Слайд 2Аутэкология
Аутэкология - раздел экологии, изучающий отношения организмов с окружающей их
внешней средой, воздействие на них различных экологических факторов.
Форма воздействия экологических
факторов на живые организмы может быть различной
Во-первых, это “устраняющее”, наиболее сильное воздействие. при таком воздействие живые организмы в зоне воздействия либо погибают, либо покидают её, мигрируя в более благоприятную зону (примеры: лесной пожар, сверхнормативный сброс загрязняющих веществ в воду или на почву и др.).
Во -вторых, это мягкое, биологически пассивное воздействие на некоторые биологические характеристики популяции или вида, не вызывающее ответных стойких изменений популяционных или видовых характеристик.
В-третьих - это довольно сильные, биологически активные воздействия на популяцию или вид, которые вызывают заметную ответную реакцию или устойчивую адаптацию.
Слайд 3Закон лимитирующих факторов, или закон минимума (по Ю.Либиху).
В природе всегда
есть фактор, который лимитирует возможность жизни того или иного организма
внутри того или иного биотопа (например, содержание бора в почве лимитирует урожай зерновых, а содержание фосфатов в морской воде - развитие планктона).
Таким образом, для каждого вида существует так называемый “лимитирующий фактор”,к которому данный вид наиболее чувствителен. “Закон минимума” был установлен германским учёным Ю.Либихом в 1840 году.
Лимитирующие факторы среды определяют географический ареал популяции или вида.
Слайд 4Аутэкология. Закон Шелфорда
Кривая толерантности
MIN
MAX
OPT
N
Ёмкость
среды
Численность популяции
Значение фактора среды
Слайд 5Принципы изменчивости, вариабельности и разнообразия ответных реакций на действие факторов
среды у разных особей одного и того же вида.
Этот принцип
проявляется при различных наследственных качествах особей, у групп с половыми, возрастными или физиологическими отличиями.
У гидробионтов, например, ранние стадии развития значительно более чувствительны к факторам среды, чем взрослые организмы, а яйца бабочки “мельничной огнёвки” выдерживают мороз до минус 27 градусов, тогда как взрослые бабочки погибают при минус 22 градуса, а гусеницы - при минус 7 градусов.
Поэтому экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности отдельной особи.
Слайд 6Принцип взаимодействия факторов.
Примеры. Жару легче переносить в сухом, а не
во влажном климате. Угроза замерзания значительно выше в ветреную погоду,
чем в затишье.
Одни факторы среды могут частично замещать друг друга: увядание растений можно приостановить путём как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, снижающего испарение. Однако если хотя бы один фактор приближается к своему критическому значению, другие факторы не смогут это возместить.
Слайд 7Демэкология (популяционная экология)
Индивидуумы одного вида живых организмов образуют популяции и
существуют только в составе популяций.
Под популяцией понимается
совокупность особей одного вида, длительно занимающая определённое пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.
Популяция - это элементарная единица эволюционного процесса (по Ч. Дарвину). Явления наследственности, изменчивости и отбора проявляются именно на уровне популяции. Именно популяции делают любой вид живых организмов пластичным, приспособленным к различным условиям существования, даже потенциально бессмертным.
Слайд 8Плотность популяции
Одной из главных характеристик популяции является её плотность,
то есть число особей или биомасса на единице площади или
объёма.
Существует много различных методов измерения плотности популяций.
Во-первых, это методы абсолютной оценки (авиаучёт, подводные и наземные наблюдения, прямой визуальный подсчёт и др.).
Во-вторых, это подсчёт организмов в избранных пробных участках, на съёмках или разрезах (маршрутах).
Для относительных оценок используют также математические модели популяций и метод мечения.
Пространственная структура популяций у разных видов неодинакова. Выделяют 5 типов распределения организмов:
1-равномерное одиночное, 2-случайное одиночное,3-равномерное групповое, случайное групповое, 5-групповое с образованием скоплений групп.
Тип пространственной структуры популяций носит адаптивный характер и обеспечивает оптимальное использование среды, рост и выживание популяции.
Слайд 9Преимущества группового образа жизни
Группа растений способна лучше противостоять ветру, более
эффективно снижать потери воды, чем отдельные особи. Лучше всего положительное
влияние объединения выражено у животных: группа успешнее борется с врагами, быстрее находит пищу, создаёт микроклимат в убежище (как, например, пчёлы в улье). Поодиночке они бы погибли все. Интересно, что рыбы в группе могут выдержать большую дозу яда, чем в одиночку, и лучше переносят высокие дозы облучения. при групповом образе жизни облегчается размножение. Например, птица баклан - производитель удобрения “гуано” в Перу, может существовать лишь при условии, что в его колониях насчитывается более 10 тыс. особей и на 1 кв. м приходится не менее 3 птиц. Стадо африканских слонов должно состоять более, чем из 15 особей, северного оленя - из 25-30 голов.
Слайд 10Информационные (сигнальные) биологические поля.
В целях ориентации, информации, общения между индивидуумами,
защиты ареала, живые организмы используют специальные биологические поля, маркируя территорию
различными способами. Так, химические сигналы используются для привлечения сородичей к пище. Пахучие следы обеспечивают связь между родителями и потомством, самцами и самками. Например, самцы бабочек-шелкопрядов способны обнаруживать запах самки с расстояния в 10 км и более при весьма низкой концентрации пахучего вещества в воздухе.
При миграциях многих видов определяющее значение имеет общий химический фон. Например, лососи при ходе на нерест ориентируются по запаху воды реки, в которой они родились. Химические вещества могут стимулировать и ускорять половое созревание у многих насекомых, морских животных, обеспечивая тем самым синхронизацию размножения. В некоторых случаях они подавляют другие организмы (например, антибиотики, фитонциды и др.). Образуется своеобразное биохимическое поле, входящее в соответствующий биогеоценоз.
Сигнальное значение имеют также: форма, рисунок и окраска тела животных, а также позы, жестикуляция, мимика, издаваемые звуки. Звуковое общение характерно для птиц, многих млекопитающих, даже рыб и насекомых.
Таким образом, в надорганизменных системах сигнальные биологические поля разной природы представляют собой форму организации потоков информации.
Для восприятия сигнальных полей живые организмы используют различные рецепторные системы: органы зрения, слуха, обоняния, осязания и др. (например, у рыб - органы “боковой линии”).
Слайд 11Флуктуации численности популяций
В естественных условиях большинство популяций живых организмов испытывают
периодические флуктуации численности. Так, у зайца-беляка и рыси в Канаде
период колебаний численности составляет 9,6 года, причём максимум численности зайца по сравнению с рысью сдвинут обычно на 1-2 года назад (зайцы являются объектами питания рысей). Циклические колебания численности со средним периодом в 4 года характерны для обитателей тундры - полярной совы и песца, а также леминга, которым первые два вида питаются.
В тайге у птицы серого сорокопута, рыжей лисицы и объекта их питания - мыши-полёвки также наблюдаются 4-х -летние циклы.
Период 9,6 лет обычно связывают с периодичностью в активности Солнца. Такие периоды в живой природе встречаются довольно часто, например у канадского лосося. У берегов Перу каждые 7 лет усиливается тёплое течение “Эль- Ниньо”, что вызывает массовую гибель многих рыб и других гидробионтов.
Численность каждой популяции не может превысить определённый предел, лимитируемый обычно пищей.