Antropogeni, biotički i abiotski čimbenici okoliša. Abiotski čimbenici, biotički čimbenici okoliša: primjeri
Uvod
Svaki dan ti, žureći za svojim poslom, hodaš ulicom, drhteći od hladnoće ili znojeći se od vrućine. I nakon radnog dana, otići u trgovinu, kupiti hranu. Napuštajući trgovinu, žurno zaustavite minibus koji prolazi i nemoćno se spustite do najbližeg praznog sjedala. Mnogima je to već poznat način života, zar ne? Jeste li ikada razmišljali o tome kako život teče dalje u smislu ekologije? Postojanje čovjeka, biljaka i životinja moguće je samo kroz njihovu interakciju. Ne prolazi bez utjecaja nežive prirode. Svaka od ovih vrsta utjecaja ima svoju oznaku. Dakle, postoje samo tri vrste utjecaja na okoliš. To su antropogeni, biotički i abiotski čimbenici. Pogledajmo svaki od njih i njegov utjecaj na prirodu.
1. Antropogeni čimbenici - utjecaj na prirodu svih oblika ljudske aktivnosti
Kad se spomene ovaj pojam, niti jedna pozitivna misao ne pada na pamet. Čak i kada ljudi čine nešto dobro za životinje i biljke, to je zbog posljedica prethodno učinjenih loših stvari (primjerice, krivolova).
Antropogeni čimbenici (primjeri):
- Isušivanje močvara.
- Gnojidba polja pesticidima.
- Krivolov.
- Industrijski otpad (foto).
Zaključak
Kao što vidite, u osnovi osoba samo šteti okolišu. A zbog povećanja gospodarske i industrijske proizvodnje više ne pomažu ni mjere zaštite okoliša koje uvode rijetki volonteri (stvaranje rezervata, ekološki skupovi).
2. Biotički čimbenici - utjecaj divljači na različite organizme
Jednostavno rečeno, ovo je međudjelovanje biljaka i životinja. Može biti i pozitivna i negativna. Postoji nekoliko vrsta takve interakcije:
1. Natjecanje - takvi odnosi između pojedinaca jednog ili različiti tipovi, u kojem korištenje određenog resursa od strane jednog od njih smanjuje njegovu dostupnost drugima. Općenito, tijekom natjecanja životinje ili biljke međusobno se bore za svoj komad kruha.
2. Mutualizam – takav odnos u kojem svaka od vrsta dobiva određenu korist. Jednostavno rečeno, kada se biljke i/ili životinje skladno nadopunjuju.
3. Komensalizam je oblik simbioze između organizama različitih vrsta, u kojem jedan od njih koristi stan ili organizam domaćina kao mjesto naselja i može jesti ostatke hrane ili proizvode svoje vitalne aktivnosti. Istodobno, vlasniku ne donosi nikakvu štetu ili korist. Općenito, mali neupadljiv dodatak.
Biotički čimbenici (primjeri):
Suživot riba i koraljnih polipa, bičevatih protozoa i insekata, drveća i ptica (npr. djetlića), čvoraka i nosoroga.
Zaključak
Unatoč činjenici da biotski čimbenici mogu biti štetni za životinje, biljke i ljude, od njih su također vrlo velike koristi.
3. Abiotski čimbenici - utjecaj nežive prirode na različite organizme
Da, i neživa priroda također igra važnu ulogu u životnim procesima životinja, biljaka i ljudi. Možda je najvažniji abiotički čimbenik vrijeme.
Abiotski čimbenici: primjeri
Abiotski čimbenici su temperatura, vlažnost, osvijetljenost, salinitet vode i tla, kao i zračni okoliš i njegov plinski sastav.
Zaključak
Abiotski čimbenici mogu štetiti životinjama, biljkama i ljudima, ali im ipak najviše koriste.
Ishod
Jedini faktor koji nikome ne ide u korist je antropogen. Da, to također ne donosi ništa dobro osobi, iako je siguran da mijenja prirodu za svoje dobro, i ne razmišlja o tome u što 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 ekosustavu. Biosfera Zemlje je kao film u kojem nema sporednih uloga, sve su glavne. Sada zamislite da su neki od njih uklonjeni. Što se događa u filmu? Tako je to u prirodi: ako nestane i najmanje zrnce pijeska, srušit će se velika zgrada Života.
Predavanje #6
Pojam, vrste biotičkih čimbenika.
Biotički čimbenici kopnenog i vodenog okoliša, tla
Biološki aktivne tvari živih organizama
Antropogeni čimbenici
Pojam ograničavajućeg faktora. Liebigov zakon minimuma, Shelfordov zakon
Specifičnosti utjecaja antropogenih čimbenika na tijelo
Klasifikacija organizama u odnosu na čimbenike okoliša
Biotički čimbenici
Opći obrasci interakcije između organizama i okolišni čimbenici
1. Biotički čimbenici
Neizravne interakcije leže u činjenici da neki organizmi stvaraju okoliš u odnosu na druge, a prioritetna važnost ovdje pripada, naravno, fotosintetskim biljkama. Na primjer, dobro je poznata lokalna i globalna uloga šuma u stvaranju okoliša, uključujući njihovu ulogu u zaštiti tla i polja te zaštiti voda. Neposredno u uvjetima šume stvara se osebujna mikroklima, koja ovisi o morfološkim značajkama drveća i omogućuje da ovdje žive određene šumske životinje, zeljaste biljke, mahovine itd. Uvjeti stepa pernate trave predstavljaju potpuno različite režimi abiotskih čimbenika. U akumulacijama i potocima biljke su glavni izvor tako važne abiotičke komponente okoliša kao što je kisik.
U isto vrijeme, biljke služe kao izravno stanište za druge organizme. Na primjer, u tkivima stabla (u drvetu, ličju, kori) razvijaju se mnoge gljive, čija se plodna tijela (gljive tinder) mogu vidjeti na površini debla; unutar lišća, plodova, stabljika zeljastih i drvenastih biljaka, žive mnogi kukci i drugi beskralježnjaci, a duplje drveća uobičajeno su stanište brojnih sisavaca i ptica. Za mnoge vrste životinja koje tajno žive, mjesto hranjenja kombinira se sa staništem.
Interakcije između živih organizama u kopnenim i vodeni okoliš
Interakcije između živih organizama (uglavnom životinja) klasificiraju se prema njihovim međusobnim reakcijama.
Postoje homotipni (od grčkog. homos- identične) reakcije, tj. interakcije između jedinki i skupina jedinki iste vrste, te heterotipske (od grč. heteros- različiti, različiti) - interakcije između predstavnika različitih vrsta. Među životinjama postoje vrste koje se mogu hraniti samo jednom vrstom hrane (monofagi), više ili manje ograničenim rasponom izvora hrane (uski ili široki oligofagi) ili više vrsta, koristeći ne samo biljna, već i životinjska tkiva. (polifagi). 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 heterotipskih interakcija među životinjama je predacija, odnosno izravna potraga i jedenje jednih vrsta od strane drugih, na primjer, kukci od strane ptica, biljojedi papkari od strane grabežljivaca mesoždera, male ribe od strane većih, itd. Predacija je široko rasprostranjena. među beskralješnjacima - insekti, paučnjaci, crvi itd.
Ostali oblici međudjelovanja između organizama uključuju dobro poznato oprašivanje biljaka od strane životinja (kukaca); forezija, tj. prijenos jedne vrste u drugu (na primjer, sjemena biljaka od strane ptica i sisavaca); komenzalizam (zajednica), kada se neki organizmi hrane ostacima hrane ili izlučevinama drugih, primjer su hijene i lešinari koji proždiru ostatke hrane lavova; synoikiu (suživot), na primjer, korištenje staništa (japa, gnijezda) drugih životinja od strane nekih životinja; neutralizam, tj. međusobna neovisnost različitih vrsta koje žive na zajedničkom teritoriju.
Jedna od važnih vrsta interakcije između organizama je natjecanje, koje se definira kao želja dviju vrsta (ili jedinki iste vrste) da posjeduju isti resurs. Tako se razlikuju intraspecifična i interspecifična konkurencija. Međuvrsno natjecanje smatra se, osim toga, željom jedne vrste da istisne drugu vrstu (konkurent) iz određenog staništa.
