ТЕМА: «Экологические факторы.Общие закономерности действия факторов среды на организм»

1.1зни   Классификация Э.Ф.

2. Варианты влияния Э.Ф. на живые организмы

3. Закономерности взаимодействия Э.Ф.

4. Понятие «адаптация», виды

5. Понятие экологическая «ниша вида»

 

 Окружающая среда- набор воздействующих на организм экологических факторов.

Экологический фактор- источник информации для организма. Изменение параметра экологического фактора приводит к приспособительным реакциям.

Экологический фактор имеет количественную характеристику, его можно измерить во времени и пространстве, сравнить с эталоном, подвергнуть моделированию, прогнозу. Изменить в заданном направлении- т. е. можно управлять качеством О. С. Этим занимаются контролирующие органы Роспотребнадзор, Росгидромет и т.д.

 Если (с) = или меньше ПДК – здоровье, наоборот – болезнь или гибель.

                       Классификация Э.Ф.

1. По природе          живой (биотические) природы

                           неживой (абиотические)

2. По происхождению природные

                                 антропогенные

3.По изменению во времени - периодические (регулярно- периодические)

                         Смена дня и ночи, смена сезонов года

                          - непериодические - катастрофы, бури

                          - направленного действия на протяжении определенных отрезков времени - потепление климата, зарастание водоемов, выпас скота на одном участке.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

1.Правило оптимума (закон Шелфорда). В соответствии с этим правилом для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические уровни), за пределами которых существование организма уже невозможно.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному фактору (от лат. толерация – терпение). Организмы с широким диапозоном устойчивости относятся к группе эврибионтов (греч. эури – широкий, биос – жизнь). Организмы с узким диапазоном адаптации к факторам называются стенобионтами (греч. стенос – узкий). Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если существуют в условиях всего спектра факторов с оптимальными значениями.

Диапазон между минимумом и максимумом принято называть диапазоном толерантности. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности обычно наиболее широко распространены. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны, то может сузиться и диапазон толерантности к другим факторам. Пользоваться оптимальными физическими условиями среды во многих случаях организмам мешают биотические отношения (конкуренция, хищничество, паразитизм и т. д.). В период размножения многие факторы среды часто становятся лимитирующими.

2. Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п.

3. Правило лимитирующих факторов (закон Либиха). Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.

4. Неоднозначность действия фактора на разные фукции организма. Оптимум для одних процессов может быть пессиумом для других. Так, температура 40-45 у холоднокровных животных повышает скорость обменных процессов, но снижает двигательную активность и животное впадает в тепловое оцепенение.

5.Изменчивость, вариабельность, разнообразие ответных реакций на действие фактора у отдельных особей одного вида (индивидуальная чувствительность). Один человек заболевает, другой нет при контакте с одним и тем же фактором.

6. К каждому из Э.Ф. виды приспосабливаются относительно независимым путем. Одни и те же виды могут жить в соленой и пресной воде.

7. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям, даже у близких по способам приспособления к среде видам существуют различия в отношении к каким – либо отдельным факторам.

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания и т.п.).

       Адаптация

Приспособление организма к нормальной жизнедеятельности в различных экологических условиях называется адаптацией.

Адаптация формировалась в условиях эволюции и естественного отбора.

Виды адаптации:

1 Морфологическая - изменение строения организма, органа. Приспособление к быстрому плаванию – ласты, к выживанию в условиях высоких температур и дефицита влаги – строение листьев у кактуса.

2 Физиологическая - изменение физиологических процессов. Например, особенности ферментации в пищеварительном тракте, особенности составе пищи. У верблюдов образуется вода за счет сжигания жиров, накопленных в горбе.

3 Поведенческая – изменение поведения. Создание убежищ. Нор, суточные и сезонные кочевки животных и птиц.

            Экологическая ниша вида.

У любого вида имеются строго определенные требования к факторам окружающей среды. Эти требования ограничивают распросранения вида. Граница распространения вида – ареал вида. Белый медведь на Севере, жираф – в пустыне.

В пределах ареала конкретное место обитание вида называется экологической нишей вида.- определяется совокупностью требований к условиям среды обитания и взаимодействием с его пищей и врагами.

  Закономерности:

1. Чем шире требования вида (толерантность) к любому Э.Ф., тем больше его распространение в природе Э.Ф.

2. Сочетание требований организма к различным факторам не является производным. Организмы адаптированы к режимам, сцепленным между собой, взаимосвязанных и взаимозависимых факторов.

3. Если режим любого, хотя бы одного Э.Ф. в месте обитания особей данного вида изменился таким образом, что его значение выходит за пределы ниши, что означает разрушение экологической ниши, т.е. ограничение или невозможность сохранения видав данном месте обитания.

Экологическая ниша человека- суша экваториального пояса 3-3,5 км над уровнем моря.