Gemeenschappen) met elkaar en met de omgeving. Deze term werd voor het eerst voorgesteld door de Duitse bioloog Ernst Haeckel in 1869. Als onafhankelijke wetenschap viel het aan het begin van de 20e eeuw op, samen met fysiologie, genetica en andere. De reikwijdte van ecologie is organismen, populaties en gemeenschappen. Ecologie beschouwt ze als een levend onderdeel van een systeem dat een ecosysteem wordt genoemd. In de ecologie hebben de concepten bevolking - gemeenschappen en ecosystemen duidelijke definities.

Een populatie (in termen van ecologie) is een groep individuen van dezelfde soort, die een bepaald territorium bezetten en, gewoonlijk, tot op zekere hoogte geïsoleerd zijn van andere vergelijkbare groepen.

Een gemeenschap is een groep organismen van verschillende soorten die in hetzelfde gebied leven en met elkaar in wisselwerking staan ​​via trofische (voedsel) of ruimtelijke relaties.

Een ecosysteem is een gemeenschap van organismen waarbij hun omgeving met elkaar in wisselwerking staat en een ecologische eenheid vormt.

Alle ecosystemen van de aarde zijn gecombineerd in of ecosfeer. Het is duidelijk dat het absoluut onmogelijk is om de hele biosfeer van de aarde met onderzoek te bestrijken. Het toepassingsgebied van ecologie is daarom het ecosysteem. Een ecosysteem, zoals blijkt uit de definities, bestaat echter uit populaties, individuele organismen en alle factoren van levenloze natuur. Op basis hiervan zijn verschillende benaderingen voor de studie van ecosystemen mogelijk.

Ecosysteembenadering.Bij de ecosysteembenadering bestudeert de ecoloog ook de energiestromen in het ecosysteem. Het grootste belang in dit geval is de relatie van organismen met elkaar en met de omgeving. Deze benadering maakt het mogelijk om de complexe structuur van onderlinge verbindingen in een ecosysteem te verklaren en aanbevelingen te doen voor rationeel natuurbeheer.

Gemeenschapsstudies. Met deze benadering wordt de soortensamenstelling van gemeenschappen en de factoren die de verspreiding van specifieke soorten beperken in detail bestudeerd. In dit geval worden duidelijk te onderscheiden biotische eenheden (weide, bos, moeras, enz.) bestudeerd.
een aanpak. Het toepassingsgebied van deze benadering is, zoals de naam al aangeeft, de bevolking.
Habitatonderzoek. In dit geval wordt een relatief homogeen gebied van de omgeving bestudeerd waar het gegeven organisme leeft. Afzonderlijk wordt het als een onafhankelijke onderzoekslijn meestal niet gebruikt, maar het biedt het nodige materiaal om het ecosysteem als geheel te begrijpen.
Opgemerkt moet worden dat alle hierboven genoemde benaderingen idealiter in combinatie moeten worden toegepast, maar op dit moment is dit praktisch onmogelijk vanwege de grote omvang van de bestudeerde objecten en het beperkte aantal veldonderzoekers.

Ecologie als wetenschap gebruikt verschillende onderzoeksmethoden om objectieve informatie te verkrijgen over het functioneren van natuurlijke systemen.

Ecologische onderzoeksmethoden:

• observatie
• experiment
• aantal inwoners
• simulatie methode:

Ecologische factoren zijn alle externe factoren die een direct of indirect effect hebben op het aantal (overvloed) en geografische spreiding van organismen.

Omgevingsfactoren zijn zeer divers, zowel qua aard als qua impact op levende organismen. Conventioneel zijn alle omgevingsfactoren meestal verdeeld in drie grote groepen - abiotisch, biotisch en antropogeen.

Abiotische factoren zijn factoren van levenloze aard.

Klimatisch (zonlicht, temperatuur, luchtvochtigheid) en lokaal (reliëf, bodemeigenschappen, zoutgehalte, stroming, wind, straling, etc.). Ze kunnen direct en indirect zijn.

Antropogene factoren- dit zijn die vormen van menselijke activiteit die, door het beïnvloeden van het milieu, de levensomstandigheden van levende organismen veranderen of rechtstreeks van invloed zijn op individuele soorten planten en dieren. Een van de belangrijkste antropogene factoren is vervuiling.

omgeving omstandigheden.

Omgevingsomstandigheden, of ecologische omstandigheden, worden abiotische omgevingsfactoren genoemd die in tijd en ruimte veranderen, waarop organismen afhankelijk van hun sterkte verschillend reageren. Omgevingsomstandigheden leggen bepaalde beperkingen op aan organismen.

De belangrijkste factoren die de voorwaarden voor het bestaan ​​van organismen in bijna alle leefomgevingen bepalen, zijn onder meer temperatuur, vochtigheid en licht.

Temperatuur.

Elk organisme kan alleen binnen een bepaald temperatuurbereik leven: individuen van de soort sterven bij te hoge of te lage temperaturen. De grenzen van thermisch uithoudingsvermogen in verschillende organismen zijn verschillend. Er zijn soorten die temperatuurschommelingen over een groot bereik kunnen verdragen. Zo kunnen korstmossen en veel bacteriën bij zeer verschillende temperaturen leven. Onder dieren worden warmbloedige dieren gekenmerkt door het grootste bereik van temperatuuruithoudingsvermogen. De tijger verdraagt ​​bijvoorbeeld zowel de Siberische kou als de hitte van de tropische gebieden van India of de Maleisische archipel even goed. Maar er zijn ook soorten die alleen binnen min of meer nauwe temperatuurgrenzen kunnen leven. In de land-luchtomgeving en zelfs in veel delen van het aquatische milieu blijft de temperatuur niet constant en kan deze sterk variëren, afhankelijk van het seizoen van het jaar of het tijdstip van de dag. In tropische gebieden kunnen jaarlijkse temperatuurschommelingen zelfs minder opvallen dan dagelijkse. Omgekeerd variëren de temperaturen in gematigde streken aanzienlijk in verschillende tijden van het jaar. Dieren en planten worden gedwongen zich aan te passen aan het ongunstige winterseizoen, waarin een actief leven moeilijk of gewoonweg onmogelijk is. In tropische gebieden zijn dergelijke aanpassingen minder uitgesproken. In een koude periode met ongunstige temperatuuromstandigheden lijkt er een pauze te zijn in het leven van veel organismen: overwintering bij zoogdieren, bladverlies bij planten, enz. Sommige dieren maken lange migraties naar plaatsen met een meer geschikt klimaat.

Vochtigheid.

Water is een integraal onderdeel van de overgrote meerderheid van levende wezens: het is noodzakelijk voor hun normale functioneren. Een zich normaal ontwikkelend organisme verliest voortdurend water en kan daarom niet in absoluut droge lucht leven. Vroeg of laat kunnen dergelijke verliezen leiden tot de dood van het organisme.

De eenvoudigste en handigste indicator die de vochtigheid van een bepaald gebied kenmerkt, is de hoeveelheid neerslag die hier gedurende een jaar of een andere periode valt.

Planten halen met hun wortels water uit de grond. Korstmossen kunnen waterdamp uit de lucht opvangen. Planten hebben een aantal aanpassingen die zorgen voor minimaal waterverlies. Alle landdieren hebben een periodieke toevoer nodig om het onvermijdelijke verlies van water door verdamping of uitscheiding te compenseren. Veel dieren drinken water; anderen, zoals amfibieën, sommige insecten en mijten, absorberen het via het omhulsel van het lichaam in een vloeibare of dampvorm. De meeste woestijndieren drinken nooit. Ze voorzien in hun behoeften met water uit voedsel. Ten slotte zijn er dieren die op een nog complexere manier water krijgen - in het proces van vetoxidatie, bijvoorbeeld een kameel. Dieren hebben, net als planten, veel aanpassingen om water te besparen.

Licht.

Er zijn lichtminnende planten die zich alleen onder de zonnestralen kunnen ontwikkelen en schaduwtolerante planten die goed kunnen groeien onder het bladerdak. Dit is van groot praktisch belang voor het natuurlijke herstel van de bosopstand: de jonge scheuten van veel boomsoorten kunnen zich onder de dekking van grote bomen ontwikkelen. Bij veel dieren manifesteren normale lichtomstandigheden zich in een positieve of negatieve reactie op licht. Nachtelijke insecten stromen naar het licht en kakkerlakken verspreiden zich op zoek naar dekking, als er maar een licht wordt aangedaan in een donkere kamer. Fotoperiodiek (de verandering van dag en nacht) is van groot ecologisch belang voor veel dieren die uitsluitend overdag (de meeste zangvogels) of uitsluitend nachtdieren (veel kleine knaagdieren, vleermuizen) zijn. Kleine kreeftachtigen die in de waterkolom zweven, verblijven 's nachts in oppervlaktewateren en overdag zinken ze naar de diepte, waarbij ze te fel licht vermijden.

Licht heeft vrijwel geen direct effect op dieren. Het dient alleen als signaal voor de herstructurering van de processen die in het lichaam plaatsvinden.

Licht, vochtigheid en temperatuur putten de reeks ecologische omstandigheden die het leven en de verspreiding van organismen bepalen helemaal niet uit. Factoren zoals wind, atmosferische druk, hoogte zijn ook belangrijk. De wind heeft een indirect effect: door de verdamping te vergroten, neemt de droogte toe. Sterke wind helpt om af te koelen. Deze actie is belangrijk op koude plaatsen, in de hooglanden of in de poolgebieden.

antropogene factoren. Antropogene factoren zijn zeer divers van samenstelling. De mens beïnvloedt de levende natuur door wegen aan te leggen, steden te bouwen, landbouw te bedrijven, rivieren te blokkeren, enz. Moderne menselijke activiteit manifesteert zich in toenemende mate in milieuvervuiling met bijproducten, vaak giftige producten. In industriële gebieden bereiken concentraties van verontreinigende stoffen soms drempelwaarden, dat wil zeggen dodelijk voor veel organismen. Ondanks alles zullen er echter bijna altijd minstens een paar individuen van verschillende soorten zijn die in dergelijke omstandigheden kunnen overleven. De reden is dat in natuurlijke populaties af en toe resistente individuen tegen komen. Naarmate de vervuilingsniveaus stijgen, kunnen resistente individuen de enige overlevenden zijn. Bovendien kunnen ze de grondleggers worden van een stabiele populatie die immuniteit verkrijgt tegen dit soort vervuiling. Om deze reden maakt vervuiling het ons als het ware mogelijk om evolutie in actie te observeren. Niet elke bevolking is echter begiftigd met het vermogen om vervuiling te weerstaan. Het effect van elke vervuilende stof is dus tweeledig.

