Оптимальная экологическая среда обитания человека, экологические нормативы.

Среда обитания - это природное окружение живого организма. Она слагается из множества неорганических и органических компонентов, включая привносимые человеком. При этом некоторые из них могут быть необходимы организмам, другие не играют существенной роли в их жизни. Так, например, заяц, волк, лиса и любое другое животное в лесу находятся во взаимосвязи с огромным количеством элементов. Без таких, как воздух, вода, пища, определенная температура, -они обойтись не могут. Другие же, например, валун, ствол дерева, пень, кочка, канавка, - элементы среды, к которым они могут быть безразличны. Животные вступают с ними во временные (укрытие, переправа), но не обязательные взаимоотношения.

Важные для жизни организма компоненты окружающей среды с которыми он неизбежно сталкивается, называются экологическими факторами.

Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению.

Условия существования - это совокупность экологических факторов, обуславливающих рост, развитие, выживание

т воспроизводство организмов.

Различные организмы по-разному реагируют на одни и те же

ЭКОЛОГИЧеСКИе факторы. Адаптация (лат. adaptatio - приспособление) К

существованию в различных условиях выработалась у организмов исторически. Все многообразие экологических факторов обычно подразделяют на три группы: абиотические, биотические и антропо­генные.

■ Абиотические факторы - это совокупность важных для организмов свойств неживой природы. Эти факторы, в свою очередь, можно разделить на химические (состав атмосферы, воды, почвы) и физические (температура, давление, влажность, течения и т. п.). Разнообразие рельефа, геологических и климатических условий порождают и огромное разнообразие абиотических факторов. Первостепенное значение из них имеют климатические (солнечный свет, температура, влажность); географические (продолжитель­ность дня и ночи, рельеф местности); гидрологические(гр. hydor- вода) - течение, волнение, состав и свойства вод; (гр. edaphos- почва) - состав и свойства почв и др. Все факторы могут влиять на организмы непосредственно или косвенно. Например, рельеф местности влияет на условия освещенности, влажность, ветер и микроклимат.

Биотические факторы - это совокупность воздействий жизнедеятельности одних организмов на другие. Для каждого организма все остальные - важные факторы среды обитания, они оказывают на него не меньшее действие, чем неживая природа. Эти факторы тоже очень разнообразны.

Все многообразие взаимоотношений между организмами можно разделить на два основных типа: антагонистические (гр. antagonizsma -борьба) и неантагонистические.

Антагонистические - это такие отношения, при которых организмы двух видов подавляют друг друга (- -) или один из них подавляет другой без ущерба для себя (+ -). Основные формы этого вида биотических отношений: хищничество, паразитизм и конкуренция.

форма взаимоотношений организмов разных трофических уровней, при которой один вид организмов живет засчет другого, поедая его (+ -) (рис. 5.1). Хищники могут специализироваться на одной жертве (рысь - заяц) или быть многояд-ными (волк). В любом биоценозе эволюционно сформиро­вались механизмы, регулирующие численность и хищника, и жертвы. Неразумное уничтоже­ние хищников часто приводит к снижению жизнеспособности их жертв и наносит ущерб природе и человеку.(гр. parasites - тунеядец) - межвидовые взаимоотно­шения, при которых один вид живет за счет другого (+ -), поселяясь внутри или на поверх­ности тела организма-хозяина. Паразитизм наиболее широко распространен среди растений и низших животных - вирусов, бактерий, грибов, простейших, червей и др. Паразиты делятся на эктопаразитов, живущих на поверхности тела (клещи, пиявки, блохи), и эндопаразитов, обитающих в теле хозяина (гельминты, бактерии, вирусы, простейшие).

Конкуренция (лат. concurrentia - соперничество) - форма взаимоотноше­ний, при которых организмы одного трофического уровня борются за пищу и другие условия существования, подавляя друг друга (- -). Конкуренция наглядно проявляется у растений. Деревья в лесу стремятся охватить корнями возможно большее пространство, что­бы получать воду и питательные вещества. Они также тянутся в высоту к свету, стремясь обогнать своих конкурентов. Сорные травы забивают другие растения (рис. 5.3). Много примеров из жизни животных. Обостренной конкуренцией объясняется, например, несовместимость в одном водоеме широкопалого и узко­палого раков: побеждает обыч­но узкопалый рак, так как более плодовит.

