Adaptarea organismului la diferite condiții de viață
Conceptul de adaptare – condiții de existență – condiții tehnogene – forme de adaptare – adaptare fenotipică – adaptare pe termen scurt și lung – condiții sociale ale adaptării umane
Adaptare (din lat. adaptatio- adaptare, adaptare) este un ansamblu de caracteristici morfofiziologice, comportamentale, populaţionale şi de altă natură ale unei specii, oferind posibilitatea existenţei în anumite condiţii de mediu.
Conceptul de „adaptare” include:
– procese, cu ajutorul căruia organismul se adaptează la mediu;
– starea de echilibruîntre organism și mediu;
– implementarea normei de reacțieîn condiții specifice de mediu prin modificarea fenotipului;
– rezultatul procesului evolutiv– adaptogeneză (selectarea și fixarea genelor care codifică informații despre modificările dezvoltate).
Fenomenul de adaptare biologică este inerent tuturor organismelor vii, și mai ales unuia atât de organizat ca ființele umane. Condițiile pentru existența oricărui organism viu pot fi:
– adecvat(cele care permit în prezent organismului să efectueze toate procesele vitale în limitele normale de reacție);
– inadecvat(cele care nu corespund gamei de proprietăți ale organismului determinate de norma de reacție).
În condiții adecvate, organismul experimentează o stare de confort, adică. nivelul optim de funcționare a tuturor sistemelor. În condiții inadecvate, organismul trebuie să activeze mecanisme suplimentare pentru a asigura o stare de stabilitate (rezistență) și pentru a activa toate procesele. Această condiție se numește „tensiune”. Dacă, cu ajutorul tensiunii, corpul nu a atins o stare de stabilitate, atunci se dezvoltă o stare de „pre-boală” și apoi „boală”. Stările de confort, tensiune și adaptare constituie o stare de sănătate (dar nu o patologie); starea de adaptare este o reacție fiziologică normală.
Condițiile antropice (tehnogene) moderne includ, de regulă, nu un factor nefavorabil, ci un întreg complex de factori la care organismul trebuie să se adapteze. Prin urmare, răspunsul organismului trebuie să fie nu numai multicomponent, ci și integrat. Această integrare este creată de munca interconectată și interdependentă a componentelor regulatoare, energetice și nespecifice ale adaptării și constituie strategie de adaptare.
Adaptarea se bazează pe o serie de modele generale de reacții în organism. În funcție de sistemele implicate în crearea stării de adaptare și de amploarea acestui proces, se disting cele două forme principale ale acestuia:
– evolutiv adaptare (sau genotipică); acest proces stă la baza evoluţiei, întrucât complexul existent de caracteristici ereditare ale speciilor devine punctul de plecare pentru schimbările introduse de condiţiile de mediu şi fixate la nivelul genotipului; acest proces durează mii și milioane de ani;
– fenotipic adaptare (care apare în timpul dezvoltării individuale a organismului, în urma căreia organismul dobândește rezistență la anumiți factori de mediu).
Adaptarea fenotipică este determinată și de un program genetic, dar nu sub forma unei adaptări preprogramate, ci sub forma unei norme de reacție, i.e. gama de procese metabolice, potențialul de a asigura răspunsul organismului la schimbările condițiilor de mediu. În același timp, transformarea unor astfel de oportunități potențiale în oportunități reale, de ex. asigurarea răspunsului organismului la cerințele mediului este imposibilă și fără activarea aparatului genetic (creșterea sintezei de acizi nucleici, proteine și alți compuși). Acest fenomen se numește urmă structurală de adaptare.În același timp, crește și masa structurilor membranare responsabile de percepția semnalului, transportul ionilor și furnizarea de energie. După încetarea factorului de mediu, activitatea aparatului genetic scade, iar urma structurală de adaptare dispare. Acest lucru indică faptul că în asigurarea stării de adaptare, relația dintre funcții și aparatul genetic este o verigă cheie. De asemenea, trebuie subliniat că modificările metabolice care vizează asigurarea unei stări de adaptare fenotipică constituie strategie de adaptare biochimică, care este una dintre componentele principale ale strategiei globale de adaptare.
Există două forme de adaptare fenotipică: pe termen scurt (inclusiv imediată, urgentă) și pe termen lung (aclimatizare).
Adaptare pe termen scurt (urgent):
– apare imediat după acţiunea unui stimul;
– se realizează datorită structurilor gata făcute, formate anterior și mecanismelor fiziologice. Aceasta înseamnă că: a) organismul are întotdeauna o anumită cantitate de elemente structurale de rezervă, de exemplu mitocondrii, lizozomi, ribozomi; b) munca celulelor si tesuturilor poate fi efectuata in functie de tipul de duplicare; c) există o anumită cantitate de substanțe gata preparate: hormoni, acizi nucleici, proteine, ATP, enzime, vitamine etc.; acesta este așa-numitul rezerva de adaptare structurala, care poate oferi un răspuns imediat. Datorită faptului că această rezervă este mică, activitatea organismului are loc la limita capacităților fiziologice.
Pentru adaptare urgentă:
– factorii conducători sunt activitatea componentelor nespecifice și formarea unui răspuns stereotip, indiferent de natura stimulului;
– se dezvoltă sindromul acut de adaptare (Hans Selye l-a numit „stres”, care tradus din engleză înseamnă „tensiune”) în acest caz:
Sistemul hipotalamo-hipofizar este activat;
Producția de hormon adrenocorticotrop (ACTH) crește;
Sinteza glucocorticoizilor și adrenalinei de către glandele suprarenale este îmbunătățită;
Timusul și splina se micșorează;
Sunt mobilizate resursele energetice și structurale;
Starea de adaptare se realizează rapid, dar va fi stabilă doar dacă factorul a încetat să mai acționeze; dacă factorul continuă să funcționeze, atunci adaptarea se dovedește a fi imperfectă, deoarece rezervele sunt epuizate și trebuie completate.
Adaptarea urgentă se manifestă prin reacții motorii generalizate sau comportament emoțional (de exemplu, zborul unui animal ca răspuns la durere; o creștere a producției de căldură ca răspuns la frig; o creștere a pierderii de căldură ca răspuns la căldură; o creștere a ventilației pulmonare și minute. volum ca răspuns la lipsa de oxigen).
Adaptare pe termen lung se dezvoltă pe baza implementării etapei de adaptare urgentă, când sistemele care răspund la un stimul dat sunt activate, dar nu asigură o stare stabilă, sau dacă stimulul continuă să acționeze.
Pentru adaptarea pe termen lung:
– centrii superiori de reglare activează sistemul hormonal și intră în joc componente specifice de adaptare;
– are loc mobilizarea resurselor energetice și structurale ale organismului; acest lucru este posibil numai cu activarea aparatului genetic, care asigură biosinteza îmbunătățită a structurilor pe molecular (inducerea sintezei de hormoni, enzime, ARN, proteine etc.), organoid (biosinteza și hiperplazia organelelor celulare), celulare. (creșterea reproducerii celulare), nivelurile de țesut și organ (creștere a componentelor de organe și țesuturi);
– strategia biochimică de adaptare se realizează prin sinteza substanţelor necesare, coordonarea cantităţilor acestora şi transformări reciproce;
– rolul principal în asigurarea adaptării pe termen lung îl au sistemul nervos central, sistemul hormonal și aparatul genetic;
– urma de adaptare structurală rezultată (datorită biogenezei structurilor) dispare treptat atunci când încetează activitatea sporită a aparatului genetic; starea de stabilitate se realizează datorită existenței feedback-ului pozitiv și negativ;
– rezultatul procesului de adaptare este realizarea de către organism a unei stări de stabilitate, care oferă organismului posibilitatea de a exista în condiții noi.
Dacă intensitatea factorului depășește capacitățile de adaptare ale organismului și starea de stabilitate nu apare, atunci organismul intră într-o stare de epuizare (structurile, sistemele, funcțiile sale sunt epuizate); urmeaza apoi starea pre-boala si boala.
Când discutăm problema caracteristicilor de adaptare la oameni, este necesar să subliniem că oamenii au atât o natură biologică, cât și una socială. Prin urmare, mecanismele pentru atingerea unei stări de adaptare la om sunt mai complexe decât la alte specii de ființe vii. Pe de o parte, o persoană, ca ființă biologică, are toate procesele adaptative determinate de norma de reacție și care vizează atingerea stabilității organismului. În același timp, corpul uman, care în procesul de evoluție a atins cea mai înaltă specializare a organelor și sistemelor sale, cel mai înalt nivel de dezvoltare a sistemului nervos, este cel mai capabil să se adapteze la condițiile de mediu în schimbare. În același timp, natura socială a omului a creat o serie de trăsături ale proceselor de adaptare care sunt unice pentru oameni:
– numărul factorilor antropici de mediu a crescut puternic în ultimele decenii, în timp ce sisteme de adaptare s-au format de-a lungul a milioane de ani în absența acestor factori sau a intensității lor semnificativ mai reduse și, prin urmare, nu sunt suficient de eficiente în condițiile moderne de mediu;
– o persoană este mai puțin conectată cu natura, mai puțin dependentă de ea; este supus ritmurilor sociale, își reglează comportamentul cu conștiință; uneori alege în mod conștient un comportament nepotrivit;
– o persoană are mecanisme suplimentare (sociale) de adaptare (îmbrăcăminte, încălțăminte, locuință, organizare a muncii, medicină, educație fizică, artă etc.);
– al doilea sistem de semnalizare joacă un rol principal în adaptarea umană.
