Komuniti) antara satu sama lain dan dengan alam sekitar. Istilah ini pertama kali dicadangkan oleh ahli biologi Jerman Ernst Haeckel pada tahun 1869. Sebagai sains bebas, ia menonjol pada awal abad ke-20 bersama-sama dengan fisiologi, genetik dan lain-lain. Skop ekologi ialah organisma, populasi dan komuniti. Ekologi menganggap mereka sebagai komponen hidup sistem yang dipanggil ekosistem. Dalam ekologi, konsep populasi - komuniti dan ekosistem mempunyai definisi yang jelas.

Populasi (dari segi ekologi) ialah sekumpulan individu daripada spesies yang sama, menduduki wilayah tertentu dan, biasanya, sedikit sebanyak diasingkan daripada kumpulan lain yang serupa.

Komuniti ialah mana-mana kumpulan organisma spesies berbeza yang tinggal di kawasan yang sama dan berinteraksi antara satu sama lain melalui hubungan trofik (makanan) atau ruang.

Ekosistem ialah komuniti organisma dengan persekitarannya berinteraksi antara satu sama lain dan membentuk satu unit ekologi.

Semua ekosistem Bumi digabungkan menjadi atau ekosfera. Adalah jelas bahawa adalah mustahil untuk menutup seluruh biosfera Bumi dengan penyelidikan. Oleh itu, titik aplikasi ekologi ialah ekosistem. Walau bagaimanapun, ekosistem, seperti yang boleh dilihat dari definisi, terdiri daripada populasi, organisma individu dan semua faktor alam semula jadi tidak bernyawa. Berdasarkan ini, beberapa pendekatan berbeza untuk kajian ekosistem adalah mungkin.

Pendekatan Ekosistem.Dengan pendekatan ekosistem, ahli ekologi mengkaji aliran tenaga dalam ekosistem juga. Kepentingan terbesar dalam kes ini ialah hubungan organisma antara satu sama lain dan dengan alam sekitar. Pendekatan ini memungkinkan untuk menerangkan struktur kompleks kesalinghubungan dalam ekosistem dan memberi cadangan untuk pengurusan alam semula jadi yang rasional.

Kajian komuniti. Dengan pendekatan ini, komposisi spesies komuniti dan faktor yang mengehadkan taburan spesies tertentu dikaji secara terperinci. Dalam kes ini, unit biotik yang boleh dibezakan dengan jelas (padang rumput, hutan, paya, dll.) Dikaji.
satu pendekatan. Titik aplikasi pendekatan ini, seperti namanya, adalah populasi.
Penyelidikan habitat. Dalam kes ini, kawasan persekitaran yang agak homogen di mana organisma tertentu dikaji. Secara berasingan, sebagai garis penyelidikan bebas, ia biasanya tidak digunakan, tetapi ia menyediakan bahan yang diperlukan untuk memahami ekosistem secara keseluruhan.
Perlu diingatkan bahawa semua pendekatan yang disenaraikan di atas sebaiknya digunakan secara gabungan, tetapi pada masa ini ia adalah mustahil kerana skala besar objek yang dikaji dan bilangan penyelidik lapangan yang terhad.

Ekologi sebagai sains menggunakan pelbagai kaedah penyelidikan untuk mendapatkan maklumat objektif tentang fungsi sistem semula jadi.

Kaedah penyelidikan ekologi:

• pemerhatian
• eksperimen
• kiraan penduduk
• kaedah simulasi

Faktor ekologi ialah sebarang faktor luaran yang mempunyai kesan langsung atau tidak langsung ke atas bilangan (kelimpahan) dan taburan geografi organisma.

Faktor persekitaran sangat pelbagai dari segi alam semula jadi dan kesannya terhadap organisma hidup. Secara konvensional, semua faktor persekitaran biasanya dibahagikan kepada tiga kumpulan besar - abiotik, biotik dan antropogenik.

Faktor abiotik adalah faktor alam yang tidak bernyawa.

Iklim (cahaya matahari, suhu, kelembapan udara) dan tempatan (pelepasan, sifat tanah, kemasinan, arus, angin, sinaran, dll.). Mereka boleh secara langsung dan tidak langsung.

Faktor antropogenik- ini adalah bentuk aktiviti manusia yang, mempengaruhi alam sekitar, mengubah keadaan hidup organisma hidup atau secara langsung mempengaruhi spesies tumbuhan dan haiwan individu. Salah satu faktor antropogenik yang paling penting ialah pencemaran.

keadaan persekitaran.

Keadaan persekitaran, atau keadaan ekologi, dipanggil faktor persekitaran abiotik yang berubah mengikut masa dan ruang, yang mana organisma bertindak balas secara berbeza bergantung pada kekuatannya. Keadaan persekitaran mengenakan sekatan tertentu ke atas organisma.

Faktor terpenting yang menentukan keadaan kewujudan organisma di hampir semua persekitaran hidup termasuklah suhu, kelembapan dan cahaya.

Suhu.

Mana-mana organisma boleh hidup hanya dalam julat suhu tertentu: individu spesies mati pada suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah. Had ketahanan haba dalam organisma yang berbeza adalah berbeza. Terdapat spesies yang boleh bertolak ansur dengan turun naik suhu dalam julat yang luas. Sebagai contoh, lichen dan banyak bakteria boleh hidup pada suhu yang sangat berbeza. Antara haiwan, haiwan berdarah panas dicirikan oleh julat ketahanan suhu terbesar. Harimau, sebagai contoh, bertolak ansur dengan kedua-dua sejuk Siberia dan panas di kawasan tropika India atau Kepulauan Melayu dengan baik. Tetapi terdapat juga spesies yang hanya boleh hidup dalam had suhu yang lebih kurang sempit. Dalam persekitaran darat-udara, malah di banyak bahagian persekitaran akuatik, suhu tidak kekal malar dan boleh berbeza-beza bergantung pada musim dalam setahun atau pada masa hari. Di kawasan tropika, turun naik suhu tahunan boleh menjadi kurang ketara berbanding suhu harian. Sebaliknya, di kawasan sederhana, suhu berbeza dengan ketara pada masa yang berbeza dalam setahun. Haiwan dan tumbuhan terpaksa menyesuaikan diri dengan musim sejuk yang tidak menguntungkan, di mana kehidupan aktif sukar atau mustahil. Di kawasan tropika, penyesuaian sedemikian kurang ketara. Dalam tempoh sejuk dengan keadaan suhu yang tidak menggalakkan, jeda nampaknya berlaku dalam kehidupan banyak organisma: hibernasi dalam mamalia, daun yang gugur dalam tumbuhan, dll. Sesetengah haiwan melakukan migrasi yang lama ke tempat dengan iklim yang lebih sesuai.

Kelembapan.

Air adalah sebahagian daripada sebahagian besar makhluk hidup: ia adalah perlu untuk fungsi normal mereka. Organisma yang biasa berkembang sentiasa kehilangan air dan oleh itu tidak boleh hidup dalam udara yang benar-benar kering. Cepat atau lambat, kerugian tersebut boleh menyebabkan kematian organisma.

Penunjuk paling mudah dan paling mudah yang mencirikan kelembapan kawasan tertentu ialah jumlah kerpasan yang turun di sini selama setahun atau tempoh masa yang lain.

Tumbuhan mengeluarkan air dari tanah menggunakan akarnya. Lumut boleh menangkap wap air dari udara. Tumbuhan mempunyai beberapa penyesuaian yang memastikan kehilangan air yang minimum. Semua haiwan darat memerlukan bekalan berkala untuk mengimbangi kehilangan air yang tidak dapat dielakkan akibat penyejatan atau perkumuhan. Banyak haiwan minum air; yang lain, seperti amfibia, sesetengah serangga dan hama, menyerapnya melalui integumen badan dalam keadaan cecair atau wap. Kebanyakan haiwan padang pasir tidak pernah minum. Mereka memenuhi keperluan mereka dengan air daripada makanan. Akhirnya, terdapat haiwan yang menerima air dengan cara yang lebih kompleks - dalam proses pengoksidaan lemak, contohnya, unta. Haiwan, seperti tumbuhan, mempunyai banyak penyesuaian untuk menjimatkan air.

Cahaya.

Terdapat tumbuhan yang menyukai cahaya yang boleh berkembang hanya di bawah sinaran matahari, dan tumbuhan yang tahan teduh yang boleh tumbuh dengan baik di bawah kanopi hutan. Ini adalah kepentingan praktikal yang besar untuk penjanaan semula semula jadi dirian hutan: pucuk muda dari banyak spesies pokok dapat berkembang di bawah penutup pokok besar. Dalam kebanyakan haiwan, keadaan cahaya biasa menampakkan diri dalam tindak balas positif atau negatif terhadap cahaya. Serangga malam berpusu-pusu ke cahaya, dan lipas berselerak mencari perlindungan, jika hanya lampu dihidupkan di dalam bilik gelap. Fotoperiodisme (perubahan siang dan malam) mempunyai kepentingan ekologi yang besar untuk kebanyakan haiwan yang secara eksklusif diurnal (kebanyakan passerine) atau secara eksklusif pada waktu malam (banyak tikus kecil, kelawar). Krustasea kecil yang berlegar di lajur air tinggal pada waktu malam di perairan permukaan, dan pada siang hari mereka tenggelam ke kedalaman, mengelakkan cahaya terlalu terang.

Cahaya hampir tidak mempunyai kesan langsung pada haiwan. Ia hanya berfungsi sebagai isyarat untuk penstrukturan semula proses yang berlaku di dalam badan.

Cahaya, kelembapan, suhu tidak sama sekali meletihkan set keadaan ekologi yang menentukan kehidupan dan pengedaran organisma. Faktor seperti angin, tekanan atmosfera, ketinggian juga penting. Angin mempunyai kesan tidak langsung: dengan meningkatkan penyejatan, ia meningkatkan kekeringan. Angin kencang membantu menyejukkan. Tindakan ini penting di tempat sejuk, di tanah tinggi atau di kawasan kutub.

faktor antropogenik. Faktor antropogenik sangat pelbagai dalam komposisinya. Manusia mempengaruhi alam semula jadi dengan meletakkan jalan raya, membina bandar, bertani, menyekat sungai, dan lain-lain. Aktiviti manusia moden semakin dimanifestasikan dalam pencemaran alam sekitar dengan hasil sampingan, selalunya produk beracun. Di kawasan perindustrian, kepekatan bahan pencemar kadangkala mencapai nilai ambang, iaitu, membawa maut kepada banyak organisma. Walau bagaimanapun, di sebalik segala-galanya, hampir selalu terdapat sekurang-kurangnya beberapa individu daripada beberapa spesies yang boleh bertahan dalam keadaan sedemikian. Sebabnya ialah dalam populasi semula jadi, individu yang tahan kadang-kadang terserempak. Apabila tahap pencemaran meningkat, individu yang tahan mungkin satu-satunya yang terselamat. Selain itu, mereka boleh menjadi pengasas populasi yang stabil yang mewarisi imuniti terhadap jenis pencemaran ini. Atas sebab ini, pencemaran membolehkan kita, seolah-olah, untuk memerhatikan evolusi dalam tindakan. Walau bagaimanapun, tidak setiap penduduk dikurniakan keupayaan untuk menentang pencemaran. Oleh itu, kesan mana-mana bahan pencemar adalah dua kali ganda.

