ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ, ИЛИ ТОЛЕРАНТНОСТЬ
Тема: Среда обитания организмов и ее факторы.
Одно из определений жизни звучит следующим образом: «Жизнь – это активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот». Самодостаточных, изолированных от внешних влияний живых организмов не существует. По крайней мере, на нашей планете. Всем им в обязательном порядке необходимо какое-то «извне», обеспечивающее всем необходимым для существования.
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных, бактерии, вирусы и всех остальных, носит название среды обитания, жизненной среды либо внешней.
Так вот, среда обитания (остановимся на определении из учебника) – это всё, что окружает организмы и прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение. Из среды обитания организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты своего обмена веществ.
Первой средой жизни на Земле стала вода. Это настоящая колыбелька, которая защищала первые живые организмы от губительной солнечной радиации, а также обеспечивала беспрепятственное поступление питательных веществ через мембрану и выведение таким же путём продуктов обмена.
Когда условия существования на планете изменились, а в воде стало тесновато, живые существа начали заселять наземно-воздушную среду. Правда, для этого им пришлось изрядно потрудиться, потому что там они встретились с гравитацией (потребовалась механическая ткань) и, что логично, с недостатком всё той же воды (здесь спасла ткань уже покровная). Пришлось решать и многие другие проблемы. Таким образом, переход к наземно-воздушному образу жизни был колоссальным прорывом в эволюции живого на Земле.
В ходе своей жизнедеятельности поселенцы суши видоизменяли её и в скором времени создали ещё одну среду обитания – почвенную.
А параллельно с увеличением разнообразия организмов в водной, наземно-воздушной и почвенной средах формировались симбиотические виды организмов.
Что в конечном итоге привело к возникновению паразитов.
Для которых средой обитания стал организм хозяина и четвёртая среда жизни – живой организм.
|
|
|
Итак, давайте подведём промежуточный итог: среда обитания – это часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует в течение своего жизненного цикла.
Каждая из сред жизни сложна и изменчива во времени и пространстве. И, конечно, имеет свои специфические условия жизни, которые оказывают влияние на существование и географическое распространение жизни на Земле. Попробуем классифицировать эти условия или как их принято называть, факторы среды.
Дело в том, что все факторы среды по отношению к организму неравнозначны. Мы не задумываемся о концентрации углекислого газа в классе или за окном. В то же время, если снижается концентрация кислорода, нам сразу становится не по себе. Не говоря уже о ситуации, если кислород исчезнет совсем.
Одни факторы среды влияют на жизнедеятельность организма, а другие для него безразличны.
Экологические факторы – это свойства и компоненты среды обитания, которые вызывают у организма приспособительные реакции – адаптации.
Адаптация(от латинского adaptatio – «прилаживание», «приспособление») – признак или комплекс признаков, обеспечивающих выживание и размножение организмов в конкретной среде обитания.
Условно все экологические факторы подразделяются на три основные группы: абиотические, биотические и антропогенные.
|
|
|
Абиотические факторы (др.-греч. α — «отрицание», βίος — «жизнь») – факторы неживой природы. Важнейшими из них являются климатические (свет, температура, влажность) и местные (рельеф, солёность воды, свойства почвы, течения, ветер, радиация и другие).
К биотическим факторам относятся всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга и на среду (хищничество, паразитизм, опыление насекомыми растений и так далее).
В отдельную (вы должны догадаться, почему), третью группу экологических факторов вынесено влияние на живую природу человека – это так называемые антропогенные факторы. Здесь уж примеры вы должны привести самостоятельно.
Отметим важный момент, который касается всех приведённых экологических факторов. Кроме того, что они могут воздействовать на жизнь организмов по-разному и имеют различную степень важности для разных видов, их влияние может быть прямым и косвенным. «Как это?» – спросите вы.
