جایی که

عوامل مساعد هستند، تراکم جمعیت حداکثر است. 2) مدارا

این ویژگی ها به محیطی که موجودات در آن زندگی می کنند بستگی دارد. اگر او

در نوع خود پایدار است

مال شما، شانس بیشتری برای زنده ماندن موجودات دارد.

3) قاعده تعامل عوامل. برخی از عوامل ممکن است باعث افزایش یا

کاهش اثر عوامل دیگر

4) قاعده عوامل محدود کننده. عاملی که کمبود دارد یا

بیش از حد بر ارگانیسم ها تأثیر منفی می گذارد و امکان تظاهرات را محدود می کند. استحکام - قدرت

عمل عوامل دیگر 5) پریودیسم نوری. تحت نور پریودیسم

واکنش بدن به طول روز را درک کنید. واکنش به تغییرات نور.

6) انطباق با ریتم پدیده های طبیعی. سازگاری با روزانه و

ریتم های فصلی، پدیده های جزر و مدی، ریتم های فعالیت خورشیدی،

فازهای قمری و سایر پدیده هایی که با فرکانس شدید تکرار می شوند.

اک. ظرفیت (پلاستیسیته) - توانایی سازماندهی. سازگاری با عمق فاکتورهای محیطی محیط.

الگوهای اثر عوامل محیطی بر موجودات زنده.

عوامل محیطی و طبقه بندی آنها. همه موجودات به طور بالقوه قادر به تولیدمثل و پراکندگی نامحدود هستند: حتی گونه هایی که سبک زندگی وابسته ای دارند حداقل یک مرحله رشدی دارند که در آن قادر به پراکندگی فعال یا غیرفعال هستند. اما در عین حال، ترکیب گونه های موجودات زنده در مناطق مختلف آب و هوایی مخلوط نمی شود: هر یک از آنها با مجموعه خاصی از گونه های حیوانات، گیاهان و قارچ ها مشخص می شود. این با محدودیت تولید مثل و پراکندگی بیش از حد موجودات توسط موانع جغرافیایی خاص (دریاها، رشته کوه ها، بیابان ها و غیره)، عوامل آب و هوایی (دما، رطوبت و غیره) و همچنین روابط بین گونه های فردی توضیح داده می شود.

بسته به ماهیت و ویژگی های عمل، عوامل محیطی به غیر زنده، زیستی و انسان زا (انتروپیک) تقسیم می شوند.

عوامل غیر زنده اجزا و ویژگی های طبیعت بی جان هستند که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر تک تک موجودات و گروه های آنها (دما، نور، رطوبت، ترکیب گاز هوا، فشار، ترکیب نمک آب و غیره) تأثیر می گذارند.

گروه جداگانه ای از عوامل محیطی شامل اشکال مختلف فعالیت اقتصادی انسان است که وضعیت زیستگاه گونه های مختلف موجودات زنده، از جمله خود انسان (عوامل انسانی) را تغییر می دهد. در طول دوره نسبتاً کوتاه وجود انسان به عنوان یک گونه بیولوژیکی، فعالیت های آن به طور اساسی ظاهر سیاره ما را تغییر داده است و این تأثیر بر طبیعت هر سال در حال افزایش است. شدت عمل برخی از عوامل محیطی می تواند در طول دوره های طولانی تاریخی توسعه بیوسفر (به عنوان مثال، تابش خورشیدی، گرانش، ترکیب نمک آب دریا، ترکیب گاز جو و غیره) نسبتاً ثابت بماند. اکثر آنها دارای شدت متغیر (دما، رطوبت و غیره) هستند. درجه تنوع هر یک از عوامل محیطی به ویژگی های زیستگاه موجودات بستگی دارد. به عنوان مثال، دمای سطح خاک بسته به زمان سال یا روز، آب و هوا و غیره می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، در حالی که در مخازن در عمق بیش از چندین متر تقریباً هیچ تفاوت دما وجود ندارد.

تغییرات در عوامل محیطی می تواند به شرح زیر باشد:

دوره ای، بسته به زمان روز، زمان سال، موقعیت ماه نسبت به زمین و غیره.

غیر دوره ای، به عنوان مثال، فوران های آتشفشانی، زلزله، طوفان، و غیره.

برای مثال، تغییرات در آب و هوای زمین که با توزیع مجدد نسبت مساحت زمین و اقیانوس جهانی همراه است، در دوره‌های تاریخی مهمی هدایت می‌شود.

هر یک از موجودات زنده به طور مداوم با کل مجموعه عوامل محیطی، یعنی با زیستگاه سازگار می شوند و فرآیندهای زندگی را مطابق با تغییرات این عوامل تنظیم می کنند. زیستگاه مجموعه ای از شرایط است که در آن افراد، جمعیت ها یا گروه هایی از موجودات خاص زندگی می کنند.

الگوهای تأثیر عوامل محیطی بر موجودات زنده علیرغم اینکه عوامل محیطی از نظر ماهیت بسیار متنوع و متفاوت هستند، به برخی از الگوهای تأثیر آنها بر موجودات زنده و همچنین واکنش موجودات به عمل این عوامل اشاره می شود. سازگاری موجودات با شرایط محیطی را سازگاری می گویند. آنها در تمام سطوح سازماندهی ماده زنده تولید می شوند: از مولکولی تا بیوژئوسنوتیک. سازگاری ها ثابت نیستند زیرا در طول رشد تاریخی گونه های فردی بسته به تغییرات شدت عوامل محیطی تغییر می کنند. هر نوع ارگانیسم به روشی خاص با شرایط زندگی خاص سازگار است: هیچ دو گونه نزدیک وجود ندارد که در سازگاری های خود مشابه باشند (قاعده فردیت اکولوژیکی). بنابراین، مول (سری Insectivorous) و موش مول (سری Rodents) برای وجود در خاک سازگار هستند. اما خال با کمک اندام های جلویی خود راه ها را حفر می کند و موش صحرایی با دندان های ثنایا خود حفر می کند و خاک را با سر خود به بیرون پرتاب می کند.

سازگاری خوب موجودات با یک عامل خاص به معنای سازگاری یکسان با دیگران نیست (قاعده استقلال نسبی سازگاری). به عنوان مثال، گلسنگ ها که می توانند روی بسترهای فقیر از نظر مواد آلی (مانند سنگ) بنشینند و دوره های خشک را تحمل کنند، به آلودگی هوا بسیار حساس هستند.

قانون بهینه نیز وجود دارد: هر عامل فقط در محدوده خاصی بر بدن تأثیر مثبت دارد. شدت تأثیر یک عامل محیطی که برای موجودات از یک نوع خاص مطلوب است، منطقه بهینه نامیده می شود. هر چه شدت عمل یک عامل محیطی خاص از یک جهت یا جهت دیگر از حالت بهینه منحرف شود، اثر بازدارندگی آن بر موجودات (منطقه بد) بارزتر خواهد بود. شدت تأثیر یک عامل محیطی که به دلیل آن وجود موجودات غیرممکن می شود، حد بالا و پایین استقامت (نقاط بحرانی حداکثر و حداقل) نامیده می شود. فاصله بین حدود استقامت، ظرفیت اکولوژیکی یک گونه خاص را نسبت به یک عامل خاص تعیین می کند. در نتیجه، ظرفیت محیطی محدوده شدت تأثیر یک عامل محیطی است که در آن وجود گونه خاصی امکان پذیر است.

ظرفیت اکولوژیکی گسترده افراد یک گونه خاص نسبت به یک عامل محیطی خاص با پیشوند "eur-" نشان داده می شود. بنابراین، روباه های قطبی به عنوان حیوانات یورترمیک طبقه بندی می شوند، زیرا می توانند نوسانات دمایی قابل توجهی (در 80 درجه سانتیگراد) را تحمل کنند. برخی از بی مهرگان (اسفنج ها، سرپانتین ها، خارپوستان) متعلق به ارگانیسم های eurybatherous هستند و بنابراین از ناحیه ساحلی تا اعماق زیاد مستقر می شوند و در برابر نوسانات فشار قابل توجهی مقاومت می کنند. گونه هایی که می توانند در طیف وسیعی از نوسانات عوامل محیطی مختلف زندگی کنند، eurybiontnyms نامیده می شوند. ظرفیت اکولوژیکی باریک، یعنی ناتوانی در تحمل تغییرات قابل توجه در یک عامل محیطی خاص، با پیشوند "stenothermic" نشان داده می شود (به عنوان مثال، stenothermic). ، stenobiontny و غیره).

حد و اندازه بهینه استقامت بدن نسبت به یک عامل خاص به شدت عمل دیگران بستگی دارد. به عنوان مثال، در هوای خشک و بدون باد، تحمل دمای پایین آسان تر است. بنابراین بهینه و حدود استقامت موجودات در رابطه با هر عامل محیطی بسته به قدرت و ترکیب عوامل دیگر (پدیده برهمکنش عوامل محیطی) می تواند در جهت معینی تغییر کند.

اما جبران متقابل عوامل حیاتی محیطی دارای حدود معینی است و هیچ یک را نمی توان با دیگران جایگزین کرد: اگر شدت عمل حداقل یک عامل از حد استقامت فراتر رود، وجود گونه با وجود شدت بهینه غیر ممکن می شود. عمل دیگران بنابراین، کمبود رطوبت، فرآیند فتوسنتز را حتی با روشنایی بهینه و غلظت CO2 در جو مهار می کند.

عاملی که شدت عمل آن بیش از حد استقامت باشد، محدود کننده نامیده می شود. عوامل محدود کننده قلمرو پراکنش یک گونه (منطقه) را تعیین می کند. به عنوان مثال، گسترش بسیاری از گونه های جانوری به شمال به دلیل کمبود گرما و نور، و در جنوب به دلیل کمبود رطوبت مشابه با مشکل مواجه می شود.