Hukum optimum.

Banyak faktor boleh diterima oleh badan hanya dalam had tertentu. Organisma mati jika, sebagai contoh, suhu persekitaran terlalu rendah atau terlalu tinggi. Dalam persekitaran di mana suhu hampir dengan nilai ekstrem ini, penduduk yang hidup jarang ditemui. Walau bagaimanapun, bilangan mereka meningkat apabila suhu menghampiri nilai purata, yang merupakan yang terbaik (optimum) untuk spesies ini. Dan corak ini boleh dipindahkan ke mana-mana faktor lain.

Julat parameter faktor di mana badan berasa selesa adalah optimum. Organisma dengan had rintangan yang luas, sudah tentu, mempunyai peluang untuk pengedaran yang lebih luas. Walau bagaimanapun, had ketahanan yang luas dalam satu faktor tidak bermakna had yang luas dalam semua faktor. Kilang itu boleh bertolak ansur dengan turun naik suhu yang besar, tetapi mempunyai toleransi yang sempit terhadap air. Haiwan seperti trout boleh menjadi sangat menuntut dari segi suhu, tetapi makan pelbagai jenis makanan.

Kadangkala semasa hidup seseorang individu, toleransinya (selektiviti) mungkin berubah. Tubuh, masuk ke dalam keadaan yang teruk, selepas beberapa ketika, seolah-olah, terbiasa dengannya, menyesuaikan diri dengannya. Akibat daripada ini adalah perubahan dalam optimum fisiologi, dan proses itu dipanggil adaptasi atau penyesuaian diri.

Undang-undang Minimum telah dirumuskan oleh pengasas ilmu baja mineral, Justus Liebig (1803-1873).

Yu. Liebig mendapati bahawa hasil tumbuhan boleh dihadkan oleh mana-mana nutrien utama, jika hanya unsur ini kekurangan bekalan. Adalah diketahui bahawa faktor persekitaran yang berbeza boleh berinteraksi, iaitu kekurangan satu bahan boleh menyebabkan kekurangan bahan lain. Oleh itu, secara amnya, undang-undang minimum boleh dirumuskan seperti berikut: unsur atau faktor persekitaran yang sekurang-kurangnya, setakat yang paling besar, menghadkan (menghadkan) aktiviti penting organisma.

Walaupun kerumitan hubungan antara organisma dan persekitarannya, tidak semua faktor mempunyai kepentingan ekologi yang sama. Sebagai contoh, oksigen adalah faktor keperluan fisiologi untuk semua haiwan, tetapi dari sudut pandangan ekologi, ia menjadi terhad hanya di habitat tertentu. Jika ikan mati di sungai, perkara pertama yang perlu diukur ialah kepekatan oksigen di dalam air, kerana ia sangat berubah-ubah, rizab oksigen mudah habis dan sering kekurangan. Sekiranya kematian burung diperhatikan dalam alam semula jadi, adalah perlu untuk mencari sebab lain, kerana kandungan oksigen di udara agak tetap dan mencukupi dari sudut pandangan keperluan organisma darat.

Soalan untuk pemeriksaan diri:

Senaraikan persekitaran utama kehidupan.

Apakah keadaan persekitaran?

Huraikan keadaan hidup organisma dalam tanah, dalam habitat akuatik dan udara darat.

Berikan contoh organisma yang menyesuaikan diri dengan hidup di habitat yang berbeza?

Apakah penyesuaian organisma yang menggunakan organisma lain sebagai habitat?

Apakah kesan suhu terhadap pelbagai jenis organisma?

Bagaimanakah haiwan dan tumbuhan mendapat air yang mereka perlukan?

Apakah kesan cahaya kepada organisma?

Bagaimanakah kesan pencemar terhadap organisma ditunjukkan?

Wajarkan apakah faktor persekitaran, bagaimana ia mempengaruhi organisma hidup?

Apakah faktor pembatas?

Apakah aklimatisasi dan apakah kepentingannya dalam penyebaran organisma?

Bagaimanakah undang-undang optimum dan minimum ditunjukkan?

Faktor persekitaran, kesannya terhadap organisma

Suhu, fiziko-kimia, unsur biologi persekitaran yang mempunyai kesan tetap atau berkala, langsung atau tidak langsung ke atas organisma dan populasi dipanggil faktor persekitaran.

Faktor persekitaran dibahagikan seperti berikut:

Abiotik - suhu dan keadaan iklim, kelembapan, komposisi kimia atmosfera, tanah, air, pencahayaan, ciri pelepasan;

Biotik - organisma hidup dan produk langsung aktiviti penting mereka;

Antropogenik - manusia dan produk langsung aktiviti ekonomi dan lain-lainnya.

Faktor abiotik utama

1. Sinaran suria: sinaran ultraungu memudaratkan badan. Bahagian spektrum yang kelihatan menyediakan fotosintesis. Sinar inframerah meningkatkan suhu persekitaran dan badan organisma.

2. Suhu mempengaruhi kadar tindak balas metabolik. Haiwan dengan suhu badan tetap dipanggil homoiotermik, dan dengan pembolehubah - poikilotermik.

3. Kelembapan dicirikan oleh jumlah air di persekitaran dan di dalam badan. Penyesuaian haiwan dikaitkan dengan pemerolehan air, penyimpanan lemak sebagai sumber air semasa pengoksidaan, dengan peralihan kepada hibernasi dalam haba. Tumbuhan mengembangkan sistem akar, menebalkan kutikula pada daun, mengurangkan luas helaian daun, dan mengurangkan daun.

4. Iklim - satu set faktor yang dicirikan oleh berkala bermusim dan harian, disebabkan oleh putaran Bumi mengelilingi Matahari dan paksinya sendiri. Penyesuaian haiwan dinyatakan dalam peralihan kepada hibernasi pada musim sejuk, dalam keadaan pingsan dalam organisma poikilotermik. Dalam tumbuhan, penyesuaian dikaitkan dengan peralihan kepada keadaan tidak aktif (musim panas atau musim sejuk). Dengan kehilangan air yang besar, beberapa organisma jatuh ke dalam keadaan anabiosis - kelembapan maksimum dalam proses metabolik.

5. Irama biologi - turun naik berkala dalam keamatan tindakan faktor. Bioritma harian menentukan tindak balas luaran dan dalaman organisma terhadap perubahan siang dan malam

Organisma menyesuaikan diri (menyesuaikan) dengan pengaruh faktor tertentu dalam proses pemilihan semula jadi. Keupayaan penyesuaian mereka ditentukan oleh norma tindak balas berhubung dengan setiap faktor, kedua-duanya sentiasa bertindak dan turun naik dalam nilai mereka. Sebagai contoh, panjang waktu siang di kawasan tertentu adalah malar, manakala suhu dan kelembapan boleh berubah-ubah dalam had yang agak luas.

Faktor persekitaran dicirikan oleh keamatan tindakan, nilai optimum (optimum), nilai maksimum dan minimum di mana kehidupan organisma tertentu mungkin. Parameter ini berbeza untuk wakil spesies yang berbeza.

Penyimpangan daripada mana-mana faktor optimum, seperti penurunan dalam jumlah makanan, boleh menyempitkan had ketahanan burung atau mamalia berhubung dengan penurunan suhu udara.

Faktor, yang nilainya pada masa ini berada pada had ketahanan atau di luar mereka, dipanggil mengehadkan.

Organisma yang boleh wujud dalam julat yang luas turun naik faktor dipanggil eurybionts. Contohnya, organisma yang hidup dalam iklim benua bertolak ansur dengan turun naik suhu yang luas. Organisma sedemikian biasanya mempunyai kawasan pengedaran yang luas.

Keamatan faktor minimum maksimum maksimum

nasi. 23. Kesan faktor persekitaran terhadap organisma hidup: A - skema umum; B - skim untuk haiwan berdarah panas dan berdarah sejuk

Faktor biotik asas

Organisma satu spesies memasuki hubungan pelbagai alam antara satu sama lain dan dengan wakil spesies lain. Hubungan ini masing-masing dibahagikan kepada intraspecific dan interspecific.

Hubungan intraspesifik ditunjukkan dalam persaingan intraspesifik untuk makanan, tempat tinggal, wanita, serta dalam ciri tingkah laku, hierarki hubungan antara ahli populasi.

Hubungan antara spesies:

Mutualisme ialah satu bentuk hubungan simbiotik yang saling menguntungkan antara dua populasi spesies yang berbeza;

Komensalisme ialah satu bentuk simbiosis di mana hubungan itu bermanfaat terutamanya untuk salah satu daripada dua spesies yang hidup bersama (ikan perintis dan jerung);

Pemangsaan ialah hubungan di mana individu satu spesies membunuh dan memakan individu spesies lain.

Faktor antropogenik dikaitkan dengan aktiviti manusia, di bawah pengaruh persekitaran yang berubah dan terbentuk. Aktiviti manusia meluas ke hampir keseluruhan biosfera: perlombongan, pembangunan sumber air, pembangunan penerbangan dan astronautik menjejaskan keadaan biosfera. Akibatnya, proses pemusnahan berlaku di biosfera, termasuk pencemaran air, "kesan rumah hijau" yang dikaitkan dengan peningkatan kepekatan karbon dioksida di atmosfera, gangguan lapisan ozon, "hujan asid", dll.

Biogeocenosis

Biogeocenosis ialah satu set populasi spesies berbeza yang hidup bersama dan berinteraksi antara satu sama lain dan dengan alam semula jadi yang tidak bernyawa, membentuk sistem yang kompleks, mengawal kendiri dalam keadaan persekitaran yang agak homogen. Istilah ini diperkenalkan oleh V.N. Sukachev.

Komposisi biogeocenosis termasuk: biotope (bahagian persekitaran yang tidak hidup) dan biocenosis (semua jenis organisma yang mendiami biotope).

Keseluruhan tumbuhan yang hidup dalam biogeocenosis tertentu biasanya dipanggil phytocenosis, keseluruhan haiwan adalah zoocenosis, keseluruhan mikroorganisma adalah microbiocenosis.

Ciri-ciri biogeocenosis:

Biogeocenosis mempunyai sempadan semula jadi;

Dalam biogeocenosis, semua faktor persekitaran berinteraksi;

Setiap biogeocenosis dicirikan oleh peredaran bahan dan tenaga tertentu;

Biogeocenosis agak stabil dalam masa dan mampu mengawal kendiri dan pembangunan diri dalam kes perubahan satu arah dalam biotop. Perubahan biocenoses dipanggil penggantian.

