Знайомтеся!Тихохідки, або водяні ведмедики, поширені повсюдно і витримують температури від –273 до +150°С, дози радіації – у 570 тисяч рентгенів. Науковці пояснюють таку витривалість тим, що тихохідки «напозичали» близько 18% ДНК у організмів-екстремофілів – архей, бактерій, мохів й грибів. На вашу думку, чи є якісь екологічні чинники, впливи яких вони не витримують?
Чим визначається різноманітність екологічних чинників?ЕКОЛОГІЧНІ ЧИННИКИ – це усі компоненти навколишнього середовища, які впливають на живі організми та їх угруповання. Прикладом екологічних чинників є:світло температура вологістьгазовий склад атмосферивзаємний вплив організмів тощо.
Чинники середовища називають екологічними лише в тому випадку, якщо вони для живих систем мають певне значення. Не все, що існує навколо організму, є для нього екологічним чинником, наприклад: Радіохвилі постійно проходять крізь тіло косулі у лісі. Якщо вони не впливають на її здоров'я чи орієнтування, то для косулі це просто фізичне явище, а не екологічний чинник.
Яке біологічне значення екологічних чинників?✔Адаптаційне значення – формування пристосувань на різних рівнях організації життя. ✔Модифікаційне значення – зміни пристосувань у відповідь на зміни середовища. ✔Сигнальне значення – дія світла чи звука є джерелом інформації про стан середовища. ✔Біонавігаційне значення – магнітні впливи забезпечують визначення місцеперебування чи напрямків переміщення у просторі.
Виділяють кілька груп екологічних чинників, що класифікують:✔за походженням (космічні, техногенні);✔за середовищем виникнення (атмосферні, гідрологічні, едафічні, або ґрунтові);✔за характером впливу (фізичні, хімічні, біологічні). Залежно від особливостей змін екологічні чинники поділяють на:✔періодичні (наприклад, добові зміни температури); ✔неперіодичні (наприклад, виверження вулканів).
Правило адаптивностіНаприклад, адаптація риб до життя у воді. Захисне забарвлення. Мімікрія мухи-дзюрчалки. Обтічна форма тіла у дельфінів Ехолокація у кажанів. У відповідь на вплив умов середовища у організмів в процесі еволюції формуються пристосування. Адаптації: морфологічні, фізіологічні, етологічні, біохімічні
Закон оптимуму. Кожен чинник позитивно впливає на життєдіяльність організмів лише у певних межах. Стан організму, популяції чи екосистеми, за якого вони виявляють найвищі показники життєдіяльності, описують поняттям екологічний оптимум. Умови, в яких організми з найменшими енергетичними затратами зберігають властивий їм обмін речовин, називаються оптимальними.
Правило взаємодії екологічних чинників. За сумісної дії на організм одні чинники можуть посилювати чи послаблювати впливи інших чинників. Наприклад:- впливи температури середовища може посилювати підвищена вологість.наявність токсичних речовин у воді (солей важких металів) послаблює імунітет риб, роблячи їх вразливими до паразитів.сильний вітер прискорює віддачу тепла, тому навіть при невеликому морозі ризик обмороження зростає. Диплостомоз риб
Правило обмежувального чинника. Життєдіяльність виду обмежується тим чинником, дія якого є найбільш віддаленою від оптимальної. Обмежувальний (лімітуючий) чинник – це чинник середовища, який найбільше відхиляється від оптимуму дії серед всіх інших факторів і виходить за межі витривалості. Автором закономірності є німецький хімік Юстус фон Лібіх (1803–1873), який сформулював її як закон мінімуму ще в 1840 р. Найчастіше лімітуючими чинниками є: вода, температура, їжа.
Приклади: Життєдіяльність струмкової форелі обмежується вмістом кисню у воді. У період відкладання яєць для самок птахів обмежувальним чинником стає кальцій. Якщо його бракує в раціоні, шкаралупа буде крихкою, що призведе до загибелі зародків. Фосфор у прісних озерах: як тільки у воду потрапляють фосфати (наприклад, з пральних порошків), відбувається бурхливий ріст ціанобактерій, затінення, через що гинуть придонні рослини, які виробляли кисень. Через нестачу кисню гине риба та молюски. Життя північних оленів залежить від глибини снігового покриву.
Правило екологічної нішіОрганізми пристосовуються до всієї сукупності чинників, що діють на них, тобто кожний вид має свою екологічну нішу – сукупність всіх чинників середовища, за яких можливе існування виду. Класичне дослідження еколога Роберта Макартура показало, як 5-ть видів лісових славок співіснують на одній ялині. Один вид збирає комах тільки на самих кінчиках верхніх гілок. Другий — тільки біля стовбура в середній частині дерева. Третій — виключно в нижньому ярусі хвої.
Правило екологічної нішіУ савані вони можуть харчуватися листям одних і тих самих дерев, але жираф займає нішу верхнього ярусу (завдяки довгій шиї), а антилопи — нижнього. Дарвінові в’юрки на Галапагоських островах. Птахи розділили ніші через зміну форми дзьоба: Великий земляний в’юрок: має масивний дзьоб для розкушування великого твердого насіння. Комахоїдний деревний в’юрок: має тонкий дзьоб, щоб діставати личинок. Кактусовий в’юрок: має довгий гострий дзьоб, щоб пити нектар і їсти м'якуш кактусів, не поранившись.
Закон толерантності Шелфорда. Як мінімум, так і максимум екологічного впливу може бути обмежувальним чинником. В екології ця закономірність має назву закону толерантності Шелфорда. Це означає, що як нестача, так і надлишок будь-якого чинника (світла, води, тепла, мікроелементів) можуть бути однаково згубними. Віктор Шелфорд, американський зоолог (1877–1968) у 1913 р. - закон толерантності, відкритий на дослідах з комахами
Екологічна валентність. Екологічна валентність (екологічна толерантність) – здатність організмів успішно протистояти дії зовнішніх чинників у певному інтервалі даного біотопу, або, іншими словами, адаптованість видів до певних умов існування. Кількісно вона охоплює діапазон між нижньою і верхньою межами витривалості.
Організми за екологічною валентністю поділяють на. Стенобіонти(від грец. стенос – вузький та біос – життя) – організми, які можуть жити лише за дуже незначної зміни чинників середовища- це симбіонти, мешканці морських глибин, печер, лісів високогір’я (наприклад, колібрі, осоїди, коала, форель, риби-вудильники). Еврибіонти (від грец. еврі – широкий та біос – життя)- організми, що можуть жити за значних змін чинників середовища. Це здебільшого мешканці помірних широт (наприклад, пацюки, таргани, свині, бурий ведмідь, ворони).
