Antropogeni, biotički i abiotički čimbenici okoliša. Abiotički čimbenici, biotički čimbenici okoliša: primjeri
Uvod
Svaki dan vi, žureći svojim poslom, hodate ulicom, drhteći od hladnoće ili znojeći se od vrućine. I nakon radnog dana otiđite u trgovinu, kupite hranu. Napuštajući trgovinu, žurno zaustavite minibus koji prolazi i nemoćno se spustite do najbližeg praznog sjedala. 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 utjecaja nežive prirode. Svaka od ovih vrsta utjecaja ima svoju oznaku. Dakle, postoje samo tri vrste utjecaja na okoliš. To su antropogeni, biotički i a biotički čimbenici. Pogledajmo svaki od njih i njegov utjecaj na prirodu.
1. Antropogeni čimbenici – utjecaj na prirodu svih oblika ljudske djelatnosti
Kad se spomene ovaj pojam, ne pada na pamet niti jedna pozitivna misao. Čak i kada ljudi čine nešto dobro za životinje i biljke, to je zbog posljedica prethodno učinjenih loših stvari (primjerice, krivolov).
Antropogeni čimbenici (primjeri):
- Isušivanje močvara.
- Gnojidba polja pesticidima.
- Krivolov.
- Industrijski otpad (fotografija).
Izlaz
Kao što vidite, osoba u osnovi samo šteti okolišu. A zbog povećanja gospodarske i industrijske proizvodnje više ne pomažu ni mjere zaštite okoliša koje su pokrenuli rijetki volonteri (stvaranje rezervata, ekološki skupovi).
2. Biotički čimbenici – utjecaj divljači na razne organizme
Jednostavno rečeno, ovo je međudjelovanje biljaka i životinja. Može biti i pozitivno i negativno. 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 naseljavanja i može jesti ostatke hrane ili proizvode svoje životne aktivnosti. Istodobno, vlasniku ne donosi nikakvu štetu ili korist. Općenito, mali neupadljivi dodatak.
Biotički čimbenici (primjeri):
Suživot riba i koraljnih polipa, bičevih protozoa i insekata, drveća i ptica (npr. djetlića), čvoraka i nosoroga.
Izlaz
Unatoč činjenici da biotički čimbenici mogu biti štetni za životinje, biljke i ljude, od njih ima i vrlo velike koristi.
3. Abiotički čimbenici – utjecaj nežive prirode na razne organizme
Da, i neživa priroda također igra važnu ulogu u životnim procesima životinja, biljaka i ljudi. Možda je najvažniji abiotički čimbenik vrijeme.
Abiotički čimbenici: primjeri
Abiotički čimbenici su temperatura, vlažnost, osvijetljenost, salinitet vode i tla, kao i zračni okoliš i njegov plinoviti sastav.
Izlaz
Abiotički čimbenici mogu štetiti životinjama, biljkama i ljudima, ali ipak najviše koriste njima.
Ishod
Jedini faktor koji nikome ne koristi je antropogenost. Da, čovjeku također ne donosi ništa dobro, iako je siguran da mijenja prirodu za svoje dobro i ne razmišlja 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 poput filma u kojem nema sporednih uloga, sve su one glavne. Sada zamislite da su neki od njih uklonjeni. Što se događa u filmu? Tako je to u prirodi: ako nestane i najmanje zrno pijeska, srušit će se velika građevina Života.
Predavanje #6
Pojam, vrste biotičkih čimbenika.
Biotički čimbenici kopnenog i vodenog okoliša, tla
Biološki aktivne tvari živih organizama
Antropogeni čimbenici
Koncept ograničavajućeg faktora. Liebigov zakon minimuma, Shelfordov zakon
Specifičnosti utjecaja antropogenih čimbenika na organizam
Klasifikacija organizama u odnosu na čimbenike okoliša
Biotički čimbenici
Opći obrasci interakcije između organizama i okolišnih čimbenika
1. Biotički čimbenici
Neizravne interakcije leže u činjenici da neki organizmi stvaraju okoliš u odnosu na druge, a prioritet ovdje pripada, naravno, fotosintetskim biljkama. Na primjer, dobro je poznata lokalna i globalna funkcija šuma koje stvaraju okoliš, uključujući njihovu ulogu u zaštiti tla i polja te zaštiti voda. Neposredno u šumskim uvjetima stvara se osebujna mikroklima koja ovisi o morfološkim karakteristikama drveća i koja ovdje omogućuje život specifičnim šumskim životinjama, zeljastim biljkama, mahovinama itd. Uvjeti stepa čionica predstavljaju potpuno različite režimi abiotskih čimbenika. U akumulacijama i potocima biljke su glavni izvor tako važne abiotičke komponente okoliša kao što je kisik.
Istodobno, biljke služe kao izravno stanište za druge organizme. Na primjer, u tkivima stabla (u drvu, liku, 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 beskralješnjaci, a šupljine drveća uobičajeno su stanište brojnih sisavaca i ptica. Za mnoge vrste potajno živih životinja, 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 homotipski (od grč. homos- identične) reakcije, odnosno interakcije između pojedinaca 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), manje ili više ograničenim rasponom izvora hrane (uski ili široki oligofagi) ili mnogim vrstama, koristeći ne samo biljni, nego i životinjska tkiva. (polifagi) za hranu. Potonji uključuju, na primjer, mnoge ptice koje mogu jesti i kukce 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 grabežljivac, odnosno izravno progon i jedenje nekih vrsta od strane drugih, na primjer, kukaca od strane ptica, biljojeda kopitara od grabežljivaca mesoždera, sitnih riba većih itd. Predatorstvo je široko rasprostranjeno. među beskralježnjacima - kukci, paukovi, crvi itd.
Drugi oblici interakcije između organizama uključuju dobro poznato oprašivanje biljaka životinjama (kukcima); forezija, t.j. prijenos jedne vrste na drugu (na primjer, sjemenke biljaka ptica i sisavaca); komenzalizam (zajednica), kada se neki organizmi hrane ostacima hrane ili izlučevinama drugih, primjer za to su hijene i supovi koji proždiru ostatke hrane od lavova; sinoikiu (kohabitacija), na primjer, korištenje staništa (jame, gnijezda) od strane nekih životinja drugih 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. Dakle, razlikuje se intraspecifično i međuvrsno natjecanje. Međuvrsnom konkurencijom smatra se, osim toga, želja jedne vrste da istisne drugu vrstu (konkurenta) iz određenog staništa.