Međutim, teško je pronaći prave dokaze o konkurenciji u prirodnim (a ne eksperimentalnim) uvjetima. Naravno, dvije različite jedinke iste vrste mogu pokušati jedna drugoj oduzeti komade mesa ili druge hrane, ali takve se pojave objašnjavaju različitom kvalitetom samih jedinki, njihovom različitom prilagodljivošću istim čimbenicima okoliša. Bilo koja vrsta organizma prilagođena je ne jednom čimbeniku, već njihovom kompleksu, a zahtjevi dviju različitih (čak i bliskih) vrsta ne podudaraju se. Stoga će jedno od njih dvoje biti potisnuto u prirodno okruženje ne zbog konkurentskih težnji" drugoga, nego jednostavno zato što je lošije prilagođen drugim čimbenicima. Tipičan primjer je "natjecanje" za svjetlo između crnogoričnih i listopadnih vrsta drveća u mladim sastojinama.
Listopadna stabla (jasika, breza) u rastu su ispred bora ili smreke, ali to se ne može smatrati konkurencijom među njima: prvi su jednostavno bolje prilagođeni uvjetima čistina i zgarišta od drugih. Dugogodišnji rad na uništavanju listopadnog "korova" uz pomoć herbicida i arboricida (kemijskih pripravaka za uništavanje zeljastih i grmolikih biljaka), u pravilu, nije doveo do "pobjede" četinjača, jer ne samo svjetlosni dodatak, ali i mnogi drugi čimbenici (kao što su biotički i abiotski) nisu zadovoljili njihove zahtjeve.
Sve te okolnosti čovjek mora uzeti u obzir pri gospodarenju divljači, pri iskorištavanju životinja i biljaka, odnosno pri ribolovu ili obavljanju gospodarskih djelatnosti kao što je zaštita bilja u poljoprivredi.
Biotički čimbenici tla
Kao što je gore spomenuto, tlo je bioinertno tijelo. Živi organizmi igraju važnu ulogu u procesima njegovog nastanka i funkcioniranja. To su prije svega zelene biljke koje izvlače hranjive tvari iz tla i vraćaju ih natrag zajedno s tkivima koja odumiru.
Ali u procesima formiranja tla odlučujuću ulogu imaju živi organizmi koji nastanjuju tlo (pedobionti): mikrobi, beskralježnjaci itd. Mikroorganizmi imaju vodeću ulogu u pretvorbi kemijskih spojeva, migraciji kemijskih elemenata i ishrani biljaka. .
Primarno uništavanje mrtve organske tvari provode beskralješnjaci (crvi, mekušci, kukci i dr.) u procesu hranjenja i izlučivanja probavnih produkata u tlo. Fotosintetsku fiksaciju ugljika u tlu u nekim tipovima tala provode mikroskopske zelene i modrozelene alge.
Mikroorganizmi tla provode glavno uništavanje minerala i dovode do stvaranja organskih i mineralnih kiselina, lužina, izlučuju enzime koje sintetiziraju, polisaharide, fenolne spojeve.
Najvažnija karika u biogeokemijskom ciklusu dušika je fiksacija dušika, koju provode bakterije koje fiksiraju dušik. Poznato je da je ukupna proizvodnja fiksacije dušika od strane mikroba 160-170 milijuna tona/god. Također treba spomenuti da je fiksacija dušika, u pravilu, simbiotska (zajedno s biljkama) koju provode kvržične bakterije smještene na korijenu biljaka.
Biološki aktivne tvari živih organizama
Među čimbenicima okoliša biotičke prirode su kemijski spojevi koje aktivno proizvode živi organizmi. To su, posebice, fitoncidi - pretežno hlapljive tvari koje stvaraju organizmi 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 emitira oko 2 kg hlapljivih tvari dnevno, četinjača - do 5 kg, smreka - oko 30 kg. Stoga zrak šumskih ekosustava ima najvažniju sanitarno-higijensku vrijednost jer ubija mikroorganizme uzročnike opasnih ljudskih bolesti. Za biljku fitoncidi imaju funkciju zaštite od bakterijskih, gljivičnih infekcija i protozoa. Biljke su sposobne proizvoditi zaštitne tvari kao odgovor na njihovu infekciju patogenim gljivama.
Hlapljive 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- pati).
Organske tvari koje stvaraju mikroorganizmi i imaju sposobnost ubiti mikrobe (ili spriječiti 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 pojaviti kao posljedica dugog boravka osobe u močvari divljeg ružmarina.
Kralježnjaci i beskralješnjaci imaju sposobnost proizvodnje i izlučivanja zastrašujućih, privlačnih, signalnih i ubojitih tvari. Među njima su mnogi arahnidi (škorpion, karakurt, tarantula, itd.), Gmazovi. Čovjek naširoko koristi otrove životinja i biljaka u medicinske svrhe.
Zajednička evolucija životinja i biljaka razvila je u njima najsloženije informacijsko-kemijske odnose. Navedimo samo jedan primjer: mnogi kukci razlikuju svoje prehrambene vrste po mirisu, posebno potkornjaci lete samo do umirućeg stabla, prepoznajući ga po sastavu hlapljivih smolastih terpena.
Antropogeni čimbenici okoliša
Cjelokupna povijest znanstvenog i tehnološkog napretka kombinacija je čovjekove preobrazbe prirodnih okolišnih čimbenika za vlastite potrebe i stvaranja novih koji do tada nisu postojali u prirodi.
Taljenje metala iz ruda i proizvodnja opreme nemogući su bez stvaranja visokih temperatura, pritisaka i snažnih elektromagnetskih polja. Za postizanje i održavanje visokih prinosa poljoprivrednih kultura potrebna je proizvodnja gnojiva i sredstava za kemijsku zaštitu bilja od štetnika i uzročnika bolesti. Moderno zdravstvo nezamislivo je bez kemoterapije i fizioterapije. Ti se primjeri mogu množiti.
Postignuća znanstvenog i tehnološkog napretka počela su se koristiti u političke i ekonomske svrhe, što se izrazito očitovalo u stvaranju posebnih okolišnih čimbenika koji utječu na osobu i njegovu imovinu: od vatrenog oružja do sredstava masovnog fizičkog, kemijskog i biološkog djelovanja. U ovom slučaju može se izravno govoriti o ukupnosti antropotropnih (tj. usmjerenih na ljudsko tijelo), a posebno antropocidnih okolišnih čimbenika koji uzrokuju onečišćenje okoliša.
S druge strane, uz takve namjenske čimbenike, u procesu iskorištavanja i prerade prirodnih resursa neminovno nastaju popratni kemijski spojevi i zone visokih razina fizikalnih čimbenika. U nekim slučajevima ti procesi mogu biti nagli drugačiji karakter(u uvjetima nesreća i katastrofa) s teškim ekološkim i materijalnim posljedicama. Stoga je bilo potrebno stvoriti metode i sredstva zaštite čovjeka od opasnih i štetnih čimbenika, što je sada i ostvareno u navedenom sustavu - sigurnost života.
U pojednostavljenom obliku, indikativna klasifikacija antropogenih čimbenika okoliša prikazana je na sl. 1.
Riža. 1. Klasifikacija antropogenih čimbenika okoliša
2. Opći obrasci interakcije između organizama i čimbenika okoliša
Svaki okolišni čimbenik je dinamičan, promjenjiv u vremenu i prostoru.
Topla sezona s ispravnom periodičnošću zamjenjuje se hladnoćom; tijekom dana opažaju se više ili manje velike fluktuacije temperature, osvijetljenosti, vlažnosti, jačine vjetra itd. Sve su to prirodne, fluktuacije okolišnih čimbenika, ali je i čovjek sposoban utjecati na njih. Utjecaj antropogenih aktivnosti na okoliš očituje se u općem slučaju u promjeni režima (apsolutnih vrijednosti i dinamike) okolišnih čimbenika, kao iu sastavu čimbenika, na primjer, kada se ksenobiotici unose u prirodne sustava tijekom proizvodnje ili posebnih događaja, kao što je zaštita bilja pesticidima ili primjena organskih i mineralnih gnojiva u tlo.
Međutim, svaki živi organizam zahtijeva strogo određene razine, količine (doze) okolišnih čimbenika, kao i određene granice njihova kolebanja. Ako režimi svih okolišnih čimbenika odgovaraju nasljedno utvrđenim zahtjevima organizma (tj. njegovom genotipu), tada je on sposoban preživjeti i proizvesti održivo potomstvo. Zahtjevi i otpornost jedne ili druge vrste organizama na čimbenike okoliša određuju granice geografske zone unutar koje može živjeti, odnosno njezino područje rasprostranjenja. Čimbenici okoliš oni također određuju amplitudu kolebanja broja jedne ili druge vrste u vremenu i prostoru, koja nikada ne ostaje konstantna, već varira u više ili manje širokim granicama.
