Просторова структура популяції

За типом ФПР виділяють такі основні групи рослин:

1. Рослини з короткою ФПР (або рослини короткого дня), яким для переходу до цвітіння необхідно 12 годин і менше світла за добу (наприклад, конопля, тютюн ).

2. Рослини з довгою ФПР (рослини довгого дня); для цвітіння їм потрібна довгота дня 12 і більше годин (наприклад, картопля, пшениця, шпинат).

3. Рослини перехідного типу. Цвітіння наступає при певному, порівняно вузькому, діапазоні фотоперіоду.

4. Рослини, що відносяться до величини фотоперіоду нейтрально – для них тривалість фотоперіоду не має значення (томат, кульбаба тощо).

Кожній рослині (або сорту) властивий свій критичний фотоперіод, інколи досить точний. Так, для хризантеми, яка є рослиною довгого дня, критична довгота дня, що забезпечує цвітіння, складає 14 годин 40 хвилин, але вже при 13 годинах 50 хвилинах бутони не утворюються.

Фототропізм. Під фототропізмом розуміють реакцію рослин, які не можуть переміщуватись в просторі, на світло, яка виражається в зміні процесів зростання, що приводять до зміни в розміщенні органів рослин відносно джерела світла. Так виділяють позитивний, негативний і трансверсальний фототропізм. При позитивному фототропізмі пагони рослин направлені в напрямку джерела світла. Прикладом негативного фототропізму можуть бути кореневі системі, які направлені в протилежну від джерела світла сторону. Трансверсальний фототропізм можна розглянути на прикладі “листкової мозаїки” у більшості рослин помірної зони, коли листки всією поверхнею розміщуються перпендикулярно до променів світла. При надлишку сонячної радіації листки, наприклад евкаліпту, розмішуються ребром до джерела світла. Відомі також “компасні рослини ”, квіти яких орієнтуються за сторонами світу, переважно “схід-захід”. Прикладом таких рослин може бути соняшник.

Вплив світла на тварини. Для тварин, як і для рослин, характерно явище фотоперіодизму. Встановлено, що в багатьох тварин процес розмноження стихає осінню та зимою в зв’язку з скороченням дня, тоді як збільшення його довжини весною, навпаки, стимулює діяльність полових залоз. Світло діє через очі на гіпофіз – придаток головного мозку, що регулює діяльність гормонів, діючих через кров на полові залози.

Більш довгий день літом в середніх та північних широтах приводить до того, що денні птахи вигодовують більшу кількість пташенят, ніж на півдні, наприклад велика синиця має в середній смузі Росії від 8 до 13 яєць в кладці, а близька їй форма на Зондських островах кладе всього 2-3 яйця. У нічних птахів відповідно проявляється протилежна закономірність. Наприклад, у дрімлюг в середній смузі Росії буває 2 яйця в кладці, а в південних районах – 3-4. Збільшення довжини дня з допомогою штучних джерел освітлення пташиних ферм дозволяє збільшувати яйценосність домашніх птахів.

У тварин відмічено різне відношення до інтенсивності світла. Із хребетних різко тіньовими буває небагато тварин. Приведемо деякі приклади: печерна амфібія протей і ссавець кріт, ведуть підземний образ життя. Європейський і американський протеї вважаються неотонічними (фіксованими) личинками якихось давніх саламандр, але в європейського протея, що живе у підземних водах Югославії, очі скриті під шкірою, а в американського очі хоча і маленькі, але добре помітні. До тіньових можна віднести ґрунтових комах, рачків, черв’яків, а також усіх нічних тварин, особливо нічних птахів, літаючих мишей і нічних метеликів, хоча останні проявляють таке явище як фототропізм – рух на джерело світла.

Із птахів найбільш пристосований гуахаро (Steatornis caripensis) – нічний птах із загону дрімлюг, що гніздиться в темних печерах Південної Америки. За їжею, яка складається в основному з плодів пальм, гуахаро вилітає вночі, орієнтуючись в темноті за звуками, що ними видаються і які відбиваються від різних предметів. Властивістю до ехолокації володіють, як відомо, літаючі миші, а із птахів ще сіра салангана із родини смеречників, що також гніздиться в дуже темних печерах. Вона видає звуки, що відбиваються від стін печери і допомагає птасі орієнтуватись в повній темноті.