Međutim, teško je pronaći stvarne dokaze konkurencije u prirodnim (a ne eksperimentalnim) uvjetima. Naravno, dvije različite jedinke iste vrste mogu pokušati oduzeti komadiće mesa ili druge hrane jedna drugoj, no 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 izbačeno u prirodno okruženje ne zbog kompetitivnih težnji drugoga, već jednostavno zato što je lošije prilagođeno drugim čimbenicima.Tipičan primjer je „konkurencija“ za svjetlo između crnogoričnog i listopadnog stabla. vrste u mladim sastojinama.
Listopadna stabla (jasika, breza) u rastu nadmašuju bor ili smreku, 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 (kemijskih preparata za uništavanje zeljastih i grmolikih biljaka), u pravilu, nije doveo do "pobjede" četinjača, budući da ne samo svjetlosni dodatak, ali i mnogi drugi čimbenici (kao što su biotički i abiotički) nisu zadovoljili njihove zahtjeve.
Sve te okolnosti čovjek mora uzeti u obzir pri gospodarenju divljači, pri iskorištavanju životinja i biljaka, odnosno pri ribarenju 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 uključuje, prije svega, zelene biljke koje izvlače hranjive tvari iz tla i vraćaju ih natrag zajedno s umirućim tkivima.
No, u procesima stvaranja tla odlučujuću ulogu imaju živi organizmi koji nastanjuju tlo (pedobionti): mikrobi, beskralješnjaci itd. Mikroorganizmi imaju vodeću ulogu u pretvorbi kemijskih spojeva, migraciji kemijskih elemenata i biljaka. ishrana.
Primarno uništavanje mrtve organske tvari provode beskralješnjaci (crvi, mekušci, kukci itd.) u procesu hranjenja i izlučivanja probavnih produkata u tlo. Fotosintetska fiksacija ugljika u tlu se u nekim tipovima tla provodi mikroskopskim zelenim i modrozelenim algama.
Mikroorganizmi tla provode glavno uništavanje minerala i dovode do stvaranja organskih i mineralnih kiselina, lužina, luče 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 godišnje. Također treba napomenuti da je fiksacija dušika u pravilu simbiotska (zajedno s biljkama) koju provode kvržice koje se nalaze na korijenu biljaka.
Biološki aktivne tvari živih organizama
Među ekološkim čimbenicima biotičke prirode su kemijski spojevi koje aktivno proizvode živi organizmi. To su, posebice, 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 emitira oko 2 kg hlapljivih tvari dnevno, crnogorice - do 5 kg, kleka - oko 30 kg. Stoga zrak šumskih ekosustava ima najvažniju sanitarno-higijensku vrijednost, ubijajući mikroorganizme koji uzrokuju 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.
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 koje imaju sposobnost ubijanja mikroba (ili sprječavanja njihovog rasta) nazivaju se antibioticima; 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, privlačećih, signalizirajućih i ubijajućih tvari. Među njima su mnogi paučnjaci (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 vrste hrane po mirisu, potkornjaci, posebice, lete samo do umirućeg stabla, prepoznajući ga po sastavu hlapljivih smolnih terpena.
Antropogeni čimbenici okoliša
Cjelokupna povijest znanstvenog i tehnološkog napretka spoj je čovjekove transformacije prirodnih čimbenika okoliša za vlastite potrebe i stvaranja novih koji dotad nisu postojali u prirodi.
Topljenje metala iz ruda i proizvodnja opreme nemogući su bez stvaranja visokih temperatura, tlakova 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 patogena. Moderna zdravstvena zaštita nezamisliva je bez kemo- i fizioterapije. Ovi se primjeri mogu množiti.
Postignuća znanstvenog i tehnološkog napretka počela su se koristiti u političke i gospodarske svrhe, što se izrazito očitovalo u stvaranju posebnih okolišnih čimbenika koji utječu na osobu i njezinu imovinu: od vatrenog oružja do sredstava masovnog fizičkog, kemijskog i biološkog utjecaja. U ovom slučaju možemo izravno govoriti o ukupnosti antropotropnih (tj. usmjerenih na ljudsko tijelo), a posebno antropocidnih čimbenika okoliša koji uzrokuju onečišćenje okoliša.
S druge strane, uz takve namjenske čimbenike, u procesu eksploatacije i prerade prirodnih resursa neminovno nastaju sporedni kemijski spojevi i zone visoke razine fizikalnih čimbenika. U nekim slučajevima ti procesi mogu biti grčevite prirode (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 se sada ostvaruje u gore navedenom sustavu – sigurnost života.
U pojednostavljenom obliku, indikativna klasifikacija antropogenih čimbenika okoliša prikazana je na sl. jedan.
Riža. 1. Klasifikacija antropogenih čimbenika okoliša
2. Opći obrasci interakcije između organizama i okolišnih čimbenika
Svaki okolišni čimbenik je dinamičan, promjenjiv u vremenu i prostoru.
Topla sezona s pravilnom periodičnošću zamjenjuje se hladnom; Tijekom dana primjećuju se manje ili više široka kolebanja temperature, osvijetljenosti, vlažnosti, jačine vjetra itd. Sve su to prirodne, fluktuacije okolišnih čimbenika, ali čovjek je sposoban i na njih utjecati. Utjecaj antropogene 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 tlu.
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 sposoban preživjeti i proizvesti održivo potomstvo. Zahtjevi i otpornost jedne ili druge vrste organizma na čimbenike okoliša određuju granice geografske zone unutar koje može živjeti, tj. 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, već mnogim čimbenicima okoliša - i biotičkim i abiotičkim, a svaki je čimbenik potreban tijelu u određenim količinama ili dozama. Biljke trebaju značajne količine vlage, hranjivih tvari (dušik, fosfor, kalij), ali druge tvari, poput bora ili molibdena, potrebne su u zanemarivim količinama. Ipak, nedostatak ili odsutnost bilo koje tvari (i makro i mikroelemenata) negativno utječe na stanje tijela, čak i ako su sve ostale prisutne u potrebnim količinama. Jedan od utemeljitelja poljoprivredne kemije, njemački znanstvenik Justus Liebig (1803-1873), formulirao je teoriju mineralne prehrane biljaka. Utvrdio je da razvoj biljke ili njezino stanje ne ovisi o onim kemijskim elementima (ili tvarima), odnosno čimbenicima koji su u tlu prisutni u dovoljnim količinama, već o onima koji nisu dovoljni. Primjerice, 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 tvari u tlu manji nego što je potrebno određenoj biljci, tada će se razvijati abnormalno, sporo ili će imati patološka odstupanja. Yu. Liebig je rezultate svojih istraživanja formulirao u obliku temeljnog zakon minimuma.
