Ekološke značajke naselja. Struktura moderne ekologije

Ekologija (od grč. oikos - kuća i logotipi- doktrina) - znanost o zakonima interakcije živih organizama s njihovim okolišem.

Utemeljiteljem ekologije smatra se njemački biolog E. Haeckel(1834.-1919.), koji je 1866. prvi put upotrijebio taj izraz "ekologija". On je napisao: “Pod ekologijom podrazumijevamo opću znanost o odnosu između organizma i okoliša, gdje uključujemo sve “uvjete postojanja” u širem smislu riječi. Dijelom su organske, a dijelom anorganske.”

U početku je ova znanost bila biologija, koja proučava populacije životinja i biljaka u njihovom staništu.

Ekologija proučava sustave na razini iznad pojedinog organizma. Glavni predmeti njegovog proučavanja su:

• populacija - skupina organizama koji pripadaju istoj ili sličnoj vrsti i koji zauzimaju određeni teritorij;
• , uključujući biotsku zajednicu (ukupnost populacija na teritoriju koji se razmatra) i stanište;
• - područje života na zemlji.

Ekologija je do danas izašla iz okvira same biologije i postala interdisciplinarna znanost koja proučava najsloženije problemi interakcije čovjeka s okolinom. Ekologija je prošla težak i dug put do razumijevanja problema "čovjek - priroda", oslanjajući se na istraživanja u sustavu "organizam - okoliš".

Interakcija čovjeka s prirodom ima svoje specifičnosti. Čovjek je obdaren razumom, a to mu daje mogućnost da spozna svoje mjesto u prirodi i svrhu na Zemlji. Od početka razvoja civilizacije čovjek promišlja o svojoj ulozi u prirodi. Biti, naravno, dio prirode, čovjek je stvorio poseban okoliš, koji se zove ljudska civilizacija. Kako se razvijao, tako je sve više dolazio u sukob s prirodom. Sada je čovječanstvo već došlo do spoznaje da daljnje iskorištavanje prirode može ugroziti vlastito postojanje.

Hitnost ovog problema, uzrokovana pogoršanjem ekološke situacije na globalnoj razini, dovela je do "ozelenjavanje"- za potreba uzimanja u obzir zakona i ekoloških zahtjeva u svim znanostima i u svim ljudskim djelatnostima.

Ekologijom se trenutno naziva znanost o čovjekovu "vlastitom domu" - biosferi, njezinim značajkama, interakciji i odnosu s čovjekom, te čovjeka s cijelim ljudskim društvom.

Ekologija nije samo integrirana disciplina u kojoj se povezuju fizikalni i biološki fenomeni, ona predstavlja svojevrsni most između prirodnih i društvenih znanosti. Ne spada u red disciplina s linearnom strukturom, tj. ne razvija se vertikalno - od jednostavnog prema složenom - razvija se horizontalno, pokrivajući sve širi krug pitanja iz različitih disciplina.

Niti jedna znanost nije sposobna riješiti sve probleme vezane uz poboljšanje interakcije društva i prirode, jer ta interakcija ima društvene, ekonomske, tehnološke, geografske i druge aspekte. Te probleme može riješiti samo integrirana (generalizirajuća) znanost, a to je moderna ekologija.

Tako se ekologija od zavisne discipline u okviru biologije pretvorila u složenu interdisciplinarnu znanost – moderna ekologija- s izraženom ideološkom komponentom. Suvremena ekologija izašla je iz okvira ne samo biologije, nego općenito. Ideje i načela moderne ekologije ideološke su naravi, pa se ekologija povezuje ne samo sa znanostima o čovjeku i kulturi, već i s filozofijom. Takve ozbiljne promjene dopuštaju nam zaključiti da, unatoč više od stoljeća povijesti ekologije, moderna ekologija je dinamična znanost.

Ciljevi i zadaci suvremene ekologije

Jedan od glavnih ciljeva suvremene ekologije kao znanosti je proučavanje osnovnih zakonitosti i razvijanje teorije racionalne interakcije u sustavu "čovjek - društvo - priroda", smatrajući ljudsko društvo sastavnim dijelom biosfere.

Glavni cilj suvremene ekologije na ovom stupnju razvoja ljudskog društva - izvesti čovječanstvo iz globalne ekološke krize na put održivog razvoja, u kojem će se zadovoljenje vitalnih potreba sadašnjeg naraštaja postići bez uskraćivanja takve mogućnosti budućim naraštajima.

Kako bi postigla te ciljeve, znanost o okolišu morat će riješiti niz različitih i složenih problema, uključujući:

• razvijati teorije i metode za procjenu održivosti ekoloških sustava na svim razinama;
• proučavati mehanizme regulacije brojnosti populacija i biotičke raznolikosti, ulogu biote (flore i faune) kao regulatora stabilnosti biosfere;
• proučavati i stvarati prognoze promjena u biosferi pod utjecajem prirodnih i antropogenih čimbenika;
• vrednovati stanje i dinamiku prirodnih resursa i ekološke posljedice njihove potrošnje;
• razvijati metode upravljanja kvalitetom okoliša;
• formirati razumijevanje problematike biosfere i ekološke kulture društva.

Okružujući nas živo okruženje nije slučajna i nasumična kombinacija živih bića. To je stabilan i organiziran sustav koji se razvio u procesu evolucije organskog svijeta. Svaki sustav je podložan modeliranju, tj. moguće je predvidjeti kako će određeni sustav reagirati na vanjske utjecaje. Sustavni pristup temelj je proučavanja ekoloških problema.

Struktura moderne ekologije

Ekologija je trenutno podijeljena na niz znanstvenih grana i disciplina, ponekad daleko od izvornog shvaćanja ekologije kao biološke znanosti o odnosu živih organizama s okolišem. Međutim, sva suvremena područja ekologije temelje se na temeljnim idejama bioekologija, koji je danas spoj različitih znanstvenih područja. Tako, na primjer, dodijeliti autekologija, istraživanje individualnih veza pojedinog organizma s okolinom; populacijska ekologija bavljenje odnosima između organizama koji pripadaju istoj vrsti i žive na istom teritoriju; sinekologija, koji cjelovito proučava skupine, zajednice organizama i njihove odnose u prirodnim sustavima (ekosustavima).

Moderno ekologija je skup znanstvenih disciplina. Baza je opća ekologija, koji proučava osnovne obrasce odnosa organizama i uvjeta okoliša. Teorijska ekologija istražuje opće obrasce organizacije života, uključujući u vezi s antropogenim utjecajem na prirodne sustave.

Primijenjena ekologija proučava mehanizme uništavanja biosfere od strane čovjeka i načine sprječavanja tog procesa, a također razvija načela za racionalno korištenje prirodnih resursa. Primijenjena ekologija temelji se na sustavu zakona, pravila i načela teorijske ekologije. Iz primijenjene ekologije izdvajaju se sljedeći znanstveni pravci.

Ekologija biosfere, koja proučava globalne promjene koje se događaju na našem planetu kao rezultat utjecaja ljudske gospodarske aktivnosti na prirodne pojave.

industrijska ekologija, koji proučava utjecaj emisija iz poduzeća na okoliš i mogućnosti smanjenja tog utjecaja poboljšanjem tehnologija i postrojenja za pročišćavanje.

poljoprivredna ekologija, proučavajući načine dobivanja poljoprivrednih proizvoda bez iscrpljivanja resursa tla uz očuvanje okoliša.

Medicinska ekologija, koja proučava ljudske bolesti povezane s onečišćenjem okoliša.

Geoekologija, koja proučava strukturu i mehanizme funkcioniranja biosfere, povezanost i povezanost biosferskih i geoloških procesa, ulogu žive tvari u energiji i evoluciji biosfere, sudjelovanje geoloških čimbenika u nastanku i evoluciji života. na zemlji.

Matematička ekologija modelira ekološke procese, tj. promjene u prirodi do kojih može doći kada se promijene uvjeti okoliša.

ekonomska ekologija razvija ekonomske mehanizme za racionalno gospodarenje prirodom i zaštitu okoliša.

pravna ekologija razvija sustav zakona usmjerenih na zaštitu prirode.

Inženjerska ekologija - relativno novo područje znanosti o okolišu koje proučava interakciju između tehnologije i prirode, obrasce formiranja regionalnih i lokalnih prirodnih i tehničkih sustava te načine upravljanja njima u svrhu zaštite prirodnog okoliša i osiguranja okolišne sigurnosti. Osigurava da oprema i tehnologija industrijskih postrojenja budu u skladu sa zahtjevima zaštite okoliša.

socijalna ekologija nastala sasvim nedavno. Tek 1986. godine u Lvovu je održana prva konferencija posvećena problemima ove znanosti. Znanost o “domu”, odnosno staništu društva (čovjeka, društva), proučava planetu Zemlju, kao i svemir, kao životnu sredinu društva.

Ljudska ekologija - dio socijalne ekologije, koji razmatra interakciju osobe kao biosocijalnog bića s vanjskim svijetom.

- jedna od novih neovisnih grana ljudske ekologije - znanost o kvaliteti života i zdravlju.

Sintetička evolucijska ekologija- nova znanstvena disciplina koja uključuje privatna područja ekologije - opću, bio-, geo- i društvenu.

Kratki povijesni put razvoja ekologije kao znanosti

U povijesti razvoja ekologije kao znanosti mogu se razlikovati tri glavne faze. Prva razina - nastanak i razvoj ekologije kao znanosti (do šezdesetih godina 20. stoljeća), kada su se akumulirali podaci o odnosu živih organizama s okolinom, došlo se do prvih znanstvenih generalizacija. U istom su razdoblju francuski biolog Lamarck i engleski svećenik Malthus prvi put upozorili čovječanstvo na moguće negativne posljedice ljudskog utjecaja na prirodu.

Druga faza - registracija ekologije kao samostalne grane znanja (nakon 1960-ih do 1950-ih). Početak faze obilježen je objavljivanjem radova ruskih znanstvenika K.F. Vladar, N.A. Severceva, V.V. Dokuchaev, koji je prvi potkrijepio niz načela i koncepata ekologije. Nakon proučavanja Charlesa Darwina na području evolucije organskog svijeta, njemački zoolog E. Haeckel prvi je shvatio ono što je Darwin nazivao "borba za opstanak", samostalno područje biologije, i nazvao ga ekologija(1866).