De wet van het optimum.

Veel factoren worden slechts binnen bepaalde grenzen door het lichaam getolereerd. Het organisme sterft bijvoorbeeld als de temperatuur van de omgeving te laag of te hoog is. In een omgeving waar de temperatuur dicht bij deze extreme waarden ligt, zijn levende bewoners zeldzaam. Hun aantal neemt echter toe naarmate de temperatuur de gemiddelde waarde nadert, wat het beste (optimale) is voor deze soort. En dit patroon kan worden overgedragen naar elke andere factor.

Het scala aan factorparameters waarin het lichaam zich prettig voelt, is optimaal. Organismen met brede resistentiegrenzen hebben natuurlijk kans op een bredere verspreiding. Brede grenzen van het uithoudingsvermogen in één factor betekenen echter niet brede grenzen in alle factoren. De plant kan grote temperatuurschommelingen verdragen, maar heeft een nauwe tolerantie voor water. Een dier als een forel kan erg veeleisend zijn qua temperatuur, maar eet gevarieerd.

Soms kan tijdens het leven van een persoon zijn tolerantie (selectiviteit) veranderen. Het lichaam, dat in zware omstandigheden komt, raakt er na een tijdje als het ware aan gewend, past zich eraan aan. Het gevolg hiervan is een verandering in het fysiologische optimum, en het proces heet aanpassing of acclimatisatie.

Wet van het minimum werd geformuleerd door de grondlegger van de wetenschap van minerale meststoffen, Justus Liebig (1803-1873).

Yu Liebig ontdekte dat de opbrengst van planten kan worden beperkt door een van de belangrijkste voedingsstoffen, als dit element maar schaars is. Het is bekend dat verschillende omgevingsfactoren op elkaar in kunnen werken, dat wil zeggen dat het ontbreken van een stof kan leiden tot een tekort aan andere stoffen. Daarom kan in het algemeen de wet van het minimum als volgt worden geformuleerd: een element of omgevingsfactor die minimaal, in de grootste mate, de vitale activiteit van het organisme beperkt (begrenst).

Ondanks de complexiteit van de relatie tussen organismen en hun omgeving, hebben niet alle factoren dezelfde ecologische betekenis. Zuurstof is bijvoorbeeld een factor van fysiologische noodzaak voor alle dieren, maar vanuit ecologisch oogpunt wordt het alleen beperkend in bepaalde habitats. Als vissen in een rivier sterven, is het eerste dat gemeten moet worden de zuurstofconcentratie in het water, aangezien deze zeer variabel is, zuurstofreserves snel uitgeput raken en vaak ontbreken. Als de dood van vogels in de natuur wordt waargenomen, moet naar een andere reden worden gezocht, aangezien het zuurstofgehalte in de lucht relatief constant is en voldoende vanuit het oogpunt van de behoeften van terrestrische organismen.

Vragen voor zelfonderzoek:

Noem de belangrijkste omgevingen van het leven.

Wat zijn omgevingscondities?

Beschrijf de levensomstandigheden van organismen in de bodem, in aquatische en terrestrische luchthabitats.

Geef voorbeelden van organismen die zich aanpassen aan het leven in verschillende habitats?

Wat zijn de aanpassingen van organismen die andere organismen als leefgebied gebruiken?

Welk effect heeft temperatuur op verschillende soorten organismen?

Hoe komen dieren en planten aan het water dat ze nodig hebben?

Welk effect heeft licht op organismen?

Hoe komt het effect van verontreinigende stoffen op organismen tot uiting?

Leg uit wat omgevingsfactoren zijn, hoe ze levende organismen beïnvloeden?

Wat zijn de beperkende factoren?

Wat is acclimatisatie en welke betekenis heeft het bij de verspreiding van organismen?

Hoe komen de wetten van optimaal en minimum tot uiting?

Omgevingsfactoren, hun impact op organismen

Temperatuur, fysisch-chemische, biologische elementen van de omgeving die een constant of periodiek, direct of indirect effect hebben op organismen en populaties worden omgevingsfactoren genoemd.

Omgevingsfactoren zijn als volgt onderverdeeld:

Abiotisch - temperatuur en klimatologische omstandigheden, vochtigheid, chemische samenstelling van de atmosfeer, bodem, water, verlichting, reliëfkenmerken;

Biotisch - levende organismen en directe producten van hun vitale activiteit;

Antropogeen - de mens en de directe producten van zijn economische en andere activiteiten.

Belangrijkste abiotische factoren

1. Zonnestraling: ultraviolette stralen zijn schadelijk voor het lichaam. Het zichtbare deel van het spectrum zorgt voor fotosynthese. Infraroodstralen verhogen de temperatuur van de omgeving en het lichaam van organismen.

2. Temperatuur beïnvloedt de snelheid van metabolische reacties. Dieren met een constante lichaamstemperatuur worden homoiothermisch genoemd, en met een variabele - poikilotherm.

3. Luchtvochtigheid wordt gekenmerkt door de hoeveelheid water in de omgeving en in het lichaam. Dierlijke aanpassingen hangen samen met de verwerving van water, de opslag van vet als waterbron tijdens oxidatie, met de overgang naar winterslaap in de hitte. Planten ontwikkelen wortelstelsels, verdikken de cuticula op de bladeren, verkleinen het gebied van het blad en verminderen de bladeren.

4. Klimaat - een reeks factoren die worden gekenmerkt door seizoensgebonden en dagelijkse periodiciteit, als gevolg van de rotatie van de aarde rond de zon en haar eigen as. Dierlijke aanpassingen komen tot uiting in de overgang naar winterslaap in het koude seizoen, in verdoving in poikilotherme organismen. Bij planten worden aanpassingen geassocieerd met de overgang naar een rusttoestand (zomer of winter). Met grote verliezen aan water vallen een aantal organismen in een staat van anabiose - de maximale vertraging van metabolische processen.

5. Biologische ritmen - periodieke schommelingen in de intensiteit van de werking van factoren. Dagelijkse bioritmen bepalen de externe en interne reacties van organismen op de verandering van dag en nacht

Organismen passen zich aan (aanpassen) aan de invloed van bepaalde factoren in het proces van natuurlijke selectie. Hun aanpassingsvermogen wordt bepaald door de reactienorm met betrekking tot elk van de factoren, die zowel constant in actie zijn als fluctuerend in hun waarden. Zo is de lengte van de daglichturen in een bepaalde regio constant, terwijl temperatuur en vochtigheid binnen vrij ruime grenzen kunnen fluctueren.

Omgevingsfactoren worden gekenmerkt door de intensiteit van de actie, de optimale waarde (optimum), de maximale en minimale waarden waarbinnen het leven van een bepaald organisme mogelijk is. Deze parameters zijn verschillend voor vertegenwoordigers van verschillende soorten.

Afwijking van het optimum van welke factor dan ook, zoals een afname van de hoeveelheid voedsel, kan de grenzen van het uithoudingsvermogen van vogels of zoogdieren verkleinen in relatie tot een afname van de luchttemperatuur.

De factor waarvan de waarde momenteel op de grenzen van het uithoudingsvermogen of daarbuiten ligt, wordt beperkend genoemd.

Organismen die binnen een groot aantal factorfluctuaties kunnen voorkomen, worden eurybionten genoemd. Organismen die in continentale klimaten leven, tolereren bijvoorbeeld grote temperatuurschommelingen. Dergelijke organismen hebben meestal brede verspreidingsgebieden.

Factor intensiteit minimaal optimaal maximaal

Rijst. 23. Het effect van de omgevingsfactor op levende organismen: A - algemeen schema; B - regeling voor warmbloedige en koudbloedige dieren

Fundamentele biotische factoren

Organismen van de ene soort gaan relaties van verschillende aard aan, zowel met elkaar als met vertegenwoordigers van andere soorten. Deze relaties zijn respectievelijk onderverdeeld in intraspecifiek en interspecifiek.

Intraspecifieke relaties komen tot uiting in intraspecifieke competitie om voedsel, onderdak, een vrouw, evenals in gedragskenmerken, een hiërarchie van relaties tussen leden van een populatie.

Interspecies relaties:

Mutualisme is een vorm van wederzijds voordelige symbiotische relatie tussen twee populaties van verschillende soorten;

Commensalisme is een vorm van symbiose waarbij de relatie vooral gunstig is voor een van de twee soorten die samenleven (pilotenvissen en haaien);

Predatie is een relatie waarin individuen van de ene soort individuen van een andere soort doden en opeten.

Antropogene factoren worden in verband gebracht met menselijke activiteiten, onder invloed waarvan de omgeving verandert en zich vormt. Menselijke activiteit strekt zich uit tot bijna de hele biosfeer: mijnbouw, de ontwikkeling van watervoorraden, de ontwikkeling van de luchtvaart en ruimtevaart beïnvloeden de toestand van de biosfeer. Dientengevolge vinden er destructieve processen plaats in de biosfeer, waaronder watervervuiling, het "broeikaseffect" geassocieerd met een toename van de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer, verstoringen van de ozonlaag, "zure regens", enz.

Biogeocenose

Biogeocenose is een verzameling populaties van verschillende soorten die samenleven en met elkaar en met de levenloze natuur in wisselwerking staan, en een complex, zelfregulerend systeem vormen in relatief homogene omgevingsomstandigheden. De term is geïntroduceerd door V.N. Soekachev.

De samenstelling van biogeocenose omvat: biotoop (niet-levend deel van de omgeving) en biocenose (alle soorten organismen die de biotoop bewonen).

De totaliteit van planten die in een bepaalde biogeocenose leven, wordt gewoonlijk een fytocenose genoemd, de totaliteit van dieren - zoöcenose, de totaliteit van micro-organismen - microbiocenose.

Kenmerken van biogeocenose:

Biogeocenose heeft natuurlijke grenzen;

Bij biogeocenose werken alle omgevingsfactoren op elkaar in;

Elke biogeocenose wordt gekenmerkt door een bepaalde circulatie van stoffen en energie;

Biogeocenose is relatief stabiel in de tijd en is in staat tot zelfregulering en zelfontwikkeling bij unidirectionele veranderingen in de biotoop. De verandering van biocenoses wordt successie genoemd.

