Antropogeni, biotički i abiotički faktori životne sredine. Abiotički faktori, biotički faktori okoline: primjeri
Uvod
Svaki dan vi, žureći poslom, hodate ulicom, drhteći od hladnoće ili znojeći se od vrućine. I nakon radnog dana, idite u prodavnicu, kupite hranu. Napuštajući radnju, žurno zaustavite minibus koji prolazi i nemoćno se spustite do najbližeg praznog sjedišta. Mnogima je ovo poznat način života, zar ne? Jeste li ikada razmišljali o tome kako se život odvija u ekološkom smislu? Postojanje čovjeka, biljaka i životinja moguće je samo kroz njihovu interakciju. Ne ide bez uticaja nežive prirode. Svaka od ovih vrsta uticaja ima svoju oznaku. Dakle, postoje samo tri vrste uticaja na životnu sredinu. To su antropogeni, biotički i a biotički faktori. Pogledajmo svaki od njih i njihov utjecaj na prirodu.
1. Antropogeni faktori - uticaj na prirodu svih oblika ljudske delatnosti
Kada se pomene ovaj termin, ne pada na pamet nijedna pozitivna misao. Čak i kada ljudi čine nešto dobro za životinje i biljke, to je zbog posljedica prethodno učinjenih loših stvari (na primjer, krivolov).
Antropogeni faktori (primjeri):
- Isušivanje močvara.
- Đubrenje njiva pesticidima.
- Krivolov.
- Industrijski otpad (fotografija).
Izlaz
Kao što vidite, osoba u osnovi samo šteti okolini. A zbog povećanja privredne i industrijske proizvodnje, više ne pomažu ni mjere zaštite okoliša koje uvode rijetki volonteri (stvaranje rezervata, ekološki skupovi).
2. Biotički faktori – uticaj divljih životinja na razne organizme
Jednostavno rečeno, ovo je interakcija biljaka i životinja međusobno. Može biti i pozitivno i negativno. Postoji nekoliko vrsta takve interakcije:
1. Konkurencija - takvi odnosi između pojedinaca jednog ili različite vrste, u kojem korištenje određenog resursa od strane jednog od njih smanjuje njegovu dostupnost drugima. Općenito, tokom takmičenja životinje ili biljke se međusobno bore za svoj komad kruha.
2. Mutualizam - takav odnos u kojem svaka od vrsta dobija određenu korist. Jednostavno rečeno, kada se biljke i/ili životinje skladno nadopunjuju.
3. Komensalizam je oblik simbioze između organizama različitih vrsta, pri čemu jedan od njih koristi stan ili organizam domaćina kao mjesto naseljavanja i može jesti ostatke hrane ili proizvode svoje životne aktivnosti. Istovremeno, vlasniku ne donosi nikakvu štetu ili korist. Općenito, mali neupadljivi dodatak.
Biotički faktori (primjeri):
Koegzistencija riba i koraljnih polipa, bičevih protozoa i insekata, drveća i ptica (npr. djetlića), čvoraka i nosoroga.
Izlaz
Uprkos činjenici da biotički faktori mogu biti štetni za životinje, biljke i ljude, od njih ima i vrlo velike koristi.
3. Abiotički faktori – uticaj nežive prirode na razne organizme
Da, i neživa priroda također igra važnu ulogu u životnim procesima životinja, biljaka i ljudi. Možda je najvažniji abiotički faktor vrijeme.
Abiotički faktori: primjeri
Abiotički faktori su temperatura, vlažnost, osvijetljenost, salinitet vode i tla, kao i zračna sredina i njen gasni sastav.
Izlaz
Abiotski faktori mogu štetiti životinjama, biljkama i ljudima, ali ipak najviše koriste njima.
Ishod
Jedini faktor koji nikome ne koristi je antropogeni. Da, ni to čovjeku ne donosi ništa dobro, iako je siguran da mijenja prirodu za svoje dobro i ne razmišlja u šta će se to „dobro“ pretvoriti za njega i njegove potomke za deset godina. Čovjek je već potpuno uništio mnoge vrste životinja i biljaka koje su imale svoje mjesto u svjetskom ekosistemu. Biosfera Zemlje je poput filma u kojem nema sporednih uloga, sve su glavne. Sada zamislite da su neki od njih uklonjeni. Šta se dešava u filmu? Ovako je to u prirodi: ako nestane i najmanje zrno peska, srušiće se velika građevina Života.
Predavanje #6
Pojam, vrste biotičkih faktora.
Biotički faktori kopnene i vodene sredine, tla
Biološki aktivne supstance živih organizama
Antropogeni faktori
Koncept ograničavajućeg faktora. Liebigov zakon minimuma, Shelfordov zakon
Specifičnosti uticaja antropogenih faktora na organizam
Klasifikacija organizama u odnosu na faktore životne sredine
Biotički faktori
Opšti obrasci interakcije između organizama i faktora sredine
1. Biotički faktori
Indirektne interakcije leže u činjenici da neki organizmi stvaraju okoliš u odnosu na druge, a prioritet ovdje pripada, naravno, fotosintetskim biljkama. Na primjer, poznata je lokalna i globalna funkcija šuma koje formiraju okoliš, uključujući njihovu ulogu u zaštiti tla i polja i zaštiti voda. Neposredno u uslovima šume stvara se svojevrsna mikroklima, koja zavisi od morfoloških osobina drveća i omogućava da ovde žive specifične šumske životinje, zeljaste biljke, mahovine itd. režimi abiotskih faktora. U rezervoarima i potocima, biljke su glavni izvor tako važne abiotičke komponente životne sredine kao što je kiseonik.
Istovremeno, biljke služe kao direktno stanište za druge organizme. Na primjer, u tkivima drveta (u drvetu, liku, kori) razvijaju se mnoge gljive, čija se plodna tijela (gljive tinder) mogu vidjeti na površini debla; U lišću, plodovima, stabljikama zeljastih i drvenastih biljaka žive mnogi insekti i drugi beskičmenjaci, a šupljine drveća uobičajeno su stanište brojnih sisara i ptica. Za mnoge vrste potajno živih životinja, mjesto hranjenja je u kombinaciji sa staništem.
Interakcije između živih organizama u kopnenom i vodena sredina
Interakcije između živih organizama (uglavnom životinja) klasificiraju se prema njihovim međusobnim reakcijama.
Postoje homotipski (od grč. homos- identične) reakcije, odnosno interakcije između pojedinaca i grupa jedinki iste vrste, i heterotipske (od grč. heteros- različiti, različiti) - interakcije između predstavnika različitih vrsta. Među životinjama postoje vrste koje se mogu hraniti samo jednom vrstom hrane (monofagi), manje ili više ograničenim rasponom izvora hrane (uski ili široki oligofagi), ili mnogim vrstama, koristeći ne samo biljni, već i životinjska tkiva. (polifagi) za hranu. Potonji uključuju, na primjer, mnoge ptice koje mogu jesti i insekte i sjemenke biljaka, ili tako poznata vrsta kao što je medvjed po prirodi je grabežljivac, ali rado jede bobice i med.
Najčešći tip heterotipske interakcije između životinja je grabežljivac, odnosno direktno gonjenje i jedenje nekih vrsta od strane drugih, na primjer, kukaca od strane ptica, biljojeda kopitara od grabežljivaca mesoždera, sitnih riba od većih itd. Predatorstvo je široko rasprostranjeno. među beskičmenjacima - insektima, paukovima, crvima itd.
Drugi oblici interakcije između organizama uključuju dobro poznato oprašivanje biljaka životinjama (insekti); phoresia, tj. prijenos jedne vrste na drugu (na primjer, sjemenke biljaka od strane ptica i sisara); komenzalizam (zajednica), kada se neki organizmi hrane ostacima hrane ili izlučevinama drugih, primjer za to su hijene i lešinari koji žderu ostatke hrane od lavova; sinoikiu (kohabitacija), na primjer, korištenje od strane nekih životinja staništa (jame, gnijezda) drugih životinja; neutralizam, odnosno međusobnu nezavisnost različitih vrsta koje žive na zajedničkoj teritoriji.
Jedna od važnih vrsta interakcije između organizama je konkurencija, koja se definiše kao želja dvije vrste (ili jedinki iste vrste) da posjeduju isti resurs. Tako se razlikuju intraspecifična i interspecifična konkurencija. Međuvrsnom konkurencijom se smatra i želja jedne vrste da istisne drugu vrstu (konkurenta) iz datog staništa.