Kao samostalna znanost ekologija se konačno oblikovala početkom 20. stoljeća. U tom je razdoblju američki znanstvenik C. Adams napravio prvi sažetak ekologije, a objavljene su i druge važne generalizacije. Najveći ruski znanstvenik XX. stoljeća. U I. Vernadsky stvara temeljnu doktrina biosfere.

U 1930-1940-im, prvi je engleski botaničar A. Tensley (1935.) iznio pojam "ekosustav", i malo kasnije V. Ya. Sukachev(1940) potkrijepio je njemu blizak koncept o biogeocenozi.

Treća faza(1950-ih - do danas) - transformacija ekologije u kompleksnu znanost, uključujući i znanost o zaštiti čovjekova okoliša. Usporedno s razvojem teorijskih osnova ekologije, rješavala su se i primijenjena pitanja vezana uz ekologiju.

U našoj zemlji 1960-ih-1980-ih vlada je gotovo svake godine donosila zaključke o jačanju zaštite prirode; Objavljeni su zemljišni, vodni, šumski i drugi zakonici. Međutim, kako je praksa njihove primjene pokazala, nisu dali tražene rezultate.

Rusija danas proživljava ekološku krizu: oko 15% teritorija zapravo su zone ekološke katastrofe; 85% stanovništva udiše zrak zagađen znatno iznad MPC. Raste broj bolesti "ekološki uzrokovanih". Dolazi do degradacije i smanjenja prirodnih resursa.

Slična se situacija razvila iu drugim zemljama svijeta. Pitanje što će se dogoditi s čovječanstvom u slučaju degradacije prirodnih ekoloških sustava i gubitka sposobnosti biosfere da održava biokemijske cikluse postaje jedno od najhitnijih.

0

Gore je spomenuta aktivna uloga organizama u njihovoj interakciji s okolišem. Stoga je potrebno uzeti u obzir ekološke značajke životinja i biljaka.

Abiotski i biotički čimbenici koji zajedno djeluju na živi organizam u bilo kojim uvjetima karakteriziraju određena prirodna manifestacija u različitim sredinama života. Ali svaka se vrsta, kao kvalitativno definirano stanje žive prirode, razlikuje po svojim zahtjevima. srednji. Istodobno se mogu razlikovati skupine vrsta koje na ovaj ili onaj način imaju ekološke sličnosti.

Ekologija mikroorganizama. Iako su mikrobi u biti biljke, oni su po nizu svojih svojstava toliko osebujni da se obično izdvajaju u posebnu skupinu organizama, a znanost koja ih proučava - mikrobiologija - odavno je izolirana u samostalnu biološku disciplinu.

Bakterije su najmanje, golim okom nevidljive biljke koje se sastoje od jedne ili više stanica. Bakterije nisu akromatinobionti, "primitivni citodi" u Haeckelovu smislu. Osobitost bakterija, kao relativno primitivnih organskih bića, je stalna prisutnost nukleinskih tvari u stanici.

Veličina mikroba kreće se od 100 do 2-5 mikrona, dok se kod virusa računa u milimikronima (Peterson, 1953). Po obliku bakterije se dijele u tri glavne skupine: štapićaste - bacili, kuglaste - koke ("lanci" - streptokoki) i vadičepove - spirile ("zarezi" - vibriosi).

Bakterije se u velikom broju nalaze u zraku, vodi, tlu, na površini i unutar organizama. Broj bakterija u različitim medijima karakteriziran je sljedećim brojevima: zrak 0,01 ind. / cm 3 vode 10-20 milijuna / cm 3 tla 100 tisuća - 1 milijarda / cm 3

Bakterije se razmnožavaju diobom. U povoljnim temperaturnim uvjetima i prisutnosti hrane, dioba se može dogoditi svakih 0,5 sati. Kao rezultat takvog napredovanja reprodukcije, jedan primjerak u danu daje 115.000 milijardi bakterija. Bakterije se razmnožavaju jednako brzo kao i bilo koje drugo živo biće.

Tvari koje proizvode bakterije mogu biti štetne (toksini) ili korisne za ljude (enzimi). Bakteriologija i imunologija razvijaju probleme zaštite organizama od bakterija, a brojne industrije (prehrambena, kožarska i dr.) i poljoprivreda koriste blagotvorno djelovanje bakterija.

Uloga bakterija u kruženju tvari u prirodi je ogromna. Zelene biljke, odnosno proizvođači, sintetiziraju iz mineralnih soli (tlo i voda) i ugljičnog dioksida (zrak, voda), uz sudjelovanje sunčeve energije, složene organske tvari - bjelančevine, masti i ugljikohidrate. Potrošači, odnosno razni biljojedi i mesojedi, te primarne proizvode pretvaraju u međuproizvode i finalne proizvode. Nakon smrti biljaka i životinja, njihovi leševi prolaze kroz proces truljenja i fermentacije uz sudjelovanje bakterija, odnosno razlagača.

Uslijed toga ponovno nastaju mineralne soli i plinovi koji se tijekom razgradnje organizama vraćaju u anorgansku prirodu. Dakle, bakterije su neophodna karika u općem kruženju tvari, omogućujući postojanje i razvoj pravog biljnog i životinjskog svijeta na Zemlji. Poznata je važnost mikroorganizama kao faktora produktivnosti biljaka.

Plodnost tla ne ovisi samo o mineralima, već i o mikroflori koja aktivno sudjeluje u svim najvažnijim procesima koji se odvijaju u tlu i stvaraju povoljne uvjete za ishranu biljaka. Mikroorganizmi sudjeluju u pripremi hrane za biljke, u stvaranju uvjeta za njezinu asimilaciju od strane biljaka i, konačno, izravno su uključeni u opskrbu biljaka hranjivim tvarima.

Težina tijela mikrobne, uglavnom bakterijske, mase u površinskom sloju 1 hektara plodnog tla je oko 5-7 tona, a ako se uzme u obzir kontinuirano razmnožavanje i obnavljanje ove populacije, tada tijekom vegetacije njezina težina doseći će desetke tona po hektaru (Samoilov, 1957).

Bakterije igraju veliku ulogu u biološkoj produktivnosti vodenih tijela. To je utvrđeno za Sjeverno Kaspijsko more, koje je važno za ribolov (Osnitskaja, 1954; Žukova, 1955, itd.) i druge bazene. Rijeka Stoke Volga se očituje u rasporedu, brojnosti i biomasi bakterija u moru. U deltastom dijelu mora broj bakterija doseže 2-2,5 milijuna u 1 ml vode, a kako se kreće prema otvorenom moru, pada na 100-300 tisuća u 1 ml. Biomasa bakterija: u području delte Volge je 470-600 mg po 1 m 3.

Broj bakterija po 1 g tla u sjevernom Kaspijskom moru kreće se od stotina milijuna do nekoliko milijardi. Bakterijska biomasa dosegla je najveću vrijednost u deltama rijeka Volge i Urala, a neposredno nakon poplave 1951. iznosila je 50–52 g/m2 dna u sloju debljine 1 cm.

Po pitanju vrste i odnosa mikroba s okolinom u mikrobiologiji postoje dva suprotna pravca: monomorfizam i pleomorfizam.

Teorije monomorfizma i pleomorfizma jednostrano i idealistički tretiraju pitanja specijacije i varijabilnosti organizama. Dominacija konzervativnih ideja u mikrobiologiji kočila je razvoj ove znanosti. Međutim, već od kraja prošlog stoljeća počeli su se gomilati materijali o varijabilnosti mikroba, što je omogućilo prevladavanje jednostranosti ovih suprotstavljenih koncepata.

L. Pasteur pokazao je mogućnost usmjerene promjene svojstava mikroorganizama i na temelju toga razvio metode za pripravu cjepiva. N. F. Gamaleya je 1888. godine otkrio značajnu varijabilnost Mečnikovljevog vibrija koji je on otkrio. Poklanjajući veliku pozornost problemu varijabilnosti i specijacije, Gamaleya je među prvima dokazao mogućnost transformacije jedne vrste mikroba u drugu. II Mečnikov otkrio je značaj asocijacija mikroba, njihovu simbiozu i antagonizam. Godine 1909. napisao je: "Upravo je na području mikrobiologije dokazana mogućnost promjene prirode bakterija promjenom vanjskih uvjeta, a mogu se postići stabilne promjene koje se prenose nasljeđem." Slične izjave nalaze se u djelima S. N. Vinogradskog, L. S. Tsenkovskog, D. I. Ivanovskog, V. L. Omeljanskog i drugih domaćih mikrobiologa, ali tek nakon pobjede u biologiji stajališta I. V. Michurina počelo je istinsko restrukturiranje mikrobiologije na dijalektičko materijalističkoj osnovi.

Nedavni rad mikrobiologa omogućio je identificiranje niza pravilnosti i uzroka koji određuju procese varijabilnosti i specijacije te izvući neke generalizirane zaključke o ovom problemu. U tom pogledu od velike je važnosti konferencija o usmjerenoj varijabilnosti i selekciji mikroorganizama, koju je održala Ruska akademija znanosti krajem 1951. godine.

A. A. Imshenetsky (1952) uvjerljivo pokazuje da je neuspjeh stare i moderne buržoaske mikrobiologije ukorijenjen u podcjenjivanju značaja temeljnog zakona biologije. Morfološki su proučavani novi oblici mikroba, ali se nije obraćala pozornost na njihovu fiziologiju, njihove zahtjeve za određenim životnim uvjetima (potonji su ostali objedinjeni u laboratoriju).

Nasljednost i varijabilnost mikroba karakterizira niz značajki koje ih razlikuju od viših biljaka. Najvažnije su sljedeće (prema Imshenetsky):

1. Ogromna većina mikroorganizama, uključujući bakterije i praktički važne gljivice poput kvasca i plijesni, nemaju spolni proces. Postoji vegetativna reprodukcija organizama u kojima je moguće promijeniti svojstva pomoću procesa bliskih vegetativnoj hibridizaciji.