Structuur van biogeocenose:

Producenten - planten die organische stoffen produceren in het proces van fotosynthese;

Consumenten - consumenten van afgewerkte organische stof;

Afbrekers - bacteriën, schimmels, maar ook dieren die zich voeden met aas en mest - vernietigers van organische stoffen, die ze omzetten in anorganische stoffen.

De vermelde componenten van biogeocenose vormen trofische niveaus die verband houden met de uitwisseling en overdracht van voedingsstoffen en energie.

Organismen van verschillende trofische niveaus vormen voedselketens waarin stoffen en energie stapsgewijs van niveau naar niveau worden overgedragen. Op elk trofisch niveau wordt 5-10% van de energie van de inkomende biomassa gebruikt.

Voedselketens bestaan ​​meestal uit 3-5 schakels, bijvoorbeeld: plant-cow-man; planten-lieveheersbeestje-mees-havik; planten-vlieg-kikker-slang-arend.

De massa van elke volgende schakel in de voedselketen neemt ongeveer 10 keer af. Deze regel wordt de ecologische piramideregel genoemd. Verhoudingen van energiekosten kunnen worden weerspiegeld in de piramides van getallen, biomassa, energie.

Kunstmatige biocenoses gemaakt door mensen die betrokken zijn bij de landbouw worden agrocenoses genoemd. Ze hebben een grote productiviteit, maar hebben niet het vermogen tot zelfregulatie en stabiliteit, omdat ze afhankelijk zijn van de aandacht van een persoon voor hen.

biosfeer

Er zijn twee definities van de biosfeer.

1. De biosfeer is het bewoonde deel van de geologische schil van de aarde.

2. De biosfeer is een onderdeel van de geologische schil van de aarde, waarvan de eigenschappen worden bepaald door de activiteit van levende organismen.

De tweede definitie bestrijkt een groter gebied: de zuurstof uit de lucht die door fotosynthese wordt gevormd, wordt immers door de atmosfeer verspreid en is daar aanwezig waar geen levende organismen zijn.

De biosfeer bestaat volgens de eerste definitie uit de lithosfeer, de hydrosfeer en de onderste lagen van de atmosfeer - de troposfeer. De grenzen van de biosfeer worden beperkt door het ozonscherm, waarvan de bovengrens op een hoogte van 20 km ligt en de onderste - op een diepte van ongeveer 4 km.

De biosfeer omvat volgens de tweede definitie de gehele atmosfeer.

De doctrine van de biosfeer en zijn functies is ontwikkeld door academicus V.I. Vernadski.

De biosfeer is het verspreidingsgebied van het leven op aarde, inclusief levende materie (substantie die deel uitmaakt van levende organismen). Bioinerte stof is een stof die geen deel uitmaakt van levende organismen, maar wordt gevormd door hun activiteit (bodem, natuurlijke wateren, lucht).

Levende materie, die minder dan 0,001% van de massa van de biosfeer uitmaakt, is het meest actieve deel van de biosfeer.

In de biosfeer is er een constante migratie van stoffen van zowel biogene als abiogene oorsprong, waarbij levende organismen een grote rol spelen. De circulatie van stoffen bepaalt de stabiliteit van de biosfeer.

De belangrijkste energiebron voor het in stand houden van het leven in de biosfeer is de zon. De energie ervan wordt omgezet in de energie van organische verbindingen als gevolg van fotosynthetische processen die plaatsvinden in fototrofe organismen. Energie wordt geaccumuleerd in de chemische bindingen van organische verbindingen die dienen als voedsel voor plantenetende en vleesetende dieren. Biologische voedingssubstanties ontleden tijdens het metabolisme en worden uitgescheiden door het lichaam. De geïsoleerde of dode resten worden op hun beurt afgebroken door bacteriën, schimmels en enkele andere organismen. De resulterende chemische verbindingen en elementen zijn betrokken bij de circulatie van stoffen.

De biosfeer heeft een constante instroom van externe energie nodig, omdat alle chemische energie wordt omgezet in thermische energie.

Biosfeerfuncties:

Gas - afgifte en opname van zuurstof en kooldioxide, stikstofreductie;

Concentratie - de accumulatie door organismen van chemische elementen verspreid in de externe omgeving;

Redox - oxidatie en reductie van stoffen tijdens fotosynthese en energiemetabolisme;

Biochemisch - wordt gerealiseerd tijdens het metabolisme.

Energie - geassocieerd met het gebruik en de transformatie van energie.

Als gevolg hiervan vinden biologische en geologische evolutie gelijktijdig plaats en zijn ze nauw met elkaar verbonden. Geochemische evolutie vindt plaats onder invloed van biologische evolutie.

De massa van alle levende materie van de biosfeer is de biomassa, die ongeveer 2,4-1012 ton is.

Op het land levende organismen vormen 99,87% van de totale biomassa, oceaanbiomassa - 0,13%. De hoeveelheid biomassa neemt toe van de polen tot aan de evenaar. Biomassa (B) wordt gekenmerkt door:

a) productiviteit - de toename van de stof per oppervlakte-eenheid (P);

b) reproductiesnelheid - de verhouding tussen productie en biomassa per tijdseenheid (P/B).

De meest productieve zijn tropische en subtropische bossen.

Het deel van de biosfeer dat onder invloed staat van actieve menselijke activiteit wordt de noösfeer genoemd - de sfeer van de menselijke geest. De term impliceert een redelijke invloed van de mens op de biosfeer in het moderne tijdperk van wetenschappelijke en technologische vooruitgang. Meestal is deze invloed echter nadelig voor de biosfeer, wat op zijn beurt nadelig is voor de mensheid.

De circulatie van stoffen en energie in de biosfeer is te danken aan de vitale activiteit van organismen en is een noodzakelijke voorwaarde voor hun bestaan. Cycli zijn niet gesloten, dus chemische elementen hopen zich op in de externe omgeving en in organismen.

Koolstof wordt opgenomen door planten tijdens fotosynthese en vrijgegeven door organismen tijdens de ademhaling. Het hoopt zich ook op in het milieu in de vorm van fossiele brandstoffen en in organismen in de vorm van reserves van organische stoffen.

Stikstof wordt door de activiteit van stikstofbindende en nitrificerende bacteriën omgezet in ammoniumzouten en nitraten. Vervolgens, na het gebruik van stikstofverbindingen door organismen en denitrificatie door ontbinders, wordt stikstof teruggevoerd naar de atmosfeer. Zwavel wordt aangetroffen in de vorm van sulfiden en vrije zwavel in afzettingsgesteenten en de bodem van de zee. Het verandert in sulfaten als gevolg van oxidatie door zwavelbacteriën, wordt opgenomen in plantenweefsels en wordt vervolgens, samen met de overblijfselen van hun organische verbindingen, blootgesteld aan anaërobe ontleders. Het door hun activiteit gevormde waterstofsulfide wordt opnieuw geoxideerd door zwavelbacteriën.

Fosfor wordt aangetroffen in de samenstelling van steenfosfaten, in zoetwater- en oceaansedimenten en in bodems. Door erosie worden fosfaten uitgewassen en in een zure omgeving oplosbaar onder vorming van fosforzuur, dat door planten wordt opgenomen. In dierlijke weefsels is fosfor een onderdeel van nucleïnezuren en botten. Als gevolg van afbraak door afbrekers van de overblijfselen van organische verbindingen, keert het weer terug naar de bodem en vervolgens naar de planten.

Onthouden:

Wat wordt bedoeld met de natuurlijke en sociale aard van de mens?

Antwoord. De mens is, net als alle andere levende wezens, een onderdeel van de natuur en een product van natuurlijke, biologische evolutie. De mens wordt, net als een dier, gekenmerkt door instincten, vitale behoeften. Er zijn ook biologisch geprogrammeerde patronen van menselijk gedrag als een specifieke biologische soort. De biologische factoren die het bestaan ​​en de ontwikkeling bepalen, worden bepaald door de genenset bij de mens, de balans van geproduceerde hormonen, het metabolisme en andere biologische factoren. Dit alles kenmerkt een persoon als een biologisch wezen, bepaalt zijn biologische aard. Maar tegelijkertijd verschilt het van elk dier en vooral in de volgende kenmerken:

Produceert zijn eigen omgeving (huisvesting, kleding, gereedschap), terwijl het dier niet produceert, maar alleen gebruikt wat beschikbaar is;

Het verandert de omringende wereld niet alleen volgens de mate van zijn utilitaire behoefte, maar ook volgens de wetten van kennis van deze wereld, evenals volgens de wetten van moraliteit en schoonheid, terwijl een dier zijn wereld alleen kan veranderen volgens de behoeften van zijn soort;

Het kan niet alleen uit noodzaak handelen, maar ook in overeenstemming met de vrijheid van zijn wil en verbeeldingskracht, terwijl de actie van een dier uitsluitend is gericht op de bevrediging van fysieke behoeften (honger, voortplantingsinstinct, groeps-, soortinstincten, enzovoort.);

In staat om universeel te handelen, is het dier alleen in relatie tot specifieke omstandigheden;

Het maakt van zijn levensactiviteit een object (het heeft er betekenis voor, verandert doelbewust, plant), terwijl het dier identiek is aan zijn levensactiviteit en het niet van zichzelf onderscheidt.

Welke factoren worden biotisch en abiotisch genoemd?

Antwoord. Abiotische factoren - de omstandigheden van de atmosfeer, zee en zoet water, bodem of bodemsedimenten) en fysieke of klimatologische factoren (temperatuur, druk, wind, stroming, stralingsregime, enz.). De oppervlaktestructuur (reliëf), geologische en klimatologische verschillen van het aardoppervlak creëren een enorme verscheidenheid aan abiotische factoren die een ongelijke rol spelen in het leven van dier-, plant- en micro-organismesoorten die zich eraan hebben aangepast.

Wat is de diversiteit van antropogene factoren?

Antwoord. Antropogene factoren zijn zeer divers. Van nature zijn antropogene factoren onderverdeeld in:

Mechanisch - druk van de wielen van auto's, ontbossing, obstakels voor de beweging van organismen en dergelijke;

Fysiek - warmte, licht, elektrisch veld, kleur, vochtigheidsveranderingen, enz.;

Chemisch - de werking van verschillende chemische elementen en hun verbindingen;

Biologisch - de invloed van geïntroduceerde organismen, het fokken van planten en dieren, bosplantages en dergelijke.