Međutim, teško je pronaći prave dokaze konkurencije u prirodnim (a ne eksperimentalnim) uslovima. Naravno, dvije različite jedinke iste vrste mogu pokušati da oduzmu komadiće mesa ili druge hrane jedna drugoj, ali se takve pojave objašnjavaju različitim kvalitetom samih jedinki, njihovom različitom prilagodljivošću istim faktorima okoline. Bilo koja vrsta organizma prilagođena je ne jednom faktoru, već njihovom kompleksu, a zahtjevi dvije različite (čak i bliske) vrste se ne poklapaju. Dakle, jedno od njih dvoje će biti izbačeno u prirodno okruženje ne zbog kompetitivnih težnji drugog, već jednostavno zato što je lošije prilagođeno drugim faktorima.Tipičan primjer je „konkurencija“ za svjetlost između četinara i listopadnog drveća. vrste u mladim sastojinama.
Listopadno drveće (jasika, breza) nadmašuje bor ili smreku u rastu, ali to se ne može smatrati konkurencijom između njih: prva su jednostavno bolje prilagođena uvjetima čistina i opožarenih područja od potonjih. Dugogodišnji rad na uništavanju listopadnog "korova" uz pomoć herbicida i arboricida (hemijski preparati za uništavanje zeljastih i žbunastih biljaka), u pravilu, nije doveo do "pobjede" četinara, jer ne samo svjetlosti, ali i mnogi drugi faktori (kao što su biotički i abiotički) nisu zadovoljili njihove zahtjeve.
Sve ove okolnosti osoba mora uzeti u obzir pri upravljanju divljim životinjama, pri eksploataciji životinja i biljaka, odnosno pri ribolovu ili obavljanju gospodarskih djelatnosti kao što je zaštita biljaka u poljoprivredi.
Biotički faktori tla
Kao što je već spomenuto, tlo je bioinertno tijelo. Živi organizmi igraju važnu ulogu u procesima njegovog formiranja i funkcioniranja. To uključuje, prije svega, zelene biljke koje izvlače hranljive hemikalije iz tla i vraćaju ih nazad zajedno s umirućim tkivima.
Ali u procesima formiranja tla odlučujuću ulogu imaju živi organizmi koji nastanjuju tlo (pedobionti): mikrobi, beskičmenjaci itd. Mikroorganizmi imaju vodeću ulogu u transformaciji hemijskih jedinjenja, migraciji hemijskih elemenata i biljaka. ishrana.
Primarno uništavanje mrtve organske materije vrše beskičmenjaci (crvi, mekušci, insekti itd.) u procesu hranjenja i izlučivanja probavnih produkata u tlo. Fotosintetička fiksacija ugljika u tlu se u nekim tipovima tla provodi mikroskopskim zelenim i plavo-zelenim algama.
Mikroorganizmi tla vrše glavno uništavanje minerala i dovode do stvaranja organskih i mineralnih kiselina, lužina, luče enzime koje sintetiziraju, polisaharide, fenolne spojeve.
Najvažnija karika u biogeohemijskom ciklusu dušika je fiksacija dušika, koju provode bakterije koje fiksiraju dušik. Poznato je da je ukupna proizvodnja fiksacije dušika od strane mikroba 160-170 miliona tona godišnje. Također treba napomenuti da je fiksacija dušika u pravilu simbiotska (zajedno s biljkama) koju vrše bakterije nodula koje se nalaze na korijenu biljaka.
Biološki aktivne supstance živih organizama
Među ekološkim faktorima biotičke prirode su hemijska jedinjenja koja aktivno proizvode živi organizmi. To su, posebno, fitoncidi - pretežno hlapljive tvari koje organizmi stvaraju od biljaka koje ubijaju mikroorganizme ili inhibiraju njihov rast. To uključuje glikozide, terpenoide, fenole, tanine i mnoge druge tvari. Na primjer, 1 hektar listopadne šume emituje oko 2 kg hlapljivih tvari dnevno, četinara - do 5 kg, kleke - oko 30 kg. Stoga vazduh šumskih ekosistema ima najvažniju sanitarno-higijensku vrijednost, ubijajući mikroorganizme koji izazivaju opasne ljudske bolesti. Za biljku, fitoncidi obavljaju funkciju zaštite od bakterijskih, gljivičnih infekcija i protozoa. Biljke su sposobne proizvoditi zaštitne tvari kao odgovor na njihovu infekciju patogenim gljivama.
Isparljive tvari nekih biljaka mogu poslužiti kao sredstvo za istiskivanje drugih biljaka. Međusobni utjecaj biljaka ispuštanjem fiziološki aktivnih tvari u okoliš naziva se alelopatija (od grč. alelon- obostrano patos- patnja).
Organske supstance koje formiraju mikroorganizmi i koje imaju sposobnost da ubijaju mikrobe (ili spreče njihov rast) nazivaju se antibiotici; tipičan primjer je penicilin. Antibiotici također uključuju antibakterijske tvari sadržane u biljnim i životinjskim stanicama.
Opasni alkaloidi koji imaju toksično i psihotropno djelovanje nalaze se u mnogim gljivama i višim biljkama. Najjača glavobolja, mučnina, do gubitka svijesti, može se javiti kao posljedica dugog boravka osobe u močvari divljeg ruzmarina.
Kralježnjaci i beskičmenjaci imaju sposobnost da proizvode i luče zastrašujuće, privlače, signalizirajuće i ubijajuće supstance. Među njima su mnogi pauči (škorpion, karakurt, tarantula, itd.), gmizavci. Čovjek naširoko koristi otrove životinja i biljaka u medicinske svrhe.
Zajednička evolucija životinja i biljaka razvila je u njima najsloženije informacijsko-hemijske odnose. Navedimo samo jedan primjer: mnogi insekti razlikuju svoje vrste hrane po mirisu, potkornjaci, posebno, lete samo do umirućeg drveta, prepoznajući ga po sastavu hlapljivih smolnih terpena.
Antropogeni faktori životne sredine
Cijela historija naučnog i tehnološkog napretka je kombinacija čovjekove transformacije prirodnih faktora okoliša za vlastite potrebe i stvaranja novih koji ranije nisu postojali u prirodi.
Topljenje metala iz ruda i proizvodnja opreme nemogući su bez stvaranja visokih temperatura, pritisaka i snažnih elektromagnetnih polja. Za postizanje i održavanje visokih prinosa poljoprivrednih kultura potrebna je proizvodnja đubriva i sredstava za hemijsku zaštitu bilja od štetočina i patogena. Savremena zdravstvena zaštita je nezamisliva bez hemo- i fizioterapije. Ovi primjeri se mogu množiti.
Dostignuća naučnog i tehnološkog napretka počela su da se koriste u političke i ekonomske svrhe, što se izrazito manifestovalo u stvaranju posebnih faktora životne sredine koji utiču na osobu i njegovu imovinu: od vatrenog oružja do sredstava masovnog fizičkog, hemijskog i biološkog uticaja. U ovom slučaju se može direktno govoriti o ukupnosti antropotropnih (tj. usmjerenih na ljudski organizam) i, posebno, antropocidnih faktora sredine koji uzrokuju zagađenje životne sredine.
S druge strane, pored ovakvih svrsishodnih faktora, u procesu eksploatacije i prerade prirodnih resursa neminovno se formiraju sporedna hemijska jedinjenja i zone visokog nivoa fizičkih faktora. U nekim slučajevima ovi procesi mogu biti grčevite prirode (u uslovima nesreća i katastrofa) sa teškim ekološkim i materijalnim posledicama. Stoga je bilo potrebno stvoriti metode i sredstva zaštite čovjeka od opasnih i štetnih faktora, što je sada realizovano u gore navedenom sistemu – sigurnost života.
U pojednostavljenom obliku, indikativna klasifikacija antropogenih faktora životne sredine prikazana je na sl. jedan.
Rice. 1. Klasifikacija antropogenih faktora sredine
2. Opšti obrasci interakcije između organizama i faktora sredine
Svaki okolišni faktor je dinamičan, promjenjiv u vremenu i prostoru.
Topla sezona s pravilnom periodičnošću zamjenjuje se hladnom; Tokom dana se zapažaju manje ili više široke fluktuacije temperature, osvijetljenosti, vlažnosti, jačine vjetra itd. Sve su to prirodne, fluktuacije faktora okoline, ali čovjek je sposoban i da utiče na njih. Utjecaj antropogene aktivnosti na okoliš manifestira se u općenitom slučaju u promjeni režima (apsolutnih vrijednosti i dinamike) faktora okoliša, kao iu sastavu faktora, na primjer, kada se ksenobiotici unose u prirodne sistemi tokom proizvodnje ili posebnih događaja, kao što je zaštita bilja pesticidima ili primjena organskih i mineralnih đubriva u tlu.