2. Nasljedstvo kod mikroorganizama nije ništa manje stabilno nego kod viših biljaka, a budući da je većina bakterija potpuno lišena jezgre i kromosoma, ova činjenica sama po sebi izvrsna je ilustracija neuspjeha kromosomske teorije nasljeđivanja.

3. Iznimna brzina reprodukcije omogućuje višestruku ekspoziciju

mijenja vanjske uvjete na mlade stanice i omogućuje dobivanje velikog broja generacija u kratkom vremenu (važno za selekciju).

4. Između stanica mikroorganizama i vanjske sredine postoji izuzetno blizak kontakt. Zbog male veličine mikrobna stanica je više izložena vanjskom okolišu nego višestanični organizam. Velika prilagodljivost mikroorganizama dovela je do pojave oblika prilagođenih u prirodi različitim vanjskim čimbenicima.

Najviše činjenica varijabilnosti utvrđeno je kod mikroba uzročnika gastrointestinalnih bolesti ljudi i životinja, budući da su ti mikrobi i bili predmetom najviše istraživanja (Muromtsev, 1952). Opetovano je pokazano da se, na primjer, svojstva tifusnih mikroba mogu toliko promijeniti u vodi iz slavine da se ti mikrobi ne mogu razlikovati od Escherichie coli ili agensa koji stvara lužinu, neki sojevi čak postižu svojstva koja ih odvode izvan crijevne tifusne skupine .

Iz kultura uzročnika kuge dobiven je mikrob koji ima sva svojstva uzročnika lažne tuberkuloze kod glodavaca. U isto vrijeme, kuga i pseudotuberkulozni mikrobi su samostalne vrste, razlikuju se u morfološkim, kulturnim i enzimskim svojstvima, au odnosu između njih uočava se interspecifična konkurencija.

Varijabilnost vrsta dizenteričnih mikroba nepobitno je pokazao u eksperimentalnim uvjetima G. P. Kalina, koji je primio paratifusni mikrob.

Mnogi istraživači opisali su međusobne prijelaze pneumokoka, hemolitičkih i zelenih streptokoka kako u pokusima s umjetnim podlogama tako iu pokusima na životinjama.

Kao što V. D. Timakov (1953) ističe, kada se uzgajaju mikroorganizmi crijevne tifusne skupine u uvjetima kada su njihov izvor prehrane proizvodi raspadanja drugih srodnih bakterija, moguće je dobiti kulture koje gotovo u potpunosti posjeduju svojstva kulture na kojoj produkti raspadanja je uzgojeno. Autor dolazi do zaključka da je "u svijetu mikroorganizama moguće ciljano mijenjati i stvarati nove oblike i vrste bakterija koje su korisne za čovjeka". S. N. Muromtsev (1952) piše: „Potrebno je priznati kao neznanstvenu ideju raširenu među mikrobiolozima da su postojeće vrste mikroorganizama nastale tek u najdubljoj antici i da se više ne pojavljuju u modernim uvjetima. Do specijacije mikroorganizama dolazi i u modernim uvjetima.

Kao što smo gore istaknuli, postojanje bakterija usko je povezano s biljkama i životinjama. U prirodi se ne mogu naći mjesta gdje bi bilo drugih organizama, ali ne bi bilo bakterija. U svakoj biocenozi mikroorganizmi su uvijek prisutni kao sastavni element. Ali mogu postojati biotopi u kojima je postojanje životinja i biljaka nemoguće, a bakterije su jedini predstavnici živih bića (na primjer, u zoni sumporovodika Crnog mora).

Ideja o životu mikroba u oceanskim dubinama pruža se nedavnim studijama Kurilsko-Kamčatskog bazena Tihog oceana (Kriss i Biryuzova, 1955). Uzorci su uzeti na dubini od 9000 m. Ispostavilo se da glavninu heterotrofnih mikroba predstavljaju štapići bez spora, potom sporonosni štapići i koke, te kvasci; aktinomicete su rijetke. Na dubini od 0-250 m nađeno je više od 10 000 stanica u 1 ml; u zoni izražene fotosinteze - do 100 000 stanica; na dubini od 300-400 m - tisuće i stotine stanica u 1 ml, au najdubljim mjestima - desetke stanica. Biomasa mikroorganizama: 10-80 mg na 1 m 3 vode u sloju 0-25 m; 1-10 mg - do 300 m dubine; ispod 400 m - desetinke i stotinke, au područjima pri dnu - tisućinke miligrama. Deseci, stotine i tisuće, rjeđe više od 10 000 stanica po 1 g mulja, pronađeni su u oceanskom tlu. Distribucija mikrobne populacije u tlu ne ovisi o dubini oceana i, očito, povezana je s distribucijom organske tvari koja se može asimilirati u tlu iu vodi iznad njega.

Evolucija mikroba išla je i ide u različitim smjerovima i povezana je s okupacijom svih mogućih staništa od strane njih.

Ekologija biljaka. Biljke su (zajedno s bakterijama) jedan od dva velika dijela žive prirode. Moderna botanika cijeli biljni svijet dijeli na dva debla: niže (Sloevtsy) i više (lisnate) biljke.

Predstavnici nižih biljaka (bakterije, alge, gljive, lišajevi) u većini glavnih vrsta ostaju u izvornom vodenom okolišu, gdje su mnogi do danas zadržali značajke primitivne organizacije. U prošlosti su niže biljke bile isprva jedini, zatim pretežni predstavnici biljnog svijeta, a sada zauzimaju podređeni položaj u odnosu na više.

Više biljke (mahovine, paprati, preslice, klupčane mahovine, golosjemenjače, kritosjemenjače) zastupljene su s oko 300.000 vrsta. Većina ih živi na kopnu (koristi zrak i tlo), manji dio - u vodi.

Među cvjetnicama postoji nekoliko stotina sekundarnih vodenih vrsta (u različitim sustavnim skupinama). Vodeni način života uzrokuje pojačan rast u usporedbi s kopnenim biljkama i zamjenu spolnog razmnožavanja vegetativnim (elodea, patka, telorez). U mnogim vodenim biljkama korijenje gubi svoju važnost kao organi apsorpcije hranjivih tvari, budući da se taj proces odvija izravno kroz integumente. Kao rezultat toga, drvo je nedovoljno razvijeno u vaskularnim snopovima vodenih biljaka. Zaštita tijela od ispiranja zbog viška vode nastaje zbog sluzi koja obilno prekriva podvodne dijelove. Mehaničko tkivo u vodenim biljkama se ne razvija, jer im je sama voda - gusti medij - dobar oslonac za tijelo. Malo je vrsta vodenih biljaka koje su jednogodišnje, prezimljuju u obliku sjemena (šelnik, mala najada i dr.). Većina, zbog očuvanja pozitivnih temperatura pod ledom zimi, prezimi u obliku pojedinih vegetativnih dijelova - rizoma (lopoči, kapsule), gomolja (strijelica, češljasti barjaktar), zimskih pupova (pemfigus, potočarka) ili u cijelosti ( patka, močvarna trava, neke barske trave).

Tijekom evolucije biljaka događale su se različite prilagodbe na uvjete postojanja - abiotske i biotičke. Primjerice, evolucija od nižih biljaka prema višim bila je povezana s prijelazom s vodenog na zračni način života, ali se potom kod viših uočava proces ponovnog osvajanja hidrosfere.

Alge se razlikuju u soliterne i kolonijalne oblike (Volvox). U algama, kao iu mahovinama, postoji složena izmjena generacija, koju karakterizira promjena zahtjeva za životnim uvjetima u pojedinim fazama individualnog razvoja.

Mnoge gljive zauzele su vrlo osebujno mjesto u prirodi, prilagodivši se obostrano korisnoj simbiozi s drugim organizmima. Zahvaljujući "međusobnoj pomoći", lišajevi (gljive i alge) mogu živjeti na najneplodnijim tlima i golim stijenama, gdje ni gljive ni alge ne mogu živjeti odvojeno. Naseljavanje gljiva na korijenima viših biljaka formira mikorizu, što doprinosi potpunijoj apsorpciji hranjivih tvari iz tla od strane biljke. Vrijesak koji raste u pješčanim područjima ne razvija ni zametak bez mikorize.

Cvjetanje sjemenskih biljaka povezano je s njihovim potpunim osvajanjem kopna i postupnim oslobađanjem od sudjelovanja vodenog okoliša u procesu spolne reprodukcije. Zametak u sjemenu obilno je opskrbljen hranom i sposoban je dugo izdržati i suhoću i hladnoću. Stoga su samo cvjetnice mogle postati pravi kopneni organizmi, dok su mahovine i paprati i dalje ostale amfibije.

Vitalna prednost angiospermi nad gimnospermama je formiranje plodova, koji potpunije osiguravaju sazrijevanje i raspršivanje sjemena (uz sudjelovanje životinja). Mikrospore golosjemenjača prilagođene su nošenju vjetrom. Većina kritosjemenjača razvila je prilagodbe za oprašivanje cvjetova uz pomoć kukaca (svijetli perianti, izlučivanje nektara i mirisa, ljepljivi pelud). Ova metoda oprašivanja bolje osigurava unakrsnu oplodnju, biološki korisnu.

Dakle, važan čimbenik u evoluciji angiospermi je njihov odnos sa životinjskim svijetom s kukcima oprašivačima, s pticama i sisavcima koji pridonose širenju sjemena. Kao što vidimo, kako evolucija napreduje, veza između biljaka i životinja jača. Istodobno, oni ne samo da međusobno služe jedni drugima u procesu prehrane, već ih biljke, pružajući životinjama sklonište, često uključuju u svoje razvojne uvjete.

