Los factores ambientales son dinámicos, cambiantes en el tiempo y el espacio. La estación cálida se reemplaza regularmente por la estación fría, se observan fluctuaciones en la temperatura y la humedad durante el día, el día cambia a la noche, etc. Todos estos son cambios naturales (naturales) en los factores ambientales. Además, como se mencionó anteriormente, una persona puede intervenir en ellos, cambiando los modos de los factores ambientales (valores absolutos o dinámica), o su composición (por ejemplo, desarrollando, produciendo y aplicando productos fitosanitarios que antes no existían en el país). naturaleza, fertilizantes minerales, etc.).).

A pesar de la variedad de factores ambientales, la diferente naturaleza de su origen, su variabilidad en el tiempo y el espacio, es posible identificar patrones generales de su impacto en los organismos vivos.

El concepto de óptimo. Ley del mínimo de Liebig

Cada organismo, cada ecosistema se desarrolla bajo una determinada combinación de factores: humedad, luz, calor, disponibilidad y composición de los recursos nutritivos. Todos los factores actúan sobre el cuerpo al mismo tiempo. La reacción del cuerpo depende no tanto del factor en sí, sino de su cantidad (dosis). Para cada organismo, población, ecosistema, existe una gama de condiciones ambientales: una gama de estabilidad, dentro de la cual se produce la actividad vital de los objetos ( Figura 2).

Figura 2.

En el proceso de evolución, los organismos han formado ciertos requisitos para las condiciones ambientales. Dosis de factores a los que llega el cuerpo mejor desarrollo y máxima productividad, corresponde a las condiciones óptimas. Con un cambio en esta dosis en la dirección de disminuir o aumentar, el organismo se suprime y cuanto más fuerte es la desviación de los valores de los factores del óptimo, mayor es la disminución de la viabilidad, hasta su muerte. Las condiciones en las que la actividad vital se deprime al máximo, pero el organismo aún existe, se denominan pesimales. Por ejemplo, en el sur, la disponibilidad de humedad es el factor limitante. Por lo tanto, en Primorie Sur, las condiciones óptimas de crecimiento forestal son características de las laderas norte de las montañas en su parte media, y las condiciones pesimales son características de las laderas sur secas con una superficie convexa.

El hecho de que limitar la dosis (o ausencia) de cualquiera de las sustancias necesarias para la planta, relacionadas tanto con macro como con microelementos, conduce al mismo resultado: una ralentización del crecimiento y el desarrollo, fue descubierto y estudiado por el químico alemán Eustace von Liebig. La regla formulada por él en 1840 se llama ley mínima de Liebig: los factores que están al mínimo en un hábitat dado tienen la mayor influencia en la resistencia de las plantas.2 Al mismo tiempo, Yu. Liebig, realizando experimentos con fertilizantes minerales, dibujó un barril con agujeros, mostrando que el agujero inferior del barril determina el nivel de líquido en él.

La ley del mínimo es válida tanto para plantas como para animales, incluidos los humanos, que son ciertas situaciones tengo que usar agua mineral o vitaminas para compensar la falta de cualquier elemento en el cuerpo.

Un factor cuyo nivel está cerca de los límites de resistencia de un organismo en particular se llama limitante (limitante). Y es a este factor al que el cuerpo se adapta (desarrolla adaptaciones) en primer lugar. Por ejemplo, la supervivencia normal de los ciervos sika en Primorye ocurre solo en los bosques de robles en las laderas del sur, ya que aquí el espesor de la nieve es insignificante y proporciona al ciervo un suministro de alimento suficiente para período de invierno... El factor limitante para los ciervos es la nieve profunda.

Posteriormente, se hicieron ajustes a la ley de Liebig. Una enmienda y adición importante es la ley del efecto ambiguo (selectivo) de un factor en varias funciones del cuerpo: cualquier factor ambiental no afecta por igual las funciones del cuerpo, un óptimo para algunos procesos, como la respiración, no es un óptimo para otros, como la digestión, y viceversa.

E. Ruebel en 1930 estableció la ley (efecto) de compensación (intercambiabilidad) de factores: la ausencia o deficiencia de algunos factores ambientales puede compensarse con otro factor cercano (similar).

Por ejemplo, la falta de luz puede compensarse con la abundancia de dióxido de carbono de una planta, y cuando los moluscos construyen las cáscaras, el calcio faltante puede ser reemplazado por estroncio. Sin embargo, las capacidades compensatorias de los factores son limitadas. Es imposible reemplazar completamente un factor por otro, y si el valor de al menos uno de ellos supera los límites superior o inferior de la resistencia del organismo, la existencia de este último se vuelve imposible, por favorables que sean los otros factores.

En 1949 V.R. Williams formuló la ley de la irremplazabilidad de los factores fundamentales: la ausencia total de factores ambientales fundamentales (luz, agua, etc.) en el medio ambiente no puede ser reemplazada por otros factores.

Este grupo de refinamientos de la ley de Liebig incluye una regla algo diferente de reacciones de fase "beneficio - daño": pequeñas concentraciones de un tóxico actúan sobre el cuerpo en la dirección de mejorar sus funciones (estimularlas), mientras que concentraciones más altas inhiben o incluso conducen a su muerte.

Esta regularidad toxicológica es cierta para muchos (por ejemplo, se sabe propiedades medicinales bajas concentraciones veneno de serpiente), pero no todas las sustancias venenosas.

Patrones generales de la influencia de los factores ambientales en los organismos vivos (leyes ambientales básicas)

Entre toda la variedad de factores ambientales, no hay ninguno que actúe sobre los organismos vivos de la misma manera. Sin embargo, con todo esto, los ecologistas han identificado patrones generales según los cuales los factores influyen en los organismos.

Los factores por sí mismos no funcionan de ninguna manera. Por su naturaleza, son intercambiables y tienen una escala de medición específica: la temperatura se mide en grados, la humedad - en porcentaje de vapor de agua, iluminación - en lux, salinidad en ppm, presión - en milibares, acidez del suelo (agua) - en hidrógeno índice, etc. Esto es lo que subraya el hecho de que el factor actúa con cierta fuerza, cuya cantidad puede medirse.

Ley óptima.

Cualquier factor ambiental puede ser percibido por el organismo de forma positiva y negativa, dependiendo de la dosis. La dosis más favorable de un factor ambiental, bajo la influencia del cual una especie (u organismo) exhibe una actividad máxima, es dosis óptima. Los ambientalistas han notado durante mucho tiempo que cada organismo tiene su propia dosis óptima de tal o cual factor. Esta es una de las leyes axiomáticas de la ecología: ley óptima.

Es posible estudiar las dosis óptimas de factores ambientales para ciertos tipos de organismos. diferentes métodos: observación y experimentación. Prueba de la existencia de condiciones óptimas para la existencia de organismos es su crecimiento intensivo y reproducción en el máximo número. Midiendo ciertas dosis de factores y comparándolas con la manifestación de la actividad vital de los organismos, es posible establecer empíricamente el óptimo de ciertos factores.

La ley de Shelford y los límites de la tolerancia.

Aunque la dosis óptima de un factor es la más favorable para los organismos, no siempre todos los organismos son capaces de consumir factores ambientales precisamente en dosis óptimas. Por lo tanto, algunos factores pueden ser desfavorables para ellos, pero de todos modos, los organismos deben sobrevivir en estas condiciones.