Istoria cunoașterii mediului datează de multe secole. Oamenii primitivi trebuiau deja să aibă anumite cunoștințe despre plante și animale, despre modul lor de viață, despre relațiile unii cu alții și cu mediul. Ca parte a dezvoltării generale a științelor naturii, a existat și o acumulare de cunoștințe care aparține acum domeniului științei mediului. Ecologia a apărut ca o disciplină independentă în secolul al XIX-lea.
Termenul de Ecologie (din greaca eco - casa, logos - invatatura) a fost introdus in stiinta de catre biologul german Ernest Haeckel.
În 1866, în lucrarea sa „Morfologia generală a organismelor”, el a scris că aceasta este „... suma cunoştinţelor legate de economia naturii: studiul întregului ansamblu de relaţii dintre un animal şi mediul său, ambele organice. și anorganice și, mai ales, relațiile sale prietenoase sau ostile cu acele animale și plante cu care intră în contact direct sau indirect.” Această definiție clasifică ecologia ca știință biologică. La începutul secolului al XX-lea. formarea unei abordări sistematice și dezvoltarea doctrinei biosferei, care este un vast domeniu de cunoaștere, incluzând multe domenii științifice din ciclul natural și umanitar, inclusiv ecologia generală, a condus la răspândirea viziunilor ecosistemice în ecologie. Obiectul principal de studiu în ecologie a devenit ecosistemul.
Un ecosistem este o colecție de organisme vii care interacționează între ele și cu mediul lor prin schimbul de materie, energie și informații în așa fel încât acest sistem unic să rămână stabil pentru o lungă perioadă de timp.
Impactul uman în continuă creștere asupra mediului a făcut necesară extinderea din nou a granițelor cunoștințelor de mediu. În a doua jumătate a secolului XX. Progresul științific și tehnologic a presupus o serie de probleme care au primit statut global, astfel, în domeniul de vedere al ecologiei, problemele analizei comparative a sistemelor naturale și antropice și căutarea modalităților de coexistență și dezvoltare armonioasă a acestora au avut loc. a apărut clar.
În consecință, structura științei mediului s-a diferențiat și a devenit mai complexă. Acum poate fi reprezentat ca patru ramuri principale, împărțite în continuare: Bioecologie, geoecologie, ecologie umană, ecologie aplicată.
Astfel, putem defini ecologia ca o știință despre legile generale de funcționare a ecosistemelor de diverse ordine, un set de probleme științifice și practice ale relației dintre om și natură.
2. Factori de mediu, clasificarea lor, tipuri de efecte asupra organismelor
Orice organism din natură experimentează influența unei game largi de componente ale mediului. Orice proprietăți sau componente ale mediului care influențează organismele se numesc factori de mediu.
Clasificarea factorilor de mediu. Factorii de mediu (factorii ecologici) sunt diversi, au naturi diferite si actiuni specifice. Se disting următoarele grupuri de factori de mediu:
1. Abiotic (factori de natură neînsuflețită):
a) climatice - conditii de iluminare, conditii de temperatura etc.;
b) edafic (local) - alimentare cu apă, tip de sol, teren;
c) orografice - curenţii de aer (vânt) şi de apă.
2. Factorii biotici sunt toate formele de influență a organismelor vii unul asupra celuilalt:
Plante Plante. Plante Animale. Plante Ciuperci. Plante Microorganisme. Animale Animale. Animale Ciuperci. Animale Microorganisme. Ciuperci Ciuperci. Fungi Microorganisme. Microorganisme Microorganisme.
3. Factorii antropogeni sunt toate formele de activitate ale societății umane care duc la schimbări în habitatul altor specii sau le afectează direct viața. Impactul acestui grup de factori de mediu crește rapid de la an la an.
Tipuri de impact al factorilor de mediu asupra organismelor. Factorii de mediu au un impact diferit asupra organismelor vii. Ei pot fi:
Stimuli care contribuie la apariția modificărilor fiziologice și biochimice adaptative (hibernare, fotoperiodism);
Limitatoare care modifică distribuția geografică a organismelor din cauza imposibilității existenței în condiții date;
Modificatori care provoacă modificări morfologice și anatomice în organism;
Semnale care indică modificări ale altor factori de mediu.
Tipare generale de acțiune a factorilor de mediu:
Datorită diversității extreme a factorilor de mediu, diferitele tipuri de organisme, care experimentează influența lor, răspund la aceasta în mod diferit, cu toate acestea, este posibil să se identifice o serie de legi (modele) generale ale acțiunii factorilor de mediu. Să ne uităm la unele dintre ele.
1. Legea optimului
2. Legea individualității ecologice a speciilor
3. Legea factorului limitator (limitator).
4. Legea actiunii ambigue
3. Modele de acțiune a factorilor de mediu asupra organismelor
1) Regula optimă. Pentru un ecosistem, un organism sau un anumit stadiu al acestuia
dezvoltare există o gamă de valoare cea mai favorabilă a factorului. Unde
factorii sunt favorabili; densitatea populației este maximă. 2) Toleranță.
Aceste caracteristici depind de mediul în care trăiesc organismele. Daca ea
stabil în felul său
al tău, are șanse mai mari ca organismele să supraviețuiască.
3) Regula de interacțiune a factorilor. Unii factori pot spori sau
atenuează efectul altor factori.
4) Regula factorilor limitatori. Un factor care este deficitar sau
excesul afectează negativ organismele și limitează posibilitatea de manifestare. putere
acţiunea altor factori. 5) Fotoperiodism. Sub fotoperiodism
înțelegeți reacția organismului la durata zilei. Reacția la schimbările luminii.
6) Adaptarea la ritmul fenomenelor naturale. Adaptarea la cotidian și
ritmuri sezoniere, fenomene de maree, ritmuri de activitate solară,
fazele lunare si alte fenomene care se repeta cu frecventa stricta.
Ek. valență (plasticitate) - capacitatea de a org. adapta la dep. factori de mediu mediu inconjurator.
Modele de acțiune a factorilor de mediu asupra organismelor vii.
Factorii de mediu și clasificarea lor. Toate organismele sunt potențial capabile de reproducere și răspândire nelimitată: chiar și speciile care conduc un stil de viață atașat au cel puțin o fază de dezvoltare în care sunt capabile de dispersie activă sau pasivă. Dar, în același timp, compoziția de specii a organismelor care trăiesc în zone climatice diferite nu se amestecă: fiecare dintre ele este caracterizată de un anumit set de specii de animale, plante și ciuperci. Acest lucru se explică prin limitarea reproducerii excesive și a răspândirii organismelor prin anumite bariere geografice (mări, lanțuri muntoase, deșerturi etc.), factori climatici (temperatură, umiditate etc.), precum și relațiile dintre speciile individuale.
În funcție de natura și caracteristicile acțiunii, factorii de mediu se împart în abiotici, biotici și antropici (antropici).
Factorii abiotici sunt componente și proprietăți de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismele individuale și grupurile lor (temperatură, lumină, umiditate, compoziția gazului aerului, presiunea, compoziția sării apei etc.).
Un grup separat de factori de mediu include diverse forme de activitate economică umană care modifică starea habitatului diferitelor specii de ființe vii, inclusiv oamenii înșiși (factori antropogeni). În perioada relativ scurtă a existenței umane ca specie biologică, activitățile sale au schimbat radical aspectul planetei noastre, iar acest impact asupra naturii crește în fiecare an. Intensitatea acțiunii unor factori de mediu poate rămâne relativ stabilă pe perioade istorice lungi de dezvoltare a biosferei (de exemplu, radiația solară, gravitația, compoziția sării apei de mare, compoziția gazelor a atmosferei etc.). Majoritatea au intensitate variabilă (temperatură, umiditate etc.). Gradul de variabilitate al fiecărui factor de mediu depinde de caracteristicile habitatului organismelor. De exemplu, temperatura de la suprafața solului poate varia semnificativ în funcție de perioada anului sau a zilei, vremea etc., în timp ce în rezervoarele la adâncimi mai mari de câțiva metri aproape nu există diferențe de temperatură.
Modificările factorilor de mediu pot fi:
Periodic, în funcție de momentul zilei, perioada anului, poziția Lunii față de Pământ etc.;
Neperiodice, de exemplu, erupții vulcanice, cutremure, uragane etc.;
Dirijate pe perioade istorice semnificative de timp, de exemplu, schimbări ale climei Pământului asociate cu o redistribuire a raportului dintre suprafețele terestre și Oceanul Mondial.
Fiecare dintre organismele vii se adaptează în mod constant la întregul complex de factori de mediu, adică la habitat, reglând procesele vieții în conformitate cu modificările acestor factori. Habitatul este un set de condiții în care trăiesc anumiți indivizi, populații sau grupuri de organisme.
Modele de influență a factorilor de mediu asupra organismelor vii. În ciuda faptului că factorii de mediu sunt foarte diverși și diferiți în natură, sunt remarcate unele modele ale influenței lor asupra organismelor vii, precum și reacțiile organismelor la acțiunea acestor factori. Adaptările organismelor la condițiile de mediu se numesc adaptări. Sunt produse la toate nivelurile de organizare a materiei vii: de la molecular la biogeocenotic. Adaptările nu sunt constante deoarece se modifică pe parcursul dezvoltării istorice a speciilor individuale în funcție de modificările intensității factorilor de mediu. Fiecare tip de organism este adaptat la anumite condiții de viață într-un mod special: nu există două specii apropiate care să fie asemănătoare în adaptările lor (regula individualității ecologice). Astfel, alunița (seria insectivore) și șobolanul aluniță (seria rozătoarelor) sunt adaptate să existe în sol. Dar cârtița sapă pasaje cu ajutorul membrelor anterioare, iar șobolanul aluniță sapă cu incisivii, aruncând pământul cu capul.