Zakon ograničavajućeg faktora
Živi organizam u prirodnim uvjetima istovremeno je izložen ne jednom, nego mnogim čimbenicima okoliša, kako biotičkim tako i abiotičkim, a svaki čimbenik tijelo treba u određenim količinama ili dozama. Biljke trebaju značajne količine vlage, hranjivih tvari (dušik, fosfor, kalij), ali ostale tvari, poput bora ili molibdena, potrebne su u neznatnim količinama. Ipak, nedostatak ili odsutnost bilo koje tvari (makro i mikroelementa) negativno utječe na stanje tijela, čak i ako su svi ostali prisutni u potrebnim količinama. Jedan od utemeljitelja poljoprivredne kemije, njemački znanstvenik Justus Liebig (1803-1873), formulirao je teoriju mineralne ishrane biljaka. Utvrdio je da razvoj biljke ili njezino stanje ne ovisi o onim kemijskim elementima (ili tvarima), odnosno čimbenicima kojih u tlu ima u dovoljnim količinama, nego o onima kojih nema dovoljno. Na primjer, dovoljan sadržaj dušika ili fosfora za biljku u tlu ne može nadoknaditi nedostatak željeza, bora ili kalija. Ako bilo koje (barem jedno) hranjivo u tlu ima manje nego što je potrebno određenoj biljci, tada će se ona razvijati abnormalno, sporo ili imati patološka odstupanja. Yu.Liebig je rezultate svojih istraživanja formulirao u obliku temeljne zakon minimuma.
Supstanca prisutna u minimumu kontrolira prinos, određuje njegovu veličinu i stabilnost tijekom vremena.
Naravno, zakon minimuma ne vrijedi samo za biljke, već i za sve žive organizme, pa tako i za čovjeka. Poznato je da se u nekim slučajevima nedostatak bilo kojeg elementa u tijelu mora nadoknaditi upotrebom mineralne vode ili vitamina.
Dodatnu posljedicu neki znanstvenici izvode iz zakona minimuma, prema kojemu je organizam u određenoj mjeri sposoban jednu manjkavu tvar nadomjestiti drugom, odnosno nedostatak jednog čimbenika nadoknaditi prisutnošću drugoga – funkcionalno ili fizički blizu. Međutim, te su mogućnosti krajnje ograničene.
Poznato je, na primjer, da se majčino mlijeko za dojenčad može zamijeniti umjetnim smjesama, ali umjetna djeca koja nisu primila majčino mlijeko u prvim satima života, u pravilu pate od dijateze, koja se očituje u sklonosti kožnim osipima. , upala dišnih putova itd.
Liebigov zakon je jedan od temeljnih zakona ekologije.
Međutim, početkom 20. stoljeća američki znanstvenik V. Shelford pokazao je da tvar (ili bilo koji drugi čimbenik) prisutna ne samo u minimalnoj količini, već iu višku u odnosu na razinu potrebnu tijelu, može dovesti do neželjenih posljedice za 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 hranjive tvari 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 pročistačima otpadnih voda, vrlo su osjetljivi na granice sadržaja slobodnih vodikovih iona, odnosno na kiselost medija (pH).
Analizirajmo što se događa s organizmom u uvjetima dinamike režima jednog ili drugog čimbenika okoliša. Ako bilo koju životinju ili biljku stavite u pokusnu komoru i promijenite temperaturu zraka u njoj, tada će se stanje (svi životni procesi) organizma promijeniti. U tom slučaju će se otkriti neka najbolja (optimalna) razina ovog faktora (Topt) za organizam. pri kojoj će njegova aktivnost (A) biti maksimalna (slika 2.). Ali ako režimi faktora odstupaju od optimuma u jednom ili drugom smjeru (veću ili manju) stranu, tada će se aktivnost smanjiti. Po dostizanju određenog maksimuma odn minimalna vrijednost faktor će postati nekompatibilan sa životnim procesima. U tijelu će se dogoditi promjene koje uzrokuju njegovu smrt. Ove razine će tako biti smrtonosne ili smrtonosne (Tlet i T'let).
Teoretski, slični, iako ne apsolutno slični, rezultati mogu se dobiti u eksperimentima s promjenom drugih čimbenika: vlažnosti zraka, sadržaja raznih soli u vodi, kiselosti okoliša itd. (vidi sliku 2, b). Što je veća amplituda fluktuacija čimbenika pri kojoj organizam može ostati sposoban za život, to je veća njegova stabilnost, tj. tolerancija na jedan ili drugi čimbenik (od lat. tolerancija- strpljenje).
Riža. 2. Utjecaj faktora okoliša na tijelo
Stoga se riječ "tolerantan" prevodi kao stabilan, tolerantan, a toleranciju možemo definirati kao sposobnost organizma da podnese odstupanja čimbenika okoliša od vrijednosti koje su optimalne za njegovu životnu aktivnost.
Iz svega navedenog proizlazi W. Shelfordov zakon, odnosno tzv zakon tolerancije.
Svaki živi organizam ima određene, evolucijski naslijeđene gornje i donje granice otpornosti (tolerancije) na bilo koji čimbenik okoliša.
U ovoj formulaciji, zakon se može ilustrirati modificiranom krivuljom (slika 2, b), gdje su vrijednosti drugih različitih čimbenika, fizičkih i kemijskih, iscrtane duž vodoravne osi. Za organizam nije važan samo raspon promjene čimbenika, već i brzina kojom se čimbenik mijenja. Poznati su pokusi kada su, uz nagli pad temperature zraka od +15 do -20 ° C, gusjenice nekih leptira umrle, a uz polagano, postupno hlađenje, uspjele su se vratiti u život nakon mnogo nižih temperatura. Zakon je formuliran na način da vrijedi za bilo koji čimbenik okoliša. Općenito, ovo je istina. Ali moguće su i iznimke, kada možda ne postoji gornja ili donja granica stabilnosti. U nastavku ćemo razmotriti konkretan primjer takve iznimke.
Međutim, zakon tolerancije ima i drugo tumačenje. Zakon tolerancije povezan je s raširenim idejama u ekologiji o ograničavajućim čimbenicima. Ne postoji jedinstveno tumačenje ovog pojma, a različiti ekolozi u njega ulažu potpuno različita značenja.
Smatra se, primjerice, da čimbenik okoliša ima ulogu ograničavajućeg čimbenika ako ga nema ili je iznad ili ispod kritične razine (Dajo, 1975., str. 22); drugo tumačenje je da je ograničavajući faktor onaj koji postavlja okvir za bilo koji proces, pojavu ili postojanje organizma (Reimers, 1990., str. 544); isti se koncept koristi u vezi s 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.
Što se zapravo misli pod ovim izrazom? Odgovor na ovo pitanje iznimno je važan u smislu primjene i povezan je s onečišćenjem okoliša. Vratimo se na sl. 2, a. Kao što vidite, raspon između Tleta i T'leta predstavlja granice preživljavanja, nakon čega nastupa smrt. Pritom je stvarni raspon otpornosti organizma mnogo uži. Ako se u pokusu način faktora odstupi od Topt, tada će se vitalno stanje organizma (A) smanjiti, a pri određenim gornjim ili nižim vrijednostima faktora doći će do ireverzibilnih patoloških promjena u pokusnom organizmu. Tijelo će otići u depresivno, pesimalno stanje. Čak i ako prekinete eksperiment i faktor vratite na optimum, tijelo se neće moći u potpunosti vratiti u svoje stanje (zdravlje), iako to ne znači da će sigurno umrijeti. Slične situacije poznate su iu medicini: kada su ljudi tijekom radnog staža izloženi štetnim kemikalijama, buci, vibracijama i sl., razvijaju se profesionalne bolesti. Dakle, prije nego što faktor ima smrtonosni učinak na organizam, on može ograničavati njegovo vitalno stanje.
Svaki čimbenik okoliša dinamičan u vremenu i prostoru (fizički, kemijski, biološki) može biti i smrtonosan i ograničavajući, ovisno o svojoj veličini. To daje temelj za formuliranje sljedećeg postulata, koji ima značaj zakona.
Bilo koji element okoliša može djelovati kao ograničavajući okolišni čimbenik ako njegova razina uzrokuje nepovratne patološke promjene u tijelu i dovodi ga (tijelo) u nepovratno pesimalno stanje iz kojeg tijelo nije u stanju izaći, čak ni ako je razina ovog faktora vraća na optimum.