Tvar prisutna u minimumu kontrolira prinos, određuje njegovu veličinu i stabilnost tijekom vremena.
Naravno, zakon minimuma vrijedi ne samo za biljke, već i za sve žive organizme, pa tako i za ljude. Poznato je da se u nekim slučajevima nedostatak bilo kojeg elementa u tijelu mora nadoknaditi upotrebom mineralne vode ili vitamina.
Neki znanstvenici dodatnu posljedicu izvode iz zakona minimuma, prema kojem je organizam u stanju u određenoj mjeri jednu manjkavu tvar zamijeniti drugom, odnosno nadoknaditi nedostatak jednog čimbenika prisutnošću drugog – funkcionalno. ili fizički blizu. Međutim, te su mogućnosti iznimno 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 očituje u sklonosti kožnim osipima. , upala dišnih puteva 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 koju tijelo zahtijeva, može dovesti do neželjenih pojava. posljedice za tijelo.
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, 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 iona, odnosno na kiselost medija (pH).
Analizirajmo što se događa s organizmom u uvjetima dinamike režima jednog ili drugog ekološkog čimbenika. Ako bilo koju životinju ili biljku stavite u pokusnu komoru i promijenite temperaturu zraka u njoj, tada će se promijeniti stanje (svi životni procesi) organizma. U tom slučaju će se otkriti neka najbolja (optimalna) razina ovog faktora (Topt) za organizam. pri čemu će njegova aktivnost (A) biti maksimalna (slika 2.). Ali ako faktorski režimi odstupaju od optimalnog s jedne ili druge (veće ili manje) strane, tada će se aktivnost smanjiti. Po dostizanju određenog maksimuma odn minimalna vrijednost faktor će postati nespojiv sa životnim procesima. U tijelu će se dogoditi promjene koje uzrokuju njegovu smrt. Ove razine će stoga 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 šira amplituda fluktuacija faktora, pri kojoj organizam može ostati održiv, to je veća njegova stabilnost, odnosno tolerancija na jedan ili drugi čimbenik (od lat. tolerancija- strpljenje).
Riža. 2. Utjecaj čimbenika okoliša na tijelo
Stoga se riječ "tolerantan" prevodi kao stabilan, tolerantan, a tolerancija se može definirati kao sposobnost organizma da izdrži 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 okolišni čimbenik.
U ovoj formulaciji zakon se može ilustrirati modificiranom krivuljom (slika 2, b), gdje vodoravna os ne prikazuje temperaturu, već razne druge čimbenike, fizičke i kemijske. Za organizam nije važan samo raspon promjene faktora, već i brzina kojom se faktor mijenja. Poznati su pokusi kada su, uz nagli pad temperature zraka od +15 do -20 °C, gusjenice nekih leptira uginule, a uz polagano, postupno hlađenje, uspjele su se vratiti u život nakon mnogo nižih temperatura. Zakon je formuliran na način da vrijedi za svaki okolišni čimbenik. Općenito, ovo je istina. No moguće su i iznimke, kada možda nema gornje ili donje granice stabilnosti. U nastavku ćemo razmotriti konkretan primjer takve iznimke.
Međutim, zakon tolerancije ima 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 stavljaju potpuno različita značenja.
Vjeruje se, na primjer, da okolišni čimbenik igra ulogu ograničavajućeg čimbenika ako ga nema ili je iznad ili ispod kritične razine (Dajo, 1975., str. 22); drugo tumačenje je da je ograničavajući čimbenik 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 natjecanje (Riklefs, 1979., str. 255). Prema Odumu (1975, str. 145), svako stanje koje se približava ili prelazi granice tolerancije je ograničavajući čimbenik. Dakle, za anaerobne organizme kisik se smatra ograničavajućim čimbenikom, 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. Istovremeno, stvarni raspon otpornosti organizma je mnogo uži. Ako se u pokusu modus faktora odstupi od Topta, tada će se vitalno stanje organizma (A) smanjiti, a pri određenim gornjim ili nižim vrijednostima faktora doći će do nepovratnih patoloških promjena u pokusnom organizmu. Tijelo će prijeći 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 tijekom radnog staža izloženi štetnim kemikalijama, buci, vibracijama i sl., razvijaju se profesionalne bolesti. Dakle, prije nego što faktor ima smrtonosni učinak na organizam, možda ograničava njegovo vitalno stanje.
Svaki okolišni čimbenik koji je dinamičan u vremenu i prostoru (fizički, kemijski, biološki) može biti i smrtonosan i ograničavajući, ovisno o svojoj veličini. To daje osnovu za formuliranje sljedećeg postulata koji ima značenje zakona.
Bilo koji element okoliša može djelovati kao ograničavajući čimbenik okoliša ako njegova razina uzrokuje nepovratne patološke promjene u organizmu i prebacuje ga (organizam) u nepovratno pesimalno stanje iz kojeg organizam nije u stanju izaći, čak i ako je razina ovaj faktor se 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.
Naime, zakon ograničavajućeg faktora može se smatrati posebnim slučajem općenitijeg zakona – zakona tolerancije, te mu se može dati sljedeća primijenjena formulacija.
Svaki živi organizam ima gornje i donje granice (granice) otpornosti na bilo koji okolišni čimbenik, iznad kojih taj čimbenik uzrokuje nepovratna, trajna funkcionalna odstupanja u tijelu u određenim organima i fiziološkim (biokemijskim) procesima, a da ne dovodi izravno do smrti.
Razmatrane i ilustrirane pravilnosti na slici 2 a, b predstavljaju opću teoriju. Ali podaci dobiveni u stvarnom eksperimentu, u pravilu, ne dopuštaju konstruiranje takvih idealno simetričnih krivulja: 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 slici. 3. Sukladno tome, pesimalni dijelovi krivulja tolerancije bit će više ili manje "strmi". Dakle, za organizme koji vole toplinu, čak i neznatno smanjenje temperature okoliša može imati štetne (i nepovratne) posljedice na njihovo stanje, dok će porast temperature dati polagani, postupni učinak.