بنابراین، حضور و رونق یک گونه خاص در یک زیستگاه معین با تعامل آن با طیف وسیعی از عوامل محیطی تعیین می شود. شدت عمل ناکافی یا بیش از حد هر یک از آنها، شکوفایی و وجود گونه های منفرد را غیرممکن می کند.

عوامل محیطی هر یک از اجزای محیطی است که بر موجودات زنده و گروه های آنها تأثیر می گذارد. آنها به غیر زنده (اجزای طبیعت بی جان)، زیستی (اشکال مختلف تعامل بین موجودات) و انسان زا (اشکال مختلف فعالیت اقتصادی انسان) تقسیم می شوند.

سازگاری موجودات با شرایط محیطی را سازگاری می گویند.

هر عامل محیطی فقط محدودیت های خاصی از تأثیر مثبت بر موجودات دارد (قانون بهینه). حدود شدت عمل عاملی که در آن وجود موجودات غیرممکن می شود، حد بالا و پایین استقامت نامیده می شود.

بهینه و حدود استقامت موجودات در رابطه با هر عامل محیطی بسته به شدت و ترکیب سایر عوامل محیطی (پدیده برهمکنش عوامل محیطی) می تواند در جهت خاصی متفاوت باشد. اما جبران متقابل آنها محدود است: هیچ یک از عوامل حیاتی را نمی توان با دیگران جایگزین کرد. یک عامل محیطی که از حد استقامت فراتر می رود، محدود کننده نامیده می شود، محدوده یک گونه خاص را تعیین می کند.

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات (ظرفیت اکولوژیکی) درجه سازگاری یک گونه با تغییرات عوامل محیطی است. این با طیفی از مقادیر عوامل محیطی بیان می شود که در آن یک گونه خاص فعالیت زندگی عادی را حفظ می کند. هرچه دامنه وسیع تر باشد، انعطاف پذیری محیطی بیشتر است.

گونه هایی که می توانند با انحرافات کوچک فاکتور از بهینه وجود داشته باشند، بسیار تخصصی و گونه هایی که می توانند تغییرات قابل توجهی در عامل را تحمل کنند، سازگاری گسترده نامیده می شوند.

پلاستیسیته محیطی را می توان هم در رابطه با یک عامل واحد و هم در ارتباط با مجموعه ای از عوامل محیطی در نظر گرفت. توانایی گونه ها برای تحمل تغییرات قابل توجه در برخی عوامل با عبارت مربوطه با پیشوند "هر" نشان داده می شود:

اوریترمیک (پلاستیک به دما)

Eurygolinaceae (شوری آب)

Euryphotic (پلاستیک به نور)

Eurygygric (پلاستیک تا رطوبت)

Euryoic (پلاستیک به زیستگاه)

Euryphagous (پلاستیک به غذا).

گونه هایی که با تغییرات جزئی در این فاکتور سازگار شده اند با اصطلاح با پیشوند "steno" مشخص می شوند. این پیشوندها برای بیان درجه نسبی تحمل استفاده می شوند (به عنوان مثال، در گونه های تنگ گرما، دمای اکولوژیکی بهینه و بد نزدیک به هم هستند).

گونه هایی که انعطاف پذیری اکولوژیکی گسترده ای در رابطه با مجموعه ای از عوامل محیطی دارند، یوریبیونت ها هستند. گونه‌هایی با سازگاری فردی کم، استنوبیونت‌ها هستند. Eurybiontism و ishenobiontism انواع مختلفی از سازگاری موجودات را با بقا مشخص می کند. اگر eurybionts برای مدت طولانی در شرایط خوب رشد کنند، می توانند انعطاف پذیری اکولوژیکی خود را از دست بدهند و ویژگی های stenobionts را توسعه دهند. گونه هایی که با نوسانات قابل توجه در فاکتور وجود دارند، انعطاف پذیری اکولوژیکی افزایش یافته و تبدیل به یوریبیونت می شوند.

به عنوان مثال، استنوبیونت ها در محیط آبی بیشتر هستند، زیرا خواص آن نسبتاً پایدار است و دامنه نوسانات عوامل فردی کم است. در یک محیط هوا-زمین پویاتر، eurybionts غالب هستند. حیوانات خونگرم ظرفیت اکولوژیکی وسیع تری نسبت به حیوانات خونسرد دارند. موجودات جوان و پیر تمایل به شرایط محیطی یکنواخت تری دارند.

Eurybiontها گسترده هستند، و تنگنایی دامنه آنها را محدود می کند. با این حال، در برخی موارد، به دلیل تخصص بالای خود، استنوبیونت ها دارای سرزمین های وسیعی هستند. به عنوان مثال، ماهی‌ماهی پرنده ماهی‌خوار یک تنگی معمولی است، اما در رابطه با سایر عوامل محیطی، یک eurybiont است. در جستجوی غذای لازم، پرنده قادر به پرواز در مسافت های طولانی است، بنابراین محدوده قابل توجهی را اشغال می کند.

پلاستیسیته توانایی یک موجود زنده برای وجود در محدوده معینی از مقادیر فاکتورهای محیطی است. پلاستیسیته توسط هنجار واکنش تعیین می شود.

با توجه به درجه انعطاف پذیری در رابطه با عوامل فردی، همه انواع به سه گروه تقسیم می شوند:

استنوتوپ ها گونه هایی هستند که می توانند در محدوده باریکی از مقادیر فاکتورهای محیطی وجود داشته باشند. به عنوان مثال، بیشتر گیاهان جنگل های استوایی مرطوب.

Eurytopes گونه های انعطاف پذیری هستند که قادر به استعمار زیستگاه های مختلف هستند، به عنوان مثال، همه گونه های جهان وطنی.

مزوتوپ ها یک موقعیت میانی بین استنوتوپ ها و یوریتوپ ها را اشغال می کنند.

لازم به یادآوری است که یک گونه می تواند به عنوان مثال، با توجه به یک عامل، تنگی و با توجه به عامل دیگر، اوریتوپیک باشد و بالعکس. به عنوان مثال، یک فرد نسبت به دمای هوا یک یوریتوپ است، اما از نظر محتوای اکسیژن در آن یک استنوتوپ است.

1. عوامل غیر زنده. این دسته از عوامل شامل کلیه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط می باشد. اینها نور و دما، رطوبت و فشار، شیمی آب، جو و خاک، ماهیت نقش برجسته و ترکیب سنگها و شرایط باد هستند. قوی ترین گروه از عوامل به عنوان متحد است اقلیمیعوامل. آنها به عرض جغرافیایی و موقعیت قاره ها بستگی دارند. عوامل ثانویه زیادی وجود دارد. عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را بر دما و دوره نوری دارد. موقعیت قاره ها دلیل خشکی یا رطوبت آب و هوا است. مناطق داخلی خشک تر از مناطق پیرامونی هستند، که به شدت بر تمایز حیوانات و گیاهان در قاره ها تأثیر می گذارد. رژیم باد به عنوان یکی از مؤلفه های عامل اقلیمی، نقش فوق العاده مهمی در شکل گیری اشکال زندگی گیاهان دارد.

آب و هوای جهانی آب و هوای سیاره است که تعیین کننده عملکرد و تنوع زیستی زیست کره آب و هوای منطقه ای، آب و هوای قاره ها و اقیانوس ها و همچنین تقسیمات توپوگرافی بزرگ آنهاست. آب و هوای محلی - آب و هوای زیردستانساختارهای اجتماعی-جغرافیایی منظر-منطقه ای: آب و هوای ولادیووستوک، آب و هوای حوضه رودخانه پارتیزانسکایا. میکرو اقلیم (زیر سنگ، بیرون سنگ، بیشه، پاکسازی).

مهمترین عوامل اقلیمی: نور، دما، رطوبت.

سبکمهمترین منبع انرژی در سیاره ما است. اگر برای حیوانات نور از نظر درجه حرارت و رطوبت پایین‌تر است، برای گیاهان فتوسنتزی از همه مهمتر است.

منبع اصلی نور خورشید است. خواص اصلی انرژی تابشی به عنوان یک عامل محیطی توسط طول موج تعیین می شود. تابش شامل نور مرئی، اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز، امواج رادیویی و تشعشعات نافذ است.

پرتوهای نارنجی-قرمز، آبی-بنفش و فرابنفش برای گیاهان مهم هستند. پرتوهای زرد مایل به سبز یا توسط گیاهان منعکس می شوند یا در مقادیر کم جذب می شوند. پرتوهای منعکس شده به گیاهان رنگ سبز خود را می دهند. پرتوهای فرابنفش اثر شیمیایی بر موجودات زنده دارند (سرعت و جهت واکنش های بیوشیمیایی را تغییر می دهند) و پرتوهای مادون قرمز اثر حرارتی دارند.

بسیاری از گیاهان به نور واکنش فوتوتروپیک دارند. تروپیسم- این حرکت جهت و جهت گیاهان است، به عنوان مثال، آفتابگردان خورشید را "دنبال" می کند.

علاوه بر کیفیت پرتوهای نور، میزان تابش نور به گیاه نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. شدت روشنایی به عرض جغرافیایی منطقه، فصل، زمان روز، ابری بودن و غبارآلودگی محلی جو بستگی دارد. وابستگی انرژی حرارتی به عرض جغرافیایی نشان می دهد که نور یکی از عوامل اقلیمی است.

زندگی بسیاری از گیاهان به دوره نوری بستگی دارد. روز جای خود را به شب می دهد و گیاهان سنتز کلروفیل را متوقف می کنند. روز قطبی با شب قطبی جایگزین می شود و گیاهان و بسیاری از حیوانات فعالیت فعال خود را متوقف می کنند و یخ می زنند (خواب زمستانی).