Ovaj postulat izravno je vezan uz sanitarnu zaštitu okoliša i sanitarno-higijensku regulaciju kemijskih spojeva u zraku, tlu, vodi i prehrambenim proizvodima.
Na sl. 2, a vrijednosti faktora, iznad kojih će postati ograničavajući, označene su Tlim i T'lim.
Zapravo, zakon ograničavajućeg faktora može se smatrati posebnim slučajem općenitijeg zakona - zakona tolerancije, i može mu se dati sljedeća primijenjena formulacija.
Svaki živi organizam ima gornji i donji prag (granicu) otpornosti na bilo koji čimbenik okoliša, preko kojeg taj čimbenik uzrokuje nepovratna, trajna funkcionalna odstupanja u tijelu u određenim organima i fiziološkim (biokemijskim) procesima, a da izravno ne dovode do smrti.
Pravilnosti koje se razmatraju i ilustriraju na slici 2 a, b predstavljaju opću teoriju. Ali podaci dobiveni u stvarnom eksperimentu, u pravilu, ne dopuštaju konstruirati takve idealno simetrične krivulje: stvarne stope pogoršanja vitalnog stanja organizma kada razina faktora odstupa od optimalne u jednom smjeru ili drugi nisu isti.
Organizam može biti otporniji, na primjer, na niske temperature ili razine drugih čimbenika, ali manje otporan na visoke, kao što je prikazano na sl. 3. Sukladno tome, pesimalni dijelovi krivulja tolerancije bit će više ili manje "strmi". Dakle, za organizme koji vole toplinu, čak i blagi pad temperature okoliša može imati nepovoljne (i nepovratne) posljedice za njihovo stanje, dok će povećanje temperature dati spor, postupan učinak.
Prethodno se ne odnosi samo na temperaturu okoliša, već i na druge čimbenike, poput sadržaja određenih kemikalija u vodi, tlaka, vlažnosti itd. Štoviše, kod vrsta koje se razvijaju preobrazbom (mnogi vodozemci, člankonošci), tolerancija na iste čimbenici u različitim fazama ontogeneze mogu biti različiti.
Iskusite kumulativni učinak različitih uvjeta. Abiotski čimbenici, biotski čimbenici i antropogeni čimbenici utječu na značajke njihova života i prilagodbe.
Što su okolišni čimbenici?
Svi uvjeti nežive prirode nazivaju se abiotičkim čimbenicima. To je, primjerice, količina sunčevog zračenja ili vlage. Biotički čimbenici uključuju sve vrste međudjelovanja između živih organizama. U U zadnje vrijeme ljudska djelatnost ima sve veći utjecaj na žive organizme. Ovaj faktor je antropogen.
Abiotski čimbenici okoliša
Djelovanje neživih čimbenika ovisi o klimatskim uvjetima stanište. Jedan od njih je sunčeva svjetlost. Intenzitet fotosinteze, a time i zasićenost zraka kisikom, ovisi o njegovoj količini. Upravo je ta tvar potrebna živim organizmima za disanje.
U abiotske čimbenike također spadaju temperatura i vlažnost zraka. O njima ovisi osobito raznolikost vrsta i vegetacijsko razdoblje biljaka životni ciklusživotinje. Živi se organizmi na različite načine prilagođavaju tim čimbenicima. Na primjer, većina kritosjemenjača odbacuje lišće tijekom zime kako bi izbjegla prekomjerni gubitak vlage. Pustinjske biljke imaju koje dosežu znatne dubine. To im osigurava potrebnu količinu vlage. Jaglaci imaju vremena za rast i cvjetanje za nekoliko proljetnih tjedana. I doživljavaju razdoblje sušnog ljeta i hladne zime s malo snijega pod zemljom u obliku luka. Ova podzemna modifikacija izdanka akumulira dovoljnu količinu vode i hranjivih tvari.
Abiotski čimbenici okoliša također uključuju utjecaj lokalnih čimbenika na žive organizme. To uključuje prirodu reljefa, kemijski sastav i zasićenost tla humusom, razinu slanosti vode, prirodu oceanskih struja, smjer i brzinu vjetra te smjer zračenja. Njihov se utjecaj očituje izravno i neizravno. Dakle, priroda reljefa određuje učinak vjetrova, vlage i osvjetljenja.
Utjecaj abiotskih čimbenika
Čimbenici nežive prirode imaju različitu prirodu utjecaja na žive organizme. Monodominantan je utjecaj jednog prevladavajućeg utjecaja s blagom manifestacijom ostatka. Na primjer, ako u tlu nema dovoljno dušika, korijenski sustav razvija se na nedovoljnoj razini i drugi elementi ne mogu utjecati na njegov razvoj.
Jačanje djelovanja nekoliko čimbenika u isto vrijeme je manifestacija sinergije. Dakle, ako u tlu ima dovoljno vlage, biljke počinju bolje apsorbirati i dušik i sunčevo zračenje. Abiotski čimbenici, biotički čimbenici i antropogeni čimbenici mogu biti provokativni. S ranim početkom odmrzavanja, biljke će najvjerojatnije patiti od mraza.
Značajke djelovanja biotičkih čimbenika
Biotički čimbenici su razne forme utjecaj živih organizama jednih na druge. Oni također mogu biti izravni i neizravni i izgledati prilično polarnim. U određenim slučajevima organizmi nemaju učinka. Ovo je tipična manifestacija neutralizma. Ovaj rijedak događaj uzeti u obzir samo u slučaju potpunog odsustva izravne interakcije organizama jedni s drugima. Živeći u zajedničkoj biogeocenozi, vjeverice i losovi ni na koji način ne komuniciraju. Međutim, na njih utječe opći kvantitativni omjer u biološkom sustavu.
Primjeri biotičkih čimbenika
Komenzalizam je također biotički faktor. Na primjer, kada jeleni nose plodove čička, od toga ne dobivaju nikakvu korist ili štetu. Istodobno, oni donose značajne prednosti, naseljavajući mnoge vrste biljaka.
Među organizmima često nastaju i Njihovi primjeri su uzajamnost i simbioza. U prvom slučaju postoji obostrano koristan suživot organizama različitih vrsta. Tipičan primjer uzajamnosti je rak pustinjak i žarnjak. Njegov grabežljivi cvijet pouzdana je obrana člankonožaca. I školjka morske anemone koristi se kao stan.
Bliži uzajamno korisni suživot je simbioza. Njegov klasičan primjer su lišajevi. Ova skupina organizama skup je filamenata gljiva i stanica modrozelenih algi.
Biotički čimbenici, čije smo primjere razmotrili, mogu se nadopuniti predatorstvom. U ovoj vrsti interakcije organizmi jedne vrste hrana su za druge. U jednom slučaju predatori napadaju, ubijaju i jedu svoj plijen. U drugom se bave potragom za organizmima određenih vrsta.
Djelovanje antropogenih čimbenika
Abiotski čimbenici, biotički čimbenici dugo vremena bile jedine koje utječu na žive organizme. No, razvojem ljudskog društva njegov utjecaj na prirodu sve se više povećavao. Poznati znanstvenik V. I. Vernadsky čak je izdvojio zasebnu ljusku stvorenu ljudskom aktivnošću, koju je nazvao Noosfera. Krčenje šuma, neograničeno oranje zemlje, istrebljenje mnogih vrsta biljaka i životinja, nerazumno korištenje prirodnih resursa glavni su čimbenici koji mijenjaju okoliš.
Stanište i njegovi čimbenici
Biotički čimbenici, čiji su primjeri navedeni, uz druge skupine i oblike utjecaja, imaju svoj značaj u različitim staništima. Prizemno-zračna životna aktivnost organizama uvelike ovisi o kolebanjima temperature zraka. A u vodi, isti pokazatelj nije toliko važan. Učinak antropogenog faktora u ovaj trenutak je od posebne važnosti u svim staništima drugih živih organizama.
i prilagodbe organizama
Zasebna skupina može se identificirati čimbenike koji ograničavaju vitalnu aktivnost organizama. Zovu se ograničavajući ili ograničavajući. Za listopadne biljke abiotski čimbenici uključuju količinu sunčevog zračenja i vlage. Oni su ograničavajući. U vodenom okolišu njegova razina slanosti i kemijski sastav su ograničavajući. Tako globalno zatopljenje dovodi do otapanja ledenjaka. Zauzvrat, to podrazumijeva povećanje sadržaja slatke vode i smanjenje njezine slanosti. Kao rezultat toga, biljni i životinjski organizmi koji se ne mogu prilagoditi promjenama u ovom čimbeniku i prilagoditi se neizbježno umiru. Trenutno je to globalno ekološki problemčovječanstvo.
