Середовище існування. Фактори середовища:

• абіотичні

• біотичні

• антропогенні

Навколишнє середовище – це сукупність чин­ників, які здатні прямо чи опосередковано впливати на життєдіяльність організмів. Часто їх називають екологічними чинниками.

Життя неможливе без фізичного середовища. Окремі важливі властивості ґрунту, атмосфери, води, хоч це і чинники неживої природи, формувалися впро­довж тисячоліть як інтегральний результат сукуп­ної діяльності живих організмів. Вважається, щодо появи життя на Землі в атмосфері планети перева­жали метан, аміак, водень. На протязі двох мільярдів років після появи живих організмів водень випарувався в космічний простір, вуглець і азот пе­рейшли до складу органічних сполук, а кисень частково перейшов у атмосферу. То ж хімічний склад навколишнього середовища є результатом склад­них і тривалих динамічних процесів, які й донині протікають на нашій планеті. Саме тому параметри кожного чинника навколишнього середовища по­стійно змінюються в часі, що потребує перманент­ної адаптації організмів. У свою чергу, середовище визначає пристосувальні ознаки організмів.

Виділяють чотири основні типи середовища: вод­не, повітряне, ґрунт і внутрішнє середовище організмів (останній тип середовища актуальний для симбіотичних організмів, особливо ендопаразитів).

За ступенем впливу на організми зовнішні чин­ники поділяються на життєво необхідні (світло, вода, мінеральні солі), факультативні активні (дим, радіаційне випромінювання) і факультативні нейтральні (інертні гази).

За походженням виділяють чинники абіотичні, біотичні й антропогенні.

За характером впливу чинники поділяються на прямі (безпосередньо впливають на конкретні по­казники стану організму чи популяції) й непрямі (впливають опосередковано).

Абіотичні чинники поділяються на елементарні (температура, вода, атмосферний тиск, повітря, електромагнітне поле, гравітація) та комплексні (хімічний склад субстрату (розчину, газу), агрегат­ний стан субстрату (розчину, газу), сонячне світло).

Біотичні чинники являють собою дію живих організмів один на одного. Вони поділяються на фіто-генні, зоогенні, мікробіогенні та мікогенні. Реалізують­ся біотичні чинники у формі симбіозу або антибіозу.

До категорії інтегральних чинників слід віднести клімат і рельєф. Впродовж існування органічного світу на планеті продукти життєдіяльності та меха­нічний вплив організмів на неживі об’єкти призвели до суттєвих змін у їхньому хімічному складі та фізичному стані. Вказані явища сучасної природи є результатом сукупної дії абіотичних і біотичних чин­ників. Так, на формування типів клімату й окремих погодних явищ неабиякий вплив справляє рослин­ний покрив. Голий ґрунт і ґрунт, вкритий рослинами, мають різні показники альбедо (кількість промене­вої енергії, яка відбивається від об’єкта) і теп­лоємність, унаслідок чого повітряні маси, які пере­бувають над ними, переміщуються в атмосфері по-різному. Власне ґрунт є результатом спільної дії абіотичних чинників (температура, гравітація, хімічний склад материнської породи і атмосфери визначають характер хімічних і механічних перетворень мате­ринської породи) та біотичних чинників (рухливість і продукти метаболізму живих істот, що населяють ґрунт, змінюють характер хімічних та механічних перетворень материнської породи).

Антропогенними чинниками потрібно вважати будь-які впливи, які спричинює діяльність людини в природних екосистемах. Відповідно до характеру діяльності антропогенні чинники бувають: сільсько­господарські, транспортні, військові, промислові та природоохоронні.

Кожен окремо взятий чинник може бути охарак­теризований певними параметрами, значення яких можна зареєструвати візуально або інструменталь­но. Параметри кожного чинника можуть змінюва­тися в просторі і часі. Такі коливання параметрів позначаються на життєдіяльності організмів.

Залежно від діапазону, в якому організм чи по­пуляція здатні сприймати коливання параметрів ок­ремих чинників, виділяють еврибіонтні та стено­біонтні системи. Еврибіонтами називають орга­нізми (системи), здатні існувати і відтворюватися в широких межах дії чинника. Наприклад, рудий тар­ган (прусак) може існувати і розмножуватися в умовах екстремальних температур, освітленості, хімічного складу атмосфери тощо. Стенобіонтами є організми (системи), які можуть забезпечувати повно­цінне існування лише в умовах вузького діапазону дії окремих чинників. Так, усі ендопаразити людини є стенобіонтами відносно температури (личинка аска­риди людської), хімічного складу рідини, що оточує паразита (печінковий сисун), або інших чинників.