Struktur biogeocenosis:

Pengeluar - tumbuhan yang menghasilkan bahan organik dalam proses fotosintesis;

Pengguna - pengguna bahan organik siap;

Pengurai - bakteria, kulat, serta haiwan yang memakan bangkai dan baja - pemusnah bahan organik, mengubahnya menjadi bukan organik.

Komponen biogeocenosis yang disenaraikan membentuk tahap trofik yang berkaitan dengan pertukaran dan pemindahan nutrien dan tenaga.

Organisma peringkat trofik yang berbeza membentuk rantai makanan di mana bahan dan tenaga dipindahkan secara berperingkat dari peringkat ke tahap. Pada setiap peringkat trofik, 5-10% daripada tenaga biojisim masuk digunakan.

Rantai makanan biasanya terdiri daripada 3-5 pautan, contohnya: tumbuhan-lembu-man; tumbuhan-ladybug-titmouse-hawk; tumbuhan-terbang-katak-ular-helang.

Jisim setiap pautan seterusnya dalam rantai makanan berkurangan kira-kira 10 kali ganda. Peraturan ini dipanggil peraturan piramid ekologi. Nisbah kos tenaga boleh dicerminkan dalam piramid nombor, biojisim, tenaga.

Biocenoses buatan yang dicipta oleh orang yang terlibat dalam pertanian dipanggil agrocenoses. Mereka mempunyai produktiviti yang hebat, tetapi tidak mempunyai keupayaan untuk mengawal diri dan kestabilan, kerana mereka bergantung pada perhatian seseorang kepada mereka.

Biosfera

Terdapat dua definisi biosfera.

1. Biosfera ialah bahagian kulit geologi Bumi yang didiami.

2. Biosfera adalah sebahagian daripada cangkang geologi Bumi, sifat-sifatnya ditentukan oleh aktiviti organisma hidup.

Takrifan kedua meliputi kawasan yang lebih luas: selepas semua, oksigen atmosfera yang terbentuk hasil fotosintesis diedarkan ke seluruh atmosfera dan hadir di mana tiada organisma hidup.

Biosfera, mengikut definisi pertama, terdiri daripada litosfera, hidrosfera dan lapisan bawah atmosfera - troposfera. Had biosfera dihadkan oleh skrin ozon, had atasnya berada pada ketinggian 20 km, dan yang lebih rendah - pada kedalaman kira-kira 4 km.

Biosfera, mengikut definisi kedua, merangkumi keseluruhan atmosfera.

Doktrin biosfera dan fungsinya telah dibangunkan oleh Academician V.I. Vernadsky.

Biosfera adalah kawasan pengedaran kehidupan di Bumi, termasuk bahan hidup (bahan yang merupakan sebahagian daripada organisma hidup). Bahan bioinert adalah bahan yang bukan sebahagian daripada organisma hidup, tetapi terbentuk kerana aktiviti mereka (tanah, perairan semula jadi, udara).

Bahan hidup, yang membentuk kurang daripada 0.001% daripada jisim biosfera, adalah bahagian biosfera yang paling aktif.

Dalam biosfera terdapat penghijrahan berterusan bahan kedua-dua asal biogenik dan abiogenik, di mana organisma hidup memainkan peranan utama. Peredaran bahan menentukan kestabilan biosfera.

Sumber tenaga utama untuk mengekalkan kehidupan di biosfera ialah Matahari. Tenaganya ditukarkan kepada tenaga sebatian organik hasil daripada proses fotosintesis yang berlaku dalam organisma fototrof. Tenaga terkumpul dalam ikatan kimia sebatian organik yang berfungsi sebagai makanan untuk haiwan herbivor dan karnivor. Bahan makanan organik terurai dalam proses metabolisme dan dikeluarkan dari badan. Sisa terpencil atau mati, seterusnya, diuraikan oleh bakteria, kulat dan beberapa organisma lain. Sebatian dan unsur kimia yang terhasil terlibat dalam peredaran bahan.

Biosfera memerlukan kemasukan berterusan tenaga luaran, kerana semua tenaga kimia ditukar kepada tenaga haba.

Fungsi biosfera:

Gas - pembebasan dan penyerapan oksigen dan karbon dioksida, pengurangan nitrogen;

Kepekatan - pengumpulan oleh organisma unsur kimia yang bertaburan di persekitaran luaran;

Redoks - pengoksidaan dan pengurangan bahan semasa fotosintesis dan metabolisme tenaga;

Biokimia - direalisasikan dalam proses metabolisme.

Tenaga - dikaitkan dengan penggunaan dan transformasi tenaga.

Akibatnya, evolusi biologi dan geologi berlaku serentak dan saling berkait rapat. Evolusi geokimia berlaku di bawah pengaruh evolusi biologi.

Jisim semua bahan hidup biosfera adalah biojisimnya, iaitu kira-kira 2.4-1012 tan.

Organisma kediaman darat membentuk 99.87% daripada jumlah biojisim, biojisim lautan - 0.13%. Jumlah biojisim meningkat dari kutub ke khatulistiwa. Biojisim (B) dicirikan oleh:

a) produktiviti - peningkatan bahan per unit luas (P);

b) kadar pembiakan - nisbah pengeluaran kepada biojisim seunit masa (P/B).

Yang paling produktif ialah hutan tropika dan subtropika.

Bahagian biosfera yang berada di bawah pengaruh aktiviti manusia yang aktif dipanggil noosfera - sfera minda manusia. Istilah ini membayangkan pengaruh munasabah manusia pada biosfera dalam era moden kemajuan sains dan teknologi. Walau bagaimanapun, selalunya pengaruh ini memudaratkan biosfera, yang seterusnya memudaratkan manusia.

Peredaran bahan dan tenaga dalam biosfera adalah disebabkan oleh aktiviti penting organisma dan merupakan syarat yang diperlukan untuk kewujudan mereka. Kitaran tidak tertutup, jadi unsur kimia terkumpul di persekitaran luaran dan dalam organisma.

Karbon diambil oleh tumbuhan semasa fotosintesis dan dibebaskan oleh organisma semasa respirasi. Ia juga terkumpul di alam sekitar dalam bentuk bahan api fosil, dan dalam organisma dalam bentuk rizab bahan organik.

Nitrogen ditukar kepada garam ammonium dan nitrat hasil daripada aktiviti bakteria pengikat nitrogen dan nitrifikasi. Kemudian, selepas penggunaan sebatian nitrogen oleh organisma dan denitrifikasi oleh pengurai, nitrogen dikembalikan ke atmosfera. Sulfur terdapat dalam bentuk sulfida dan sulfur bebas dalam batuan sedimen marin dan tanah. Berubah menjadi sulfat sebagai hasil daripada pengoksidaan oleh bakteria sulfur, ia termasuk dalam tisu tumbuhan, kemudian, bersama-sama dengan sisa sebatian organiknya, ia terdedah kepada pengurai anaerobik. Hidrogen sulfida yang terbentuk hasil daripada aktiviti mereka sekali lagi dioksidakan oleh bakteria sulfur.

Fosforus terdapat dalam komposisi fosfat batuan, dalam sedimen air tawar dan lautan, dan dalam tanah. Akibat hakisan, fosfat dibasuh dan dalam persekitaran berasid menjadi larut dengan pembentukan asid fosforik, yang diserap oleh tumbuhan. Dalam tisu haiwan, fosforus adalah sebahagian daripada asid nukleik dan tulang. Hasil daripada penguraian oleh pengurai sisa sebatian organik, ia kembali semula ke tanah, dan kemudian ke tumbuhan.

Ingat:

Apakah yang dimaksudkan dengan sifat semula jadi dan sosial manusia?

Jawab. Manusia, seperti semua makhluk hidup lain, adalah sebahagian daripada alam semula jadi dan hasil evolusi biologi semula jadi. Manusia, seperti haiwan, dicirikan oleh naluri, keperluan penting. Terdapat juga corak tingkah laku manusia yang diprogramkan secara biologi sebagai spesies biologi tertentu. Faktor biologi yang menentukan kewujudan dan perkembangan ditentukan oleh set gen pada manusia, keseimbangan hormon yang dihasilkan, metabolisme dan faktor biologi yang lain. Semua ini mencirikan seseorang sebagai makhluk biologi, menentukan sifat biologinya. Tetapi pada masa yang sama, ia berbeza daripada mana-mana haiwan dan, di atas semua, dalam ciri-ciri berikut:

Menghasilkan persekitarannya sendiri (perumahan, pakaian, alatan), manakala haiwan itu tidak menghasilkan, hanya menggunakan apa yang ada;

Ia mengubah dunia sekeliling bukan sahaja mengikut ukuran keperluan utilitariannya, tetapi juga mengikut undang-undang pengetahuan dunia ini, serta mengikut undang-undang moral dan kecantikan, manakala haiwan boleh mengubah dunianya hanya mengikut keperluan spesiesnya;

Ia boleh bertindak bukan sahaja kerana keperluan, tetapi juga mengikut kebebasan kehendak dan imaginasinya, manakala tindakan haiwan diorientasikan secara eksklusif untuk memenuhi keperluan fizikal (kelaparan, naluri pembiakan, kumpulan, naluri spesies, dan lain-lain.);

Mampu bertindak secara universal, haiwan itu hanya berkaitan dengan keadaan tertentu;

Ia menjadikan aktiviti hidupnya sebagai objek (ia bermakna baginya, sengaja berubah, merancang), manakala haiwan itu sama dengan aktiviti hidupnya dan tidak membezakannya daripada dirinya sendiri.

Apakah faktor yang dipanggil biotik dan abiotik?

Jawab. Faktor abiotik - keadaan atmosfera, laut dan air tawar, tanah atau sedimen bawah) dan faktor fizikal atau iklim (suhu, tekanan, angin, arus, rejim sinaran, dll.). Struktur permukaan (pelepasan), perbezaan geologi dan iklim permukaan bumi mewujudkan pelbagai besar faktor abiotik yang memainkan peranan yang tidak sama dalam kehidupan spesies haiwan, tumbuhan, dan mikroorganisma yang telah menyesuaikan diri dengannya.

Apakah kepelbagaian faktor antropogenik?

Jawab. Faktor antropogenik sangat pelbagai. Secara semula jadi, faktor antropogenik dibahagikan kepada:

Mekanikal - tekanan dari roda kereta, penebangan hutan, halangan kepada pergerakan organisma, dan sebagainya;

Fizikal - haba, cahaya, medan elektrik, warna, perubahan kelembapan, dsb.;

Kimia - tindakan pelbagai unsur kimia dan sebatiannya;

Biologi - pengaruh organisma yang diperkenalkan, pembiakan tumbuhan dan haiwan, ladang hutan, dan seumpamanya.

Landskap - sungai dan tasik buatan, pantai, hutan, padang rumput, dll.