O bună adaptare a organismelor la un anumit factor nu înseamnă aceeași adaptare la alții (regula independenței relative de adaptare). De exemplu, lichenii, care se pot așeza pe substraturi sărace în materie organică (cum ar fi roca) și pot rezista perioadelor secetoase, sunt foarte sensibili la poluarea aerului.
Există și legea optimului: fiecare factor are un efect pozitiv asupra organismului doar în anumite limite. Intensitatea influenței unui factor de mediu care este favorabil pentru organismele de un anumit tip se numește zonă optimă. Cu cât intensitatea acțiunii unui anumit factor de mediu se abate de la cea optimă într-o direcție sau alta, cu atât efectul său inhibitor asupra organismelor va fi mai pronunțat (zona pessimum). Intensitatea impactului unui factor de mediu, datorită căruia existența organismelor devine imposibilă, se numește limitele superioare și inferioare ale rezistenței (punctele critice de maxim și minim). Distanța dintre limitele rezistenței determină valența ecologică a unei anumite specii în raport cu un anumit factor. În consecință, valența de mediu este intervalul de intensitate al impactului unui factor de mediu în care este posibilă existența unei anumite specii.
Valența ecologică largă a indivizilor unei anumite specii în raport cu un anumit factor de mediu este notă prin prefixul „eur-”. Astfel, vulpile arctice sunt clasificate ca animale euritermice, deoarece pot rezista la fluctuații semnificative de temperatură (în limita a 80°C). Unele nevertebrate (bureți, serpentine, echinoderme) aparțin organismelor eurybatherous și, prin urmare, se stabilesc din zona de coastă la adâncimi mari, rezistând la fluctuații semnificative de presiune. Speciile care pot trăi într-o gamă largă de fluctuații ale diferiților factori de mediu sunt numite euribiontnyms Valențele ecologice înguste, adică incapacitatea de a rezista la schimbări semnificative ale unui anumit factor de mediu, este desemnată prin prefixul „stenotermic” (de exemplu, stenotermic). , stenobiontny etc.).
Optimul și limitele rezistenței corpului față de un anumit factor depind de intensitatea acțiunii celorlalți. De exemplu, pe vreme uscată, fără vânt, este mai ușor să reziste la temperaturi scăzute. Deci, optimul și limitele de rezistență ale organismelor în raport cu orice factor de mediu se pot deplasa într-o anumită direcție în funcție de forță și în ce combinație acționează alți factori (fenomenul de interacțiune a factorilor de mediu).
Dar compensarea reciprocă a factorilor vitali de mediu are anumite limite și niciuna nu poate fi înlocuită cu altele: dacă intensitatea acțiunii a cel puțin unui factor depășește limitele rezistenței, existența speciei devine imposibilă, în ciuda intensității optime a actiunea celorlalti. Astfel, lipsa de umiditate inhibă procesul de fotosinteză chiar și cu iluminare optimă și concentrație de CO2 în atmosferă.
Un factor a cărui intensitate de acțiune depășește limitele rezistenței se numește limitare. Factorii limitatori determină teritoriul de răspândire al unei specii (zone). De exemplu, răspândirea multor specii de animale la nord este împiedicată de lipsa căldurii și a luminii, iar la sud de o lipsă similară de umiditate.
Astfel, prezența și prosperitatea unei anumite specii într-un anumit habitat este determinată de interacțiunea acesteia cu o întreagă gamă de factori de mediu. Intensitatea insuficientă sau excesivă de acțiune a oricăruia dintre ele face imposibilă prosperitatea și însăși existența speciilor individuale.
Factorii de mediu sunt orice componente ale mediului care afectează organismele vii și grupurile lor; ele se împart în abiotice (componente ale naturii neînsuflețite), biotice (diverse forme de interacțiune între organisme) și antropice (diverse forme de activitate economică umană).
Adaptările organismelor la condițiile de mediu se numesc adaptări.
Orice factor de mediu are doar anumite limite de influență pozitivă asupra organismelor (legea optimului). Limitele intensității acțiunii unui factor la care existența organismelor devine imposibilă se numesc limite superioare și inferioare ale rezistenței.
Optimul si limitele de rezistenta ale organismelor in raport cu orice factor de mediu pot varia intr-o anumita directie in functie de intensitate si in ce combinatie actioneaza alti factori de mediu (fenomenul de interactiune a factorilor de mediu). Dar compensarea lor reciprocă este limitată: niciun factor vital nu poate fi înlocuit cu alții. Un factor de mediu care depășește limitele rezistenței se numește limitare, determinând raza de acțiune a unei anumite specii.
plasticitatea ecologică a organismelor
Plasticitatea ecologică a organismelor (valența ecologică) este gradul de adaptabilitate al unei specii la modificările factorilor de mediu. Se exprimă prin intervalul de valori ale factorilor de mediu în care o anumită specie își menține activitatea normală de viață. Cu cât gama este mai largă, cu atât plasticitatea mediului este mai mare.
Speciile care pot exista cu mici abateri ale factorului de la optim sunt numite înalt specializate, iar speciile care pot rezista la schimbări semnificative ale factorului sunt numite adaptate larg.
Plasticitatea mediului poate fi considerată atât în raport cu un singur factor, cât și în raport cu un complex de factori de mediu. Capacitatea speciilor de a tolera schimbări semnificative ale anumitor factori este indicată de termenul corespunzător cu prefixul „fiecare”:
euritermic (plastic la temperatură)
Eurygolinaceae (salinitatea apei)
Eurifotic (din plastic până la lumină)
Eurygygric (plastic până la umiditate)
Eurioic (plastic către habitat)
Eurifag (plastic pentru alimente).
Speciile adaptate la modificări ușoare ale acestui factor sunt desemnate prin termenul cu prefixul „steno”. Aceste prefixe sunt folosite pentru a exprima gradul relativ de toleranță (de exemplu, la o specie stenotermă, temperatura ecologică optimă și pessimum sunt apropiate).
Speciile care au plasticitate ecologică largă în raport cu un complex de factori de mediu sunt eurybionts; speciile cu adaptabilitate individuală scăzută sunt stenobionte. Euribiontismul și isthenobiontismul caracterizează diferite tipuri de adaptare a organismelor la supraviețuire. Dacă euribionții se dezvoltă mult timp în condiții bune, atunci își pot pierde plasticitatea ecologică și pot dezvolta trăsăturile stenobiontelor. Speciile care există cu fluctuații semnificative ale factorului dobândesc plasticitate ecologică crescută și devin euribionte.
De exemplu, există mai mulți stenobionti în mediul acvatic, deoarece proprietățile sale sunt relativ stabile și amplitudinile fluctuațiilor factorilor individuali sunt mici. Într-un mediu aer-sol mai dinamic, euribioții predomină. Animalele cu sânge cald au o valență ecologică mai largă decât animalele cu sânge rece. Organismele tinere și bătrâne tind să necesite condiții de mediu mai uniforme.
Eurybionts sunt răspândiți, iar stenobiontismul le restrânge intervalele; totuși, în unele cazuri, datorită specializării lor înalte, stenobioții dețin teritorii vaste. De exemplu, pasărea mâncărătoare de pește, osprey este un stenofag tipic, dar în raport cu alți factori de mediu este un euribiont. În căutarea hranei necesare, pasărea este capabilă să zboare pe distanțe lungi, așa că ocupă o rază semnificativă.
Plasticitatea este capacitatea unui organism de a exista într-un anumit interval de valori ale factorilor de mediu. Plasticitatea este determinată de norma de reacție.
În funcție de gradul de plasticitate în raport cu factorii individuali, toate tipurile sunt împărțite în trei grupuri:
Stenotopii sunt specii care pot exista într-o gamă restrânsă de valori ale factorilor de mediu. De exemplu, majoritatea plantelor din pădurile ecuatoriale umede.
Euritopii sunt specii flexibile, capabile să colonizeze diverse habitate, de exemplu, toate speciile cosmopolite.
Mezotopii ocupă o poziție intermediară între stenotopi și euritopi.
Trebuie amintit că o specie poate fi, de exemplu, stenotopică după un factor și euritopică după altul și invers. De exemplu, o persoană este un euritop în raport cu temperatura aerului, dar un stenotop în ceea ce privește conținutul de oxigen din acesta.
1. Factori abiotici. Această categorie de factori include toate caracteristicile fizice și chimice ale mediului. Acestea sunt lumina și temperatura, umiditatea și presiunea, chimia apei, a atmosferei și a solului, natura reliefului și compoziția rocilor și condițiile vântului. Cel mai puternic grup de factori este unit ca climatice factori. Ele depind de latitudinea și poziția continentelor. Există mulți factori secundari. Latitudinea are cel mai mare efect asupra temperaturii și fotoperioadei. Poziția continentelor este motivul uscăciunii sau umidității climei. Regiunile interne sunt mai uscate decât cele periferice, ceea ce influențează foarte mult diferențierea animalelor și plantelor de pe continente. Regimul vântului, ca una dintre componentele factorului climatic, joacă un rol extrem de important în formarea formelor de viață ale plantelor.
Clima globală este clima planetei care determină funcționarea și Biodiversitatea biosferei. Clima regională este clima continentelor și oceanelor, precum și marile lor subdiviziuni topografice. Clima locală – climatul subordonaților structuri socio-geografice peisagistic-regionale: clima Vladivostok, clima bazinului râului Partizanskaya. Microclimat (sub piatră, în afara unei piatră, crâng, poiană).
Cei mai importanti factori climatici: lumina, temperatura, umiditatea.
Ușoarăeste cea mai importantă sursă de energie de pe planeta noastră. Dacă pentru animale lumina este inferioară ca importanță temperaturii și umidității, atunci pentru plantele fotosintetice este cea mai importantă.
