2. Поняття про оточуюче середовище і екологічні фактори,

класифікація факторів.

Всі живі види організмів перебувають в постійній взаємодії з оточуючим середовищем. Під оточуючим середовищем розуміють сукупність зовнішніх умов, які впливають на живі організми та на їх угрупування.

Взаємовплив між живими організмами і оточуючим їх середовищем, обмін речовин і енергії між ними, пристосування організмів до мінливих умов існування є невід’ємними умовами життя на Землі.

Окремі елементи чи властивості середовища, які діють на організми, називаються екологічними факторами. Серед них виділяють:

- життєво необхідні для організмів, без яких останні не можуть жити, рости і розвиватися (світло, тепло, мінеральні солі, вода тощо);

- екологічні фактори, які не є обхідними для організмів, але впливають на них (димові гази, вітер, радіоактивність тощо);

- фактори, до яких організми ставляться завжди або певний час байдуже (інертні гази атмосфери).

Фактори середовища різноманітні. Вони можуть бути необхідним чи, навпаки, шкідливими для живих істот, сприяти чи перешкоджати виживанню і розмноженню. Екологічні фактори мають різну природу і специфіку дії. Їх поділяють на абіотичні, біотичні і антропогенні (рис.2.).

Абіотичні фактори – це фактори неорганічного середовища, їх поділяють в свою чергу на:

‒ кліматичні – світло, тепло, волога;

‒ ґрунтові – механічний склад, фізичні властивості, хімізм та мікробіологія

ґрунтів;

‒ топографічні фактори – висота над рівнем моря, рельєф.

Р ис.2. Екологічні фактори та їх класифікація.

Біотичні фактори – це фактори впливу живих істот одна на одну.

Їх поділяють на:

‒ фітогенні – вплив рослин (симбіоз, паразитизм тощо);

‒ зоогенні – вплив тварин (поїдання, витоптування, запилення тощо).

Антропогенні фактори – це форми людської діяльності, які призводять до змін природи як середовища існування інших видів або безпосередньо впливають на їх життя.

За характером впливу на організм розрізняють екологічні фактори, які діють прямо (безпосередньо впливають на обмін речовин, розвиток) або опосередковано (впливають на організм через зміну інших факторів). Однак, такий поділ не зовсім правомірний, оскільки один і той же фактор може діяти і прямо (наприклад, дія тепла на ріст), і опосередковано (дія тепла на вологість ґрунту і через неї, опосередковано, - на водний режим рослин).

3. Абіотичний фактор – світло.

Світло – один із найбільш важливих для життя тварин і особливо рослин абіотичних факторів.

Його роль визначається перш за все особли­вою позицією рослин у біосфері як автотрофів, що утворюють органічну речовину з простих неорганічних сполук з використанням для синтезу енергії сонячного випромінювання (недарма цей процес названо фото­синтезом).

З деякими особливостями світлового режиму тісно пов'язана географічна розпов­сюдженість рослин. Світло здійснює безпосередній вплив на ріст, на процеси диференціації у клітинах та тканинах, на органоутворення.

На видиме проміння сонця припадає приблизно половини всієї “променистої енергії”, яка поступає на Землю. Решту 50% складають невидимі інфрачер­воні промені, близько 1% – ультрафіолетові.

Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 250-300нм стимулюють у тварин утворення вітаміну D, з довжиною хвилі 200-300нм згубно діють на мікроорганізми, а з довжиною хвилі 380-400нм – володіють високою фотосинтезуючою активністю.

Рис.3. Біологічна дія різних ділянок спектра сонячного проміння.

За відношенням до світла розрізняють три основні групи рослин:

світлолюбні (геліофіти) – зустрічаються майже виключно на відкритих місцях існування і сильне затінення діє на них пригнічуюче.

До цієї групи відносяться види південних пустель, тундри, високогір'я, рослини першого ярусу (мати-й-мачуха, молодило, очиток їдкий тощо);

тіньові (сциофіти) – в природних умовах не ростуть на яскраво освітлених місцях. До цієї групи належать види значно затінених місць існування, які ростуть у печерах, розщілинах скель, на водних глибинах тощо (кислиця, майник дволистий та ін.);

тіневитривалі – можуть рости при повному денному світлі, але краще розвиваються при деякому затіненні. До цієї групи відносяться більшість видів лісової зони.

У більшості рослин світловий період доби є періодом їх найвищої активності, однак і серед них є види, цвітіння яких проходить у темний період доби. Так, нічна красуня (мірабіліс), тютюн запашний відкривають квіти близько 8 години вечора, матіола дворога – майже о 9 годині, а біля 5 години ранку її квіти закриваються. З настанням повної темряви розквітає цариця ночі – селеноцереус із Центральної Америки.

У тварин розрізняють види світлолюбиві (фотофіли) і тінелюбиві (фотофоби). Світло для тварин є необхідною умовою зорової орієнтації у просторі, бачення. Деякі тварини, наприклад, гримучі змії, бачать інфрачервону частину спектра і полюють у темряві. Бджоли сприймають значну частину ультрафіолетових променів, але не розрізняють червоних.

Інтенсивність освітлення впливає на активність тварин, визначаючи серед них види, які ведуть присмерковий, нічниіі і денний спосіб життя. Наприклад, травневі хрущі починають літати лише о 21–22 годині і закінчують польоти відразу після опівночі. Лише у присмерку літають метелики бражників, а комарі активні з вечора до ранку.

Летючі миші вилітають на полювання лише після заходу сонця і перед його сходом. З настанням сутінок виходить на полювання їжак, з'яаляється у повітрі козодій.

Така властивість організмів сприймати співвідношен­ня тривалості дня і ночі одержала назву фотоперіодизму.

Ритмічні зміни морфологічних, біохімічних та фізіологічних властивостей і функцій організмів під впливом чергування і тривалості освітлення називається фотоперіодизмом.

По відношенню до світла розрізняють такі рослини:

— рослини короткого дня, у яких початок квітування відбувається при тривалості світлового періоду доби 12 годин і менше (конопля, капуста, хризантеми тощо);

— рослини довгого дня, яким для успішного квітування і подальшого розвитку необхідна тривалість безперервного світлового періоду більше 12 годин на добу (льон, цибуля, овес, морква, картопля, пшениця тощо);

— фотоперіодично нейтральні рослини, у яких розвиток генеративних органів настає в широкому інтервалі тривалості періоду освітленості. До групи відносять виноград, кульбабу, бузок, флокси тощо.

Тварини, особливо комахи, також чутливо реагують на тривалість дня. Лише в умовах довгого дня розвивається білан капустяний, березовий п’ядун. Типовими представниками короткого дня є багато совок, шовкопряд, сарана.

Фотоперіодизм рослин і тварин — це спадково закріплена і генетично зумовлена ознака.