Međutim, svaki živi organizam zahteva strogo definisane nivoe, količine (doze) faktora sredine, kao i određene granice njihovog kolebanja. Ako režimi svih faktora sredine odgovaraju nasljedno utvrđenim zahtjevima organizma (tj. njegovom genotipu), onda je on u stanju da preživi i proizvede održivo potomstvo. Zahtjevi i otpornost jedne ili druge vrste organizma na faktore okoline određuju granice geografske zone unutar koje može živjeti, odnosno njen raspon. Faktori okruženje oni također određuju amplitudu fluktuacija u broju jedne ili druge vrste u vremenu i prostoru, koja nikada ne ostaje konstantna, već varira u manje ili više širokim granicama.
Zakon ograničavajućeg faktora
Živi organizam u prirodnim uslovima istovremeno je izložen ne jednom, već mnogim faktorima okoline - i biotičkim i abiotičkim, a svaki faktor je potreban organizmu u određenim količinama ili dozama. Biljke su potrebne značajne količine vlage, hranjivih tvari (azota, fosfora, kalija), ali su ostale tvari, poput bora ili molibdena, potrebne u zanemarljivim količinama. Ipak, nedostatak ili odsutnost bilo koje tvari (makro- i mikroelementa) negativno utječe na stanje organizma, čak i ako su sve ostale prisutne u potrebnim količinama. Jedan od osnivača poljoprivredne hemije, njemački naučnik Justus Liebig (1803-1873), formulisao je teoriju mineralne ishrane biljaka. Utvrdio je da razvoj biljke ili njeno stanje ne zavisi od onih hemijskih elemenata (ili supstanci), odnosno faktora koji su prisutni u tlu u dovoljnim količinama, već od onih koji nisu dovoljni. Na primjer, sadržaj dušika ili fosfora dovoljan za biljku u tlu ne može nadoknaditi nedostatak željeza, bora ili kalija. Ako je bilo koji (barem jedan) od hranjivih sastojaka u tlu manji nego što je potrebno određenoj biljci, tada će se razvijati abnormalno, sporo ili će imati patološka odstupanja. Yu. Liebig je rezultate svog istraživanja formulirao u obliku temeljnog zakon minimuma.
Supstanca prisutna u minimumu kontroliše prinos, određuje njegovu veličinu i stabilnost tokom vremena.
Naravno, zakon minimuma ne važi samo za biljke, već i za sve žive organizme, uključujući i ljude. Poznato je da se u nekim slučajevima nedostatak bilo kojih elemenata u organizmu mora nadoknaditi upotrebom mineralne vode ili vitamina.
Dodatnu posljedicu neki naučnici izvode iz zakona minimuma, prema kojem je organizam u stanju u određenoj mjeri jednu manjkavu supstancu zamijeniti drugom, odnosno nadoknaditi nedostatak jednog faktora prisustvom drugog – funkcionalno. ili fizički blizu. Međutim, ove mogućnosti su izuzetno ograničene.
Poznato je, na primjer, da se majčino mlijeko za dojenčad može zamijeniti umjetnim mješavinama, ali umjetna djeca koja nisu primala majčino mlijeko u prvim satima života, u pravilu, pate od dijateze koja se manifestira u sklonosti kožnim osipima. , upala respiratornog trakta itd.
Liebigov zakon je jedan od osnovnih zakona ekologije.
Međutim, početkom 20. vijeka američki naučnik V. Shelford pokazao je da supstanca (ili bilo koji drugi faktor) prisutna ne samo u minimumu, već iu višku u odnosu na nivo koji je potreban organizmu, može dovesti do nepoželjnih posledice po organizam.
Na primjer, čak i neznatno odstupanje sadržaja žive u tijelu (u principu, bezopasnog elementa) od određene norme dovodi do teških funkcionalnih poremećaja (poznata "Minamata bolest"). Nedostatak vlage u tlu čini hranljive materije prisutne u njemu beskorisnim za biljku, ali prekomjerna vlaga dovodi do sličnih posljedica iz razloga, na primjer, "gušenja" korijena, zakiseljavanja tla i pojave anaerobnih procesa. Mnogi mikroorganizmi, uključujući i one koji se koriste u biološkim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda, vrlo su osjetljivi na granice sadržaja slobodnih vodikovih jona, odnosno na kiselost medija (pH).
Hajde da analiziramo šta se dešava sa organizmom u uslovima dinamike režima jednog ili drugog faktora sredine. Ako bilo koju životinju ili biljku stavite u eksperimentalnu komoru i promijenite temperaturu zraka u njoj, tada će se promijeniti stanje (svi životni procesi) organizma. U ovom slučaju će se otkriti neki najbolji (optimalni) nivo ovog faktora (Topt) za organizam. pri čemu će njegova aktivnost (A) biti maksimalna (slika 2.). Ali ako režimi faktora odstupe od optimalnog u jednoj ili drugoj (većoj ili manjoj) strani, tada će se aktivnost smanjiti. Po dostizanju određenog maksimuma ili minimalna vrijednost faktor će postati nekompatibilan sa životnim procesima. U tijelu će doći do promjena koje uzrokuju njegovu smrt. Ovi nivoi će stoga biti smrtonosni ili smrtonosni (Tlet i T'let).
Teoretski, slični, iako ne apsolutno slični rezultati mogu se dobiti u eksperimentima sa promjenom drugih faktora: vlažnosti zraka, sadržaja različitih soli u vodi, kiselosti okoliša itd. (vidi sliku 2, b). Što je šira amplituda fluktuacije faktora pri kojem organizam može ostati održiv, to je veća njegova stabilnost, odnosno tolerancija na jedan ili drugi faktor (od lat. tolerancije- strpljenje).
Rice. 2. Uticaj faktora okoline na organizam
Stoga se riječ "tolerantna" prevodi kao stabilan, tolerantan, a tolerancija se može definirati kao sposobnost organizma da izdrži odstupanja faktora okoline od vrijednosti koje su optimalne za njegovu životnu aktivnost.
Iz svega navedenog proizilazi W. Shelfordov zakon, odnosno tzv zakon tolerancije.
Svaki živi organizam ima određene, evolucijski naslijeđene gornje i donje granice otpornosti (tolerancije) na bilo koji okolišni faktor.
U ovoj formulaciji, zakon se može ilustrovati modifikovanom krivom (slika 2, b), gde horizontalna os ne prikazuje temperaturu, već razne druge faktore, kako fizičke tako i hemijske. Za organizam nije važan samo opseg promjene faktora, već i brzina kojom se faktor mijenja. Poznati su eksperimenti kada su, uz nagli pad temperature zraka od +15 do -20 °C, gusjenice nekih leptira uginule, a uz sporo, postupno hlađenje, uspjele su se vratiti u život nakon mnogo nižih temperatura. Zakon je formulisan na način da važi za svaki faktor životne sredine. Generalno, ovo je tačno. Ali izuzeci su također mogući, kada možda ne postoji gornja ili donja granica stabilnosti. U nastavku ćemo razmotriti konkretan primjer takvog izuzetka.
Međutim, zakon tolerancije ima drugo tumačenje. Koncept ograničavajućih faktora, široko rasprostranjen u ekologiji, povezan je sa zakonom tolerancije. Ne postoji jedinstveno tumačenje ovog koncepta, a različiti ekolozi u njega stavljaju potpuno različita značenja.
Vjeruje se, na primjer, da faktor sredine igra ograničavajuću ulogu ako je odsutan ili je iznad ili ispod kritičnog nivoa (Dazho, 1975, str. 22); drugo tumačenje je da je ograničavajući faktor onaj koji postavlja granice za bilo koji proces, pojavu ili postojanje organizma (Reimers, 1990, str. 544); isti koncept se koristi u vezi sa resursima koji ograničavaju rast stanovništva i mogu stvoriti osnovu za konkurenciju (Riklefs, 1979, str. 255). Prema Odumu (1975, str. 145), svako stanje koje se približava ili prelazi granice tolerancije je ograničavajući faktor. Dakle, za anaerobne organizme kisik se smatra ograničavajućim faktorom, za fitoplankton u vodi - fosfor itd.
Šta se zapravo misli pod ovom frazom? Odgovor na ovo pitanje je izuzetno važan u smislu primjene i povezan je sa zagađenjem okoliša. Vratimo se na sl. 2, a. Kao što vidite, raspon između Tleta i T'leta predstavlja granice preživljavanja, nakon čega nastupa smrt. Istovremeno, stvarni raspon otpornosti organizma je mnogo uži. Ako u eksperimentu modus faktora odstupi od Topt, tada će se vitalno stanje organizma (A) smanjiti, a pri određenim gornjim ili nižim vrijednostima faktora u eksperimentalnom organizmu doći će do nepovratnih patoloških promjena. Tijelo će ući u depresivno, pesimalno stanje. Čak i ako prekinete eksperiment i vratite faktor na optimum, tijelo neće moći u potpunosti vratiti svoje stanje (zdravlje), iako to ne znači da će definitivno umrijeti. U medicini su poznate slične situacije: kada su ljudi tokom radnog staža izloženi štetnim hemikalijama, buci, vibracijama i sl., razvijaju se profesionalna oboljenja. Dakle, prije nego što faktor ima smrtonosni učinak na organizam, on može ograničavati njegovo vitalno stanje.