Kao što B. A. Keller (1938) ispravno primjećuje, kod biljaka, odnosi s okolišem imaju osebujne značajke, posebne kvalitete povezane s načinom prehrane tipičnim za te organizme. Zelene biljke iskorištavaju hranu koja se nalazi oko njih u iznimno rijetkom obliku. Na primjer, u zraku je ova hrana ugljični dioksid, koji je tamo samo 0,03%, u tlu - hranjive mineralne soli, obično u slaboj otopini. Osim toga, lišće, kao izvor energije u procesu prehrane, hvata sunčevu svjetlost. S tim u vezi, evolucijski razvoj biljaka, općenito, tekao je putem snažnog raščlanjivanja prema van, razvoja vrlo bogate vanjske upijajuće površine (list i korijen). Kao rezultat toga, biljke su posebno blisko povezane sa svojim okolišem, što određuje njihovu povećanu intraspecifičnu varijabilnost.

Uloga biljaka kao proizvođača u pojedinim životnim sredinama je različita. U vodi glavnu masu autotrofa čine alge, a na kopnu više biljke.

Vezani način života biljaka određuje vertikalnu slojevitost u njihovoj distribuciji. Bliskost se opaža samo kod biljaka, kao rezultat gustoće naseljenosti (patka u ribnjaku, šumi itd.) Pod povoljnim uvjetima.

U kombinaciji s klimom i tlima, vegetacija tvori karakteristične vertikalne pojaseve u planinskim područjima i geografskim širinskim zonama krajobraza unutar sjeverne i južne hemisfere (od ekvatora do polova), čiji su sastavni dio predstavnici njima svojstvenog životinjskog svijeta.

Vrijednost godišnjeg rasta nadzemne biljne mase, prema studijama E. M. Lavrenka, za područja tundre, stepe i pustinje kreće se od 4 do 56 centnera / ha. Bruto zaliha (biomasa) nadzemne biljne mase dostiže najveće vrijednosti u šumskim zajednicama (900 centnera/ha u sjevernoj tajgi, 1300 centnera/ha u srednjoj tajgi, 2600 centnera/ha u širokolisnim šumama) . U tundri je ta brojka 6-32 c/ha, u šumi-tundri 73 c/ha. Za stepe je godišnji prirast (proizvodnja) biljne mase gotovo jednak njezinoj bruto zalihi (biomasi) zbog godišnjeg odumiranja nadzemnih dijelova. Pustinjske stepe i zajednice polugrmova. pustinje daju najmanju vrijednost bruto zalihe (5-10 q/ha).

Ne govorimo o čimbenicima koji su nužni u životu biljaka: svaka vrsta, ovisno o okolišu i životnim uvjetima, „u svakoj fazi svoje ontogeneze treba posebne uvjete za postojanje i razvoj. Priručnici o ekologiji biljaka sadrže relevantnu građu, iako su daleko od potpunog pokrivanja problematike.

Ekologija životinja. Životinje, zastupljene s više od 1,2 milijuna vrsta, vrlo su raznolike po visini svoje organizacije i žive u svim sredinama života.

Kao što je istaknuo J. Lamarck, utjecaj okoliša na životinje mnogo je kompliciraniji nego na biljke. Ako biljke izravno doživljavaju utjecaj vanjskih uvjeta, onda je kod visoko organiziranih životinja taj utjecaj više neizravan nego izravan. Razlika ovdje nije u tome kako okolina djeluje, nego u tome kako organizam reagira na te radnje.

Nepomična biljka umire ili ostaje pod djelovanjem novog čimbenika; u potonjem slučaju dolazi do promjene, organizam se prilagođava odgovarajućem vanjskom utjecaju. Pokretni životinjski organizam je u povoljnijem položaju, jer ne stoji pred dilemom: umrijeti ili se promijeniti. Za njega je moguć i treći odgovor na odgovarajući utjecaj - migracija, odlazak u povoljnije uvjete. Osim toga, živčani sustav je od iznimne važnosti kao uvjet povezanosti organizma s okolinom kod životinja. Kako je pokazao IP Pavlov, životinje su kroz povijest razvile stalne reakcije tijela na vanjske utjecaje (bezuvjetne reflekse, instinkte) i privremene veze (uvjetovane reakcije), koje su od velike važnosti u uspostavljanju veza s okolinom.

Zbog raznolikosti tipova živčanog sustava u životinja te općih razlika u organizaciji i metabolizmu, životinje su ekološki vrlo različite. Postoje razlike kako u životnim okruženjima tako iu sustavnim grupama.

Kao i kod biljaka, u životinjskom svijetu okoliš je odredio smjer i tijek evolucije.

Razvoj vanjskog hitinskog pokrova u vodenim člankonošcima, koji je odgodio isparavanje, omogućio je nekim skupinama ovih malih životinja da napuste vodeni okoliš na kopnu i potpuno ovladaju uvjetima kopnenog postojanja.

Mnoštvo vrsta (do 1 milijun) i široka rasprostranjenost člankonožaca u svim sredinama života svjedoče o prosperitetu ove skupine u današnje vrijeme. Kao rezultat visokog razvoja živčanog sustava i fenomena posebne prilagodbe uvjetima života koji su s njim povezani, vrsta člankonožaca formirala je jedan od dva vrha cjelokupnog životinjskog svijeta.

Samo su viši kralješnjaci, uz pauke, stonoge i kukce, uspjeli u potpunosti ovladati zračnim okolišem i steći slične prilagodbe za kretanje na kopnu (noge koje se savijaju u zglobovima) i u zraku (krila za let). Samo kod viših člankonožaca i viših kralježnjaka susrećemo tako dalekosežnu diferencijaciju raznih dijelova i organa tijela, i, konačno, kod oboje se pokazuje da je njihova neuromoždana aktivnost (instinkti itd.) najrazvijeniji.

U evoluciji životinja temeljno važna faza povezana je s divergencijom protostoma i deuterostoma, što je dovelo do dviju velikih grana životinjskog svijeta. Početak divergencije ovih skupina je zbog činjenice da je jedna išla duž linije prilagodbe bentoskom načinu života (protostomi - crvi, mekušci, člankonošci), a druga je dovela do oblika koji mogu slobodno plivati ​​u vodi. (deuterostomes - bodljikaši i hordati).

U evoluciji nižih kralježnjaka važnu ulogu igrala je prilagodba na prehranu, u vezi s kojom su se ocrtale dvije razvojne linije: besčeljusna (od koje su nastali oklopljeni i ciklostomi) i čeljusna (progresivna grana koja je vodila od pravih riba do sisavaca) .

Sušni uvjeti koji su prevladavali na golemim područjima u devonu dali su životne prednosti takvim slatkovodnim ribama, koje su pokazale sposobnost disanja bez škrga i, u slučaju oštećenja vode ili privremenog isušivanja akumulacije, koristile atmosferski zrak za disanje . Ove "plućnjake" pripadale su dvjema različitim skupinama, plućnjacima i lobefinama. Do kraja devona, vodozemci, stegocefali, imali su svoje početke od drevnih crossopterygia, čiji je vrhunac bio karbon, koji se razlikovao po vlažnoj klimi.

Nova klimatska promjena za smanjenje vlažnosti dala je vitalnu prednost onim modificiranim potomcima drevnih vodozemaca koji su razvili formacije rogova na svojoj koži i nisu trebali vodu za reprodukciju. Dakle, razvoj gmazova započeo je sa sušnim permom, au juri su dosegli veliku raznolikost i zauzeli vodeće mjesto na kopnu.

Krajem mezozoika dva stabla odvojena od gmazova - ptice i sisavci, neovisno jedno o drugom razvila su sličnu prilagodbu - potpuno odvajanje arterijskog i venskog krvotoka. Ova anatomska značajka, zbog razvoja veće respiratorne površine u plućima, omogućuje snažniju respiratornu izmjenu i stvara mogućnost održavanja stalne tjelesne temperature.

Razvoj obiju skupina "toplokrvnih" životinja tekao je gotovo istovremeno i bez međusobnog uplitanja: razdvojili su se u dvije različite ekološke niše i svaka zauzela svoje posebno mjesto u prirodi. Ptice su prešle s penjačkog drvenog načina života (prve ptice iz jure) na kretanje po zraku i srodne metode dobivanja hrane. Kod sisavaca je evolucija išla uglavnom u smjeru raznih mogućnosti postojanja i kretanja po površini kopna.

Sisavci su prešli s jajopolaganja na živo rođenje, što je osiguralo značajno veće preživljavanje potomstva.

Dakle, evolucija životinja, koja se odvijala u vezi s promjenom životnih uvjeta, može se razumjeti samo kroz ekološku analizu podrijetla određenih prilagodbi. I suvremeni proces specijacije, koji karakterizira određena specifičnost u pojedinim skupinama životinja, također se može ispravno razumjeti samo ekološkom analizom materijala.

Zadržimo se na razmatranju nekih ekoloških značajki kralješnjaka.

Ribe se ekološki prilično razlikuju od ostalih kralješnjaka. Kao što znate, ribe čine najbogatiju (oko 20 000 vrsta) klasu kralješnjaka. Ribe se odlikuju visokom intraspecifičnom varijabilnošću, što je zahtijevalo korištenje posebno diferenciranog sustava taksonomskih jedinica. Gotovo u svakom akumulacijskom jezeru možemo pronaći lokalne oblike pojedinih vrsta riba.

Koji su razlozi ove povećane varijabilnosti kod riba?

Ima ih više, ali glavni razlog je iznimna dinamičnost vodenog okoliša i djelovanje u njemu niza čimbenika koje kopneni kralješnjaci ne doživljavaju (velike fluktuacije tlaka, svjetlosnog i kisikovog režima, utjecaj reakcije na vodu i vodu). okoliša, razne mineralizacije itd.). Navedena raznolikost uvjeta postojanja u vodenom okolišu doprinosi adaptivnom zračenju riba, uvjetujući postojeću raznolikost vrsta i proces formiranja lokalnih oblika koji se intenzivno nastavlja iu današnje vrijeme.

Čimbenik izolacije mnogo više utječe na ribe (osobito nevodene) nego na kopnene životinje. Da bismo to potvrdili, dovoljno je podsjetiti da je broj jezera različitog režima na kugli zemaljskoj višestruko veći od broja otoka s različitim životnim uvjetima. Nije teško istaknuti dva susjedna jezera, koja se razlikuju po uvjetima vodenog života, ali susjedni su otoci obično slični po naravi kopnenog života. Tome treba dodati da kopnene životinje imaju mnogo više mogućnosti za svladavanje mehaničkih prepreka nego ribe.