W. Shelford (1913) estudió el efecto de dosis desfavorables de factores ambientales sobre los organismos. Se demostró que cada organismo vivo con respecto a cualquier factor tiene sus propios límites de resistencia, mínimo y máximo, entre los cuales hay un óptimo ecológico (Fig. 1.2.1). Fuera de la resistencia, los organismos no pueden percibir el factor ambiental. Estos límites son puntos letales. La existencia de organismos fuera de ellos es imposible. Las zonas se ubican entre las dosis óptimas y letales del factor ambiental. pesimumu- supresión de la actividad vital de los organismos. Los organismos pueden existir en un pesimumu, pero no manifiestan plenamente su actividad vital (crecen mal, no se reproducen, etc.). Desde el establecimiento de la ley de Shelford aprobado mucho tiempo, durante el cual se han recopilado muchos datos sobre la tolerancia de la especie. Sobre la base de estos materiales, los ambientalistas han formulado hoy una serie de disposiciones que complementan la ley de tolerancia.

Se ha demostrado que los organismos pueden tener una amplia gama de tolerancia para un factor y, al mismo tiempo, una estrecha para otro. Tal principio, cuando el grado de resistencia a cualquier factor no significa la misma resistencia a otros factores, se conoce como La ley de la relativa independencia de adaptación. Por lo tanto, los organismos que pueden soportar grandes cambios de temperatura no necesitan estar igualmente bien adaptados a grandes fluctuaciones de humedad o salinidad.

Arroz. 1.2.1. v

Los organismos que tienen una amplia gama de tolerancias a muchos factores suelen ser los más comunes.

Si las condiciones para un factor no son óptimas para la especie, entonces, por tales razones, la zona de resistencia puede reducirse en otros factores ambientales. Por ejemplo, se sabe que la falta de nitrógeno en el suelo reduce la tolerancia a la sequía de los cereales.

El período de reproducción es el más crítico para los organismos. Algunos factores durante este período se vuelven más influyentes para los organismos. La zona de tolerancia para los individuos que se reproducen, semillas, huevos, embriones, plántulas, larvas, etc., es más estrecha que para aquellos individuos que no se reproducen. Por ejemplo, los peces salmón de mar ingresan a los ríos para desovar debido al hecho de que sus huevos y larvas de peces no toleran la salinidad del agua de mar. Es decir, el efecto desfavorable de un factor puede manifestarse no en todas las etapas del desarrollo del organismo, sino solo en ciertas etapas, cuando la vulnerabilidad al factor es mayor. Esta característica está en el corazón de A. Reglas de Tinnemann (1926) - cuál de los factores ambientales necesarios determina la densidad de población cierto tipo, actúa en la etapa de desarrollo de este organismo, que se caracteriza por la mayor vulnerabilidad.

Naturalmente, las zonas de tolerancia en diferentes organismos a diferentes factores diferirán. Comparando organismos, se puede distinguir entre ellos aquellos que tienen una amplia resistencia a muchos factores. en ecología se acostumbra llamar euribiones. Y viceversa, a diferencia del primero, se distinguen organismos en los que la resistencia de los factores ambientales es bastante baja: se han adaptado a dosis limitadas de factores. Estos últimos se llaman stenobiontami.

Por ejemplo, el pez abigarrado tremata antártico es capaz de tolerar fluctuaciones en la temperatura del agua dentro de un rango bastante estrecho de - 2 ° С a + 2 ° С. Los peces no pueden vivir a temperaturas fuera de los límites especificados. Pero la mayoría de nuestros peces de lago y estanque son capaces de tolerar temperaturas de 3-4 ° C a 20-25 ° C. Son euribiones.

Los peces de aguas profundas (abisales) también son estenobiontes, pero con respecto a la temperatura y la presión.

Aves que forman colonias de aves en las rocas mares del norte, durante el período de anidación, se manifiestan como organismos stenobiontnі. Eligen acantilados escarpados para sus nidos y solo aquí se reproducen.

Valencia ambiental.

Ancho o zona estrecha La resistencia (tolerancia) del cuerpo a cualquier factor individual o al conjunto completo de factores hace posible afirmar acerca de su el plastico, o valencia ecológica. Una especie se considera ecológicamente más adaptable, por ejemplo, hasta la temperatura, si su zona de tolerancia a este factor es lo suficientemente amplia, es decir, si se trata de una especie europea. Se dice que esta especie es plástica o tiene una alta valencia ecológica. Está claro que los organismos estenobiónicos son menos plásticos, porque tienen una valencia ecológica baja.

Los organismos con una alta valencia ecológica, por regla general, se adaptan fácilmente a la mayoría de las condiciones de vida. Esto se refleja en su distribución y número. Entonces, distingue cosmopolitas y ubikvistgv. Los primeros incluyen especies que se encuentran distribuidas casi por todo el globo, pero en el hábitat que les es característico. El diente de león es un cosmopolita típico entre las plantas y entre los animales: rata gris... Se encuentran en todos los continentes. Las ubicuidades también tienen una distribución global, pero habitan cualquier entorno con una variedad de condiciones de vida. Por ejemplo, el lobo vive en bosques de coníferas y caducifolios, estepas, montañas y tundra.

Las especies que están muy extendidas y son abundantes se consideran biológicamente progresivas.

Las especies estrechamente especializadas nunca se han extendido ni se han extendido mucho. no pueden clasificarse como biológicamente progresivas, pero existen en sus propias condiciones, en las que no tienen competidores, y si hay un competidor, las especies estrechamente adaptadas siempre tendrán una ventaja y, por lo tanto, seguirán siendo las ganadoras. Aquí actúa la regla de la especialización progresiva, que fue formulado en 1876 por PI. Depere. Según esta regla, una especie o un grupo de especies que han tomado el camino de la especialización, en su posterior desarrollo profundizará su especialización y mejorará su adaptabilidad a determinadas condiciones de vida. Esto es obvio porque los grupos ya especializados siempre serán ganadores en las condiciones a las que se hayan adaptado, y con cada nuevo paso evolutivo se volverán más especializados. Por ejemplo, apenas hay competidores para los murciélagos que reinan en el cielo nocturno, topos que llevan un estilo de vida subterráneo.

Entonces, una cosa que amenaza la existencia de tales especies son los cambios en las condiciones ecológicas del medio ambiente. Cualquier perturbación ambiental grave puede ser trágica para especies muy especializadas. Entonces, para el milano slimacoideo, este es el drenaje frecuente de los pantanos de los Everglades, como resultado de lo cual desaparecen los caracoles, el principal alimento de estas aves rapaces.

Acción directa e indirecta de factores.

La mayoría de los factores, cuidadosamente estudiados y estudiados por los ecologistas, tienen un efecto directo en el organismo. Esto no es sorprendente, porque es a través de la reacción instantánea o inmediata a la acción de un factor que se puede juzgar la naturaleza de su acción.

Pero en la naturaleza, rara vez ocurren condiciones en las que solo un factor puede cambiar. Por tanto, parecería que un simple estudio de campo de la acción de uno u otro factor nunca da resultados adecuados. A los investigadores les resulta difícil evitar otros factores y realizar experiencias de campo "puras".

Incluso si el investigador pudo hacer un experimento "puro", debe estar seguro de que en este caso el efecto no aparece. la ley de la acción ambigua de un factor sobre varias funciones), a saber: cada factor ambiental tiene un efecto diferente en diferentes funciones del cuerpo; un óptimo para algunos procesos puede convertirse en un pesimum para otros.

Por ejemplo, una serie de condiciones desfavorables de la temporada de verano (número insuficiente de días soleados, tiempo lluvioso, temperaturas relativamente bajas, etc.) tienen poco efecto en la vida de aves como los búhos. Siete luz del sol directamente innecesarios, y están bien protegidos por una cubierta de plumas de la humedad y la transferencia de calor excesiva). Pero con tales factores, la población de estas rapaces nocturnas no estará en condiciones óptimas, su número para temporada de verano puede que no solo no aumente, sino que también disminuya. Los búhos toleran la influencia directa de factores climáticos desfavorables con relativa facilidad que las condiciones desfavorables de suministro de alimentos. Las condiciones climáticas afectaron negativamente la vegetación de plantas y las poblaciones de roedores murinos (no hubo cultivo de cereales). La temporada resultó ser desfavorable para los ratones, y los búhos, que se alimentan principalmente de ellos, sufrieron falta de alimento para ellos y sus polluelos. Entonces, a través de una serie de otros factores, después de un tiempo, se siente la influencia de los factores más básicos, que directamente no tienen ningún efecto.

