Antropogén, biotikus és abiotikus környezeti tényezők. Abiotikus tényezők, biotikus környezeti tényezők: példák
Bevezetés
Minden nap, sietve a dolgoddal, sétálsz az utcán, kiráz a hideg, vagy izzad a hőségtől. És egy munkanap után menjen el a boltba, vegyen kaját. Az üzletből kilépve sietve álljon meg egy elhaladó mikrobuszt, és erőtlenül ereszkedjen le a legközelebbi üres helyhez. Sokak számára ez egy megszokott életforma, nem? Gondoltál már arra, hogyan zajlik az élet az ökológia szempontjából? Az ember, a növények és az állatok létezése csak kölcsönhatásukon keresztül lehetséges. Nem nélkülözi az élettelen természet befolyását. Ezen hatástípusok mindegyikének megvan a maga elnevezése. Tehát csak háromféle környezeti hatás létezik. Ezek antropogén, biotikus és a biotikus tényezők. Nézzük meg mindegyiket és a természetre gyakorolt hatását.
1. Antropogén tényezők - az emberi tevékenység minden formájának természetére gyakorolt hatás
Amikor ezt a kifejezést említik, egyetlen pozitív gondolat sem jut eszünkbe. Még ha az emberek valami jót tesznek is az állatokért és a növényekért, az a korábban elkövetett rossz dolgok (például orvvadászat) következményei miatt van.
Antropogén tényezők (példák):
- Mocsarak kiszáradása.
- Földműtrágyázás növényvédő szerekkel.
- Orvvadászat.
- Ipari hulladék (fotó).
Kimenet
Mint látható, az ember alapvetően csak a környezetét károsítja. A gazdasági és ipari termelés növekedése miatt pedig már a ritka önkéntesek által kezdeményezett környezetvédelmi intézkedések (rezervátumok létrehozása, környezetvédelmi gyűlések) sem segítenek.
2. Biotikus tényezők – a vadon élő állatok hatása a különféle szervezetekre
Egyszerűen fogalmazva, ez a növények és állatok egymás közötti kölcsönhatása. Lehet pozitív és negatív is. Az ilyen interakciónak többféle típusa van:
1. Verseny - ilyen kapcsolatok az egyének között egy vagy különböző típusok, amelyben egy bizonyos erőforrás egyik általi felhasználása csökkenti annak elérhetőségét mások számára. Általában verseny közben az állatok vagy növények egymás között harcolnak a kenyérszeletért.
2. Mutualizmus - olyan kapcsolat, amelyben a fajok mindegyike bizonyos előnyben részesül. Egyszerűen fogalmazva, amikor a növények és/vagy állatok harmonikusan kiegészítik egymást.
3. A kommenzalizmus a különböző fajokhoz tartozó élőlények szimbiózisának egy formája, amelyben az egyikük a lakóhelyet vagy a gazdaszervezetet használja megtelepedési helyként, és meg tudja enni az élelemmaradványokat vagy élettevékenységének termékeit. Ugyanakkor nem okoz kárt vagy hasznot a tulajdonosnak. Általában egy kis feltűnő kiegészítés.
Biotikus tényezők (példák):
Halak és korallpolipok, zászlós protozoonok és rovarok, fák és madarak (pl. harkály), seregélyek és orrszarvúk együttélése.
Kimenet
Annak ellenére, hogy a biotikus tényezők károsak lehetnek az állatokra, a növényekre és az emberre, nagyon nagy előnyök is vannak belőlük.
3. Abiotikus tényezők – az élettelen természet hatása a különféle szervezetekre
Igen, és az élettelen természet is fontos szerepet játszik az állatok, növények és az emberek életfolyamataiban. Talán a legfontosabb abiotikus tényező az időjárás.
Abiotikus tényezők: példák
Abiotikus tényezők a hőmérséklet, a páratartalom, a megvilágítás, a víz és a talaj sótartalma, valamint a levegő környezete és gázösszetétele.
Kimenet
Az abiotikus tényezők károsíthatják az állatokat, a növényeket és az embereket, de mégis leginkább előnyösek.
Eredmény
Az egyetlen olyan tényező, amely senkinek sem előnyös, az antropogén. Igen, ez sem hoz semmi jót az embernek, bár biztos abban, hogy a saját javára változtatja a természetet, és nem gondol arra, hogy ez a „jó” tíz év múlva mivé válik számára és leszármazottai számára. Az ember már számos állat- és növényfajt teljesen elpusztított, amelyeknek megvolt a helyük a világ ökoszisztémájában. A Föld bioszférája olyan, mint egy film, amelyben nincsenek kisebb szerepek, ezek mind a főbbek. Most képzelje el, hogy néhányat eltávolítottak. Mi történik a filmben? Így van ez a természetben: ha a legkisebb homokszem is eltűnik, az Élet nagy épülete összedől.