Landschap - kunstmatige rivieren en meren, stranden, bossen, weiden, enz.

Afhankelijk van het tijdstip van ontstaan ​​en de duur van de werking, worden antropogene factoren onderverdeeld in de volgende groepen:

Factoren uit het verleden: a) die niet meer werken, maar waarvan de gevolgen nu nog voelbaar zijn (vernietiging van bepaalde soorten organismen, overbegrazing, enz.); b) degenen die in onze tijd blijven werken (kunstmatig reliëf, reservoirs, introducties, enz.);

Factoren die in onze tijd worden geproduceerd: a) factoren die alleen optreden op het moment van productie (radiogolven, ruis, licht); b) die geldig zijn voor een bepaalde tijd en na het einde van de productie (aanhoudende chemische vervuiling, gekapt bos, enz.).

Vragen na § 9

Beschrijf de werkingspatronen van omgevingsfactoren op het lichaam?

Het vermogen van organismen om zich aan te passen aan een bepaalde variabiliteit van omgevingsfactoren wordt ecologische plasticiteit genoemd. Dit kenmerk is een van de belangrijkste eigenschappen van alle levende wezens: door hun vitale activiteit te reguleren in overeenstemming met veranderingen in de omgevingsomstandigheden, verwerven organismen het vermogen om te overleven en nakomelingen achter te laten. Er zijn boven- en ondergrenzen voor het uithoudingsvermogen.

Omgevingsfactoren beïnvloeden een levend organisme gezamenlijk en gelijktijdig. Tegelijkertijd hangt het effect van één factor af van de sterkte en combinatie van andere factoren die tegelijkertijd optreden. Dit patroon wordt de interactie van factoren genoemd. Warmte of vorst is bijvoorbeeld gemakkelijker te verdragen in droge dan in vochtige lucht. De verdampingssnelheid van water uit plantenbladeren (transpiratie) is veel hoger als de luchttemperatuur hoog is en het weer winderig is.

In sommige gevallen wordt het ontbreken van de ene factor gedeeltelijk gecompenseerd door de versterking van een andere. Het fenomeen van gedeeltelijke uitwisselbaarheid van omgevingsfactoren wordt het compensatie-effect genoemd. Het verwelken van planten kan bijvoorbeeld worden gestopt door zowel de hoeveelheid vocht in de bodem te verhogen als door de luchttemperatuur te verlagen, waardoor de transpiratie vermindert; in woestijnen wordt het gebrek aan neerslag tot op zekere hoogte gecompenseerd door een verhoogde relatieve vochtigheid 's nachts; in het noordpoolgebied compenseren lange daglichturen in de zomer het gebrek aan warmte.

Tegelijkertijd kan geen van de omgevingsfactoren die nodig zijn voor het lichaam volledig worden vervangen door een andere. De afwezigheid van licht maakt het plantenleven onmogelijk, ondanks de meest gunstige combinatie van andere omstandigheden. Daarom, als de waarde van ten minste één van de vitale omgevingsfactoren een kritische waarde benadert of deze overschrijdt (onder het minimum of boven het maximum), dan worden individuen, ondanks de optimale combinatie van andere omstandigheden, met de dood bedreigd. Dergelijke factoren worden limiterend (limiting) genoemd.

Wat is het optimum, de grenzen van het uithoudingsvermogen?

Antwoord. Omgevingsfactoren worden gekwantificeerd. Met betrekking tot elke factor is het mogelijk om een ​​optimale zone (een zone van normale levensactiviteit), een zone van onderdrukking en de grenzen van het uithoudingsvermogen van het lichaam te onderscheiden. Het optimum is de hoeveelheid van de omgevingsfactor waarbij de intensiteit van de vitale activiteit van organismen maximaal is. In de zone van onderdrukking wordt de vitale activiteit van organismen onderdrukt. Buiten de grenzen van het uithoudingsvermogen is het bestaan ​​van een organisme onmogelijk. Onderscheid de onder- en bovengrenzen van het uithoudingsvermogen.

Wat is de beperkende factor?

Antwoord. Een omgevingsfactor waarvan de kwantitatieve waarde de grenzen van het uithoudingsvermogen van de soort overschrijdt, wordt de beperkende factor genoemd. Een dergelijke factor zal de verspreiding van de soort beperken, zelfs als alle andere factoren gunstig zijn. Beperkende factoren bepalen het geografische bereik van een soort. De kennis van een persoon van de beperkende factoren voor een bepaald type organismen maakt het mogelijk, door de omstandigheden van de omgeving te veranderen, de ontwikkeling ervan te onderdrukken of te stimuleren.

De omgeving die levende wezens omringt, bestaat uit vele elementen. Ze beïnvloeden het leven van organismen op verschillende manieren. Deze laatste reageren verschillend op verschillende omgevingsfactoren. Afzonderlijke elementen van de omgeving die in wisselwerking staan ​​met organismen worden omgevingsfactoren genoemd. De bestaansvoorwaarden zijn een reeks vitale omgevingsfactoren, zonder welke levende organismen niet kunnen bestaan. Met betrekking tot organismen fungeren ze als omgevingsfactoren.

Classificatie van omgevingsfactoren.

Alle omgevingsfactoren geaccepteerd classificeren(verdeeld) in de volgende hoofdgroepen: abiotisch, biotisch en antropisch. in Abiotisch (abiogeen) factoren zijn fysieke en chemische factoren van levenloze aard. biotisch, of biogeen, factoren zijn de directe of indirecte invloed van levende organismen op elkaar en op het milieu. Antropogeen (antropogeen) In de afgelopen jaren zijn factoren vanwege hun grote belang aangewezen als een onafhankelijke groep factoren onder biotische factoren. Dit zijn factoren van directe of indirecte invloed van de mens en zijn economische activiteit op levende organismen en het milieu.

abiotische factoren.

Abiotische factoren omvatten elementen van levenloze aard die inwerken op een levend organisme. Typen abiotische factoren worden weergegeven in de tabel. 1.2.2.

Tabel 1.2.2. Belangrijkste soorten abiotische factoren

klimatologische factoren.

Alle abiotische factoren manifesteren zich en werken binnen de drie geologische schillen van de aarde: atmosfeer, hydrosfeer en lithosfeer. Factoren die zich manifesteren (werken) in de atmosfeer en tijdens de interactie van deze laatste met de hydrosfeer of met de lithosfeer worden genoemd klimatologisch. hun manifestatie hangt af van de fysieke en chemische eigenschappen van de geologische schillen van de aarde, van de hoeveelheid en distributie van zonne-energie die erin doordringt en binnenkomt.

Zonnestraling.

Zonnestraling is van het grootste belang onder de verscheidenheid aan omgevingsfactoren. (zonnestraling). Dit is een continue stroom van elementaire deeltjes (snelheid 300-1500 km/s) en elektromagnetische golven (snelheid 300 duizend km/s), die een enorme hoeveelheid energie naar de aarde transporteren. Zonnestraling is de belangrijkste bron van leven op onze planeet. Onder de continue stroom van zonnestraling is het leven op aarde ontstaan, heeft een lange weg van zijn evolutie afgelegd en blijft bestaan ​​en is afhankelijk van zonne-energie. De belangrijkste eigenschappen van de stralingsenergie van de zon als omgevingsfactor worden bepaald door de golflengte. Golven die door de atmosfeer gaan en de aarde bereiken, worden gemeten in het bereik van 0,3 tot 10 micron.

Afhankelijk van de aard van de impact op levende organismen, is dit spectrum van zonnestraling verdeeld in drie delen: ultraviolette straling, zichtbaar licht en Infrarood straling.

kortegolf ultraviolette stralen bijna volledig geabsorbeerd door de atmosfeer, namelijk de ozonlaag. Een kleine hoeveelheid ultraviolette stralen dringt het aardoppervlak binnen. De lengte van hun golven ligt in het bereik van 0,3-0,4 micron. Ze zijn goed voor 7% van de energie van zonnestraling. Kortegolfstralen hebben een nadelig effect op levende organismen. Ze kunnen veranderingen in erfelijk materiaal veroorzaken - mutaties. Daarom hebben organismen die lange tijd onder invloed van zonnestraling staan, tijdens het evolutieproces aanpassingen ontwikkeld om zichzelf te beschermen tegen ultraviolette stralen. In veel van hen wordt een extra hoeveelheid zwart pigment, melanine, geproduceerd in het omhulsel, dat beschermt tegen het binnendringen van ongewenste stralen. Dat is de reden waarom mensen bruin worden door lange tijd buiten te zijn. In veel industriële regio's is er een zgn industrieel melanisme- verdonkering van de kleur van dieren. Maar dit gebeurt niet onder invloed van ultraviolette straling, maar door vervuiling met roet, omgevingsstof, waarvan de elementen meestal donkerder worden. Tegen zo'n donkere achtergrond overleven donkere vormen van organismen (goed gemaskeerd).

zichtbaar licht manifesteert zich binnen het golflengtebereik van 0,4 tot 0,7 micron. Het is goed voor 48% van de energie van zonnestraling.

Het heeft ook een nadelige invloed op levende cellen en hun functies in het algemeen: het verandert de viscositeit van het protoplasma, de grootte van de elektrische lading van het cytoplasma, verstoort de permeabiliteit van membranen en verandert de beweging van het cytoplasma. Licht beïnvloedt de toestand van eiwitcolloïden en de stroom van energieprocessen in cellen. Maar ondanks dat was, is en blijft zichtbaar licht een van de belangrijkste energiebronnen voor alle levende wezens. Zijn energie wordt gebruikt in het proces fotosynthese en accumuleert in de vorm van chemische bindingen in de producten van fotosynthese, en wordt vervolgens als voedsel overgedragen aan alle andere levende organismen. Over het algemeen kunnen we zeggen dat alle levende wezens in de biosfeer, en zelfs mensen, afhankelijk zijn van zonne-energie, van fotosynthese.