Dakle, abiotski čimbenici, biotički čimbenici i antropogeni čimbenici zajedno djeluju na različite skupine živih organizama u staništima, regulirajući njihovu brojnost i životne procese, mijenjajući bogatstvo vrsta planeta.
BIOTIČKI ČIMBENICI
| Naziv parametra | Značenje |
| Naslov članka: | BIOTIČKI ČIMBENICI |
| Rubrika (tematska kategorija) | Biologija |
Cilj je proučavanje vrsta međudjelovanja i odnosa među organizmima. Definirati zoogene, fitogene i antropogene čimbenike.
Biotički čimbenici su skup utjecaja vitalne aktivnosti jednih organizama na druge. Među njima se obično razlikuju:
Utjecaj životinjskih organizama (zoogeni čimbenici),
Utjecaj biljnih organizama (fitogeni faktori),
Utjecaj čovjeka (antropogeni čimbenici).
Djelovanje biotičkih čimbenika može se smatrati njihovim djelovanjem na okoliš, na pojedine organizme koji nastanjuju taj okoliš, ili djelovanjem tih čimbenika na cijele zajednice.
Postoje dvije vrste međudjelovanja između organizama:
Interakcija između jedinki iste vrste je unutarvrsno natjecanje;
Odnosi između jedinki različitih vrsta. Utjecaj koji imaju ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ između dviju vrsta koje žive zajedno mora biti neutralan, povoljan ili nepovoljan.
Vrste odnosa:
1) obostrano korisni (protokooperacija, simbioza, uzajamnost);
2) korisno-neutralni (komenzalizam - mamurluk, druženje, prenoćište);
4) međusobno štetni (međuvrsni, kompeticijski, unutarvrsni).
Neutralizam - obje vrste su neovisne i nemaju nikakav utjecaj jedna na drugu;
- 
konkurencija - svaka od vrsta ima nepovoljan učinak na drugu vrstu. Vrste se natječu za hranu, sklonište, polaganje jaja i tako dalje. Obje se vrste nazivaju natjecateljskim;
Mutualizam je simbiotski odnos u kojem obje vrste koje žive u zajedničkom životu imaju koristi jedna od druge;
Suradnja – obje vrste čine zajednicu. Nije obavezno, jer svaka vrsta može postojati zasebno, izolirano, ali život u zajednici koristi objema;
Komenzalizam - odnosi vrsta u kojima jedan od partnera ima koristi bez štete drugome;
Amenzalizam je vrsta međuvrsnog odnosa u kojem, u zajedničkom staništu, jedna vrsta potiskuje postojanje druge vrste bez suprotstavljanja;
Predatorstvo je vrsta odnosa u kojem predstavnici jedne vrste jedu (uništavaju) predstavnike druge, ᴛ.ᴇ. organizmi iste vrste služe kao hrana OCD prijateljima
Među uzajamno korisnim odnosima među vrstama (populacijama), osim uzajamnosti, izdvajaju se simbioza i protokooperacija.
Protokooperacija je jednostavan tip simbiotskog odnosa. U ovom obliku suživot je koristan za obje vrste, ali ne nužno za njih, ᴛ.ᴇ. neizostavan je uvjet za opstanak vrsta (populacija).
Pod komensalizmom se kao korisno-neutralni odnosi izdvajaju parazitizam, zajedništvo i smještaj.
Freeloading - konzumacija ostataka hrane domaćina, na primjer, odnos morskih pasa s ljepljivom ribom.
Druženje je konzumacija različitih tvari ili dijelova istog izvora. Na primjer, odnos između različitih vrsta zemljišnih bakterija-saprofita koji različito prerađuju organska tvar od raspadnutih biljnih ostataka i viših biljaka koje troše pritom nastale mineralne soli.
Smještaj - korištenje drugih vrsta od strane nekih (njihovih tijela ili stanova) kao skloništa ili prebivališta.
1. Zoogeni čimbenici
Živi organizmi žive okruženi mnogim drugima, stupaju s njima u različite odnose, kako s negativnim tako i s pozitivnim posljedicama po njih same, te u konačnici ne mogu postojati bez te životne sredine. Komunikacija s drugim organizmima iznimno je važan uvjet za prehranu i razmnožavanje, mogućnost zaštite, ublažavanje nepovoljnih uvjeta okoliša, a s druge strane opasnost od oštećenja, a često i izravna prijetnja egzistenciji jedinke. Neposredna životna okolina organizma je njegova biotičko okruženje. Svaka vrsta može postojati samo u takvom biotskom okruženju, gdje veze s drugim organizmima pružaju normalne uvjete za njihov život. Iz toga slijedi da se različiti živi organizmi na našem planetu nalaze ne u bilo kojoj kombinaciji, već tvore određene zajednice, koje uključuju vrste prilagođene suživotu.
Interakcije između jedinki iste vrste očituju se u intraspecifično natjecanje.
Intraspecifično natjecanje. Intraspecifičnim natjecanjem između jedinki, očuvani su odnosi u kojima se nalaze
sposobni reproducirati i osigurati prijenos svojih inherentnih nasljednih svojstava.
Unutarvrsno natjecanje očituje se u teritorijalnom ponašanju, kada npr. životinja brani svoje gnijezdilište ili određeno područje u njegovoj blizini. Dakle, tijekom sezone parenja ptica, mužjak štiti određeni teritorij, u koji, osim svoje ženke, ne dopušta nijednu jedinku svoje vrste. Ista slika može se promatrati kod mnogih riba (na primjer, priljepak).
Manifestacija intraspecifične konkurencije je postojanje društvene hijerarhije u životinja, koju karakterizira pojava dominantnih i podređenih jedinki u populaciji. Na primjer, kod svibanjske zlatice trogodišnje ličinke potiskuju jednogodišnje i dvogodišnje ličinke. To je razlog zašto se nicanje odraslih kornjaša uočava samo jednom u tri godine, dok kod ostalih kukaca (primjerice sijačice) stadij ličinke također traje tri godine, a nicanje odraslih jedinki događa se svake godine zbog nedostatak natjecanja između ličinki.
Natjecanje između jedinki iste vrste za hranu postaje sve intenzivnije kako se gustoća populacije povećava. U nekim slučajevima intraspecifična konkurencija može dovesti do diferencijacije vrste, do njezinog raspada na nekoliko populacija koje zauzimaju različite teritorije.
U neutralizmu jedinke nisu izravno povezane jedna s drugom, a njihov suživot na istom teritoriju za njih ne nosi ni pozitivne ni negativne posljedice, već ovisi o stanju zajednice u cjelini. Dakle, los i vjeverica koji žive u istoj šumi praktički ne kontaktiraju jedni s drugima. Odnosi tipa neutralizma razvijaju se u zajednicama bogatim vrstama.
Međuvrsno natjecanje je aktivna potraga dviju ili više vrsta za istim izvorima hrane, staništem. Konkurentski odnosi, u pravilu, nastaju između vrsta sa sličnim ekološkim zahtjevima.
Natjecateljski odnosi vrlo su različiti - od izravne fizičke borbe do mirnog suživota.
Natjecanje je jedan od razloga zašto dvije vrste koje se neznatno razlikuju u specifičnostima prehrane, ponašanja, načina života itd. rijetko žive u istoj zajednici. Ovdje je natjecanje u prirodi izravnog neprijateljstva. Najžešća konkurencija s nesagledivim posljedicama događa se kada osoba uvodi vrste životinja u zajednice ne vodeći računa o već uspostavljenim odnosima.
Predator, u pravilu, prvo uhvati plijen, ubije ga, a zatim ga pojede. Da bi to učinio, on ima posebne uređaje.
Žrtve su također povijesno razvile zaštitna svojstva u obliku anatomskih, morfoloških, fizioloških, biokemijskih
značajke, na primjer, izdanci tijela, šiljci, bodlje, školjke, zaštitna boja, otrovne žlijezde, sposobnost brzog skrivanja, ukopavanja u labavo tlo, izgradnje skloništa nedostupnih grabežljivcima, pribjegavanja signalizaciji opasnosti. Kao rezultat takvih međusobnih prilagodbi nastaju određene skupine organizama u obliku specijaliziranih grabežljivaca i specijaliziranog plijena. Dakle, glavna hrana risa su zečevi, a vuk je tipičan polifagni grabežljivac.