Principala sursă de lumină este Soarele. Principalele proprietăți ale energiei radiante ca factor de mediu sunt determinate de lungimea de undă. Radiațiile includ lumina vizibilă, raze ultraviolete și infraroșii, unde radio și radiații penetrante.
Razele portocalii-roșii, albastru-violete și ultraviolete sunt importante pentru plante. Razele galben-verzui sunt fie reflectate de plante, fie absorbite în cantități mici. Razele reflectate dau plantelor culoarea verde. Razele ultraviolete au un efect chimic asupra organismelor vii (modifică viteza și direcția reacțiilor biochimice), iar razele infraroșii au un efect termic.
Multe plante au un răspuns fototrop la lumină. Tropismul– aceasta este mișcarea direcțională și orientarea plantelor, de exemplu, o floarea soarelui „urmează” soarele.
Pe lângă calitatea razelor de lumină, de mare importanță este și cantitatea de lumină care cade asupra plantei. Intensitatea iluminării depinde de latitudinea geografică a zonei, de anotimp, de ora zilei, de înnorarea și de praful local al atmosferei. Dependența energiei termice de latitudine arată că lumina este unul dintre factorii climatici.
Viața multor plante depinde de fotoperioadă. Ziua face loc noptii si plantele nu mai sintetizeaza clorofila. Ziua polară este înlocuită de noaptea polară, iar plantele și multe animale nu mai funcționează activ și îngheață (hibernare).
În ceea ce privește lumina, plantele sunt împărțite în trei grupe: iubitoare de lumină, iubitoare de umbră și tolerante la umbră. Fotofilă Ele se pot dezvolta în mod normal numai cu iluminare suficientă; nu tolerează sau nu tolerează nici măcar o ușoară întunecare. Iubitoare de umbre se găsește numai în zone umbrite și nu se găsește niciodată în condiții de lumină ridicată. Tolerant la umbră plantele se caracterizează printr-o amplitudine ecologică largă în raport cu factorul de lumină.
Temperatura este unul dintre cei mai importanți factori climatici. De el depind nivelul și intensitatea metabolismului, fotosintezei și a altor procese biochimice și fiziologice.
Viața pe pământ există într-o gamă largă de temperaturi. Cel mai acceptabil interval de temperatură pentru viață este de la 0 0 la 50 0 C. Pentru majoritatea organismelor, acestea sunt temperaturi letale. Excepții: multe animale din nord, unde există o schimbare a anotimpurilor, sunt capabile să reziste la temperaturi de iarnă sub îngheț. Plantele sunt capabile să tolereze temperaturile de iarnă sub zero, când activitatea lor activă încetează. În condiții experimentale, unele semințe, spori și polen de plante, nematode, rotifere, chisturi de protozoare au tolerat temperaturi de - 190 0 C și chiar - 273 0 C. Dar totuși, majoritatea viețuitoarelor sunt capabile să trăiască la temperaturi cuprinse între 0 și 0. 50 0 C. Aceasta este proprietățile determinate ale proteinelor și ale activității enzimatice. Una dintre adaptările pentru a suporta temperaturi nefavorabile este anabioza– suspendarea proceselor vitale ale organismului.
Dimpotrivă, în țările fierbinți, temperaturile destul de ridicate sunt norma. Se cunosc o serie de microorganisme care pot trăi în surse cu temperaturi peste 70 0 C. Sporii unor bacterii pot rezista la încălzirea pe termen scurt până la 160–180 0 C.
Organisme euriterme și stenoterme– organisme a căror funcționare este asociată cu gradiente de temperatură largi, respectiv înguste. Mediul abisal (0˚) este cel mai constant mediu.
Zonarea biogeografică(zonele arctice, boreale, subtropicale și tropicale) determină în mare măsură compoziția biocenozelor și ecosistemelor. Un analog al distribuției climatice bazat pe factorul latitudinal poate fi zonele de munte.
Pe baza relației dintre temperatura corpului animalului și temperatura ambiantă, organismele sunt împărțite în:
– poikilotermic organismele sunt de apă rece cu temperaturi variabile. Temperatura corpului se apropie de temperatura mediului ambiant;
– homeotermic– organisme cu sânge cald cu o temperatură internă relativ constantă. Aceste organisme au mari avantaje în utilizarea mediului.
În raport cu factorul de temperatură, speciile sunt împărțite în următoarele grupe ecologice:
speciile care preferă frigul sunt criofiliȘi criofite.
îi aparțin speciile cu activitate optimă în zona temperaturilor ridicate termofileȘi termofitele.
Umiditate. Toate procesele biochimice din organisme au loc într-un mediu acvatic. Apa este necesară pentru a menține integritatea structurală a celulelor din întregul corp. Este direct implicat în procesul de formare a produselor primare ai fotosintezei.
Umiditatea este determinată de cantitatea de precipitații. Distribuția precipitațiilor depinde de latitudinea geografică, de apropierea de corpuri mari de apă și de teren. Cantitatea de precipitații este distribuită neuniform pe tot parcursul anului. În plus, este necesar să se țină cont de natura precipitațiilor. Burnița de vară hidratează solul mai bine decât ploaia, purtând șiroaie de apă care nu au timp să se înmoaie în sol.
Plantele care trăiesc în zone cu disponibilitate diferită de umiditate se adaptează diferit la lipsa sau excesul de umiditate. Reglarea echilibrului apei în corpul plantelor din regiunile aride se realizează datorită dezvoltării unui sistem radicular puternic și puterii de aspirație a celulelor radiculare, precum și scăderii suprafeței de evaporare. Multe plante vărsează frunze și chiar lăstari întregi (saxaul) în timpul perioadei uscate; uneori are loc reducerea parțială sau chiar completă a frunzelor. O adaptare deosebită la un climat uscat este ritmul de dezvoltare al unor plante. Astfel, efemerii, folosind umiditatea de primăvară, reușesc să germineze într-un timp foarte scurt (15-20 de zile), să dezvolte frunze, să înflorească și să formeze fructe și semințe; odată cu debutul secetei mor. Capacitatea multor plante de a acumula umiditate în organele lor vegetative - frunze, tulpini, rădăcini - ajută, de asemenea, să reziste la secetă..
În raport cu umiditatea, se disting următoarele grupe ecologice de plante. Hidrofitele, sau hidrobionti, sunt plante pentru care apa este mediul lor de viață.
Higrofitele- plantele care trăiesc în locuri în care aerul este saturat cu vapori de apă și solul conține multă umiditate lichidă-picături - în pajiști inundate, mlaștini, în locuri umede umbroase din păduri, pe malurile râurilor și lacurilor. Higrofitele evaporă multă umiditate din cauza stomatelor, care sunt adesea situate pe ambele părți ale frunzei. Rădăcinile sunt puțin ramificate, frunzele sunt mari.
mezofiții– plante din habitate moderat umede. Acestea includ ierburi de luncă, toți copacii de foioase, multe culturi de câmp, legume, fructe și fructe de pădure. Au un sistem radicular bine dezvoltat, frunze mari cu stomi pe o parte.
Xerofite- plante care s-au adaptat la viață în locuri cu climă aridă. Sunt frecvente în stepe, deșerturi și semi-deserturi. Xerofitele sunt împărțite în două grupe: suculente și sclerofite.
Suculent(din lat. suculentus- zemoase, grase, groase) sunt plante perene cu tulpini sau frunze carnoase suculente in care se depoziteaza apa.
Sclerofitele(din greaca skleros– tare, uscat) – acestea sunt păstucul, iarba cu pene, saxaul și alte plante. Frunzele și tulpinile lor nu conțin o sursă de apă, par destul de uscate, datorită cantității mari de țesut mecanic, frunzele lor sunt dure și dure.
Alți factori pot fi, de asemenea, importanți în distribuția plantelor, de ex. natura și proprietățile solului. Astfel, există plante pentru care factorul de mediu determinant este conținutul de sare din sol. Acest halofite. Un grup special este format din iubitorii solurilor calcaroase - calcifile. Aceleași specii „asociate solului” sunt plante care trăiesc pe soluri care conțin metale grele.
Factorii de mediu care influențează viața și distribuția organismelor includ, de asemenea, compoziția și mișcarea aerului, natura reliefului și multe, multe altele.
Baza selecției intraspecifice este lupta intraspecifică. De aceea, așa cum credea Charles Darwin, se nasc mai multe organisme tinere decât ajung la vârsta adultă. În același timp, predominanța numărului de organisme născute asupra numărului de organisme care au supraviețuit până la maturitate compensează rata ridicată a mortalității în stadiile incipiente de dezvoltare. Prin urmare, după cum remarcă S.A. Severtsov, magnitudinea fertilității este legată de persistența speciei.
Astfel, relațiile intraspecifice vizează reproducerea și răspândirea speciei.
În lumea animalelor și a plantelor, există un număr mare de dispozitive care facilitează contactul dintre indivizi sau, dimpotrivă, împiedică ciocnirea acestora. Astfel de adaptări reciproce în cadrul unei specii au fost numite S.A. Severtsov congruente . Astfel, ca urmare a adaptărilor reciproce, indivizii au o morfologie, ecologie și un comportament caracteristic care asigură întâlnirea sexelor, împerecherea cu succes, reproducerea și creșterea descendenților. Au fost stabilite cinci grupuri de congruențe:
– embrioni sau larve și indivizi parentali (marsupiale);
– indivizi de sexe diferite (aparatul genital al masculinului și al femeii);
– indivizi de același sex, în principal masculi (coarnele și dinții masculilor, folosiți în luptele pentru femelă);
– frați și surori din aceeași generație în legătură cu stilul de viață al turmei (locuri care facilitează orientarea la fuga);
– indivizi polimorfi la insectele coloniale (specializarea indivizilor pentru îndeplinirea anumitor funcții).