گیاهان در رابطه با نور به سه گروه نور دوست، سایه دوست و سایه گیر تقسیم می شوند. عکس دوستآنها می توانند به طور معمول فقط با روشنایی کافی رشد کنند؛ آنها تاریک شدن جزئی را تحمل نمی کنند یا تحمل نمی کنند. سایه دوستفقط در مناطق سایه دیده می شود و هرگز در شرایط نور بالا یافت نمی شود. مقاوم در برابر سایهگیاهان با یک دامنه اکولوژیکی گسترده در رابطه با عامل نور مشخص می شوند.

درجه حرارتیکی از مهمترین عوامل اقلیمی است. سطح و شدت متابولیسم، فتوسنتز و سایر فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی به آن بستگی دارد.

حیات روی زمین در طیف وسیعی از دماها وجود دارد. قابل قبول ترین محدوده دمایی برای زندگی از 0 تا 50 درجه سانتیگراد است. برای اکثر موجودات، این دماهای کشنده هستند. استثناها: بسیاری از حیوانات شمالی که در آن فصل تغییر می کند، قادر به تحمل دمای زمستان زیر صفر هستند. گیاهان قادر به تحمل دمای زیر صفر در زمستان هستند، زمانی که فعالیت فعال آنها متوقف شود. در شرایط آزمایشی، برخی از دانه‌ها، هاگ‌ها و گرده‌های گیاهان، نماتدها، روتیفرها، کیست‌های تک یاخته‌ای دمای -190 درجه سانتی گراد و حتی -273- درجه سانتی گراد را تحمل کردند. 50 0 C. این مشخصه خواص پروتئین ها و فعالیت آنزیم است. یکی از سازگاری ها برای تحمل دماهای نامطلوب است آنابیوز- تعلیق فرآیندهای حیاتی بدن

برعکس، در کشورهای گرم، دمای نسبتاً بالا عادی است. تعدادی از میکروارگانیسم‌ها شناخته شده‌اند که می‌توانند در منابعی با دمای بالاتر از 70 درجه سانتیگراد زندگی کنند. اسپورهای برخی از باکتری‌ها می‌توانند حرارت کوتاه مدت تا دمای 160 تا 180 درجه سانتیگراد را تحمل کنند.

ارگانیسم های اوریترمیک و گرمازا- ارگانیسم هایی که عملکرد آنها به ترتیب با گرادیان های دمایی گسترده و باریک همراه است. محیط پرتگاه (0˚) ثابت ترین محیط است.

منطقه بندی زیست جغرافیایی(مناطق قطبی، شمالی، نیمه گرمسیری و گرمسیری) تا حد زیادی ترکیب بیوسنوزها و اکوسیستم ها را تعیین می کند. یک آنالوگ توزیع آب و هوایی بر اساس فاکتور عرضی می تواند مناطق کوهستانی باشد.

بر اساس رابطه بین دمای بدن حیوان و دمای محیط، موجودات زنده به دو دسته تقسیم می شوند:

– پوکیلوترمیکموجودات آب سرد با دمای متغیر هستند. دمای بدن به دمای محیط نزدیک می شود.

– گرمازا- موجودات خونگرم با دمای داخلی نسبتاً ثابت. این موجودات دارای مزایای زیادی در استفاده از محیط هستند.

در رابطه با عامل دما، گونه ها به گروه های اکولوژیکی زیر تقسیم می شوند:

گونه هایی که سرما را ترجیح می دهند کرایوفیل هاو کرایوفیت ها.

گونه هایی با فعالیت بهینه در منطقه با درجه حرارت بالا متعلق هستند ترموفیل هاو ترموفیت ها.

رطوبت. تمام فرآیندهای بیوشیمیایی موجودات زنده در یک محیط آبی اتفاق می افتد. آب برای حفظ یکپارچگی ساختاری سلول ها در سراسر بدن ضروری است. مستقیماً در فرآیند تشکیل محصولات اولیه فتوسنتز نقش دارد.

رطوبت با مقدار بارندگی تعیین می شود. توزیع بارندگی به عرض جغرافیایی، نزدیکی توده های آبی بزرگ و زمین بستگی دارد. میزان بارندگی در طول سال به طور نابرابر توزیع شده است. علاوه بر این، باید ماهیت بارش را نیز در نظر گرفت. نم نم باران تابستانی خاک را بهتر از باران مرطوب می کند و جریان های آبی را حمل می کند که فرصتی برای خیساندن در خاک ندارند.

گیاهانی که در مناطقی با رطوبت در دسترس متفاوت زندگی می کنند، با کمبود یا بیش از حد رطوبت سازگاری متفاوتی دارند. تنظیم تعادل آب در بدن گیاهان در مناطق خشک به دلیل توسعه سیستم ریشه قدرتمند و قدرت مکش سلول های ریشه و همچنین کاهش سطح تبخیر انجام می شود. بسیاری از گیاهان در طول دوره خشکی برگها و حتی کل شاخه های خود را می ریزند؛ گاهی اوقات کاهش جزئی یا حتی کامل برگها رخ می دهد. یک سازگاری عجیب با آب و هوای خشک، ریتم رشد برخی از گیاهان است. بنابراین، زودگذرها با استفاده از رطوبت بهار در مدت زمان بسیار کوتاهی (20-15 روزه) جوانه می زنند، برگ می دهند، شکوفا می شوند و میوه و دانه تشکیل می دهند و با شروع خشکسالی می میرند. توانایی بسیاری از گیاهان برای جمع آوری رطوبت در اندام های رویشی خود - برگ، ساقه، ریشه - نیز به مقاومت در برابر خشکسالی کمک می کند..

در رابطه با رطوبت، گروه های اکولوژیکی گیاهان زیر متمایز می شوند. هیدروفیت ها، یا هیدروبیونت ها، گیاهانی هستند که آب محیط زندگی آنهاست.

هیگروفیت ها- گیاهانی که در مکان هایی زندگی می کنند که هوا با بخار آب اشباع شده است و خاک حاوی مقدار زیادی رطوبت قطرات مایع است - در علفزارهای سیل زده، مرداب ها، در مکان های سایه دار مرطوب در جنگل ها، در سواحل رودخانه ها و دریاچه ها. هیگروفیت ها به دلیل روزنه ها که اغلب در دو طرف برگ قرار دارند، رطوبت زیادی را تبخیر می کنند. ریشه ها به صورت پراکنده، برگ ها بزرگ هستند.

مزوفیت ها- گیاهان دارای رویشگاه های نسبتا مرطوب. اینها عبارتند از علف های چمنزار، همه درختان برگریز، بسیاری از محصولات زراعی، سبزیجات، میوه ها و انواع توت ها. آنها دارای یک سیستم ریشه به خوبی توسعه یافته، برگ های بزرگ با روزنه در یک طرف هستند.

زیرافیت ها- گیاهانی که با زندگی در مکان هایی با آب و هوای خشک سازگار شده اند. آنها در استپ ها، بیابان ها و نیمه بیابانی ها رایج هستند. زیرافیت ها به دو گروه ساکولنت ها و اسکلروفیت ها تقسیم می شوند.

ساکولنت ها(از لات ساکولنتوس- آبدار، چاق، غلیظ) گیاهان چند ساله با ساقه یا برگ های گوشتی آبدار هستند که آب در آنها ذخیره می شود.

اسکلروفیت ها(از یونانی اسکلروس- سخت، خشک) - اینها فسکو، علف پر، ساکسول و سایر گیاهان هستند. برگ‌ها و ساقه‌های آن‌ها منبع آب ندارند، به نظر خشک می‌رسند، به دلیل بافت مکانیکی زیاد، برگ‌هایشان سخت و سخت است.

عوامل دیگری نیز ممکن است در توزیع گیاه مهم باشند، به عنوان مثال. طبیعت و خواص خاک بنابراین، گیاهانی وجود دارند که عامل محیطی تعیین کننده برای آنها میزان نمک موجود در خاک است. این هالوفیت ها. گروه ویژه ای متشکل از دوستداران خاک های آهکی است - کلسیفیل ها. همان گونه‌های «مرتبط با خاک» گیاهانی هستند که در خاک‌های حاوی فلزات سنگین زندگی می‌کنند.

عوامل محیطی که بر زندگی و توزیع ارگانیسم ها تأثیر می گذارند نیز شامل ترکیب و حرکت هوا، ماهیت نقش برجسته و بسیاری دیگر می شوند.

اساس انتخاب درون گونه ای مبارزه درون گونه ای است. به همین دلیل است که همانطور که چارلز داروین معتقد بود، ارگانیسم های جوان بیشتر از رسیدن به بزرگسالی متولد می شوند. در عین حال، غلبه تعداد ارگانیسم های متولد شده بر تعداد موجودات زنده تا بلوغ، میزان بالای مرگ و میر را در مراحل اولیه رشد جبران می کند. بنابراین، همانطور که توسط S.A. Severtsov، بزرگی باروری مربوط به تداوم گونه است.

بنابراین، روابط درون گونه ای با هدف تولید مثل و پراکندگی گونه ها انجام می شود.

در دنیای جانوران و گیاهان، تعداد زیادی وسیله وجود دارد که تماس بین افراد را تسهیل می کند یا برعکس، از برخورد آنها جلوگیری می کند. چنین سازگاری های متقابل در یک گونه S.A. سورتسف همخوانی ها . بنابراین، در نتیجه سازگاری های متقابل، افراد دارای مورفولوژی، بوم شناسی و رفتار مشخصی هستند که ملاقات جنسیت ها، جفت گیری موفق، تولید مثل و پرورش فرزندان را تضمین می کند. پنج گروه همخوانی ایجاد شده است:

- جنین یا لارو و افراد والدین (کیسه‌داران)؛

- افراد از جنس های مختلف (دستگاه تناسلی مرد و زن)؛

- افراد همجنس، عمدتاً نر (شاخ و دندان نرها که در دعوا برای ماده ها استفاده می شود).