Bilo koji faktor životne sredine koji se dinamizira u vremenu i prostoru (fizički, hemijski, biološki) može biti i smrtonosan i ograničavajući, u zavisnosti od svoje veličine. To daje osnovu za formulisanje sljedećeg postulata koji ima značaj zakona.
Bilo koji element životne sredine može delovati kao ograničavajući faktor životne sredine ako njegov nivo izaziva ireverzibilne patološke promene u organizmu i dovodi ga (organizam) u nepovratno pesimalno stanje, iz kojeg organizam nije u stanju da izađe, čak i ako je nivo ovaj faktor se vraća na optimum.
Ovaj postulat se direktno odnosi na sanitarnu zaštitu životne sredine i sanitarno-higijensko regulisanje hemijskih jedinjenja u vazduhu, zemljištu, vodi i prehrambenim proizvodima.
Na sl. 2, a vrijednosti faktora, iznad kojih on postaje ograničavajući, označene su Tlim i T'lim.
Naime, zakon ograničavajućeg faktora se može posmatrati kao poseban slučaj općenitijeg zakona – zakona tolerancije, i može mu se dati sljedeća primijenjena formulacija.
Svaki živi organizam ima gornje i donje granice (granice) otpornosti na bilo koji faktor iz okoline, preko kojih ovaj faktor izaziva nepovratna, trajna funkcionalna odstupanja u organizmu u određenim organima i fiziološkim (biohemijskim) procesima, a da ne vodi direktno u smrt.
Razmatrane i ilustrovane pravilnosti na slici 2 a, b predstavljaju opštu teoriju. Ali podaci dobijeni u stvarnom eksperimentu, po pravilu, ne dozvoljavaju da se konstruišu tako idealno simetrične krive: stvarne stope pogoršanja vitalnog stanja organizma kada nivo faktora odstupa od optimalnog u jednom pravcu ili drugi nisu isti.
Organizam može biti otporniji, na primjer, na niske temperature ili nivoe drugih faktora, ali manje otporan na visoke, kao što je prikazano na slici. 3. Shodno tome, pesimalni dijelovi krivulje tolerancije će biti manje ili više "strmi". Dakle, za organizme koji vole toplinu, čak i neznatno smanjenje temperature okoline može imati štetne (i nepovratne) posljedice na njihovo stanje, dok će povećanje temperature dati spor, postupan učinak.
Navedeno se ne odnosi samo na temperaturu okoline, već i na druge faktore, kao što su sadržaj određenih hemikalija u vodi, pritisak, vlažnost, itd. Štaviše, kod vrsta koje se razvijaju transformacijom (mnogi vodozemci, člankonošci), tolerancija na iste faktori u različitim fazama ontogeneze mogu biti različiti.
Doživite kumulativni efekat različitih stanja. Abiotički faktori, biotički faktori i antropogeni utiču na karakteristike njihovog života i adaptacije.
Šta su faktori životne sredine?
Sva stanja nežive prirode nazivaju se abiotičkim faktorima. To je, na primjer, količina sunčevog zračenja ili vlage. Biotički faktori uključuju sve vrste interakcija između živih organizama. Poslednjih godina ljudska aktivnost ima sve veći uticaj na žive organizme. Ovaj faktor je antropogen.
Abiotski faktori životne sredine
Djelovanje neživih faktora ovisi o klimatskim uslovima stanište. Jedna od njih je sunčeva svetlost. Intenzitet fotosinteze, a samim tim i zasićenost vazduha kiseonikom, zavisi od njegove količine. Upravo je ta supstanca potrebna živim organizmima za disanje.
Abiotički faktori takođe uključuju temperaturu i vlažnost vazduha. Od njih posebno ovisi raznolikost vrsta i sezona rasta biljaka životni ciklusživotinje. Živi organizmi se prilagođavaju ovim faktorima na različite načine. Na primjer, većina kritosjemenjača odbacuje svoje lišće za zimu kako bi izbjegla pretjerani gubitak vlage. Pustinjske biljke imaju koje doseže znatne dubine. To im osigurava potrebnu količinu vlage. Jaglaci imaju vremena da narastu i procvjetaju za nekoliko proljetnih sedmica. A period suvog ljeta i hladne zime sa malo snijega doživljavaju pod zemljom u obliku luka. Ova podzemna modifikacija izdanka akumulira dovoljnu količinu vode i hranjivih tvari.
Abiotički faktori životne sredine takođe uključuju uticaj lokalnih faktora na žive organizme. To uključuje prirodu reljefa, hemijski sastav i zasićenost tla humusom, nivo saliniteta vode, prirodu okeanskih struja, smjer i brzinu vjetra i smjer zračenja. Njihov uticaj se manifestuje i direktno i indirektno. Dakle, priroda reljefa određuje uticaj vjetrova, vlage i osvjetljenja.
Utjecaj abiotskih faktora
Faktori nežive prirode imaju različitu prirodu uticaja na žive organizme. Monodominantna je uticaj jednog dominantnog uticaja sa blagim ispoljavanjem ostatka. Na primjer, ako u tlu nema dovoljno dušika, korijenski sistem razvija se na nedovoljnom nivou i drugi elementi ne mogu uticati na njegov razvoj.
Jačanje djelovanja više faktora istovremeno je manifestacija sinergije. Dakle, ako u tlu ima dovoljno vlage, biljke počinju bolje apsorbirati i dušik i sunčevo zračenje. Abiotički faktori, biotički faktori i antropogeni faktori mogu biti provokativni. S ranim početkom odmrzavanja, biljke će najvjerovatnije patiti od mraza.
Osobine djelovanja biotičkih faktora
Biotički faktori uključuju različite oblike uticaja živih organizama jedni na druge. Oni također mogu biti direktni i indirektni i izgledati prilično polarno. U određenim slučajevima organizmi nemaju efekta. Ovo je tipična manifestacija neutralizma. Ovo retka stvar razmatra se samo u slučaju potpunog odsustva direktne interakcije organizama jedni s drugima. Živeći u zajedničkoj biogeocenozi, vjeverice i losovi ne komuniciraju ni na koji način. Međutim, na njih utiče opšti kvantitativni odnos u biološkom sistemu.
Primjeri biotičkih faktora
Komensalizam je takođe biotički faktor. Na primjer, kada jeleni nose plodove čička, od toga ne dobijaju nikakvu korist ili štetu. Istovremeno, donose značajne prednosti, naseljavajući mnoge vrste biljaka.
Između organizama često nastaju i njihovi primjeri su uzajamnost i simbioza. U prvom slučaju, postoji obostrano korisna kohabitacija organizama različitih vrsta. Tipičan primjer mutualizma je rak pustinjak i anemona. Njegov grabežljivi cvijet pouzdana je obrana artropoda. A školjka morske anemone koristi se kao stan.
Bliža obostrano korisna kohabitacija je simbioza. Njegov klasičan primjer su lišajevi. Ova grupa organizama je skup filamenata gljiva i ćelija plavo-zelenih algi.
Biotički faktori, čije smo primjere razmatrali, mogu se dopuniti grabežljivošću. U ovoj vrsti interakcije, organizmi jedne vrste su hrana za druge. U jednom slučaju, grabežljivci napadaju, ubijaju i jedu svoj plijen. U drugom, oni se bave potragom za organizmima određenih vrsta.
Djelovanje antropogenih faktora
Abiotički faktori, biotički faktori dugo vrijeme bili jedini koji utiču na žive organizme. Međutim, razvojem ljudskog društva, njegov utjecaj na prirodu se sve više povećavao. Čuveni naučnik V. I. Vernadsky čak je izdvojio zasebnu školjku stvorenu ljudskom aktivnošću, koju je nazvao Noosfera. Krčenje šuma, neograničeno oranje zemlje, istrebljenje mnogih vrsta biljaka i životinja, nerazumno upravljanje prirodom glavni su faktori koji mijenjaju životnu sredinu.
Stanište i njegovi faktori
Biotički faktori, čiji su primjeri navedeni, uz druge grupe i oblike utjecaja, imaju svoj značaj u različitim staništima. Vazdušna vitalna aktivnost organizama u velikoj meri zavisi od kolebanja temperature vazduha. A u vodi isti indikator nije toliko važan. Akcija antropogeni faktor in ovog trenutka je od posebne važnosti u svim staništima drugih živih organizama.
i prilagođavanje organizama
U posebnu grupu mogu se izdvojiti faktori koji ograničavaju vitalnu aktivnost organizama. Nazivaju se ograničavajućim ili ograničavajućim. Za listopadne biljke, abiotički faktori uključuju količinu sunčevog zračenja i vlage. Oni ograničavaju. U vodenoj sredini njen nivo saliniteta i hemijski sastav su ograničavajući. Dakle globalno zagrijavanje dovodi do topljenja glečera. Zauzvrat, to podrazumijeva povećanje sadržaja slatke vode i smanjenje njenog saliniteta. Kao rezultat toga, biljni i životinjski organizmi koji se ne mogu prilagoditi promjenama ovog faktora i prilagode neminovno umiru. Trenutno je globalno ekološki problemčovječanstvo.