6. előadás
A biotikus tényezők fogalma, típusai.
A szárazföldi és vízi környezet biotikus tényezői, talajok
Élő szervezetek biológiailag aktív anyagai
Antropogén tényezők
A korlátozó tényező fogalma. Liebig minimumtörvénye, Shelford törvénye
Az antropogén tényezők szervezetre gyakorolt hatásának sajátosságai
Az élőlények osztályozása a környezeti tényezők függvényében
Biotikus tényezők
Az élőlények és a környezeti tényezők közötti kölcsönhatás általános mintái
1. Biotikus tényezők
A közvetett kölcsönhatások abban rejlenek, hogy egyes organizmusok másokhoz képest környezetalkotóak, és itt természetesen a fotoszintetikus növényeké a prioritás. Ismeretes például az erdők lokális és globális környezetformáló funkciója, ezen belül talaj- és mezővédelmi, vízvédelmi szerepük. Közvetlenül az erdő körülményei között sajátos mikroklíma jön létre, amely a fák morfológiai adottságaitól függ, és lehetővé teszi, hogy konkrét erdei állatok, lágyszárúak, mohák stb. éljenek itt.. A tollfüves sztyeppek adottságai teljesen eltérő az abiotikus tényezők rendszerei. A tározókban és patakokban a növények jelentik a környezet olyan fontos abiotikus összetevőjének fő forrását, mint az oxigén.
Ugyanakkor a növények közvetlen élőhelyként szolgálnak más élőlények számára. Például egy fa szöveteiben (fában, háncsban, kéregben) sok gomba fejlődik ki, melyek termőtestei (tindergombák) a törzs felszínén láthatók; a lágyszárú és fás szárú növények levelei, termései, szárai belsejében számos rovar és egyéb gerinctelen él, a fák üregei számos emlős és madár szokásos élőhelyei. Sok titokban élő állatfajnál az etetőhelyet az élőhellyel kombinálják.
Élő szervezetek közötti kölcsönhatások a szárazföldi és vízi környezet
Az élő szervezetek (főleg állatok) közötti kölcsönhatásokat kölcsönös reakcióik alapján osztályozzuk.
Vannak homotipikusok (a görögből. homos- azonos) reakciók, azaz kölcsönhatások azonos fajhoz tartozó egyedek és egyedcsoportok között, valamint heterotípusos (görögül. heterók- különböző, eltérő) - kölcsönhatások a különböző fajok képviselői között. Az állatok között vannak olyan fajok, amelyek csak egyfajta táplálékkal (monofágok), a táplálékforrások többé-kevésbé korlátozott körével (keskeny vagy széles oligofágok) vagy sok fajjal táplálkoznak, nemcsak növényi, hanem állati szöveteket is felhasználva. (polifágok) élelmiszerekhez. Utóbbiak közé tartozik például sok olyan madár, amely képes rovarokat és növényi magvakat is enni, vagy egy olyan jól ismert faj, mint a medve, természeténél fogva ragadozó, de szívesen eszik bogyókat és mézet.
Az állatok közötti heterotípusos kölcsönhatások leggyakoribb típusa a ragadozás, vagyis bizonyos fajok közvetlen üldözése és elfogyasztása mások által, például a madarak, a rovarok, a húsevő ragadozók a növényevő patás állatok, a nagyobbak a kishalak stb. gerinctelenek között - rovarok, pókfélék, férgek stb.
Az élőlények közötti kölcsönhatás egyéb formái közé tartozik a jól ismert növények állatok (rovarok) általi beporzása; phoresia, azaz. egyik faj átvitele a másikra (például növényi magvak madarak és emlősök által); kommenzalizmus (közösség), amikor egyes szervezetek táplálékmaradványokkal vagy mások váladékaival táplálkoznak, például a hiénák és keselyűk, amelyek felfalják az oroszlán táplálékmaradványait; synoikiu (együttélés), például egyes állatok más állatok élőhelyének (odúk, fészkek) használata; semlegesség, azaz a közös területen élő különböző fajok kölcsönös függetlensége.
Az élőlények közötti interakció egyik fontos típusa a versengés, amelyet két faj (vagy azonos fajhoz tartozó egyedek) vágyaként határoznak meg, hogy ugyanazt az erőforrást birtokolják. Így megkülönböztetünk intraspecifikus és interspecifikus versengést. A fajok közötti versengés ezen túlmenően az egyik faj azon vágyának tekinthető, hogy egy másik fajt (versenytársat) kiszorítson egy adott élőhelyről.