Navedeno se ne odnosi samo na temperaturu okoliša, već i na druge čimbenike, kao što su sadržaj određenih kemikalija u vodi, tlak, vlažnost itd. Štoviše, kod vrsta koje se razvijaju transformacijom (mnogi vodozemci, člankonošci), tolerancija na iste čimbenici u različitim fazama ontogeneze mogu biti različiti.
Doživite kumulativni učinak raznih uvjeta. Abiotički čimbenici, biotički i antropogeni čimbenici utječu na značajke njihova života i prilagodbe.
Što su okolišni čimbenici?
Sva stanja nežive prirode nazivaju se abiotičkim čimbenicima. To je, na primjer, količina sunčevog zračenja ili vlage. Biotički čimbenici uključuju sve vrste interakcija između živih organizama. Posljednjih godina ljudska aktivnost ima sve veći utjecaj na žive organizme. Ovaj faktor je antropogen.
Abiotski čimbenici okoliša
Djelovanje neživih čimbenika ovisi o klimatskim uvjetima stanište. Jedna 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.
Abiotički čimbenici također uključuju temperaturu i vlažnost zraka. O njima posebno ovisi raznolikost vrsta i sezona rasta biljaka životni ciklusživotinje. Živi se organizmi na različite načine prilagođavaju tim čimbenicima. Na primjer, većina kritosjemenjača odbacuje lišće za zimu kako bi izbjegla prekomjerni gubitak vlage. Pustinjske biljke imaju koje doseže znatne dubine. To im osigurava potrebnu količinu vlage. Jaglaci imaju vremena izrasti i procvjetati za nekoliko proljetnih tjedana. A razdoblje suhog ljeta i hladne zime s malo snijega doživljavaju 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 i 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 blagim očitovanjem 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 više čimbenika istodobno je manifestacija sinergije. Dakle, ako u tlu ima dovoljno vlage, biljke počinju bolje apsorbirati i dušik i sunčevo zračenje. Abiotički 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 uključuju različite oblike utjecaja živih organizama jedni na druge. Oni također mogu biti izravni i neizravni i izgledati prilično polarno. U određenim slučajevima organizmi nemaju učinka. Ovo je tipična manifestacija neutralizma. Ovaj rijetka stvar razmatra se samo u slučaju potpune odsutnosti izravne interakcije organizama jedni s drugima. Živeći u zajedničkoj biogeocenozi, vjeverice i losovi ne komuniciraju ni na koji način. Međutim, na njih utječe opći kvantitativni omjer u biološkom sustavu.
Primjeri biotičkih čimbenika
Komensalizam je također biotički faktor. Na primjer, kada jeleni nose plodove čička, od toga ne dobivaju nikakvu korist ili štetu. Istodobno, 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 člankonožaca. A školjka morske anemone koristi se kao stan.
Bliža obostrano korisna kohabitacija je simbioza. Njegov klasični primjer su lišajevi. Ova skupina organizama je skup filamenata gljiva i stanica modrozelenih algi.
Biotički čimbenici, čije smo primjere razmotrili, mogu se nadopuniti grabežljivcem. U ovoj vrsti interakcije, organizmi jedne vrste hrana su za druge. U jednom slučaju, grabežljivci napadaju, ubijaju i jedu svoj plijen. U drugom se bave potragom za organizmima određenih vrsta.
Djelovanje antropogenih čimbenika
Abiotički čimbenici, biotički čimbenici Dugo vrijeme bili jedini koji utječu na žive organizme. Međutim, razvojem ljudskog društva njegov se utjecaj na prirodu sve 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 gospodarenje prirodom 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 vitalna aktivnost organizama uvelike ovisi o fluktuacijama temperature zraka. A u vodi isti pokazatelj nije toliko važan. Akcijski antropogeni faktor u ovaj trenutak je od posebne važnosti u svim staništima drugih živih organizama.
i prilagodbi organizama
Zasebna skupina može se identificirati čimbenici koji ograničavaju vitalnu aktivnost organizama. Nazivaju se ograničavajućim ili ograničavajućim. Za listopadne biljke abiotički čimbenici uključuju količinu sunčevog zračenja i vlage. Oni ograničavaju. U vodenom okolišu razina saliniteta i kemijski sastav su ograničavajući. Tako globalno zatopljenje dovodi do otapanja glečera. Zauzvrat, to podrazumijeva povećanje sadržaja slatke vode i smanjenje njezine slanosti. Kao rezultat toga, biljni i životinjski organizmi koji se ne mogu prilagoditi promjenama ovog čimbenika i prilagoditi se neizbježno umiru. Trenutno je globalno ekološki problemčovječanstvo.
Dakle, abiotički čimbenici, biotički čimbenici i antropogeni čimbenici zajedno djeluju na različite skupine živih organizama u staništima, regulirajući njihovu brojnost i životne procese, mijenjajući vrstno bogatstvo planeta.
BIOTIČKI ČIMBENICI
| Naziv parametra | Značenje |
| Tema članka: | BIOTIČKI ČIMBENICI |
| Rubrika (tematska kategorija) | Biologija |
Cilj je proučiti vrste interakcija i odnosa između organizama. Dajte definiciju zoogenih, fitogenih i antropogenih čimbenika.
Biotički čimbenici skup su utjecaja vitalne aktivnosti nekih organizama na druge. Među njima se obično razlikuju:
Utjecaj životinjskih organizama (zoogeni čimbenici),
Utjecaj biljnih organizama (fitogeni čimbenici),
Ljudski utjecaj (antropogeni čimbenici).
Djelovanje biotičkih čimbenika može se smatrati njihovim djelovanjem na okoliš, na pojedine organizme koji nastanjuju ovu okolinu ili djelovanje ovih čimbenika na cijele zajednice.
Postoje dvije vrste interakcije između organizama:
Interakcija između jedinki iste vrste je unutarvrsno natjecanje;
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 (protosuradnja, simbioza, uzajamnost);
2) korisno-neutralno (komensalizam - mamurluk, druženje, konak);
4) obostrano štetni (međuvrsni, kompetitivni, unutarvrsni).
Neutralizam - obje vrste su neovisne i nemaju nikakav utjecaj jedna na drugu;
- 
natjecanje - svaka od vrsta ima nepovoljan učinak na drugu vrstu. Vrste se natječu za hranu, sklonište, polaganje jaja i tako dalje. Obje vrste nazivaju se konkurentskim;
Mutualizam je simbiotski odnos u kojem obje kohabitirajuće vrste imaju koristi jedna drugoj;
Suradnja – obje vrste čine zajednicu. Nije obvezno, 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 drugome;
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), osim uzajamnosti, izdvajaju se simbioza i protokolarna suradnja.