Dakle, abiotički faktori, biotički faktori i antropogeni faktori zajedno deluju na različite grupe živih organizama u staništima, regulišući njihovu brojnost i životne procese, menjajući bogatstvo vrsta planete.
BIOTIČKI FAKTORI
| Naziv parametra | Značenje |
| Tema članka: | BIOTIČKI FAKTORI |
| Rubrika (tematska kategorija) | Biologija |
Cilj je proučiti vrste interakcija i odnosa između organizama. Dajte definiciju zoogenih, fitogenih i antropogenih faktora.
Biotički faktori su skup uticaja vitalne aktivnosti jednih organizama na druge. Među njima se obično razlikuju:
Uticaj životinjskih organizama (zoogeni faktori),
Uticaj biljnih organizama (fitogeni faktori),
Ljudski uticaj (antropogeni faktori).
Djelovanje biotičkih faktora može se smatrati njihovim djelovanjem na okoliš, na pojedine organizme koji nastanjuju ovu sredinu ili djelovanje ovih faktora na čitave zajednice.
Postoje dvije vrste interakcije između organizama:
Interakcija između jedinki iste vrste je intraspecifična konkurencija;
Odnosi između jedinki različitih vrsta. Utjecaj ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ jedni na druge između dvije vrste koje žive zajedno mora biti neutralan, povoljan ili nepovoljan.
Vrste odnosa:
1) obostrano korisni (protosaradnja, simbioza, uzajamnost);
2) korisno-neutralni (komensalizam - mamurluk, druženje, prenoćište);
4) obostrano štetni (međuvrsni, kompetitivni, intraspecifični).
Neutralizam - obe vrste su nezavisne i nemaju nikakav uticaj jedna na drugu;
- 
konkurencija - svaka od vrsta ima negativan uticaj na drugu vrstu. Vrste se takmiče za hranu, sklonište, nanošenje jaja i tako dalje. Obje vrste se nazivaju konkurentskim;
Mutualizam je simbiotski odnos u kojem obje kohabitirajuće vrste imaju koristi jedna drugoj;
Saradnja - obje vrste čine zajednicu. Nije obavezno, jer svaka vrsta može postojati zasebno, izolirano, ali život u zajednici koristi objema;
Komensalizam - odnosi vrsta u kojima jedan od partnera ima koristi, a da ne šteti drugom;
Amensalizam je vrsta međuvrsnog odnosa u kojem, u zajedničkom staništu, jedna vrsta potiskuje postojanje druge vrste bez suprotstavljanja;
Predacija je vrsta odnosa u kojoj predstavnici jedne vrste jedu (uništavaju) predstavnike druge, ᴛ.ᴇ. organizmi iste vrste služe kao hrana prijateljima OCD
Među obostrano korisnim odnosima među vrstama (populacijama), pored mutualizma izdvajaju se simbioza i protokolarna saradnja.
Protokooperacija je jednostavan tip simbiotske veze. U ovom obliku suživot je povoljan za obje vrste, ali ne nužno za njih, ᴛ.ᴇ. je neophodan uslov za opstanak vrsta (populacija).
Pod komenzalizmom, kao korisno-neutralni odnosi, izdvajaju se parazitizam, zajedništvo i prenoćište.
Freeloading - konzumacija ostataka hrane domaćina, na primjer, odnos morskih pasa s ljepljivom ribom.
Druženje je konzumacija različitih supstanci ili njihovih dijelova istog resursa. Na primjer, odnos između različitih vrsta zemljišnih bakterija-saprofita koji se obrađuju različiti organska materija od raspadnutih biljnih ostataka, i viših biljaka koje troše nastale mineralne soli.
Prenoćište - korištenje od strane nekih vrsta drugih (njihovih tijela ili njihovih stanova) kao skloništa ili stanovanja.
1. Zoogeni faktori
Živi organizmi žive okruženi mnogim drugima, stupaju s njima u različite odnose, kako s negativnim tako i pozitivnim posljedicama po njih same, i u konačnici ne mogu postojati bez ovog životnog okruženja. Komunikacija sa drugim organizmima je izuzetno važan uslov za ishranu i razmnožavanje, mogućnost zaštite, ublažavanje nepovoljnih uslova životne sredine, a sa druge strane opasnost od oštećenja, a često i direktnu opasnost za egzistenciju jedinke. Neposredna životna sredina organizma čini njegovu biotičku sredinu. Svaka vrsta može da postoji samo u takvom biotičkom okruženju, gde veze sa drugim organizmima obezbeđuju normalne uslove za njihov život. Iz toga slijedi da se na našoj planeti ne nalaze različiti živi organizmi ne u bilo kojoj kombinaciji, već formiraju određene zajednice, koje uključuju vrste prilagođene zajedničkom životu.
Interakcije između jedinki iste vrste manifestuju se u intraspecifičnom nadmetanju.
Intraspecifično takmičenje. Uz intraspecifičnu konkurenciju između pojedinaca, održavaju se odnosi u kojima se oni nalaze
sposobni da se reprodukuju i obezbede prenos svojih inherentnih naslednih svojstava.
Intraspecifična konkurencija se manifestuje u teritorijalnom ponašanju, kada, na primjer, životinja brani svoje mjesto gniježđenja ili određeno područje u svojoj blizini. Dakle, u sezoni parenja ptica mužjak štiti određenu teritoriju na koju osim svoje ženke ne pušta ni jednu jedinku svoje vrste. Ista slika se može primijetiti kod mnogih riba (na primjer, ljepotica).
Manifestacija intraspecifične konkurencije je postojanje društvene hijerarhije kod životinja, koju karakteriše pojava dominantnih i podređenih jedinki u populaciji. Na primjer, kod majske bube, trogodišnje larve potiskuju jednogodišnje i dvogodišnje larve. To je razlog što se nicanje odraslih buba zapaža samo jednom u tri godine, dok kod ostalih insekata (na primjer, sjetvenih kukaca) trajanje larvalnog stadija je također tri godine, a nicanje odraslih jedinki se dešava svake godine zbog nedostatak konkurencije između larvi.
Konkurencija između jedinki iste vrste za hranu postaje sve intenzivnija kako se povećava gustina populacije. U nekim slučajevima, intraspecifična konkurencija može dovesti do diferencijacije vrste, do njenog raspada na nekoliko populacija koje zauzimaju različite teritorije.
U neutralizmu, pojedinci nisu direktno povezani jedni s drugima, a njihov zajednički život na istoj teritoriji za njih ne povlači ni pozitivne ni negativne posljedice, već ovisi o stanju zajednice u cjelini. Dakle, los i vjeverice koji žive u istoj šumi praktički ne kontaktiraju jedni s drugima. Odnosi tipa neutralizma razvijaju se u zajednicama bogatim vrstama.
Interspecifična konkurencija je aktivna potraga za dvije ili više vrsta istih prehrambenih resursa, staništa. Konkurentski odnosi, po pravilu, nastaju između vrsta sa sličnim ekološkim zahtjevima.
Takmičarski odnosi su veoma različiti – od direktne fizičke borbe do mirnog suživota.
Konkurencija je jedan od razloga zašto dvije vrste koje se malo razlikuju po specifičnostima ishrane, ponašanja, načina života itd. rijetko kohabitiraju u istoj zajednici. Ovdje je konkurencija u prirodi direktnog neprijateljstva. Najžešća konkurencija, sa neželjenim posljedicama, nastaje kada ljudi uvode vrste životinja u zajednice ne uzimajući u obzir već uspostavljene odnose.
Predator, u pravilu, prvo uhvati plijen, ubije ga, a zatim ga pojede. Za to ima posebne uređaje.
Žrtve su takođe istorijski razvile zaštitna svojstva u obliku anatomskih, morfoloških, fizioloških, biohemijskih
karakteristike, na primjer, izrasline na tijelu, šiljci, bodlje, školjke, zaštitna boja, otrovne žlijezde, sposobnost brzog skrivanja, ukopavanja u rastresito tlo, izgradnje skloništa nepristupačnih grabežljivcima, pribjegavanja signaliziranju opasnosti. Kao rezultat takvih međusobnih prilagodbi, formiraju se određene grupe organizama u obliku specijaliziranih grabežljivaca i specijaliziranog plijena. Dakle, glavna hrana risa su zečevi, a vuk je tipični polifagni grabežljivac.