Nehéz azonban valódi bizonyítékot találni a természetes (nem kísérleti) körülmények közötti versengésre. Természetesen előfordulhat, hogy ugyanannak a fajnak két különböző egyede megpróbálja elvenni egymástól a húsdarabokat vagy más élelmiszereket, de az ilyen jelenségeket maguknak az egyedeknek az eltérő minősége, az azonos környezeti tényezőkhöz való eltérő alkalmazkodóképessége magyarázza. Bármilyen organizmus nem egy tényezőhöz, hanem annak komplexumához alkalmazkodik, és két különböző (akár közeli) faj igényei nem esnek egybe. Ezért a kettő közül az egyik kiszorul a természetes környezetből, nem a másik versengő törekvései miatt, hanem egyszerűen azért, mert rosszabbul alkalmazkodik más tényezőkhöz. Jellemző példa erre a tűlevelű és lombos fa közötti „verseny” a fényért fajok fiatal állományokban.
A lombhullató fák (nyárfa, nyír) felülmúlják a fenyőt vagy a lucfenyőt növekedésben, de ez nem tekinthető versengésnek közöttük: az előbbiek egyszerűen jobban alkalmazkodnak a tisztások, leégett területek viszonyaihoz, mint az utóbbiak. A lombhullató "gyomok" herbicidek és arboricidek (a lágyszárú és cserjés növények elpusztítására szolgáló vegyi készítmények) segítségével végzett hosszú távú munka általában nem vezetett a tűlevelűek "győzelméhez", mivel nemcsak fényjuttatás, de sok más tényező (például biotikus és abiotikus) sem felelt meg a követelményeknek.
Mindezeket a körülményeket az embernek figyelembe kell vennie a vadgazdálkodás során, az állatok és növények kiaknázása során, azaz a halászat vagy a mezőgazdasági növényvédelmi tevékenység végzése során.
Talajbiotikus tényezők
Mint fentebb említettük, a talaj bioinert test. Kialakulásának és működésének folyamataiban az élő szervezetek fontos szerepet játszanak. Ide tartoznak mindenekelőtt a zöld növények, amelyek kivonják a tápanyagokat a talajból, és a haldokló szövetekkel együtt visszajuttatják azokat.
A talajképződés folyamataiban azonban a talajban élő élőlények (pedobionták) játsszák a döntő szerepet: mikrobák, gerinctelenek stb. A mikroorganizmusok vezető szerepet játszanak a kémiai vegyületek átalakulásában, a kémiai elemek vándorlásában, a növények táplálás.
Az elhalt szerves anyagok elsődleges megsemmisítését gerinctelenek (férgek, puhatestűek, rovarok stb.) végzik az emésztési termékek táplálása és a talajba való ürítése során. A talajban történő fotoszintetikus szénmegkötést egyes talajtípusokban mikroszkopikus zöld- és kékalgák végzik.
A talaj mikroorganizmusai végzik az ásványi anyagok fő elpusztítását, és szerves és ásványi savak, lúgok képződéséhez vezetnek, az általuk szintetizált enzimeket, poliszacharidokat, fenolos vegyületeket választják ki.
A nitrogén biogeokémiai körforgásának legfontosabb láncszeme a nitrogénkötés, amelyet nitrogénmegkötő baktériumok hajtanak végre. Ismeretes, hogy a mikrobák általi nitrogénkötés össztermelése 160-170 millió tonna/év. Azt is meg kell említeni, hogy a nitrogénkötés általában szimbiotikus (növényekkel együtt), amelyet a növényi gyökereken elhelyezkedő gócbaktériumok hajtanak végre.
Élő szervezetek biológiailag aktív anyagai
A biotikus természetű környezeti tényezők közé tartoznak az élő szervezetek által aktívan előállított kémiai vegyületek. Ezek különösen a fitoncidek – túlnyomórészt illékony anyagok, amelyeket az organizmusok a növények hoznak létre, és amelyek elpusztítják a mikroorganizmusokat vagy gátolják növekedésüket. Ide tartoznak a glikozidok, terpenoidok, fenolok, tanninok és sok más anyag. Például 1 hektár lombhullató erdő körülbelül 2 kg illékony anyagot bocsát ki naponta, a tűlevelű - legfeljebb 5 kg, a boróka - körülbelül 30 kg. Ezért az erdei ökoszisztémák levegőjének van a legfontosabb egészségügyi és higiéniai értéke, elpusztítja a veszélyes emberi betegségeket okozó mikroorganizmusokat. Egy növény esetében a fitoncidek a bakteriális, gombás fertőzések és protozoonok elleni védelem funkcióját látják el. A növények patogén gombákkal való fertőzésükre válaszul védőanyagokat képesek előállítani.
Egyes növények illékony anyagai más növények kiszorítására szolgálhatnak. A növények kölcsönös hatását azáltal, hogy fiziológiailag aktív anyagokat bocsátanak ki a környezetbe, allelopátiának nevezik (görögül. allelon- közösen pátosz- szenvedő).