Кожен екологічний чинник, необхідний для підтримання метаболізму певної живої системи, являє собою ресурс. Ресурсами називають речо­вини, енергію і простір, необхідні для задоволення потреб організмів, популяцій чи екосистем.

Абіотичні чинники

Світло є найважливішим абіотичним чинником на планеті. Лише сонячне випромінювання забез­печує трофічні потреби всіх живих істот па планеті. Разом з гравітацією і радіаційним опроміненням цей чинник є тим, до якого жива природа адаптується впродовж усього свого існування.

Сонце випромінює в широкому діапазоні хвиль (від ультрафіолетових до інфрачервоних). Видима людським оком частка сонячних променів стано­вить 40-50 % усієї кількості, що досягає поверхні Землі. Хвилі частотою менше 290 нм є тією чи іншою мірою згубними для більшості живих організмів; значна кількість цих хвиль відбивається озоновим шаром Землі. Довші хвилі проходять крізь цей шар. Споживачами променистої енергії Сонця є передусім автотрофні організми, а саме – зелені рос­лини. Якщо на шляху потоку променів знаходиться зелений листок, то частково цей потік ним відби­вається, частково проходить крізь листок, а част­ково поглинається останнім.

Поглинута енергія значною мірою включається в хід фотосинтезу, але частина її витрачається на нагрівання листка. Під час фотосинтезу відповідна частка енергії акумулюється у вигляді енергії зв’язків органічних сполук. Здатність зелених рос­лин до фотосинтетичної асиміляції вуглецю визна­чає хлорофіл. Діапазон хвиль, які хлорофіл може залучити, становить 380-710 нм. У цьому діапазоні знаходиться лише 44 % всієї променистої енергії, яка досягає поверхні планети. Слід додати, що для автотрофних прокаріотів, здатних до фотосинтезу, максимум поглинання світла досягає значення 890 нм. Пояснюється це тим, що до складу таких організмів входить бактеріохлорофіл з дещо іншими, ніж у рос­лин, властивостями. Тварини теж потребують со­нячного світла. Зокрема, людині воно необхідне для синтезу вітаміну D (промені в діапазоні 250-300 нм). За вимогами до світла організми поділяються на геліофільні (світлолюбні), сциофільні (тіневитри­валі) та геліофобні (нічні). До перших належать усі фотосинтезуючі рослини і деякі види тварин, наприк­лад, денні комахи. До других - окремі види рослин (наприклад, мохи) і тварин. Певною мірою до таких організмів можна віднести і людину. Геліофобними є деякі види тварин, що ведуть нічний спосіб життя (кажани) або живуть у печерах, ґрунті (кроти).

На людський організм значний вплив справля­ють ультрафіолетові промені. їх інтенсивність сильно коливається залежно від сезону, часу доби, висоти над рівнем моря, погодних умов тощо. Наприклад, якщо промені Сонця спрямовуються під кутом 30°, то інтенсивність ультрафіолетового опромінення стає удвічі меншою, ніж удень.

Засмагу, яка виникає в людей зі світлим кольо­ром шкіри після тривалого опромінення ультрафіо­летовими променями, можна розглядати як фенокопію генетично визначеного темного кольору шкіри. Водночас це явище належить до адаптивних реакцій організму. Роль такої адаптації полягає у підвищенні порогової еритемної дози опромінення (еритема –фізіологічне почервоніння шкіри). При цьому потов­щується роговий шар опромінених ділянок шкіри і накопичується в ній меланін унаслідок посилення його вироблення і міграції з базальних клітин до по­верхні. Існує пряма кореляція між тривалістю та інтенсивністю ультрафіолетового опромінення шкіри людини і частотою захворювань на рак шкіри. Цей показник залежить від географічної широти, на якій мешкають люди, тому що вона впливає на дозу уль­трафіолетового опромінення.

Тепло є суттєвим чинником, який визначає мож­ливість протікання біохімічних процесів, адже білки-ферменти, що контролюють перебіг цих процесів, функціонують лише в певних температурних межах. Рослини великою мірою залежать від теплових ре­сурсів, оскільки вони мають дуже незначні можли­вості коригувати температуру. У рослин тропічних широт є досить багато пристосувань для того, щоб запобігати перенагріванню, а в рослин помірних широт це відбувається переважно шляхом транспірації. Зниження температури до критичних меж змушує рослини скидати листя. Рослини належать до екто-термних організмів (тих, чия температура залежить від температури навколишнього середовища). На відміну від них, ендотермні організми мають більш потужні механізми контролю за власною температу­рою. Тварин поділяють на холоднокровних (пойкіло-термних) і теплокровних (гомойотермних).