Komensalizam. Odnosi u kojima jedan od partnera ima koristi, a da ne šteti drugom, kao što je ranije navedeno, nazivaju se komenzalizmom. Komensalizam, zasnovan na konzumiranju ostataka hrane domaćina, naziva se i parazitizam. Takvi su, na primjer, odnosi između lavova i hijena, skupljanja ostataka napola pojedene hrane ili morskih pasa sa ljepljivom ribom.
Jasan primjer komenzalizma pružaju neke školjke koje se pričvršćuju za kožu kita. U isto vrijeme, Οʜᴎ dobivaju prednost - brže kretanje, a kit neće uzrokovati gotovo nikakve neugodnosti. Generalno, partneri nemaju zajedničkih interesa i svaki savršeno postoji za sebe. Istovremeno, takvi savezi obično olakšavaju nekom od učesnika da se preseli ili dobije hranu, potraži sklonište itd.
2. Fitogeni faktori
Glavni oblici odnosa između biljaka:
2. Indirektni transbiotik (preko životinja i mikroorganizama).
3. Indirektna transabiotika (uticaji koji formiraju okruženje, konkurencija, alelopatija).
Direktne (kontaktne) interakcije između biljaka. Primjer mehaničke interakcije je oštećenje smreke i bora mješovite šume od zamašnog djelovanja breze.
na supstratnu biljku, ali samostalno egzistiraju kao autotrofni organizmi.
Karakterističan primjer bliske simbioze, odnosno uzajamnosti između biljaka, je kohabitacija algi i gljiva, koje čine poseban integralni organizam - lišajeve.
Drugi primjer simbioze je kohabitacija viših biljaka s bakterijama, takozvana bakteriotrofija. Simbioza sa bakterijama kvržica – fiksatorima dušika je rasprostranjena među mahunarkama (93% proučavanih vrsta) i mimozom (87%).
Postoji simbioza micelija gljive sa korijenom više biljke, odnosno formiranje mikorize. Takve biljke nazivaju se mikotrofnim ili mikotrofnim. Nalazeći se na korijenje biljke, hife gljive pružaju višoj biljci ogroman usisni kapacitet. Površina kontakta između ćelija korena i hifa kod ektotrofne mikorize je 10-14 puta veća od površine kontakta sa zemljom ćelija golog korena, dok usisna površina korena usled dlaka korena povećava površinu korena samo 2-5 puta. Od 3425 vrsta vaskularnih biljaka proučavanih u našoj zemlji, mikoriza je pronađena u 79%.
Spajanje korijena blisko rastućih stabala (iste vrste ili srodnih vrsta) također se odnosi na direktne fiziološke kontakte između biljaka. Fenomen nije tako rijedak u prirodi. U gustim nasadima smreke oko 30% svih stabala raste zajedno s korijenjem. Utvrđeno je da između sraslih stabala dolazi do razmene preko korena u vidu prenosa hranljivih materija i vode. S obzirom na zavisnost od stepena razlike ili sličnosti potreba spojenih partnera među njima, nisu isključeni odnosi kako takmičarske prirode u vidu presretanja supstanci razvijenim i snažnijim stablom, tako i simbiotskih.
Od određene važnosti je oblik odnosa u obliku grabežljivaca. Predacija je raširena ne samo među životinjama, već i među životinjama
između biljaka i životinja. Dakle, brojne biljke insektojede (rosa, nepenthes) klasificirane su kao grabežljivci.
Indirektni transbiotički odnosi između biljaka (preko životinja i mikroorganizama). Važna ekološka uloga životinja u biljnom životu je učešće u procesima oprašivanja, širenja sjemena i plodova. Oprašivanje biljaka insektima, nazvano entomofilija, doprinijelo je razvoju niza adaptacija, kako kod biljaka tako i kod insekata.
Ptice takođe učestvuju u oprašivanju biljaka. Oprašivanje biljaka uz pomoć ptica, ili ornitofilija, rasprostranjeno je u tropskim i suptropskim područjima južne hemisfere.
Oprašivanje biljaka sisavcima ili zoogamija je rjeđe. Uglavnom, zoogamija je zabilježena u Australiji, u šumama Afrike i južna amerika. Na primjer, australski grmovi iz roda Dryandra oprašuju se uz pomoć klokana, koji rado piju svoj obilni nektar, prelazeći s cvijeta na cvijet.
Mikroorganizmi često djeluju u indirektnim transbiotičkim odnosima između biljaka. Rizosfera korijena mnogih stabala, na primjer, hrasta, uvelike se mijenja okruženje tla, posebno svojim sastavom, kiselošću i time stvara povoljne uslove za naseljavanje raznih mikroorganizama, prvenstveno azotobakterija. Ove bakterije, nastanivši se ovdje, hrane se izlučevinama korijena hrasta i organskim ostacima koje stvaraju hife mikoriznih gljiva. Bakterije, koje žive uz korijenje hrasta, služe kao svojevrsna "odbrambena linija" od prodiranja patogenih gljiva u korijenje. Ova biološka barijera se stvara uz pomoć antibiotika koje luče bakterije. Naseljavanje bakterija u hrastovoj rizosferi odmah pozitivno utiče na stanje biljaka, posebno mladih.
Indirektni transabiotički odnosi između biljaka (utjecaji koji formiraju okolinu, konkurencija, alelopatija). Promjena okoliša biljkama je najuniverzalniji i najrašireniji tip odnosa između biljaka tokom njihovog suživota. Kada se jedna ili druga vrsta, ili grupa biljnih vrsta, kao rezultat svoje životne aktivnosti, u velikoj meri kvantitativno i kvalitativno menja, glavni faktori životne sredine na način da druge vrste zajednice moraju da žive u uslovima koji se značajno razlikuju od zonskog kompleksa fizičkih faktora sredine, onda to govori o ulozi formiranja sredine, o životno-formirajućem uticaju prvog tipa u odnosu na ostale.
Jedan od njih su međusobni utjecaji kroz promjene mikroklimatskih faktora (na primjer, slabljenje sunčevog zračenja unutar vegetacijskog pokrivača, njegovo osiromašenje fotosintetički aktivnim zracima, promjena sezonskog ritma osvjetljenja itd.). Neke biljke utiču na druge i kroz promene temperaturni režim, njegovu vlažnost, brzinu vjetra, sadržaj ugljičnog dioksida itd.
Hemijski sekreti biljaka mogu poslužiti kao jedan od načina interakcije između biljaka u zajednici, djelujući ili toksično ili stimulativno na organizme. Takve hemijske interakcije se nazivaju alelopatija. Primjer je ispuštanje rasada repe, koje inhibira klijanje sjemena kukolja.
Konkurencija se izdvaja kao poseban oblik transabiotskih odnosa između biljaka. To su oni međusobni ili jednostrani negativni uticaji koji nastaju na osnovu korišćenja energetskih i prehrambenih resursa staništa. Snažan uticaj na život biljke utiče konkurencija za vlagu u tlu (naročito izražena u područjima sa nedovoljno vlage) i konkurencija za hranljive materije tla, uočljivije na siromašnim zemljištima.
Interspecifična konkurencija se manifestira kod biljaka na isti način kao i intraspecifična konkurencija (morfološke promjene, smanjena plodnost, obilje itd.). Dominantna vrsta postupno istiskuje ili uvelike smanjuje svoju održivost. Najžešća konkurencija, često sa nepredviđenim posljedicama, nastaje kada se nove biljne vrste uvode u zajednice bez uzimanja u obzir već uspostavljenih odnosa.
3. Antropogeni faktori
Djelovanje čovjeka kao ekološkog faktora u prirodi je ogromno i raznoliko. Danas nijedan faktor sredine nema tako značajan i univerzalan uticaj kao čovek, iako je to najmlađi faktor od svih koji deluju na prirodu. Utjecaj antropogenog faktora se postepeno povećavao, počevši od ere okupljanja (gdje se malo razlikovao od utjecaja životinja) do danas, ere naučnog i tehnološkog napretka i populacijske eksplozije. U toku svoje delatnosti, čovek je stvarao veliki brojširok izbor životinjskih i biljnih vrsta, značajno transformisanih prirodnih prirodni kompleksi. Na velikim područjima stvarao je posebne, često praktički optimalne uslove za život mnogih vrsta. Čovjek je stvaranjem ogromne raznolikosti i vrsta biljaka i životinja doprinio nastanku novih svojstava i kvaliteta u njima koji osiguravaju njihov opstanak u nepovoljni uslovi kao u tuci
za postojanje s drugim vrstama i imunitet na djelovanje patogenih mikroorganizama. Promjene koje čovjek vrši u prirodnom okruženju stvaraju za neke vrste povoljne uslove za razmnožavanje i razvoj, a za druge nepovoljne. I kao rezultat, stvaraju se novi brojčani odnosi između vrsta, tj lancima ishrane, postoje adaptacije neophodne za postojanje organizama u modifikovanom okruženju. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ljudski postupci obogaćuju ili osiromašuju zajednice. Utjecaj antropogenog faktora u prirodi mora biti i svjestan i slučajan, ili nesvjestan. Čovjek, orući prašinu i ugaru, stvara poljoprivredno zemljište (agrocenoze), ispoljava visokoproduktivne i na bolesti otporne oblike, naseljava neke, a druge uništava. Ovi uticaji su često pozitivni, ali često negativan karakter, na primjer: nepromišljeno preseljavanje mnogih životinja, biljaka, mikroorganizama, grabežljivo uništavanje niza vrsta, zagađenje okoliša itd.