El efecto acumulativo de los factores ambientales.

El entorno en el que viven los organismos es una combinación de varios factores ambientales, que también se manifiestan en diferentes dosis. Es difícil imaginar que el cuerpo perciba cada factor por separado. En la naturaleza, el cuerpo reacciona a la acción de todo el conjunto de factores. Asimismo, al leer este libro ahora, percibimos involuntariamente la totalidad de esos factores ambientales que actúan sobre nosotros. No nos damos cuenta de que estamos en determinadas condiciones de temperatura, en condiciones de humedad, gravedad, campo electromagnetico Tierra, iluminación, cierta composición química aire, ruido, etc. Una gran cantidad de factores actúan sobre nosotros a la vez. Si elegimos buenas condiciones para leer un libro, entonces no prestaremos atención al efecto de los factores. Imagina que en ese momento uno de los factores cambió drásticamente y se volvió insuficiente (dejar que oscureciera) o comenzara a afectarnos demasiado (por ejemplo, hacía mucho calor o hacía mucho ruido en la habitación). Entonces reaccionaremos de manera diferente a todo el complejo de factores que nos rodean. Aunque la mayoría de factores influirán en las dosis óptimas, esto ya no nos satisfará. Así, la acción compleja de los factores ambientales no es una simple suma de la acción de cada uno de ellos. En diferentes casos, algunos factores pueden mejorar la percepción de otros. (constelación de factores), o incluso debilitar su efecto (que limita el efecto de los factores).

El efecto combinado a largo plazo de los factores ambientales provoca ciertas adaptaciones en los organismos e incluso cambios anatómicos y morfológicos en la estructura del cuerpo. La combinación de solo dos factores principales de humedad y temperatura, e incluso diferentes dosis, predetermina en tierra en escala global diferentes tipos de clima, que, a su vez, forma cierta vegetación, paisajes.

Teniendo conocimientos básicos de historia natural, se puede adivinar que en condiciones de bajas temperaturas y alta humedad, se forma una zona de tundra, con alta humedad y la temperatura - una zona de bosques tropicales húmedos, con alta temperatura y baja humedad - una zona de desiertos.

Una combinación de pares de otros factores y su efecto a largo plazo sobre los organismos puede provocar ciertos cambios anatómicos y morfológicos en los organismos. Entonces, por ejemplo, se notó que en los peces (arenque, bacalao, etc.), que viven en embalses con alta salinidad y bajas temperaturas, aumenta el número de vértebras (en la parte de la cola del esqueleto); Sirve como adaptación al movimiento en un entorno más denso. (Regla de Jordan).

También hay otras generalizaciones sobre la compleja acción a largo plazo de los factores sobre los organismos a escala global. Son más conocidas como reglas o leyes zoogeográficas.

Regla de Gloger(1833) sostiene que las razas geográficas de animales que viven en zonas cálidas y húmedas tienen una pigmentación corporal más intensa (con mayor frecuencia negra o marrón oscura) que los habitantes de regiones frías y secas (claras o blancas).

Regla de Hesse señala que los individuos de las poblaciones animales en las regiones del norte se caracterizan por una masa cardíaca relativamente mayor en comparación con los individuos de las regiones del sur.

Como ya se señaló, los factores nunca actúan sobre el cuerpo por separado y su efecto combinado nunca es una simple suma de las acciones de cada uno de ellos. A menudo sucede que con la acción combinada de factores, la acción de cada uno puede intensificarse. En general, se sabe que las heladas grandes en tiempo seco se toleran más fácilmente que las pequeñas en tiempo húmedo. Además, la sensación de frío será mayor durante las lluvias cálidas de verano, pero en presencia de viento que en tiempo tranquilo. El calor es más difícil de tolerar cuando alta humedad aire que aire seco.

Factores limitantes. Ley de Liebig.

Lo contrario del efecto acumulativo de los factores es limitar la percepción de unos factores a través de otros. Este fenómeno fue descubierto en 1840 por el químico agrícola alemán J. Liebig. Al estudiar las condiciones en las que es posible lograr altos rendimientos de cultivos de cereales, Liebig demostró que el crecimiento de las plantas, el tamaño y la estabilidad de su rendimiento dependen de la sustancia, cuya concentración es mínima. Es decir, Yu. Liebig descubrió que el rendimiento de grano a menudo está limitado por los nutrientes incorrectos que se requieren en grandes cantidades, como, por ejemplo, dióxido de carbono, nitrógeno y agua, y las que se requieren en pequeñas cantidades (por ejemplo, boro), pero que son pocas. Este principio se llama Ley del mínimo de Liebig: la resistencia de un organismo está determinada por el eslabón más débil de la cadena de sus necesidades ecológicas.

Establecida experimentalmente en plantas, la ley de Liebig se aplicó más tarde de manera más amplia. Algunos autores han ampliado la gama de factores que pueden limitar los procesos biológicos en la naturaleza y se han atribuido a los nutrientes una serie de otros factores, como la temperatura y el tiempo.

La práctica ha demostrado que para la aplicación exitosa de la ley de Liebig, se deben agregar dos principios auxiliares.

El primero es restrictivo; La ley de Liebig solo se puede aplicar en condiciones de estado estacionario, es decir, cuando la ingesta de energía y sustancias se equilibra con su salida.

Otro principio subsidiario se refiere al intercambio de factores. Así, una alta concentración o disponibilidad de una sustancia, o la acción de otro factor, puede alterar el consumo de un nutriente mínimo. A veces sucede que el organismo es capaz de sustituir una sustancia que falta por otra, químicamente similar y suficientemente representada en el medio. Este principio formó la base Ley de compensación de factores (Ley de intercambiabilidad de factores), también se conoce con el nombre del autor E. Ruebel desde 1930. Por ejemplo, los moluscos que viven en lugares donde hay mucho estroncio, lo utilizan parcialmente para construir sus válvulas (conchas) con deficiencia de calcio. La iluminación insuficiente del invernadero puede compensarse mediante un aumento en la concentración de dióxido de carbono o por el efecto estimulante de ciertas sustancias biológicamente activas (por ejemplo, giberelinas, estimulantes del crecimiento).

Pero al mismo tiempo, no te olvides de la existencia La ley de la irremplazabilidad de los factores fundamentales. (oLey Williams 1949). De acuerdo con élla ausencia total de factores ambientales fundamentales (luz, agua, dióxido de carbono, nutrientes) en el medio ambiente no puede ser reemplazada (compensada) por otros factores.

El factor limitante (limitante), como resultó más tarde, puede ser no solo el que está en el mínimo, sino incluso el que está en exceso (la dosis superior de tolerancia). Tanto la dosis mínima como la máxima de un factor (límites de tolerancia) limitan la percepción de las dosis óptimas de otros factores. Es decir, cualquier factor incómodo no contribuye a la percepción normal de otros factores óptimos.

Entonces, Ley de tolerancia (Ley de Shelford) se puede definir así: el factor limitante (limitante) para la prosperidad de un organismo puede ser al menos y un máximo de impacto ambiental, el rango entre los cuales determina el grado de resistencia (tolerancia) del organismo a este factor.