Mengikut masa asal dan tempoh tindakan, faktor antropogenik dibahagikan kepada kumpulan berikut:

Faktor-faktor yang dihasilkan pada masa lalu: a) mereka yang telah berhenti beroperasi, tetapi akibatnya masih dirasai sekarang (kemusnahan jenis organisma tertentu, terlalu ragut, dll.); b) mereka yang terus beroperasi pada zaman kita (pelepasan buatan, takungan, pengenalan, dll.);

Faktor yang dihasilkan pada zaman kita: a) yang bertindak hanya pada masa pengeluaran (gelombang radio, bunyi bising, cahaya); b) yang sah untuk tempoh tertentu dan selepas tamat pengeluaran (pencemaran kimia berterusan, penebangan hutan, dll.).

Soalan selepas § 9

Huraikan corak tindakan faktor persekitaran pada badan?

Keupayaan organisma untuk menyesuaikan diri dengan julat kebolehubahan tertentu faktor persekitaran dipanggil keplastikan ekologi. Ciri ini adalah salah satu sifat terpenting semua makhluk hidup: dengan mengawal selia aktiviti penting mereka mengikut perubahan dalam keadaan persekitaran, organisma memperoleh keupayaan untuk terus hidup dan meninggalkan keturunan. Terdapat had ketahanan atas dan bawah.

Faktor persekitaran mempengaruhi organisma hidup secara bersama dan serentak. Pada masa yang sama, kesan satu faktor bergantung kepada kekuatan dan gabungan faktor lain yang bertindak serentak. Corak ini dipanggil interaksi faktor. Sebagai contoh, haba atau fros lebih mudah ditanggung dalam keadaan kering berbanding udara lembap. Kadar penyejatan air daripada daun tumbuhan (transpirasi) adalah jauh lebih tinggi sekiranya suhu udara tinggi dan cuaca berangin.

Dalam sesetengah kes, kekurangan satu faktor diimbangi sebahagiannya oleh pengukuhan faktor lain. Fenomena kebolehtukaran separa faktor persekitaran dipanggil kesan pampasan. Sebagai contoh, layu tumbuhan boleh dihentikan dengan meningkatkan jumlah kelembapan dalam tanah dan dengan menurunkan suhu udara, yang mengurangkan transpirasi; di padang pasir, kekurangan pemendakan dikompensasikan pada tahap tertentu dengan peningkatan kelembapan relatif pada waktu malam; di Artik, waktu siang yang panjang pada musim panas mengimbangi kekurangan haba.

Pada masa yang sama, tiada faktor persekitaran yang diperlukan untuk badan boleh digantikan sepenuhnya oleh yang lain. Ketiadaan cahaya menjadikan kehidupan tumbuhan mustahil, walaupun gabungan keadaan lain yang paling menguntungkan. Oleh itu, jika nilai sekurang-kurangnya satu daripada faktor persekitaran penting menghampiri nilai kritikal atau melampauinya (di bawah minimum atau melebihi maksimum), maka, walaupun kombinasi optimum keadaan lain, individu diancam dengan kematian. Faktor sebegini dipanggil mengehadkan (limiting).

Apakah yang optimum, had ketahanan?

Jawab. Faktor persekitaran diukur. Berhubung dengan setiap faktor, adalah mungkin untuk memilih zon optimum (zon aktiviti kehidupan normal), zon penindasan, dan had daya tahan organisma. Yang optimum ialah jumlah faktor persekitaran di mana keamatan aktiviti penting organisma adalah maksimum. Dalam zon penindasan, aktiviti penting organisma ditindas. Di luar had daya tahan, kewujudan sesuatu organisma adalah mustahil. Membezakan had bawah dan atas daya tahan.

Apakah faktor pengehad?

Jawab. Faktor persekitaran, nilai kuantitatifnya melebihi had daya tahan spesies, dipanggil faktor pengehad. Faktor sedemikian akan mengehadkan taburan spesies walaupun semua faktor lain menguntungkan. Faktor pengehad menentukan julat geografi sesuatu spesies. Pengetahuan seseorang tentang faktor pengehad untuk jenis organisma tertentu memungkinkan, dengan mengubah keadaan persekitaran, sama ada menyekat atau merangsang perkembangannya.

Persekitaran yang mengelilingi makhluk hidup terdiri daripada banyak unsur. Mereka mempengaruhi kehidupan organisma dengan cara yang berbeza. Yang terakhir bertindak balas secara berbeza terhadap pelbagai faktor persekitaran. Unsur-unsur persekitaran yang berasingan yang berinteraksi dengan organisma dipanggil faktor persekitaran. Keadaan kewujudan adalah satu set faktor persekitaran yang penting, tanpanya organisma hidup tidak boleh wujud. Berkenaan dengan organisma, mereka bertindak sebagai faktor persekitaran.

Klasifikasi faktor persekitaran.

Semua faktor persekitaran diterima mengelaskan(diagihkan) kepada kumpulan utama berikut: abiotik, biotik dan antropik. dalam Abiotik (biogenik) faktor ialah faktor fizikal dan kimia yang bersifat tidak bernyawa. biotik, atau biogenik, Faktor ialah pengaruh langsung atau tidak langsung organisma hidup antara satu sama lain dan persekitaran. Antropik (antropogenik) Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, faktor telah dipilih sebagai kumpulan faktor bebas di kalangan faktor biotik, kerana kepentingannya yang besar. Ini adalah faktor kesan langsung atau tidak langsung manusia dan aktiviti ekonominya terhadap organisma hidup dan alam sekitar.

faktor abiotik.

Faktor abiotik merangkumi unsur-unsur alam semula jadi tidak bernyawa yang bertindak ke atas organisma hidup. Jenis faktor abiotik dibentangkan dalam Jadual. 1.2.2.

Jadual 1.2.2. Jenis utama faktor abiotik

faktor iklim.

Semua faktor abiotik menampakkan diri dan beroperasi dalam tiga cangkang geologi Bumi: atmosfera, hidrosfera dan litosfera. Faktor yang menampakkan diri (bertindak) di atmosfera dan semasa interaksi yang terakhir dengan hidrosfera atau dengan litosfera dipanggil iklim. manifestasi mereka bergantung pada sifat fizikal dan kimia cengkerang geologi Bumi, pada jumlah dan pengedaran tenaga suria yang menembusi dan memasukinya.

Sinaran suria.

Sinaran suria adalah yang paling penting di antara pelbagai faktor persekitaran. (sinar matahari). Ini adalah aliran berterusan zarah asas (halaju 300-1500 km/s) dan gelombang elektromagnet (halaju 300 ribu km/s), yang membawa sejumlah besar tenaga ke Bumi. Sinaran suria adalah sumber utama kehidupan di planet kita. Di bawah aliran sinaran suria yang berterusan, hidupan berasal dari Bumi, telah melalui evolusi yang jauh dan terus wujud dan bergantung kepada tenaga suria. Sifat utama tenaga pancaran Matahari sebagai faktor persekitaran ditentukan oleh panjang gelombang. Gelombang yang melalui atmosfera dan sampai ke Bumi diukur dalam julat dari 0.3 hingga 10 mikron.

Mengikut sifat kesan ke atas organisma hidup, spektrum sinaran suria ini dibahagikan kepada tiga bahagian: sinaran ultraungu, cahaya nampak dan sinaran inframerah.

sinaran ultraungu gelombang pendek hampir diserap sepenuhnya oleh atmosfera iaitu lapisan ozonnya. Sebilangan kecil sinaran ultraungu menembusi permukaan bumi. Panjang gelombang mereka terletak dalam julat 0.3-0.4 mikron. Mereka menyumbang 7% daripada tenaga sinaran suria. Sinaran gelombang pendek memberi kesan buruk kepada organisma hidup. Mereka boleh menyebabkan perubahan dalam bahan keturunan - mutasi. Oleh itu, dalam proses evolusi, organisma yang berada di bawah pengaruh sinaran suria untuk masa yang lama telah membangunkan penyesuaian untuk melindungi diri mereka daripada sinaran ultraungu. Dalam kebanyakannya, sejumlah tambahan pigmen hitam, melanin, dihasilkan dalam integumen, yang melindungi daripada penembusan sinar yang tidak diingini. Itulah sebabnya orang ramai menjadi sawo matang kerana berada di luar rumah untuk masa yang lama. Di banyak kawasan perindustrian terdapat apa yang dipanggil melanisme industri- warna haiwan menjadi gelap. Tetapi ini tidak berlaku di bawah pengaruh sinaran ultraviolet, tetapi disebabkan oleh pencemaran dengan jelaga, habuk alam sekitar, unsur-unsur yang biasanya menjadi lebih gelap. Dengan latar belakang yang gelap, bentuk organisma yang lebih gelap dapat bertahan (bertopeng dengan baik).

cahaya nampak menunjukkan dirinya dalam julat panjang gelombang dari 0.4 hingga 0.7 mikron. Ia menyumbang 48% daripada tenaga sinaran suria.

Ia juga memberi kesan buruk kepada sel hidup dan fungsinya secara umum: ia mengubah kelikatan protoplasma, magnitud cas elektrik sitoplasma, mengganggu kebolehtelapan membran dan mengubah pergerakan sitoplasma. Cahaya mempengaruhi keadaan koloid protein dan aliran proses tenaga dalam sel. Tetapi walaupun demikian, cahaya yang boleh dilihat adalah, sedang dan akan terus menjadi salah satu sumber tenaga yang paling penting untuk semua makhluk hidup. Tenaganya digunakan dalam proses fotosintesis dan terkumpul dalam bentuk ikatan kimia dalam hasil fotosintesis, dan kemudian dihantar sebagai makanan kepada semua organisma hidup yang lain. Secara umum, kita boleh mengatakan bahawa semua makhluk hidup di biosfera, dan juga manusia, bergantung kepada tenaga suria, pada fotosintesis.

Cahaya untuk haiwan adalah syarat yang diperlukan untuk persepsi maklumat tentang alam sekitar dan unsur-unsurnya, penglihatan, orientasi visual di ruang angkasa. Bergantung pada keadaan kewujudan, haiwan telah menyesuaikan diri dengan tahap pencahayaan yang berbeza-beza. Sesetengah spesies haiwan adalah diurnal, manakala yang lain paling aktif pada waktu senja atau pada waktu malam. Kebanyakan mamalia dan burung menjalani gaya hidup senja, tidak membezakan warna dengan baik dan melihat segala-galanya dalam warna hitam dan putih (anjing, kucing, hamster, burung hantu, nightjar, dll.). Kehidupan dalam senja atau dalam cahaya malap sering membawa kepada hipertrofi mata. Mata yang agak besar mampu menangkap sebahagian kecil daripada ciri cahaya haiwan malam atau mereka yang hidup dalam kegelapan sepenuhnya dan dipandu oleh organ pencahayaan organisma lain (lemur, monyet, burung hantu, ikan laut dalam, dll.). Jika, dalam keadaan kegelapan yang lengkap (di dalam gua, di bawah tanah dalam liang), tidak ada sumber cahaya lain, maka haiwan yang tinggal di sana, sebagai peraturan, kehilangan organ penglihatan mereka (proteus Eropah, tikus tahi lalat, dll.).