Integritatea speciei se exprimă și în unitatea populației reproducătoare, în omogenitatea compoziției sale chimice și în unitatea impactului său asupra mediului.
Canibalism– acest tip de relații intraspecifice nu este neobișnuit la puii de păsări de pradă și animale. Cei mai slabi sunt de obicei distruși de cei mai puternici și uneori de părinții lor.
Auto-drenare populații de plante. Competiția intraspecifică influențează creșterea și distribuția biomasei în cadrul populațiilor de plante. Pe măsură ce indivizii cresc, cresc în dimensiune, nevoile lor cresc și, ca urmare, concurența dintre ei crește, ceea ce duce la moarte. Numărul de indivizi supraviețuitori și rata lor de creștere depind de densitatea populației. O scădere treptată a densității indivizilor în creștere se numește autosubțiere.
Un fenomen similar se observă în plantațiile forestiere.
Relații interspecii. Cele mai importante și frecvente forme și tipuri de relații interspecifice pot fi numite:
Competiție. Acest tip de relație determină regula lui Gause. Conform acestei reguli, două specii nu pot ocupa simultan aceeași nișă ecologică și, prin urmare, se pot deplasa în mod necesar una pe cealaltă. De exemplu, molidul înlocuiește mesteacănul.
Alelopatie- acesta este efectul chimic al unor plante asupra altora prin eliberarea de substante volatile. Purtătorii acțiunii alelopatice sunt substanțele active - Colin. Datorită influenței acestor substanțe, solul poate fi otrăvit, natura multor procese fiziologice se poate modifica și, în același timp, plantele se recunosc între ele prin semnale chimice.
Mutualismul– un grad extrem de asociere între specii în care fiecare beneficiază de asocierea sa cu cealaltă. De exemplu, plante și bacterii fixatoare de azot; ciuperci capac și rădăcini de copac.
Comensalism– o formă de simbioză în care unul dintre parteneri (comensal) îl folosește pe celălalt (proprietarul) pentru a-și regla contactele cu mediul extern, dar nu intră în relații strânse cu acesta. Comensalismul este dezvoltat pe scară largă în ecosistemele recifelor de corali - aceasta este adăpostirea, protecția (tentaculele anemonelor de mare protejează peștii), trăirea în corpul altor organisme sau la suprafața acestuia (epifite).
Predare- aceasta este o modalitate de a obtine hrana de catre animale (mai rar plante), prin care acestea prind, ucid si mananca alte animale. Predarea apare la aproape toate tipurile de animale. În timpul evoluției, prădătorii au sisteme nervoase și organe senzoriale bine dezvoltate, care le permit să detecteze și să recunoască prada, precum și mijloace de capturare, ucidere, mâncare și digerare a prăzii (gheare retractabile ascuțite la pisici, glande otrăvitoare ale multor arahnide, celule înțepătoare ale anemone de mare, enzime care descompun proteinele și altele). Evoluția prădătorilor și a prăzii are loc în tandem. În timpul acestui proces, prădătorii își îmbunătățesc metodele de atac, iar victimele își îmbunătățesc metodele de apărare.
Identificarea factorilor limitanți este de mare importanță practică. În primul rând pentru cultivarea culturilor: aplicarea îngrășămintelor necesare, vararea solurilor, reabilitarea terenurilor etc. vă permit să creșteți productivitatea, să creșteți fertilitatea solului și să îmbunătățiți existența plantelor cultivate.
- Ce înseamnă prefixele „evry” și „steno” în numele speciei? Dați exemple de eurybionts și stenobionts.
Gamă largă de toleranță la speciiîn raport cu factorii de mediu abiotici, aceștia sunt desemnați prin adăugarea prefixului la denumirea factorului "fiecare. Incapacitatea de a tolera fluctuații semnificative ale factorilor sau o limită scăzută a rezistenței este caracterizată de prefixul „stheno”, de exemplu, animale stenoterme. Micile schimbări de temperatură au un efect redus asupra organismelor euritermale și pot fi dezastruoase pentru organismele stenoterme. O specie adaptată la temperaturi scăzute este criofilă(din greaca krios - rece), iar la temperaturi ridicate - termofilă. Modele similare se aplică altor factori. Plantele pot fi hidrofil, adică pretențios la apă și xerofil(tolerant la uscat).
În raport cu conținutul săruriîn habitat se disting eurygale și stenogale (de la grecescul gals - sare), la iluminare - eurifote și stenofote, în raport cu la aciditatea mediului– specii euriionice și stenoionice.
Deoarece euribiontismul face posibilă popularea unei varietăți de habitate, iar stenobiontismul restrânge drastic gama de locuri potrivite pentru specie, aceste două grupuri sunt adesea numite eury – și stenobionts. Multe animale terestre care trăiesc în climă continentală sunt capabile să reziste la fluctuații semnificative de temperatură, umiditate și radiații solare.
Stenobiontii includ- orhidee, păstrăv, cocoși de alun din Orientul Îndepărtat, pești de adâncime).
Animalele care sunt stenobionte în raport cu mai mulți factori în același timp sunt numite stenobionte în sensul larg al cuvântului ( peștii care trăiesc în râurile și pâraiele de munte, nu pot tolera temperaturi prea ridicate și niveluri scăzute de oxigen, locuitori ai tropicelor umede, neadaptați la temperaturi scăzute și umiditate scăzută a aerului).
Eurybionts includ Gândacul cartofului de Colorado, șoarece, șobolani, lupi, gândaci, stuf, iarbă de grâu.
- Adaptarea organismelor vii la factorii de mediu. Tipuri de adaptare.
Adaptare ( din lat. adaptare – adaptare ) - aceasta este o adaptare evolutivă a organismelor de mediu, exprimată în modificări ale caracteristicilor lor externe și interne.
Indivizii care din anumite motive și-au pierdut capacitatea de adaptare, în condițiile schimbării regimurilor factorilor de mediu, sunt sortiți să eliminare, adică spre disparitie.
Tipuri de adaptare: adaptare morfologică, fiziologică și comportamentală.
Morfologia este studiul formelor exterioare ale organismelor și ale părților lor.
1.Adaptarea morfologică- aceasta este o adaptare manifestata prin adaptarea la inotul rapid la animalele acvatice, la supravietuirea in conditii de temperaturi ridicate si lipsa de umiditate - la cactusi si alte suculente.
2.Adaptări fiziologice se află în particularitățile setului enzimatic din tractul digestiv al animalelor, determinate de compoziția alimentelor. De exemplu, locuitorii din deșerturile uscate își pot satisface nevoile de umiditate prin oxidarea biochimică a grăsimilor.
3.Adaptări comportamentale (etologice). apar într-o mare varietate de forme. De exemplu, există forme de comportament adaptativ al animalelor care vizează asigurarea unui schimb optim de căldură cu mediul. Comportamentul adaptativ se poate manifesta prin crearea de adăposturi, mișcări în direcția unor condiții de temperatură mai favorabile, preferate și selectarea locurilor cu umiditate sau lumină optimă. Multe nevertebrate se caracterizează printr-o atitudine selectivă față de lumină, manifestată prin abordări sau distanțe față de sursă (taxis). Sunt cunoscute mișcările zilnice și sezoniere ale mamiferelor și păsărilor, inclusiv migrațiile și zborurile, precum și mișcările intercontinentale ale peștilor.
Comportamentul adaptativ se poate manifesta la prădători în timpul vânătorii (urmărirea și urmărirea prăzii) și la victimele acestora (ascunderea, încurcarea traseului). Comportamentul animalelor în timpul sezonului de împerechere și în timpul hrănirii puilor este extrem de specific.
Există două tipuri de adaptare la factori externi. Mod pasiv de adaptare– această adaptare după tipul de toleranță (toleranță, anduranță) constă în apariția unui anumit grad de rezistență la un factor dat, capacitatea de a menține funcții atunci când puterea influenței sale se modifică.. Acest tip de adaptare se formează ca o proprietate caracteristică speciei şi se realizează la nivel celular-ţesut. Al doilea tip de dispozitiv este activ. În acest caz, organismul, cu ajutorul unor mecanisme adaptative specifice, compensează modificările cauzate de factorul de influență în așa fel încât mediul intern să rămână relativ constant. Adaptările active sunt adaptări de tip rezistent (rezistență) care mențin homeostazia mediului intern al organismului. Un exemplu de tip tolerant de adaptare sunt animalele poikilosmotice, un exemplu de tip rezistent sunt animalele homoyosmotice. .
- Definiți populația. Numiți principalele caracteristici de grup ale populației. Dați exemple de populații. Populații în creștere, stabile și pe moarte.
Populația- un grup de indivizi din aceeași specie care interacționează între ei și locuiesc împreună pe un teritoriu comun. Principalele caracteristici ale populației sunt următoarele:
1. Abundență - numărul total de indivizi dintr-un anumit teritoriu.
2. Densitatea populației - numărul mediu de indivizi pe unitatea de suprafață sau de volum.
3. Fertilitatea - numărul de noi indivizi care apar pe unitatea de timp ca urmare a reproducerii.
4. Mortalitatea - numărul de indivizi morți dintr-o populație pe unitatea de timp.
5. Creșterea populației este diferența dintre ratele natalității și cele ale mortalității.
6. Rata de creștere - creștere medie pe unitatea de timp.
Populația se caracterizează printr-o anumită organizare, distribuția indivizilor pe teritoriu, raportul grupurilor după sex, vârstă și caracteristici comportamentale. Se formează, pe de o parte, pe baza proprietăților biologice generale ale speciei și, pe de altă parte, sub influența factorilor de mediu abiotici și a populației altor specii.