Protokooperacija je jednostavna vrsta simbiotske veze. U ovom obliku suživot je povoljan za obje vrste, ali ne nužno za njih, ᴛ.ᴇ. je neophodan uvjet 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 tvari ili njihovih dijelova istog resursa. Na primjer, odnos između različitih vrsta bakterija u tlu-saprofita koji obrađuju različiti organska tvar od raspadnutih biljnih ostataka, te viših biljaka koje troše nastale mineralne soli.
Smještaj - korištenje od strane nekih vrsta drugih (njihovih tijela ili njihovih stanova) kao skloništa ili stanovanja.
1. Zoogeni čimbenici
Živi organizmi žive okruženi mnogim drugima, stupaju s njima u različite odnose, kako s negativnim tako i pozitivnim posljedicama za sebe, i u konačnici ne mogu postojati bez tog životnog okruženja. Komunikacija s drugim organizmima iznimno je važan uvjet za ishranu 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 čini njegovu biotičku okolinu. Svaka vrsta može postojati samo u takvom biotičkom okruženju, gdje veze s drugim organizmima osiguravaju normalne uvjete za njihov život. Iz toga slijedi da se različiti živi organizmi nalaze na našem planetu ne u bilo kojoj kombinaciji, već tvore određene zajednice, koje uključuju vrste prilagođene zajedničkom životu.
Interakcije između jedinki iste vrste očituju se u unutarvrsnoj konkurenciji.
Intraspecifično natjecanje. S unutarvrsnim natjecanjem između pojedinaca, održavaju se odnosi u kojima se oni nalaze
sposobni reproducirati i osigurati prijenos svojih inherentnih nasljednih svojstava.
Intraspecifično natjecanje očituje se u teritorijalnom ponašanju, kada npr. životinja brani svoje mjesto gniježđenja ili određeno područje u svojoj blizini. Dakle, u sezoni razmnožavanja ptica mužjak štiti određeni teritorij na koji osim svoje ženke ne dopušta niti jednu jedinku svoje vrste. Ista se slika može primijetiti kod mnogih riba (na primjer, ljepotica).
Manifestacija intraspecifične konkurencije je postojanje društvene hijerarhije kod životinja, koju karakterizira pojava dominantnih i podređenih pojedinaca u populaciji. Primjerice, kod svibskog kornjaša trogodišnje ličinke potiskuju jednogodišnje i dvogodišnje ličinke. To je razlog što se nicanje odraslih kornjaša zapaža samo jednom u tri godine, dok kod ostalih kukaca (primjerice, sijevačkih kukaca) stadij ličinke također traje tri godine, a nicanje odraslih jedinki događa se svake godine zbog nedostatak konkurencije 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 pojedinci nisu međusobno izravno povezani, a njihov zajednički život na istom teritoriju 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.
Međuvrsno natjecanje je aktivno traženje dviju ili više vrsta istog hranidbenog resursa, staništa. Natjecateljski odnosi u pravilu nastaju između vrsta sa sličnim ekološkim zahtjevima.
Natjecateljski odnosi su vrlo različiti – od izravne fizičke borbe do mirnog suživota.
Konkurencija je jedan od razloga zašto dvije vrste koje se neznatno razlikuju po specifičnostima prehrane, ponašanja, načina života itd. rijetko kohabitiraju u istoj zajednici. Ovdje je konkurencija u prirodi izravnog neprijateljstva. Najžešća konkurencija s nepredviđenim posljedicama nastaje 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, ima posebne uređaje.
Žrtve su također povijesno razvile zaštitna svojstva u obliku anatomskih, morfoloških, fizioloških, biokemijskih
značajke, na primjer, izrasline tijela, šiljci, bodlje, školjke, zaštitna boja, otrovne žlijezde, sposobnost brzog skrivanja, ukopavanja u labav tlo, izgradnje skloništa nedostupnih grabežljivcima, pribjegavanja signaliziranju 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 tipični polifagni grabežljivac.
Komensalizam. Odnosi u kojima jedan od partnera ima koristi, a da ne šteti drugome, kao što je ranije navedeno, nazivaju se komenzalizmom. Komensalizam, koji se temelji na konzumiranju ostataka hrane domaćina, naziva se i parazitizmom. Takvi su, na primjer, odnosi između lavova i hijena, skupljanja ostataka napola pojedene hrane ili morskih pasa s ljepljivom ribom.
Jasan primjer komenzalizma daju neke školjke koje se pričvršćuju za kožu kita. U isto vrijeme, Οʜᴎ dobivaju prednost - brže kretanje, a kit neće uzrokovati gotovo nikakve neugodnosti. Općenito, partneri nemaju zajedničkih interesa i svaki savršeno postoji za sebe. Istovremeno, takvi savezi obično olakšavaju nekom od sudionika kretanje ili dobivanje hrane, traženje skloništa itd.
2. Fitogeni čimbenici
Glavni oblici odnosa između biljaka:
2. Neizravni transbiotik (preko životinja i mikroorganizama).
3. Neizravna transabiotika (utjecaji koji stvaraju okoliš, natjecanje, alelopatija).
Izravne (kontaktne) interakcije između biljaka. Primjer mehaničke interakcije je oštećenje smreke i bora mješovite šume od zamašnog djelovanja breze.
na supstratnu biljku, ali samostalno postoje kao autotrofni organizmi.
Karakterističan primjer bliske simbioze, odnosno uzajamnosti između biljaka, je kohabitacija algi i gljiva, koje tvore poseban integralni organizam - lišaj.
Drugi primjer simbioze je kohabitacija viših biljaka s bakterijama, tzv. bakteriotrofija. Među mahunarkama (93% proučavanih vrsta) i mimozama (87%) raširena je simbioza s bakterijama kvržica – fiksatorima dušika.