Čovjek može vršiti direktan i indirektan utjecaj na životinje i vegetaciju Zemlje. Raznolikost moderne forme ljudski uticaj na vegetaciju prikazan je u tabeli. 4.
Dodamo li navedenom i utjecaj čovjeka na životinje: ribolov, njihovu aklimatizaciju i reaklimatizaciju, različite oblike ratarske i stočarske djelatnosti, mjere zaštite biljaka, zaštitu rijetkih i egzotične vrste itd., onda samo jedno nabrajanje ovih uticaja na prirodu pokazuje grandioznost antropogenog faktora.
Promjene se dešavaju ne samo u velikim razmjerima, već i na primjeru određene vrste. Tako su se na razvijenim zemljištima, na usjevima žitarica, u velikim količinama počele razmnožavati pšenični trips, žitne lisne uši, neke vrste buba (na primjer, štetna kornjača), razne vrste stabljičnih buha, pachiderm i drugi. Mnoge od ovih vrsta postale su dominantne, a vrste koje su ranije postojale ovdje su nestale ili su gurnute u ekstremne uslove. Promjene su zahvatile ne samo floru i faunu, već i mikrofloru i mikrofaunu, promijenile su se mnoge karike u lancima ishrane.
Tabela 4
Glavni oblici ljudskog uticaja na biljke i biljke
Ljudska aktivnost izaziva niz adaptivnih reakcija organizama. Pojava korova, biljaka pored puta, štetočina u štalama i sličnih posledica je prilagođavanja organizama na ljudske aktivnosti u prirodi. Pojavili su se organizmi koji su djelimično ili potpuno izgubili kontakt sa slobodnom prirodom, na primjer, žižak, brašnar i drugi. Mnogi autohtone vrste prilagođavaju se ne samo životu u uslovima agrocenoza, već razvijaju posebne adaptivne karakteristike strukture, stiču razvojne ritmove koji odgovaraju uslovima života na kultivisanim površinama, sposobne da izdrže žetvu, različite agrotehničke mere (sistem obrade zemljišta, plodoredi), hemijske sredstva za kontrolu štetočina.
Kao odgovor na hemijske tretmane useva koje vrše ljudi, mnogi organizmi su razvili otpornost na razne insekticide, zbog pojave posebnih, modifikovanih hemijski sastav lipida, sposobnost masnog tkiva da otapa i zagrije značajnu količinu otrova u sebi, kao i zbog povećanog enzimske reakcije u metabolizmu organizama, sposobnost pretvaranja toksičnih tvari u neutralne ili netoksične. Adaptacije organizama povezane s ljudskim aktivnostima uključuju sezonske migracije sisa iz šume u grad i nazad.
Primjer utjecaja antropogenog faktora je sposobnost čvoraka da zauzimaju kućice za ptice za gnijezda. Čvorci preferiraju umjetne kuće čak i kada je u blizini udubljenje na drvetu. A takvih je primjera mnogo, svi svjedoče da je utjecaj čovjeka na prirodu snažan ekološki faktor.
Pitanja za diskusiju
1. Kakva je biotička struktura ekosistema?
2. Imenujte glavne oblike intraspecifičnim odnosima organizmi.
3. Navedite glavne oblike međuvrsnih odnosa organizama.
6. Koji mehanizmi omogućavaju živim organizmima da kompenzuju efekte faktora životne sredine?
7. Navedite glavne oblasti ljudske aktivnosti u prirodi.
8. Navedite primjere direktnih i indirektnih antropogenih uticaja na stanište živih organizama.
Teme izvještaja
1. Vrste interakcija i odnosi između organizama
3. Ekologija i čovjek.
4. Klima i ljudi
RADIONICA 4
EKOLOGIJA POPULACIJE
Cilj je proučavanje nivoa biološke organizacije populacije (populacija-vrsta). Poznavati strukturu populacija, dinamiku populacije, imati ideju o stabilnosti i održivosti populacija.
1. Koncept populacije
Organizmi iste vrste u prirodi su uvijek predstavljeni ne pojedinačno, već određenim organiziranim agregatima - populacijama. Populacije (od latinskog populus - populacija) su skup jedinki jedne biološke vrste koje su dugo nastanjivale određeni prostor, imaju zajednički genski fond, sposobnost slobodnog ukrštanja i u određenoj mjeri izolovane od drugih populacija ove vrste. .
Jedna vrsta organizama može uključivati nekoliko, ponekad i mnogo populacija. Ako se predstavnici različitih populacija iste vrste stave u iste uslove, oni će zadržati svoje razlike. Istovremeno, pripadnost istoj vrsti pruža mogućnost dobivanja plodnog potomstva od predstavnika različitih populacija. Populacija je elementarni oblik postojanja i evolucije vrste u prirodi.
Kombinovanjem organizama iste vrste u populaciju otkriva se njihova kvalitativno nova svojstva. Od presudnog značaja su brojnost i prostorna distribucija organizama, polno-dobni sastav, priroda odnosa među jedinkama, razgraničenje ili kontakti sa drugim populacijama ove vrste itd. U poređenju sa životnim vijekom pojedinog organizma, populacija može postojati jako dugo.
Istovremeno, populacija ima sličnosti sa tijelom kao biosistemom, jer ima određenu strukturu, genetski program za samoreprodukciju i sposobnost autoregulacije i prilagođavanja.
Proučavanje populacija je važna grana moderne biologije na sjecištu ekologije i genetike. Praktična vrijednost Populaciona biologija je u suštini da su populacije stvarne jedinice eksploatacije i zaštite prirodnih ekosistema. Interakcija ljudi sa vrstama organizama koji se nalaze u prirodnom okruženju ili pod ekonomskom kontrolom posreduje se, po pravilu, kroz populacije. To su sojevi patogenih ili korisnih mikroba, sorte kultiviranih biljaka, rase uzgojenih životinja,
komercijalne riblje populacije itd. Ništa manje važna je činjenica da se mnogi obrasci populacione ekologije primjenjuju na ljudske populacije.
2. Struktura stanovništva
Populaciju karakteriše određena strukturna organizacija - odnos grupa jedinki prema polu, starosti, veličini, genotipu, rasprostranjenosti jedinki po teritoriji itd. U tom smislu razlikuju se različite strukture stanovništva: spol, starost, veličina, genetska, prostorno-etološka itd.
Hostirano na ref.rf
Struktura populacije se formira, s jedne strane, na osnovu opštih bioloških svojstava vrste, s druge strane, pod uticajem faktora sredine, ᴛ.ᴇ. je prilagodljiv.
Polna struktura (polni sastav) - odnos muškaraca i žena u populaciji. Polna struktura je karakteristična samo za populacije dvodomnih organizama. Teoretski, odnos polova bi trebao biti isti: 50% od ukupnog broja treba da budu muškarci, a 50% žene. Stvarni omjer spolova ovisi o djelovanju različitih faktora okoline, genetskih i fiziološke karakteristike vrsta.
Postoje primarni, sekundarni i tercijarni odnosi. Primarni omjer je odnos koji se opaža tokom formiranja zametnih ćelija (gamete). Obično je 1:1. Ovaj omjer je posljedica genetskog mehanizma određivanja spola. Sekundarni koeficijent - odnos primećen pri rođenju. Tercijarni omjer - omjer koji se opaža kod odraslih spolno zrelih osoba.
Na primjer, kod osobe u sekundarnom omjeru donekle preovlađuju dječaci, u tercijarnom omjeru - žene: na 100 dječaka se rađa 106 djevojčica, do 16-18 godina, zbog povećanog mortaliteta muškaraca, ovaj odnos se smanjuje i do u dobi od 50 godina je 85 muškaraca na 100 žena, a do 80 godina - 50 muškaraca na 100 žena.
Neka riba (str.