Structura populației este instabilă. Creșterea și dezvoltarea organismelor, nașterea altora noi, moartea din diverse cauze, schimbările condițiilor de mediu, creșterea sau scăderea numărului de inamici - toate acestea duc la modificări în diferite rapoarte în cadrul populației.
Creșterea sau creșterea populației– aceasta este o populație în care predomină indivizii tineri, o astfel de populație este în creștere sau este introdusă în ecosistem (de exemplu, țările lumii a treia); Cel mai adesea, există un exces al natalității față de decese, iar dimensiunea populației crește într-o asemenea măsură încât poate apărea un focar de reproducere în masă. Acest lucru este valabil mai ales pentru animalele mici.
Cu o intensitate echilibrată a fertilităţii şi mortalităţii, a populație stabilă.Într-o astfel de populație, mortalitatea este compensată de creștere, iar numărul acesteia, precum și aria ei, sunt menținute la același nivel. . Populație stabilă - Aceasta este o populație în care numărul indivizilor de diferite vârste variază uniform și are caracterul unei distribuții normale (de exemplu, putem cita populația țărilor vest-europene).
Populația în scădere (pe moarte). este o populație în care rata mortalității depășește rata natalității . O populație în declin sau pe moarte este o populație în care predomină indivizii în vârstă. Un exemplu este Rusia în anii 90 ai secolului XX.
Cu toate acestea, nici nu se poate micșora la infinit.. La un anumit nivel al populației, rata mortalității începe să scadă, iar fertilitatea începe să crească . În cele din urmă, o populație în scădere, după ce a atins o anumită dimensiune minimă, se transformă în opusul ei - o populație în creștere. Rata natalității într-o astfel de populație crește treptat și la un moment dat egalizează rata mortalității, adică populația devine stabilă pentru o perioadă scurtă de timp. În populațiile în scădere predomină indivizii bătrâni, care nu se mai pot reproduce intensiv. Această structură de vârstă indică condiții nefavorabile.
- Nișa ecologică a unui organism, concepte și definiții. Habitat. Aranjarea reciprocă a nișelor ecologice. Nișă ecologică umană.
Orice tip de animal, plantă sau microb este capabil să trăiască, să se hrănească și să se reproducă în mod normal doar în locul în care evoluția l-a „prescris” de multe milenii, începând cu strămoșii săi. Pentru a desemna acest fenomen, biologii au împrumutat termen din arhitectură - cuvântul „nișă”și au început să spună că fiecare tip de organism viu ocupă propria sa nișă ecologică în natură, unică pentru el.
Nișa ecologică a unui organism- aceasta este totalitatea tuturor cerințelor sale pentru condițiile de mediu (compoziția și regimurile factorilor de mediu) și locul în care aceste cerințe sunt îndeplinite, sau întregul ansamblu de multe caracteristici biologice și parametri fizici ai mediului care determină condițiile de existență a unei anumite specii, transformarea ei a energiei, schimbul de informații cu mediul și altele asemenea.
Conceptul de nișă ecologică este folosit de obicei atunci când se utilizează relațiile speciilor similare din punct de vedere ecologic aparținând aceluiași nivel trofic. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de J. Grinnell în 1917 pentru a caracteriza distribuția spațială a speciilor, adică nișa ecologică a fost definită ca un concept apropiat de habitat. C. Elton a definit o nișă ecologică ca poziție a unei specii într-o comunitate, subliniind importanța deosebită a relațiilor trofice. O nișă poate fi imaginată ca parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari speciei. Cu cât parametrul variază mai mult, adică Adaptabilitatea unei specii la un anumit factor de mediu, cu atât nișa sa este mai largă. O nișă poate crește și în cazul concurenței slăbite.
Habitatul speciei- este spatiul fizic ocupat de o specie, organism, comunitate, este determinat de totalitatea conditiilor mediului abiotic si biotic care asigura intregul ciclu de dezvoltare al indivizilor aceleiasi specii.
Habitatul speciei poate fi desemnat ca „nișă spațială”.
Poziția funcțională în comunitate, în căile de procesare a materiei și energiei în timpul alimentației se numește nișă trofică.
Figurat vorbind, dacă un habitat este, parcă, adresa organismelor unei anumite specii, atunci o nișă trofică este o profesie, rolul unui organism în habitatul său.
Combinația dintre aceștia și alți parametri este de obicei numită nișă ecologică.
Nișă ecologică(din nișa franceză - o adâncitură în perete) - acest loc ocupat de o specie biologică în biosferă include nu numai poziția sa în spațiu, ci și locul său în interacțiuni trofice și de altă natură din comunitate, ca și cum „profesia” a speciei.
Nișă ecologică fundamentală(potențial) este o nișă ecologică în care o specie poate exista în absența concurenței din partea altor specii.
Nișă ecologică realizată (real) – nișă ecologică, parte a nișei fundamentale (potențiale) pe care o specie o poate apăra în competiție cu alte specii.
Pe baza poziției relative, nișele celor două specii sunt împărțite în trei tipuri: nișe ecologice neadiacente; nișe care se ating, dar nu se suprapun; nișe care se ating și se suprapun.
Omul este unul dintre reprezentanții regnului animal, o specie biologică din clasa mamiferelor. În ciuda faptului că are multe proprietăți specifice (inteligență, vorbire articulată, activitate de muncă, biosocialitate etc.), nu și-a pierdut esența biologică și toate legile ecologiei îi sunt valabile în aceeași măsură ca și pentru alte organisme vii. . Omul are ale lui, inerente numai lui, nișă ecologică. Spațiul în care este localizată nișa unei persoane este foarte limitat. Ca specie biologică, oamenii pot trăi doar în masa de uscat a centurii ecuatoriale (tropicale, subtropicale), unde a apărut familia hominide.
- Formulați legea fundamentală a lui Gause. Ce este o „formă de viață”? Ce forme ecologice (sau de viață) se disting printre locuitorii mediului acvatic?
Atât în lumea vegetală, cât și în cea animală, competiția interspecifică și intraspecifică este foarte răspândită. Există o diferență fundamentală între ele.
regula lui Gause (sau chiar legea): două specii nu pot ocupa simultan aceeași nișă ecologică și prin urmare se deplasează în mod necesar una pe cealaltă.
Într-unul dintre experimente, Gause a crescut două tipuri de ciliați - Paramecium caudatum și Paramecium aurelia. Au primit în mod regulat ca hrană un tip de bacterie care nu se reproduce în prezența parameciului. Dacă fiecare tip de ciliat a fost cultivat separat, atunci populațiile lor au crescut conform unei curbe sigmoide tipice (a). În acest caz, numărul de paramecie a fost determinat de cantitatea de alimente. Dar când au coexistat, paramecia a început să concureze și P. aurelia și-a înlocuit complet concurentul (b).
Orez. Concurență între două specii de ciliați strâns înrudite care ocupă o nișă ecologică comună. a – Paramecium caudatum; b – P. aurelia. 1. – într-o singură cultură; 2. – în cultură mixtă
Când ciliați au fost cultivați împreună, după ceva timp a rămas o singură specie. În același timp, ciliatii nu atacau indivizi de alt tip și nu emanau substanțe nocive. Explicația este că speciile studiate au avut rate de creștere diferite. Speciile cu reproducere mai rapidă au câștigat competiția pentru hrană.
La reproducere P. caudatum și P. bursaria nu a avut loc o astfel de deplasare; ambele specii erau în echilibru, cele din urmă concentrate pe fundul și pereții vasului, iar prima în spațiul liber, adică într-o nișă ecologică diferită. Experimentele cu alte tipuri de ciliați au demonstrat modelul relațiilor dintre pradă și prădător.
principiul lui Gauseux se numeste principiu concursuri de excepție. Acest principiu duce fie la separarea ecologică a speciilor strâns înrudite, fie la scăderea densității lor acolo unde sunt capabile să coexiste. Ca urmare a competiției, una dintre specii este deplasată. Principiul lui Gause joacă un rol enorm în dezvoltarea conceptului de nișă și, de asemenea, îi obligă pe ecologiști să caute răspunsuri la o serie de întrebări: Cum coexistă specii similare? Cât de mari trebuie să fie diferențele dintre specii pentru ca acestea să coexiste? Cum poate fi evitată excluderea competitivă?
Forma de viață a speciei - acesta este un complex dezvoltat istoric al proprietăților sale biologice, fiziologice și morfologice, care determină un anumit răspuns la influențele mediului.
Dintre locuitorii mediului acvatic (hidrobionti), clasificarea distinge urmatoarele forme de viata.
1.Neuston(din greacă neuston - capabil să înoate) – o colecție de organisme marine și de apă dulce care trăiesc lângă suprafața apei , de exemplu, larvele de țânțari, multe protozoare, gândaci de pădure și printre plante, binecunoscuta linte de rață.
2. Trăiește mai aproape de suprafața apei plancton.
Plancton(din grecescul planktos - soaring) - organisme plutitoare capabile să facă mișcări verticale și orizontale în principal în conformitate cu mișcarea maselor de apă. A evidentia fitoplancton- alge fotosintetice care plutesc liber și zooplancton- crustacee mici, larve de moluște și pești, meduze, pești mici.
3.Nekton(din grecescul nektos - plutitor) - organisme care plutesc liber, capabile de mișcare independentă verticală și orizontală. Nekton trăiește în coloana de apă - aceștia sunt pești, în mări și oceane, amfibieni, insecte acvatice mari, crustacee, de asemenea reptile (șerpi de mare și țestoase) și mamifere: cetacee (delfini și balene) și pinipede (foci).