A mikroorganizmusok által létrehozott szerves anyagokat, amelyek képesek elpusztítani a mikrobákat (vagy megakadályozni azok növekedését), antibiotikumoknak nevezzük; tipikus példa a penicillin. Az antibiotikumok közé tartoznak a növényi és állati sejtekben található antibakteriális anyagok is.
A mérgező és pszichotróp hatású, veszélyes alkaloidok számos gombában és magasabb rendű növényben találhatók. A legerősebb fejfájás, hányinger, egészen az eszméletvesztésig akkor fordulhat elő, ha az ember hosszú ideig tartózkodik a vadrozmaringmocsárban.
A gerincesek és a gerinctelenek képesek ijesztő, vonzerő, jelző és ölő anyagok előállítására és kiválasztására. Köztük sok pókfélék (skorpió, karakurt, tarantula stb.), hüllők. Az ember széles körben használja az állatok és növények mérgeit gyógyászati célokra.
Az állatok és növények együttes evolúciója alakította ki bennük a legösszetettebb információ-kémiai kapcsolatokat. Mondjunk csak egy példát: sok rovar szag alapján különbözteti meg táplálékfajtát, különösen a kéregbogarak csak egy haldokló fára repülnek, és azt az illékony gyantaterpének összetételéről ismerik fel.
Antropogén környezeti tényezők
A tudományos és technológiai haladás egész története annak a kombinációja, hogy az ember a természeti környezeti tényezőket saját céljaira átalakítja, és olyan újakat hoz létre, amelyek korábban nem léteztek a természetben.
A fémek ércekből történő olvasztása és a berendezések előállítása lehetetlen magas hőmérséklet, nyomás és erős elektromágneses mező létrehozása nélkül. A mezőgazdasági növények magas hozamának eléréséhez és fenntartásához műtrágya, valamint a kártevők és kórokozók elleni vegyszeres növényvédelmi eszközök előállítása szükséges. A modern egészségügy elképzelhetetlen kemo- és fizioterápia nélkül. Ezeket a példákat lehet szaporítani.
A tudományos és technológiai fejlődés vívmányait politikai és gazdasági célokra kezdték felhasználni, ami rendkívül megnyilvánult az embert és vagyonát érintő speciális környezeti tényezők létrejöttében: a lőfegyverektől a tömeges fizikai, kémiai és biológiai hatások eszközéig. Ebben az esetben közvetlenül a környezetszennyezést okozó antropotróp (azaz az emberi szervezetre irányuló) és különösen az antropocid környezeti tényezők összességéről beszélhetünk.
Másrészt az ilyen céltudatos tényezők mellett a természeti erőforrások kiaknázása és feldolgozása során elkerülhetetlenül képződnek mellékkémiai vegyületek, magas fizikai tényezőkkel rendelkező zónák. Bizonyos esetekben ezek a folyamatok görcsös jellegűek lehetnek (balesetek és katasztrófák esetén), súlyos környezeti és anyagi következményekkel. Emiatt olyan módszereket és eszközöket kellett megalkotni, amelyek megvédik az embert a veszélyes és káros tényezőktől, ami mostanra megvalósult a fent említett rendszerben - életbiztonság.
Egyszerűsített formában az antropogén környezeti tényezők indikatív osztályozását mutatja be az 1. ábra. egy.
Rizs. 1. Az antropogén környezeti tényezők osztályozása
2. Az élőlények és a környezeti tényezők közötti kölcsönhatás általános mintái
Bármely környezeti tényező dinamikus, időben és térben változó.
A megfelelő időszakos meleg évszakot a hideg váltja fel; Napközben kisebb-nagyobb ingadozások figyelhetők meg a hőmérsékletben, a megvilágításban, a páratartalomban, a szélerősségben stb.. Mindezek természetesek, a környezeti tényezők ingadozásai, de az ember is képes ezeket befolyásolni. Az antropogén tevékenység környezetre gyakorolt hatása általános esetben a környezeti tényezők rezsimjének (abszolút értékeinek és dinamikájának) változásában, valamint a tényezők összetételében nyilvánul meg, például amikor a xenobiotikumokat természetes anyagokba juttatják. rendszerek a termelés vagy különleges események során, mint például a növényvédelem növényvédő szerekkel vagy szerves és ásványi műtrágyák talajba juttatása.
Azonban minden élő szervezet szigorúan meghatározott szinteket, mennyiségeket (dózisokat) követel meg a környezeti tényezőktől, valamint ezek ingadozásának bizonyos határait. Ha minden környezeti tényező rezsimje megfelel a szervezet örökletesen rögzített igényeinek (azaz genotípusának), akkor képes túlélni és életképes utódokat nemzeni. Az egyik vagy másik típusú organizmus környezeti tényezőkkel szembeni követelményei és ellenállása meghatározza annak a földrajzi zónának a határait, amelyben élhet, azaz elterjedési területét. Tényezők környezet ezek határozzák meg az egyik vagy másik fajok számának időbeli és térbeli ingadozásának amplitúdóját is, amely soha nem marad állandó, hanem többé-kevésbé tág határok között változik.