Механізми регулювання температури у рослин, грибів, дроб’янок і тварин принципово відмінні. У рослин при високих температурах процеси дихання починають протікати значно швидше, ніж реакції фотосинтезу, і вони гинуть від "голоду". У тварин високі температури викликають "тепловий шок", з якого вони можуть вийти при зниженні температу­ри. Людина не має механізмів, які допомогли б їй пристосуватися до життя в умовах постійно висо­ких температур без застосування допоміжних за­собів і заходів. Популяції, що віками живуть у пус­тельних регіонах планети з жарким кліматом, навчилися певним чином використовувати одяг, жит­ло, змінювати поведінку впродовж доби, але біоло­гічна адаптація тут неможлива.

Температури, при яких замерзає вода, є згубними передусім для ектотермних організмів через те, що цитоплазматична вода кристалізується і грані крис­талів можуть пошкодити мембрани органел чи клітинні оболонки. Але кристалізація води спричиняєть­ся ще й до підвищення концентрації розчинених у ній речовин. Останнє суттєво порушує нормальний баланс метаболітів і ферментів, унаслідок чого можуть при­пинитися життєво важливі біохімічні процеси.

Чим більше відхилення температури в той чи інший бік від оптимальних значень, тим більшу ча­стку енергії ендотермні організми витрачають на підтримання постійної температури тіла. При незнач­ному охолодженні серцева діяльність змінюється шляхом збільшення сили і кількості скорочень, а при значному охолодженні порушується збудливість і провідність міокардіоцитів. У нирках ссавців реаб­сорбція гальмується при зниженні температури тіла до 23-20 °С, а фільтрація – при 19 °С. Умовні реф­лекси у собак згасають при температурі 30-27 °С. При температурі головного мозку 22-21 °С ще реє­струються біотоки. Ендотермні організми здатні ефективно коригувати температуру свого тіла в межах витривалості, але це вимагає великих затрат енергії.

У людини є досконалі способи терморегуляції, наприклад, формування жирових прошарків, корек­ція обміну жирів та вуглеводів, посилена робота м’язів тощо. Сучасна людина адаптується до мінли­вих температурних умов передусім за рахунок куль­турних та соціальних пристосувань – одягу, житла, обігріву тощо. При багаторазовому впливі підвище­них температур організм людини покращує функціо­нування системи кровообігу, більш ефективною стає терморегуляція. Така швидка адаптація до високих температур відображає еволюційний шлях людини як виду, котрий зародився в екваторіальних умовах.

По відношенню до дії температурного чинника живі організми поділяють на теплолюбні та холо­достійкі. Перші живуть переважно в тропічних широтах, другі – в умовах помірного та холодного клімату. Людину з точки зору її біологічних власти­востей слід віднести до холодостійких видів, зва­жаючи на наявність у неї відповідних адаптаційних механізмів. Стійкість до холоду деяких груп людей є набутою рисою, в основі якої лежать фізіологічні пристосувальні механізми.

Ще одна закономірність, пов’язана з впливом температури, проявляється в географічному поши­ренні тварин. Так, абсолютна більшість видів хо­лоднокровних мешкає в тропічних умовах, а в на­прямках до полюсів число видів холоднокровних різко зменшується.

Іонізуюче випромінювання. В природі існує багато речовин, що містять радіоактивні елементи (радій, торій) або радіоактивні ізотопи вуглецю, вод­ню, калію та інших хімічних елементів. Еволюція органічного світу і людини відбувалась на фоні пев­них доз опромінення, яке отримує кожна жива істо­та. Ці дози складають природний радіоактивний фон. До їхнього впливу організми тією чи іншою мірою адаптовані. Рівень сприйняття організмом впливу випромінювання визначає його радіочутливість. Цей показник може значно варіювати як у межах виду, так і в межах організму. Наприклад, м’язова ткани­на людини має найменшу радіочутливість.

Радіоактивні ізотопи можуть потрапляти в трав­ну систему людини разом з їжею. Окремі ізотопи (стронцій-90) швидко всмоктуються й осідають у сполучній тканині. Радіоактивне випромінювання є найсильнішим мутагенним чинником. У людини певна частка мутацій виникає під впливом природ­них джерел радіації. Особливо небезпечним є вплив радіоактивного випромінювання на статеві клітини. Антропогенне поширення в екосистемах радіоак­тивних ізотопів може викликати локальне посилен­ня мутагенезу. Проблеми впливу випромінювання на стан навколишнього середовища і здоров’я лю­дини стали надзвичайно актуальними у XX ст. Спер­шу винайдення рентгенівського випромінювання, а потім ядерної зброї, запровадження атомної енер­гетики призвели до різкого підвищення радіоактив­ного опромінення окремих категорій людей. Це пер­сонал, що має справу з обладнанням або техноло­гіями, в яких застосовують радіоактивні ізотопи, а також військовослужбовці або цивільне населення, яке зазнало опромінення в ході навчальних вибухів ядерних бомб, техногенних аварій тощо.