Licht voor dieren is een noodzakelijke voorwaarde voor de perceptie van informatie over de omgeving en zijn elementen, visie, visuele oriëntatie in de ruimte. Afhankelijk van de bestaansomstandigheden hebben dieren zich aangepast aan verschillende gradaties van verlichting. Sommige diersoorten zijn overdag actief, terwijl andere het meest actief zijn in de schemering of 's nachts. De meeste zoogdieren en vogels leven in de schemering, onderscheiden kleuren niet goed en zien alles in zwart-wit (honden, katten, hamsters, uilen, nachtzwaluwen, etc.). Leven in de schemering of bij weinig licht leidt vaak tot hypertrofie van de ogen. Relatief grote ogen, in staat om een ​​onbeduidend deel van het licht op te vangen, kenmerkend voor nachtdieren of dieren die in volledige duisternis leven en worden geleid door de luminescentieorganen van andere organismen (lemuren, apen, uilen, diepzeevissen, enz.) . Als er in omstandigheden van volledige duisternis (in grotten, ondergronds in holen) geen andere lichtbronnen zijn, verliezen de dieren die daar leven in de regel hun gezichtsorganen (Europese proteus, molrat, enz.).

Temperatuur.

De bronnen van het ontstaan ​​van de temperatuurfactor op aarde zijn zonnestraling en geothermische processen. Hoewel de kern van onze planeet wordt gekenmerkt door een extreem hoge temperatuur, is de invloed ervan op het oppervlak van de planeet onbeduidend, behalve de zones met vulkanische activiteit en het vrijkomen van geothermische wateren (geisers, fumarolen). Bijgevolg kan zonnestraling, namelijk infraroodstralen, worden beschouwd als de belangrijkste warmtebron in de biosfeer. Die stralen die het aardoppervlak bereiken, worden geabsorbeerd door de lithosfeer en hydrosfeer. De lithosfeer warmt als vast lichaam sneller op en koelt net zo snel weer af. De hydrosfeer heeft meer warmtecapaciteit dan de lithosfeer: hij warmt langzaam op en koelt langzaam af, en houdt daardoor warmte lang vast. De oppervlaktelagen van de troposfeer worden verwarmd door de straling van warmte van de hydrosfeer en het oppervlak van de lithosfeer. De aarde absorbeert zonnestraling en straalt energie terug in de luchtloze ruimte. Niettemin draagt ​​de atmosfeer van de aarde bij aan het vasthouden van warmte in de oppervlaktelagen van de troposfeer. Vanwege zijn eigenschappen zendt de atmosfeer kortegolf-infraroodstralen uit en vertraagt ​​het lange-golf-infraroodstralen die worden uitgezonden door het verwarmde aardoppervlak. Dit atmosferische fenomeen heet broeikaseffect. Het was dankzij hem dat leven op aarde mogelijk werd. Het broeikaseffect helpt om warmte vast te houden in de oppervlaktelagen van de atmosfeer (de meeste organismen zijn hier geconcentreerd) en dempt temperatuurschommelingen gedurende dag en nacht. Op de maan bijvoorbeeld, die zich in bijna dezelfde ruimteomstandigheden bevindt als de aarde, en waarop geen atmosfeer is, manifesteren zich dagelijkse temperatuurschommelingen op de evenaar in het bereik van 160 ° C tot + 120 ° C.

Het temperatuurbereik in de omgeving bereikt duizenden graden (heet vulkanisch magma en de laagste temperaturen van Antarctica). De grenzen waarbinnen het ons bekende leven kan bestaan ​​zijn vrij smal en gelijk aan ongeveer 300°C, van -200°C (bevriezing in vloeibaar gemaakte gassen) tot + 100°C (kookpunt van water). In feite zijn de meeste soorten en veel van hun activiteit gebonden aan een nog kleiner temperatuurbereik. Het algemene temperatuurbereik van actief leven op aarde wordt beperkt door de volgende temperaturen (tabel 1.2.3):

Tabel 1.2.3 Temperatuurbereik van het leven op aarde

Planten passen zich aan verschillende temperaturen en zelfs extreme temperaturen aan. Degenen die hoge temperaturen verdragen, worden genoemd vruchtbare planten. Ze zijn bestand tegen oververhitting tot 55-65 ° C (sommige cactussen). Soorten die bij hoge temperaturen groeien, verdragen ze gemakkelijker door een aanzienlijke vermindering van de bladgrootte, de ontwikkeling van een vilt (puberaal) of, omgekeerd, een waslaag, enz. Planten zonder afbreuk te doen aan hun ontwikkeling zijn bestand tegen langdurige blootstelling tot lage temperaturen (van 0 tot -10 ° C) worden genoemd koudebestendig.

Hoewel temperatuur een belangrijke omgevingsfactor is die levende organismen beïnvloedt, is het effect ervan sterk afhankelijk van de combinatie met andere abiotische factoren.

Vochtigheid.

Vochtigheid is een belangrijke abiotische factor die wordt bepaald door de aanwezigheid van water of waterdamp in de atmosfeer of lithosfeer. Water zelf is een noodzakelijke anorganische verbinding voor het leven van levende organismen.

Water is altijd aanwezig in de atmosfeer in de vorm water koppels. De werkelijke massa van water per volume-eenheid lucht wordt genoemd absolute vochtigheid, en het percentage damp ten opzichte van de maximale hoeveelheid die lucht kan bevatten, - relatieve vochtigheid. Temperatuur is de belangrijkste factor die het vermogen van lucht om waterdamp vast te houden beïnvloedt. Zo kan de lucht bij een temperatuur van +27°C twee keer zoveel vocht bevatten als bij een temperatuur van +16°C. Dit betekent dat de absolute luchtvochtigheid bij 27°C 2 keer groter is dan bij 16°C, terwijl de relatieve luchtvochtigheid in beide gevallen 100% zal zijn.

Water als ecologische factor is uiterst noodzakelijk voor levende organismen, omdat zonder dit het metabolisme en vele andere gerelateerde processen niet kunnen worden uitgevoerd. De metabolische processen van organismen vinden plaats in aanwezigheid van water (in waterige oplossingen). Alle levende organismen zijn open systemen, dus ze verliezen constant water en het is altijd nodig om de reserves aan te vullen. Voor een normaal bestaan ​​moeten planten en dieren een zeker evenwicht bewaren tussen de opname van water in het lichaam en het verlies ervan. Groot verlies van lichaamswater (uitdroging) leiden tot een afname van zijn vitale activiteit, en in de toekomst - tot de dood. Planten voorzien in hun waterbehoefte door neerslag, luchtvochtigheid en dieren ook door voedsel. De weerstand van organismen tegen de aan- of afwezigheid van vocht in de omgeving is verschillend en hangt af van het aanpassingsvermogen van de soort. In dit opzicht zijn alle terrestrische organismen onderverdeeld in drie groepen: hygrofiel(of vochtminnend), mesofiel(of matig vochtminnend) en xerofiel(of droogminnend). Wat planten en dieren afzonderlijk betreft, ziet dit gedeelte er als volgt uit:

1) hygrofiele organismen:

- hygrofyten(planten);

- hygrofielen(dier);

2) mesofiele organismen:

- mesofyten(planten);

- mesofielen(dier);

3) xerofiele organismen:

- xerofyten(planten);

- xerofielen of hygrofobie(dieren).

Het meeste vocht nodig hygrofiele organismen. Onder planten zullen dit degenen zijn die leven op te vochtige bodems met een hoge luchtvochtigheid (hygrofyten). In de omstandigheden van de middelste gordel omvatten ze onder kruidachtige planten die groeien in schaduwrijke bossen (zuur, varens, viooltjes, kloofgras, enz.) En op open plaatsen (goudsbloem, zonnedauw, enz.).

Hygrofiele dieren (hygrofielen) omvatten dieren die ecologisch geassocieerd zijn met het aquatische milieu of met drassige gebieden. Ze hebben een constante aanwezigheid van een grote hoeveelheid vocht in de omgeving nodig. Dit zijn dieren van tropische regenwouden, moerassen, natte weiden.

mesofiele organismen hebben matige hoeveelheden vocht nodig en worden meestal geassocieerd met matige warme omstandigheden en goede minerale voedingsomstandigheden. Het kunnen bosplanten en planten van open plekken zijn. Onder hen zijn er bomen (linde, berken), struiken (hazelaar, wegedoorn) en nog meer kruiden (klaver, timothee, zwenkgras, lelietje-van-dalen, hoef, enz.). Over het algemeen zijn mesofyten een brede ecologische groep planten. Aan mesofiele dieren (mesofielen) behoort tot de meerderheid van de organismen die leven in gematigde en subarctische omstandigheden of in bepaalde bergachtige landgebieden.

xerofiele organismen - Dit is een vrij diverse ecologische groep van planten en dieren die zich hebben aangepast aan droge bestaansomstandigheden met behulp van dergelijke middelen: het beperken van verdamping, het vergroten van de winning van water en het creëren van waterreserves voor een lange periode van gebrek aan watervoorziening.

Planten die in droge omstandigheden leven, overwinnen ze op verschillende manieren. Sommige hebben geen structurele aanpassingen om het gebrek aan vocht te dragen. hun bestaan ​​is alleen mogelijk in droge omstandigheden omdat ze op een kritiek moment in rust zijn in de vorm van zaden (efemeriden) of bollen, wortelstokken, knollen (efemeroïden), heel gemakkelijk en snel overschakelen naar actief leven en in een korte tijd volledig passeren jaarlijkse cyclus van ontwikkeling. Efemeri voornamelijk gedistribueerd in woestijnen, halfwoestijnen en steppen (steenvlieg, lente-kruiskruid, raapdoos, enz.). efemeroïden(uit het Grieks. efemerisch en lijken op)- dit zijn meerjarige kruidachtige, voornamelijk lenteplanten (zegge, grassen, tulpen, enz.).

Een zeer eigenaardige categorie planten die zich hebben aangepast om droogte te doorstaan, is: vetplanten en sclerofyten. Vetplanten (van het Grieks. sappig) zijn in staat om zelf een grote hoeveelheid water op te hopen en dit geleidelijk te gebruiken. Sommige cactussen uit de Noord-Amerikaanse woestijnen kunnen bijvoorbeeld 1000 tot 3000 liter water bevatten. Water hoopt zich op in bladeren (aloë, muurpeper, agave, jong) of stengels (cactussen en cactusachtige wolfsmelk).

Dieren krijgen op drie manieren water: rechtstreeks door te drinken of door het integument te absorberen, samen met voedsel en als gevolg van de stofwisseling.