Скашивание травы и разведение рыбы человеком – это прямое влияние. А строительство дорог и добыча полезных ископаемых – косвенное. То есть то влияние, которое оказывает человек на среду обитания только самим фактом своего существования.
|
|
|
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ, ИЛИ ТОЛЕРАНТНОСТЬ
На Земле практически не существует укромных уголков, где условия среды постоянны и неизменны. Чего живым организмам, конечно, хотелось бы больше всего. Ведь когда действие экологических факторов не меняется, тем же птицам не нужно совершать утомительные дальние перелёты, а берёзам за окном – сбрасывать листья. Но количество солнечной радиации в умеренных широтах непостоянно, поэтому и птицам, и берёзам приходится терпеть причиняемые им неудобства.
Именно из-за изменчивости факторов среды живые организмы в ходе эволюции выработали так называемую экологическую пластичность, или толерантность (от латинского tolerantia – «терпение») – способность выдерживать изменение условий жизни. И это важнейшее свойство живого. Если ты не эндопаразит или гипертермофил, конечно.
Для каждого вида живых организмов существует оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, зона угнетения и пределы выносливости в отношении каждого фактора среды.
|
|
|
Например, кораллам хорошо живётся в зоне Мирового океана с высокой солёностью и высокой (не ниже 25 °С) постоянной температурой. А вот излюбленный корм аквариумных рыбок – рачки дафнии – могут прекрасно размножаться как в пресных, так и солоноватых водоёмах при разных температурах.
Так вот, недотроги-кораллы, которым необходимы строго определённые, относительно постоянные условия среды, в биологии принято называть стенобионтами (от греческого stenos – «узкий» и biontos – «живущий»). Ну, а неприхотливых дафний, способных существовать в широком диапазоне изменчивости условий среды, – эврибионтами (от греческого eurys – «широкий»).
Подводим итог: эврибионтные организмы являются экологически пластичными, выносливыми и широко распространены. Стенобионтные – напротив, маловыносливы, экологически непластичны и имеют ограниченные области распространения.
ЛИМИТИРУЮЩИЙ ФАКТОР
Разные виды экологических факторов воздействуют на живые организмы одновременно и совместно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Такая закономерность получила название взаимодействия факторов.
Вы с ней постоянно сталкиваетесь в своей жизни. Гораздо легче обморозить щёки и нос на ветру, чем в безветренную морозную погоду. А увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, что уменьшает испарение.
Но ни один из необходимых организму экологических факторов не может быть полностью заменён другим. Как бы мы ни старались, растения без света вырастить мы не сможем. Так вот, фактор, величина которого оказывается близкой или выходит за пределы выносливости, называется лимитирующим или ограничивающим фактором.
Например, рост травянистых растений под пологом леса ограничен недостатком света. Несмотря на оптимальную температуру и высокое содержание углекислого газа.
Продвижение вида на север ограничивается недостатком тепла, а в районы пустынь – в первую очередь, недостатком влаги и слишком высокими температурами.
В экологии сформулирован так называемый закон минимума: успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, воздействие которого близко к минимуму, необходимому организму. Соответственно, этот фактор и становится самым значимым.
Закон минимума учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус фон Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.
По имени учёного названо образное представление закона минимума — так называемая «бочка Либиха». Попробуйте самостоятельно объяснить суть этой модели.
Как же справляется живая природа с постоянно изменяющимися условиями среды? Совершенно верно. Она приспосабливается. То есть адаптируется. И разные организмы делают это по-разному. Насекомые и листопадные деревья впадают в состояние физиологического покоя – диапаузу. Уже упомянутые нами перелётные птицы используют миграции. А малоподвижные споры, семена, одноклеточные организмы, черви и некоторые другие организмы впадают в анабиоз.
Итак, сегодня мы узнали, что на планете Земля существует четыре среды жизни: водная, наземно-воздушная, почвенная и живой организм.
Все воздействия среды обитания называются экологическим факторами и делятся на три группы: абиотические, биотические и антропогенные.
Живые организмы обладают разной экологической пластичностью, эврибионты – широкой, а стенобионты – узкой. И приспособлены к изменениям окружающей среды благодаря адаптациям, среди которых выделяют диапаузу, миграции и анабиоз.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 92; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!