Народна Освіта » Біологія » Екологічні фактори та їхня класифікація. Закономірності дії екологічних факторів на організми та їхні угруповання

НАРОДНА ОСВІТА

Екологічні фактори та їхня класифікація. Закономірності дії екологічних факторів на організми та їхні угруповання

Надорганізмові рівні життя. Популяція. Екосистема. Біосфера

Екологія як самостійна біологічна наукова галузь сформувалася лише в середині XIX сторіччя. Назву «екологія запропонував 1866 р. видатний | німецький біолог Е. Геккель.

Екологія - комплекс біологічних наук про взаємозв’язки живих орга­нізмів та їхніх угруповань між собою і довкіллям, про структур} та функціонування надорганізмових

Які основні напрями екологічних досліджень?

Умовно розрізняють екологію особин, популяційну екологію та біотехнологію (мал. 24.1). Перша з них вивчає дію різноманітних екологічних факторів на окремих особин, а також на їхні угруповання. Популяцій, екологія досліджує популяції організмів як особливий рівень організації живої матерії. Біогеоценологія - наука про багатовидові угруповання яси вих організмів - окремі екосистеми та біосферу в цілому.

До екологічних наук також належать екологія Мікроорганізмів, рос- лин, грибів, тварин, гідробіологія (вивчає угруповання мешканців во­дойм), ґрунтова біологія (досліджує угруповання мешканців ґрунту) та ін. Екологія слугує теоретичною базою раціонального природокористування та охорони навколишнього середовища.

Екологія розвивається у взаємодії з іншими біологічними та небіоло- гічними (хімія, фізика тощо) науками. Так, особливу галузь становить ма- тематична екологія, покликана обробляти дані, отримані дослідним шляхом, та створювати моделі, що дають змогу прогнозувати зміни в угру­пованнях живих істот і біосфері в цілому. З екологією пов’язують гума­нізацію природничих і технічних наук; її досягнення активно впрова­джують у гуманітарні галузі знань. Тому тепер екологію розглядають як світоглядну дисципліну, що об’єднує різні науки і всі сфери діяльності людей (мал. 24.2).

Учені-екологи використовують різноманітні засоби і методи досліджень. Зокрема, методи екологічної індикації дають можливість визначити стан і властивості екосистем за видовим складом і співвідношенням між собою певних (еталонних, або індикаторних) груп видів (мал. 24.3). Для проведен­ня постійних спостережень застосовують метод екологічного моніторингу. ня та статистичну обробку отриманих результатів. Різноманітні екатопч ні установи спрямовують свою діяльність на екологічну просвіту' населення.

Екологічні фактори та їхня класифікація

Усі складові довкілля, які впливають на стан і властивості живих ор ганізмів та їхніх угруповань, називають екологічними фактори.чи. або екологічними чинниками.

Залежно від природи та особливостей дії екологічні фактори ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні.

Абіотичні фактори - це компоненти та властивості неживої природи (температура, освітленість, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольо­вий склад води, тип ґрунту тощо), які прямо або опосередковано вплива­ють на окремі організми та їхні угруповання.

Біотичні фактори - це різні форми взаємодій між особинами в популя­ціях і між популяціями в угрупованнях. Такі взаємодії можуть бу гн анта­гоністичними (конкуренція, паразитизм тощо), взаємовигідними (мутуа­лізм) чи нейтральними. Одні живі організми є складовою середовища життя інших. Будь-яка жива істота постійно взаємоди з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) та інших (міжвидові зв’язки) видів. Будь-який організм унаслідок процесів своєї життєдіяльності змінює середовище життя як представників інших видів, так і власне: при цьому одні ресурси із середовища життя вилучаються, інші, навпаки, вносяться.

Окрему групу екологічних факторів становлять різні форми господар­ської діяльності людини, що змінюють стан середовища життя всіх видів живих істот, серед яких і сама людина (антроцо$внні фактори). За віднос­но короткий період існування людини як біологічного виду її господарська діяльність докорінно змінила вигляд нашої планети, і щорічно цей вплив на природу зростає. Інколи антропогенний вплив набуває форми катастрофи, як, наприклад, вибух на Чорнобиль­ській атомній електростанції у 1986 п (мал. 24.4)

Інтенсивність дії екологічних факто­рів - це певні їхні кількісні значення (на­приклад, показники температури, воло­гості, освітленості тощо). Інтенсивність ги деяких екологічних факторів може за­пишатися відносно постійною протягом тривалих історичних періодів розвитку Зіосфери, наприклад сонячне випромі­нювання, сила тяжіння, сольовий склад «горської води, газовий склад атмосфери. Зднак більшість з них має мінливу інтен­сивність (температура, вологість тощо).

