Лекция 2 (16). АУТЭКОЛОГИЯ. ОРГАНИЗМ И СРЕДА

природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых

и косвенных отношениях

Характеризуется большим разнообразием. Слагается из множества элементов, явлений и условий, которые принято рассматривать в качестве факторов

Экологические факторы – это свойства или элементы среды, воздействующие на организмы

запас в среде (вода, CO2, O2)
свет
Условия – не расходуемые

организмом элементы среды (температура, движение воздуха, кислотность почвы)

Классификация экологических факторов (по направленности)

засоление почвы

Многолетние-циклические – с чередованием многолетних периодов усиления и ослабления

фактора: изменение климата в связи с 11-летним солнечным циклом

Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) – колебания в обе стороны от некоего среднего значения: суточные колебания температуры воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года

явления связанные с вращением Земли (смена времени года, суточная смена

освещённости). Этим факторам свойственна правильная периодичность. Они ещё действовали до появления жизни на Земле. Возникшие живые организмы должны были к ним приспособиться
вторичные периодические факторы возникают как следствие первичных (температура, влажность, осадки и т.д.)
непериодические факторы – это факторы, не имеющие правильной периодичности (почвенно-грунтовые факторы, стихийные явления, примеси в почве, воздухе, воде; связанные с деятельностью промышленных предприятий) Адаптироваться к этим факторам невозможно

действие на жизнедеятельность организмов, меняют их энергетическое состояние. К таким

факторам можно отнести температуру, конкуренцию, хищничество, паразитизм и т.д.
Сигнальные факторы несут информацию об изменении энергетических характеристик. Прежде всего, продолжительности светового дня

Некоторые факторы могут обладать как энергетическим, так и сигнальным действием. Например, свет.
Он является источником энергии с одной стороны, и в тоже время его важная роль синхронизация биологических ритмов.

на организмы. Результат действия переменного фактора зависит от силы его

проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей

жизнедеятельности организма
Зона нормальной жизнедеятельности – область фактора за пределами

зоны оптимума. Чем сильнее отклоняется значение фактора от оптимума, тем сильнее угнетается жизнедеятельность особей
Зона пессимума – область фактора, где выражено угнетающее действие при недостатке или избытке фактора
Условия, приближающиеся по одному или сразу нескольким факторам к критическим точкам, называют экстремальными
Пределы выносливости (критические точки) – диапазон значений фактора, за границами которого нормальная жизнедеятельность не возможна. Выделяют верхний и нижний пределы зоны угнетения
Экологическая толерантность (валентность, выносливость) – диапазон от нижнего до верхнего предела

друга по положению оптимума, экологической выносливости и.т.д. Одна и та

же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной – для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне более 80°С (от +30 до -55°С)

тепловодные рачки Copilia mirabilis выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от +23°С до +29°С)

– узкие пределы толерантности
Ель обыкновенная– эвритермный вид
Температура, °C
Тропические орхидеи -

стенотермные виды

фактору
зимой воробьи выдерживают сильные морозы, а летом гибнут от охлаждения

при температуре чуть ниже нуля

факторами, количество и качество которых близки к необходимому минимуму
Либих Юстус

(1803-1873), немецкий химик, один из основоположников органической химии, агрохимии

находящимся в почве в минимальном количестве
НАПРИМЕР

psenes. Родина инжира – Средиземноморье. Завезенный в Калифорнию инжир не

плодоносил до тех пор, пока туда не завезли ос-опылителей

НАПРИМЕР

СОПЛОДИЕ «ИНЖИР»

острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя

по температурным условиям их существование там возможно

НАПРИМЕР

быть и максимум экологического воздействия
Диапазон между минимумом и максимумом

экологического фактора определяет выносливость (толерантность) организмов к нему
Смысл закона: «всё хорошо в меру»

а максимальная +47 С. Следовательно, диапазон между 10 С и

47 С и будет пределом толерантности по температуре для данных видов организмов.
Оптимально 37 С

НАПРИМЕР

условия среды, необходимые для жизни, равнозначны
Закон независимости фундаментальных факторов Вильямса
Полное

отсутствие в среде фундаментальных физиологических (экологических) факторов (свет, вода и т.п.) не может быть заменено ничем

в экосистеме. Он предостерегает человека от необдуманного воздействия на отдельные

части экосистем, что может привести к непредвиденным последствиям
все должно куда-то деваться – вытекает из закона сохранения материи. Он позволяет по-новому рассматривать проблему отходов материального производства
природа «знает» лучше – призывает к тщательному изучению естественных био- и экосистем, сознательному отношению к преобразующей деятельности
ничто не дается даром – объединяет три закона, потому что биосфера как глобальная экосистема представляет собой единое целое, в которой ничего не может быть выиграно или потеряно; все, что было извлечено из нее человеком, должно быть возмещено

Законы экологии Б. Коммонера (1974 г.)

популяциях теплокровных животных увеличиваются

Среди сходных форм теплокровных животных наиболее

крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата – в высоких широтах или в горах

широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее

мелкие виды (например, очковый медведь) – в районах с теплым климатом

НАПРИМЕР

те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие

выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д.

семействе собачьих – у песца (ареал Арктика), а наибольшие уши и

узкая, вытянутая морда – у лисицы фенека (ареал Сахара)

НАПРИМЕР

всех организмов физиологические процессы протекают наиболее интенсивно, что способствует увеличению

темпов их роста

Скорость обмена веществ организмов при повышении температуры на 10° может быть повышена в 2 – 3 раза

играть роль:
раздражителя – вызывают приспособительные изменения физиологических и биохимических

функций
ограничителя – определяют невозможность существования в данных условиях
модификатора – вызывают анатомические и морфологические изменения организмов,
сигнала – свидетельствуют об изменениях других факторов среды

усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, которые позволяют осуществить все жизненные

функции организмов, несмотря на неблагоприятные факторы

Пример:
теплокровные
животные

факторов среды
Например, при понижении температуры процессы жизнедеятельности замедляются и энергия

расходуется экономнее

Диапауза – временный физиологический покой, обусловленный неблагоприятными факторами внешней среды
Анабиоз – состояние мнимой смерти
(насекомых, зимний покой растений, спячка)

при которых наиболее уязвимые стадии завершаются в благоприятные условия
Примеры, миграции.

Сайгаки летом – в северные степи, зимой в малоснежные южные полупустыни.

с образом жизни
Примеры,
признаки ксероморфизма,
приспособления к плаванию у

рыб,
адаптации паразитов к жизни внутри хозяина и т.д.

выслеживание и преследование добычи у хищников и т.д.

при изменении условий