Закономерности влияния экологических факторов на организмы

Большинство экологических факторов постоянно изменяются во времени и пространстве. Причём эта изменчивость может быть регулярной, периодической (например, смена суточной освещённости, сезонные изменения температуры, приливы и отливы, уменьшение количества кислорода при подъёме в горы и т.

д.) или нерегулярной (изменения погоды, наводнение, лесной пожар).
Степень воздействия любого фактора на живые организмы зависит от его интенсивности и от того, как в данный момент действуют остальные факторы. Например, в морозы животные могут замерзать при нехватке корма и нормально себя чувствовать, если пищи достаточно. При низкой влажности воздуха человек значительно легче переносит жару.
На организм одновременно влияют многочисленные и разнообразные факторы среды, и у каждого вида существуют свои пределы выносливости по отношению к их воздействию. Например, лишайники выдерживают колебания температуры от -70 до +60 °С, а некоторые виды океанических рыб способны существовать только при температуре от -2 до +2 °С. При 0 °С у таких рыб обмен веществ идёт наиболее интенсивно, а при температуре более 2 °С рыбы перестают двигаться и впадают в тепловое оцепенение. То значение фактора, которое наиболее благоприятно для жизнедеятельности, роста и размножения организмов, называют оптимальным или зоной оптимума. Диапазон изменчивости фактора, в пределах которого возможна жизнедеятельность организмов, называют диапазоном выносливости. Крайние значения фактора, за которыми условия становятся непригодными для жизни и вызывают гибель организмов, - это пределы выносливости. Между зоной оптимума и крайними точками находятся зоны угнетения, или стрессовые зоны, которые характеризуются увеличением или уменьшением действия фактора, что ухщшает жизнедеятельность особей (рис. 65).
Некое растение может чувствовать себя наиболее комфортно при температуре +24 °С {точка оптимума), продолжать активно расти в диапазоне температур от +20 до +28 °С, испытывать угнетение при дальнейшем изменении температуры в сторону её увеличения или уменьшения и в конце концов погибнуть, если температура опустится ниже +5 °С или поднимется выше +38 °С.

Рис. 65. Действие экологического фактора на организм


Для каждого вида организмов существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы выносливости в отношении каждого фактора среды.
Виды могут существенно различаться с точки зрения оптимальных условий и пределов выносливости. Например, количество воды, оптимальное для одного вида, вызовет стресс у другого и приведёт к гибели третий. Некоторые растения вообще не переносят заморозков, другие способны выживать при небольших холодах, а, например, даурская лиственница в Сибири выдерживает морозы до -70 °С.
По отношению к факторам среды различают холодо- и теплолюбивые виды, влаге- и сухолюбивые, светолюбивые и теневыносливые. Некоторые организмы способны существовать в очень широком диапазоне изменчивости факторов, такие виды распространены повсеместно.

Другим же для нормальной жизнедеятельности необходим очень строгий узкий диапазон условий, например некоторые зелёные водоросли способны существовать только при температуре 0 °С.
Все факторы среды действуют совместно, поэтому, если интенсивность одного из них отклоняется от оптимальной величины, организмы начинают испытывать угнетение, несмотря на присутствие остальных факторов. Как бы мы ни поливали и ни подкармливали теплолюбивое растение, если температура снизится до 0 °С, оно погибнет. В данном примере температура является ограничивающим фактором для растения. Впервые на существование ограничивающих, или лимитирующих, факторов обратил внимание немецкий химик Юстус Либих (1803-1873). Он сформулировал закон, который называют законом минимума Либиха: даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию и в пределе - к гибели организма. Лимитирующие факторы определяют границы ареала распространения того или иного вида (рис. 66). Например, при наличии оптимальной температуры, света и влажности крапива будет расти только на почвах, богатых азотом. Следовательно, в данных условиях лимитирующим фактором для этих растений служит количество азота.

Рис. 66. Глубина снежного покрова - ограничивающий фактор в распространении оленей


Все факторы окружающей среды, которые воздействуют на представителей определённого вида, взаимосвязаны между собой, поэтому в процессе эволюции организмы приспосабливаются не к каждому фактору в отдельности, а сразу к целому их комплексу. Совокупность всех факторов, которая требуется для существования вида, называют экологической нишей.
Вопросы для повторения и задания Расскажите о задачах экологии. Какие экологические факторы вы знаете? Сформулируйте закон минимума Либиха. Поясните, каким образом может проявиться ограничивающее действие фактора среды. Что такое экологическая ниша? Охарактеризуйте экологическую нишу хорошо известного вам вида.
Подумайте! Выполните! Объясните происхождение слова «экология». Может ли жизнедеятельность организмов ограничиваться фактором, находящимся в избытке? Докажите ваше мнение. Оцените работу местных средств массовой информации (СМИ) (радио, телевидение, журналы, газеты, интернет-ресурсы) как достоверных источников информации об экологическом состоянии вашего региона. Объясните, в чём некорректность словосочетания «плохая экология». Какой смысл вкладывают в него люди, его использующие, и что реально обозначает это словосочетание? В русском языке существует поговорка: «Кашу маслом не испортишь», - которую применяют и к некоторым хозяйственным делам. Противоречит ли эта поговорка закономерностям влияния экологических факторов на организмы? Объясните свою точку зрения.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Еще по теме Закономерности влияния экологических факторов на организмы:

1. ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ БИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ НАСЕКОМЫХ С РАСТЕНИЯМИ
2. Общие закономерности выделения (экскреции) токсикантов из организма
3. ГЛАВА 8 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
4. Экологические факторы
5. Часть III. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
6. СРЕДА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
7. 1.2. Экология и экологические факторы
8. 4* Факторы, изменяющие организм
9. Экологические группы организмов по отношению к температуре. 
10. 2.2.3. 2. Экологические группы почвенных организмов
11. 4** Факторы, изменяющие отношения меяеду организмами
12. ВЛИЯНИЕ СООБИТАТЕЛЕЙ НА ПОЛОЖЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОПТИМУМА
13. АРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА
14. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
15. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И СРЕДЫ ЖИЗНИ
16. 6.1.2. Роль наследственных и средовых факторов в определении половой принадлежности организма
17. ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА НАСЕКОМЫХ