8.Розкрийте суть поняття „екологічний фактор”. Сучасна класифікація екологічних факторів.

Екологічний фактор — будь-який вплив на організм, до якого в останнього внаслідок звикання виникає пристосування. В процесі еволюційного розвитку кожний вид організмів пристосовується до певних умов, поза якими існувати не може. Такими умовами є певний хімічний склад середовища, температурний і світловий режими тощо. Усі фактори навколишнього середовища, переплітаючись, створюють комплекс умов, в яких існують організми, їх поділяють на абіотичні, біотичні та антропічні фактори.

Екологічні фактори – всі складові (елементи) природного середовища, які впливають на існування й розвиток організмів і на які живі істоти реагують реакціями пристосування (за межами здатності пристосування настає смерть).

Раніше виділяли три групи екологічних факторів – абіотичні (неорганічні умови: хімічні й фізичні, такі, як склад повітря, води, ґрунтів, температура, світло, вологість, радіація, тиск тощо), біотичні (форми взаємодії між організмами – хазяїн – паразит) та антропогенні (форми діяльності людини). Сьогодні розрізняють десять груп екологічних факторів (загальна кількість – близько шістдесяти), об’єднаних у спеціальну класифікацію: за часом – фактори часу (еволюційний, історичний, діючий), періодичності (періодичний і неперіодичний), первинні та вторинні; за походженням (космічні, абіотичні, природноантропогенні, техногенні, антропогенні); за середовищем виникнення (атмосферні, водні, геоморфологічні, фізіологічні, генетичні, екосистемні); за характером (інформаційні, фізичні, хімічні, енергетичні, термічні, біогенні, комплексні, кліматичні); за об’єктом впливу (індивідуальні, групові, видові, соціальні); за ступенем впливу (летальні, екстремальні, обмежуючі, мутагенні, тератогенні); за умовами дії (залежні чи незалежні від щільності); за спектром впливу (вибіркової чи загальної дії).

Абіотичні фактори — це елементи неживої природи з їхніми фізичними і хімічними властивостями (температура, світло, вологість, склад ґрунту тощо). Біотичні фактори створюються сукупністю живих організмів.

Антропічні фактори зумовлені існуванням людини, її трудовою діяльністю, яка змінює природне середовище і тим самим впливає на живі організми і чисельність їхніх популяцій.

Кожний вид має свій ареал поширення і може жити тільки в ньому, тобто він займає певний географічний район, який відрізняється від району проживання інших видів, а всередині ареалу вид займає екологічну нішу, тобто ділянку з певним комплексом однорідних екологічних факторів.

Для будь–якого виду організмів існує оптимальна дія кожного фактора, тобто така його інтенсивність, з якою пов'язані найліпші умови життєдіяльності і крайні межі існування (мінімум і максимум). Наприклад, оптимальна температура для розвитку личинок кімнатної мухи становить +36 °С; зниження і підвищення температури затримують розвиток личинок, за температури, нижчої від 16 °С, він практично припиняється, а за температури понад 43 °С личинки і лялечки мухи гинуть.

Межі чутливості організмів до відхилення від оптимальної величини якогось із факторів залежать від інтенсивності інших факторів. Наприклад, за оптимальної температури організми більш пристосовані до нестачі їжі, але жоден з них не може бути замінений іншими. Якщо інтенсивність дії хоча б одного фактора виходить за межі витривалості, існування виду стає неможливим, незважаючи на оптимальну інтенсивність дії інших.

Існування кожного виду обмежується тим із факторів, який найбільше відхиляється від оптимальної. Такі фактори називають обмежувальними. Чутливість різних видів організмів до коливань зовнішніх факторів різна. Одні види здатні витримувати значні зміни умов, інші існують лише у вузьких межах їхніх коливань. Один і той самий вид відносно одних факторів здатний витримувати значні коливання, а відносно інших потребує більшої їх стабільності.