Закономерности действия факторов среды на организмы
Все живые организмы постоянно находятся под воздействием окружающей среды. Температура, свет, вода, состав воздуха, другие организмы и деятельность человека влияют на рост, развитие и распространение живых существ. Эти воздействия подчиняются определённым закономерностям, знание которых помогает понять, почему одни организмы успешно живут в определённых условиях, а другие — нет.
Факторы среды и их значение
Факторы среды — это элементы окружающей среды, которые прямо или косвенно воздействуют на живые организмы. Они определяют условия существования организмов и формируют их приспособления.
Все факторы среды делят на три группы:
-
абиотические — температура, свет, влажность, давление;
-
биотические — влияние других организмов;
-
антропогенные — деятельность человека.
Действие этих факторов не хаотично, а подчиняется определённым законам экологии.
Закон оптимума
Каждый экологический фактор имеет для организма оптимальное значение, при котором жизнедеятельность протекает наиболее успешно.
Например:
-
при оптимальной температуре организм растёт и размножается;
-
при оптимальной освещённости растения активно фотосинтезируют.
При отклонении фактора от оптимума жизнедеятельность организма ухудшается, а при сильном отклонении возможна гибель.
Закон минимума
Закон минимума гласит: жизнедеятельность организма определяется тем фактором среды, который находится в наименьшем количестве или сильнее всего отклоняется от нормы.
Даже если все остальные условия благоприятны, недостаток одного фактора может ограничивать существование организма. Например:
-
недостаток воды ограничивает рост растений;
-
нехватка света тормозит фотосинтез;
-
дефицит кислорода влияет на дыхание.
Этот закон показывает, что для жизни важен баланс факторов.
Закон толерантности
Закон толерантности объясняет, что каждый организм имеет пределы выносливости к каждому фактору среды. Эти пределы включают:
-
минимум — значение фактора, ниже которого организм не выживает;
-
оптимум — наиболее благоприятное значение;
-
максимум — значение, выше которого организм погибает.
Диапазон между минимумом и максимумом называется экологической валентностью.
Экологическая валентность
Экологическая валентность — это способность организма выдерживать колебания факторов среды.
По широте экологической валентности организмы делят на:
-
эврибионты — переносят широкий диапазон условий (например, тараканы);
-
стенобионты — требуют строго определённых условий (кораллы, некоторые растения).
Чем шире экологическая валентность, тем больше возможностей для расселения организма.
Совместное действие факторов
Факторы среды не действуют поодиночке. Они влияют на организм совместно, усиливая или ослабляя действие друг друга.
Например:
-
высокая температура усиливает влияние недостатка воды;
-
при хорошем освещении растения лучше переносят пониженную температуру;
-
загрязнение среды может снижать устойчивость к другим факторам.
Поэтому оценка условий жизни всегда должна быть комплексной.
Адаптация организмов
В ходе эволюции организмы выработали различные приспособления к действию факторов среды:
-
морфологические (форма тела, покровы);
-
физиологические (особенности обмена веществ);
-
поведенческие (миграции, спячка).
Адаптации позволяют организмам выживать и размножаться в определённых условиях.
Ограничивающие факторы
Ограничивающий фактор — это фактор среды, который в данный момент сильнее всего ограничивает жизнедеятельность организма.
Например:
-
в пустыне — вода;
-
в северных районах — температура;
-
в густом лесу — свет.
Ограничивающие факторы определяют распространение организмов и границы их ареалов.
Значение закономерностей действия факторов среды
Знание этих закономерностей важно:
-
для экологии и охраны природы;
-
для сельского хозяйства;
-
для прогнозирования изменений экосистем;
-
для рационального природопользования.
Оно помогает человеку снижать негативное воздействие на природу.
Влияние человека
Деятельность человека часто изменяет действие факторов среды:
-
загрязнение снижает пределы выносливости организмов;
-
изменение климата сдвигает оптимумы;
-
разрушение местообитаний усиливает действие ограничивающих факторов.
Это может приводить к сокращению численности и исчезновению видов.
Заключение
Факторы среды оказывают решающее влияние на живые организмы, но их действие подчиняется строгим закономерностям: закону оптимума, закону минимума и закону толерантности.