- برادران و خواهران هم نسل در ارتباط با سبک زندگی گله ای (نقاطی که جهت گیری را هنگام فرار تسهیل می کند).

- افراد چندشکلی در حشرات استعماری (تخصص افراد برای انجام وظایف خاص).

یکپارچگی گونه نیز در وحدت جمعیت پرورشی، همگنی ترکیب شیمیایی آن و وحدت تأثیر آن بر محیط زیست بیان می شود.

ادم خواری- این نوع روابط درون گونه ای در مولدهای پرندگان شکاری و حیوانات غیر معمول نیست. ضعیف ترین ها معمولاً توسط قوی ترها و گاهی اوقات توسط والدینشان نابود می شوند.

خود تخلیه جمعیت های گیاهی رقابت درون گونه ای بر رشد و توزیع زیست توده در جمعیت های گیاهی تأثیر می گذارد. با رشد افراد، اندازه آنها افزایش می یابد، نیازهای آنها افزایش می یابد و در نتیجه رقابت بین آنها افزایش می یابد که منجر به مرگ می شود. تعداد افراد زنده مانده و نرخ رشد آنها به تراکم جمعیت بستگی دارد. کاهش تدریجی تراکم افراد در حال رشد خود نازک شدن نامیده می شود.

پدیده مشابهی در مزارع جنگلی مشاهده می شود.

روابط بین گونه ای. مهم ترین و رایج ترین اشکال و انواع روابط بین گونه ای را می توان نام برد:

رقابت. این نوع رابطه تعیین می کند قانون گاوز. بر اساس این قانون، دو گونه نمی توانند به طور همزمان یک طاقچه اکولوژیکی را اشغال کنند و بنابراین لزوماً یکدیگر را جابجا می کنند. به عنوان مثال، صنوبر توس را جابجا می کند.

آللوپاتی- این اثر شیمیایی برخی از گیاهان بر روی برخی دیگر از طریق انتشار مواد فرار است. حاملان اثر آللوپاتیک مواد فعال هستند - کالین. به دلیل تأثیر این مواد، خاک می تواند مسموم شود، ماهیت بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی می تواند تغییر کند و در عین حال گیاهان از طریق سیگنال های شیمیایی یکدیگر را شناسایی می کنند.

همیاری- درجه ارتباط شدید بین گونه ها که در آن هر یک از ارتباط خود با دیگری سود می برد. به عنوان مثال، گیاهان و باکتری های تثبیت کننده نیتروژن؛ قارچ کلاهک و ریشه درخت.

کامنسالیسم- شکلی از همزیستی که در آن یکی از شرکا (کامنسال) از دیگری (مالک) برای تنظیم تماس خود با محیط خارجی استفاده می کند، اما با او وارد روابط نزدیک نمی شود. Comensalism به طور گسترده ای در اکوسیستم های صخره های مرجانی توسعه یافته است - این مسکن، حفاظت (شاخک های شقایق های دریایی از ماهی ها محافظت می کند)، زندگی در بدن سایر موجودات یا روی سطح آن (اپی فیت ها) است.

شکار- این روشی است برای تهیه غذا توسط حیوانات (کمتر گیاهان) که در آن حیوانات دیگر را می گیرند، می کشند و می خورند. شکار تقریباً در همه انواع حیوانات رخ می دهد. در طول تکامل، شکارچیان سیستم‌های عصبی و اندام‌های حسی را به خوبی توسعه داده‌اند که به آن‌ها اجازه می‌دهد طعمه را شناسایی و تشخیص دهند، و همچنین ابزارهایی برای گرفتن، کشتن، خوردن و هضم طعمه (پنجه‌های جمع شونده تیز در گربه‌ها، غدد سمی بسیاری از عنکبوتیان، سلول‌های گزنده شقایق های دریایی، آنزیم هایی که پروتئین ها را تجزیه می کنند و غیره). تکامل شکارچیان و طعمه ها به صورت پشت سر هم اتفاق می افتد. در طی این فرآیند، شکارچیان روش های حمله خود را بهبود می بخشند و قربانیان روش های دفاعی خود را بهبود می بخشند.

شناسایی عوامل محدود کننده از اهمیت عملی بالایی برخوردار است. در درجه اول برای رشد محصولات زراعی: استفاده از کودهای لازم، خاک های آهکی، احیای زمین و غیره. به شما امکان می دهد بهره وری را افزایش دهید، حاصلخیزی خاک را افزایش دهید و وجود گیاهان کشت شده را بهبود بخشید.

1. پیشوندهای "evry" و "steno" در نام گونه به چه معنی است؟ مثال هایی از eurybionts و stenobionts را بیان کنید.

طیف گسترده ای از تحمل گونه هادر رابطه با عوامل محیطی غیرزیست، با افزودن پیشوند به نام عامل مشخص می شوند "هر. ناتوانی در تحمل نوسانات قابل توجه در عوامل یا حد کم استقامت با پیشوند "استنو" مشخص می شود، به عنوان مثال، حیوانات گرمازا. تغییرات جزئی دما تأثیر کمی بر موجودات اوریترم دارد و می تواند برای موجودات گرمازا فاجعه بار باشد. گونه ای سازگار با دماهای پایین است کرایوفیلیک(از کریوس یونانی - سرد)، و به دمای بالا - گرما دوستالگوهای مشابهی برای سایر عوامل اعمال می شود. گیاهان می توانند باشند آب دوست، یعنی طلب آب و خشک دوست(متحمل به خشکی).

در رابطه با محتوا نمک هادر زیستگاه آنها یوریگال ها و استنوگل ها (از گال های یونانی - نمک) را تشخیص می دهند. روشنایی – euryphotes و stenophotes، در رابطه با به اسیدیته محیط- گونه های اوریونی و استنویونی.

از آنجایی که اوریبیونتیسم امکان سکونت در انواع زیستگاه ها را فراهم می کند، و تنگناگرایی به شدت محدوده مکان های مناسب برای گونه ها را محدود می کند، این دو گروه اغلب نامیده می شوند. eury – و stenobionts. بسیاری از جانوران زمینی که در آب و هوای قاره ای زندگی می کنند قادر به مقاومت در برابر نوسانات قابل توجه دما، رطوبت و تابش خورشید هستند.

استنوبیونت ها شامل- ارکیده، قزل آلا، باقرقره فندق خاور دور، ماهی اعماق دریا).

حیواناتی که در ارتباط با چندین عامل به طور همزمان تنگ هستند نامیده می شوند stenobionts به معنای وسیع کلمه (ماهی‌هایی که در رودخانه‌ها و رودخانه‌های کوهستانی زندگی می‌کنند، نمی‌توانند دمای بیش از حد بالا و سطح اکسیژن پایین را تحمل کنند، ساکنان مناطق گرمسیری مرطوب، سازگار با دمای پایین و رطوبت کم هوا نیستند.

Eurybionts شاملسوسک سیب زمینی کلرادو، موش، موش، گرگ، سوسک، نی، علف گندم.

1. سازگاری موجودات زنده با عوامل محیطی. انواع سازگاری

انطباق (از لات سازگاری - سازگاری ) - این سازگاری تکاملی ارگانیسم های محیطی است که در تغییرات خصوصیات خارجی و داخلی آنها بیان می شود.

افرادی که به دلایلی توانایی سازگاری را از دست داده اند، در شرایط تغییر رژیم های عوامل محیطی، محکوم به حذف، یعنی به سمت انقراض.

انواع سازگاری: سازگاری مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و رفتاری.

مورفولوژی استمطالعه اشکال خارجی موجودات و اجزای آنها.

1.سازگاری مورفولوژیکی- این سازگاری است که در سازگاری با شنای سریع در حیوانات آبزی، برای بقا در شرایط دمای بالا و کمبود رطوبت - در کاکتوس ها و سایر ساکولنت ها آشکار می شود.

2.سازگاری های فیزیولوژیکیدر ویژگی های مجموعه آنزیمی در دستگاه گوارش حیوانات نهفته است که توسط ترکیب غذا تعیین می شود. به عنوان مثال، ساکنان بیابان های خشک می توانند نیازهای رطوبتی خود را از طریق اکسیداسیون بیوشیمیایی چربی ها تامین کنند.

3.سازگاری های رفتاری (اخلاق شناختی).در انواع مختلف ظاهر می شود. به عنوان مثال، اشکال رفتار تطبیقی ​​حیوانات با هدف اطمینان از تبادل حرارت بهینه با محیط وجود دارد. رفتار تطبیقی ​​می‌تواند خود را در ایجاد پناهگاه‌ها، حرکات در جهت شرایط دمایی مطلوب‌تر و ترجیحی‌تر و انتخاب مکان‌هایی با رطوبت یا نور بهینه نشان دهد. بسیاری از بی مهرگان با نگرش انتخابی نسبت به نور مشخص می شوند که در نزدیکی ها یا فواصل از منبع (تاکسی) آشکار می شود. حرکات روزانه و فصلی پستانداران و پرندگان از جمله مهاجرت و پرواز و همچنین حرکات بین قاره ای ماهی ها شناخته شده است.

رفتار تطبیقی ​​می تواند در شکارچیان در طول شکار (ردیابی و تعقیب طعمه) و در قربانیان آنها (پنهان کردن، گیج کردن دنباله) خود را نشان دهد. رفتار حیوانات در طول فصل جفت گیری و در طول تغذیه فرزندان بسیار خاص است.