A korlátozó tényező törvénye
Egy élő szervezet természetes körülmények között egyszerre van kitéve nem egy, hanem sok környezeti tényezőnek - biotikusnak és abiotikusnak egyaránt, és mindegyik tényezőre a szervezetnek szüksége van bizonyos mennyiségben vagy dózisban. A növényeknek jelentős mennyiségű nedvességre, tápanyagra (nitrogénre, foszforra, káliumra) van szükségük, de más anyagokra, például bórra vagy molibdénre elenyésző mennyiségben van szükség. Ennek ellenére bármely anyag (makro- és mikroelem) hiánya vagy hiánya negatívan befolyásolja a szervezet állapotát, még akkor is, ha az összes többi a szükséges mennyiségben jelen van. A mezőgazdasági kémia egyik megalapítója, Justus Liebig (1803-1873) német tudós megfogalmazta a növények ásványi táplálkozásának elméletét. Megállapította, hogy egy növény fejlődése, állapota nem azoktól a kémiai elemektől (vagy anyagoktól), vagyis olyan tényezőktől függ, amelyek kellő mennyiségben vannak a talajban, hanem azokon, amelyek nem elegendőek. Például a növény számára elegendő nitrogén- vagy foszfortartalom a talajban nem tudja kompenzálni a vas-, bór- vagy káliumhiányt. Ha a talaj bármely (legalább egy) tápanyaga kevesebb, mint az adott növény által igényelt, akkor az abnormálisan, lassan fejlődik, vagy kóros eltérésekkel rendelkezik. Yu. Liebig kutatásai eredményeit fundamentális formában fogalmazta meg a minimum törvénye.
A minimumban lévő anyag szabályozza a hozamot, meghatározza annak méretét és időbeli stabilitását.
Természetesen a minimum törvénye nem csak a növényekre érvényes, hanem minden élő szervezetre, így az emberre is. Ismeretes, hogy bizonyos esetekben a szervezet bármely elemének hiányát ásványvízzel vagy vitaminokkal kell pótolni.
Egyes tudósok további következményt vonnak le a minimum törvényéből, amely szerint a szervezet bizonyos mértékig képes az egyik hiányos anyagot egy másikkal helyettesíteni, vagyis az egyik tényező hiányát egy másik - funkcionálisan - jelenlétével kompenzálni. vagy fizikailag közel. Ezek a lehetőségek azonban rendkívül korlátozottak.
Ismeretes például, hogy a csecsemőknek szánt anyatej helyettesíthető mesterséges keverékekkel, de azok a mesterséges gyermekek, akik életük első óráiban nem kaptak anyatejet, általában diathesisben szenvednek, amely bőrkiütésekre való hajlamban nyilvánul meg. , légúti gyulladás stb.
Liebig törvénye az ökológia egyik alaptörvénye.
A 20. század elején azonban V. Shelford amerikai tudós kimutatta, hogy egy anyag (vagy bármely más tényező) nem csak minimálisan, hanem a szervezet által igényelt szinthez képest többletben is jelen van, nemkívánatos hatásokhoz vezethet. következményei a szervezetre nézve.
Például a szervezet higanytartalmának (elvileg ártalmatlan elemnek) enyhe eltérése egy bizonyos normától súlyos funkcionális rendellenességekhez vezet (a jól ismert "Minamata-kór"). A talaj nedvességhiánya használhatatlanná teszi a benne jelenlévő tápanyagokat a növény számára, a túlzott nedvesség viszont hasonló következményekkel jár, például a gyökerek "fulladásához", a talaj elsavasodásához, anaerob folyamatok kialakulásához. Számos mikroorganizmus, köztük a biológiai szennyvíztisztítókban használt mikroorganizmusok nagyon érzékenyek a szabad hidrogénion-tartalom határára, azaz a közeg savasságára (pH).
Elemezzük, mi történik a szervezettel az egyik vagy másik környezeti tényező rezsimjének dinamikájának feltételei között. Ha bármilyen állatot vagy növényt elhelyezünk egy kísérleti kamrában, és megváltoztatjuk benne a levegő hőmérsékletét, akkor a szervezet állapota (az összes életfolyamat) megváltozik. Ebben az esetben ennek a faktornak (Top) a szervezet számára a legjobb (optimális) szintje derül ki. amelynél az aktivitása (A) maximális lesz (2. ábra). De ha a faktor rezsimjei egyik vagy másik (kisebb vagy nagyobb) irányba eltérnek az optimumtól, akkor az aktivitás csökkenni fog. Egy bizonyos maximum elérésekor ill minimális érték a tényező összeegyeztethetetlenné válik az életfolyamatokkal. A testben olyan változások következnek be, amelyek halálát okozzák. Ezek a szintek így halálosak vagy halálosak lesznek (Tlet és T'let).