4. Periphyton(din grecescul peri - în jurul, aproximativ, phyton - plantă) - animale și plante atașate de tulpinile plantelor superioare și care se ridică deasupra fundului (moluște, rotifere, briozoare, hidre etc.).
5. Bentos ( din greaca bentos - adâncime, fund) - organisme de fund care duc un stil de viață atașat sau liber, inclusiv cele care trăiesc în grosimea sedimentului de fund. Acestea sunt în principal moluște, unele plante inferioare, larve de insecte târâtoare și viermi. Stratul inferior este locuit de organisme care se hrănesc în principal cu resturi în descompunere.
- Ce este biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Structura biogeocenozei. Cine este fondatorul doctrinei biocenozei? Exemple de biogeocenoze.
Biocenoza(din greaca koinos - bios comun - viata) este o comunitate de organisme vii care interactioneaza, formata din plante (fitocenoza), animale (zoocenoza), microorganisme (microbocenoza), adaptate sa convietuiasca pe un teritoriu dat.
Conceptul de „biocenoză” - conditionat, deoarece organismele nu pot trai in afara mediului lor, dar este convenabil sa fie folosit in procesul de studiere a legaturilor ecologice dintre organisme.In functie de zona, atitudinea fata de activitatea umana, gradul de saturatie, utilitate etc. distinge biocenoze de pământ, apă, naturale și antropice, saturate și nesaturate, complete și incomplete.
Biocenoze, ca și populațiile - acesta este un nivel supraorganism al organizării vieții, dar de rang superior.
Dimensiunile grupurilor biocenotice sunt diferite- sunt mari comunități de perne de licheni pe trunchiuri de copac sau un ciot putrezit, dar sunt și populația de stepe, păduri, deșerturi etc.
O comunitate de organisme se numește biocenoză și știința care studiază comunitatea de organisme - biocenologie.
V.N. Sukaciov termenul a fost propus (și general acceptat) pentru a desemna comunități biogeocenoza(din greaca bios – viata, geo – Pamant, cenoza – comunitate) - Aceasta este o colecție de organisme și fenomene naturale caracteristice unei anumite zone geografice.
Structura biogeocenozei include două componente biotic - comunitate de organisme vii vegetale și animale (biocenoză) - și abiotic - un set de factori de mediu neînsuflețiți (ecotop sau biotop).
Spaţiu cu condiții mai mult sau mai puțin omogene, care ocupă o biocenoză, se numește biotop (topis – loc) sau ecotop.
Ecotop include două componente principale: climatetop- clima în toate manifestările sale diverse şi edaphotope(din grecescul edaphos - sol) - soluri, relief, apa.
Biogeocenoza= biocenoza (fitocenoza+zoocenoza+microbocenoza)+biotop (climatop+edaphotope).
Biogeocenoze - acestea sunt formațiuni naturale (ele conțin elementul „geo” - Pământ ) .
Exemple biogeocenoze poate exista un iaz, pajiște, pădure mixtă sau cu o singură specie. La nivelul biogeocenozei, în biosferă au loc toate procesele de transformare a energiei și materiei.
Agrocenoza(din latinescul agraris și grecescul koikos - general) - o comunitate de organisme create de om și întreținute artificial de acesta cu randament (productivitate) crescut al uneia sau mai multor specii selectate de plante sau animale.
Agrocenoza diferă de biogeocenoza componentele principale. Nu poate exista fără sprijin uman, deoarece este o comunitate biotică creată artificial.
- Conceptul de „ecosistem”. Trei principii de funcționare a ecosistemului.
Sistemul ecologic- unul dintre cele mai importante concepte de ecologie, prescurtat ca ecosistem.
Ecosistem(din grecescul oikos - locuință și sistem) este orice comunitate de ființe vii împreună cu habitatul lor, conectate în interior printr-un sistem complex de relații.
Ecosistem - Acestea sunt asociații supraorganismele, inclusiv organisme și mediul neînsuflețit (inert) care interacționează, fără de care este imposibil să menținem viața pe planeta noastră. Aceasta este o comunitate de organisme vegetale și animale și mediu anorganic.
Pe baza interacțiunii organismelor vii care formează un ecosistem între ele și habitatul lor, agregatele interdependente se disting în orice ecosistem. biotic(organisme vii) și abiotic(natură inertă sau nevie), precum și factori de mediu (cum ar fi radiația solară, umiditatea și temperatura, presiunea atmosferică); factori antropici si altii.
La componentele abiotice ale ecosistemelor Acestea includ substanțe anorganice - carbon, azot, apă, dioxid de carbon atmosferic, minerale, substanțe organice care se găsesc în principal în sol: proteine, carbohidrați, grăsimi, substanțe humice etc., care intră în sol după moartea organismelor.
La componentele biotice ale ecosistemului includ producători, autotrofe (plante, chemosintetice), consumatori (animale) și detritivore, descomponenți (animale, bacterii, ciuperci).
Factori de mediu este un complex de condiții de mediu care afectează organismele vii. Distinge factori neînsuflețiți— abiotice (climatice, edafice, orografice, hidrografice, chimice, pirogenice), factorii faunei sălbatice— factori biotici (fitogeni și zoogeni) și antropici (impactul activității umane). Factorii limitatori includ orice factori care limitează creșterea și dezvoltarea organismelor. Adaptarea unui organism la mediul său se numește adaptare. Aspectul exterior al unui organism, care reflectă adaptabilitatea acestuia la condițiile de mediu, se numește formă de viață.
Conceptul de factori de mediu de mediu, clasificarea lor
Componentele individuale ale mediului care afectează organismele vii, la care răspund prin reacții de adaptare (adaptări), sunt numite factori de mediu sau factori de mediu. Cu alte cuvinte, se numește complexul de condiții de mediu care afectează viața organismelor factori de mediu de mediu.
Toți factorii de mediu sunt împărțiți în grupuri:
1. includ componente și fenomene de natură neînsuflețită care afectează direct sau indirect organismele vii. Printre mulți factori abiotici, rolul principal este jucat de:
- climatice(radiația solară, condiții de lumină și lumină, temperatură, umiditate, precipitații, vânt, presiune atmosferică etc.);
- edafic(structura mecanică și compoziția chimică a solului, capacitatea de umiditate, apa, aerul și condițiile termice ale solului, aciditatea, umiditatea, compoziția gazelor, nivelul apei subterane etc.);
- orografice(relief, expunerea pantei, abruptul pantei, diferența de cotă, altitudinea deasupra nivelului mării);
- hidrografic(transparența apei, fluiditatea, debitul, temperatura, aciditatea, compoziția gazelor, conținutul de substanțe minerale și organice etc.);
- chimic(compoziția gazelor atmosferice, compoziția sării apei);
- pirogen(expunerea la foc).
2. - totalitatea relaţiilor dintre organismele vii, precum şi influenţele reciproce ale acestora asupra habitatului. Efectul factorilor biotici poate fi nu numai direct, ci și indirect, exprimat în ajustarea factorilor abiotici (de exemplu, modificări ale compoziției solului, microclimatul sub coronamentul pădurii etc.). Factorii biotici includ:
- fitogenic(influența plantelor între ele și asupra mediului);
- zoogenic(influența animalelor unele asupra altora și asupra mediului).
3. reflectă influența intensă a oamenilor (direct) sau a activităților umane (indirect) asupra mediului și a organismelor vii. Astfel de factori includ toate formele de activitate umană și societatea umană care duc la schimbări în natură ca habitat pentru alte specii și le afectează direct viața. Fiecare organism viu este influențat de natura neînsuflețită, de organisme ale altor specii, inclusiv de oameni, și, la rândul său, are un impact asupra fiecăreia dintre aceste componente.
Influența factorilor antropici în natură poate fi fie conștientă, accidentală sau inconștientă. Omul, arătând pământuri virgine și de pânză, creează terenuri agricole, reproduce forme foarte productive și rezistente la boli, răspândește unele specii și distruge altele. Aceste influențe (conștiente) sunt adesea negative, de exemplu, strămutarea necugetat a multor animale, plante, microorganisme, distrugerea prădătoare a unui număr de specii, poluarea mediului etc.
Factorii biotici de mediu se manifestă prin relațiile dintre organismele aparținând aceleiași comunități. În natură, multe specii sunt strâns legate între ele, iar relațiile lor între ele ca componente ale mediului pot fi extrem de complexe. În ceea ce privește conexiunile dintre comunitate și mediul anorganic înconjurător, acestea sunt întotdeauna bidirecționale, reciproce. Astfel, natura pădurii depinde de tipul corespunzător de sol, dar solul în sine se formează în mare măsură sub influența pădurii. În mod similar, temperatura, umiditatea și lumina din pădure sunt determinate de vegetație, dar condițiile climatice predominante afectează, la rândul lor, comunitatea de organisme care trăiesc în pădure.
Impactul factorilor de mediu asupra organismului
Impactul mediului este perceput de organisme prin intermediul unor factori de mediu numiti de mediu. Trebuie remarcat faptul că factorul de mediu este doar un element schimbător al mediului, provocând în organisme, când se schimbă din nou, reacții ecologice și fiziologice adaptative care se fixează ereditar în procesul de evoluție. Ele sunt împărțite în abiotice, biotice și antropice (Fig. 1).
Ele denumesc întregul set de factori din mediul anorganic care influențează viața și distribuția animalelor și plantelor. Printre acestea se numără: fizice, chimice și edafice.
Factori fizici - cele a căror sursă este o stare fizică sau un fenomen (mecanic, ondulatoriu etc.). De exemplu, temperatura.
Factori chimici- cele care provin din compoziţia chimică a mediului. De exemplu, salinitatea apei, conținutul de oxigen etc.