دو نوع سازگاری با عوامل خارجی وجود دارد. روش منفعل انطباق- این سازگاری با توجه به نوع تحمل (تحمل، استقامت) شامل ظهور درجه خاصی از مقاومت در برابر یک عامل معین، توانایی حفظ عملکردها در هنگام تغییر قدرت تأثیر آن است. این نوع سازگاری به عنوان شکل می گیرد. یک ویژگی گونه ای مشخص است و در سطح بافت سلولی تحقق می یابد. نوع دوم دستگاه است فعال. در این حالت، بدن با کمک مکانیسم های تطبیقی ​​خاص، تغییرات ناشی از عامل تأثیرگذار را به گونه ای جبران می کند که محیط داخلی نسبتاً ثابت می ماند. سازگاری های فعال سازگاری هایی از نوع مقاوم (مقاومت) هستند که هموستاز محیط داخلی بدن را حفظ می کنند. نمونه ای از یک نوع سازگاری متحمل، حیوانات پوکیلوسموز، نمونه ای از نوع مقاوم، حیوانات همیواسموتیک هستند. .

1. جمعیت را تعریف کنید ویژگی های گروهی اصلی جمعیت را نام ببرید. نمونه هایی از جمعیت ها را ذکر کنید. جمعیت در حال رشد، پایدار و در حال مرگ.

جمعیت- گروهی از افراد یک گونه که با یکدیگر تعامل دارند و به طور مشترک در یک قلمرو مشترک زندگی می کنند. ویژگی های اصلی جمعیت به شرح زیر است:

1. فراوانی - تعداد کل افراد در یک قلمرو خاص.

2. تراکم جمعیت - میانگین تعداد افراد در واحد سطح یا حجم.

3. باروری - تعداد افراد جدیدی که در واحد زمان در نتیجه تولید مثل ظاهر می شوند.

4. مرگ و میر - تعداد افراد مرده در یک جمعیت در واحد زمان.

5. رشد جمعیت تفاوت بین نرخ تولد و مرگ است.

6. نرخ رشد - افزایش متوسط ​​در واحد زمان.

جمعیت با یک سازمان مشخص، توزیع افراد در قلمرو، نسبت گروه ها بر اساس جنسیت، سن و ویژگی های رفتاری مشخص می شود. از یک سو بر اساس خصوصیات زیستی عمومی گونه و از سوی دیگر تحت تأثیر عوامل محیطی غیر زنده و جمعیت گونه های دیگر تشکیل می شود.

ساختار جمعیت ناپایدار است. رشد و توسعه موجودات، تولد موجودات جدید، مرگ به دلایل مختلف، تغییر در شرایط محیطی، افزایش یا کاهش تعداد دشمنان - همه اینها منجر به تغییر در نسبت های مختلف در جمعیت می شود.

افزایش یا افزایش جمعیت- این جمعیتی است که در آن افراد جوان غالب هستند، چنین جمعیتی در حال افزایش است یا به اکوسیستم وارد می شود (مثلاً کشورهای جهان سوم). در اغلب موارد، نرخ زاد و ولد بیش از مرگ و میر وجود دارد و اندازه جمعیت به حدی افزایش می یابد که ممکن است شیوع تولید مثل انبوه رخ دهد. این به ویژه برای حیوانات کوچک صادق است.

با شدت متعادل باروری و مرگ و میر، الف جمعیت پایداردر چنین جمعیتی، مرگ و میر با رشد جبران می شود و تعداد آن و همچنین دامنه آن در یک سطح نگه داشته می شود. . جمعیت پایدار –این جمعیتی است که در آن تعداد افراد در سنین مختلف به طور مساوی تغییر می کند و دارای ویژگی توزیع نرمال است (به عنوان مثال می توان به جمعیت کشورهای اروپای غربی اشاره کرد).

کاهش (مرگ) جمعیتجمعیتی است که در آن میزان مرگ و میر بیش از نرخ تولد است . جمعیت رو به کاهش یا در حال مرگ جمعیتی است که افراد مسن در آن غالب هستند. نمونه آن روسیه در دهه 90 قرن بیستم است.

با این حال، همچنین نمی تواند به طور نامحدود کوچک شود.. در سطح معینی از جمعیت، میزان مرگ و میر شروع به کاهش می کند و باروری شروع به افزایش می کند . در نهایت، یک جمعیت رو به کاهش، با رسیدن به حداقل اندازه معین، به نقطه مقابل خود تبدیل می شود - جمعیت رو به رشد. نرخ زاد و ولد در چنین جمعیتی به تدریج افزایش می یابد و در مقطعی میزان مرگ و میر را برابر می کند، یعنی جمعیت برای مدت کوتاهی پایدار می شود. در کاهش جمعیت، افراد مسن غالب هستند و دیگر قادر به تولید مثل شدید نیستند. این ساختار سنی بیانگر شرایط نامساعد است.

1. طاقچه اکولوژیکی ارگانیسم، مفاهیم و تعاریف. زیستگاه. ترتیب متقابل سوله های اکولوژیکی. جایگاه اکولوژیکی انسان

هر نوع حیوان، گیاه یا میکروبی به طور معمول قادر به زندگی، تغذیه و تکثیر تنها در مکانی است که تکامل آن را برای هزاران سال، از اجدادش "تجویز" کرده است. برای تعیین این پدیده، زیست شناسان وام گرفتند اصطلاح از معماری - کلمه "طاقچه"و آنها شروع به گفتن کردند که هر نوع ارگانیسم زنده جایگاه اکولوژیکی خود را در طبیعت اشغال می کند، منحصر به فرد.

طاقچه اکولوژیکی یک موجود زنده- این مجموع کلیه الزامات آن برای شرایط محیطی (ترکیب و رژیم های عوامل محیطی) و مکانی است که این الزامات برآورده می شود یا کل مجموعه بسیاری از خصوصیات بیولوژیکی و پارامترهای فیزیکی محیط که شرایط وجود را تعیین می کند. یک گونه خاص، تبدیل انرژی آن، تبادل اطلاعات با محیط و سایر موارد مشابه.

مفهوم طاقچه اکولوژیکی معمولاً هنگام استفاده از روابط گونه های مشابه از نظر اکولوژیکی متعلق به یک سطح تغذیه ای استفاده می شود. اصطلاح "طاقچه اکولوژیکی" توسط جی. گرینل در سال 1917 پیشنهاد شدبرای توصیف توزیع فضایی گونه ها، یعنی طاقچه اکولوژیکی به عنوان مفهومی نزدیک به زیستگاه تعریف شد. سی. التونطاقچه اکولوژیکی را به عنوان موقعیت یک گونه در یک جامعه تعریف کرد و بر اهمیت ویژه روابط تغذیه ای تأکید کرد. طاقچه را می توان به عنوان بخشی از یک فضای چند بعدی خیالی (هیپرحجم) تصور کرد که ابعاد فردی آن با عوامل لازم برای گونه مطابقت دارد. هر چه پارامتر بیشتر تغییر کند، یعنی. سازگاری یک گونه با یک عامل محیطی خاص، جایگاه آن را گسترده تر می کند. در صورت تضعیف رقابت، یک جایگاه می تواند افزایش یابد.

زیستگاه گونه ها- این فضای فیزیکی است که توسط یک گونه، ارگانیسم، جامعه اشغال شده است، که توسط مجموع شرایط محیط غیر زنده و زیستی تعیین می شود که کل چرخه رشد افراد همان گونه را تضمین می کند.

زیستگاه گونه را می توان به عنوان تعیین کرد "طاقچه فضایی".

موقعیت عملکردی در جامعه، در مسیرهای پردازش ماده و انرژی در حین تغذیه نامیده می شود طاقچه تغذیه ای.

به بیان تصویری، اگر یک زیستگاه، همانطور که بود، نشانی ارگانیسم های یک گونه معین باشد، پس یک طاقچه تغذیه ای یک حرفه است، نقش یک موجود زنده در زیستگاه آن.

ترکیبی از این پارامترها و سایر پارامترها معمولاً یک طاقچه اکولوژیکی نامیده می شود.

طاقچه اکولوژیکی(از طاقچه فرانسوی - شکافی در دیوار) - این مکان که یک گونه بیولوژیکی در بیوسفر اشغال می کند نه تنها موقعیت آن در فضا، بلکه جایگاه آن در تعاملات تغذیه ای و دیگر در جامعه را نیز شامل می شود، گویی "حرفه" از گونه ها

طاقچه اکولوژیکی اساسی(پتانسیل) یک طاقچه اکولوژیکی است که یک گونه می تواند در غیاب رقابت با گونه های دیگر وجود داشته باشد.

طاقچه اکولوژیکی تحقق یافت (واقعی) -طاقچه اکولوژیکی، بخشی از طاقچه اساسی (بالقوه) که یک گونه می تواند در رقابت با گونه های دیگر از آن دفاع کند.

بر اساس موقعیت نسبی، طاقچه های دو گونه به سه نوع تقسیم می شوند: سوله های اکولوژیکی غیر مجاور. سوله‌ها با هم تماس دارند اما روی هم نمی‌افتند. سوله های لمسی و روی هم قرار گرفته اند.

انسان یکی از نمایندگان قلمرو حیوانات، گونه ای زیستی از طبقه پستانداران است. علیرغم این واقعیت که دارای ویژگی های خاص بسیاری است (هوش، بیان بیان، فعالیت کارگری، زیست اجتماعی و غیره)، ماهیت بیولوژیکی خود را از دست نداده است و تمام قوانین بوم شناسی برای آن به اندازه سایر موجودات زنده معتبر است. . مرد داردمال خودش که فقط برای او ذاتی است، طاقچه اکولوژیکیفضایی که طاقچه یک فرد در آن قرار دارد بسیار محدود است. به عنوان یک گونه بیولوژیکی، انسان فقط می تواند در خشکی کمربند استوایی (حوطه استوایی، نیمه گرمسیری) زندگی کند، جایی که خانواده انسان سانان به وجود آمده است.