Komenzalizam. Odnosi u kojima jedan od partnera ima koristi, a ne šteti drugome, kao što je ranije navedeno, nazivaju se komenzalizmom. Komensalizam, koji se temelji na konzumiranju ostataka hrane domaćina, također se naziva parazitizam. Takvi su, primjerice, odnosi između lavova i hijena koji skupljaju ostatke napola pojedene hrane ili morskih pasa s ljepljivom ribom.
Jasan primjer komenzalizma daju neki rakovi koji se pričvrste za kožu kita. U isto vrijeme, Οʜᴎ dobiva prednost - brže kretanje, a kit neće izazvati gotovo nikakve neugodnosti. Općenito, partneri nemaju zajedničkih interesa i svaki savršeno postoji sam za sebe. U isto vrijeme, takvi savezi obično olakšavaju jednom od sudionika kretanje ili nabavu hrane, traženje skloništa itd.
2. Fitogeni čimbenici
Glavni oblici odnosa između biljaka:
2. Neizravni transbiotik (preko životinja i mikroorganizama).
3. Indirektni transabiotik (utjecaji koji stvaraju okoliš, kompeticija, alelopatija).
Izravne (kontaktne) interakcije među biljkama. Primjer mehaničke interakcije je oštećenje smreke i bora mješovite šume od brišućeg djelovanja breze.
na biljku supstrat, ali samostalno postoje kao autotrofni organizmi.
Karakterističan primjer bliske simbioze, odnosno uzajamnosti među biljkama, je suživot alge i gljive, koji čine poseban cjeloviti organizam - lišaj.
Drugi primjer simbioze je suživot viših biljaka s bakterijama, takozvana bakteriotrofija. Simbioza s kvržičnim bakterijama - fiksatorima dušika raširena je među mahunarkama (93% proučavanih vrsta) i mimozom (87%).
Postoji simbioza micelija gljive s korijenom više biljke, odnosno stvaranje mikorize. Takve se biljke nazivaju mikotrofne ili mikotrofne. Smještajući se na korijenje biljke, hife gljive daju višoj biljci ogroman usisni kapacitet. Površina dodira između stanica korijena i hifa kod ektotrofne mikorize je 10-14 puta veća od površine dodira s tlom stanica golog korijena, dok usisna površina korijena zbog korijenovih dlačica povećava površinu korijena samo 2-5 puta. puta. Od 3425 proučavanih vrsta vaskularnih biljaka u našoj zemlji mikoriza je utvrđena kod 79%.
Spajanje korijena blisko rastućih stabala (iste vrste ili srodnih vrsta) također se odnosi na izravne fiziološke kontakte između biljaka. Fenomen nije tako rijedak u prirodi. U gustim sastojinama smreke oko 30% svih stabala raste zajedno s korijenjem. Utvrđeno je da između sraslih stabala dolazi do izmjene kroz korijenje u vidu prijenosa hranjivih tvari i vode. Uzimajući u obzir ovisnost o stupnju razlike ili sličnosti potreba spojenih partnera između njih, odnosi natjecateljske prirode u obliku presretanja tvari od strane razvijenijeg i jačeg stabla, kao i simbiotskih nisu isključeni.
Oblici veza u obliku grabežljivosti imaju određeno značenje. Predatorstvo je rašireno ne samo među životinjama, već i
između biljaka i životinja. Dakle, niz kukcoždernih biljaka (rosa, nepenthes) klasificiraju se kao predatori.
Neizravni transbiotski odnosi između biljaka (preko životinja i mikroorganizama). Važna ekološka uloga životinja u životu biljaka je sudjelovanje u procesima oprašivanja, širenja sjemena i plodova. Oprašivanje biljaka kukcima, nazvano entomofilija, pridonijelo je razvoju niza prilagodbi, kako kod biljaka tako i kod kukaca.
U oprašivanju biljaka sudjeluju i ptice. Oprašivanje biljaka uz pomoć ptica, odnosno ornitofilija, raširena je u tropskim i suptropskim područjima južne polutke.
Oprašivanje biljaka od strane sisavaca, ili zoogamija, rjeđe je. 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 njihov obilan nektar, krećući se od cvijeta do cvijeta.
Mikroorganizmi često djeluju u neizravnim transbiotičkim odnosima između biljaka. Rizosfera korijena mnogih stabala, na primjer, hrasta, uvelike se mijenja okoliš tla, posebice njezin sastav, kiselost, te na taj način stvara povoljne uvjete za naseljavanje raznih mikroorganizama, prvenstveno azotobakterija. Ove bakterije, nastanivši se ovdje, hrane se izlučevinama korijena hrasta i organskim ostacima koje stvaraju hife gljiva koje tvore mikorizu. Bakterije, koje žive uz korijenje hrasta, služe kao neka vrsta "obrambene linije" od prodiranja patogenih gljiva u korijenje. Ova biološka barijera stvara se uz pomoć antibiotika koje luče bakterije. Naseljavanje bakterija u rizosferi hrasta odmah ima pozitivan učinak na stanje biljaka, posebno mladih.
Neizravni transabiotski odnosi među biljkama (utjecaji na stvaranje okoliša, kompeticija, alelopatija). Mijenjanje okoliša biljkama je najuniverzalniji i najrašireniji oblik odnosa među biljkama tijekom njihovog suživota. Kada se jedna ili druga vrsta, ili skupina biljnih vrsta, kao rezultat svoje životne aktivnosti, jako promijeni u kvantitativnom i kvalitativnom smislu, glavni ekološki čimbenici na način da druge vrste zajednice moraju živjeti u različitim uvjetima. značajno od zonskog kompleksa fizičkih okolišnih čimbenika, onda to govori o okolišnotvornoj ulozi, okolišnotvornom utjecaju prvog tipa u odnosu na ostale.
Jedan od njih su međusobni utjecaji kroz promjene čimbenika mikroklime (primjerice, slabljenje sunčevog zračenja unutar vegetacijskog pokrova, njegovo osiromašenje fotosintetski aktivnim zrakama, promjene sezonskog ritma osvjetljenja itd.). Neke biljke utječu na druge kroz promjene temperaturni režim, njegova vlažnost, brzina vjetra, sadržaj ugljičnog dioksida itd.
Kemijske izlučevine biljaka mogu poslužiti kao jedan od načina interakcije između biljaka u zajednici, vršeći bilo toksični ili stimulirajući učinak na organizme. Takve kemijske interakcije nazivamo alelopatijom. Kao primjer možemo navesti izlučevine klijanaca repe, koje inhibiraju klijanje sjemena kukuljice.
Kompeticija se ističe kao poseban oblik transabiotskih odnosa među biljkama. To su oni međusobni ili jednostrani negativni utjecaji koji nastaju temeljem korištenja energetskih i prehrambenih resursa staništa. Snažan utjecaj na život biljaka utječe natjecanje za vlagu u tlu (osobito izraženo u područjima s nedostatkom vlage) i natjecanje za hranjivim tvarima tlu, izraženije na siromašnim tlima.
Međuvrsno natjecanje manifestira se u biljkama na isti način kao intraspecifičan (morfološke promjene, smanjena plodnost, brojnost i sl.). Dominantna vrsta postupno istiskuje ili uvelike smanjuje svoju održivost. Najžešća konkurencija, često s nesagledivim posljedicama, javlja se kada se nove biljne vrste unose u zajednice bez uzimanja u obzir već uspostavljenih odnosa.