Faktor izolacije ima dvojak učinak - na akumulaciju i na ribu. U izoliranom rezervoaru brzo se uspostavlja poseban način života, koji se sastoji od fizičkih i geografskih uvjeta karakterističnih za rezervoar, njegovog odnosa s okolnim krajolikom i ovisi o kompleksu hidrobionata koji su pali u njega. Na zemljinoj površini nemoguće je pronaći dva potpuno identična rezervoara, čak ni na istom mjestu, u susjedstvu jedno drugog. Izolacija vodenih tijela dovodi do razvoja specifičnog režima, što u konačnici povećava raznolikost životnih uvjeta u vodi.

S druge strane, izolacija riba (populacija) pridonosi očuvanju svih onih devijacija (lokalnih oblika) koje imaju priliku razviti se u tim različitim vodnim tijelima i koje bi se izravnale kada bi međusobno komunicirale. Izolacija pridonosi očuvanju oblika koji bi mogli biti uništeni u međuvrsnoj borbi za opstanak uz otvorenu vezu između različitih vodnih tijela. Konačno, produljena izolacija dovodi do pogoršanja nasljeđa i degeneracije, kao rezultat nedostatka slobodnog križanja jedinki razvijenih u različitim uvjetima.

Povećana varijabilnost riba ovisi, nadalje, o njihovoj značajnoj "podređenosti" vodenom okolišu. Unutarnji okoliš kopnenih kralježnjaka, koji je formiran u prošlosti, vjerojatno uz sudjelovanje vanjskog vodenog okoliša, sada se oštro razlikuje od njega (zraka). Naprotiv, unutarnji okoliš riba (tekućina) ostaje sličan, au nekim slučajevima čak i blizak njihovom vanjskom okolišu. Plinoviti i tekući okoliši života oštro su različiti u svojim fizikalno-kemijskim svojstvima, a to, naravno, stvara temeljnu razliku između riba i kopnenih kralježnjaka i ne može ne utjecati na značajke njihove varijabilnosti.

Zasebne skupine riba u procesu evolucije razvile su različit stupanj izolacije od vanjskog okoliša, ali bi ipak kod njih, zbog slične prirode vanjskog i unutarnjeg okoliša, promjene u prvom trebale naći veći odjek u drugo, u usporedbi sa kopnenim životinjama.

Naposljetku, varijabilnost riba ne može a da se ne očituje u činjenici da su one izgleda jedine životinje među životinjama koje karakterizira rast tijekom cijelog života. Poznato je da organizmi imaju značajnu plastičnost u razdoblju formiranja i rasta. Odrasli organizmi koji su dosegli granicu rasta su najizdržljiviji i stoga manje podložni transformirajućem utjecaju uvjeta postojanja.

Rast riba tijekom života nedvojbeno je faktor koji povećava varijabilnost. U rastućih kopnenih kralježnjaka može se razlikovati veličina i dobna varijabilnost, ali nakon što dostignu svoju definitivnu (konačnu) veličinu ostaje samo dobna varijabilnost (uz spolnu i sezonsku). Kao rezultat toga, taksonomist može raditi s apsolutnim mjernim podacima za ptice i sisavce, ali za ribe ih mora nužno pretvoriti u usporedive relativne indekse. Ova je okolnost, usput rečeno, neizravan dokaz potrebe za razlikovanjem varijabilnosti u dobi i veličini riba.

Ovisno o životnim uvjetima, rast riba u pojedinim vodenim tijelima izuzetno snažno oscilira.

Ekološke značajke ptica i sisavaca prvi su detaljno ispitali D. N. Kashkarov i V. V. Stanchinsky (1929). Sljedećih godina na ovom području prikupljena je velika količina činjeničnog materijala. Knjiga S. I. Ogneva "Eseji o ekologiji sisavaca" (1951.) od velike je vrijednosti, ali je daleko od općeg sažetka, jer u njoj nisu obuhvaćeni brojni čimbenici okoliša koji određuju život sisavaca.

D. N. Kashkarov i V. V. Stanchinsky, karakterizirajući ovisnost ptica i sisavaca o uvjetima okoliša, razmatraju klimatske, ekotopske i biocenotske čimbenike.

Klimatske čimbenike ovi autori dijele na toplinu, svjetlost, tlak i vlagu. Ptice su vrlo osjetljive na sve čimbenike. Kao toplokrvne životinje, ptice mogu podnijeti različite temperaturne uvjete i živjeti gdje god ima hrane. Euritermne su: vrane, čavke, sinice itd., ostaju kod nas preko zime; stanovnici područja s izraženom kontinentalnom klimom, kao što su pješčar, saji, planinski purani; dižu se pri letu u velike visine – supovi i orlovi.

Stenotermni oblici uključuju ptice iz tropskih zemalja s ravnomjernom maritimnom klimom i ptice selice iz umjerenog pojasa. Za zaštitu tijela od hlađenja koristi se pokrivač od perja i paperja. Ulogu rashladnog aparata, u nedostatku žlijezda znojnica, preuzimaju dišni organi koji isparavaju vodu.

U odnosu na faktor svjetlosti ptice se dijele na danje (većina) i noćne (sove i dr.). S obzirom na vlagu, ptice se mogu podijeliti u tri skupine: hidrofilne (vodoljubive - stanovnici vodenih bazena i njihovih obala), higrofilne (vlagoljubive - npr. močvare) i kserofilne (suholjubive - stanovnici pustinja). .

Što se tiče ekotopskih čimbenika, u odnosu na ptice mogu se izdvojiti sljedeća karakteristična staništa: zrak (za brzake, lastavice, čigre i dr., hrane se isključivo letećim životinjama u zraku), voda (burnice, galebovi i dr.), močvare (močvarke, čaplje, rode, ždralovi itd.), otvoreni prostori - livade, stepe, pustinje (nojevi), drvenasta vegetacija (djetlići, orašari).

Biocenotski odnosi ptica vrlo su raznovrsni, zbog visoke razvijenosti raznih instinkata.

Kashkarov i Stanchineky karakteriziraju ekologiju sisavaca na sličan način, S.I. Ognev ovom pitanju pristupa drugačije. Prema posljednjem autoru, u fauni Rusije postoji 360 vrsta sisavaca. U ekološkom smislu proučene su vrlo neujednačeno i potpuno nedovoljno, s obzirom na veliku praktičnu važnost mnogih vrsta.

S. I. Ognev usredotočuje se na razmatranje prilagodbi sisavaca na različite životne uvjete - pod zemljom i na otvorenim prostorima (brzo trčanje), na drveću (penjanje, lepršanje) i u zraku (let), u vodi i na planinama. Zatim opisuje jazbine i gnijezda, hibernaciju, linjanje, migracije, razmnožavanje, hranjenje i fluktuacije populacije. Nažalost, autor ne vrednuje prirodne čimbenike sa stajališta njihovog značenja u životu sisavaca kao uvjeta za postojanje i razvoj.

N. I. Kalabuhov (1951) uvjetom postojanja kopnenih kralježnjaka smatra temperaturu, svjetlost, toplinske i ultraljubičaste zrake, vlagu, oborine, plinski sastav atmosfere i tlak. Dakle, ovaj autor govori samo o abiotskim čimbenicima, ne dotičući se biotskih. Bez sumnje, uza svu važnost prvoga, postojanje životinja bez hrane još uvijek je potpuno nemoguće, pa stoga biotski čimbenici igraju jednako važnu ulogu.

Stoga moramo konstatirati da razvoj općih pitanja ekologije životinja sa stajališta kreativnog darvinizma izrazito zaostaje, iako postoji niz dobrih ekoloških studija pojedinih vrsta, zbog njihovog praktičnog značaja (aklimatizacija, lov, istrebljenje). ). Većina ekoloških radova posvećena je proučavanju prilagodbi (morfoloških, fizioloških, ekoloških) koje se kod pojedinih vrsta razvijaju pod utjecajem specifičnih uvjeta postojanja.

Ali sada to više nije dovoljno. Mičurinovo učenje ne zahtijeva da se uvijek iznova pokazuje vrijednost adaptacije šape krtice na uvjete podzemnog života ili da se krilo šišmiša opisuje kao prilagodba letu. Naime, tako ekologiju opisuje S.I.Ognev. Potrebno je pokazati koji su čimbenici nužni za postojanje i razvoj krtice, šišmiša i drugih životinja te kakav utjecaj na njih imaju drugi okolišni uvjeti. Uz odgovarajuća znanja ekologija će postati učinkovita znanost.

Pojedini znanstvenici, posebice uzgajivači životinja, pokušavaju pronaći načine istraživanja u tom smjeru. Radovi na stvaranju kostromske pasmine goveda i drugih koje su proveli sovjetski stručnjaci za stočarstvo na temelju postignuća Michurinovog učenja primjeri su duboko znanstvenih ekoloških istraživanja. Rad na stvaranju nove pasmine životinja sastoji se iz dva dijela: 1) selekcija proizvođača i križanje (jednog ili više) u cilju popuštanja nasljeđa i jačanja željenih svojstava, 2) svrsishodan način odgoja i hranidbe. Ako je prvi dio posla genetski, onda je drugi ekološki. Poznavanje najboljih uvjeta za temperaturni režim, kretanje, ishranu i sl., u kojima treba odgajati mlade životinje u cilju razvoja novih pasminskih kvaliteta, omogućuje stvaranje visokoproduktivnih pasmina domaćih životinja u planskom i kratkom roku. .

Ali ne manje važan praktični značaj ima točno poznavanje ekoloških karakteristika životinja, također i pri izvođenju radova na aklimatizaciji vrijednih vrsta ili istrebljenju štetnih, na racionalnom iskorištavanju zaliha u lovu i ribarstvu i drugim industrijama.

Postoje značajne razlike u odnosu biljaka i životinja s okolišem te u prirodi razvoja prilagodljivosti životnim uvjetima.