Postoji simbioza micelija gljive s korijenom više biljke, odnosno stvaranje mikorize. Takve biljke nazivaju se mikotrofnim ili mikotrofnim. Smještajući se na korijenje biljke, hife gljive pružaju višoj biljci ogroman usisni kapacitet. Površina kontakta između stanica korijena i hifa kod ektotrofne mikorize je 10-14 puta veća od površine dodira s tlom golih stanica korijena, dok usisna površina korijena zbog korijenovih dlačica povećava površinu korijena 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 izravne 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 izmjene kroz korijenje u vidu prijenosa hranjivih tvari i vode. S obzirom na ovisnost o stupnju razlike ili sličnosti potreba spojenih partnera među njima, nisu isključeni odnosi kako natjecateljske prirode u obliku presretanja tvari od strane razvijenijeg i jačeg stabla, 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) klasificiraju se kao grabežljivci.
Neizravni transbiotski odnosi između biljaka (preko životinja i mikroorganizama). Važna ekološka uloga životinja u biljnom životu 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 insekata.
Ptice također sudjeluju u oprašivanju biljaka. Oprašivanje biljaka uz pomoć ptica, odnosno 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, krećući se s cvijeta na cvijet.
Mikroorganizmi često djeluju u neizravnim transbiotičkim odnosima između biljaka. Rizosfera korijena mnogih stabala, na primjer, hrasta, uvelike se mijenja okoliš tla, posebno svojim sastavom, kiselošću, te time 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 mikoriznih gljiva. Bakterije, koje žive uz korijenje hrasta, služe kao svojevrsna "obrambena linija" od prodiranja patogenih gljiva u korijenje. Ova biološka barijera nastaje uz pomoć antibiotika koje luče bakterije. Naseljavanje bakterija u rizosferi hrasta odmah pozitivno utječe na stanje biljaka, osobito mladih.
Neizravni transabiotički odnosi između biljaka (utjecaji koji stvaraju okoliš, konkurencija, alelopatija). Promjena okoliša biljkama je najuniverzalniji i najrašireniji tip odnosa između biljaka tijekom njihova suživota. Kada se jedna ili druga vrsta, ili skupina biljnih vrsta, kao rezultat svoje životne aktivnosti, uvelike mijenja kvantitativno i kvalitativno, glavni čimbenici okoliša na način da druge vrste zajednice moraju živjeti u uvjetima koji se bitno razlikuju od zonskog kompleksa fizičkih čimbenika okoliša, onda to govori o ulozi u stvaranju okoliša, o okolišotvornom utjecaju prve vrste u odnosu na ostale.
Jedan od njih su međusobni utjecaji kroz promjene mikroklimatskih čimbenika (primjerice, slabljenje sunčevog zračenja unutar vegetacijskog pokrivača, njegovo iscrpljivanje fotosintetski aktivnim zrakama, promjena sezonskog ritma osvjetljenja i sl.). Neke biljke utječu na druge i kroz promjenu temperaturni režim, njegovu vlažnost, brzinu vjetra, sadržaj ugljičnog dioksida itd.
Kemijske izlučevine biljaka mogu poslužiti kao jedan od načina interakcije između biljaka u zajednici, djelujući bilo toksično ili stimulativno na organizme. Takve kemijske interakcije nazivaju se alelopatija. Primjer je ispuštanje presadnica repe, koje inhibiraju klijanje sjemenki kukolja.
Konkurencija se izdvaja kao poseban oblik transabiotskih odnosa među biljkama. To su oni međusobni ili jednostrani negativni utjecaji koji nastaju korištenjem energetskih i prehrambenih resursa staništa. Snažan utjecaj na biljni život utječe natjecanje za vlagu u tlu (osobito izraženo u područjima s nedostatkom vlage) i konkurencija za hranjive tvari tla, uočljivije na siromašnim tlima.
Međuvrsna konkurencija se kod biljaka očituje 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 s nepredviđenim posljedicama, nastaje kada se nove biljne vrste uvode u zajednice bez uzimanja u obzir već uspostavljenih odnosa.
3. Antropogeni čimbenici
Djelovanje čovjeka kao ekološkog čimbenika u prirodi ogromno je i raznoliko. Danas niti jedan od okolišnih čimbenika nema tako značajan i univerzalan utjecaj kao čovjek, iako je to najmlađi čimbenik od svih koji djeluju na prirodu. Utjecaj antropogenog čimbenika postupno se povećavao, počevši od doba okupljanja (gdje se malo razlikovao od utjecaja životinja) do danas, doba znanstvenog i tehnološkog napretka i populacijske eksplozije. Tijekom svog djelovanja čovjek je stvarao veliki brojširok izbor životinjskih i biljnih vrsta, značajno transformiranih prirodnih prirodni kompleksi. Na velikim područjima stvarao je posebne, često praktički optimalne uvjete za život mnogih vrsta. Stvarajući golemu raznolikost sorti i vrsta biljaka i životinja, čovjek je pridonio nastanku novih svojstava i kvaliteta u njima koji osiguravaju njihov opstanak u nepovoljni uvjeti kao u borbi
za postojanje s drugim vrstama i imunitet na djelovanje patogenih mikroorganizama. Promjene koje čovjek čini u prirodnom okolišu stvaraju za neke vrste povoljne uvjete za razmnožavanje i razvoj, a za druge nepovoljne. I kao rezultat, stvaraju se novi brojčani odnosi između vrsta, tj hranidbeni lanci, postoje prilagodbe nužne za postojanje organizama u izmijenjenom okolišu. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ljudska djela obogaćuju ili osiromašuju zajednice. Utjecaj antropogenog čimbenika u prirodi mora biti i svjestan i slučajan, odnosno nesvjestan. Čovjek, orući prašinu i ugaru, stvara poljoprivredno zemljište (agrocenoze), ispoljava visokoproduktivne i na bolesti otporne oblike, naseljava neke, a druge uništava. Ti su učinci često pozitivni, ali često negativan lik, na primjer: nepromišljeno preseljavanje mnogih životinja, biljaka, mikroorganizama, grabežljivo uništavanje niza vrsta, onečišćenje okoliša itd.
Čovjek može vršiti i izravan i neizravan utjecaj na životinje i vegetaciju Zemlje. Raznolikost moderni oblici ljudski utjecaj na vegetaciju prikazan je u tablici. 4.
Dodamo li navedenom i utjecaj čovjeka na životinje: ribolov, njihovu aklimatizaciju i reaklimatizaciju, razne oblike ratarske i stočarske djelatnosti, mjere zaštite biljaka, zaštitu rijetkih i egzotične vrste itd., onda samo jedno nabrajanje ovih utjecaja na prirodu pokazuje grandioznost antropogenog faktora.