Factori edafici (sau solului). sunt un set de proprietăți chimice, fizice și mecanice ale solurilor și rocilor care afectează atât organismele pentru care sunt habitat, cât și sistemul radicular al plantelor. De exemplu, influența nutrienților, umiditatea, structura solului, conținutul de humus etc. asupra creșterii și dezvoltării plantelor.
Orez. 1. Schema impactului habitatului (mediului) asupra organismului
— factorii activității umane care afectează mediul natural (hidrosferă, eroziunea solului, distrugerea pădurilor etc.).
Factori de mediu limitatori (limitatori). Aceștia sunt factori care limitează dezvoltarea organismelor din cauza lipsei sau excesului de nutrienți față de necesar (conținut optim).
Astfel, atunci când se cultivă plante la temperaturi diferite, punctul în care are loc creșterea maximă va fi optim. Se numește întregul interval de temperatură, de la minim la maxim, la care creșterea este încă posibilă interval de stabilitate (rezistență), sau toleranţă. Punctele care o limitează, adică. temperaturile maxime si minime potrivite pentru viata sunt limitele stabilitatii. Între zona optimă și limitele de stabilitate, pe măsură ce se apropie de aceasta din urmă, planta se confruntă cu stres crescând, adică. despre care vorbim despre zonele de stres sau zonele de opresiune,în intervalul de stabilitate (Fig. 2). Pe măsură ce vă deplasați mai jos și sus pe scară de la optim, nu numai că stresul se intensifică, dar atunci când limitele rezistenței organismului sunt atinse, are loc moartea acestuia.
Orez. 2. Dependenţa acţiunii unui factor de mediu de intensitatea acestuia
Astfel, pentru fiecare specie de plantă sau animal există un optim, zone de stres și limite de stabilitate (sau rezistență) în raport cu fiecare factor de mediu. Când factorul este aproape de limitele rezistenței, organismul poate exista de obicei doar pentru o perioadă scurtă de timp. Într-o gamă mai restrânsă de condiții, existența și creșterea pe termen lung a indivizilor este posibilă. Într-un interval și mai restrâns, are loc reproducerea, iar specia poate exista la infinit. De obicei, undeva la mijlocul intervalului de rezistență există condiții care sunt cele mai favorabile pentru viață, creștere și reproducere. Aceste condiții sunt numite optime, în care indivizii unei anumite specii sunt cei mai potriviți, adică. lasa cel mai mare numar de urmasi. În practică, este dificil să se identifice astfel de condiții, astfel încât optimul este de obicei determinat de semnele vitale individuale (rata de creștere, rata de supraviețuire etc.).
Adaptare constă în adaptarea organismului la condiţiile de mediu.
Capacitatea de adaptare este una dintre principalele proprietăți ale vieții în general, asigurând posibilitatea existenței acesteia, capacitatea organismelor de a supraviețui și de a se reproduce. Adaptările se manifestă la diferite niveluri - de la biochimia celulelor și comportamentul organismelor individuale până la structura și funcționarea comunităților și a sistemelor ecologice. Toate adaptările organismelor la existența în diferite condiții au fost dezvoltate istoric. Ca urmare, s-au format grupări de plante și animale specifice fiecărei zone geografice.
Adaptările pot fi morfologic, când structura unui organism se schimbă până la formarea unei noi specii și fiziologic, când apar modificări în funcționarea organismului. Strâns legată de adaptările morfologice este colorația adaptativă a animalelor, capacitatea de a o schimba în funcție de lumină (chip, cameleon etc.).
Exemple larg cunoscute de adaptare fiziologică sunt hibernarea de iarnă a animalelor, migrațiile sezoniere ale păsărilor.
Foarte importante pentru organisme sunt adaptări comportamentale. De exemplu, comportamentul instinctiv determină acțiunea insectelor și a vertebratelor inferioare: pești, amfibieni, reptile, păsări etc. Acest comportament este programat genetic și moștenit (comportament înnăscut). Aceasta include: metoda de construire a unui cuib la păsări, împerechere, creșterea descendenților etc.
Există și o comandă dobândită, primită de un individ în cursul vieții sale. Educaţie(sau învăţare) - principala modalitate de transmitere a comportamentului dobândit de la o generaţie la alta.
Capacitatea unui individ de a-și gestiona abilitățile cognitive pentru a supraviețui schimbărilor neașteptate din mediul său este inteligenţă. Rolul învățării și inteligenței în comportament crește odată cu îmbunătățirea sistemului nervos - o creștere a cortexului cerebral. Pentru oameni, acesta este mecanismul definitoriu al evoluției. Capacitatea speciilor de a se adapta la o anumită gamă de factori de mediu este indicată de concept mistica ecologică a speciei.
Efectul combinat al factorilor de mediu asupra organismului
Factorii de mediu acționează de obicei nu pe rând, ci într-o manieră complexă. Efectul unui factor depinde de puterea influenței altora. Combinația diferiților factori are un impact vizibil asupra condițiilor optime de viață ale organismului (vezi Fig. 2). Acțiunea unui factor nu înlocuiește acțiunea altuia. Cu toate acestea, cu influența complexă a mediului, se poate observa adesea un „efect de substituție”, care se manifestă prin similitudinea rezultatelor influenței diferiților factori. Astfel, lumina nu poate fi înlocuită cu excesul de căldură sau cu o abundență de dioxid de carbon, dar prin influențarea schimbărilor de temperatură este posibilă oprirea, de exemplu, a fotosintezei plantelor.
În influența complexă a mediului, impactul diferiților factori asupra organismelor este inegal. Ele pot fi împărțite în principale, însoțitoare și secundare. Factorii conducători sunt diferiți pentru diferite organisme, chiar dacă trăiesc în același loc. Rolul unui factor conducător în diferite etape ale vieții unui organism poate fi jucat de unul sau altul element al mediului. De exemplu, în viața multor plante cultivate, cum ar fi cerealele, factorul principal în timpul perioadei de germinare este temperatura, în timpul perioadei de înflorire și înflorire - umiditatea solului, iar în perioada de coacere - cantitatea de nutrienți și umiditatea aerului. Rolul factorului conducător se poate schimba în diferite perioade ale anului.
Factorul principal poate fi diferit pentru aceeași specie care trăiește în condiții fizice și geografice diferite.
Conceptul de factori conducători nu trebuie confundat cu conceptul de. Un factor al cărui nivel în termeni calitativi sau cantitativi (deficiență sau exces) se dovedește a fi apropiat de limitele de rezistență ale unui organism dat, numită limitare. Efectul factorului limitator se va manifesta si in cazul in care alti factori de mediu sunt favorabili sau chiar optimi. Atât factorii de mediu conducători, cât și cei secundari pot acționa ca factori limitatori.
Conceptul de factori limitatori a fost introdus în 1840 de către chimistul 10. Liebig. Studiind influența conținutului diferitelor elemente chimice din sol asupra creșterii plantelor, el a formulat principiul: „Substanța găsită în minim controlează randamentul și determină dimensiunea și stabilitatea acestora din urmă în timp”. Acest principiu este cunoscut sub numele de legea minimului a lui Liebig.
Factorul limitativ poate fi nu doar o deficiență, așa cum a subliniat Liebig, ci și un exces de factori precum, de exemplu, căldura, lumina și apa. După cum sa menționat mai devreme, organismele sunt caracterizate de minime și maxime ecologice. Intervalul dintre aceste două valori este de obicei numit limite de stabilitate sau toleranță.
În general, complexitatea influenței factorilor de mediu asupra organismului este reflectată de legea toleranței a lui V. Shelford: absența sau imposibilitatea prosperității este determinată de o deficiență sau, dimpotrivă, de un exces al oricăruia dintre o serie de factori, al căror nivel poate fi apropiat de limitele tolerate de un organism dat (1913). Aceste două limite se numesc limite de toleranță.
Au fost efectuate numeroase studii privind „ecologia toleranței”, datorită cărora au devenit cunoscute limitele existenței multor plante și animale. Un astfel de exemplu este efectul poluanților din aer asupra corpului uman (Fig. 3).
Orez. 3. Influența poluanților atmosferici asupra organismului uman. Max - activitate vitală maximă; Suplimentar - activitate vitală permisă; Opt este concentrația optimă (care nu afectează activitatea vitală) a unei substanțe nocive; MPC este concentrația maximă admisă a unei substanțe care nu modifică semnificativ activitatea vitală; Ani - concentrare letală
Concentrația factorului de influență (substanță nocivă) din Fig. 5.2 este indicat de simbolul C. La valorile concentrației de C = C ani, o persoană va muri, dar modificări ireversibile în corpul său vor avea loc la valori semnificativ mai mici de C = C MPC. În consecință, domeniul de toleranță este limitat tocmai de valoarea C MPC = C limită. Prin urmare, Cmax trebuie determinată experimental pentru fiecare poluant sau orice compus chimic dăunător și Cmax-ul său nu trebuie depășit într-un habitat specific (mediu de viață).
În protejarea mediului, este important limitele superioare ale rezistenței corpului la substanțele nocive.
Astfel, concentrația reală a poluantului C actual nu trebuie să depășească C concentrația maximă admisibilă (C fapt ≤ C valoarea maximă admisibilă = C lim).
Valoarea conceptului de factori limitanți (Clim) este că îi oferă ecologistului un punct de plecare atunci când studiază situații complexe. Dacă un organism este caracterizat printr-o gamă largă de toleranță la un factor care este relativ constant și este prezent în mediu în cantități moderate, atunci este puțin probabil ca un astfel de factor să fie limitativ. Dimpotrivă, dacă se știe că un anumit organism are o gamă îngustă de toleranță la un factor variabil, atunci acest factor merită un studiu atent, deoarece poate fi limitativ.