Під час дослідження хромосом соматичних клі­тин у людей, які пережили атомне бомбардування в Хіросімі та Нагасакі, було встановлено, що серед лімфоцитів клітини з радіаційно залежними хромо­сомними абераціями зберігалися впродовж ЗО років. Кількість клітин зі зміненою структурою хро­мосом була пропорційна отриманій дозі опромінення.

Аварія на Чорнобильській АЕС у квітні 1986 р. спричинила до проникнення у атмосферу (згодом – у воду, ґрунт) значної кількості радіоактивних еле­ментів. Звичайно, метаболічні процеси в живих організмах, спроможність атмосфери й гідросфери розбавляти концентрацію ізотопів не можуть нейт­ралізувати негативних наслідків цього лиха. Певна частина радіоактивних ізотопів, які через трофічні ланцюги потрапили в живі організми, продовжува­тимуть циркулювати в екосистемах ще тривалий час. Людина передусім стає об’єктом накопичення радіогенних мутацій, які є причиною багатьох за­хворювань. Окремо слід згадати й про те, що деякі методи медичних обстежень пацієнтів також є дже­релом їх додаткового опромінення.

Вода є середовищем, в якому протікає більшість метаболічних процесів живих організмів. Наземні організми живуть у повітряному середовищі, де вміст води набагато нижчий, ніж у самих організ­мах, тому всі вони втрачають воду шляхом випаро­вування і виділення. Для них важливим параметром є вологість повітря. Рослини здатні компенсувати випаровувану воду шляхом поглинання її за допо­могою кореневої системи, а тварини змушені вжи­вати їжу, багату на воду, або пити.

Вплив води як екологічного чинника часто не­можливо відділити від впливу температури. Так, висока вологість при низькій температурі чи, навпа­ки, низька вологість при високій температурі одна­ково обмежують функціонування організмів.

За вимогами до вологи виділяють організми гідрофільні (наземні молюски, комарі), мезофільні (всі ссавці, в тому числі й людина) та ксерофільні (рептилії, деякі гризуни). Нестача води в організмі тварин і людини може бути відрегульована завдяки наступним механізмам. Поведінкова компенсація основана на рефлекторно визначеному пошукові джерел води. Морфологічна компенсація основа­на на затримуванні в організмі максимально мож­ливої кількості води (в тканинах чи органах). Біохі­мічна компенсація основана на утворенні метаболіч­ної води шляхом біохімічних реакцій (наприклад, горб у верблюда, де накопичуються ліпіди, служить джерелом метаболічної води). Сукупний ефект дії цих механізмів проявляється на рівні окремих при­стосувальних реакцій. Наприклад, у деяких тварин має місце літня сплячка. Риби, що живуть у пересихаючих водоймах, після відкладання ікри гинуть, а засушливий період витримують ікринки, що дає змогу зберегтися виду. За здатністю організмів витримувати коливання зволоженості вони поділяють­ся на гідростабільні та гідролабільні види. Гідростабільні види мають більш досконалі, а гідролабільні – менш досконалі механізми компенсації нестачі та надлишку вологи.

Особливої уваги заслуговує рівень кислотності води та ґрунтового розчину. Підвищена кислотність впливає на організми прямо або опосередковано. В першому випадку погіршуються механізми регуляції осмотичного тиску, робота окремих ферментів. У другому випадку низькі значення рН води можуть спричинити накопичення в клітинах токсичних іонів (алюмінію, свинцю тощо). Для водних і ґрунтових тварин кисле середовище може означати зменшення доступних харчових ресурсів через пригнічення роз­витку в ґрунті джерел харчування. Коливання кис­лотності та сольового складу ґрунту може позна­чатися також і на стані здоров’я людей, що мешка­ють у відповідній місцевості. Так, рослинна продук­ція, вирощена на лужних ґрунтах, містить менше заліза, марганцю і фосфору внаслідок того, що ці елементи перебувають у таких ґрунтах у зв’язаній формі, недоступній кореням рослин. Риба, вироще­на у водоймах з підвищеною кислотністю, накопи­чує надлишок алюмінію.