Ступінь цієї мінливості залежить від особливостей середовища життя. Напри­клад, температура на поверхні ґрунту яоже коливатись у значних межах за- нежно від пори року, часу доби тощо, тоді як на глибині понад 3 м такі перепади температури практично відсутні. Зміни екологічних факторів можуть бути:

  • періодичними, залежно від часу доби, пори року тощо;
  • неперіодичними, наприклад виверження вулканів, землетруси, ура­гани, цунамі (мал. 24.5) тощо;
  • спрямованими протягом значних історичних проміжків часу, напри­клад зміни клімату.

Принцип єдності організмів і їхнього середовища життя полягає в тому, що особини кожного виду протягом тривалого історичного розвитку при­стосовуються до певного середовища, при цьому у них виникають певні пристосування (адаптації). Пригадайте, адаптації - це пристосування ор­ганізмів до умов середовища життя, які пов’язані зі змінами особливостей їхньої будови, процесів життєдіяльності, поведінки тощо. Вони визначають можливість існування живих істот у найрізноманітніших умовах довкіл­ля. За час існування виду залежно від змін впливів екологічних факторів одні адаптації з’являються, а ті, що втратили своє значення, зникають.

Які закономірності впливу екологічних факторів на живі організми?

Хоча екологічні фактори дуже різноманітні за своєю природою та харак­тером впливу на біологічні системи, існують закономірності їхнього впливу на живі істоти, а також реакцій організмів на їхню дію. Згідно з правилом екологічної індивідуальності, кожний вид пристосований до певної сукуп­ності умов існування особливим чином, тобто не існує двох близьких видів з повністю однаковими адаптаціями (мал. 24.6, 1-2). Добра пристосованість організмів до певного фактору довкілля не означає такої самої адаптованос­ті до інших. Наприклад, лишайники здатні витримувати значні коливання температури та вологості, але чутливі до забруднення повітря (мал. 24.6, 3).

Кожний з факторів має лише певні межі позитивного впливу на орга­нізми «закон оптимуму). Сприятливі для істот певного виду інтенсивності впливу екологічного фактору мають назву зони оптимуму. Чим більше ін­тенсивність дії певного екологічного фактору відхилятиметься від опти­мальної в той чи інший бік, тим більше буде виражений його негативний вплив на організми (верхня та нижня зони пригнічення). Значення інтен­сивності дії екологічного фактору, за якими існування організмів стає не­можливим, називають верхньою та нижньою межами витривалості, або толерантності (критичні точки максимуму і мінімуму). Відстань між межами витривалості визначає діапазон інтенсивності дії екологічного фактору, у якому можливе існування особин певного виду (мал. 24.7).

Окремі фактори діють на організми не ізольовано, а спільно: унаслідок цього вплив котрогось із них може дещо пом’якшуватись або, навпаки, підсилюватись. Наприклад, у суху безвітряну погоду легше витримувати низькі температури. Це означає, що зона оптимуму та межі витривалості стосовно дії певного фактору можуть зсуватися в певний бік залежно від того, з якою силою і в якому поєднанні діють інші чинники, що отримало назву явища взаємодії екологічних факторів.Закон взаємокомпенсації факторів стверджує, що відсутність або не­стача деяких екологічних факторів може бути частково компенсована за­вдяки іншим подібним чинникам. Так, нестача світла в житті рослин може бути частково компенсована надлишком карбон(ІІ) оксиду. Але вза- ємокомпенсація екологічних факторів має певні межі і жоден із життєво важливих факторів не може бути повністю замінений іншими: якщо ін­тенсивність дії хоча б одного з них виходить за межі витривалості, існу­вання виду стає неможливим, незважаючи на оптимальну інтенсивність дії інших. Так, у місцях, де багато стронцію, молюски під час росту їхніх черепашок здатні лише частково замінювати ним кальцій у карбонатах. Нестача води гальмуватиме процес фотосинтезу навіть за оптимальних освітленості та концентрації С02 в атмосфері.

Закон обмежувальних факторів полягає в тому, що можливість існу­вання виду в певних умовах може обмежувати будь-який фактор. Най­більше обмежує можливість існування виду в даних умовах той фактор середовища, інтенсивність дії якого наближується або виходить за межі витривалості. Так, поширення багатьох видів тварин на північ стримується нестачею тепла і світла; проникнення морських видів риб у прісні водойми стримує низька солоність води тощо.

Нові терміни та поняття: екологія, екологічні фактори, адаптації.

Категорія: Біологія

Автор: admin от 14-04-2013, 13:13, Переглядів: 19754