Veel diersoorten drinken water en in voldoende grote hoeveelheden. Zo kunnen rupsen van de Chinese eiken zijderups tot 500 ml water drinken. Sommige diersoorten en vogels hebben regelmatig water nodig. Daarom kiezen ze voor bepaalde bronnen en bezoeken ze regelmatig als drinkplaatsen. Woestijnvogelsoorten vliegen dagelijks naar de oases, drinken daar water en brengen water naar hun kuikens.

Sommige diersoorten consumeren geen water door direct te drinken, maar kunnen het consumeren door het met het hele huidoppervlak te absorberen. Bij insecten en larven die leven in met boomstof bevochtigde grond, zijn hun omhulsels waterdoorlatend. De Australische Moloch-hagedis absorbeert regenvocht met zijn huid, die extreem hygroscopisch is. Veel dieren halen vocht uit sappig voedsel. Dergelijke sappige voedingsmiddelen kunnen gras, sappig fruit, bessen, bollen en knollen van planten zijn. De steppeschildpad die in de Centraal-Aziatische steppen leeft, verbruikt alleen water van sappig voedsel. In deze streken, op plaatsen waar groenten worden geplant of op meloenen, richten schildpadden grote schade aan door het eten van meloenen, watermeloenen en komkommers. Sommige roofdieren krijgen ook water door hun prooi op te eten. Dit is typerend voor bijvoorbeeld de Afrikaanse venkelvos.

Soorten die zich uitsluitend voeden met droogvoer en niet de mogelijkheid hebben om water te consumeren, krijgen het via de stofwisseling, dat wil zeggen chemisch tijdens de vertering van voedsel. Metabolisch water kan in het lichaam worden gevormd door de oxidatie van vetten en zetmeel. Dit is een belangrijke manier om aan water te komen, vooral voor dieren die in hete woestijnen leven. Zo voedt de roodstaartgerbil zich soms alleen met droge zaden. Er zijn experimenten bekend toen de Noord-Amerikaanse hertenmuis in gevangenschap ongeveer drie jaar leefde en alleen droge gerstkorrels at.

voedsel factoren.

Het oppervlak van de lithosfeer van de aarde vormt een aparte leefomgeving, die wordt gekenmerkt door zijn eigen set van omgevingsfactoren. Deze groep factoren heet edafisch(uit het Grieks. edafos- bodem). Bodems hebben hun eigen structuur, samenstelling en eigenschappen.

Bodems worden gekenmerkt door een bepaald vochtgehalte, mechanische samenstelling, gehalte aan organische, anorganische en organo-minerale verbindingen, een bepaalde zuurgraad. Veel eigenschappen van de bodem zelf en de verspreiding van levende organismen daarin zijn afhankelijk van de indicatoren.

Zo houden bepaalde soorten planten en dieren van bodems met een zekere zuurgraad, namelijk: veenmos, wilde aalbessen, elzen groeien op zure bodems en groene bosmossen groeien op neutrale bodems.

Ook keverlarven, terrestrische weekdieren en vele andere organismen reageren op een bepaalde zuurgraad van de bodem.

De chemische samenstelling van de bodem is van groot belang voor alle levende organismen. Voor planten zijn de belangrijkste niet alleen de chemische elementen die ze in grote hoeveelheden gebruiken (stikstof, fosfor, kalium en calcium), maar ook de zeldzame (sporenelementen). Sommige planten accumuleren selectief bepaalde zeldzame elementen. Kruisbloemige planten en parapluplanten verzamelen bijvoorbeeld 5-10 keer meer zwavel in hun lichaam dan andere planten.

Een overmaat aan bepaalde chemische elementen in de bodem kan een negatief (pathologisch) effect hebben op dieren. In een van de valleien van Tuva (Rusland) werd bijvoorbeeld opgemerkt dat schapen leden aan een specifieke ziekte, die zich manifesteerde in haaruitval, vervorming van hoeven, enz. Later bleek dat in deze vallei in de grond , water en sommige planten was er een hoog seleniumgehalte. Door te veel in het lichaam van schapen te komen, veroorzaakte dit element chronische seleniumtoxicose.

De bodem heeft zijn eigen thermische regime. Samen met vocht beïnvloedt het de bodemvorming, verschillende processen die in de bodem plaatsvinden (fysisch-chemisch, chemisch, biochemisch en biologisch).

Door hun lage thermische geleidbaarheid zijn bodems in staat om temperatuurschommelingen met de diepte af te vlakken. Op een diepte van iets meer dan 1 m zijn dagelijkse temperatuurschommelingen bijna onmerkbaar. In de Karakum-woestijn, die wordt gekenmerkt door een sterk landklimaat, was de temperatuur in de zomer bijvoorbeeld, wanneer de temperatuur van het bodemoppervlak +59°C bereikt, in de holen van gerbil-knaagdieren op een afstand van 70 cm van de ingang 31°C lager en bedroeg +28°C. In de winter, tijdens een ijzige nacht, was de temperatuur in de holen van gerbils +19°C.

De bodem is een unieke combinatie van fysische en chemische eigenschappen van het oppervlak van de lithosfeer en de levende organismen die erin leven. De bodem is niet voorstelbaar zonder levende organismen. Geen wonder dat de beroemde geochemicus V.I. Vernadsky noemde de bodem bio-inert lichaam.

Orografische factoren (reliëf).

Het reliëf verwijst niet naar direct werkende omgevingsfactoren als water, licht, warmte, bodem. De aard van het reliëf in het leven van veel organismen heeft echter een indirect effect.

Afhankelijk van de grootte van de vormen, wordt het reliëf van verschillende orden nogal voorwaardelijk onderscheiden: macroreliëf (bergen, laaglanden, intermountain depressies), mesorelief (heuvels, ravijnen, richels, enz.) en microreliëf (kleine depressies, onregelmatigheden, enz.) . Elk van hen speelt een bepaalde rol bij de vorming van een complex van omgevingsfactoren voor organismen. Met name reliëf heeft invloed op de herverdeling van factoren als vocht en warmte. Dus zelfs lichte depressies, enkele tientallen centimeters, creëren omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid. Vanuit hoger gelegen gebieden stroomt het water naar lager gelegen gebieden, waar gunstige omstandigheden worden gecreëerd voor vochtminnende organismen. De noordelijke en zuidelijke hellingen hebben verschillende licht- en thermische omstandigheden. In bergachtige omstandigheden worden aanzienlijke hoogten gecreëerd in relatief kleine gebieden, wat leidt tot de vorming van verschillende klimatologische complexen. Hun typische kenmerken zijn met name lage temperaturen, harde wind, veranderingen in het bevochtigingsregime, de gassamenstelling van de lucht, enz.

Bijvoorbeeld, bij het stijgen boven de zeespiegel daalt de luchttemperatuur met 6 ° C voor elke 1000 m. Hoewel dit een kenmerk is van de troposfeer, maar door het reliëf (hooglanden, bergen, bergplateaus, enz.), Landen organismen kunnen zich in omstandigheden bevinden die niet vergelijkbaar zijn met die in aangrenzende regio's. Zo wordt het bergachtige vulkanische massief van de Kilimanjaro in Afrika aan de voet omringd door savannes, en hoger op de hellingen liggen koffieplantages, bananen, bossen en alpenweiden. De toppen van de Kilimanjaro zijn bedekt met eeuwige sneeuw en gletsjers. Als de luchttemperatuur op zeeniveau +30°C is, dan zullen er al negatieve temperaturen optreden op een hoogte van 5000 m. In gematigde zones komt een temperatuurdaling voor elke 6°C overeen met een verplaatsing van 800 km naar hoge breedtegraden.

Druk.

Druk manifesteert zich in zowel lucht- als wateromgevingen. In atmosferische lucht varieert de druk per seizoen, afhankelijk van de weersomstandigheden en de hoogte boven zeeniveau. Van bijzonder belang zijn de aanpassingen van organismen die leven in omstandigheden van lage druk, ijle lucht in de hooglanden.

De druk in het aquatisch milieu varieert afhankelijk van de diepte: deze groeit met ongeveer 1 atm per 10 m. Voor veel organismen zijn er grenzen aan de verandering in druk (diepte) waaraan ze zich hebben aangepast. Abyssale vissen (vissen van de diepe wereld) kunnen bijvoorbeeld grote druk verdragen, maar ze komen nooit naar de oppervlakte van de zee, omdat het voor hen dodelijk is. Omgekeerd zijn niet alle mariene organismen in staat tot grote diepten te duiken. De potvis kan bijvoorbeeld tot een diepte van 1 km duiken, en zeevogels - tot 15-20 m, waar ze hun voedsel halen.

Levende organismen op het land en in het watermilieu reageren duidelijk op drukveranderingen. Ooit werd opgemerkt dat vissen zelfs kleine veranderingen in druk kunnen waarnemen. hun gedrag verandert wanneer de atmosferische druk verandert (bijvoorbeeld voor een onweersbui). In Japan worden sommige vissen speciaal in aquaria gehouden en de verandering in hun gedrag wordt gebruikt om mogelijke veranderingen in het weer te beoordelen.

Terrestrische dieren, die kleine veranderingen in druk waarnemen, kunnen veranderingen in de weerstoestand voorspellen door hun gedrag.

Drukongelijkheid, die het gevolg is van ongelijkmatige verwarming door de zon en warmteverdeling zowel in water als in atmosferische lucht, schept voorwaarden voor het mengen van water en luchtmassa's, d.w.z. de vorming van stromingen. Onder bepaalde omstandigheden is de stroming een krachtige omgevingsfactor.

hydrologische factoren.

Water als integraal onderdeel van de atmosfeer en lithosfeer (inclusief bodem) speelt een belangrijke rol in het leven van organismen als een van de omgevingsfactoren, die vochtigheid wordt genoemd. Tegelijkertijd kan water in vloeibare toestand een factor zijn die zijn eigen omgeving vormt - water. Door zijn eigenschappen, die water onderscheiden van alle andere chemische verbindingen, schept het in vloeibare en vrije toestand een reeks voorwaarden voor het aquatisch milieu, de zogenaamde hydrologische factoren.

Dergelijke kenmerken van water als thermische geleidbaarheid, vloeibaarheid, transparantie, zoutgehalte manifesteren zich op verschillende manieren in waterlichamen en zijn omgevingsfactoren, die in dit geval hydrologisch worden genoemd. Waterorganismen hebben zich bijvoorbeeld anders aangepast aan verschillende gradaties van het zoutgehalte van het water. Maak onderscheid tussen zoetwater- en mariene organismen. Zoetwaterorganismen verbazen zich niet over hun soortenrijkdom. Ten eerste is het leven op aarde ontstaan ​​in zeewater en ten tweede nemen zoetwaterlichamen een klein deel van het aardoppervlak in beslag.