1. قانون اساسی گاوز را فرموله کنید. "شکل زندگی" چیست؟ چه اشکال اکولوژیکی (یا زندگی) در میان ساکنان محیط آبی متمایز است؟

هم در دنیای گیاهی و هم در دنیای حیوانات، رقابت بین گونه ای و درون گونه ای بسیار گسترده است. یک تفاوت اساسی بین آنها وجود دارد.

قانون (یا حتی قانون) گاوز:دو گونه نمی توانند به طور همزمان یک جایگاه اکولوژیکی را اشغال کنند و بنابراین لزوماً یکدیگر را جابجا می کنند.

در یکی از آزمایش ها، گاوز دو نوع مژک دار - Paramecium caudatum و Paramecium aurelia را پرورش داد. آنها مرتباً نوعی باکتری را به عنوان غذا دریافت می کردند که در حضور پارامسیوم تکثیر نمی شود. اگر هر نوع مژک دار به طور جداگانه کشت می شد، جمعیت آنها بر اساس یک منحنی سیگموئید معمولی (a) رشد می کردند. در این مورد، تعداد پارامسیا بر اساس مقدار غذا تعیین شد. اما زمانی که آنها با هم همزیستی کردند، پارامسیا شروع به رقابت کرد و P. aurelia به طور کامل جایگزین رقیب خود (b) شد.

برنج. رقابت بین دو گونه از مژک داران نزدیک به هم که یک طاقچه اکولوژیکی مشترک را اشغال می کنند. الف – Paramecium caudatum; ب – P. aurelia. 1. - در یک فرهنگ; 2. - در فرهنگ مختلط

هنگامی که مژک داران با هم رشد کردند، پس از مدتی تنها یک گونه باقی ماند. در عین حال، مژک داران به افراد نوع دیگری حمله نمی کردند و مواد مضری را منتشر نمی کردند. توضیح این است که گونه های مورد مطالعه نرخ رشد متفاوتی داشتند. سریعترین گونه های تولید مثل برنده رقابت غذا شدند.

هنگام پرورش P. caudatum و P. bursariaچنین جابجایی اتفاق نیفتاد؛ هر دو گونه در تعادل بودند، که دومی در کف و دیواره‌های کشتی متمرکز شده بود، و اولی در فضای آزاد، یعنی در یک طاقچه اکولوژیکی متفاوت. آزمایش با انواع دیگر مژک داران، الگوی روابط بین طعمه و شکارچی را نشان داده است.

اصل گاوزاصل نامیده می شود مسابقات استثنایی. این اصل منجر به جدایی اکولوژیکی گونه‌های نزدیک به هم یا کاهش تراکم آن‌ها در جایی که قادر به همزیستی هستند، می‌شود. در نتیجه رقابت، یکی از گونه ها جابجا می شود. اصل گاوز نقش بزرگی در توسعه مفهوم طاقچه ایفا می کند و همچنین بوم شناسان را مجبور می کند تا به دنبال پاسخ تعدادی از سؤالات باشند: گونه های مشابه چگونه با هم همزیستی می کنند؟ چگونه می توان از طرد رقابتی اجتناب کرد؟

شکل زندگی گونه -این یک مجموعه تاریخی توسعه یافته از خواص بیولوژیکی، فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی آن است که پاسخ خاصی به تأثیرات محیطی را تعیین می کند.

در میان ساکنان محیط آبی (hydrobionts)، طبقه بندی اشکال زندگی زیر را متمایز می کند.

1.نیوستون(از یونانی neuston - قادر به شنا) – مجموعه ای از موجودات دریایی و آب شیرین که در نزدیکی سطح آب زندگی می کنند , به عنوان مثال، لارو پشه، بسیاری از تک یاخته‌ها، حشرات راهرو آبی، و در میان گیاهان، علف اردک معروف.

2. نزدیکتر به سطح آب زندگی می کند پلانکتون

پلانکتون(از پلانکتوس یونانی - در حال افزایش) - موجودات شناور قادر به انجام حرکات عمودی و افقی عمدتاً مطابق با حرکت توده های آب هستند. برجسته فیتوپلانکتون- جلبک های شناور آزاد فتوسنتزی و زئوپلانکتون- سخت پوستان کوچک، نرم تنان و لارو ماهی، چتر دریایی، ماهی های کوچک.

3.نکتون(از یونانی nektos - شناور) - موجودات شناور آزاد که قادر به حرکت مستقل عمودی و افقی هستند. نکتوندر ستون آب زندگی می کند - اینها ماهی ها، در دریاها و اقیانوس ها، دوزیستان، حشرات بزرگ آبزی، سخت پوستان، همچنین خزندگان (مارهای دریایی و لاک پشت ها) و پستانداران هستند: سیتاس ها (دلفین ها و نهنگ ها) و نوک پاها (فک ها).

4. پری فیتون(از یونانی peri - اطراف، در مورد، فیتون - گیاه) - حیوانات و گیاهان متصل به ساقه گیاهان بالاتر و بالا رفتن از پایین ( نرم تنان، روتیفرها، bryozoans، هیدرا و غیره).

5. بنتوس (از یونانی بنتوس - عمق، پایین) - موجودات پایینی که سبک زندگی متصل یا آزاد را هدایت می کنند، از جمله آنهایی که در ضخامت رسوب پایین زندگی می کنند. اینها عمدتاً نرم تنان، برخی از گیاهان پایین تر، لارو حشرات خزنده و کرم هستند. در لایه زیرین موجودات زنده ای زندگی می کنند که عمدتاً از بقایای پوسیده تغذیه می کنند.

1. بیوسنوز، بیوژئوسنوز، آگروسنوز چیست؟ ساختار بیوژئوسنوز. بنیانگذار دکترین بیوسنوز کیست؟ نمونه هایی از بیوژئوسنوزها

بیوسنوز(از یونانی koinos - مشترک بیوس - زندگی) جامعه ای از موجودات زنده متقابل است که شامل گیاهان (فیتوسنوز)، حیوانات (zoocenosis)، میکروارگانیسم ها (microbocenosis) است که برای زندگی با هم در یک قلمرو خاص سازگار شده اند.

مفهوم "بیوسنوز" -مشروط است، زیرا موجودات نمی توانند خارج از محیط خود زندگی کنند، اما استفاده از آن در فرآیند مطالعه ارتباطات اکولوژیکی بین موجودات راحت است. بسته به منطقه، نگرش نسبت به فعالیت های انسانی، درجه اشباع، مفید بودن و غیره. بیوسنوزهای زمین، آب، طبیعی و انسانی، اشباع و غیر اشباع، کامل و ناقص را تشخیص دهد.

بیوسنوزها، مانند جمعیت ها -این یک سطح فوق ارگانیسمی از سازمان زندگی است، اما در رتبه بالاتری قرار دارد.

اندازه گروه های بیوسنوتیک متفاوت است- اینها جوامع بزرگی از بالشتک های گلسنگ روی تنه درختان یا یک کنده پوسیده هستند، اما آنها همچنین جمعیت استپ ها، جنگل ها، بیابان ها و غیره هستند.

جامعه ای از موجودات را بیوسنوز می نامند و علمی که اجتماع موجودات را مطالعه می کند - بیوسنولوژی.

V.N. سوکاچفاین اصطلاح برای نشان دادن جوامع پیشنهاد شد (و به طور کلی پذیرفته شد). بیوژئوسنوز(از یونانی bios – life, geo – Earth, cenosis – Community) - این مجموعه ای از موجودات و پدیده های طبیعی مشخصه یک منطقه جغرافیایی معین است.

ساختار بیوژئوسنوز شامل دو جزء است زیستی –جامعه موجودات زنده گیاهی و جانوری (بیوسنوز) - و غیر زنده -مجموعه ای از عوامل محیطی بی جان (اکوتوپ یا بیوتوپ).

فضابا شرایط کم و بیش همگن، که یک بیوسنوز را اشغال می کند، بیوتوپ (topis - مکان) یا اکوتوپ نامیده می شود.

اکو تاپشامل دو جزء اصلی است: هوای بالا- اقلیم با تمام جلوه های متنوع آن و ادافوتوپ(از یونانی edaphos - خاک) - خاک، تسکین، آب.

بیوژئوسنوز= بیوسنوز (فیتوسنوز+زوسنوز+میکروبوسنوز)+بیوتوپ (کلیماتوپ+ادافوتوپ).

بیوژئوسنوزها –اینها سازندهای طبیعی هستند (آنها حاوی عنصر "geo" - زمین هستند ) .

مثال ها بیوژئوسنوزهاممکن است یک برکه، چمنزار، جنگل مختلط یا تک گونه وجود داشته باشد. در سطح بیوژئوسنوز، تمام فرآیندهای تبدیل انرژی و ماده در بیوسفر اتفاق می افتد.

آگروسنوز(از لاتین agraris و یونانی koikos - عمومی) - جامعه ای از موجودات ایجاد شده توسط انسان و به طور مصنوعی توسط او با افزایش عملکرد (بازده) یک یا چند گونه انتخاب شده از گیاهان یا حیوانات نگهداری می شود.

آگروسنوز با بیوژئوسنوزیس متفاوت استاجزای اصلی. بدون حمایت انسان نمی تواند وجود داشته باشد، زیرا یک جامعه زیستی مصنوعی ایجاد شده است.

1. مفهوم "اکوسیستم". سه اصل عملکرد اکوسیستم

سیستم اکولوژیکی- یکی از مهمترین مفاهیم اکولوژی که به اختصار اکوسیستم نامیده می شود.