Suhu.

Sumber penciptaan faktor suhu di Bumi adalah sinaran suria dan proses geoterma. Walaupun teras planet kita dicirikan oleh suhu yang sangat tinggi, pengaruhnya pada permukaan planet ini tidak penting, kecuali untuk zon aktiviti gunung berapi dan pembebasan perairan geoterma (geyser, fumarol). Akibatnya, sinaran suria, iaitu sinaran inframerah, boleh dianggap sebagai sumber utama haba dalam biosfera. Sinaran yang sampai ke permukaan bumi diserap oleh litosfera dan hidrosfera. Litosfera, sebagai badan pepejal, lebih cepat panas dan sejuk dengan cepat. Hidrosfera lebih berkapasiti haba daripada litosfera: ia memanas dengan perlahan dan menyejuk dengan perlahan, dan oleh itu mengekalkan haba untuk masa yang lama. Lapisan permukaan troposfera dipanaskan disebabkan oleh sinaran haba daripada hidrosfera dan permukaan litosfera. Bumi menyerap sinaran suria dan memancarkan semula tenaga ke ruang tanpa udara. Namun begitu, atmosfera bumi menyumbang kepada pengekalan haba pada lapisan permukaan troposfera. Oleh kerana sifatnya, atmosfera menghantar sinar inframerah gelombang pendek dan melambatkan sinar inframerah gelombang panjang yang dipancarkan oleh permukaan Bumi yang dipanaskan. Fenomena atmosfera ini dipanggil kesan rumah hijau. Terima kasih kepadanya bahawa kehidupan di Bumi menjadi mungkin. Kesan rumah hijau membantu mengekalkan haba dalam lapisan permukaan atmosfera (kebanyakan organisma tertumpu di sini) dan melancarkan turun naik suhu pada waktu siang dan malam. Di Bulan, sebagai contoh, yang terletak dalam keadaan ruang yang hampir sama dengan Bumi, dan di mana tidak ada atmosfera, turun naik suhu harian di khatulistiwanya muncul dalam julat dari 160 ° C hingga + 120 ° C.

Julat suhu yang terdapat dalam persekitaran mencecah ribuan darjah (magma gunung berapi panas dan suhu terendah Antartika). Had dalam mana kehidupan yang kita ketahui boleh wujud adalah agak sempit dan sama dengan kira-kira 300 ° C, dari -200 ° C (pembekuan dalam gas cecair) hingga + 100 ° C (takat didih air). Malah, kebanyakan spesies dan kebanyakan aktiviti mereka terikat pada julat suhu yang lebih sempit. Julat suhu am bagi hidupan aktif di Bumi dihadkan oleh suhu berikut (Jadual 1.2.3):

Jadual 1.2.3 Julat suhu kehidupan di Bumi

Tumbuhan menyesuaikan diri dengan suhu yang berbeza dan juga yang melampau. Mereka yang bertolak ansur dengan suhu tinggi dipanggil tumbuhan yang subur. Mereka mampu bertolak ansur dengan terlalu panas sehingga 55-65 ° C (beberapa kaktus). Spesies yang tumbuh pada suhu tinggi lebih mudah bertolak ansur dengannya kerana saiz daun yang memendek yang ketara, perkembangan rasa (pubescent) atau, sebaliknya, salutan lilin, dsb. Tumbuhan tanpa menjejaskan perkembangannya mampu menahan pendedahan yang berpanjangan kepada suhu rendah (dari 0 hingga -10 ° C) dipanggil tahan sejuk.

Walaupun suhu adalah faktor persekitaran yang penting yang mempengaruhi organisma hidup, kesannya sangat bergantung pada gabungan dengan faktor abiotik yang lain.

Kelembapan.

Kelembapan adalah faktor abiotik penting yang ditentukan oleh kehadiran air atau wap air di atmosfera atau litosfera. Air itu sendiri adalah sebatian tak organik yang diperlukan untuk kehidupan organisma hidup.

Air sentiasa terdapat di atmosfera dalam bentuk air pasangan. Jisim sebenar air per unit isipadu udara dipanggil kelembapan mutlak, dan peratusan wap berbanding jumlah maksimum yang boleh terkandung di udara, - kelembapan relatif. Suhu adalah faktor utama yang mempengaruhi keupayaan udara untuk menahan wap air. Sebagai contoh, pada suhu +27°C, udara boleh mengandungi dua kali lebih banyak kelembapan berbanding pada suhu +16°C. Ini bermakna bahawa kelembapan mutlak pada 27°C adalah 2 kali lebih besar daripada pada 16°C, manakala kelembapan relatif dalam kedua-dua kes ialah 100%.

Air sebagai faktor ekologi sangat diperlukan untuk organisma hidup, kerana tanpanya metabolisme dan banyak proses lain yang berkaitan tidak dapat dijalankan. Proses metabolik organisma berlaku dengan kehadiran air (dalam larutan akueus). Semua organisma hidup adalah sistem terbuka, jadi mereka sentiasa kehilangan air dan sentiasa ada keperluan untuk menambah rizabnya. Untuk kewujudan normal, tumbuhan dan haiwan mesti mengekalkan keseimbangan tertentu antara pengambilan air dalam badan dan kehilangannya. Kehilangan besar air badan (dehidrasi) membawa kepada penurunan dalam aktiviti pentingnya, dan pada masa akan datang - hingga mati. Tumbuhan memenuhi keperluan air mereka melalui pemendakan, kelembapan udara, dan haiwan juga melalui makanan. Rintangan organisma terhadap kehadiran atau ketiadaan lembapan dalam persekitaran adalah berbeza dan bergantung kepada kebolehsuaian spesies. Dalam hal ini, semua organisma darat dibahagikan kepada tiga kumpulan: higrofilik(atau suka kelembapan), mesofilik(atau sederhana menyukai kelembapan) dan xerofilik(atau suka kering). Mengenai tumbuhan dan haiwan secara berasingan, bahagian ini akan kelihatan seperti ini:

1) organisma higrofilik:

- hygrophytes(tumbuhan);

- higrofil(haiwan);

2) organisma mesofilik:

- mesofit(tumbuhan);

- mesofil(haiwan);

3) organisma xerofilik:

- xerofit(tumbuhan);

- xerophiles, atau hygrophobia(haiwan).

Memerlukan kelembapan yang paling banyak organisma higrofil. Di antara tumbuhan, ini adalah mereka yang hidup di tanah yang terlalu lembap dengan kelembapan udara yang tinggi (hygrophytes). Dalam keadaan zon tengah, mereka termasuk antara tumbuhan herba yang tumbuh di hutan teduh (masam, pakis, violet, rumput jurang, dll.) Dan di tempat terbuka (marigold, sundew, dll.).

Haiwan hygrophilous (hygrophiles) termasuk haiwan yang dikaitkan secara ekologi dengan persekitaran akuatik atau dengan kawasan berair. Mereka memerlukan kehadiran berterusan sejumlah besar kelembapan di alam sekitar. Ini adalah haiwan hutan hujan tropika, paya, padang rumput basah.

organisma mesofilik memerlukan jumlah kelembapan yang sederhana dan biasanya dikaitkan dengan keadaan hangat yang sederhana dan keadaan pemakanan mineral yang baik. Ia boleh menjadi tumbuhan hutan dan tumbuhan di tempat terbuka. Di antara mereka terdapat pokok (linden, birch), pokok renek (hazel, buckthorn) dan lebih banyak lagi herba (semanggi, timothy, fescue, lily of the valley, hoof, dll.). Secara umum, mesophytes adalah kumpulan tumbuhan ekologi yang luas. Kepada haiwan mesofilik (mesophiles) tergolong dalam majoriti organisma yang hidup dalam keadaan sederhana dan subartik atau di kawasan tanah pergunungan tertentu.

organisma xerofilik - Ini adalah kumpulan tumbuhan dan haiwan ekologi yang agak pelbagai yang telah menyesuaikan diri dengan keadaan gersang kewujudan dengan bantuan cara sedemikian: mengehadkan penyejatan, meningkatkan pengekstrakan air dan mencipta rizab air untuk jangka masa yang panjang kekurangan bekalan air.

Tumbuhan yang hidup dalam keadaan gersang mengatasinya dengan cara yang berbeza. Sesetengahnya tidak mempunyai penyesuaian struktur untuk membawa kekurangan kelembapan. kewujudan mereka adalah mungkin dalam keadaan gersang hanya disebabkan oleh fakta bahawa pada saat kritikal mereka berada dalam keadaan rehat dalam bentuk benih (ephemeris) atau mentol, rizom, ubi (ephemeroids), mereka sangat mudah dan cepat beralih kepada kehidupan aktif dan dalam tempoh masa yang singkat benar-benar melepasi kitaran tahunan pembangunan. Efemeri terutamanya diedarkan di padang pasir, separuh padang pasir dan padang rumput (lalat batu, ragwort musim bunga, kotak lobak, dll.). Ephemeroids(dari bahasa Yunani. ephemeri dan kelihatan seperti)- ini adalah herba saka, terutamanya musim bunga, tumbuhan (sedges, rumput, tulip, dll.).

Kategori tumbuhan yang sangat pelik yang telah menyesuaikan diri untuk menahan keadaan kemarau ialah succulents dan sklerofit. Succulents (dari bahasa Yunani. berair) mampu mengumpul sejumlah besar air dalam diri mereka dan menggunakannya secara beransur-ansur. Sebagai contoh, beberapa kaktus di padang pasir Amerika Utara boleh mengandungi 1000 hingga 3000 liter air. Air terkumpul dalam daun (gaharu, stonecrop, agave, muda) atau batang (cacti dan spurge seperti kaktus).

Haiwan memperoleh air dalam tiga cara utama: secara langsung dengan meminum atau menyerap melalui integumen, bersama dengan makanan dan hasil metabolisme.

Banyak spesies haiwan minum air dan dalam kuantiti yang cukup besar. Sebagai contoh, ulat ulat sutera oak Cina boleh minum sehingga 500 ml air. Sesetengah spesies haiwan dan burung memerlukan penggunaan air biasa. Oleh itu, mereka memilih mata air tertentu dan kerap mengunjunginya sebagai tempat berair. Spesies burung gurun terbang setiap hari ke oasis, minum air di sana dan membawa air kepada anak ayam mereka.