Через трофічні ланцюги певні хімічні елементи потрапляють в організм людини, накопичуються в ньому в значній кількості, і це може стати причи­ною розвитку захворювань. Тому при вирішенні медичних завдань різного рівня (від постановки діа­гнозу хворому до вибору заходів суспільної про­філактики в регіоні) слід враховувати ці обставини.

Ряд проблем для організмів створюють присутні в ґрунтовому розчині або у воді мінеральні солі, якщо концентрація їх суттєво перевищує таку в тканинах. При цьому внаслідок осмосу тканини можуть зне­воднюватися. Запобігти зневодненню допомагає енергозатратна робота мембранних структур.

Повітря – це середовище існування багатьох видів організмів і водночас джерело кисню, вуглекислого газу, іноді – азоту. Кисень є ресурсом і для рослин, і для тварин, а вуглекислий газ – лише для фотосинтезуючих рослин. За вимогами до наявності в оточуючому середовищі вільного молекулярного кисню всі організми поділяють на аеробні та анае­робні. Особливий статус мають аеробні організ­ми, що живуть у водному середовищі, адже засвоєн­ня кисню відбувається в них не з газового, а з вод­ного середовища. Чим вища температура води, тим гірше в ній розчиняється кисень, а отже і водні тва­рини почуваються в ній гірше. У стоячих водоймах з великим вмістом органічних решток розчиненого кисню взагалі дуже мало. Унаслідок дихання мікро­організмів в жаркий період у річках з повільною те­чією та в стоячих водоймах часто спостерігається масова загибель риби. Цю обставину слід врахову­вати при оцінці паразитологічної ролі таких водойм або річок.

Тварини і людина постійно витрачають кисень у ході дихального обміну, тому рівень кисню в організмі завжди нижчий, ніж в атмосфері. Проникнення кис­ню шляхом дифузії можливе лише на відстань не більше 1 мм, тому макроорганізми мають циркуляторні системи, котрі забезпечують перенесення кис­ню, зв’язаного з молекулами-носіями, від поверх­невих шарів тканин до глибоких.

В атмосфері кисень розподілений рівномірно, але зі збільшенням висоти над рівнем моря його кон­центрація і парціальний тиск закономірно зменшуєть­ся, що відбивається на фізіологічних параметрах людського організму. Киснева ємність крові у лю­дей, що живуть на рівні моря, становить біля 21 %, а на висоті, більшій за 5000 м над рівнем моря, 30 %. Якщо людина, яка звикла до життя на рівні моря, потрапляє в гори, то поступово її гемоглобін почи­нає інтенсивніше зв’язувати кисень, а ємність крові дещо збільшується. Одночасно адаптивні процеси торкаються об’єму легень, розміру серця, розвит­ку капілярної сітки та деяких інших фізіологічних і біохімічних показників людського організму. У до­рослої неадаптованої (наприклад, якщо вона веде малорухливий спосіб життя) людини, яка постійно мешкає на рівні моря, коли вона потрапляє на висо­ту біля 1500 м, починається задишка. У людей, адаптованих до умов високогір’я, починаючи з ви­соти 3500 м відбуваються певні зміни в організмі (формується адаптивний екотип).

Біотичні чинники

Біотичні чинники є найскладнішою категорією екологічних чинників, що зумовлено складністю самих проявів життєдіяльності. Організми здатні впливати один на одного і на оточуюче середовище двома шляхами: механічним і хімічним. Наприклад, якщо кріт прокладає в ґрунті хід, тим самим він сприяє розпушуванню ґрунту, його аерації, і це мож­на вважати механічним впливом живого на неживе. Але разом з тим кріт як жива істота змінює хімічний склад тих часток ґрунту, з якими безпосередньо кон­тактує. Він виділяє вуглекислий газ при диханні, піт у ході терморегуляції, а це вже прояв хімічного впливу. Ці дві сили різної природи діють одночасно, виклика­ючи ефект відмінний від того, який спричинили б механічний і хімічний вплив окремо.

Аналогічно слід розцінювати взаємний вплив живих організмів один на одного. Прийнято поділя­ти всю складну сукупність зв’язків між живими організмами на три напрямки: конкуренція, антибіоз і симбіоз. В основі такої взаємодії лежить необхідність використовувати спільні природні ресурси.