زیست بوم(از یونانی oikos - مسکن و سیستم) هر جامعه ای از موجودات زنده همراه با زیستگاه آنها است که در داخل با سیستم پیچیده ای از روابط به هم متصل می شوند.

زیست بوم -اینها انجمن های فوق ارگانیسمی هستند، از جمله ارگانیسم ها و محیط بی جان (بی اثر) که برهم کنش دارند، بدون آنها امکان حفظ حیات در سیاره ما وجود ندارد. این جامعه ای از موجودات گیاهی و جانوری و محیط غیر آلی است.

بر اساس تعامل موجودات زنده ای که یک اکوسیستم را با یکدیگر تشکیل می دهند و زیستگاه آنها، توده های وابسته به هم در هر اکوسیستمی متمایز می شوند. زیستی(جانداران زنده) و غیر زندهاجزای (طبیعت بی اثر یا غیر زنده) و همچنین عوامل محیطی (مانند تابش خورشید، رطوبت و دما، فشار اتمسفر)، عوامل انسانیو دیگران.

به اجزای غیر زنده اکوسیستم هااینها عبارتند از مواد معدنی - کربن، نیتروژن، آب، دی اکسید کربن اتمسفر، مواد معدنی، مواد آلی که عمدتا در خاک یافت می شوند: پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها، مواد هیومیک و غیره که پس از مرگ ارگانیسم ها وارد خاک می شوند.

به اجزای زیستی اکوسیستمشامل تولید کنندگان، اتوتروف ها (گیاهان، مواد شیمیایی)، مصرف کنندگان (حیوانات) و مواد زائد، تجزیه کننده ها (حیوانات، باکتری ها، قارچ ها).

مدرسه فیزیولوژیک کازان. F.V. اووسیانیکوف، N.O. کووالفسکی، N.A. میسلاوسکی، A.V. کیبیاکوف

فاکتورهای محیطیمجموعه ای از شرایط محیطی است که بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. تمیز دادن عوامل بی جان- غیر زنده (اقلیمی، ادافیک، کوه نگاری، هیدروگرافی، شیمیایی، تب زا)، عوامل حیات وحش- عوامل زیستی (فیتوژنیک و جانور زایی) و انسان زایی (تأثیر فعالیت انسان). عوامل محدود کننده شامل هر عاملی است که رشد و نمو موجودات را محدود می کند. سازگاری یک موجود زنده با محیط خود سازگاری نامیده می شود. ظاهر خارجی یک موجود زنده که منعکس کننده سازگاری آن با شرایط محیطی است، شکل زندگی نامیده می شود.

مفهوم عوامل محیطی، طبقه بندی آنها

اجزای منفرد محیط که بر موجودات زنده تأثیر می‌گذارند و با واکنش‌های تطبیقی ​​(سازگاری) به آنها پاسخ می‌دهند، عوامل محیطی یا عوامل اکولوژیکی نامیده می‌شوند. به عبارت دیگر مجموعه شرایط محیطی مؤثر بر زندگی موجودات را می گویند عوامل محیطی محیطی

همه عوامل محیطی به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1- شامل اجزاء و پدیده های طبیعت بی جان است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. در میان بسیاری از عوامل غیر زنده، نقش اصلی توسط:

• اقلیمی(تابش خورشیدی، رژیم نور و نور، دما، رطوبت، بارش، باد، فشار اتمسفر و غیره)؛
• ادافیک(ساختار مکانیکی و ترکیب شیمیایی خاک، ظرفیت رطوبت، آب، هوا و شرایط حرارتی خاک، اسیدیته، رطوبت، ترکیب گاز، سطح آب زیرزمینی و غیره)؛
• کوه نگاری(تسکین، قرار گرفتن در معرض شیب، شیب شیب، اختلاف ارتفاع، ارتفاع از سطح دریا)؛
• هیدروگرافی(شفافیت آب، سیالیت، جریان، دما، اسیدیته، ترکیب گاز، محتوای مواد معدنی و آلی و غیره)؛
• شیمیایی(ترکیب گاز جو، ترکیب نمک آب)؛
• تب زا(قرار گرفتن در معرض آتش).

2. - مجموع روابط بین موجودات زنده و همچنین تأثیرات متقابل آنها بر روی زیستگاه. تأثیر عوامل زیستی می تواند نه تنها مستقیم، بلکه غیرمستقیم باشد، که در تنظیم عوامل غیرزیستی بیان می شود (به عنوان مثال، تغییر در ترکیب خاک، میکرو اقلیم در زیر تاج جنگل و غیره). عوامل بیوتیک عبارتند از:

• گیاه زایی(تأثیر گیاهان بر یکدیگر و بر محیط زیست)؛
• جانور زایی(تأثیر حیوانات بر یکدیگر و بر محیط زیست).

3. منعکس کننده تأثیر شدید انسان (مستقیم) یا فعالیت های انسانی (غیر مستقیم) بر محیط زیست و موجودات زنده. چنین عواملی شامل تمام اشکال فعالیت های انسانی و جامعه انسانی است که منجر به تغییر در طبیعت به عنوان زیستگاه سایر گونه ها می شود و مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد. هر موجود زنده ای تحت تأثیر طبیعت بی جان، موجودات دیگر گونه ها از جمله انسان است و به نوبه خود بر هر یک از این اجزا تأثیر می گذارد.

تأثیر عوامل انسانی در طبیعت می تواند آگاهانه، تصادفی یا ناخودآگاه باشد. انسان با شخم زدن زمین‌های بکر و آیش، زمین‌های کشاورزی ایجاد می‌کند، گونه‌های بسیار پربار و مقاوم به بیماری تولید می‌کند، برخی گونه‌ها را پراکنده می‌کند و برخی دیگر را از بین می‌برد. این تأثیرات (آگاهانه) اغلب منفی هستند، به عنوان مثال، اسکان مجدد بدون فکر بسیاری از حیوانات، گیاهان، میکروارگانیسم ها، تخریب شکارچی تعدادی از گونه ها، آلودگی محیط زیست و غیره.

عوامل محیطی زیستی از طریق روابط موجودات متعلق به یک جامعه آشکار می شوند. در طبیعت، بسیاری از گونه ها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و روابط آنها با یکدیگر به عنوان اجزای محیط می تواند بسیار پیچیده باشد. در مورد ارتباطات بین جامعه و محیط غیر آلی اطراف، آنها همیشه دو طرفه و متقابل هستند. بنابراین، ماهیت جنگل به نوع خاک مربوطه بستگی دارد، اما خود خاک تا حد زیادی تحت تأثیر جنگل تشکیل می شود. به طور مشابه، دما، رطوبت و نور در جنگل توسط پوشش گیاهی تعیین می شود، اما شرایط آب و هوایی غالب به نوبه خود بر جامعه موجودات زنده در جنگل تأثیر می گذارد.

تاثیر عوامل محیطی بر بدن

تاثیر محیط توسط موجودات از طریق عوامل محیطی به نام درک می شود محیطی.لازم به ذکر است که عامل محیطی است تنها یک عنصر در حال تغییر از محیط استدر موجودات زنده، هنگامی که دوباره تغییر می کند، واکنش های اکولوژیکی و فیزیولوژیکی سازگاری ایجاد می کند که به طور ارثی در روند تکامل ثابت می شوند. آنها به غیر زنده، زیستی و انسان زا تقسیم می شوند (شکل 1).

آنها مجموعه ای از عوامل را در محیط غیر آلی نام می برند که بر زندگی و توزیع جانوران و گیاهان تأثیر می گذارد. در میان آنها عبارتند از: فیزیکی، شیمیایی و ادافیک.

عوامل فیزیکی -آنهایی که منبع آنها یک حالت یا پدیده فیزیکی (مکانیکی، موجی و غیره) است. مثلا دما.

عوامل شیمیایی- آنهایی که از ترکیب شیمیایی محیط نشات می گیرند. به عنوان مثال، شوری آب، میزان اکسیژن و غیره.

عوامل ادافیک (یا خاک).مجموعه‌ای از خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها و سنگ‌ها هستند که هم بر موجوداتی که زیستگاه آنها هستند و هم بر سیستم ریشه گیاهان تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، تأثیر مواد مغذی، رطوبت، ساختار خاک، محتوای هوموس و غیره. روی رشد و نمو گیاهان

برنج. 1. طرح تأثیر زیستگاه (محیط زیست) بر بدن

- عوامل فعالیت انسانی موثر بر محیط طبیعی (هیدروسفر، فرسایش خاک، تخریب جنگل و غیره).

عوامل محیطی محدود کننده (محدود کننده).اینها عواملی هستند که به دلیل کمبود یا بیش از حد مواد مغذی در مقایسه با نیاز (محتوای بهینه) رشد موجودات را محدود می کنند.

بنابراین، هنگام رشد گیاهان در دماهای مختلف، نقطه ای که حداکثر رشد در آن رخ می دهد، خواهد بود حالت مطلوب.کل محدوده دما، از حداقل تا حداکثر، که در آن رشد هنوز امکان پذیر است نامیده می شود دامنه پایداری (استقامت)یا تحملنقاط محدود کننده آن، یعنی. حداکثر و حداقل دماهای مناسب برای زندگی، حدود پایداری هستند. بین منطقه بهینه و مرزهای پایداری، با نزدیک شدن به منطقه دوم، گیاه تنش فزاینده ای را تجربه می کند. ما در مورد در مورد مناطق استرس زا، یا مناطق سرکوب،در محدوده پایداری (شکل 2). هرچه از حد مطلوب به سمت پایین و بالا بروید، نه تنها استرس تشدید می شود، بلکه زمانی که به محدودیت های مقاومت بدن می رسد، مرگ آن رخ می دهد.