Sesetengah spesies haiwan tidak mengambil air dengan meminum langsung, tetapi boleh memakannya dengan menyerapnya dengan seluruh permukaan kulit. Dalam serangga dan larva yang hidup di dalam tanah yang dibasahkan dengan habuk pokok, integumen mereka telap air. Cicak Moloch Australia menyerap kelembapan hujan dengan kulitnya, yang sangat higroskopik. Banyak haiwan mendapat kelembapan daripada makanan berair. Makanan berair sedemikian boleh menjadi rumput, buah-buahan berair, beri, mentol dan ubi tumbuhan. Kura-kura padang rumput yang hidup di padang rumput Asia Tengah hanya menggunakan air daripada makanan berair. Di kawasan ini, di tempat di mana sayur-sayuran ditanam atau pada tembikai, penyu menyebabkan kerosakan besar dengan memakan tembikai, tembikai dan timun. Sesetengah haiwan pemangsa juga mendapat air dengan memakan mangsanya. Ini adalah tipikal, sebagai contoh, musang fennec Afrika.

Spesies yang memakan makanan kering secara eksklusif dan tidak berpeluang mengambil air mendapatnya melalui metabolisme, iaitu secara kimia semasa pencernaan makanan. Air metabolik boleh terbentuk dalam badan kerana pengoksidaan lemak dan kanji. Ini adalah cara penting untuk mendapatkan air, terutamanya untuk haiwan yang mendiami padang pasir panas. Sebagai contoh, gerbil ekor merah kadang-kadang hanya memakan benih kering. Eksperimen diketahui apabila, dalam kurungan, tikus rusa Amerika Utara hidup selama kira-kira tiga tahun, hanya makan bijirin kering barli.

faktor makanan.

Permukaan litosfera Bumi membentuk persekitaran hidup yang berasingan, yang dicirikan oleh set faktor persekitarannya sendiri. Kumpulan faktor ini dipanggil edafik(dari bahasa Yunani. edafos- tanah). Tanah mempunyai struktur, komposisi dan sifat tersendiri.

Tanah dicirikan oleh kandungan lembapan tertentu, komposisi mekanikal, kandungan sebatian organik, bukan organik dan organo-mineral, keasidan tertentu. Banyak sifat tanah itu sendiri dan taburan organisma hidup di dalamnya bergantung pada penunjuk.

Sebagai contoh, jenis tumbuhan dan haiwan tertentu menyukai tanah dengan keasidan tertentu, iaitu: lumut sphagnum, kismis liar, alder tumbuh pada tanah berasid, dan lumut hutan hijau tumbuh pada tanah neutral.

Larva kumbang, moluska darat dan banyak organisma lain juga bertindak balas terhadap keasidan tertentu tanah.

Komposisi kimia tanah adalah sangat penting untuk semua organisma hidup. Bagi tumbuhan, yang paling penting bukan sahaja unsur kimia yang mereka gunakan dalam kuantiti yang banyak (nitrogen, fosforus, kalium dan kalsium), tetapi juga unsur-unsur yang jarang berlaku (unsur surih). Sesetengah tumbuhan secara selektif mengumpul unsur-unsur jarang tertentu. Tumbuhan cruciferous dan payung, sebagai contoh, mengumpul 5-10 kali lebih banyak sulfur dalam badan mereka daripada tumbuhan lain.

Kandungan berlebihan unsur kimia tertentu dalam tanah boleh memberi kesan negatif (patologi) kepada haiwan. Sebagai contoh, di salah satu lembah Tuva (Rusia), ia diperhatikan bahawa biri-biri menderita beberapa penyakit tertentu, yang menunjukkan dirinya dalam keguguran rambut, ubah bentuk kuku, dan lain-lain. Kemudian ternyata bahawa di lembah ini di dalam tanah , air dan beberapa tumbuhan terdapat kandungan selenium yang tinggi. Masuk ke dalam badan biri-biri secara berlebihan, unsur ini menyebabkan toksikosis selenium kronik.

Tanah mempunyai rejim haba sendiri. Bersama-sama dengan kelembapan, ia menjejaskan pembentukan tanah, pelbagai proses berlaku di dalam tanah (fiziko-kimia, kimia, biokimia dan biologi).

Oleh kerana kekonduksian terma yang rendah, tanah dapat melancarkan turun naik suhu dengan kedalaman. Pada kedalaman hanya lebih 1 m, turun naik suhu harian hampir tidak dapat dilihat. Sebagai contoh, di Gurun Karakum, yang dicirikan oleh iklim kontinental yang tajam, pada musim panas, apabila suhu permukaan tanah mencapai +59°C, di dalam liang tikus gerbil pada jarak 70 cm dari pintu masuk, suhu adalah 31°C lebih rendah dan berjumlah +28°C. Pada musim sejuk, semasa malam yang sejuk, suhu dalam liang gerbil ialah +19°C.

Tanah adalah gabungan unik sifat fizikal dan kimia permukaan litosfera dan organisma hidup yang mendiaminya. Tanah tidak boleh dibayangkan tanpa organisma hidup. Tidak hairanlah ahli geokimia terkenal V.I. Vernadsky memanggil tanah badan bio lengai.

Faktor orografik (pelepasan).

Pelepasan itu tidak merujuk kepada faktor persekitaran yang bertindak secara langsung seperti air, cahaya, haba, tanah. Walau bagaimanapun, sifat pelepasan dalam kehidupan banyak organisma mempunyai kesan tidak langsung.

Bergantung pada saiz bentuk, pelepasan beberapa pesanan agak dibezakan secara konvensional: macrorelief (gunung, tanah rendah, lekukan antara gunung), mesorelief (bukit, jurang, rabung, dll.) dan microrelief (lekukan kecil, penyelewengan, dll.) . Setiap daripada mereka memainkan peranan tertentu dalam pembentukan kompleks faktor persekitaran untuk organisma. Khususnya, kelegaan mempengaruhi pengagihan semula faktor seperti kelembapan dan haba. Jadi, walaupun sedikit lekukan, beberapa puluh sentimeter, mewujudkan keadaan kelembapan yang tinggi. Dari kawasan tinggi, air mengalir ke kawasan yang lebih rendah, di mana keadaan yang menggalakkan dicipta untuk organisma yang menyukai kelembapan. Lereng utara dan selatan mempunyai pencahayaan dan keadaan terma yang berbeza. Dalam keadaan pergunungan, amplitud ketinggian yang ketara dicipta di kawasan yang agak kecil, yang membawa kepada pembentukan pelbagai kompleks iklim. Khususnya, ciri tipikal mereka adalah suhu rendah, angin kencang, perubahan dalam rejim pelembapan, komposisi gas udara, dll.

Sebagai contoh, dengan kenaikan di atas paras laut, suhu udara turun sebanyak 6 ° C untuk setiap 1000 m. Walaupun ini adalah ciri troposfera, tetapi disebabkan oleh pelepasan (tanah tinggi, gunung, dataran tinggi gunung, dll.), organisma daratan mungkin mendapati diri mereka dalam keadaan yang tidak serupa dengan keadaan di kawasan jiran. Sebagai contoh, gunung berapi gunung berapi Kilimanjaro di Afrika di kaki dikelilingi oleh savana, dan di atas cerun terdapat ladang kopi, pisang, hutan dan padang rumput alpine. Puncak Kilimanjaro dilitupi salji dan glasier yang kekal. Jika suhu udara di aras laut ialah +30°C, maka suhu negatif akan muncul pada ketinggian 5000 m. Di zon sederhana, penurunan suhu bagi setiap 6°C sepadan dengan pergerakan 800 km ke arah latitud tinggi.

Tekanan.

Tekanan ditunjukkan dalam kedua-dua persekitaran udara dan air. Dalam udara atmosfera, tekanan berbeza mengikut musim, bergantung pada keadaan cuaca dan ketinggian di atas paras laut. Kepentingan khusus ialah penyesuaian organisma yang hidup dalam keadaan tekanan rendah, udara jarang di dataran tinggi.

Tekanan dalam persekitaran akuatik berbeza-beza bergantung pada kedalaman: ia tumbuh kira-kira 1 atm untuk setiap 10 m. Bagi kebanyakan organisma, terdapat had kepada perubahan tekanan (kedalaman) yang telah mereka sesuaikan. Sebagai contoh, ikan abyssal (ikan di dunia dalam) mampu menahan tekanan yang hebat, tetapi mereka tidak pernah naik ke permukaan laut, kerana bagi mereka ia membawa maut. Sebaliknya, tidak semua organisma marin mampu menyelam hingga ke dalam. Paus sperma, sebagai contoh, boleh menyelam hingga kedalaman 1 km, dan burung laut - sehingga 15-20 m, di mana mereka mendapatkan makanan mereka.

Organisma hidup di darat dan persekitaran akuatik jelas bertindak balas terhadap perubahan tekanan. Pada satu masa telah diperhatikan bahawa ikan boleh melihat walaupun sedikit perubahan dalam tekanan. tingkah laku mereka berubah apabila tekanan atmosfera berubah (cth, sebelum ribut petir). Di Jepun, sesetengah ikan disimpan khas di dalam akuarium dan perubahan tingkah laku mereka digunakan untuk menilai kemungkinan perubahan cuaca.

Haiwan darat, yang merasakan sedikit perubahan dalam tekanan, boleh meramalkan perubahan dalam keadaan cuaca dengan tingkah laku mereka.

Ketidaksamaan tekanan, yang merupakan hasil daripada pemanasan tidak sekata oleh Matahari dan pengagihan haba kedua-dua dalam air dan dalam udara atmosfera, mewujudkan keadaan untuk mencampurkan jisim air dan udara, i.e. pembentukan arus. Dalam keadaan tertentu, aliran adalah faktor persekitaran yang kuat.

faktor hidrologi.

Air sebagai sebahagian daripada atmosfera dan litosfera (termasuk tanah) memainkan peranan penting dalam kehidupan organisma sebagai salah satu faktor persekitaran, yang dipanggil kelembapan. Pada masa yang sama, air dalam keadaan cecair boleh menjadi faktor yang membentuk persekitarannya sendiri - air. Oleh kerana sifatnya, yang membezakan air daripada semua sebatian kimia lain, ia dalam keadaan cair dan bebas mewujudkan satu set keadaan untuk persekitaran akuatik, yang dipanggil faktor hidrologi.

Ciri-ciri air seperti kekonduksian terma, kecairan, ketelusan, kemasinan menampakkan diri dengan cara yang berbeza dalam badan air dan merupakan faktor persekitaran, yang dalam kes ini dipanggil hidrologi. Sebagai contoh, organisma akuatik telah menyesuaikan diri secara berbeza kepada pelbagai darjah kemasinan air. Membezakan antara organisma air tawar dan marin. Organisma air tawar tidak kagum dengan kepelbagaian spesies mereka. Pertama, kehidupan di Bumi berasal dari perairan laut, dan kedua, badan air tawar menduduki bahagian kecil permukaan bumi.