Promjene se događaju 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 kukaca (na primjer, štetna kornjača), razne vrste buha na stabljikama, pachiderm i drugi. Mnoge od ovih vrsta postale su dominantne, a vrste koje su prije postojale ovdje su nestale ili su gurnute u ekstremne uvjete. Promjene su zahvatile ne samo floru i faunu, već i mikrofloru i mikrofaunu, promijenile su se mnoge karike u prehrambenim lancima.
Tablica 4
Glavni oblici ljudskog utjecaja na biljke i biljke
Ljudska aktivnost izaziva niz adaptivnih reakcija organizama. Pojava korova, raslinja uz cestu, štetnika u štali i sličnih posljedica je prilagodbe organizama na ljudske aktivnosti u prirodi. Pojavili su se organizmi koji su djelomično ili potpuno izgubili kontakt sa slobodnom prirodom, na primjer, žižak, brašnar i drugi. Puno autohtone vrste prilagođavaju se ne samo životu u uvjetima agrocenoza, već razvijaju posebne adaptivne značajke strukture, stječu razvojne ritmove koji odgovaraju uvjetima života u kultiviranim površinama, sposobni su izdržati žetvu, razne agrotehničke mjere (sustav obrade tla, plodoredi), kemijske sredstva za suzbijanje štetočina.
Kao odgovor na kemijske tretmane usjeva koje provode ljudi, mnogi organizmi su razvili otpornost na razne insekticide, zbog pojave posebnih, modificiranih kemijski 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 otrovnih tvari u neutralne ili neotrovne. Prilagodbe organizama povezane s ljudskim aktivnostima uključuju sezonske migracije sisa iz šume u grad i natrag.
Primjer utjecaja antropogenog čimbenika je sposobnost čvoraka da zauzimaju kućice za ptice za gnijezda. Čvorci preferiraju umjetne kućice čak i kada je u blizini udubljenje u stablu. A takvih je primjera mnogo, svi svjedoče da je utjecaj čovjeka na prirodu snažan ekološki čimbenik.
Pitanja za raspravu
1. Kakva je biotička struktura ekosustava?
2. Imenujte glavne oblike unutarvrsni odnosi organizmi.
3. Navedite glavne oblike međuvrsnih odnosa organizama.
6. Koji mehanizmi omogućuju živim organizmima da kompenziraju učinke okolišnih čimbenika?
7. Navedite glavna područja ljudske djelatnosti u prirodi.
8. Navedite primjere izravnih i neizravnih antropogenih utjecaja na stanište živih organizama.
Teme izvještaja
1. Vrste interakcija i odnosi među organizmima
3. Ekologija i čovjek.
4. Klima i ljudi
RADIONICA 4
EKOLOGIJA STANOVNIŠTVA
Cilj je proučavati populacijsku (populacijsko-vrstu) razinu biološke organizacije. Poznavati strukturu populacija, dinamiku populacije, imati predodžbu o stabilnosti i održivosti populacija.
1. Pojam stanovništva
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 križanja i u određenoj mjeri izolirane 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 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.
Kombiniranjem organizama iste vrste u populaciju otkriva se njihova kvalitativno nova svojstva. Od presudne važnosti su brojnost i prostorni raspored organizama, spolno-dobni sastav, priroda odnosa među jedinkama, razgraničenje ili kontakti s drugim populacijama ove vrste itd. U usporedbi s životnim vijekom pojedinog organizma, populacija može postojati jako dugo.
Istodobno, populacija također ima sličnosti s tijelom 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 u biti je da su populacije stvarne jedinice iskorištavanja i zaštite prirodnih ekosustava. Interakcija ljudi s vrstama organizama koji se nalaze u prirodnom okruženju ili pod gospodarskom kontrolom u pravilu je posredovana populacijama. To su sojevi patogenih ili korisnih mikroba, sorte kultiviranih biljaka, pasmine uzgojenih životinja,
komercijalne riblje populacije itd. Ništa manje važna je činjenica da se mnogi obrasci ekologije stanovništva primjenjuju na ljudske populacije.
2. Struktura stanovništva
Populaciju karakterizira određena strukturna organizacija - omjer grupa jedinki prema spolu, dobi, veličini, genotipu, rasprostranjenosti jedinki po teritoriju itd. U tom smislu razlikuju se različite strukture stanovništva: spol, dob, veličina, genetska, prostorno-etološka itd.
Hostirano 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) – omjer muškaraca i žena u populaciji. Spolna struktura karakteristična je samo za populacije dvodomnih organizama. Teoretski, omjer spolova trebao bi biti isti: 50% ukupnog broja trebaju biti muškarci, a 50% žene. Stvarni omjer spolova ovisi o djelovanju različitih okolišnih čimbenika, genetskih i fiziološke karakteristike ljubazan.
Postoje primarni, sekundarni i tercijarni odnosi. Primarni omjer je omjer koji se opaža tijekom stvaranja zametnih stanica (gameta). Obično je 1:1. Taj je omjer posljedica genetskog mehanizma određivanja spola. Sekundarni omjer - omjer uočen pri rođenju. Tercijarni omjer - omjer koji se opaža kod odraslih spolno zrelih osoba.
Primjerice, kod osobe 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, taj se omjer izjednačava 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 vrste spolnih kromosoma: Y, X i W, od kojih Y kromosom nosi muške gene, a X i W kromosom nose ženske gene, ali različitog stupnja ʼʼmoćiʼʼ. Ako genotip jedinke ima oblik YY, tada se razvijaju mužjaci, ako XY - ženke, ako WY, tada se, na temelju uvjeta okoline, razvijaju spolne karakteristike mužjaka ili ženke.
U populacijama sabljarki omjer spolova ovisi o pH vrijednosti okoliša. Kod pH = 6,2, broj mužjaka u potomstvu je 87-100%, a kod pH = 7,8 - od 0 do 5%.
Dobna struktura (dobni sastav) - omjer u populaciji pojedinaca različitih dobnih skupina. Apsolutni dobni sastav izražava broj određenih 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 dostizanja puberteta, očekivanim životnim vijekom, trajanjem sezone razmnožavanja, mortalitetom itd.
S obzirom na ovisnost o sposobnosti jedinki za reprodukciju, razlikuju se tri skupine: predproduktivne (jedinke koje se još nisu sposobne razmnožavati), reproduktivne (jedinke sposobne za reprodukciju) i postreproduktivne (jedinke se više ne mogu razmnožavati).