Конкуренція - одна з найпоширеніших форм взаємодії організмів, яка проявляється у взаємно­му обмеженні використання ресурсів. Парціальна конкуренція передбачає взаємообмеження одного ресурсу, а інтегральна - сукупності ресурсів. На­приклад, між рослинами, які ростуть під пологом лісу, існує парціальна конкуренція за світло, а між рибами в ставку – інтегральна за їжу, місця нагулу, нересту тощо. Конкуренція за один вид ресурсу може послаблювати чи посилювати конкуренцію за інший. Наприклад, внесення добрив у ґрунт знижує конкуренцію за мінеральні елементи, але посилює конкуренцію за світло внаслідок бурхливого розвит­ку зеленої маси. Внутрішньовидова конкуренція буває лише інтегральною, оскільки представники одного виду займають одну й ту ж еконішу. Міжвидова конкуренція може бути або парціальною, або інтегральною. Конкурентна боротьба спричиняєть­ся до коливання чисельності виду (популяційні хвилі), міграцій і виступає як другорядний еволюцій­ний чинник, а також може спричинити явище вікаріантного заміщення. Яскравий приклад цього яви­ща ілюструє поведінка печінкового сисуна, завезе­ного у XVIII ст. до Австралії, у водоймах якої відсутній молюск ставковик малий, проміжний хазяїн цього паразита, а інші екологічні чинники цілком прийнятні для паразита. Заражені печінковим сису­ном вівці роками завозилися на цей континент з Європи. Тому в умовах міжвидової конкуренції до­сить швидко знайшовся інший молюск, організм якого печінковий сисун почав використовувати як проміжного хазяїна замість відсутнього ставковика малого. Таким чином, обидва види молюсків, що живуть на різних континентах, стали вікаріантними.

Формально закономірності конкуренції висвітлює правило Гаузе, або закон конкурентного взаємовиключення: "У випадку обмежених ресурсів різні види або популяції з даною щільністю населен­ня не можуть співіснувати на певній території; в результаті спостерігається витіснення кон­курентів чи вимирання одного з них або части­ни перенаселеної популяції (якщо конкуренція внутрішньовидова) ".

Антибіоз – екстремальний прояв біотичних чин­ників, результатом якого є знищення організму (по­пуляції, виду). Серед гетеротрофних організмів ан­тибіоз проявляється у формі травоїдності (травоїдні тварини і рослини, якими вони харчуються, перебу­вають у стані антибіозу), хижацтва (хижі тварини і тварини, якими вони харчуються, перебувають у стані антибіозу) та алелопатії (впливу одних рослин на інші внаслідок виділення ними різних речовин, у тому числі здатних пригнічувати життєдіяльність рослинних організмів). Явище алелопатії передусім притаман­не нижчим евкаріотам і прокаріотам. Біологічно ак­тивні речовини алелопатичного ряду поділяють (за­лежно від напрямку дії) на коліни, фітонциди, анти­біотики, маразміни. Коліни виділяють вищі рослини, протидіючи іншим вищим рослинам. Фітонциди виді­ляють вищі рослини для протидії нижчим рослинам та прокаріотам. Антибіотики виділяють гриби і про­каріоти для протидії іншим прокаріотам. Маразміни виділяють прокаріоти для протидії евкаріотам.

Симбіоз - спосіб співжиття представників різних видів, який потребує коадаптації (взаємних морфо­логічних та функціональних пристосувань, що виро­бились у процесі еволюції організмів). Види, які всту­пають у симбіоз, називають коадаптантами. Виді­ляють кілька форм симбіозу, серед яких найго­ловніші – мутуалізм, коменсалізм і паразитизм. Окремий випадок симбіозу – синойкія, або кварти-рантство, за якої адаптація одного виду до іншого є випадковою, а не запрограмованою генетично. Ця форма симбіозу трапляється відносно рідко. Типо­вий приклад синойкії – використання житла представ­ників одних видів представниками інших видів (на­приклад, у норах землерийок поселяються комахи).

Мутуалізм – форма симбіозу, при якій обидва коадаптанти мають один від одного певну користь. Мутуалізм у людському організмі проявляється на прикладі кишкової палички. Цей прокаріотичний організм, поселяючись у кишківнику людини, вико­ристовує його вміст як джерело харчування, на­томість даючи людині деякі корисні продукти своєї життєдіяльності (вітаміни групи В). Таке співжит­тя не завдає шкоди ні людині, ні бактерії.

Коменсалізм – форма симбіозу, при якій один з коадаптантів має користь від співжиття, а інший ні, але це співжиття йому й не вадить. Таким коадаптантом людського організму може бути кишкова амеба. її наявність у кишківнику не впливає на стан здоров’я людини.

Паразитизм – форма симбіозу, при якій один з коадаптантів використовує іншого як джерело хар­чування, місце оселення і при цьому завдає остан­ньому шкоду, не спричиняючи його загибелі.

