Як інтенсивність впливу екологічних факторів впливає на живі організми?
Наведіть приклади стіно і Еврібіонтность організмів.
Сформулюйте закони Ю. Лібіха і В. Шелфорда і дайте їм екологічне пояснення.
* Не дивлячись на велику різноманітність екологічних факторів, в характері їх впливу на організми і в відповідних реакціях живих істот можна виявити ряд загальних закономірностей.
Позитивний або негативний вплив екологічного фактора на живі організми залежить перш за все від сили його прояву. Як недостатнє, так і надмірне дію фактора негативно позначається на життєдіяльності особин.
Інтенсивність екологічного чинника, найбільш сприятлива для життєдіяльності організму, називається оптимумом. Добре відомі оптимальні температури цвітіння, плодоношення, проростання, ікрометання, розмноження багатьох видів.
Властивість видів адаптуватися до того чи іншого діапазону факторів середовища називається екологічною пластичністю (або екологічною валентністю).
Представники різних видів сильно відрізняються один від одного як за положенням оптимуму, так і з екологічної пластичності. Так, наприклад, песці в тундрі можуть переносити коливання температури повітря в діапазоні близько 80 ° С (від + 30 ° до -55 ° С), тоді як тепловодні рачки Copilia mirabilis витримують зміна температури води в інтервалі не більше 6 ° С (від + 23 ° до + 29 ° С). Одна і та ж сила прояву чинника може бути оптимальною для одного виду, шкідливою для іншого і виходити за межі витривалості для третього.
Залежність результату дії екологічного чинника від його інтенсивності
** Екологічно непластичні, т. Е. Маловинослівие, види називаються стенобіонтних (від грец. Stenos - вузький), більш витривалі - Еврібіонтность (від грец. Eurys - широкий).
Стенобіонтних і Еврібіонтность характеризують різні типи пристосування організмів до виживання. Так, по відношенню до температури розрізняють еврі- і стенотермні організми; до концентрації солей - еврі- і стеногалінние; до світла - еврі- і стенофотние; до видів їжі - еврі- і стенофагние.
Еврібіонтность зазвичай сприяє значному поширенню видів. Як відомо, багато найпростіші, гриби (типовий-
ні Еврибіонти) є космополітами і поширені повсюдно. Стенобіонтних ж зазвичай обмежує ареали. Однак нерідко завдяки жорстким вимогам до середовища проживання стенобіонтам належать великі території. Так, рибоядних птах скопа, будучи типовим стенофаги, по відношенню до інших факторів виступає як Еврибіонти. Вона має здатність в пошуках їжі пересуватися на великі відстані і займає значний ареал.
Серед риб, наприклад, форель є стенотермним видом, а окунь - Еврітермние. Форель не здатна переносити великі коливання температури, в той час як окунь їх легко переносять.
У 1840 р Ю. Лібіх (1803-1873) припустив, що витривалість організмів обумовлена самою слабкою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Вчений встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, які потрібні у великих кількостях (СО2, Н2О та ін.), Оскільки ці речовини, як правило, присутні в достатку, а тими, які необхідні в малих кількостях і яких в грунті недостатньо (наприклад, бор).
Ю. Лібіх показав, що для забезпечення нормального росту рослин необхідна певна кількість і кількість хімічних елементів, причому одні з них не можуть бути замінені іншими.
Ріст рослин обмежується недоліком хоча б одного елемента, кількість якого нижче необхідного мінімуму.
Дану закономірність він назвав законом мінімуму.
Модель, що ілюструє закон мінімуму
У Білому морі обмежуючим фактором для молюсків є температура: від неї залежить їх чисельність. Але може статися зміна обмежує фактора. Так, в 1966 р вітер нагнав з Карського моря лід, який розтанув в Білому морі. В результаті солоність води в Білому морі впала і стала новим обмежуючим фактором.
Досить загальне формулювання закону мінімуму викликала багато суперечок і дискусій серед вчених. Уже в середині XIX в. було відомо, що лімітуючим фактором може бути і надмірна доза впливу, і що різні вікові (іноді і статеві) групи організмів неоднаково реагують на одні і ті ж умови.
Таким чином, лімітуючим може бути не тільки недолік (мінімум), але і надлишок (максимум) екологічного чинника. Подання про лімітуючим вплив максимуму поряд з мінімумом розвинув В. Шелфорд в 1913 р
Закон толерантності Шелфорда:
Лімітуючим фактором існування виду може бути як мінімум, так і максимум екологічного фактора, діапазон між якими визначає величину толерантності (від лат. Tolerantia - терпіння), витривалості організму до даного фактору.
Лімітуючим чинником зазвичай обумовлюють межі поширення видів (популяцій), їх ареали і інші характеристики. Вкрай важливо своєчасно виявляти чинники мінімального і надлишкового значення, виключати можливості їх прояву (наприклад, для рослин - збалансованим внесенням добрив).
Екологічна пластичність видів (по Ю. Одум)
Види, тривалий час розвивалися в відносно стабільних умовах, втрачають екологічну пластичність і виробляють риси стенобіонтних, в той час як види, що існували при значних коливаннях факторів середовища, набувають підвищену екологічну пластичність і стають Еврібіонтность.
Завдяки численним дослідженням сьогодні відомі межі існування багатьох рослин і тварин.