§ 4.4. Параметры среды как регулирующие факторы
Параметры местообитаний рассматриваются не только как лимитирую-щие, т.е. ограничивающие развитие факторы, но и как регулирующие факторы, ускоряющие ход событий.
Все параметры среды циклически или даже периодически меняются с течением времени. Организмы реагируют на эти изменения и организуют жизнедеятельность с учетом наиболее подходящих периодов года.
Главным сигналом, на который ориентируются организмы, считается про-должительность светового дня, или фотопериод. В отличие от других факторов, фотопериод определяется периодическим обращением Земли вокруг Солнца1 и является константой для всех ландшафтов данной географической широты. Это позволяет организмам учитывать не только время года, но и широту местности.
Фотопериод регулирует годовой цикл растений и животных: стадии покоя и размножения, миграцию животных. Однако, тропические растения адаптировались к одинаковой в течение года продолжительности светового дня, которая на экваторе составляет 12 часов. Поэтому световой день менее 10 и более 14 часов служит для них лимитирующим фактором. Для остальных растений фотопериод – важнейший фактор, регулирующий закладку почек, бутонов и зимнюю паузу в развитии. Без этой паузы нормальное развитие растений невозможно. Изменяя условия освещенности оранжерей, стимулируют внесезон-ное цветение растений либо изменение окраски листьев. Фотопериод сказывается и на совместной деятельности растений и его симбионтов, например, азото-фиксирующих микроорганизмов у бобовых.
С фотопериодом связывают и работу “биологических часов”, то есть спо-собность организмов воспроизводить свои функции даже в отсутствие явной смены дня и ночи. Связывая между собой геофизические и физиологические ритмы, биологические часы позволяют организмам предвидеть суточную, сезон-ную, приливно-отливную и другие виды периодичности.
Биологические часы имеются и у человека, однако, их нормальная работа возможна лишь в течение первых недель пребывания вне естественных условий (рис. 4.2). Приведенный график отражает субъективное восприятие времени спелеологами, находящимися под землей. По прошествии 3-х недель, когда наступает относительная адаптация к новым условиям, время словно замедляется1.
“Субъективная
минута”, сек
100 50 10 Рисунок 4.2 – Субъективное ощущение хода времени спелеологами (по н.А. Агаджаняну)
4 11 22 27 37 46 54 Сутки
В аридных ландшафтах активность организмов регулирует цикличность осадков. Известно, что семена многих эндемичных видов содержат ингибиторы прорастания, которые должны быть вымыты фиксированным однократным ко-личеством осадков. И этого количества окажется достаточно для завершения всего жизненного цикла растения. В естественных условиях семена годами со-храняют жизнеспособность, ожидая подходящего дождя.
В таежной зоне подобную функцию выполняют отрицательные температуры. Например, семена сосны кедровой не прорастут, если ранее они не подверглись воздействию низких температур.
Необходимо подчеркнуть, что концепция лимитирующих и регулирующих экологических факторов не ограничивается лишь факторами физической или химической природы. Не менее важную роль как регулятор численности и расселения видов играют биологические взаимодействия.
Помимо естественных лимитирующих и регулирующих факторов, рассма-триваются и факторы антропогенной природы.