Антропогенні чинники

За своєю природою антропогенні чинники поділя­ються на хімічні, фізичні, комбіновані (кліматичні, рельєфоутворюючі). За тривалістю дії вони бува­ють постійні та періодичні. За наслідками, які вони можуть спричинити, їх поділяють на малопомітні, катастрофічні, пристосувальні, сигнальні.

Хімічні чинники є результатом викидів у навко­лишнє середовище синтетичних сполук, які в при­роді відсутні, або речовин, які містять, наприклад, іони важких металів чи інші біологічно активні ком­поненти. Поява їх у середовищі призводить до не­обхідності додаткової адаптації організмів. Джере­лом хімічного забруднення є промислове виробниц­тво і комунальні стоки, що пояснюється вмістом у цих викидах шкідливих газів, твердих часток, де­тергентів, пестицидів, канцерогенів, інсектицидів тощо. Наприклад, кадмій та свинець, що містяться в каналізаційних стоках або фосфорних добривах, можуть потрапляти в ґрунт, а звідти у сільськогос­подарські рослини і харчові продукти. Кадмій, зок­рема, потрапляючи в організм людини, накопичується в нирках і спричиняє підвищення ниркового тис­ку та розвиток деяких хвороб. Миш’як потрапляє у навколишнє середовище в результаті спалювання кам’яного вугілля, а також з пестицидами. Свинець з вихлопних газів досить швидко потрапляє у по­верхневі ґрунтові води, а звідти – в рослини й гри­би. Залізо і марганець забруднюють середовище поблизу місць їхнього видобутку. Нітрати потрапляють у питну воду поблизу сільськогосподарсь­ких угідь. Найнебезпечнішими ці сполуки є для грудних дітей, оскільки в їхніх шлунках через низь­ку концентрацію кислоти не пригнічується діяль­ність бактерій, що перетворюють нітрати в нітри­ти. Останні є високотоксичними сполуками. На­слідком такого отруєння є метгемоглобінемія, при якій порушується транспортування еритроцитами кисню до тканин.

Сірка потрапляє в атмосферу під час спалюван­ня вугілля, окремі марки якого можуть містити до 6 % сірки. При спалюванні 1 млн тонн вугілля у повітрі додатково з’являється близько 25000 тонн сірки у вигляді її двоокису. Сира нафта містить у середньо­му 1 % сірки, значна кількість якої після перегонки переходить в мазут. На відміну від цих видів пали­ва, майже не містить сірки природний газ. Середньо­добовий вміст двоокису сірки в повітрі має бути не більше 365 мкг/м³. За незначного перевищення такої величини збільшується кількість випадків різнома­нітних захворювань, підвищується смертність, особ­ливо серед літніх людей. Внаслідок хімічної взає­модії сірковмісних речовин у повітрі утворюються також сульфатні частки, які не лише впливають на стан здоров’я людей, але й входять до складу кис­лотних дощів. Вміст сульфатів у повітрі тим вищий, чим більше в ньому міститься озону.

Ртуть зустрічається в природі у кількох формах: металічній, у складі неорганічних солей та алкільних сполук. Саме останні є найнебезпечнішими. Металічна ртуть та її солі виводяться з організму людини порівняно швидко, зате алкіли – дуже по­вільно. Підвищення концентрації ртуті в організмі призводить до безсоння, підвищеної збудливості, страхів, а згодом до втрати зору, координації рухів. Ртуть, що потрапляє у навколишнє середовище в нетоксичній формі, завдяки мікроорганізмам пере­творюється в алкільну форму. По трофічних лан­цюгах вона переходить, наприклад, у тканини риб, при цьому її концентрація підвищується до небез­печної (біологічне накопичення).

Окис вуглецю, або чадний газ, у найбільшій кількості порівняно з іншими хімічними забрудню­вачами міститься в міському повітрі. Небезпека підвищення концентрації цього газу полягає в тому, що його не можна визначити органами чуттів. Го­ловним чином він потрапляє у повітря з вихлопних газів автомобілів. Високий вміст CO спричиняєть­ся до асфіксії (задухи), а малі концентрації – до по­ступового збільшення в крові вмісту карбоксигемоглобіну Ця речовина надзвичайно стійка, внаслі­док чого з гемоглобіном не може зв’язуватися ки­сень або вуглекислий газ. У людей з підвищеним вмістом карбоксигемоглобіну знижується рівень сприйняття зовнішніх подразнень, порушуються процеси мислення, координація рухів і адекватність прийняття рішень. Постійно високий рівень карбоксигемоглобіну спостерігається в людей, які багато палять. Вони перебувають у стані підвищеного ри­зику раптового порушення серцевої діяльності. Якщо в нормі на долю карбоксигемоглобіну припадає 1 % загальної кількості гемоглобіну в крові, то у людей, які багато палять, цей показник в кінці дня може досягати 10-15 %.