Prvo, životni oblici biljaka mnogo su manje raznoliki od raznolikosti životinjskih biomorfa. Kod biljaka je konvergencija prilično česta. To se objašnjava monotonijim načinom života biljaka (fiksno ukorjenjivanje u tlu) i njihovim sličnijim životnim potrebama (svjetlost, ugljični dioksid, voda, mineralne soli tla). U životinjskom svijetu vitalni zahtjevi raznih vrsta su raznolikiji i složeniji, njihovi načini dobivanja hrane i zaštite od neprijatelja vrlo su različiti; razlike u načinima kretanja vrlo se snažno odražavaju na njihovu strukturu i izgled.

Drugo, kod biljnih organizama prirodna selekcija je razvila vrlo široku morfo-fiziološku plastičnost kao odgovor na promjene vanjskih uvjeta, odnosno nasljednu sposobnost stvaranja promjena adaptivne prirode. Jasno je da kada su biljni organizmi nepokretni, ova sposobnost je za njih od vitalnog značaja: biljke lišene ove plastičnosti, ako se vanjski uvjeti promijene, neizbježno bi umrle, jer nemaju sposobnost aktivnog skrivanja.

Riža. 1. Maslačak koji raste u nizinama.

Kod životinja je plastičnost ove naravi neusporedivo manje razvijena, a prilagodljivost promjenama životne situacije postiže se na drugačiji način - razvojem pokretljivosti, usložnjavanjem živčanog sustava i osjetilnih organa. Kada se vanjski uvjeti promijene, životinja na to ne reagira toliko promjenom svoje organizacije, koliko brzom promjenom ponašanja iu vrlo velikom broju slučajeva može se vrlo brzo prilagoditi novim uvjetima. Prirodna selekcija u životinjskom svijetu podiže do najviših razina takve organizme kod kojih je, uz opći porast tipa organizacije, došlo i do progresivnog razvoja njihove mentalne aktivnosti.

Dakle, interakcija biljaka i životinja s okolišem, iako ima mnogo toga zajedničkog, u isto se vrijeme značajno razlikuje.

Korištena literatura: Osnove ekologije: Zbornik. lit./B. G. Johansen
Pod, ispod. urednik: A. V. Kovalenok, -
T .: Tiskara br. 1, -58

Preuzmi sažetak: Nemate pristup preuzimanju datoteka s našeg poslužitelja.

Šuma kao ekosustav

Također dodijelite antropogenih faktora

abiotski faktori.

1. Svjetloljubiv

2. otporan na sjenu

3. Sjenoljubiv

1. vlagoljubiv

2. otporan na sušu

1. Biljke malo zahtjevno

2. Biljke vrlo zahtjevno

3. Biljke srednje zahtjevna

biotski faktori.

1. Fitofagi ili biljojedi

2. Zoofagi

3. svejedi

saprofage

Pitanja i zadaci

EKOLOŠKE ZNAČAJKE ŠUMA

Šuma kao ekosustav

Što je "biljna zajednica"?

Navedite znakove po kojima se biljke spajaju u šumske zajednice.

Šumski ekosustavi na području Vologodske oblasti prevladavajući su tip kopnenih ekosustava. U našim krajevima šume zauzimaju oko 80% površine. Vrlo su raznolike po građi, sastavu i uvjetima staništa. Šume sadrže različite oblike biljnog života. Među njima glavna uloga pripada drveću i grmlju. Biljke koje tvore šume postoje zajedno i utječu jedna na drugu. Osim toga, šumske biljke su u interakciji s okolišem i drugim organizmima (životinje, gljive, bakterije). U svom jedinstvu tvore složeni ekosustav u razvoju.

Osebujna kombinacija prirodnih uvjeta omogućila je nastanak drvenastih oblika biljaka. Temperatura i vlažnost najvažniji su čimbenici za rast drveća. Dakle, niske temperature ograničavaju razvoj drveća u tundri, a nedovoljna vlažnost u stepama. U našem prirodnom području visina stabala doseže 35 - 40 metara.

Značajka šumskog ekosustava je jasna raspodjela biljaka u slojevima. To je zbog činjenice da se biljke razlikuju po visini i rasporedu korijenskog sustava u horizontima tla. Sastav vrsta biljaka i broj slojeva ovise o fizičkim uvjetima okoliša.

U šumskoj zajednici razlikuju se slojevi prema životnim oblicima: drvo, grm, zeljasto-grm i mahovina-lišaj. U različitim vrstama šuma ti su slojevi različito izraženi. U šumama postoji i skupina ekstraslojnih organizama - epifiti.

U sastavu sloja drveća u šumama Vologodske oblasti nalaze se 22 vrste drveća. Ali neki od njih mogu imati dva životna oblika: drveće i grmlje (trešnja, vrba, planinski pepeo).

Ovisno o vrsti šume, razvoj sloja grmlja je različit - od pojedinačnih primjeraka do gustih šikara. Budući da je grmlje uvijek niže od drveća, njihove se šikare nazivaju "podrastom". U našim šumama postoje 32 vrste grmova. Neki od njih - vrba, maline, krkavina, ribizli, divlje ruže - tvore šikare.

Zeljaste biljke i grmlje čine svoj poseban sloj u šumi. Dominantne vrste ovog sloja određuju naziv šumske zajednice (šuma borovnice, šuma borovnice itd.). Sastav vrsta zeljastih biljaka u šumi je raznolik. Svakoj šumskoj zajednici odgovara određeni kompleks zeljastih biljnih vrsta. U crnogoričnim šumama ima oko 10-15 vrsta, au šumama sitnog lišća do 30-50 vrsta. Među njima prevladavaju cvjetnice, au manjem broju nalaze se vrste s višim sporama (preslice, mahovine, paprati).

Najniži sloj šuma čine mahovine i lišajevi. Od mahovina, ovisno o vlazi, razvijaju se zelene, duge mahovine ili mahovine sfagnumi. U suhim borovim šumama prevladavaju lišajevi: razne vrste kladonije, islandske cetrarije i dr. Dominantne vrste ovog sloja određuju naziv šumske zajednice: šuma lišajnog bora ("bijela mahovina"), šuma smreke zelene mahovine, šuma smreke duge mahovine (s dominacijom kukavičjeg lana), šuma smreke sphagnum.

Vanslojnu skupinu (epifite) čine alge, mahovine i lišajevi koji rastu na drveću i mrtvom drvetu. Epifitne mahovine su raznovrsnije na tvrdom drveću, a lišajevi na starim smrekama i borovima.

Slojevita distribucija biljaka stvara različite životne uvjete za životinje. Svaka životinjska vrsta zauzima za nju najpovoljnije uvjete na određenoj visini. Ali životinje su, za razliku od biljaka, pokretne. Mogu koristiti različite razine za hranjenje i razmnožavanje. Tako poljski drozdovi grade gnijezda na drveću, u prvoj polovici ljeta hrane se beskralješnjacima na tlu, au drugoj polovici ljeta jedu bobice na drveću.

Zbog slojevitog rasporeda u šumskoj zajednici koegzistira veći broj vrsta, što omogućuje potpunije korištenje staništa. To osigurava raznolikost šumskih organizama.

Tome pogoduje i različita kombinacija životnih uvjeta u šumi. S jedne strane, život organizama ovisi o klimi zone tajge, reljefu i tlima teritorija na kojem se nalazi šumska zajednica. S druge strane, pod krošnjama šume u svakom njezinom sloju stvara se vlastita mikroklima. Rast određenog skupa biljaka ovisi o fluktuacijama temperature i vlažnosti. Zauzvrat, to stvara staništa za životinje, gdje se mogu hraniti, razmnožavati i skrivati ​​od neprijatelja.

Uvjeti za postojanje organizama su kombinacija čimbenika okoliša.

Prirodni čimbenici okoliša obično se dijele u dvije skupine, abiotske i biotičke.

Abiotski čimbenici okoliša- čimbenici nežive prirode. U šumama su za organizme najvažniji temperatura, svjetlost, vlaga, sastav tla i karakteristike reljefa.

Također dodijelite antropogenih faktora - svi oblici utjecaja čovjeka na prirodu.

abiotski faktori. One prvenstveno utječu na životnu aktivnost organizama i imaju različito značenje za biljke i životinje. Na primjer, svjetlost je neophodna za fotosintezu u biljkama, a većina životinja pomaže u navigaciji u prostoru. Svaka vrsta postavlja određene zahtjeve prema okolišu, koji se prema pojedinim ekološkim čimbenicima ne podudaraju u različitim vrstama. Na primjer, škotski bor je fotofilan, dobro podnosi suha i siromašna tla. Europska smreka podnosi sjenu i treba bogatija tla itd.

U odnosu na svjetlost, razlikuju se tri glavne skupine biljaka: fotofilne, otporne na sjenu i one koje vole sjenu.

1. Svjetloljubiv vrste najbolje rastu pri punoj svjetlosti. Od šumskih svjetloljubnih vrsta su: bijeli bor, breza, mnogi grmovi (medvjetka) i zeljaste biljke borovih šuma. Najveća raznolikost takvih vrsta može se naći u borovim šumama.

2. otporan na sjenu vrste mogu rasti na punom svjetlu, ali najbolje uspijevaju u sjeni. Ovo je prilično velika skupina šumskih zeljastih biljaka koje žive u različitim vrstama šuma i zauzimaju različite slojeve, na primjer, đurđica, plućnjak, planinski jasen, ptičja trešnja.

3. Sjenoljubiv vrste nikad ne rastu na punom svjetlu. U ovu skupinu spadaju neke šumske trave i mahovine: oksalis, paprat, zimzelen i druge vrste koje su karakteristične za tamne smrekove šume.

Temperaturni faktor i dovoljna vlažnost uvjetuju prevlast drvenaste vegetacije nad ostalim biljnim zajednicama u našem prirodnom pojasu. Tijekom godine ti se čimbenici mijenjaju, što dovodi do dobro definiranih godišnjih doba i promjena u stanju flore i faune. Izgled šumske zajednice i aktivnost njezinih stanovnika ovise o godišnjem dobu. Sezonalnost odgovara takvim pojavama kao što su vegetacija, cvjetanje, plodonošenje, opadanje lišća, letovi ptica, reprodukcija i hibernacija životinja.