برنج. 2. وابستگی عمل یک عامل محیطی به شدت آن

بنابراین، برای هر گونه گیاه یا حیوان، مناطق تنش بهینه و محدودیت‌های پایداری (یا استقامت) در رابطه با هر عامل محیطی وجود دارد. هنگامی که عامل به مرزهای استقامت نزدیک است، ارگانیسم معمولاً فقط برای مدت کوتاهی می تواند وجود داشته باشد. در محدوده محدودتر شرایط، وجود و رشد طولانی مدت افراد امکان پذیر است. در محدوده‌ای حتی باریک‌تر، تولید مثل اتفاق می‌افتد و گونه‌ها می‌توانند به طور نامحدود وجود داشته باشند. به طور معمول، جایی در وسط محدوده مقاومت، شرایطی وجود دارد که برای زندگی، رشد و تولید مثل بسیار مطلوب است. این شرایط بهینه نامیده می شود که در آن افراد یک گونه خاص مناسب ترین هستند، یعنی. بیشترین تعداد فرزندان را به جا بگذارند. در عمل، شناسایی چنین شرایطی دشوار است، بنابراین بهینه معمولاً توسط علائم حیاتی فردی (نرخ رشد، میزان بقا و غیره) تعیین می شود.

انطباقشامل سازگاری بدن با شرایط محیطی است.

توانایی سازگاری به طور کلی یکی از ویژگی های اصلی زندگی است که امکان وجود آن، توانایی موجودات زنده برای زنده ماندن و تولید مثل را تضمین می کند. سازگاری ها خود را در سطوح مختلف نشان می دهند - از بیوشیمی سلول ها و رفتار ارگانیسم های منفرد گرفته تا ساختار و عملکرد جوامع و سیستم های اکولوژیکی. همه سازگاری های موجودات با وجود در شرایط مختلف از نظر تاریخی توسعه یافته است. در نتیجه گروه هایی از گیاهان و جانوران خاص هر منطقه جغرافیایی تشکیل شد.

سازگاری ممکن است باشد مورفولوژیکی،زمانی که ساختار یک موجود زنده تغییر می کند تا زمانی که گونه جدیدی تشکیل شود، و فیزیولوژیکی،زمانی که تغییراتی در عملکرد بدن رخ می دهد. ارتباط نزدیک با سازگاری های مورفولوژیکی، رنگ آمیزی تطبیقی ​​حیوانات، توانایی تغییر آن بسته به نور (دست و پا کردن، آفتاب پرست و غیره) است.

نمونه های شناخته شده سازگاری فیزیولوژیکی خواب زمستانی حیوانات، مهاجرت فصلی پرندگان است.

برای موجودات بسیار مهم هستند سازگاری های رفتاریبه عنوان مثال، رفتار غریزی، عمل حشرات و مهره داران تحتانی را تعیین می کند: ماهی، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و غیره. این رفتار به طور ژنتیکی برنامه ریزی شده و به ارث رسیده است (رفتار ذاتی). این شامل: روش ساخت لانه در پرندگان، جفت گیری، پرورش نسل و غیره است.

یک فرمان اکتسابی نیز وجود دارد که فرد در طول زندگی خود دریافت می کند. تحصیلات(یا یادگیری) -راه اصلی انتقال رفتار اکتسابی از نسلی به نسل دیگر.

توانایی یک فرد برای مدیریت توانایی های شناختی خود برای زنده ماندن از تغییرات غیرمنتظره در محیط خود است. هوشنقش یادگیری و هوش در رفتار با بهبود سیستم عصبی افزایش می یابد - افزایش قشر مغز. برای انسان، این مکانیسم تعیین کننده تکامل است. توانایی گونه ها برای سازگاری با طیف خاصی از عوامل محیطی با این مفهوم مشخص می شود عرفان اکولوژیکی گونه

اثر ترکیبی عوامل محیطی بر بدن

عوامل محیطی معمولاً نه یک به یک، بلکه به شیوه ای پیچیده عمل می کنند. تأثیر یک عامل به قدرت تأثیر دیگران بستگی دارد. ترکیبی از عوامل مختلف تأثیر قابل توجهی بر شرایط مطلوب زندگی ارگانیسم دارد (شکل 2 را ببینید). عمل یک عامل جایگزین عمل عامل دیگر نمی شود. با این حال، با تأثیر پیچیده محیط، اغلب می توان یک "اثر جانشینی" را مشاهده کرد که خود را در شباهت نتایج تأثیر عوامل مختلف نشان می دهد. بنابراین، نور را نمی توان با گرمای اضافی یا فراوانی دی اکسید کربن جایگزین کرد، اما با تأثیرگذاری بر تغییرات دما، می توان به عنوان مثال، فتوسنتز گیاهان را متوقف کرد.

در تأثیر پیچیده محیط، تأثیر عوامل مختلف بر موجودات نابرابر است. آنها را می توان به اصلی، همراه و فرعی تقسیم کرد. عوامل پیشرو برای موجودات مختلف متفاوت است، حتی اگر در یک مکان زندگی کنند. نقش یک عامل پیشرو در مراحل مختلف زندگی یک ارگانیسم می تواند توسط یکی از عناصر محیطی ایفا شود. به عنوان مثال، در زندگی بسیاری از گیاهان زراعی مانند غلات، عامل پیشرو در دوره جوانه زنی دما، در دوره خوشه دهی و گلدهی - رطوبت خاک و در دوره رسیدن - مقدار مواد مغذی و رطوبت هوا است. نقش عامل اصلی ممکن است در زمان های مختلف سال تغییر کند.

عامل اصلی ممکن است برای گونه های مشابهی که در شرایط فیزیکی و جغرافیایی متفاوت زندگی می کنند متفاوت باشد.

مفهوم عوامل پیشرو را نباید با مفهوم از اشتباه گرفت. عاملی که سطح آن از نظر کمی یا کیفی (کمبود یا مازاد) نزدیک به حد استقامت یک موجود زنده است. محدود کننده نامیده می شود.اثر عامل محدود کننده نیز در صورتی خود را نشان خواهد داد که سایر عوامل محیطی مطلوب یا حتی بهینه باشند. عوامل محیطی پیشرو و ثانویه می توانند به عنوان عوامل محدود کننده عمل کنند.

مفهوم عوامل محدود کننده در سال 1840 توسط شیمیدان 10. Liebig معرفی شد. او با مطالعه تأثیر محتوای عناصر شیمیایی مختلف در خاک بر رشد گیاه، این اصل را فرموله کرد: "ماده ای که در حداقل وجود دارد، عملکرد را کنترل می کند و اندازه و پایداری دومی را در طول زمان تعیین می کند." این اصل به قانون حداقل لیبیگ معروف است.

همانطور که لیبیگ اشاره کرد، عامل محدود کننده نه تنها می تواند کمبود باشد، بلکه مازاد بر عواملی مانند گرما، نور و آب نیز وجود دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، ارگانیسم ها با حداقل ها و حداکثرهای اکولوژیکی مشخص می شوند. محدوده بین این دو مقدار معمولاً حد پایداری یا تحمل نامیده می شود.

به طور کلی، پیچیدگی تاثیر عوامل محیطی بر بدن توسط قانون تحمل وی. سطح آن ممکن است نزدیک به حدود قابل تحمل یک موجود زنده باشد (1913). این دو حد را حد تحمل می گویند.

مطالعات متعددی در مورد "بوم شناسی تحمل" انجام شده است که به لطف آنها محدودیت های وجود بسیاری از گیاهان و حیوانات مشخص شده است. چنین مثالی اثر آلاینده های هوا بر بدن انسان است (شکل 3).

برنج. 3. تاثیر آلاینده های هوا بر بدن انسان. حداکثر - حداکثر فعالیت حیاتی؛ اضافی - فعالیت حیاتی مجاز؛ Opt غلظت بهینه (بدون تأثیر بر فعالیت حیاتی) یک ماده مضر است. MPC حداکثر غلظت مجاز ماده ای است که به طور قابل توجهی فعالیت حیاتی را تغییر نمی دهد. سال - غلظت کشنده

غلظت عامل تأثیرگذار (ماده مضر) در شکل 1. 5.2 با نماد C نشان داده شده است. در مقادیر غلظت C = C سال، یک فرد می میرد، اما تغییرات غیر قابل برگشت در بدن او در مقادیر قابل توجهی کمتر از C = C MPC رخ می دهد. در نتیجه، دامنه تحمل دقیقاً با مقدار C MPC = C محدود می شود. از این رو، Cmax باید به صورت تجربی برای هر آلاینده یا هر ترکیب شیمیایی مضر تعیین شود و Cmax آن نباید در یک زیستگاه خاص (محیط زندگی) بیشتر شود.

در حفاظت از محیط زیست، مهم است حد بالایی مقاومت بدنبه مواد مضر

بنابراین، غلظت واقعی آلاینده C واقعی نباید بیشتر از C حداکثر غلظت مجاز باشد (C fact ≤ C حداکثر مقدار مجاز = Clim).

ارزش مفهوم عوامل محدود کننده (Clim) این است که به بوم شناس هنگام مطالعه موقعیت های پیچیده نقطه شروعی می دهد. اگر یک موجود زنده با طیف وسیعی از تحمل نسبت به عاملی که نسبتاً ثابت است مشخص شود و در مقادیر متوسطی در محیط وجود داشته باشد، بعید است که چنین عاملی محدود کننده باشد. برعکس، اگر مشخص شود که یک ارگانیسم خاص دارای دامنه باریکی از تحمل به برخی از عوامل متغیر است، این عامل است که شایسته مطالعه دقیق است، زیرا ممکن است محدود کننده باشد.