Mariene organismen zijn diverser en kwantitatief talrijker. Sommigen van hen hebben zich aangepast aan een laag zoutgehalte en leven in ontzilte gebieden van de zee en andere brakke wateren. In veel soorten van dergelijke reservoirs wordt een afname van de lichaamsgrootte waargenomen. Zo zijn bijvoorbeeld de schelpen van weekdieren, eetbare mosselen (Mytilus edulis) en Lamarck's hartworm (Cerastoderma lamarcki), die in de baaien van de Oostzee leven met een zoutgehalte van 2-6% o, 2-4 keer kleiner dan individuen die in dezelfde zee leven, alleen bij een zoutgehalte van 15% o. De krab Carcinus moenas is klein in de Oostzee, terwijl hij veel groter is in ontzilte lagunes en estuaria. Zee-egels worden in lagunes kleiner dan in zee. De schaaldier Artemia (Artemia salina) met een zoutgehalte van 122% o heeft een grootte tot 10 mm, maar groeit bij 20% o tot 24-32 mm. Het zoutgehalte kan ook de levensverwachting beïnvloeden. Dezelfde hartworm van Lamarck in de wateren van de Noord-Atlantische Oceaan leeft tot 9 jaar, en in de minder zoute wateren van de Zee van Azov - 5.

De temperatuur van waterlichamen is een constantere indicator dan de temperatuur van het land. Dit komt door de fysieke eigenschappen van water (warmtecapaciteit, thermische geleidbaarheid). De amplitude van jaarlijkse temperatuurschommelingen in de bovenste lagen van de oceaan is niet groter dan 10-15 ° C, en in continentale wateren - 30-35 ° C. Wat kunnen we zeggen over de diepe waterlagen, die worden gekenmerkt door een constante thermisch regime.

biotische factoren.

Organismen die op onze planeet leven hebben niet alleen abiotische omstandigheden nodig voor hun leven, ze gaan met elkaar om en zijn vaak erg afhankelijk van elkaar. Het geheel van factoren van de organische wereld die organismen direct of indirect beïnvloeden, wordt biotische factoren genoemd.

Biotische factoren zijn zeer divers, maar desondanks hebben ze ook hun eigen classificatie. Volgens de eenvoudigste indeling worden biotische factoren onderverdeeld in drie groepen, die worden veroorzaakt door planten, dieren en micro-organismen.

Clements en Shelford (1939) stelden hun eigen classificatie voor, die rekening houdt met de meest typische vormen van interactie tussen twee organismen - samenwerkingen. Alle samenwerkingen zijn verdeeld in twee grote groepen, afhankelijk van of organismen van dezelfde soort of twee verschillende interacties hebben. De soorten interacties van organismen die tot dezelfde soort behoren, zijn: homotypische reacties. Heterotypische reacties noem de vormen van interactie tussen twee organismen van verschillende soorten.

homotypische reacties.

Onder de interactie van organismen van dezelfde soort kunnen de volgende samenwerkingen (interacties) worden onderscheiden: groepseffect, massa-effect en intraspecifieke competitie.

groepseffect.

Veel levende organismen die alleen kunnen leven, vormen groepen. Vaak kun je in de natuur zien hoe sommige soorten in groepen groeien planten. Dit geeft hen de mogelijkheid om hun groei te versnellen. Dieren worden ook gegroepeerd. Onder dergelijke omstandigheden overleven ze beter. Met een gezamenlijke levensstijl is het voor dieren gemakkelijker om zichzelf te verdedigen, voedsel te krijgen, hun nakomelingen te beschermen en ongunstige omgevingsfactoren te overleven. Het groepseffect heeft dus een positief effect op alle leden van de groep.

Groepen waarin dieren worden gecombineerd, kunnen van verschillende grootte zijn. Aalscholvers, die enorme kolonies vormen aan de kusten van Peru, kunnen bijvoorbeeld alleen bestaan ​​als er ten minste 10 duizend vogels in de kolonie zijn, en er zijn drie nesten per vierkante meter grondgebied. Het is bekend dat voor het overleven van Afrikaanse olifanten de kudde uit ten minste 25 individuen moet bestaan, en de kudde rendieren - uit 300-400 dieren. Een roedel wolven kan tot een dozijn individuen tellen.

Eenvoudige aggregaties (tijdelijk of permanent) kunnen complexe groepen worden bestaande uit gespecialiseerde individuen die hun eigen functie vervullen in deze groep (families van bijen, mieren of termieten).

Massa-effect.

Een massa-effect is een fenomeen dat optreedt wanneer een woonruimte overbevolkt is. Natuurlijk, wanneer verenigd in groepen, vooral grote, is er ook enige overbevolking, maar er is een groot verschil tussen groeps- en massa-effecten. De eerste geeft voordelen aan elk lid van de vereniging, en de andere onderdrukt daarentegen de vitale activiteit van iedereen, dat wil zeggen dat het negatieve gevolgen heeft. Het massa-effect komt bijvoorbeeld tot uiting in de accumulatie van gewervelde dieren. Als grote aantallen experimentele ratten in één kooi worden gehouden, zullen daden van agressiviteit in hun gedrag verschijnen. Bij langdurig houden van dieren in dergelijke omstandigheden lossen embryo's op in drachtige vrouwtjes, de agressiviteit neemt zo sterk toe dat ratten elkaars staarten, oren en ledematen afbijten.

Het massa-effect van sterk georganiseerde organismen leidt tot een stressvolle toestand. Bij mensen kan dit psychische stoornissen en zenuwinzinkingen veroorzaken.

Intraspecifieke competitie.

Tussen individuen van dezelfde soort is er altijd een soort competitie om de beste levensomstandigheden te verkrijgen. Hoe groter de bevolkingsdichtheid van een bepaalde groep organismen, hoe intenser de concurrentie. Een dergelijke competitie van organismen van dezelfde soort onderling om bepaalde bestaansvoorwaarden wordt genoemd: intraspecifieke competitie.

Massa-effect en intraspecifieke concurrentie zijn geen identieke concepten. Als het eerste fenomeen relatief korte tijd optreedt en vervolgens eindigt met een verdunning van de groep (sterfte, kannibalisme, verminderde vruchtbaarheid, enz.), Dan is er voortdurend intraspecifieke concurrentie en leidt dit uiteindelijk tot een bredere aanpassing van de soort aan de omgevingsomstandigheden. De soort wordt meer ecologisch aangepast. Als gevolg van intraspecifieke concurrentie blijft de soort zelf behouden en vernietigt hij zichzelf niet als gevolg van een dergelijke strijd.

Intraspecifieke competitie kan zich manifesteren in alles wat organismen van dezelfde soort kunnen claimen. Bij dichtgroeiende planten kan concurrentie optreden om licht, minerale voeding, etc. Een eik heeft bijvoorbeeld, wanneer hij alleen groeit, een bolvormige kroon, hij spreidt zich behoorlijk uit, omdat de onderste zijtakken voldoende licht ontvangen. Op eikenplantages in het bos worden de onderste takken overschaduwd door de bovenste. Takken die onvoldoende licht krijgen sterven af. Naarmate de eik hoger wordt, vallen de onderste takken snel af en krijgt de boom een ​​bosvorm - een lange cilindrische stam en een kroon van takken aan de top van de boom.

Bij dieren ontstaat concurrentie om een ​​bepaald territorium, voedsel, broedplaatsen, enz. Het is gemakkelijker voor mobiele dieren om harde concurrentie te vermijden, maar het heeft nog steeds invloed op hen. Wie concurrentie mijdt, bevindt zich in de regel vaak in ongunstige omstandigheden, ze worden, net als planten (of aangehechte diersoorten), gedwongen zich aan te passen aan de omstandigheden waarmee ze genoegen moeten nemen.

heterotypische reacties.

Tabel 1.2.4. Vormen van interspecies-interacties

	soorten bezetten		soorten bezetten
Vorm van interactie (mede-aandelen)	hetzelfde gebied (samenwonen)		verschillende territoria (apart wonen)
	Bekijk A	Bekijk B	Bekijk A	Bekijk B
Neutralisme
Comensalisme (type A - comensal)
Protosamenwerking
mutualisme
Amensalisme (type A - amensal, type B - remmer)
Predatie (type A - roofdier, type B - prooi)
Concurrentie

0 - interactie tussen soorten heeft geen voordelen en schaadt geen van beide partijen;

Interacties tussen soorten hebben positieve gevolgen; -interactie tussen soorten heeft negatieve gevolgen.

Neutralisme.

De meest voorkomende vorm van interactie vindt plaats wanneer organismen van verschillende soorten, die hetzelfde territorium bezetten, elkaar op geen enkele manier beïnvloeden. Een groot aantal soorten leeft in het bos, en velen van hen onderhouden neutrale relaties. Een eekhoorn en een egel bewonen bijvoorbeeld hetzelfde bos, maar ze hebben een neutrale relatie, net als veel andere organismen. Deze organismen maken echter deel uit van hetzelfde ecosysteem. Het zijn elementen van één geheel en daarom kan men bij een gedetailleerde studie nog steeds geen directe, maar indirecte, eerder subtiele en onmerkbare verbanden vinden op het eerste gezicht.

Er is. Doom geeft in zijn Popular Ecology een speels maar zeer treffend voorbeeld van dergelijke verbanden. Hij schrijft dat in Engeland oude alleenstaande vrouwen de macht van de koninklijke wacht ondersteunen. En de verbinding tussen bewakers en vrouwen is vrij eenvoudig. Alleenstaande vrouwen fokken in de regel katten, terwijl katten op muizen jagen. Hoe meer katten, hoe minder muizen in de velden. Muizen zijn vijanden van hommels, omdat ze hun holen vernietigen waar ze leven. Hoe minder muizen, hoe meer hommels. Van hommels is niet bekend dat ze de enige bestuivers van klaver zijn. Meer hommels in de velden - meer klaveroogst. Paarden grazen op klaver en de wachters eten graag paardenvlees. Achter zo'n voorbeeld in de natuur gaan veel verborgen verbanden tussen verschillende organismen schuil. Hoewel katten in de natuur, zoals uit het voorbeeld blijkt, een neutrale relatie hebben met paarden of jmels, zijn ze er indirect mee verwant.