Чем больше сходства в тре­бованиях двух видов к условиям жизни, тем сильнее конкурен­ция, которая может приводить к исчезновению одного из них. Тип взаимодействий конкретных

видов может меняться в зависимости от условий или стадий жизненного цикла.

Антагонистические отношения проявляются сильнее на начальных стадиях развития сообщества. В процессе развития

экосистем обнаруживается тенденция к замене.отри цательных взаимодействий положительными, повышающими выживание медов.

Неантагонистические' взаимоотношения теоретически можно выразить многими комбинациями: нейтральные (0 0), взаимовыгодные (+ +), односторонние (0 +) и др. Основные формы этих взаимодействий следующие: симбиоз, мутуализм и комменсализм.(гр. symbiosis - сожительство) - ЭТО обоЮДОВЫГОДНЫв, НО Не

обязательные взаимоотношения разных видов организмов (+ +). Пример симбиоза - сожительство рака-отшельника и актинии: актиния передвигается, прикрепляясь к спине рака, а тот получает

с помощь'ю актинии более богатую пищу и защиту (рис. 5.4). Иногда термин «симбиоз» используют в более широком смысле - «жить вместе».

Мутуализм (лат. mutuus - взаимный) - взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов (+ +)■ Лишайники - хороший пример положительных взаимоотношений водорослей и грибов. При распространении насекомыми пыльцы растений у обоих видов вырабатываются специфические приспособле­ния: цвет и запах у растений, хоботок - у насекомых и др.

(рис. 5.8). В таких случаях гово­рят, что каждый вид обладает собственной экологической (фр. niche - гнездо). ТерМИН был предложен в 1910 г. Р. Джонсоном.

Близкородственные организ­мы, имеющие сходные требования к среде обитания, не живут, как правило, в одних и тех же условиях. Если они и живут в одном месте, то либо использу­ют разные ресурсы, либо имеют Другие различия в функциях организмов

Например, разные виды дятлов. Хотя все они одинаково питаются насекомыми и гнездятся в дуплах деревьев, но имеют как бы разную специализацию. Большой пестрый дятел добывает пищу в стволах деревьев, средний пестрый - в крупных верхних ветвях, малый пестрый - в тонких веточках, зеленый дятел охотится на муравьев на земле, а трехпалый выискивает мертвые и обгоревшие стволы деревьев, т. е. разные виды дятлов имеют разные экологические ниши.

1 Экологическая ниша - это совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, | I соответствующих требованиям дойного вида; пищи, условийразмножения, отношений с конкурентами и т, д. I

Некоторые авторы вместо термина «экологическая ниша» используют термины «местообитание» или «среда обитания». Последние включают лишь пространство обитания, а экологическая ниша, кроме того, определяет функцию, которую выполняет вид. П. Агесс (1982) приводит такие определения ниши и среды: среде - адрес, по которому проживает организм, а нише -его профессия организмов не нападал на другой и не выделял токсичных веществ. Просто Paramaecium aurelia отличается более высокой скоростью естественного роста и побеждает второй вид.

Эта закономерность получила название правила или теоремы Гаузе.

Правило Гаузе формулируется так: два вида, обитающие на одной и той же территории не могут иметь совершенно одинаковую экологическую нишу.

Даже если два близких вида и обитают в одном месте, то более глубокий анализ показывает, что они избегают конкуренции каким-либо способом: имеют различия в суточной или сезонной активности или в пище. Так, два родственных вида баклана -большой и хохлатый бакланы - кормятся в одних и тех же водах и гнездятся на обрывах. На самом деле места их гнездования несколько различаются, и питаются они разной рыбой. Большой баклан добывает пищу у дна (камбалы и креветки), а хохлатый ловит планктонную рыбу в верхних слоях воды.

Близкородственные виды со сходными потребностями обитают часто в разных географических областях. Вероятно, действие естественного отбора в процессе эволюции направлено на предотвращение конфронтации видов со сходным образом жизни.

Кроме непосредственных воздействий организмы влияют друг на друга и косвенно: бактерии формируют химический состав почв, воды; растения влияют на микроклимат и прочие физические факторы и т. д.