Elméletileg hasonló, bár nem teljesen hasonló eredményeket kaphatunk kísérletekben más tényezők változásával: levegő páratartalma, víz különböző sótartalma, környezet savassága stb. (lásd 2. ábra, b). Minél szélesebb az ingadozások amplitúdója annak a tényezőnek, amelynél a szervezet életképes maradhat, annál nagyobb a stabilitása, azaz toleranciája egyik vagy másik tényezővel szemben (a lat. megértés- türelem).
Rizs. 2. A környezeti tényező hatása a szervezetre
Ezért a "toleráns" szót stabilnak, toleránsnak fordítják, a tolerancia pedig úgy definiálható, mint egy szervezet azon képessége, hogy ellenálljon a környezeti tényezőknek az élettevékenysége szempontjából optimális értékektől való eltéréseinek.
A fentiek mindegyikéből az következik W. Shelford törvénye, vagy az ún tolerancia törvénye.
Bármely élő szervezet rendelkezik bizonyos, evolúciós úton öröklött felső és alsó ellenállási (tolerancia) határokkal bármely környezeti tényezővel szemben.
Ebben a megfogalmazásban a törvény egy módosított görbével szemléltethető (2. ábra, b), ahol a vízszintes tengely nem a hőmérsékletet, hanem számos egyéb fizikai és kémiai tényezőt ábrázol. Egy szervezet számára nemcsak a faktor változás tartománya a fontos, hanem az is, hogy a faktor milyen sebességgel változik. Kísérletek ismeretesek, amikor a levegő hőmérsékletének +15 ° C-ról -20 ° C-ra való hirtelen csökkenésével egyes lepkék hernyói elpusztultak, és lassú, fokozatos lehűléssel sokkal alacsonyabb hőmérséklet után tudtak újra életre kelni. A törvény úgy van megfogalmazva, hogy bármely környezeti tényezőre érvényes legyen. Általában véve ez igaz. De kivételek is lehetségesek, amikor a stabilitásnak nincs felső vagy alsó határa. Az alábbiakban egy ilyen kivétel konkrét példáját fogjuk megvizsgálni.
A tolerancia törvényének azonban más értelmezése is van. Az ökológiában széles körben elterjedt korlátozó tényezők fogalma a tolerancia törvényéhez kapcsolódik. Ennek a fogalomnak nincs egységes értelmezése, és a különböző ökológusok teljesen más jelentést tesznek bele.
Úgy gondolják például, hogy a környezeti tényező korlátozó szerepet játszik, ha hiányzik, vagy a kritikus szint felett vagy alatt van (Dazho, 1975, 22. o.); egy másik értelmezés szerint a korlátozó tényező az, amely korlátokat szab egy organizmus bármely folyamatának, jelenségének vagy létezésének (Reimers, 1990, 544. o.); ugyanezt a fogalmat használják a népességnövekedést korlátozó és a verseny alapot teremtő erőforrásokkal kapcsolatban (Riklefs, 1979, 255.). Odum (1975, 145. o.) szerint minden olyan állapot, amely megközelíti vagy túllépi a tolerancia határait, korlátozó tényező. Tehát az anaerob szervezetek esetében az oxigént korlátozó tényezőnek tekintik, a vízben lévő fitoplankton esetében - foszfort stb.
Mit jelent valójában ez a kifejezés? A kérdésre adott válasz rendkívül fontos az alkalmazások szempontjából, és a környezetszennyezéssel kapcsolatos. Térjünk vissza az ábrához. 2, a. Amint látja, a Tlet és a T'let közötti tartomány a túlélés határait jelenti, ami után a halál következik be. Ugyanakkor a szervezet rezisztenciájának tényleges tartománya sokkal szűkebb. Ha a kísérletben a faktor módusa eltér a Topt-tól, akkor a szervezet életállapota (A) csökken, és a faktor bizonyos felső vagy alsó értékeinél visszafordíthatatlan kóros elváltozások lépnek fel a kísérleti szervezetben. A test depressziós, pesszimális állapotba kerül. Még ha leállítja a kísérletet és visszaállítja a faktort az optimálisra, a szervezet nem tudja teljesen helyreállítani állapotát (egészségét), bár ez nem jelenti azt, hogy biztosan meghal. Hasonló helyzetek jól ismertek az orvostudományban: amikor az embereket munkatapasztalataik során káros vegyszerek, zaj, rezgés stb. éri, foglalkozási megbetegedések alakulnak ki. Így, mielőtt a faktor halálos hatást gyakorolna a szervezetre, lehet, hogy korlátozza annak létfontosságú állapotát.