3. Antropogeni čimbenici
Djelovanje čovjeka kao ekološkog čimbenika u prirodi golemo je i raznoliko. Danas niti jedan okolišni čimbenik nema tako značajan i univerzalan utjecaj kao čovjek, iako je to najmlađi čimbenik od svih koji djeluju na prirodu. Utjecaj antropogenog faktora postupno se povećavao, počevši od doba sakupljanja (gdje se malo razlikovalo od utjecaja životinja) do danas, doba znanstvenog i tehnološkog napretka i populacijske eksplozije. Tijekom svoje djelatnosti čovjek je stvarao veliki brojširok izbor životinjskih i biljnih vrsta, značajno transformirano prirodno prirodni kompleksi. Na značajne teritorije stvorio posebne, često gotovo optimalne životne uvjete za mnoge vrste. Stvorivši golemu raznolikost sorti i vrsta biljaka i životinja, čovjek je pridonio nastanku novih svojstava i kvaliteta u njima koji im osiguravaju opstanak u nepovoljni uvjeti kao u borbi
za postojanje s drugim vrstama, te otpornost na učinke patogenih mikroorganizama. Promjene koje čovjek čini u prirodnom okolišu stvaraju povoljne uvjete za razmnožavanje i razvoj za neke vrste, a nepovoljne za druge. I kao rezultat, stvaraju se novi brojčani odnosi između vrsta, hranidbeni lanci, postoje prilagodbe potrebne za postojanje organizama u modificiranom okolišu. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ljudske radnje obogaćuju ili osiromašuju zajednice. Utjecaj antropogenog faktora u prirodi mora biti svjestan i slučajan, odnosno nesvjestan. Čovjek, oranjem netaknutih i neobrađenih zemljišta, stvara poljoprivredne površine (agrocenoze), pokazuje visokoproduktivne oblike otporne na bolesti, jedne naseljava, a druge uništava. Ti su utjecaji često pozitivni, ali često negativan lik, na primjer: nepromišljeno preseljenje mnogih životinja, biljaka, mikroorganizama, predatorsko uništavanje niza vrsta, onečišćenje okoliša itd.
Čovjek može izravno i neizravno utjecati na životinje i vegetaciju Zemlje. Raznolikost moderni oblici Utjecaj čovjeka na vegetaciju prikazan je u tablici. 4.
Dodamo li navedenom utjecaj čovjeka na životinje: ribolov, njihovu aklimatizaciju i reaklimatizaciju, razne oblike usjeva i stočarstva, mjere zaštite bilja, zaštitu rijetkih i egzotične vrste itd., onda samo jedno nabrajanje ovih utjecaja na prirodu pokazuje grandioznost antropogenog faktora.
Promjene se ne događaju samo u velikim razmjerima, već i na primjeru određene vrste. Dakle, u razvijenim zemljama, na usjevima žitarica, pšenični trips, žitne lisne uši, neke vrste stjenica (na primjer, štetne kornjače), razne vrste stabljičnih buha, pachyderm i drugi počeli su se razmnožavati u velikim količinama. Mnoge od tih vrsta postale su dominantne, a vrste koje su prije postojale ovdje nestale su ili su gurnute u ekstremne uvjete. Promjene su utjecale ne samo na floru i faunu, već i na mikrofloru i mikrofaunu, promijenile su se mnoge karike u prehrambenim lancima.
Tablica 4
Glavni oblici ljudskog utjecaja na biljke i biljke
Ljudska aktivnost uzrokuje niz adaptivnih reakcija organizama. Pojava korova, uzputnog bilja, štetočina i sličnih posljedica je prilagodbe organizama ljudskim aktivnostima u prirodi. Pojavili su se organizmi koji su djelomično ili potpuno izgubili kontakt sa slobodnom prirodom, na primjer, žižak, brašnari i drugi. Puno domaće vrste prilagođavaju se ne samo životu u uvjetima agrocenoza, već razvijaju posebne adaptivne značajke strukture, stječu razvojne ritmove koji odgovaraju životnim uvjetima u kultiviranim površinama, sposobni su izdržati žetvu, razne agrotehničke mjere (sustav obrade tla, plodored), kemijske sredstva za suzbijanje štetočina.
Kao odgovor na ljudske kemijske tretmane usjeva, mnogi organizmi su razvili otpornost na različite insekticide, zbog pojave posebnih, modificiranih kemijski sastav lipida, sposobnost masnog tkiva da otopi i zagrije značajnu količinu otrova u sebi, kao i zbog povećane enzimske reakcije u metabolizmu organizama, sposobnost pretvaranja otrovnih tvari u neutralne ili neotrovne. Prilagodbe u organizmima povezane s ljudskim aktivnostima uključuju sezonske migracije sjenica iz šume u grad i natrag.
Primjer utjecaja antropogenog faktora je sposobnost čvoraka da zauzmu kućice za ptice za gnijezda. Čvorci više vole umjetne kućice čak i kada se u blizini nalazi šupljina u stablu. A takvih je primjera mnogo, svi pokazuju da je utjecaj čovjeka na prirodu snažan ekološki čimbenik.
Pitanja za raspravu
1. Što je biotička struktura ekosustava?
2. Navedite glavne oblike intraspecifičnih odnosa organizama.
3. Navedite glavne oblike međuvrsnih odnosa organizama.
6. Koji mehanizmi omogućuju živim organizmima da kompenziraju učinke okolišnih čimbenika?
7. Nabrojite glavna područja čovjekove djelatnosti u prirodi.
8. Navedite primjere izravnih i neizravnih antropogenih utjecaja na stanište živih organizama.
Teme izvješća
1. Vrste međudjelovanja i odnosa među organizmima
3. Ekologija i čovjek.
4. Klima i ljudi
RADIONICA 4
EKOLOGIJA STANOVNIŠTVA
Cilj je proučavanje populacijske (populacijsko-vrstske) razine biološke organizacije. Poznavati strukturu populacija, dinamiku populacije, imati predodžbu o stabilnosti i održivosti populacija.
1. Pojam populacije
Organizmi iste vrste u prirodi uvijek su predstavljeni ne pojedinačno, već određenim organiziranim skupovima - populacijama. Populacije (od latinskog populus - populacija) su skup jedinki jedne biološke vrste koje dugo vremena nastanjuju određeni prostor, imaju zajednički genski fond, sposobnost slobodnog križanja i u određenoj mjeri izolirane od drugih populacija ovog područja. vrsta.
Jedna vrsta organizama može uključivati nekoliko, ponekad i mnogo populacija. Ako se predstavnici različitih populacija iste vrste stave u iste uvjete, oni će zadržati svoje razlike. Istodobno, pripadnost istoj vrsti pruža mogućnost dobivanja plodnog potomstva od predstavnika različitih populacija. Populacija je elementarni oblik postojanja i evolucije vrste u prirodi.
Spajanje organizama iste vrste u populaciju otkriva njihova kvalitativno nova svojstva. Od odlučujuće važnosti su brojnost i prostorni raspored organizama, spolni i dobni sastav, priroda odnosa među jedinkama, razgraničenje ili kontakti s drugim populacijama ove vrste itd. U usporedbi sa životnim vijekom pojedinog organizma, populacija može postojati jako dugo.
Istodobno, populacija ima i sličnosti s organizmom kao biosustavom, budući da ima određenu strukturu, genetski program za samoreprodukciju te sposobnost autoregulacije i prilagodbe.
Proučavanje populacija važna je grana moderne biologije na sjecištu ekologije i genetike. Praktična vrijednost populacijska biologija je u biti da su populacije prave jedinice iskorištavanja i zaštite prirodnih ekosustava. Interakcija ljudi s vrstama organizama koje su u prirodnom okolišu ili pod gospodarskom kontrolom posredovana je, u pravilu, populacijama. To su sojevi patogenih ili korisnih mikroba, sorte kultiviranih biljaka, pasmine uzgojenih životinja,
populacije komercijalnih riba, itd. Ne manje važna je činjenica da se mnogi obrasci populacijske ekologije primjenjuju na ljudske populacije.
2. Struktura stanovništva
Populaciju karakterizira određena strukturna organizacija - omjer skupina jedinki prema spolu, dobi, veličini, genotipu, rasporedu jedinki po teritoriju itd. U tom smislu razlikuju se različite strukture stanovništva: spolna, dobna, brojna, genetska, prostorno-etološka itd.
Domaćin na ref.rf
Struktura populacije formira se, s jedne strane, na temelju općih bioloških svojstava vrste, s druge strane, pod utjecajem okolišnih čimbenika, ᴛ.ᴇ. je prilagodljiv.
Spolna struktura (spolni sastav) – odnos muškaraca i žena u populaciji. Spolna struktura karakteristična je samo za populacije dvodomnih organizama. Teoretski, omjer spolova trebao bi biti isti: 50% ukupnog broja trebali bi biti mužjaci, a 50% ženke. Stvarni omjer spolova ovisi o djelovanju različitih okolišnih čimbenika, genetskih i fiziološke značajke ljubazan.
Postoje primarni, sekundarni i tercijarni odnosi. Primarni omjer je omjer koji se promatra tijekom stvaranja spolnih stanica (gameta). Obično je to 1:1. Taj je omjer posljedica genetskog mehanizma određivanja spola. Sekundarni omjer - omjer opažen pri rođenju. Tercijarni omjer - omjer opažen kod odraslih spolno zrelih jedinki.
