Subiect: biologie, nivel
Biologie: ORGANISMUL ȘI MIERCURI.
Legile generale de acțiune ale factorilor de mediu asupra organismelor
Nina Mikhailovna Chernova; Alexandra Mikhailovna Bylova "Ecologie generală"
(În pofida varietății de factori de mediu, o serie de modele generale pot fi dezvăluite prin natura efectului lor asupra organismelor și a răspunsurilor ființelor vii).
Fiecare factor are limite definite de influență pozitivă asupra organismelor (Figura 1). Rezultatul acțiunii factorului variabil depinde în primul rând de puterea manifestării sale. Atât efectul insuficient și excesiv al factorului afectează negativ activitatea vitală a indivizilor. Forța favorabilă de influență se numește zona optimă a factorului ecologic sau pur și simplu un optim pentru organismele de acest fel. Cu cât deviația este mai puternică decât cea optimă, cu atât este mai pronunțat efectul inhibitor al acestui factor asupra organismelor (zona de pesimum). Valorile maxime și minime tolerate ale factorului sunt puncte critice dincolo de care existența nu mai este posibilă, moartea are loc. Limitele de anduranță între punctele critice sunt numite valența ecologică a ființelor vii în raport cu un anumit factor al mediului.
Fig. 1. Schema de acțiune a factorilor de mediu asupra organismelor vii
Reprezentanții diferitelor specii diferă puternic unul de celălalt, atât în poziția optime cât și în valența ecologică. De exemplu, în vulpile tundră pot tolera fluctuații de temperatură a aerului în intervalul mai mare de 80 ° C (30--55 ° C), în timp ce cald copepods apa mirabilis Copilia rezista la schimbările de temperatură a apei, în intervalul de maximum 6 ° C (de la +23 până la +29 ° C). Una și aceeași forță de manifestare a unui factor poate fi optimă pentru un singur tip, pentru un altul și pentru a depăși rezistența celui de-al treilea (figura 2).
Valența ecologică extinsă a speciei în raport cu factorii abiotici ai mediului este indicată prin adăugarea prefixului "eury" la numele factorului. Speciile euretermale - care produc fluctuații semnificative de temperatură, eurybatice - o gamă largă de presiuni, euryhaline - un grad diferit de salinizare a mediului.
Fig. 2. Poziția curbelor optime pe scara de temperatură pentru diferite tipuri:
1, 2 - specii stenotermale, criofile;
3-7 - specii euretermale;
8, 9 - specii stenotermale, termofile
Incapacitatea de a tolera factorul fluctuații semnificative sau de valență ecologică îngustă, se caracterizează prin prefixul „Steno“ - .. Stenothermal,, tipurile stenohaline stenobathic etc. Într-un sens mai larg al speciilor de cuvinte, pentru a căror existență trebuie să fie strict definite condițiile de mediu, numit stenobiontic, precum și cele care sunt capabile să se adapteze la diferite condiții de mediu - eurybiont.
Condițiile care abordează unul sau mai mulți factori simultan la punctele critice sunt numite extreme.
Poziția punctelor optime și critice asupra factorului de gradient poate fi deplasată în anumite limite prin acțiunea condițiilor de mediu. Acest lucru se întâmplă frecvent în multe specii atunci când se schimbă anotimpurile. În timpul iernii, de exemplu, vrăbii stau înghețuri puternice, iar în vara mor de la răcire la o temperatură sub zero. Fenomenul trecerii optimului în raport cu un factor se numește aclimatizare. În ceea ce privește temperatura, acesta este un proces bine cunoscut de întărire termică a corpului. Pentru aclimatizarea temperaturii, este necesară o perioadă semnificativă de timp. Mecanismul este o schimbare a celulelor enzimelor care catalizează aceleași reacții, dar la temperaturi diferite (așa-numitele izoenzime). Fiecare enzimă este codificata de genomul său, prin urmare, necesitatea de a opri alte gene si activare, transcriere, traducere, asamblarea unui număr suficient de proteine noi și m. N. Procesul general durează o medie de aproximativ două săptămâni și a stimulat schimbările din mediu. Aclimatizarea sau întărirea este o adaptare importantă a organismelor, are loc cu avansarea treptată a condițiilor nefavorabile sau atunci când intră pe un teritoriu cu un climat diferit. În aceste cazuri este o parte integrantă a procesului general de aclimatizare.
2. Regula de limitare a factorilor. Posibilitățile de existență a organismelor sunt, în primul rând, limitate de acei factori de mediu care sunt cel mai îndepărtați de cel optim. Dacă cel puțin unul dintre factorii de mediu se apropie sau depășește valorile critice, atunci, în ciuda combinației optime a condițiilor rămase, persoanele sunt amenințate cu moartea. Orice factor care se abate de la optim este de o importanță capitală în viața unei specii sau a reprezentanților ei individuali la anumite intervale de timp.
Factorii limitativi ai mediului determina gama geografica a speciilor. Natura acestor factori poate fi diferită (figura 6). Astfel, avansul speciilor la nord poate fi limitat de lipsa căldurii, în zonele aride - de o lipsă de umiditate sau de temperaturi prea ridicate. Relațiile biotice pot servi și ca factor limitator, de exemplu, angajarea unui teritoriu de către un concurent mai puternic sau lipsa polenizatorilor pentru plante. Astfel, polenizarea smochinelor depinde în întregime de o singură specie de insecte - viespe Blastophaga psenes. Țara natală a acestui copac este Marea Mediterană. Ficatul adus în California nu a dat roade înainte ca viespii să fie trimiși la polenizatori. Distribuția legumelor în regiunea arctică este limitată la distribuția de bumblebe polenizatoare. Pe insula Dixon, unde nu există bumblebees, nu există legume, deși temperatura acestor plante este încă permisă.
Fig. 6. Acoperirea adâncă a zăpezii - un factor limitator în distribuirea cerbilor (conform GA Novikov, 1981)
Pentru a determina dacă o specie poate exista într-o anumită zonă geografică, este necesar în primul rând pentru a afla, nu merg acolo factori de mediu dincolo de valență ecologică, în special în cea mai vulnerabilă perioadă de dezvoltare.
Identificarea factorilor de limitare este foarte important în practica agriculturii, ca trimiterea de principalele eforturi pentru a le repara, puteți crește rapid și eficient randamentul culturilor sau productivitatea animalelor. De exemplu, în soluri foarte acide din recolta de grâu poate fi crește ușor, aplicând impactul agronomic diferit, dar cel mai bun efect este obținut numai ca rezultat al cenușărire, care va elimina acțiunile restrictive de aciditate. Cunoașterea factorilor limitativi este, prin urmare, cheia controlului activității vitale a organismelor. În diferite perioade ale vieții indivizilor diferiți factori de mediu acționează ca factori limitativi, deci este necesară o reglare captivantă și constantă a condițiilor de viață ale plantelor și animalelor cultivate.