3 Периодические и непериодические факторы и их воздействие на организм.
По характеру воздействий рассматривают периодические и непериодические экологические факторы, с действием которых связаны приспособительные возможности организмов и природных экосистем к изменениям внешних воздействий.
Периодические постоянно оказывают воздействие на живые организмы и изменение воздействие меняется регулярно.
Периодичность: суточная, годовая, сезонная. Периодические факторы: первичные, вторичные. По длительности и интенсивности воздействия различают первичные и вторичные экологические факторы окружающей среды.
Первичные-экологические факторы оказывающие воздействие на организмы с начала появления жизни. Это свет, температура, вода.
Вторичные –компоненты окружающей среды которых не было и к которым организмы должны привыкнуть.
Вторичные факторы— это следствие изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от температуры; растительная пища, зависящая от цикличности в развитии растений и др.
Первичные и вторичные факторы являются периодическими.На периодические факторы у организмов вырабатываются приспособительные факторы- адаптация.
Непериодические факторы ,которые оказывают воздействие спонтанно и без наличия повторяющегося ритма. Это может быть извержение вулканов, выброс загрязняющих веществ в окружающую среду ,нападения хищников и др..
Понятие об адаптации организмов к экологическим факторам.
Способность видов адаптироваться к отдельным факторам или, их комплексу называется экологической валентностью или пластичностью. В зависимости от пластичности видов меняется их способность выживать в условиях меняющихся факторов для приспособленных к широким изменениям применяют термин "эври” (от греч. "эври” – широкий), для неприспособленных – "стено” (греч. "стенос” – узкий).
Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, гелиоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. Животные и растения вынуждены приспосабливаться к множеству факторов в процессе эволюции и естественного отбора на генетическом уровне. Выработанные в процессе эволюции и закрепленные в наследственной информации особенности живых организмов, обеспечивающих их нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов, называются адаптациями.
Адаптации могут быть разных видов:
морфологические адаптации (приспособление строения организмов к среде или изменение в строении), например, растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение хорошо приспособлено к минимальным потерям влаги;
физиологические адаптации - изменение ферментативного набора в организме (приспособление пищеварительного тракта к составу пищи). Например, обитатели пустынь способны обеспечивать свою потребность во влаге путем биохимического окисления жиров;
поведенческие (этологические) адаптации - это приспособление поведения животных к различным условиям среды (температурным условиям, динамике влажности, освещенности и другим факторам).
Экологическая пластичность организмов. Экологическая валентность организма.
Экологическая пластичность организмов (экологическая валентность) - степень приспособляемости вида к изменениям фактора среды. Выражается диапазоном значений факторов среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность. Чем шире диапазон, тем больше экологическая пластичность.
Экологическая пластичность может рассматриваться как по отношению к отдельному фактору, так и по отношению к комплексу экологических факторов. Способность видов переносить значительные изменения определенных факторов означается соответствующим термином с приставкой "эври":
Эвритермные (пластичны к температуре)
эвриголинные (соленость воды)
эврифотные (пластичны к свету)
эвригигрические (пластичны к влажности)
эвриойкные (пластичны к месту обитания)
эврифагные (пластичны к пище).
Организмы с широким диапазоном толерантности обозначаются приставкой "эври-", а с узким диапазоном – приставкой "стено-",например:
Стенобионт- организм, требующий строго определенных условий среды. Пример: форель не может переносить большие колебания температур.
Эврибионт- организм, способный жить в различных, порой резко отличающихся друг от друга условиях среды. Пример: волк живет во всех географических зонах.
Например, в водной среде больше стенобионтов, так как она по своим свойствам относительно стабильна и амплитуды колебания отдельных факторов малы. В более динамичной воздушно-наземной среде преобладают эврибионты. Молодые и старые организмы, как правило, требуют более однородных условий среды.
Эврибионты широко распространены, а стенобионтность суживает ареалы; однако в некоторых случаях благодаря высокой специализированности стенобионтам принадлежат обширные территории. Например, рыбоядная птица скопа является типичным стенофагом, но по отношению к другим факторам среды-эврибионтом. В поисках необходимой пищи птица способна преодолевать в полете большие расстояния, поэтому занимает значительный ареал.
4 Понятие о загрязнении, как избыточном воздействии экологического фактора с точки закона Шелфорда.
Значения факторов, за границами которых нормальная жизнедеятельность невозможна, называется пределом выносливости. Различают верхний и нижний пределы (лимитирующие факторы). В 1913 г. американским зоологом В. Э. Шелфордом был сформулирован закон толерантности, или лимитирующих факторов: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Можно сделать вывод из этого закона: любое вещество, находящееся в среде в избытке и ограничивающее развитие организмов, является загрязнителем.
Закономерности воздействия одного фактора на организм. Закон толерантности Шелфорда.
Закон оптимума отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов. Закон оптимума свидетельствует о мере каждого фактора для жизнеспособности организмов. На графике он выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении меры фактора.
Экологическая валентность-степень приспособляемости живого организма к изменениям условий среды. Может ворожатся количественно (t,p и др.).
Закон экологического оптимума В.Шелфорда(1913 г.): ограничивающий фактор процветания организма может быть как минимумом, так и максимумом экологического фактора, диапазон между которыми определяет пределы толерантности организма к данному фактору.
Толерантность- способность организма выносить отклонения экологических факторов среды от оптимальных для него значений. Организмы с широким диапазоном толерантности обозначаются приставкой"эври-", а с узким диапазоном - приставкой"стено-",например:
Стенобионт- организм, требующий строго определенных условий среды. Пример: форель не может переносить большие колебания температур.
Эврибионт- организм, способный жить в различных, порой резко отличающихся друг от друга условиях среды. Пример: волк живет во всех географических зонах.