Commensalisme.

Veel soorten organismen gaan relaties aan die slechts aan de ene kant ten goede komen, terwijl de andere er geen last van heeft en niets nuttigs is. Deze vorm van interactie tussen organismen heet commensalisme. Commensalisme manifesteert zich vaak in de vorm van het naast elkaar bestaan ​​van verschillende organismen. Insecten leven dus vaak in de holen van zoogdieren of in de nesten van vogels.

Vaak kan men ook zo'n gezamenlijke vestiging waarnemen, wanneer mussen nestelen in de nesten van grote roofvogels of ooievaars. Voor roofvogels is de buurt van mussen niet storend, maar voor de mussen zelf is dit een betrouwbare bescherming van hun nest.

In de natuur is er zelfs een soort die zo heet: de commensale krab. Deze kleine, sierlijke krab nestelt zich gemakkelijk in de mantelholte van oesters. Hierdoor bemoeit hij zich niet met het weekdier, maar krijgt hij zelf een schuilplaats, verse porties water en voedingsdeeltjes die hem met water bereiken.

Protosamenwerking.

De volgende stap in de gezamenlijke positieve samenwerking van twee organismen van verschillende soorten is: protosamenwerking, waarin beide soorten baat hebben bij interactie. Uiteraard kunnen deze soorten afzonderlijk zonder verlies bestaan. Deze vorm van interactie wordt ook wel primaire samenwerking, of medewerking.

In de zee ontstaat zo'n wederzijds voordelige, maar niet verplichte, vorm van interactie wanneer krabben en darmen worden gecombineerd. Anemonen wonen bijvoorbeeld vaak op de rugzijde van krabben, camoufleren en beschermen ze met hun stekende tentakels. De zeeanemonen ontvangen op hun beurt van de krabben de restjes voedsel van hun maaltijd en gebruiken de krabben als vehikel. Zowel krabben als zeeanemonen kunnen vrij en onafhankelijk in het reservoir leven, maar wanneer ze in de buurt zijn, transplanteert de krab, zelfs met zijn klauwen, de zeeanemonen op zichzelf.

Het gezamenlijk nestelen van vogels van verschillende soorten in dezelfde kolonie (reigers en aalscholvers, steltlopers en sterns van verschillende soorten, etc.) is ook een voorbeeld van samenwerking waarbij beide partijen baat hebben bij bijvoorbeeld bescherming tegen predatoren.

Mutualisme.

Mutualisme (of obligate symbiose) is de volgende fase van wederzijds voordelige aanpassing van verschillende soorten aan elkaar. Het verschilt van protocooperation in zijn afhankelijkheid. Als onder protosamenwerking de organismen die een relatie aangaan afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar kunnen bestaan, dan is onder mutualisme het bestaan ​​van deze organismen afzonderlijk onmogelijk.

Dit type samenwerking komt vaak voor in heel verschillende organismen, systematisch op afstand, met verschillende behoeften. Een voorbeeld hiervan is de relatie tussen stikstofbindende bacteriën (bubbelbacteriën) en peulvruchten. Stoffen die door het wortelsysteem van peulvruchten worden uitgescheiden, stimuleren de groei van bellenbacteriën, en de afvalproducten van bacteriën leiden tot vervorming van de wortelharen, waardoor de vorming van bellen begint. Bacteriën hebben het vermogen om stikstof uit de lucht op te nemen, een tekort aan bodem maar een essentiële macronutriënt voor planten, wat in dit geval van groot voordeel is voor vlinderbloemigen.

In de natuur is de relatie tussen schimmels en plantenwortels heel gewoon, genaamd mycorrhiza. De schimmel, die in wisselwerking staat met de weefsels van de wortel, vormt een soort orgaan dat de plant helpt mineralen beter uit de bodem op te nemen. Paddestoelen van deze interactie ontvangen de producten van fotosynthese van de plant. Veel soorten bomen kunnen niet groeien zonder mycorrhiza, en bepaalde soorten schimmels vormen mycorrhiza met de wortels van bepaalde soorten bomen (eik en porcini, berk en boletus, enz.).

Een klassiek voorbeeld van mutualisme zijn korstmossen, die de symbiotische relatie van schimmels en algen combineren. De functionele en fysiologische verbanden daartussen zijn zo nauw dat ze als een aparte worden beschouwd groep organismen. De schimmel in dit systeem voorziet de algen van water en minerale zouten, en de algen geven op hun beurt de schimmel organische stoffen die hij zelf synthetiseert.

amensalisme.

In de natuurlijke omgeving hebben niet alle organismen een positieve invloed op elkaar. Er zijn veel gevallen waarin de ene soort een andere schade toebrengt om zijn leven te verzekeren. Deze vorm van samenwerking, waarbij het ene type organisme de groei en reproductie van een organisme van een andere soort onderdrukt zonder iets te verliezen, heet amensalisme (antibiose). De onderdrukte soort in een paar dat interageert wordt genoemd amensalom, en degene die onderdrukt - remmer.

Amensalisme wordt het best bestudeerd in planten. Tijdens het leven geven planten chemicaliën af aan het milieu, factoren die andere organismen beïnvloeden. Wat planten betreft, heeft amensalisme zijn eigen naam - allelopathie. Het is bekend dat de Volokhatensky-nechuiweter, vanwege de uitscheiding van giftige stoffen door de wortels, andere eenjarige planten verdringt en continu struikgewas van één soort vormt over grote gebieden. In velden verdringen of overweldigen tarwegras en ander onkruid de gewassen. Walnoot en eiken onderdrukken de grasachtige vegetatie onder hun kronen.

Planten kunnen allelopathische stoffen afscheiden, niet alleen via hun wortels, maar ook via het bovengrondse deel van hun lichaam. Vluchtige allelopathische stoffen die door planten in de lucht worden afgegeven, worden fytonciden. Kortom, ze hebben een vernietigend effect op micro-organismen. Iedereen is zich terdege bewust van de antimicrobiële preventieve werking van knoflook, ui, mierikswortel. Veel fytonciden worden geproduceerd door naaldbomen. Een hectare gewone jeneverbessenplantages produceert meer dan 30 kg fytonciden per jaar. Coniferen worden vaak gebruikt in nederzettingen om sanitaire beschermingsgordels te maken rond verschillende industrieën, wat helpt om de lucht te zuiveren.

Fytonciden hebben niet alleen een negatief effect op micro-organismen, maar ook op dieren. In het dagelijks leven worden verschillende planten al lang gebruikt om insecten te bestrijden. Baglitsa en lavendel zijn dus een goede manier om motten te bestrijden.

Antibiose is ook bekend bij micro-organismen. De eerste keer werd geopend door. Babesh (1885) en herontdekt door A. Fleming (1929). Van penicillu-schimmels is aangetoond dat ze een stof (penicilline) afscheiden die de groei van bacteriën remt. Het is algemeen bekend dat sommige melkzuurbacteriën hun omgeving verzuren, zodat rottende bacteriën die een alkalische of neutrale omgeving nodig hebben er niet in kunnen voorkomen. De allelopathische chemicaliën van micro-organismen staan ​​bekend als: antibiotica. Er zijn al meer dan 4.000 antibiotica beschreven, maar slechts ongeveer 60 van hun variëteiten worden veel gebruikt in de medische praktijk.

Bescherming van dieren tegen vijanden kan ook worden uitgevoerd door stoffen te isoleren die een onaangename geur hebben (bijvoorbeeld bij reptielen - gierschildpadden, slangen; vogels - hopkuikens; zoogdieren - stinkdieren, fretten).

Predatie.

Diefstal in de brede zin van het woord wordt beschouwd als een manier om aan voedsel te komen en dieren (soms planten) te voeren, waarbij ze andere dieren vangen, doden en opeten. Soms wordt deze term begrepen als het eten van sommige organismen door anderen, d.w.z. relaties tussen organismen waarbij de een de ander als voedsel gebruikt. Met dit begrip is de haas een roofdier in verhouding tot het gras dat hij consumeert. Maar we zullen een enger begrip van predatie gebruiken, waarbij het ene organisme zich voedt met een ander, dat op een systematische manier dicht bij het eerste staat (bijvoorbeeld insecten die zich voeden met insecten; vissen die zich voeden met vissen; vogels die zich voeden met reptielen, vogels en zoogdieren; zoogdieren die zich voeden met vogels en zoogdieren). Een extreem geval van predatie, waarbij een soort zich voedt met organismen van zijn eigen soort, wordt genoemd kannibalisme.

Soms selecteert een roofdier een prooi in zo'n hoeveelheid dat het de grootte van zijn populatie niet negatief beïnvloedt. Hiermee draagt ​​het roofdier bij aan een betere staat van de prooipopulatie, die zich bovendien al heeft aangepast aan de druk van het roofdier. Het geboortecijfer in de populaties van de prooi is hoger dan nodig is voor het gebruikelijke onderhoud van zijn aantal. Figuurlijk gesproken houdt de prooipopulatie rekening met wat de predator moet selecteren.

Interspecies competitie.

Tussen organismen van verschillende soorten, maar ook tussen organismen van dezelfde soort, ontstaan ​​interacties waardoor ze dezelfde hulpbron proberen te krijgen. Dergelijke samenwerkingen tussen verschillende soorten worden interspecifieke concurrentie genoemd. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat interspecifieke concurrentie elke interactie is tussen populaties van verschillende soorten die hun groei en overleving nadelig beïnvloedt.

De gevolgen van dergelijke concurrentie kunnen de verdringing zijn van het ene organisme door het andere uit een bepaald ecologisch systeem (het principe van competitieve uitsluiting). Tegelijkertijd bevordert concurrentie de opkomst van veel aanpassingen door selectie, wat leidt tot de diversiteit aan soorten die in een bepaalde gemeenschap of regio voorkomen.

Competitieve interactie kan betrekking hebben op ruimte, voedsel of voedingsstoffen, licht en vele andere factoren. Interspecifieke concurrentie kan, afhankelijk van waarop ze gebaseerd is, ofwel leiden tot het tot stand brengen van een evenwicht tussen twee soorten, of, bij meer intense concurrentie, tot de vervanging van een populatie van de ene soort door een populatie van een andere. Ook kan het resultaat van concurrentie zodanig zijn dat de ene soort de andere op een andere plaats zal verdringen of hem zal dwingen naar andere hulpbronnen te verhuizen.