Organisma marin lebih pelbagai dan secara kuantitatif lebih banyak. Sebahagian daripada mereka telah menyesuaikan diri dengan kemasinan rendah dan tinggal di kawasan penyahgaraman laut dan badan air payau yang lain. Dalam banyak spesies takungan sedemikian, pengurangan saiz badan diperhatikan. Jadi, sebagai contoh, cangkerang moluska, kupang yang boleh dimakan (Mytilus edulis) dan cacing jantung Lamarck (Cerastoderma lamarcki), yang tinggal di teluk Laut Baltik pada kemasinan 2-6% o, adalah 2-4 kali lebih kecil daripada individu yang tinggal di laut yang sama, hanya pada kemasinan 15% o. Ketam Carcinus moenas adalah kecil di Laut Baltik, manakala ia lebih besar di lagun dan muara yang dinyah garam. Landak laut tumbuh lebih kecil di lagun berbanding di laut. Artemia krustasea (Artemia salina) pada kemasinan 122% o mempunyai saiz sehingga 10 mm, tetapi pada 20% o ia tumbuh hingga 24-32 mm. Kemasinan juga boleh menjejaskan jangka hayat. Cacing jantung Lamarck yang sama di perairan Atlantik Utara hidup sehingga 9 tahun, dan di perairan kurang masin di Laut Azov - 5.

Suhu badan air adalah penunjuk yang lebih malar daripada suhu tanah. Ini disebabkan oleh sifat fizikal air (kapasiti haba, kekonduksian terma). Amplitud turun naik suhu tahunan di lapisan atas lautan tidak melebihi 10-15 ° C, dan di perairan benua - 30-35 ° C. Apa yang boleh kita katakan tentang lapisan dalam air, yang dicirikan oleh pemalar rejim terma.

faktor biotik.

Organisma yang hidup di planet kita bukan sahaja memerlukan keadaan abiotik untuk kehidupan mereka, mereka berinteraksi antara satu sama lain dan selalunya sangat bergantung antara satu sama lain. Keseluruhan faktor dunia organik yang mempengaruhi organisma secara langsung atau tidak langsung dipanggil faktor biotik.

Faktor biotik sangat pelbagai, tetapi walaupun ini, mereka juga mempunyai klasifikasi mereka sendiri. Mengikut klasifikasi yang paling mudah, faktor biotik dibahagikan kepada tiga kumpulan, yang disebabkan oleh tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma.

Clements dan Shelford (1939) mencadangkan klasifikasi mereka sendiri, yang mengambil kira bentuk interaksi yang paling tipikal antara dua organisma - tindakan bersama. Semua gabungan dibahagikan kepada dua kumpulan besar, bergantung kepada sama ada organisma spesies yang sama atau dua yang berbeza berinteraksi. Jenis interaksi organisma yang tergolong dalam spesies yang sama ialah tindak balas homotip. Tindak balas heterotip namakan bentuk interaksi antara dua organisma yang berlainan spesies.

tindak balas homotip.

Antara interaksi organisma spesies yang sama, gabungan (interaksi) berikut boleh dibezakan: kesan kumpulan, kesan jisim dan persaingan intraspesifik.

kesan kumpulan.

Banyak organisma hidup yang boleh hidup bersendirian membentuk kumpulan. Selalunya dalam alam semula jadi anda boleh memerhatikan bagaimana sesetengah spesies tumbuh dalam kumpulan tumbuhan. Ini memberi mereka peluang untuk mempercepatkan pertumbuhan mereka. Haiwan juga dikumpulkan bersama. Dalam keadaan sedemikian, mereka bertahan dengan lebih baik. Dengan gaya hidup bersama, lebih mudah bagi haiwan untuk mempertahankan diri, mendapatkan makanan, melindungi anak mereka, dan bertahan dari faktor persekitaran yang buruk. Oleh itu, kesan kumpulan memberi kesan positif kepada semua ahli kumpulan.

Kumpulan di mana haiwan digabungkan boleh mempunyai saiz yang berbeza. Sebagai contoh, kormoran, yang membentuk koloni besar di pantai Peru, boleh wujud hanya jika terdapat sekurang-kurangnya 10 ribu burung di koloni itu, dan terdapat tiga sarang setiap 1 meter persegi wilayah. Adalah diketahui bahawa untuk kelangsungan hidup gajah Afrika, kumpulan itu mesti terdiri daripada sekurang-kurangnya 25 individu, dan kumpulan rusa - dari 300-400 ekor. Sekumpulan serigala boleh berjumlah sehingga sedozen individu.

Agregasi mudah (sementara atau kekal) boleh bertukar menjadi kumpulan kompleks yang terdiri daripada individu khusus yang melaksanakan fungsi mereka sendiri dalam kumpulan ini (keluarga lebah, semut atau anai-anai).

Kesan besar-besaran.

Kesan jisim ialah fenomena yang berlaku apabila ruang hidup terlebih penduduk. Sememangnya, apabila bersatu dalam kumpulan, terutamanya yang besar, terdapat juga beberapa penduduk berlebihan, tetapi terdapat perbezaan yang besar antara kesan kumpulan dan massa. Yang pertama memberi kelebihan kepada setiap ahli persatuan, dan yang lain, sebaliknya, menindas aktiviti penting semua, iaitu, ia mempunyai akibat negatif. Sebagai contoh, kesan jisim ditunjukkan dalam pengumpulan vertebrata. Jika sejumlah besar tikus eksperimen disimpan dalam satu sangkar, maka tindakan agresif akan muncul dalam tingkah laku mereka. Dengan memelihara haiwan yang berpanjangan dalam keadaan sedemikian, embrio larut dalam wanita hamil, keagresifan meningkat dengan begitu banyak sehingga tikus menggigit ekor, telinga, dan anggota badan masing-masing.

Kesan jisim organisma yang sangat teratur membawa kepada keadaan tekanan. Pada manusia, ini boleh menyebabkan gangguan mental dan kerosakan saraf.

Persaingan intraspesifik.

Antara individu daripada spesies yang sama sentiasa ada sejenis persaingan dalam mendapatkan keadaan hidup yang terbaik. Semakin besar kepadatan populasi kumpulan organisma tertentu, semakin sengit persaingan. Persaingan organisma spesies yang sama sesama mereka untuk keadaan kewujudan tertentu dipanggil persaingan intraspesifik.

Kesan jisim dan persaingan intraspesifik bukanlah konsep yang sama. Jika fenomena pertama berlaku untuk masa yang agak singkat dan kemudiannya berakhir dengan jarang kumpulan (kematian, kanibalisme, kesuburan berkurangan, dll.), maka persaingan intraspesifik wujud secara berterusan dan akhirnya membawa kepada penyesuaian spesies yang lebih luas kepada keadaan persekitaran. Spesies menjadi lebih disesuaikan secara ekologi. Akibat persaingan intraspesifik, spesies itu sendiri dipelihara dan tidak memusnahkan dirinya sendiri akibat perjuangan sedemikian.

Persaingan intraspesifik boleh nyata dalam apa sahaja yang boleh dituntut oleh organisma spesies yang sama. Dalam tumbuhan yang tumbuh dengan lebat, persaingan mungkin berlaku untuk cahaya, nutrisi mineral, dsb. Sebagai contoh, pokok oak, apabila ia tumbuh bersendirian, mempunyai mahkota sfera, ia agak merebak, kerana cawangan sisi bawah menerima jumlah cahaya yang mencukupi. Di ladang oak di dalam hutan, dahan yang lebih rendah dinaungi oleh yang atas. Cawangan yang menerima cahaya yang tidak mencukupi mati. Apabila pokok oak semakin tinggi, dahan yang lebih rendah dengan cepat jatuh, dan pokok itu mengambil bentuk hutan - batang silinder panjang dan mahkota dahan di bahagian atas pokok.

Dalam haiwan, persaingan timbul untuk wilayah tertentu, makanan, tapak bersarang, dll. Lebih mudah bagi haiwan mudah alih untuk mengelakkan persaingan yang sengit, tetapi ia masih menjejaskan mereka. Sebagai peraturan, mereka yang mengelakkan persaingan sering mendapati diri mereka dalam keadaan yang tidak menguntungkan, mereka terpaksa, seperti tumbuhan (atau spesies haiwan yang melekat), untuk menyesuaikan diri dengan keadaan yang mereka perlu berpuas hati.

tindak balas heterotip.

Jadual 1.2.4. Bentuk interaksi antara spesies

	Spesies menduduki		Spesies menduduki
Bentuk interaksi (perkongsian bersama)	wilayah yang sama (tinggal bersama)		wilayah yang berbeza (tinggal berasingan)
	Pandangan A	Pandangan B	Pandangan A	Pandangan B
Berkecuali
Komensalisme (jenis A - comensal)
Kerjasama protokol
Mutualisme
Amensalisme (jenis A - amensal, jenis B - perencat)
Pemangsa (jenis A - pemangsa, jenis B - mangsa)
pertandingan

0 - interaksi antara spesies tidak memberi manfaat dan tidak membahayakan mana-mana pihak;

Interaksi antara spesies menghasilkan akibat positif; -interaksi antara spesies mempunyai akibat negatif.

Berkecuali.

Bentuk interaksi yang paling biasa berlaku apabila organisma spesies yang berbeza, menduduki wilayah yang sama, tidak menjejaskan satu sama lain dalam apa cara sekalipun. Sebilangan besar spesies hidup di hutan, dan kebanyakannya mengekalkan hubungan neutral. Sebagai contoh, tupai dan landak mendiami hutan yang sama, tetapi mereka mempunyai hubungan neutral, seperti banyak organisma lain. Walau bagaimanapun, organisma ini adalah sebahagian daripada ekosistem yang sama. Mereka adalah unsur-unsur satu keseluruhan, dan oleh itu, dengan kajian terperinci, seseorang masih boleh mencari sambungan tidak langsung, tetapi tidak langsung, agak halus dan tidak dapat dilihat pada pandangan pertama.

Terdapat. Doom, dalam Ekologi Popularnya, memberikan contoh yang suka bermain tetapi sangat tepat tentang hubungan sedemikian. Dia menulis bahawa di England wanita bujang tua menyokong kuasa pengawal diraja. Dan hubungan antara pengawal dan wanita agak mudah. Wanita tunggal, sebagai peraturan, membiak kucing, manakala kucing memburu tikus. Semakin banyak kucing, semakin sedikit tikus di ladang. Tikus adalah musuh lebah, kerana mereka memusnahkan lubang mereka di mana mereka tinggal. Semakin sedikit tikus, semakin banyak lebah. Lebah tidak diketahui sebagai satu-satunya pendebunga semanggi. Lebih banyak lebah di ladang - lebih banyak hasil tuaian semanggi. Kuda meragut semanggi, dan pengawal suka makan daging kuda. Di sebalik contoh seperti itu dalam alam semula jadi, seseorang boleh menemui banyak hubungan tersembunyi antara pelbagai organisma. Walaupun secara semula jadi, seperti yang dapat dilihat dari contoh, kucing mempunyai hubungan neutral dengan kuda atau jmel, mereka secara tidak langsung berkaitan dengannya.

Komensalisme.