Na primjer, kod osoba u sekundarnom omjeru donekle prevladavaju dječaci, u tercijarnom omjeru - žene: na 100 dječaka rađa se 106 djevojčica, do 16-18 godina, zbog povećane smrtnosti muškaraca, ovaj se omjer izravnava i do u dobi od 50 godina na 100 žena dolazi 85 muškaraca, a u dobi od 80 godina - 50 muškaraca na 100 žena.
Neke ribe (str.
Domaćin na ref.rf
Pecilia) razlikuju tri vrste spolnih kromosoma: Y, X i W, od kojih kromosom Y nosi muške gene, a kromosomi X i W nose ženske gene, ali različitog stupnja ʼʼsnageʼʼ. Ako genotip jedinke ima oblik YY, tada se razvijaju mužjaci, ako XY - ženke, ako WY, tada se, na temelju uvjeta okoline, razvijaju spolne karakteristike muškarca ili ženke.
U populacijama sabljarki omjer spolova 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%.
Dobna struktura (dobni sastav) - odnos u populaciji jedinki različitih dobnih skupina. Apsolutni dobni sastav izražava brojnost pojedinih dobnih skupina u određenom trenutku. Relativni dobni sastav izražava udio ili postotak pojedinaca određene dobne skupine u odnosu na ukupnu populaciju. Dobni sastav određen je brojnim svojstvima i značajkama vrste: vremenom do puberteta, očekivanim životnim vijekom, trajanjem sezone parenja, smrtnošću itd.
S obzirom na ovisnost o sposobnosti razmnožavanja jedinki, razlikuju se tri skupine: predproduktivna (jedinke koje još nisu sposobne za reprodukciju), reproduktivne (jedinke koje se više ne mogu razmnožavati) i postreproduktivne (jedinke koje se više ne mogu razmnožavati).
Dobne skupine 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.
Dobna struktura stanovništva izražava se dobnim piramidama.
Prostorno-etološka struktura - priroda distribucije jedinki unutar areala. Ovisi o karakteristikama okoliša i etologiji (osobinama ponašanja) vrste.
Tri su osnovna tipa rasporeda jedinki u prostoru: jednoličan (pravilan), neravnomjeran (zbirni, skupni, mozaički) i slučajan (difuzan).
Jednoliku distribuciju karakterizira jednaka udaljenost svake jedinke od svih susjednih. Karakterističan je za populacije koje egzistiraju u uvjetima ravnomjerne distribucije okolišnih čimbenika ili se sastoje od jedinki koje međusobno pokazuju antagonizam.
Neravnomjerna distribucija očituje se u formiranju skupina jedinki, između kojih ostaju velika nenaseljena područja. Tipično je za populacije koje žive u uvjetima neravnomjerne raspodjele čimbenika okoliša ili se sastoje od jedinki koje vode grupni (krdni) način života.
Slučajna distribucija se izražava u nejednakoj udaljenosti između jedinki. Posljedica je probabilističkih procesa, heterogenosti okoline i slabih društvenih veza među pojedincima.
Prema načinu 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 teritoriju u potrazi za hranom ili skloništem, sposobnost stvaranja zaliha hrane (vjeverice, poljski miševi). Njegovi nedostaci uključuju iscrpljivanje izvora hrane pri pretjerano visokoj gustoći naseljenosti.
Prema obliku zajedničkog postojanja životinja, razlikuju se usamljeni način života, obitelj, kolonije, jata, stada. Samotnjački način života očituje se u činjenici da su jedinke u populacijama neovisne i izolirane jedna od druge (ježevi, štuke itd.). Međutim, to je karakteristično samo za određene faze životnog ciklusa. U prirodi se ne događa potpuno usamljeno postojanje organizama, jer bi u tom slučaju reprodukcija bila nemoguća. Obiteljski stil života uočen je u populacijama s pojačanim vezama između roditelja i potomaka (lavovi, medvjedi, itd.). Kolonije - grupna naselja sjedilačkih životinja, dugotrajna i nastala samo za sezonu razmnožavanja (loons, pčele, mravi itd.). Čopori su privremena udruženja životinja koja olakšavaju obavljanje bilo koje funkcije: zaštita od neprijatelja, dobivanje hrane, migracija (vukovi, haringe itd.). Krda su duža od čopora, odnosno stalne zajednice životinja, u kojima se u pravilu obavljaju sve vitalne funkcije vrste: zaštita od neprijatelja, dobivanje hrane, selidba, razmnožavanje, uzgoj mladunaca itd. (jeleni, zebre itd.).
Genetska struktura – omjer u populaciji različitih genotipova i alela. Ukupnost gena svih jedinki u populaciji naziva se genski fond. Genofond karakteriziraju učestalosti alela i genotipova. Frekvencija alela je njegov udio u ukupnosti alela određenog gena. Zbroj frekvencija svih alela jednak je jedan: p+q=l,
gdje je p udio dominantnog alela (A); q je udio recesivnog alela (a).
Poznavajući učestalosti alela, moguće je izračunati učestalosti genotipova u populaciji:
(p + q) 2 \u003d p 2 + 2pq + q 2 \u003d 1, gdje su p i q frekvencije dominantnih i recesivnih alela, p je frekvencija homozigotnog dominantnog genotipa (FF), 2pq je učestalost heterozigotnog dominantnog genotipa (Aa), q - učestalost homozigotnog recesivnog genotipa (aa).
Na temelju zakon Hardy-Weinberg, relativne učestalosti alela u populaciji ostaju nepromijenjene iz generacije u generaciju. Hardy-Weinbergov zakon vrijedi ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:
Stanovništvo je brojno;
U populaciji dolazi do slobodnog križanja;
Nema selekcije;
Ne pojavljuju se nove mutacije;
Ne postoji migracija novih genotipova u ili iz populacije. Očito je da populacije koje zadovoljavaju ove uvjete u
dugo vremena, ne postoji u prirodi. Na populacije uvijek utječu vanjski i unutarnji čimbenici koji narušavaju genetsku ravnotežu. Dugoročna i usmjerena promjena genotipskog sastava populacije, njezinog genotipa
BIOTIČKI ČIMBENICI - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "BIOTIČKI ČIMBENICI" 2017., 2018.
Komenzalizam je koegzistencija različitih organizama, kada jedan organizam, nastanivši se u tijelu drugog i hraneći se na njegov račun, ne šteti nosaču (bakteriji u ljudskom crijevu). Kod amenzalizma jedan od koegzistirajućih organizama trpi štetu, dok je drugi indiferentan prema utjecaju prvog (penicilij ubija bakterije koje na njega ne mogu djelovati).
Simbioza su svi oblici suživota organizama različitih vrsta. I obostrano koristan suživot organizama koji pripadaju različite vrste naziva se uzajamnost. Primjer je činjenica odnosa između mahunarki i kvržičnih bakterija koje fiksiraju dušik koje žive na njihovom korijenskom sustavu. Korijenje viših biljaka slično djeluje s micelijem šampinjona. I ti i drugi organizmi primaju jedni od drugih tvari potrebne za život.
Natjecanje je vrsta interakcije u kojoj se biljke iste ili različite vrste mogu međusobno natjecati za resurse okolnog prostora - vodu, rasvjetu, hranjive tvari, položaj itd. U ovom slučaju, potrošnja određenih resursa od strane nekih organizama smanjuje njihovu dostupnost drugima.
Primjer intraspecifične konkurencije – umjetna šuma borova gdje se stabla iste dobi natječu za svjetlo. Ona stabla koja ne prate brži rast mnogo lošije rastu u sjeni, a mnoga od njih umiru. Međuvrsno natjecanje može se pratiti među biljnim vrstama i rodovima koji su bliski po potrebama i dio su iste skupine, 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 okus. S vremenom to dovodi do temeljnih promjena u sastavu vrsta vegetacije na ovom području. Neke biljke imaju obrambenu zaštitu od ishrane životinja, kao što je izlučivanje otrovne tvari, modificirano lišće-bodlje, trnje na stabljici. Rijetke vrste biljke mesožderke, kao što su rosika, nepentes, mogu se hraniti životinjama (kukcima).
Također treba napomenuti da neizravni odnosi među organizmima nisu manje važni od izravnih odnosa za život i opstanak biljaka različitih vrsta. Dakle, kukci i neke male ptice oprašuju cvjetnice. A razmnožavanje sjemenkama mnogih vrsta angiospermi bez sudjelovanja životinja bilo bi nemoguće.