S obzirom na vlažnost, šumske biljke pripadaju trima glavnim ekološkim skupinama:

1. vlagoljubiv vrste koje rastu na natopljenom tlu iu uvjetima visoke vlažnosti zraka (neke vrste šaša, paprati i dr.). Ova skupina je široko rasprostranjena u zajednicama kao što su crna kost i vrba.

2. otporan na sušu biljke su stanovnici suhih mjesta, sposobne su tolerirati značajnu i dugotrajnu suhoću zraka i tla. To uključuje zeljaste biljke koje rastu u borovim šumama (medvjetka, puzava majčina dušica, ovčja vlasulja).

3. Srednja grupa je biljke na umjereno vlažnim staništima(mnoge listopadne vrste drveća i zeljaste biljke). Ova skupina biljaka prevladava zbog osobitosti klime i topografije regije.

Prema zahtjevima za sadržaj mineralnih hranjiva u tlu razlikuju se tri ekološke skupine vrsta:

1. Biljke malo zahtjevno na sadržaj hranjivih tvari u tlu. Mogu rasti na vrlo siromašnim pjeskovitim tlima (bijeli bor, vrijesak, mačja šapa i dr.). Mnogi od njih imaju mikorizu na korijenu. Pomaže biljkama da apsorbiraju vodu i hranjive tvari iz tla.

2. Biljke vrlo zahtjevno na sadržaj hranjivih tvari. To su zeljaste vrste koje rastu u šumama johe: kopriva, kopriva, kopriva, pipavac i dr.

3. Biljke srednje zahtjevna na sadržaj hranjivih tvari. To su većina šumskih vrsta: dvolisni cipal, kiseljak i druge. Dominiraju šumskim zajednicama.

biotski faktori. Jednako važan uvjet za postojanje organizama u šumama je međusobni odnos. To može biti suradnički odnos koji koristi objema vrstama. Na primjer, ptice se hrane plodovima biljaka i šire njihovo sjeme. Poznati su obostrano korisni odnosi između gljiva i biljaka. U drugim slučajevima, jedna vrsta može koristiti drugu bez nanošenja štete. Dakle, zimi sjenice mogu jesti na račun djetlića, koji dio hrane ostavljaju nepojedenim. Vrste koje imaju slične stanišne zahtjeve međusobno se natječu. Kada raste zajedno, smreka postupno zamjenjuje jasiku koja voli svjetlost, stvarajući sjenčanje dok raste i sprječava njegovu obnovu. Među životinjama dolazi do natjecanja između vrsta za teritorij i hranu. Na primjer, 5 vrsta drozdova koji žive u Vologdskoj oblasti hrane se malim beskralježnjacima u nižim slojevima šume u prvoj polovici ljeta. Zatim, dok bobice sazrijevaju, uglavnom ostaju u gornjim slojevima šume. Natjecanje između njih oslabljeno je raznolikošću beskralješnjaka i obiljem bobica.

Hrana je vrlo važan čimbenik okoliša, jer predstavlja energiju za postojanje organizama. Prehrana životinja u šumama je različita. Općenito, sve što je u šumi koristi se za ishranu, a životinje se nalaze od vrhova drveća do najdubljeg korijenja.

Prema prehrani mogu se razlikovati različite ekološke skupine životinja.

1. Fitofagi ili biljojediživotinje su potrošači raznih dijelova biljaka (lišće, drvo, cvijeće, plodovi). Raznolikost biljojeda povezana je s obiljem biljne hrane. Glavni potrošači vegetativne mase u našim šumama su los, zec bjelica i razni kukci (lisnjaci, potkornjaci, mrene i mnogi drugi). Generativne dijelove biljaka (cvjetove, plodove, sjemenke) hrane ptice (krstokljun, stepanica, češljugar, čičak, čič), sisavci (vjeverice) i kukci. Mnogi kukci, hraneći se nektarom i peludom biljaka, istovremeno ih oprašuju. Stoga imaju iznimno važnu ulogu u razmnožavanju biljaka. Ptice koje jedu bobice sudjeluju u širenju biljaka, jer se sjemenke biljaka ne probavljaju i dolaze na nova mjesta s izmetom.

2. Zoofagi- Konzumenti ostalih životinja. Mnogi u šumi jedu beskralješnjake. Pauci jedu insekte. Plijen grabežljivih insekata su njihovi dvojnici. Tu spadaju kornjaši (zemljarice, mekinje, kravlje), ose, skakavci i mnogi drugi. Krastače, gušteri i rovke hrane se kukcima, mekušcima i crvima. Sise jedu kukce, dok jastrebovi i sokolovi love druge ptice. Sove, lasice, lasice jedu male sisavce. Vukovi progone velike životinje, a risovi love iz zasjede.

3. svejedi- životinje koje se hrane raznim vrstama hrane: biljke, gljive, životinje, uključujući i strvinu. To su divlja svinja, medvjed, jazavac, gavran, siva vrana i drugi koji žive u našim šumama. Ove životinje karakteriziraju vrlo raznoliki načini dobivanja hrane i mjesta gdje se hrane.

4. Skupina životinja koje koriste mrtvu vegetaciju ( saprofage). Obrađujući otpalo lišće, mrtvo drvo, ovi organizmi igraju važnu ulogu u postojanju i razvoju šuma. Među njima prevladavaju insekti. Tako se kod raznih dugorogaca ličinke razvijaju i hrane u mrtvim deblima. Od zemljišnih životinja ovoj skupini pripadaju crvi.

U šumama umjerenog pojasa obilje i dostupnost hrane jako varira u različitim godišnjim dobima, pa se mnoge životinje hrane i biljnom i životinjskom hranom. Na primjer, tetrijeb, tetrijeb, veliki djetlić, pa čak i glodavci koji se smatraju biljojedima.

Čimbenici okoliša zajednički djeluju na organizme, određujući rasprostranjenost i životnu aktivnost biljaka i životinja. Na primjer, složeno djelovanje abiotskih i biotskih čimbenika dovelo je do formiranja sjedilačkih, nomadskih i migratornih vrsta kod ptica.

Pitanja i zadaci

Zašto su biljke u šumama raspoređene u slojeve?

Navedite primjere biljaka različitih slojeva. Koje su osobine karakteristične za njih?

Zašto su temperatura, vlaga i svjetlost među najvažnijim abiotičkim čimbenicima?

Razmislite koje se ekološke skupine životinja mogu razlikovati u odnosu na svjetlost?

H Navedite primjere biljaka iz različitih ekoloških skupina koje rastu u šumama vašeg kraja.

Agrocenoza kao posebna vrsta ekosustava

Napomena 1

Među ekosustavima nastalim uz sudjelovanje čovjeka posebno mjesto zauzimaju agrocenoze. Uz urbane zajednice i zajednice industrijskih zona, agrocenoze je posebno stvorio čovjek za svoje potrebe. Agrocenoze su dizajnirane da osiguraju hranu osobi.

Kao i prirodni ekosustavi, agrocenoze imaju određeni taksonomski i ekološki sastav organizama i mogu se karakterizirati u smislu određenih odnosa između organizama i abiotskih uvjeta okoliša, kao i vlastite strukture trofičnih odnosa među organizmima. U agrocenozama se prehrambeni lanci bitno ne razlikuju od onih karakterističnih za prirodne ekosustave: tu su i proizvođači, konzumenti raznih redova i razlagači.

Agrocenoze zauzimaju oko desetinu cjelokupne kopnene površine i opskrbljuju čovječanstvo s više od 90% energije hrane. Njihova prednost u tom pogledu u odnosu na prirodne ekosustave je višestruko veća produktivnost. No, takva je produktivnost moguća samo uz redovitu, znanstveno utemeljenu intervenciju čovjeka u prirodnim procesima.

Definicija 1

Agrocenoze su ekosustavi koji se formiraju na poljoprivrednim zemljištima koja se koriste prema ciljanom principu, a temelj tih ekosustava su usjevi ili sadnje kultiviranih biljaka. U agrocenoze spadaju:

• polja,
• vrtovi,
• vrtovi,
• umjetni pašnjaci,
• cvjetne gredice,
• itd.

Ekološke specifičnosti agrocenoza

Specifičnost agrocenoza određena je njihovim umjetnim podrijetlom i poljoprivrednom namjenom - njihov edifikator je osoba koja formira agrocenoze i osigurava njihovu visoku produktivnost, kako bi se prikupio i iskoristio maksimalan prinos. Stvaranjem agrocenoze, osoba koristi niz poljoprivrednih tehnika za:

• oranje,
• melioracija,
• umjetno navodnjavanje,
• sjetva i sadnja posebnih sorti biljaka, njihova prihrana,
• suzbijanje korova, štetnika i bolesti kulturnih biljaka.

Najvažnija razlika između agrocenoza i prirodnih ekosustava je njihova nepostojanost. To je lako objasniti, budući da je struktura agrocenoza bliska početnim fazama obnove sukcesije ekosustava, koji također nemaju stabilnost, naprotiv, prirodno stanje takvih sukcesija je dinamika ekosustava. Iz tog razloga, bez sudjelovanja osobe koja stalno vraća agrocenozu u početni stadij sukcesije, zajednice žitarica i povrtnih kultura zamjenjuju se drugima već sljedeće godine, usjevi višegodišnjih trava - nakon 3-4 godine, voćnjaci - nakon 20-30 godina.

Ljudska aktivnost važan je energetski čimbenik u agrocenozama. Osim sunčeve energije, dobivaju i nešto dodatne energije koju čovjek troši na proizvodnju poljoprivrednih strojeva, gnojiva, sredstava za zaštitu bilja, melioracije i dr. S druge strane, značajna količina energije godišnje se odnese sa žetvom. Stoga je cirkulacija tvari u agrocenozama uvijek otvorena.