Banyak jenis organisma memasuki hubungan yang hanya menguntungkan satu pihak, manakala yang lain tidak mengalami ini dan tidak ada yang berguna. Bentuk interaksi antara organisma ini dipanggil komensalisme. Komensalisme sering menunjukkan dirinya dalam bentuk kewujudan bersama pelbagai organisma. Oleh itu, serangga sering hidup di dalam liang mamalia atau di dalam sarang burung.

Selalunya seseorang juga boleh memerhatikan penempatan bersama seperti itu, apabila burung pipit bersarang di sarang burung pemangsa besar atau bangau. Bagi burung pemangsa, kejiranan burung pipit tidak mengganggu, tetapi untuk burung pipit itu sendiri, ini adalah perlindungan yang boleh dipercayai untuk sarang mereka.

Secara semula jadi, terdapat spesies yang dinamakan seperti itu - ketam komensal. Ketam yang kecil dan anggun ini mudah mendap di dalam rongga mantel tiram. Dengan ini, dia tidak mengganggu moluska, tetapi dia sendiri menerima tempat perlindungan, bahagian segar air dan zarah nutrien yang sampai kepadanya dengan air.

Kerjasama protokol.

Langkah seterusnya dalam tindakan bersama positif dua organisma spesies berbeza ialah kerjasama protokol, di mana kedua-dua spesies mendapat manfaat daripada interaksi. Sememangnya, spesies ini boleh wujud secara berasingan tanpa sebarang kerugian. Bentuk interaksi ini juga dipanggil kerjasama utama, atau kerjasama.

Di laut, bentuk interaksi yang saling menguntungkan, tetapi tidak wajib, timbul apabila ketam dan usus digabungkan. Anemon, sebagai contoh, sering menetap di bahagian dorsal ketam, menyamar dan melindunginya dengan sesungut yang menyengat. Sebaliknya, anemon laut menerima daripada ketam sisa makanan daripada makanan mereka, dan menggunakan ketam sebagai kenderaan. Kedua-dua ketam dan anemon laut boleh hidup secara bebas dan bebas di dalam takungan, tetapi apabila berada berdekatan, ketam, walaupun dengan cakarnya, memindahkan anemon laut ke dirinya sendiri.

Sarang bersama burung dari spesies yang berbeza dalam koloni yang sama (bangau dan kormoran, wader dan tern spesies berbeza, dll.) juga merupakan contoh kerjasama di mana kedua-dua pihak mendapat manfaat, contohnya, dalam perlindungan daripada pemangsa.

Mutualisme.

Mutualisme (atau simbiosis obligasi) ialah peringkat seterusnya penyesuaian yang saling menguntungkan bagi spesies yang berbeza antara satu sama lain. Ia berbeza daripada protokooperasi dalam pergantungannya. Jika, di bawah kerjasama protokol, organisma yang memasuki hubungan boleh wujud secara berasingan dan bebas antara satu sama lain, maka di bawah mutualisme, kewujudan organisma ini secara berasingan adalah mustahil.

Gabungan jenis ini sering berlaku dalam organisma yang agak berbeza, secara sistematik jauh, dengan keperluan yang berbeza. Contohnya ialah hubungan antara bakteria pengikat nitrogen (bakteria gelembung) dan kekacang. Bahan yang dirembeskan oleh sistem akar kekacang merangsang pertumbuhan bakteria gelembung, dan bahan buangan bakteria membawa kepada ubah bentuk rambut akar, yang memulakan pembentukan buih. Bakteria mempunyai keupayaan untuk mengasimilasikan nitrogen atmosfera, yang kekurangan dalam tanah tetapi makronutrien penting untuk tumbuhan, yang dalam kes ini memberi manfaat yang besar kepada tumbuhan kekacang.

Secara semula jadi, hubungan antara kulat dan akar tumbuhan agak biasa, dipanggil mikoriza. Kulat, berinteraksi dengan tisu akar, membentuk sejenis organ yang membantu tumbuhan menyerap mineral dari tanah dengan lebih berkesan. Cendawan daripada interaksi ini menerima produk fotosintesis tumbuhan. Banyak jenis pokok tidak boleh tumbuh tanpa mikoriza, dan jenis kulat tertentu membentuk mikoriza dengan akar jenis pokok tertentu (oak dan porcini, birch dan boletus, dll.).

Contoh klasik mutualisme ialah liken, yang menggabungkan hubungan simbiotik kulat dan alga. Hubungan fungsional dan fisiologi antara mereka sangat rapat sehingga mereka dianggap sebagai berasingan kumpulan organisma. Kulat dalam sistem ini menyediakan alga dengan air dan garam mineral, dan alga, seterusnya, memberikan bahan organik kulat yang disintesis sendiri.

Amensalisme.

Dalam persekitaran semula jadi, tidak semua organisma saling mempengaruhi secara positif. Terdapat banyak kes apabila satu spesies membahayakan yang lain untuk memastikan kehidupannya. Bentuk gabungan ini, di mana satu jenis organisma menghalang pertumbuhan dan pembiakan organisma spesies lain tanpa kehilangan apa-apa, dipanggil amensalisme (antibiosis). Spesies yang ditindas dalam pasangan yang berinteraksi dipanggil amensalom, dan orang yang menindas - perencat.

Amensalisme paling baik dikaji dalam tumbuhan. Dalam proses kehidupan, tumbuhan melepaskan bahan kimia ke dalam persekitaran, yang merupakan faktor yang mempengaruhi organisma lain. Mengenai tumbuhan, amensalisme mempunyai namanya sendiri - alelopati. Adalah diketahui bahawa, disebabkan oleh perkumuhan bahan toksik oleh akar, Volokhatensky nechuiweter menggantikan tumbuhan tahunan lain dan membentuk belukar spesies tunggal berterusan di kawasan yang luas. Di ladang, rumput gandum dan rumpai lain mengerumuni atau menimpa tanaman. Walnut dan oak menindas tumbuh-tumbuhan berumput di bawah mahkotanya.

Tumbuhan boleh merembeskan bahan alelopati bukan sahaja oleh akarnya, tetapi juga oleh bahagian udara badannya. Bahan alelopati meruap yang dilepaskan oleh tumbuhan ke udara dipanggil phytoncides. Pada asasnya, mereka mempunyai kesan yang merosakkan pada mikroorganisma. Semua orang sedar tentang kesan pencegahan antimikrob bawang putih, bawang merah, lobak pedas. Banyak phytoncides dihasilkan oleh pokok konifer. Satu hektar ladang juniper biasa menghasilkan lebih daripada 30 kg phytoncides setahun. Selalunya konifer digunakan di penempatan untuk mencipta tali pinggang perlindungan kebersihan di sekitar pelbagai industri, yang membantu membersihkan udara.

Phytoncides memberi kesan negatif bukan sahaja kepada mikroorganisma, tetapi juga haiwan. Dalam kehidupan seharian, pelbagai tumbuhan telah lama digunakan untuk melawan serangga. Jadi, baglitsa dan lavender adalah cara yang baik untuk melawan rama-rama.

Antibiosis juga dikenali dalam mikroorganisma. Kali pertama dibuka Oleh. Babesh (1885) dan ditemui semula oleh A. Fleming (1929). Kulat penicillu telah terbukti merembeskan bahan (penisilin) ​​yang menghalang pertumbuhan bakteria. Umum mengetahui bahawa sesetengah bakteria asid laktik mengasidkan persekitarannya sehingga bakteria busuk yang memerlukan persekitaran alkali atau neutral tidak boleh wujud di dalamnya. Bahan kimia alelopati mikroorganisma dikenali sebagai antibiotik. Lebih daripada 4 ribu antibiotik telah diterangkan, tetapi hanya kira-kira 60 jenis mereka digunakan secara meluas dalam amalan perubatan.

Perlindungan haiwan daripada musuh juga boleh dilakukan dengan mengasingkan bahan yang mempunyai bau yang tidak menyenangkan (contohnya, di kalangan reptilia - penyu burung hantu, ular; burung - anak ayam hoopoe; mamalia - skunk, ferret).

Pemangsaan.

Kecurian dalam erti kata yang luas dianggap sebagai cara untuk mendapatkan makanan dan memberi makan kepada haiwan (kadang-kadang tumbuh-tumbuhan), di mana mereka menangkap, membunuh dan memakan haiwan lain. Kadang-kadang istilah ini difahami sebagai apa-apa makan sesetengah organisma oleh orang lain, i.e. hubungan antara organisma di mana seseorang menggunakan yang lain sebagai makanan. Dengan pemahaman ini, arnab adalah pemangsa berhubung dengan rumput yang dimakannya. Tetapi kita akan menggunakan pemahaman yang lebih sempit tentang pemangsaan, di mana satu organisma memakan yang lain, yang hampir dengan yang pertama dengan cara yang sistematik (contohnya, serangga yang memakan serangga; ikan yang memakan ikan; burung yang memakan reptilia, burung dan mamalia; mamalia, yang memakan burung dan mamalia). Kes pemangsaan yang melampau, di mana spesies memakan organisma spesiesnya sendiri, dipanggil kanibalisme.

Kadangkala pemangsa memilih mangsa dalam kuantiti sedemikian sehingga ia tidak menjejaskan saiz populasinya secara negatif. Dengan ini, pemangsa menyumbang kepada keadaan populasi mangsa yang lebih baik, yang, lebih-lebih lagi, telah menyesuaikan diri dengan tekanan pemangsa. Kadar kelahiran dalam populasi mangsa adalah lebih tinggi daripada yang diperlukan untuk penyelenggaraan biasa bilangannya. Secara kiasan, populasi mangsa mengambil kira apa yang mesti dipilih oleh pemangsa.

Persaingan antara spesies.

Antara organisma spesies yang berbeza, serta antara organisma spesies yang sama, interaksi timbul kerana mereka cuba mendapatkan sumber yang sama. Tindakan bersama sedemikian antara spesies yang berbeza dipanggil persaingan interspesifik. Dalam erti kata lain, kita boleh mengatakan bahawa persaingan interspesifik ialah sebarang interaksi antara populasi spesies berbeza yang memberi kesan buruk kepada pertumbuhan dan kemandirian mereka.

Akibat persaingan sedemikian mungkin anjakan satu organisma oleh yang lain dari sistem ekologi tertentu (prinsip pengecualian persaingan). Pada masa yang sama, persaingan menggalakkan kemunculan banyak penyesuaian melalui pemilihan, yang membawa kepada kepelbagaian spesies yang wujud dalam komuniti atau wilayah tertentu.

Interaksi kompetitif mungkin melibatkan ruang, makanan atau nutrien, cahaya, dan banyak faktor lain. Persaingan interspesifik, bergantung pada apa yang berasaskannya, boleh membawa sama ada kepada keseimbangan antara dua spesies, atau, dengan persaingan yang lebih sengit, kepada penggantian populasi satu spesies oleh populasi yang lain. Selain itu, hasil persaingan mungkin sedemikian rupa sehingga satu spesies akan menggantikan yang lain di tempat yang berbeza atau memaksanya berpindah ke sumber lain.