Bármely időben és térben dinamikus környezeti tényező (fizikai, kémiai, biológiai) lehet halálos és korlátozó is, nagyságától függően. Ez alapot ad a következő posztulátum megfogalmazására, amelynek törvényi jelentősége van.
A környezet bármely eleme korlátozó környezeti tényezőként működhet, ha szintje visszafordíthatatlan kóros elváltozásokat okoz a szervezetben, és azt (a szervezetet) visszafordíthatatlanul pesszimális állapotba hozza, amelyből a szervezet nem tud kilépni, még akkor sem, ha a ez a tényező visszaáll az optimumra.
Ez a posztulátum közvetlenül kapcsolódik a környezet egészségügyi védelméhez, valamint a levegőben, talajban, vízben és élelmiszerekben található kémiai vegyületek egészségügyi és higiéniai szabályozásához.
ábrán 2, és annak a tényezőnek az értékeit, amely felett ez korlátozóvá válik, Tlim-nek és T'lim-nek jelöljük.
Valójában a korlátozó tényező törvénye egy általánosabb törvény - a tolerancia törvényének - speciális esetének tekinthető, és a következő alkalmazott megfogalmazással adható.
Bármely élő szervezet rendelkezik bármely környezeti tényezővel szembeni ellenállás felső és alsó küszöbével (korlátaival), amelyen túl ez a tényező bizonyos szervekben és élettani (biokémiai) folyamatokban visszafordíthatatlan, tartós funkcionális eltéréseket okoz a szervezetben, anélkül, hogy közvetlenül halálhoz vezetne.
A 2. a, b ábrán szemléltetett és szemléltetett törvényszerűségek egy általános elméletet képviselnek. De a valós kísérletben kapott adatok általában nem teszik lehetővé ilyen ideálisan szimmetrikus görbék felépítését: egy szervezet életállapotának tényleges romlási sebességét, amikor a faktor szintje egy irányban eltér az optimumtól, ill. a másik nem ugyanaz.
Egy szervezet ellenállóbb lehet például az alacsony hőmérsékletekkel vagy más tényezők szintjével szemben, de kevésbé ellenálló a magasakkal szemben, amint az az ábrán látható. 3. Ennek megfelelően a tűrésgörbék pesszimális részei többé-kevésbé "meredekek" lesznek. Tehát a hőszerető szervezetek számára a környezet hőmérsékletének enyhe csökkenése is káros (és visszafordíthatatlan) következményekkel járhat az állapotukra, míg a hőmérséklet emelkedése lassú, fokozatos hatást fejt ki.
A fentiek nemcsak a környezeti hőmérsékletre vonatkoznak, hanem más tényezőkre is, mint például a víz bizonyos vegyi anyagtartalmára, nyomásra, páratartalomra, stb. Sőt, az átalakulással fejlődő fajoknál (sok kétéltű, ízeltlábú) az ugyanezekkel szembeni tolerancia. Az ontogenezis különböző szakaszaiban lévő tényezők eltérőek lehetnek.
Tapasztalja meg a különböző állapotok halmozott hatását. Abiotikus, biotikus és antropogén tényezők befolyásolják életük és alkalmazkodásuk jellemzőit.
Mik azok a környezeti tényezők?
Az élettelen természet minden körülményét abiotikus tényezőnek nevezzük. Ez például a napsugárzás vagy a nedvesség mennyisége. A biotikus tényezők közé tartozik az élő szervezetek közötti kölcsönhatás minden fajtája. Az elmúlt években az emberi tevékenység egyre nagyobb befolyást gyakorol az élő szervezetekre. Ez a tényező antropogén.
Abiotikus környezeti tényezők
Az élettelen tényezők hatása attól függ éghajlati viszonyokélőhely. Az egyik a napfény. A fotoszintézis intenzitása, és így a levegő oxigénnel való telítettsége a mennyiségétől függ. Erre az anyagra van szükségük az élő szervezeteknek a légzéshez.
Az abiotikus tényezők közé tartozik a hőmérséklet és a levegő páratartalma is. Főleg tőlük függ a fajok sokfélesége és a növények tenyészideje életciklusállatokat. Az élő szervezetek különböző módon alkalmazkodnak ezekhez a tényezőkhöz. Például a legtöbb zárvatermő télre lehullatja leveleit, hogy elkerülje a túlzott nedvességveszteséget. A sivatagi növényeknek jelentős mélységei vannak. Ez biztosítja számukra a szükséges mennyiségű nedvességet. A kankalinnak van ideje növekedni és virágozni néhány tavaszi héten. A száraz nyár és a kevés hóval járó hideg tél időszakát pedig hagyma formájában élik meg a föld alatt. A hajtás ezen földalatti módosulata elegendő mennyiségű vizet és tápanyagot halmoz fel.