Sin embargo, con todo ello, conviene tener en cuenta una etapa más en el estudio del efecto acumulativo de los factores. En 1909, el agroquímico y fisiólogo vegetal alemán A. Mitcherlich llevó a cabo una serie de experimentos después de Liebig y demostró que la cantidad de cultivo depende no solo de un factor (incluso de un factor limitante), sino de todo el conjunto de factores que actúan al mismo tiempo. Este patrón fue nombrado La ley de la efectividad de los factores, pero en 1918 B. Baule lo renombró como La ley de la acción agregada factores naturales (por eso a veces se le llama Por la Ley de Mitcherlikha-Baule). Así, se ha establecido que en la naturaleza un factor ambiental puede actuar sobre otro. Por tanto, el éxito de una especie en el medio ambiente depende de la interacción de factores. Por ejemplo, un aumento de temperatura promueve una mayor evaporación de la humedad y una disminución de la iluminación conduce a una disminución de los requisitos de zinc de la planta, etc. Esta ley puede considerarse como una enmienda a la ley de mínimos de Liebig.

Los organismos mantienen un cierto equilibrio con el medio a través de la autorregulación. La capacidad de los organismos (poblaciones, ecosistemas) para mantener sus propiedades en un nivel bastante estable se llama homeostasis.

Entonces, la presencia y prosperidad de una determinada especie en el hábitat se debe a su interacción con toda una gama de factores ambientales. La intensidad de acción insuficiente o excesiva de cualquiera de ellos imposibilita la prosperidad y existencia misma de determinadas especies.

La naturaleza inanimada y viva que rodea a las plantas, los animales y los seres humanos se denomina hábitat. Muchos componentes individuales del medio ambiente que afectan a los organismos se denominan factores medioambientales.

Por la naturaleza del origen, se distinguen factores abióticos, bióticos y antropogénicos.

Factores abióticos son propiedades naturaleza inanimada que afectan directa o indirectamente a los organismos vivos.

Factores bioticos - todas estas son formas de influencia de los organismos vivos entre sí. Anteriormente, el impacto de los humanos en los organismos vivos también se atribuía a factores bióticos, pero ahora se distingue una categoría especial de factores generados por los humanos.

Factores antropogénicos son todas formas de actividad la sociedad humana que provocan un cambio en la naturaleza como hábitat y otras especies y afectan directamente sus vidas.

Así, todo organismo vivo está influenciado por la naturaleza inanimada, los organismos de otras especies, incluidos los humanos, y, a su vez, afecta a cada uno de estos componentes.

Las leyes del impacto de los factores ambientales en los organismos vivos.

A pesar de la variedad de factores ambientales y la diferente naturaleza de su origen, existen algunos reglas generales y los patrones de su impacto en los organismos vivos.

Una cierta combinación de condiciones es necesaria para la vida de los organismos. Si todas las condiciones ambientales son favorables, con la excepción de una, entonces esta misma condición se vuelve decisiva para la vida del organismo en cuestión. Limita (limita) el desarrollo del cuerpo, por eso se le llama factor limitante ... Inicialmente, se encontró que el desarrollo de los organismos vivos está limitado por la falta de algún componente, por ejemplo, sales minerales, humedad, luz, etc. A mediados del siglo XIX, el químico orgánico alemán J. Liebig fue el primero en demostrar experimentalmente que el crecimiento de una planta depende del nutriente que está presente en una cantidad relativamente mínima. Llamó a este fenómeno la ley del mínimo (ley de Liebig).

En la formulación moderna, la ley del mínimo suena así: la resistencia de un organismo está determinada por el eslabón más débil en la cadena de sus necesidades ecológicas. Sin embargo, como resultó más tarde, el factor limitante puede ser no solo una deficiencia, sino también un exceso de un factor, por ejemplo, la pérdida de cultivos debido a las lluvias, la sobresaturación del suelo con fertilizantes, etc. El concepto de que, junto con el mínimo, el máximo puede ser un factor limitante, fue introducido 70 años después de Liebig por el zoólogo estadounidense W. Shelford, quien formuló la ley de la tolerancia ... De acuerdo con la ley de tolerancia, el factor limitante para la prosperidad de una población (organismo) puede ser al menos y un máximo de impacto ambiental, y el rango entre ellos determina el valor de resistencia (límite de tolerancia) o la valencia ambiental de un organismo a este factor.

El rango de acción favorable del factor ambiental se denomina zona óptima (actividad de la vida normal). Cuanto más significativa es la desviación del factor del óptimo, más inhibe este factor la actividad vital de la población. Este rango se llama zona de opresión. Los valores máximos y mínimos tolerados del factor son puntos críticos más allá del cual ya no es posible la existencia de un organismo o una población.

El principio de los factores limitantes es válido para todos los tipos de organismos vivos: plantas, animales, microorganismos y se aplica tanto a factores abióticos como bióticos.

De acuerdo con la ley de tolerancia, cualquier exceso de materia o energía resulta ser un principio contaminante.

El límite de tolerancia del cuerpo cambia durante la transición de una etapa de desarrollo a otra. Los organismos jóvenes suelen ser más vulnerables y más exigentes a las condiciones ambientales que los adultos. El más crítico desde el punto de vista del impacto de varios factores es el período de reproducción: durante este período, muchos factores se vuelven limitantes. La valencia ecológica para los individuos reproductores, semillas, embriones, larvas, huevos suele ser más estrecha que para plantas adultas no reproductoras o animales de la misma especie.

Hasta ahora, hemos estado hablando del límite de tolerancia de un organismo vivo en relación a un factor, pero en la naturaleza todos los factores ambientales actúan juntos.

La zona óptima y los límites de la resistencia del cuerpo en relación con cualquier factor ambiental pueden cambiar dependiendo de la combinación en la que otros factores actúen simultáneamente. Este patrón fue nombrado interacción de factores ambientales .

Sin embargo, la compensación mutua tiene ciertos límites y es imposible reemplazar completamente uno de los factores por otro. De esto se deduce que todas las condiciones ambientales necesarias para sustentar la vida juegan un papel igual y cualquier factor puede limitar las posibilidades de existencia de organismos; esto es la ley de la equivalencia de todas las condiciones de vida .

Se sabe que cada factor tiene un efecto diferente en diferentes funciones del cuerpo. Las condiciones que son óptimas para algunos procesos, por ejemplo, para el crecimiento de un organismo, pueden resultar una zona de opresión para otros, por ejemplo, para la reproducción, y traspasar los límites de la tolerancia, es decir, llevar a la muerte. , para otros. Es por eso ciclo vital, según el cual el cuerpo en ciertos períodos realiza principalmente ciertas funciones - nutrición, crecimiento, reproducción, reasentamiento - siempre es consistente con los cambios estacionales en los factores ambientales.

Entre las leyes que determinan la interacción de un individuo o un individuo con su entorno, destaquemos la regla de conformidad de las condiciones ambientales con la predeterminación genética de un organismo. Sostiene que una especie de organismos puede existir siempre y cuando el entorno natural que la rodea corresponda a la capacidad genética de esta especie para adaptarse a sus fluctuaciones y cambios. Cada tipo de ser vivo surgió en un entorno determinado, en un grado u otro adaptado a él y la existencia ulterior de la especie es posible solo en este entorno o cerca de él. Un cambio brusco y rápido en el entorno de vida puede llevar al hecho de que las capacidades genéticas de la especie serán insuficientes para adaptarse a las nuevas condiciones. Esto, en particular, es la base de una de las hipótesis de la extinción de los grandes reptiles con un cambio brusco en las condiciones abióticas del planeta: los organismos grandes son menos variables que los pequeños, por lo que necesitan mucho más tiempo para adaptarse. En este sentido, las transformaciones fundamentales de la naturaleza son peligrosas para el presente. especies existentes, incluso para la persona misma.

