Закономерности воздействия абиотических экологических факторов на организмы. Адаптация.

Закон оптимума. Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Результат дейст вия переменного фактора зависит, прежде всего, от силы его про явления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная доза воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть.

Закон оптимума (диаграмма существования): зависимость экологической потенции от интенсивности действия фактора среды. Уровни жизнедеятельности, необходимые для сохранения жизни: I – в экстремальных условиях; II – в условиях нормального существования особи; III – в условиях нормального существования популяции. Экстремальные значения фактора: с–с' – биоинтервал фактора; b – b ' – пределы выносливости особи; а–а' – пределы выносливости популяции; О – биологический оптимум (по Р. Риклефсу, 1979)

Экологическая валентность – пределы выносливо сти живых существ между критическими точками по отношению к конкретному фактору среды.

Виды, способные существовать при небольших отклонениях от фактора, от оптимальной величины, называются стенобионтами, а выдерживающие значительные изменения фактора — эврибионтами.

Лимитирующий фактор – фактор, имеющий в данных условиях наихудшие (недостаточные или избыточные по сравнению с оптимумом) значения, максимально отклоняющийся от оптимума, ограничивает возможность существования популяции в данных условиях, несмотря на оптимальное соотношение других факторов.

Экологический спектр (вида) – набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды.

Адапта ция – эволюционно – выработанные и наследственно закрепленные признаки (особенности, приспособления) организмов к среде, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях изменившихся экологических факторов (на генетическом уровне):

— на уровне биохимии клеток (биохимические);

— на уровне строения, поведения отдельных организмов (морфологические, анатомические, физиологические, этологические);

— на уровне строения и функционирования сообществ и экологических систем.

Среда обитания

На Земле живые организмы освоили 4 основные среды обитания, различающиеся по специфике условий – экологических факторов.

Водная среда – среда зарождения жизни, ее характерные особенности: высокая плотность (~ 1,354 г/см³); большие перепады давления (1 атмосфера /10 м глубины); низкое содержание кислорода (около 1 %); невысокая интенсивность солнечного излучения вблизи поверхности и его отсутствие на глубине; стабильный температурный режим; наличие течений.

Наземно-воздушная среда – освоена позднее водной, ее характерные особенности: газообразная среда с невысокой плотностью, с высоким содержанием кислорода, относительно небольшим содержанием воды и водяных паров, определенным химическим составом воздуха, интенсивным солнечным излучением, большими перепадами температур, погодными изменениями; определенным характером рельефа и грунта.

Почва – сформировалась под действием живых организмов, как среда обитания представляет собой относительно тонкий поверхностный слой суши, в котором твердые частицы окружены воздухом и водой, является средой обитания мелких организмов: одноклеточные используют ее как сеть водоемов; клещи, мелкие насекомые – живут в порах, заполненных воздухом (система мелких пещер); для крупных организмов (кроты, дождевые черви) – почва плотная среда с большим сопротивлением движению.

Живые организмы как среда обитания – имеет э кологические преимущества ( неограниченное количество пищи, защищенность от внешних факторов среды, относительно стабильные условия среды), формирующие организмы с примитивной организацией, вторичным упрощением строения, и экологические трудности (ограниченность жизненного пространства, сложность снабжения кислородом, трудности распространения от одного хозяина к другому, защитные реакции организма против паразитов).