Antropogeni čimbenik u većini slučajeva pridonosi smanjenju biološke raznolikosti. Agrocenoze nisu iznimka. Ovdje je, u usporedbi s prirodnim zajednicama, biološka raznolikost živih organizama oštro smanjena. Objekti uzgoja najčešće su jedna ili više biljnih vrsta (monokultura), što doprinosi osiromašenju taksonomskog sastava životinja, gljiva i bakterija. S druge strane, to pridonosi masovnoj reprodukciji nekih njihovih potrošača, što prevodi ove organizme s gledišta osobe u kategoriju "štetočina".

Napomena 2

Važna razlika između agrocenoza i prirodnih zajednica je kombinacija prirodnih i umjetnih selekcijskih procesa, što stvara potpuno drugačije smjerove i pritiske nego u prirodi. To služi kao dodatni faktor u smanjenju bioraznolikosti.

Ekološka karakteristika

Ekološka karakteristika je odnos organizma prema kompleksu čimbenika okoliša, odnosno uvjetima okoliša. Sami čimbenici okoliša mogu se definirati kao dinamički elementi prirodnog ili okolišnog okoliša koji utječu na aktivnost živih organizama, njihovu vitalnu aktivnost. Drugim riječima, bez prisutnosti bilo kojeg čimbenika okoliša normalan život organizma, sve do smrti, nije moguć; tako da su ekološki čimbenici uvjeti života biljaka, životinja i ljudi.
Skup okolišnih čimbenika za biljke obuhvaća sljedeće skupine: kozmičke (o Suncu je bilo riječi na početku knjige), abiotičke i biotičke čimbenike. Abiotski čimbenici uključuju klimatske (svjetlost, toplina, vlaga, zrak), zemljišne, orografske (određene reljefom). Biotički čimbenici povezani su s utjecajem živih organizama jednih na druge: utjecaj ljudskih aktivnosti na biljke (košnja na livadama, sječa, tretiranje usjeva lijekovima itd.), životinje na biljke (na pašnjacima, utjecaj insekata oprašivača). , biljne štetočine itd.) . Smatra se da su svi čimbenici okoliša jednaki za organizme, uključujući i biljke. To je u osnovi tako, budući da će svaki faktor odrediti mogućnost života. Ako uzmemo u obzir vrijeme u kojem organizam može preživjeti bez ijednog čimbenika, tada se pojavljuje određena razlika u značaju čimbenika. Dakle, bez svjetla, biljka može biti samo nekoliko sati dnevno (noću), ali bez topline (kada je smrznuta) - samo nekoliko minuta ili čak sekundi (s jakim padom temperature); neke biljke podnose nedostatak vode danima (au pustinjama - gotovo tijekom cijele vegetacije), dok druge - samo nekoliko sati. Procjene značaja čimbenika razlikuju se iu životinjskom svijetu.

Na primjer, bez zraka mogu živjeti samo nekoliko minuta ili čak sekundi, bez dovoljno topline - sati, a ponekad i samo sekunde (ali neke životinje u hibernaciji provode nekoliko mjeseci, prilagodivši se posebnom toplinskom režimu), bez vode i hrane - nekoliko dana. Općenito, kompleks ekoloških čimbenika je vitalan za organizme, posebno kozmički, svi klimatski i zemljišni čimbenici su izuzetno važni za biljke.
Treba istaknuti nezamjenjivost okolišnih čimbenika. Na primjer, dodatna opskrba vodom ne može nadoknaditi nedostatak jednog ili drugog hranjivog elementa u tlu ili nedostatak topline, itd. U isto vrijeme, još uvijek se uočava određeno poboljšanje uvjeta rasta biljaka ako, uz nedostatak nekih čimbenika ili jednog čimbenika, ostali su dani biljci u dovoljno punom iznosu, bez deficita. Pa ipak, ne može se postići potpuna zamjena jednog okolišnog čimbenika drugim.
Raznolikost potrebnih razina čimbenika okoliša, njihova kombinacija, manjak i višak odražavaju se u jednom od glavnih, generalizirajućih svih takvih pokazatelja, zakonu ekologije, koji je formulirao američki ekolog W. Shelford u radovima 1911.-1915. Taj se zakon naziva Shelfordov zakon ili zakon tolerancije. Njegova je bit sljedeća: odsutnost ili nemogućnost prosperiteta bilo kojeg organizma određena je nedostatkom ili viškom u kvalitativnom i kvantitativnom smislu (pokazatelja) bilo kojeg čimbenika, čija razina može biti blizu granica tolerancije, odnosno do granica koje ovaj organizam tolerira (od lat. Shegapye - "strpljenje").
Prilagodljivost organizama na određene uvjete u kojima je moguć njihov životni ciklus izražava se razlikom između minimalnih i maksimalnih pokazatelja za svaki okolišni čimbenik. Takav raspon ili zona između razina faktora prihvatljivih za život naziva se granicama tolerancije, odnosno granicama uvjeta u kojima organizam prolazi cijeli razvojni ciklus i može preživjeti. Za svaku vrstu organizama (biljke, životinje, ljudi) rasponi su individualni i razlikuju se od raspona drugih organizama (iako kod nekih vrsta te zone mogu biti slične, u nekim slučajevima gotovo identične).
Imajte na umu da ne samo predstavnici različitih vrsta imaju individualne ekološke karakteristike, već i oblici organizama unutar iste vrste, na primjer, različite sorte određene biljne vrste (tehnike uzgoja sorti također se temelje na tim razlikama). To se također može ilustrirati primjerom ljudi s različitim razinama zdravlja i kondicije: neki mogu tolerirati manjak faktora i preopterećenje koje obični ljudi vrlo teško podnose. Svatko može lako zamisliti razliku između granica tolerancije slabe, boležljive osobe i utreniranog, prekaljenog sportaša ili astronauta, ispitivača. Nakon potresa, slabe žene, a ponekad i starci, pronađeni su ispod ruševina kao preživjeli nakon mnogo dana. Ali to su individualne karakteristike ljudi i specifičnosti okolnosti.
I još objašnjenja osnovnog zakona: bilo koji od čimbenika koji se po razini približava granicama tolerancije (nije važno - ekološkom maksimumu ili minimumu), ograničava uvjete za normalan razvoj organizma i naziva se ograničavajući faktor. Kvantitativni pokazatelj faktora pri kojem se organizam normalno razvija i "cvjeta" naziva se optimalna razina (od latinskog oritt - "najbolji").
Vrlo je važno da postoji raspon pokazatelja prema optimumu za svaki okolišni čimbenik, a što je on širi za određeni organizam (biljku ili životinju), to je organizam prilagođeniji promjenjivim uvjetima. Dakle, optimum -r nije određena točka na ljestvici pokazatelja, već zona, optimalni uvjeti pod kojima priroda daje tijelu mogućnost normalnog razvoja. U nedostatku niza optimalnih uvjeta, živi organizmi bi umrli i pri najmanjem odstupanju uvjeta od optimalne razine.
Optimalne razine svakog faktora za isti organizam mogu varirati ("optimalna pristranost"). To znači promjenu zahtjeva organizma za uvjetima kako u različitim razdobljima razvoja (u različitim fazama rasta), tako i ovisno o konkurentskim odnosima s drugim organizmima, ali posebno na razini drugih čimbenika okoliša: uz povoljnu kombinaciju čimbenika (kada svaki od njih je blizu optimalne razine, bez manjka) sve ih tijelo koristi najučinkovitije i ekonomičnije. Ovo je posebno važno za praksu uzgoja biljaka: primjenom agronomskih metoda moguće je postići najracionalnije korištenje ekoloških uvjeta biljaka u usjevima, što uvijek dovodi do povećanja prinosa. To je ekološka bit agronomije: biljci se moraju osigurati optimalne razine svih okolišnih čimbenika tijekom cijelog razdoblja razvoja ove biljke. Jasno je da je za postizanje najboljeg rezultata prijeko potrebno poznavanje ekoloških karakteristika kultiviranih biljaka i njihovih promjena tijekom cijelog životnog ciklusa biljke.
Također naglašavam da je kvaliteta čimbenika (njegova kvalitativna karakteristika) određena ne samo unutarnjom suštinom i karakteristikama ovog čimbenika (sastav svjetla, zraka, vode, tla), već i ujednačenošću njegove opskrbe: biljke ne zahtijevaju nedostatak tijekom cijelog razdoblja aktivne vegetacije. S tim u vezi, oscilacije vremenskih uvjeta (razdoblja povratka hladnog vremena, razdoblja bez oborina i sl.) i neravnomjerna opskrbljenost biljaka hranjivima (ako se ne poštuju znanstvene preporuke o pravilnoj uporabi gnojiva) imaju značajan negativan učinak. učinak na biljke.
Da biste dobili vizualnu predodžbu o zakonu tolerancije, prikladno je razmotriti dijagram koji prikazuje učinak ovog zakona za različite organizme.
Shema prikazuje u obliku sektora glavne čimbenike okoliša za biljke. Ovdje je potrebno kratko objašnjenje. Zbog prisutnosti mineralnih spojeva u tlu, biljke se hrane. Stoga je svaki od elemenata potrebnih biljkama (dušik, fosfor, kalij, kalcij, sumpor i niz drugih) čimbenik okoliša na isti način kao i svako fizičko svojstvo tla (sadržaj vlage, sadržaj zraka, zapreminska gustoća). , itd.), budući da svaki od ovih čimbenika utječe na uvjete života biljaka u tlu. Dakle, sva kemijska i fizikalna svojstva tla su ekološki čimbenici tla.
Razlika između biljaka i životinja (II) i ljudi (III) je očita: ovi organizmi ne dobivaju hranu iz tla i zraka, kao biljke, već koriste biljke i životinje (organske tvari) kao hranu.
Ovdje je primjereno navesti još dva ekološka pojma: ekološka niša i prehrambeni lanci. Ekološka niša shvaća se kao kompleks čimbenika okoliša između minimalnih i maksimalnih pokazatelja za određeni organizam. Drugim riječima, općenito, to je skup karakteristika koje pokazuju položaj vrste u ekosustavu. Bilo koja vrsta se razvija, razmnožava i živi unutar svoje individualne ekološke niše.