La historia del conocimiento ecológico se remonta a muchos siglos. Las personas primitivas ya necesitaban tener cierto conocimiento sobre las plantas y los animales, su forma de vida, las relaciones entre ellos y con medio ambiente... Como parte del desarrollo general Ciencias Naturales También se produjo la acumulación de conocimientos, que ahora pertenecen al campo de las ciencias ambientales. La ecología surgió como una disciplina independiente e independiente en el siglo XIX.

El término Ecología (del griego ekoe - casa, logos - doctrina) fue introducido en la ciencia por el biólogo alemán Ernest Haeckel.

En 1866, en su obra "Morfología general de los organismos", escribió que esto es "... la suma de conocimientos relacionados con la economía de la naturaleza: el estudio de todo el conjunto de relaciones entre un animal y su medio ambiente, tanto orgánico e inorgánicos, y sobre todo sus relaciones amistosas u hostiles con aquellos animales y plantas con los que directa o indirectamente entra en contacto ". Esta definición clasifica la ecología como una ciencia biológica. A principios del siglo XX. la formación de un enfoque sistemático y el desarrollo de la doctrina de la biosfera, que es una vasta área de conocimiento, que incluye muchas áreas científicas de los ciclos naturales y humanitarios, incluida la ecología general, han llevado a la difusión de opiniones sobre los ecosistemas en ecología. El ecosistema se ha convertido en el principal objeto de estudio en ecología.

Un ecosistema es un conjunto de organismos vivos que interactúan entre sí y con su entorno a través del intercambio de materia, energía e información de tal manera que este un sistema permanece estable durante mucho tiempo.

El impacto humano cada vez mayor sobre el medio ambiente exigió que los límites del conocimiento ecológico se ampliaran nuevamente. En la segunda mitad del siglo XX. El progreso científico y tecnológico conllevó una serie de problemas que recibieron el estatus de global, por lo que, en el campo de la ecología, se identificaron claramente los temas del análisis comparativo de los sistemas naturales y artificiales y la búsqueda de formas de su convivencia y desarrollo armoniosos. .

En consecuencia, la estructura de la ciencia ecológica fue diferenciada y complicada. Ahora se puede representar como cuatro ramas principales con una división adicional: bioecología, geoecología, ecología humana, ecología aplicada.

Así, podemos dar una definición de la ecología como ciencia sobre las leyes generales de funcionamiento de los ecosistemas de varios órdenes, un conjunto de cuestiones científicas y prácticas de la relación entre el hombre y la naturaleza.

2. Factores ambientales, su clasificación, tipos de impacto en los organismos.

Cualquier organismo de la naturaleza está influenciado por una amplia variedad de componentes. ambiente externo... Todas las propiedades o componentes del medio ambiente que afectan a los organismos se denominan factores ambientales.

Clasificación de factores ambientales. Los factores ambientales (factores ambientales) son diversos, tienen diferente naturaleza y especificidad de acción. Se distinguen los siguientes grupos de factores ambientales:

1. Abiótico (factores de naturaleza inanimada):

a) clima - condiciones de iluminación, condiciones de temperatura, etc.;

b) edáfico (local): suministro de agua, tipo de suelo, terreno;

c) orográfica - corrientes de aire (viento) y de agua.

2. Los factores bióticos son todas las formas de influencia de los organismos vivos entre sí:

Plantas Plantas. Plantas Animales. Plantas Setas. Plantas Microorganismos. Animales Animales. Setas de animales. Microorganismos animales. Setas Setas. Hongos Microorganismos. Microorganismos Microorganismos.

3. Los factores antropogénicos son todas las formas de actividad de la sociedad humana que provocan cambios en el hábitat de otras especies o afectan directamente sus vidas. El impacto de este grupo de factores ambientales aumenta rápidamente de año en año.

Los tipos de impacto de los factores ambientales en los organismos. Los factores ambientales afectan a los organismos vivos de diversos tipos. Ellos pueden ser:

Irritantes que contribuyen a la aparición de cambios fisiológicos y bioquímicos adaptativos (adaptativos) (hibernación, fotoperiodismo);

Limitadores que cambian la distribución geográfica de los organismos debido a la imposibilidad de existir en estas condiciones;

Modificadores que provocan cambios morfológicos y anatómicos en los organismos;

Señales que indican cambios en otros factores ambientales.

Patrones generales de acción de los factores ambientales:

Debido a la extrema variedad de factores ambientales, varios tipos de organismos, al experimentar su influencia, responden a ella de diferentes maneras, sin embargo, se pueden identificar una serie de leyes generales (patrones) de acción de los factores ambientales. Detengámonos en algunos de ellos.

1. Ley del óptimo

2. La ley de la individualidad ecológica de las especies

3. La ley del factor limitante (limitante)

4. La ley de la acción ambigua

3. Regularidades de la acción de los factores ambientales sobre los organismos.

1) La regla del óptimo. Para un ecosistema, un organismo o una determinada etapa del mismo

desarrollo hay un rango del valor más favorable del factor. Dónde

los factores son favorables, la densidad de población es máxima. 2) Tolerancia.

Estas características dependen del entorno en el que viven los organismos. Si ella

estable en su

amigos, tiene más posibilidades de supervivencia de organismos.

3) La regla de interacción de factores. Algunos factores pueden mejorar o

mitigar el efecto de otros factores.

4) La regla de los factores limitantes. Considere la deficiencia o

el exceso afecta negativamente a los organismos y limita la posibilidad de manifestación. fuerza

acciones de otros factores. 5) Fotoperiodismo. Bajo fotoperiodismo

comprender la respuesta del cuerpo a la duración del día. Reacción a un cambio de luz.

6) Adaptación al ritmo de los fenómenos naturales. Adaptación a diario y

ritmos estacionales, eventos de mareas, ritmos de actividad solar,

fases lunares y otros fenómenos que se repiten con estricta periodicidad.

Eq. valencia (plasticidad) - la capacidad de org. adaptarse a dep. factores medioambientales Miércoles.

Regularidades de la acción de los factores ambientales sobre los organismos vivos.

Factores ambientales y su clasificación. Todos los organismos son potencialmente capaces de reproducción y dispersión ilimitadas: incluso las especies que llevan un estilo de vida adjunto tienen al menos una fase de desarrollo en la que son capaces de propagarse activa o pasivamente. Pero al mismo tiempo, la composición de especies de los organismos que viven en diferentes zonas climáticas no se mezcla: cada uno de ellos tiene un cierto conjunto de especies de animales, plantas y hongos. Esto se explica por la limitación de la reproducción y dispersión excesiva de organismos por determinadas barreras geográficas (mares, sierras, desiertos, etc.), factores climáticos (temperatura, humedad, etc.), así como las relaciones entre especies individuales.

Según la naturaleza y características de la acción, los factores ambientales se dividen en abióticos, bióticos y antropogénicos (antrópicos).

Los factores abióticos son componentes y propiedades de naturaleza inanimada que afectan directa o indirectamente a los organismos individuales y sus grupos (temperatura, iluminación, humedad, composición gaseosa del aire, presión, composición salina del agua, etc.).

Un grupo separado de factores ambientales incluye diversas formas actividad económica de una persona, cambiando el estado del hábitat de varios tipos de seres vivos, incluida la persona misma (factores antropogénicos). Durante un período relativamente corto de existencia humana como especie biológica, sus actividades han cambiado radicalmente la apariencia de nuestro planeta y cada año esta influencia sobre la naturaleza está aumentando. La intensidad de la acción de algunos factores ambientales puede permanecer relativamente estable durante largos períodos históricos de desarrollo de la biosfera (por ejemplo, radiación solar, gravedad, composición salina del agua de mar, composición gaseosa de la atmósfera, etc.). La mayoría de ellos son de intensidad variable (temperatura, humedad, etc.). El grado de variabilidad de cada uno de los factores ambientales depende de las características del hábitat de los organismos. Por ejemplo, la temperatura en la superficie del suelo puede variar significativamente según la estación o el día, el clima, etc., mientras que en los cuerpos de agua a profundidades de más de unos pocos metros, casi no hay descensos de temperatura.