Hostirano na ref.rf
Pecilia) razlikuju tri tipa polnih hromozoma: Y, X i W, od kojih Y hromozom nosi muške gene, a X i W hromozom nose ženske gene, ali različitog stepena ʼʼmoćiʼʼ. Ako genotip jedinke ima oblik YY, tada se razvijaju mužjaci, ako XY - ženke, ako WY, tada se, na osnovu uslova okoline, razvijaju seksualne karakteristike mužjaka ili ženke.
U populacijama sabljarki omjer polova ovisi o pH vrijednosti okoliša. Pri pH = 6,2, broj mužjaka u potomstvu je 87-100%, a pri pH = 7,8 - od 0 do 5%.
Starosna struktura (dobni sastav) - omjer u populaciji pojedinaca različitih starosnih grupa. Apsolutni starosni sastav izražava broj određenih starosnih grupa u određenom trenutku. Relativni starosni sastav izražava udio ili procenat pojedinaca date starosne grupe u odnosu na ukupnu populaciju. Starosni sastav određen je brojnim svojstvima i karakteristikama vrste: vremenom dostizanja puberteta, očekivanim životnim vijekom, trajanjem sezone razmnožavanja, mortalitetom itd.
S obzirom na ovisnost o sposobnosti jedinki da se razmnožavaju, razlikuju se tri grupe: preproduktivne (jedinke koje se još nisu u stanju razmnožavati), reproduktivne (jedinke sposobne da se razmnožavaju) i postreproduktivne (jedinke više ne mogu da se razmnožavaju).
Starosne grupe su podijeljene u manje kategorije. Na primjer, kod biljaka se razlikuju sljedeća stanja: uspavano sjeme, klijanci i klijanci, juvenilno stanje, nezrelo stanje, virginalno stanje, rano generativno, srednje generativno, kasno generativno, subsenilno, senilno (senilno), stanje poluleša.
Starosna struktura stanovništva izražava se pomoću starosnih piramida.
Prostorno-etološka struktura - priroda distribucije jedinki unutar raspona. Zavisi od karakteristika okoliša i etologije (osobine ponašanja) vrste.
Postoje tri osnovna tipa raspodjele jedinki u prostoru: ujednačena (pravilna), neravnomjerna (agregirana, grupna, mozaična) i nasumična (difuzna).
Ujednačenu distribuciju karakteriše jednaka udaljenost svake jedinke od svih susjednih. Karakterističan je za populacije koje postoje u uslovima ujednačene distribucije faktora okoline ili se sastoje od jedinki koje pokazuju antagonizam jedni prema drugima.
Neravnomjerna distribucija se očituje u formiranju grupa jedinki, između kojih se nalaze velike nenaseljene teritorije. Tipičan je za populacije koje žive u uslovima neravnomerne distribucije faktora životne sredine ili se sastoje od pojedinaca koji vode grupni (stadni) način života.
Slučajna raspodjela se izražava u nejednakoj udaljenosti između pojedinaca. To je rezultat probabilističkih procesa, heterogenosti okruženja i slabih društvenih veza među pojedincima.
Prema vrsti korištenja prostora, sve pokretne životinje dijele se na sjedilačke i nomadske. Sjedilački način života ima niz bioloških prednosti, kao što su slobodna orijentacija na poznatom području pri traženju hrane ili skloništa, mogućnost stvaranja zaliha hrane (vjeverice, poljski miševi). Njegovi nedostaci uključuju iscrpljivanje resursa hrane pri previsokoj gustini naseljenosti.
Prema obliku zajedničkog postojanja životinja, razlikuju se usamljeni način života, porodica, kolonije, jata, stada. Usamljeni stil života očituje se u tome što su jedinke u populacijama neovisne i izolirane jedna od druge (ježevi, štuke itd.). Štaviše, karakterističan je samo za određene faze životnog ciklusa. Potpuno usamljeno postojanje organizama ne postoji u prirodi, jer bi u tom slučaju reprodukcija bila nemoguća. Porodični stil života uočen je u populacijama sa pojačanim vezama između roditelja i potomstva (lavovi, medvjedi, itd.). Kolonije - grupna naselja sjedećih životinja, kako dugotrajna, tako i nastala samo za sezonu parenja (lunovi, pčele, mravi, itd.). Čopori su privremene asocijacije životinja koje olakšavaju obavljanje bilo koje funkcije: zaštitu od neprijatelja, dobivanje hrane, migraciju (vukovi, haringe, itd.). Stada su duža od jata, odnosno stalnih udruženja životinja, u kojima se u pravilu obavljaju sve vitalne funkcije vrste: zaštita od neprijatelja, sticanje hrane, migracija, razmnožavanje, uzgoj mladih itd. (jeleni, zebre, itd.).
Genetska struktura - odnos u populaciji različitih genotipova i alela. Ukupnost gena svih individua jedne populacije naziva se genski fond. Genofond karakteriziraju učestalosti alela i genotipova. Učestalost alela je njegov udio u ukupnosti alela datog gena. Zbir frekvencija svih alela jednak je jedan: p + q \u003d l,
gdje je p udio dominantnog alela (A); q je udio recesivnog alela (a).
Poznavajući frekvencije alela, moguće je izračunati učestalost genotipova u populaciji:
(p + q) 2 = p 2 + 2pq + q 2 = 1, gdje su p i q frekvencije dominantnih i recesivnih alela, respektivno, p je frekvencija homozigotnog dominantnog genotipa (FF), 2pq je učestalost heterozigotnog dominantnog genotipa (Aa) , q - učestalost homozigotnog recesivnog genotipa (aa).
Na osnovu zakon Hardy-Weinberg, relativne frekvencije alela u populaciji ostaju nepromijenjene iz generacije u generaciju. Hardy-Weinbergov zakon važi ako su ispunjeni sledeći uslovi:
Populacija je velika;
U populaciji se dešava slobodno ukrštanje;
Nema selekcije;
Nema novih mutacija;
Nema migracije novih genotipova u ili iz populacije. Očigledno je da populacije koje zadovoljavaju ove uslove u
dugo vremena ne postoji u prirodi. Populacije su uvijek pod utjecajem vanjskih i unutrašnjih faktora koji narušavaju genetsku ravnotežu. Dugotrajna i usmjerena promjena genotipskog sastava populacije, njenog genotipa
BIOTIČKI FAKTORI - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "BIOTIČKI FAKTORI" 2017, 2018.
Komensalizam je koegzistencija različitih organizama, kada jedan organizam, naseljavajući se u tijelo drugog i jedući na njegov račun, ne šteti nosiocu (bakterije u ljudskom crijevu). Kod amensalizma jedan od koegzistirajućih organizama trpi štetu, dok je drugi indiferentan prema utjecaju prvog (penicilij ubija bakterije koje ne mogu utjecati na njega).
Simbioza su svi oblici kohabitacije organizama različitih vrsta. I obostrano koristan suživot organizama koji pripadaju razne vrste se zove mutualizam. Primjer je činjenica veze između mahunarki i kvržičnih bakterija koje fiksiraju dušik koje žive na njihovom korijenskom sistemu. Korijenje viših biljaka na sličan je način u interakciji s micelijem šampinjona. I ti i drugi organizmi primaju jedni od drugih tvari neophodne za život.
Konkurencija je vrsta interakcije u kojoj se biljke iste ili različite vrste mogu međusobno natjecati za resurse okolnog prostora – vodu, rasvjetu, hranjive tvari, lokaciju itd. U ovom slučaju, potrošnja određenih resursa od strane nekih organizama smanjuje njihovu dostupnost drugima.
Primjer intraspecifične konkurencije - umjetna Borova šuma gde se drveće iste starosti takmiči za svetlost. Ono drveće koje ne ide u korak s bržim rastom raste mnogo gore u sjeni i mnoga od njih uginu. Međuvrstna konkurencija može se pratiti među biljnim vrstama i rodovima koji su bliski po potrebama i koji su dio iste grupe, na primjer, u mješovitim šumama između graba i hrasta.
Mnoge životinje koje se hrane biljkama su biljojedi, a njihova povezanost s biljkama je jedenje. Dakle, na pašnjacima životinje jedu samo određene vrste biljaka, ne dirajući druge koje su otrovne ili imaju neugodan ukus. Vremenom to dovodi do fundamentalnih promjena u specijskom sastavu vegetacije na ovom području. Neke biljke imaju odbranu od toga da ih životinje pojedu, kao što je izlučivanje toksične supstance, modificirani listovi-trnovi, trnovi na stabljikama. Rijetke vrste biljke mesožderke, kao što su rosika, nepentes, mogu se hraniti životinjama (insektima).
Također treba napomenuti da indirektni odnosi između organizama nisu ništa manje važni od direktnih veza za život i opstanak biljaka različitih vrsta. Dakle, insekti i neke male ptice oprašuju cvjetnice. A reprodukcija sjemenom mnogih vrsta kritosjemenjača bez sudjelovanja životinja bila bi nemoguća.