Dobne skupine podijeljene su u manje kategorije. Na primjer, kod biljaka se razlikuju sljedeća stanja: uspavano sjeme, presadnice i presadnice, juvenilno stanje, nezrelo stanje, djevičansko stanje, rano generativno, srednje generativno, kasno generativno, subsenilno, senilno (senilno), polutrusno stanje.
Starosna struktura stanovništva izražava se dobnim piramidama.
Prostorno-etološka struktura – priroda raspodjele jedinki unutar raspona. Ovisi o karakteristikama okoliša i etologiji (obilježjima ponašanja) vrste.
Postoje tri osnovna tipa raspodjele jedinki u prostoru: ujednačena (pravilna), neravnomjerna (agregirana, grupna, mozaična) i slučajna (difuzna).
Ujednačenu distribuciju karakterizira jednaka udaljenost svakog pojedinca od svih susjednih. Karakteristična je za populacije koje postoje u uvjetima ujednačene raspodjele okolišnih čimbenika ili se sastoje od jedinki koje međusobno pokazuju antagonizam.
Neravnomjerna raspodjela očituje se u formiranju skupina pojedinaca, između kojih se nalaze velika nenaseljena područja. Tipično je za populacije koje žive u uvjetima neravnomjerne raspodjele okolišnih čimbenika ili se sastoje od pojedinaca koji vode grupni (krdni) način života.
Slučajna raspodjela izražava se u nejednakoj udaljenosti između pojedinaca. To je rezultat vjerojatnosnih procesa, heterogenosti okoline 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 prehrambenih resursa pri pretjerano velikoj gustoći naseljenosti.
Prema obliku zajedničkog postojanja životinja, razlikuju se samotni način života, obitelj, kolonije, jata, stada. Usamljeni stil života očituje se u tome što su jedinke u populacijama neovisne i međusobno izolirane (ježevi, štuke itd.). Štoviše, karakteristično je samo za određene faze životnog ciklusa. Potpuno usamljeno postojanje organizama u prirodi se ne događa, jer bi razmnožavanje u tom slučaju bilo nemoguće. Obiteljski način života opaža se u populacijama s pojačanim vezama između roditelja i potomstva (lavovi, medvjedi itd.). Kolonije - skupna naselja sjedećih životinja, kako dugotrajna, tako i nastala samo za sezonu razmnožavanja (lunovi, pčele, mravi itd.). Čopori su privremene udruge životinja koje olakšavaju obavljanje bilo koje funkcije: zaštita od neprijatelja, dobivanje hrane, migracija (vukovi, haringe itd.). Stada su duža od jata, odnosno stalnih zajednica životinja, u kojima se u pravilu obavljaju sve vitalne funkcije vrste: zaštita od neprijatelja, dobivanje hrane, migracija, razmnožavanje, uzgoj mladih itd. (jeleni, zebre, itd.).
Genetska struktura – omjer u populaciji različitih genotipova i alela. Sveukupnost gena svih pojedinaca jedne populacije naziva se genski fond. Genski fond karakteriziraju učestalosti alela i genotipova. Učestalost alela je njegov udio u ukupnosti alela danog gena. Zbroj frekvencija svih alela jednak je jedan: p + q \u003d l,
gdje je p udio dominantnog alela (A); q je udio recesivnog alela (a).
Poznavajući učestalost alela, moguće je izračunati učestalost genotipova u populaciji:
(p + q) 2 \u003d p 2 + 2pq + q 2 \u003d 1, gdje su p i q frekvencije dominantnih i recesivnih alela, respektivno, p je učestalost homozigotnog dominantnog genotipa (FF), 2pq je učestalost heterozigotnog dominantnog genotipa (Aa) , q - učestalost homozigotnog recesivnog genotipa (aa).
Na temelju zakon Hardy-Weinberg, relativne frekvencije alela u populaciji ostaju nepromijenjene iz generacije u generaciju. Hardy-Weinbergov zakon vrijedi ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:
Brojna je populacija;
U populaciji dolazi do slobodnog križanja;
Nema selekcije;
Ne dolazi do novih mutacija;
Nema migracije 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. Dugotrajna i usmjerena promjena genotipskog sastava populacije, njenog genotipa
BIOTIČKI ČIMBENICI – pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "BIOTIČKI ČIMBENICI" 2017., 2018.
Komensalizam je koegzistencija različitih organizama, kada jedan organizam, smjestivši se u tijelo drugog i jedući na njegov račun, ne šteti nosiocu (bakterije u crijevima čovjeka). Kod amensalizma jedan od koegzistirajućih organizama trpi štetu, dok je drugi indiferentan prema utjecaju prvog (penicilij ubija bakterije koje na njega ne mogu utjecati).
Simbioza su svi oblici suživota organizama različitih vrsta. I obostrano koristan suživot organizama koji pripadaju različite vrste naziva se mutualizmom. Primjer je činjenica o odnosu između mahunarki i kvržica koje fiksiraju dušik koje žive na njihovom korijenskom sustavu. Korijenje viših biljaka na sličan je način u interakciji s micelijem klobukastih gljiva. I ti i drugi organizmi dobivaju 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, mjesto itd. U tom slučaju, potrošnja određenih resursa od strane nekih organizama smanjuje njihovu dostupnost drugima.
Primjer intraspecifične konkurencije – umjetna šuma borova gdje se stabla iste starosti natječu za svjetlo. Ona stabla koja ne idu u korak s bržim rastom u sjeni rastu znatno lošije, a mnoga od njih uginu. Međuvrstna konkurencija može se pratiti među biljnim vrstama i rodovima koji su bliski po potrebama i koji su dio iste skupine, primjerice 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 neugodnog okusa. S vremenom to dovodi do temeljnih promjena u vrsti sastava vegetacije na ovom području. Neke biljke imaju obranu od toga da ih životinje pojedu, kao što je izlučivanje otrovne tvari, modificirani listovi-trnovi, trnovi na stabljikama. Rijetke vrste biljke mesožderke, kao što su rosika, nepentes, mogu se hraniti životinjama (kukcima).
Također treba napomenuti da neizravni odnosi između organizama nisu ništa manje važni od izravnih odnosa za život i opstanak biljaka različitih vrsta. Dakle, kukci i neke male ptice oprašuju cvjetnice. A razmnožavanje sjemenom mnogih vrsta kritosjemenjača bez sudjelovanja životinja bilo bi nemoguće.