Los cambios en los factores ambientales pueden ser:

Periódico, según la hora del día, la época del año, la posición de la Luna con respecto a la Tierra, etc .;

No periódicas, por ejemplo, erupciones volcánicas, terremotos, huracanes, etc .;

Dirigido a períodos de tiempo históricos significativos, por ejemplo, cambios en el clima de la Tierra asociados con la redistribución de la proporción de tierra y océanos.

Cada uno de los organismos vivos se adapta constantemente a todo el complejo de factores ambientales, es decir, al medio ambiente, regulando los procesos de la vida de acuerdo con los cambios en estos factores. El hábitat es un conjunto de condiciones en las que viven determinados individuos, poblaciones, agrupaciones de organismos.

Regularidades de la influencia de los factores ambientales en los organismos vivos. A pesar de que los factores ambientales son muy diversos y de naturaleza diferente, se observan algunos patrones de su influencia en los organismos vivos, así como las reacciones de los organismos a la acción de estos factores. Las adaptaciones de los organismos a las condiciones de su entorno se denominan adaptaciones. Se producen en todos los niveles de organización de la materia viva: desde la molecular hasta la biogeocenótica. Las adaptaciones son inestables, ya que cambian en el curso del desarrollo histórico de las especies individuales, dependiendo de los cambios en la intensidad de la acción de los factores ambientales. Cada tipo de organismo se adapta a determinadas condiciones de existencia de una manera especial: no hay dos especies estrechamente relacionadas que sean similares en sus adaptaciones (la regla de la individualidad ecológica). Así, el topo (la serie Insectívora) y la rata topo (la serie Roedor) están adaptados para existir en el suelo. Pero el topo excava pasajes con la ayuda de las extremidades anteriores y la rata topo, los incisivos, arrojando la tierra con la cabeza.

Una buena adaptación de los organismos a un determinado factor no significa la misma adaptación a otros (la regla de la relativa independencia de adaptación). Por ejemplo, los líquenes, que pueden asentarse en sustratos pobres en materia orgánica (como rocas) y soportar períodos secos, son muy sensibles a la contaminación del aire.

También existe una ley del óptimo: cada factor tiene un efecto positivo en el cuerpo solo dentro de ciertos límites. La intensidad de la influencia del factor ecológico favorable para organismos de cierto tipo se denomina zona óptima. Cuanto más se desvía la intensidad de la acción de un determinado factor ambiental otoptimal en una u otra dirección, más pronunciado es su efecto depresor sobre los organismos (zona pessimum). El valor de la intensidad del impacto del factor ambiental, según el cual la existencia de organismos se vuelve imposible, se denomina límites superior e inferior de resistencia (puntos críticos de máximo y mínimo). La distancia entre los límites de resistencia determina la valencia ecológica de una determinada especie en relación con un factor particular. En consecuencia, la valencia ecológica es el rango de intensidad de la influencia del factor ecológico, en el que es posible la existencia de una determinada especie.

La amplia valencia ecológica de los individuos de una determinada especie con respecto a un factor ecológico específico se designa con el prefijo "evry-". Entonces, los zorros árticos pertenecen a los animales europeos, ya que pueden soportar fluctuaciones de temperatura significativas (dentro de los 80 ° C). Algunos invertebrados (esponjas, kilchakiv, equinodermos) pertenecen a los organismos euribáticos, por lo que se asientan desde la zona costera a grandes profundidades, soportando importantes fluctuaciones de presión. Las especies que pueden vivir en una amplia gama de fluctuaciones de varios factores ambientales se denominan eurybiontnyms. La valencia ecológica estrecha, es decir, la incapacidad de resistir cambios significativos en un determinado factor ambiental, se denota con el prefijo "steno-" (por ejemplo, estenotermia, estenobionte, estenobionte, etc.).

El óptimo y los límites de la resistencia del organismo en relación con un determinado factor dependen de la intensidad de la acción de otros. Por ejemplo, en un clima seco y tranquilo, es más fácil soportar las bajas temperaturas. Entonces, el óptimo y los límites de resistencia de los organismos en relación con cualquier factor ambiental pueden cambiar en una determinada dirección, dependiendo de la fuerza y ​​en qué combinación actúan otros factores (el fenómeno de interacción de factores ambientales).

Pero la compensación mutua de factores ecológicos vitales tiene ciertos límites y ninguno puede ser reemplazado por otros: si la intensidad de la acción de al menos un factor va más allá de los límites de la resistencia, la existencia de la especie se vuelve imposible, a pesar de la intensidad óptima de la acción de otros. Por lo tanto, la falta de humedad inhibe el proceso de fotosíntesis incluso con una iluminación y una concentración de CO2 óptimas en la atmósfera.

Un factor cuya intensidad de acción va más allá de los límites de la resistencia se llama restrictivo. Los factores limitantes determinan el territorio del asentamiento de la especie (rango). Por ejemplo, la propagación de muchas especies de animales hacia el norte se ve limitada por la falta de calor y luz, y hacia el sur por un déficit de humedad similar.

Por tanto, la presencia y prosperidad de una determinada especie en un hábitat determinado se debe a su interacción con toda una gama de factores ambientales. La intensidad de acción insuficiente o excesiva de cualquiera de ellos es imposible para la prosperidad y la existencia misma de determinadas especies.

Los factores ambientales son todos los componentes del medio ambiente que afectan a los organismos vivos y sus agrupaciones; se dividen en abióticos (componentes de la naturaleza inanimada), bióticos (diversas formas de interacción entre organismos) y antropogénicos (diversas formas de actividad económica humana).

La adaptación de los organismos a las condiciones ambientales se llama adaptaciones.

Cualquier factor ambiental tiene solo ciertos límites de efecto positivo en los organismos (la ley del óptimo). Los límites de la intensidad de la acción del factor, según los cuales la existencia de organismos se vuelve imposible, se denominan límites superior e inferior de resistencia.

El óptimo y los límites de resistencia de los organismos en relación con cualquier factor ambiental pueden variar en una determinada dirección, dependiendo de la intensidad y en qué combinación actúan otros factores ambientales (el fenómeno de interacción de factores ambientales). Pero su compensación mutua es limitada: ningún factor vital puede ser reemplazado por otros. Un factor ecológico que va más allá de los límites de la resistencia se llama restrictivo, determina el rango de una determinada especie.

plasticidad colológica de organismos

Plasticidad ecológica de los organismos (valencia ecológica): el grado de adaptabilidad de una especie a los cambios en el factor ambiental. Se expresa mediante el rango de valores de los factores ambientales, dentro de los cuales una especie determinada mantiene una actividad vital normal. Cuanto más amplio sea el rango, mayor será la plasticidad ambiental.

Las especies que pueden existir con pequeñas desviaciones del factor del óptimo se denominan altamente especializadas, y las especies que pueden resistir cambios significativos en el factor se denominan ampliamente adaptadas.

La plasticidad ambiental se puede considerar tanto en relación con un factor individual como en relación con un complejo de factores ambientales. La capacidad de las especies para tolerar cambios significativos en ciertos factores se indica mediante el término correspondiente con el prefijo "evri":

Eurythermal (plástico a temperatura)

Eurigolina (salinidad del agua)

Eurythotics (plástico a la luz)

Eurygyric (plástico a la humedad)

Euryoic (plástico para el hábitat)

Euryphagous (plástico a la comida).

Las especies adaptadas a pequeños cambios en este factor se denominan con el prefijo "steno". Estos prefijos se utilizan para expresar el grado relativo de tolerancia (por ejemplo, en las especies estenotérmicas, la temperatura ecológica óptima y pessimum están muy juntas).