Особливої уваги потребує вивчення канцероген­них властивостей речовин-забруднювачів. В сере­дині XX ст. вчені помітили, що серед жителів США число випадків захворювання на рак легенів наба­гато нижче, ніж серед жителів Великобританії. Се­ред людей, народжених у Великобританії, що пере­їхали на постійне проживання до США, рівень цієї хвороби також набагато нижчий, ніж серед спів­вітчизників. Це пояснюється тим, що традиційно у Великобританії дуже широко користувалися ву­гіллям і для опалювання, і для добування побуто­вого газу. Саме вмістом канцерогенів у продук­тах згоряння та переробки вугілля пояснюється така статистика.

Збільшення вмісту в атмосфері метану може викликати парниковий ефект, оскільки метан затри­мує теплове випромінювання з поверхні планети.

Відстань, на якій відчувається дія джерел за­бруднення атмосфери, становить 30-50 км. Якщо оцінювати ефект забруднення твердими частка­ми або аерозолями, то слід враховувати висоту ди­марів підприємств, інтенсивність їхньої роботи тощо. Результати досліджень, проведених у різних країнах, свідчать про транскордонне перенесення забруднювачів.

Фізичні чинники - це порушення цілісності ґрун­ту (механічні), зміни електромагнітного поля тощо. Джерелом їх є звичайна оранка або розпушування ґрунту, будівельні роботи, лінії електропередач, си­лові установки, військове обладнання. Все більш помітним стає вплив рекреаційного навантаження, пов’язаний з масовим відвідуванням природних еко­систем відпочиваючими. Внаслідок цього поступо­во ущільнюється ґрунт, знищуються окремі види тварин, рослин та грибів. Найбільше таке навантаження припадає на парки, лісопарки, приміські ліси та луки, узбережжя водойм. Варто нагадати й про так зване шумове забруднення. Рівень шуму позна­чається на стані нервової системи людини; про це знали ще древні римляни, які регламентували рух колісниць вулицями міста. Надмірний шум тривалої дії може спричинити затримку розумового розвит­ку дітей, прискорити старіння організму. Періодич­ний вплив надмірного шуму може спричинити підви­щення тиску крові, зниження перистальтики кишківника, секреції слинних залоз, порушити роботу ен­докринних залоз. Кількісний показник шуму – гучність, вимірювана в децибелах (Дб). Комфорт­ним вважають рівень шуму до 25 Дб. Рівень шуму в 40-70 Дб спричинює порушення сну. Безпечними є звуки гучністю до 80 Дб. Гучність вище 85 Дб може спричинити негативні зміни функціонального стану організму людини. Навіть короткотривале перебування під впливом шуму в 105 Дб може при­звести до втрати слуху.

До комбінованих чинників слід віднести, напри­клад, ерозію і зсуви ґрунту, спричинені сільськогос­подарським виробництвом чи будівництвом, загаль­не потепління, викликане підвищенням концентрації вуглекислого газу, та інші явища. В деградованих ґрунтах зменшується вміст гумусу, погіршуються аерація і мікробіологічні показники.

Постійно діючими антропогенними чинниками слід вважати, наприклад, зміни в режимі ґрунтових вод, спричинені будівництвом. Так, унаслідок про­кладання каналів водопостачання на півдні України з часом відбулося підтоплення і засолення прилег­лих земель. У результаті цього із користування було виведено тисячі гектарів сільськогосподарських угідь, потерпіли жителі населених пунктів, позбав­лені якісної питної води. Медичний аспект цієї про­блеми полягає в загостренні епідеміологічної обста­новки в таких регіонах.

До періодичних антропогенних чинників можна віднести оранку, вирубку лісу. Ці чинники є контро­льованими, але й тут існує небезпека порушення цілісності екосистеми. Вирубка може призвести до різкої зміни чисельності окремих видів рослин або тварин. Якщо серед них виявляться переносники чи збудники хвороб людини, це може спричинити спа­лах захворюваності.

Малопомітним антропогенним чинником є, наприк­лад, зміна концентрації органічної речовини в морській воді. Оскільки водні (особливо морські) екосистеми мають потужний потенціал утилізації органіки, до екстремальних наслідків це не призводить.

Катастрофічні наслідки мають одномоментні викиди великих мас забруднювачів у природне се­редовище. До таких належить, зокрема, радіаційне забруднення довкілля в результаті чорнобильської катастрофи, виливи нафти під час аварій танкерів, пожежі, потужні вибухи.