Especies con una amplia plasticidad ecológica en relación con un complejo de factores ecológicos: euribiontes; las especies con baja adaptabilidad individual son estenobiontes. El euribionismo y el istenobionismo caracterizan diferentes tipos de adaptación de los organismos a la supervivencia. Si los euribiontes se desarrollan durante mucho tiempo en buenas condiciones, pueden perder su plasticidad ecológica y desarrollar los rasgos de los estenobiontes. Las especies que existen con fluctuaciones significativas en el factor adquieren una mayor plasticidad ecológica y se convierten en euribiontes.

Por ejemplo, hay más estenobiontes en el medio acuático, ya que es relativamente estable en sus propiedades y las amplitudes de las fluctuaciones de los factores individuales son pequeñas. En un entorno aire-tierra más dinámico, predominan los euribiontes. En los animales de sangre caliente, la valencia ecológica es más amplia que en los de sangre fría. Los organismos jóvenes y viejos tienden a requerir condiciones ambientales más uniformes.

Los euribiontes están muy extendidos y la estenobionticidad reduce sus rangos; sin embargo, en algunos casos, debido a la alta especialización de los estenobiontes, pertenecen vastos territorios. Por ejemplo, el águila pescadora es un estenófago típico, pero en relación con otros factores ambientales, es un euribionte. En busca del alimento necesario, el ave es capaz de viajar largas distancias en vuelo, por lo que ocupa un rango significativo.

La plasticidad es la capacidad de un organismo de existir en un cierto rango de valores de un factor ambiental. La plasticidad está determinada por la velocidad de reacción.

Según el grado de plasticidad en relación con los factores individuales, todos los tipos se dividen en tres grupos:

Los estenótopos son especies que pueden existir en un rango estrecho de valores del factor ecológico. Por ejemplo, la mayoría de las plantas de los bosques ecuatoriales húmedos.

Los euritopos son especies ampliamente plásticas capaces de asimilar varios hábitats, por ejemplo, todas las especies cosmopolitas.

Los mesótopos ocupan una posición intermedia entre los estenótopos y los euritopos.

Cabe recordar que una especie puede ser, por ejemplo, un estenótopo para un factor y un euritopo para otro, y viceversa. Por ejemplo, una persona es euritópica en relación con la temperatura del aire, pero estenotópica en el contenido de oxígeno.

El hábitat es la parte de la naturaleza que rodea a un organismo vivo y con la que interactúa directamente. Las partes constituyentes y las propiedades del medio ambiente son diversas y cambiantes. Cualquier criatura viviente vive en un mundo complejo y cambiante, adaptándose constantemente a él y regulando su actividad vital de acuerdo con sus cambios.

La adaptación de los organismos al medio ambiente se llama adaptación. La capacidad de adaptación es una de las propiedades básicas de la vida en general, ya que brinda la posibilidad misma de su existencia, la capacidad de los organismos para sobrevivir y reproducirse. Las adaptaciones se manifiestan en diferentes niveles: desde la bioquímica de las células y el comportamiento de los organismos individuales hasta la estructura y el funcionamiento de las comunidades y sistemas ecologicos... Las adaptaciones surgen y cambian durante la evolución de las especies.

Las propiedades individuales o elementos del medio ambiente que afectan a los organismos se denominan factores ambientales. Los factores ambientales son diversos. Pueden ser necesarios o, a la inversa, perjudiciales para los seres vivos, facilitar o dificultar la supervivencia y la reproducción. Los factores ambientales son de diferente naturaleza y especificidad de acción. Los factores ambientales se dividen en abióticos y bióticos, antropogénicos.

Los factores abióticos (temperatura, luz, radiación radiactiva, presión, humedad del aire, composición de sal del agua, viento, corrientes, terreno) son todas propiedades de la naturaleza inanimada que afectan directa o indirectamente a los organismos vivos.

Los factores bióticos son las formas de influencia de los seres vivos entre sí. Cada organismo experimenta constantemente la influencia directa o indirecta de otras criaturas, entra en contacto con representantes de su propia especie y otras especies: plantas, animales, microorganismos, depende de ellos y tiene un efecto sobre ellos. Rodeando mundo orgánico - componente entorno de todo ser vivo.

Las interconexiones de organismos son la base de la existencia de biocenosis y poblaciones; su consideración pertenece al campo de la sinecología.

Los factores antropogénicos son formas de actividad de la sociedad humana que provocan cambios en la naturaleza como hábitat de otras especies o afectan directamente sus vidas. En el curso de la historia de la humanidad, el desarrollo de la caza primero, y luego la agricultura, la industria y el transporte ha cambiado enormemente la naturaleza de nuestro planeta. La importancia de los impactos antropogénicos en todo el mundo viviente de la Tierra sigue creciendo rápidamente.

Aunque una persona influya fauna silvestre a través de un cambio en los factores abióticos y las relaciones bióticas de las especies, las actividades de las personas en el planeta deben distinguirse como una fuerza especial que no encaja en el marco de esta clasificación. En la actualidad, casi todo el destino de la cubierta viviente de la tierra y todo tipo de organismos está en manos de la sociedad humana, dependiendo de la influencia antropogénica sobre la naturaleza.

El mismo factor ambiental ha significado diferente en la vida de los organismos que conviven diferentes tipos... Por ejemplo, un viento fuerte en invierno es desfavorable para los animales grandes que viven abiertamente, pero no afecta a los más pequeños, que escondo en madrigueras o bajo la nieve. La composición de sal del suelo es importante para la nutrición de las plantas, pero es indiferente para la mayoría de los animales terrestres, etc.

Los cambios en los factores ambientales a lo largo del tiempo pueden ser: 1) regular-periódico, cambiando la fuerza del impacto en relación con la hora del día o la estación del año o el ritmo del flujo y reflujo en el océano; 2) irregular, sin una periodicidad clara, por ejemplo, cambios las condiciones climáticas v diferentes años, fenómenos de naturaleza catastrófica - tormentas, aguaceros, deslizamientos de tierra, etc.; 3) dirigido por períodos de tiempo conocidos, a veces largos, por ejemplo, durante un enfriamiento o calentamiento del clima, crecimiento excesivo de cuerpos de agua, pastoreo constante del ganado en la misma zona, etc.

Los factores ambientales del medio tienen diversos efectos sobre los organismos vivos, es decir, pueden influir como estímulos que provocan cambios adaptativos en las funciones fisiológicas y bioquímicas; como restricciones que imposibilitan la existencia en las condiciones dadas; como modificadores que provocan cambios anatómicos y morfológicos en los organismos; como señales que indican cambios en otros factores ambientales.

A pesar de la amplia variedad de factores ambientales, se pueden identificar una serie de patrones generales en la naturaleza de su impacto en los organismos y en las respuestas de los seres vivos.

1. La ley del óptimo. Cada factor tiene solo ciertos límites influencia positiva sobre organismos. El resultado de la acción de un factor variable depende principalmente de la fuerza de su manifestación. La acción tanto insuficiente como excesiva del factor afecta negativamente la actividad vital de los individuos. La fuerza de influencia favorable se llama zona de óptimo del factor ecológico, o simplemente el óptimo para organismos de una especie dada. Cuanto más fuertes sean las desviaciones del óptimo, más pronunciado será el efecto depresor de este factor sobre los organismos (zona pesimum). Los valores máximos y mínimos tolerables del factor son puntos críticos, más allá de los cuales la existencia ya no es posible, se produce la muerte. Los límites de resistencia entre puntos críticos se denominan valencia ecológica de los seres vivos en relación con un factor ambiental específico.

Los representantes de diferentes al-dov difieren mucho entre sí tanto en la posición del óptimo como en la valencia ecológica. Entonces, por ejemplo, los zorros árticos en la tundra pueden tolerar fluctuaciones de temperatura del aire en el rango de aproximadamente 80 ° C (de +30 a -55 ° C), mientras que los crustáceos de agua cálida Cepilia mirabilis pueden soportar cambios de temperatura del agua en el rango de no más de 6 ° C (de 23 a 29C). Una misma fuerza de manifestación de factores puede ser óptima para una especie, pesimista para otra e ir más allá de los límites de resistencia para una tercera.

La amplia valencia ecológica de la especie en relación con los factores ambientales abióticos se indica mediante la adición del prefijo "evry" al nombre del factor. Especies euritérmicas - que soportan fluctuaciones significativas de temperatura, euribato - una amplia gama de presiones, eurihalina - diversos grados de salinidad del medio ambiente.

La incapacidad para tolerar fluctuaciones significativas del factor, o valencia ecológica estrecha, se caracteriza por el prefijo "esteno" - especies estenotérmicas, estenobáticas, estenohalinas, etc. que son capaces de adaptarse a diferentes condiciones ambientales - euribiónicas.

2. Ambigüedad del efecto de un factor sobre diferentes funciones. Cada factor tiene un efecto diferente en diferentes funciones corporales. Un óptimo para algunos procesos puede ser un pesimum para otros. Entonces, la temperatura del aire de 40 a 45 ° C en animales de sangre fría aumenta en gran medida la tasa de procesos metabólicos en el cuerpo, pero inhibe la actividad motora y los animales caen en letargo térmico. Para muchos peces, la temperatura del agua que es óptima para la maduración de los productos reproductivos es desfavorable para el desove, que ocurre en un rango de temperatura diferente.

El ciclo de vida, en el que en determinados períodos el organismo realiza principalmente determinadas funciones (nutrición, crecimiento, reproducción, dispersión, etc.), siempre es coherente con los cambios estacionales en el complejo de factores ambientales. Los organismos móviles también pueden cambiar de hábitat para implementación exitosa todas sus funciones vitales.

3. Variabilidad, variabilidad y diversidad de respuestas a la acción de factores ambientales en individuos individuales de la especie. El grado de resistencia, los puntos críticos, las zonas óptimas y pesimales de los individuos individuales no coinciden. Esta variabilidad está determinada tanto por las cualidades hereditarias de los individuos como por el sexo, la edad y las diferencias fisiológicas. Por ejemplo, la mariposa polilla del molino, una de las plagas de los productos de harina y cereales, tiene un efecto "crítico temperatura mínima para orugas -7 ° С, para formas adultas - 22 ° С, y para huevos -27 ° С. La escarcha a 10 ° C mata las orugas, pero no es peligrosa para los adultos y los huevos de esta plaga. En consecuencia, la valencia ecológica de una especie es siempre más amplia que la valencia ecológica de cada individuo individual.

4. Las especies se adaptan a cada uno de los factores ambientales de forma relativamente independiente. El grado de resistencia a cualquier factor no significa la correspondiente valencia ecológica de la especie en relación con otros factores. Por ejemplo, las especies que toleran grandes variaciones de temperatura no necesitan adaptarse también a grandes fluctuaciones en el régimen de humedad o sal. Las especies euritérmicas pueden ser estenohalinas, estenobatos o viceversa. Las valencias ecológicas de una especie en relación con diferentes factores pueden ser muy diversas. Esto crea una extraordinaria variedad de adaptaciones en la naturaleza. El conjunto de valencias ecológicas en relación a diferentes factores ambientales constituye el espectro ecológico de la especie.

5. La discrepancia entre los espectros ecológicos de determinadas especies. Cada especie es específica en sus capacidades ecológicas. Incluso en especies que son similares en formas de adaptación al medio ambiente, existen diferencias en relación con cualquier factor individual.

La regla de la individualidad ecológica de las especies fue formulada por el botánico ruso L. G. Ramenskiy (1924) en relación con las plantas, y luego fue ampliamente confirmada por estudios zoológicos.

6. Interacción de factores. La zona óptima y los límites de resistencia de los organismos en relación con cualquier factor ambiental pueden cambiar según la fuerza y ​​la combinación de otros factores que actúen simultáneamente. Este patrón se llama interacción de factores. Por ejemplo, el calor es más fácil de tolerar en aire seco que húmedo. El riesgo de congelación es mucho mayor en climas fríos con vientos fuertes que en climas tranquilos. Así, el mismo factor combinado con otros tiene un impacto ambiental diferente. Por el contrario, se puede obtener un mismo resultado ecológico.

Se recibe de diferentes formas. Por ejemplo, el marchitamiento de las plantas se puede detener aumentando la cantidad de humedad en el suelo y bajando la temperatura del aire para reducir la evaporación. Se crea el efecto de sustitución parcial de factores.

Al mismo tiempo, la compensación mutua por la acción de los factores ambientales tiene ciertos límites y es imposible reemplazar completamente uno de ellos por otro. La ausencia total de agua o de al menos uno de los elementos básicos de la nutrición mineral hace imposible la vida de las plantas, a pesar de las combinaciones más favorables de otras condiciones. El déficit de calor extremo en los desiertos polares no se puede compensar ni con abundante humedad ni con iluminación las 24 horas.

Teniendo en cuenta los patrones de interacción de los factores ambientales en la práctica agrícola, es posible mantener hábilmente las condiciones de vida óptimas. plantas cultivadas y mascotas.

7. La regla de los factores limitantes. Los factores ambientales más alejados del óptimo dificultan especialmente la existencia de la especie en estas condiciones. Si al menos uno de los factores ambientales se acerca o va más allá de los valores críticos, entonces, a pesar de combinación óptima En otras condiciones, las personas están amenazadas de muerte. Tales factores que se desvían del óptimo son de suma importancia en la vida de una especie o sus representantes individuales en cada período específico de tiempo.

Los factores ambientales limitantes determinan el rango geográfico de una especie. La naturaleza de estos factores puede ser diferente. Entonces, el movimiento de la especie hacia el norte puede estar limitado por la falta de calor, a las regiones áridas, por la falta de humedad o temperaturas demasiado altas. Las relaciones bióticas, por ejemplo, la ocupación de un territorio por un competidor más fuerte o la falta de polinizadores para las plantas, también pueden servir como factor limitante para la propagación. Entonces, la polinización de los higos depende completamente de una sola especie de insecto: la avispa Blastophaga psenes. El lugar de nacimiento de este árbol es el Mediterráneo. Traídos a California, los higos no dieron fruto hasta que se introdujeron allí las avispas polinizadoras. La distribución de leguminosas en el Ártico está limitada por la distribución de abejorros polinizadores. En Dickson Island, donde no hay abejorros, tampoco hay legumbres, aunque condiciones de temperatura la existencia de estas plantas todavía es permisible.

Para determinar si una especie puede existir en un área geográfica determinada, primero es necesario averiguar si algún factor ambiental va más allá de su valor ecológico, especialmente durante el período de desarrollo más vulnerable.

Identificar los factores limitantes es muy importante en la práctica agrícola, ya que al dirigir los principales esfuerzos para eliminarlos, se puede incrementar de manera rápida y efectiva la productividad vegetal o animal. Por lo tanto, en suelos fuertemente ácidos, el rendimiento del trigo se puede aumentar ligeramente aplicando diferentes influencias agronómicas, pero el mejor efecto se obtendrá solo como resultado del encalado, que elimina los efectos limitantes de la acidez. Conocer los factores limitantes es, por tanto, la clave para gestionar las funciones vitales de los organismos. En diferentes períodos de la vida de los individuos, actúan como limitantes varios factores medio ambiente, por lo tanto, requiere una regulación hábil y constante de las condiciones de vida de las plantas y animales cultivados.