Az abiotikus környezeti tényezők a helyi tényezők élő szervezetekre gyakorolt hatását is magukban foglalják. Ide tartozik a domborzat jellege, a talajok kémiai összetétele és humuszos telítettsége, a víz sótartalma, az óceáni áramlatok jellege, a szél iránya és sebessége, valamint a sugárzás iránya. Hatásuk közvetlenül és közvetve is megnyilvánul. Így a domborzat jellege meghatározza a szél, a nedvesség és a megvilágítás hatását.
Abiotikus tényezők hatása
Az élettelen természet tényezői eltérő módon hatnak az élő szervezetekre. A monodomináns az egyik domináns hatás hatása, a többi enyhe megnyilvánulásával. Például, ha nincs elég nitrogén a talajban, gyökérrendszer elégtelen szinten fejlődik, és más elemek nem tudják befolyásolni a fejlődését.
Több tényező hatásának egyidejű erősítése a szinergia megnyilvánulása. Tehát, ha elegendő nedvesség van a talajban, a növények elkezdik jobban felvenni a nitrogént és a napsugárzást. Az abiotikus, biotikus és antropogén tényezők provokatívak lehetnek. A korai olvadáskor a növények nagy valószínűséggel fagyosak lesznek.
A biotikus tényezők hatásának jellemzői
A biotikus tényezők közé tartoznak az élő szervezetek egymásra gyakorolt hatásának különféle formái. Közvetlenek és közvetettek is lehetnek, és meglehetősen polárisnak tűnhetnek. Bizonyos esetekben a szervezeteknek nincs hatása. Ez a semlegesség tipikus megnyilvánulása. Ez ritka dolog csak az élőlények egymással való közvetlen kölcsönhatásának teljes hiánya esetén veszik figyelembe. Közös biogeocenózisban élve a mókusok és a jávorszarvas semmilyen módon nem lépnek kölcsönhatásba. Azonban hatással van rájuk a biológiai rendszer általános mennyiségi aránya.
Példák biotikus tényezőkre
A kommenzalizmus is biotikus tényező. Például amikor a szarvasok bojtorján gyümölcsöt hordanak, ebből semmi hasznot vagy kárt nem kapnak. Ugyanakkor jelentős előnyökkel járnak, sokféle növényt megtelepítve.
Az organizmusok között gyakran felmerülnek és Példáik a kölcsönösség és a szimbiózis. Az első esetben különböző fajok élőlényeinek kölcsönösen előnyös együttéléséről van szó. A kölcsönösség tipikus példája a remeterák és a kökörcsin. Ragadozó virága megbízható védelmet nyújt az ízeltlábúaknak. A tengeri kökörcsinhéjat pedig lakásként használják.
A szorosabb, kölcsönösen előnyös együttélés a szimbiózis. Klasszikus példája a zuzmók. Ez az organizmuscsoport gombaszálak és kék-zöld algák sejtjeinek gyűjteménye.
A biotikus tényezőket, amelyekre példákat vettünk, kiegészíthetjük a ragadozással. Az ilyen típusú kölcsönhatásban az egyik faj élőlényei táplálékot jelentenek mások számára. Egy esetben a ragadozók megtámadják, megölik és megeszik zsákmányukat. Egy másikban bizonyos fajok élőlényeinek felkutatásával foglalkoznak.
Antropogén tényezők hatása
Abiotikus tényezők, biotikus tényezők hosszú idő voltak az egyetlenek, amelyek hatással vannak az élő szervezetekre. Az emberi társadalom fejlődésével azonban egyre jobban megnőtt a természetre gyakorolt hatása. A híres tudós V. I. Vernadsky még egy külön emberi tevékenység által létrehozott héjat is kiemelt, amelyet nooszférának nevezett. Az erdőirtás, a korlátlan szántás, számos növény- és állatfaj kiirtása, az indokolatlan természetgazdálkodás a környezetet megváltoztató fő tényezők.
Élőhely és tényezői
A biotikus tényezőknek, amelyekre példákat hoztak, más hatáscsoportokkal és hatásformákkal együtt megvan a maguk jelentősége a különböző élőhelyeken. Az élőlények talaj-levegő létfontosságú tevékenysége nagymértékben függ a levegő hőmérsékletének ingadozásától. És a vízben ugyanaz a mutató nem olyan fontos. Akció antropogén tényező ban ben Ebben a pillanatban más élő szervezetek minden élőhelyén különös jelentőséggel bír.
és az élőlények alkalmazkodása
Külön csoportba sorolhatók azok a tényezők, amelyek korlátozzák az élőlények létfontosságú tevékenységét. Ezeket korlátozónak vagy korlátozónak nevezik. A lombhullató növények esetében az abiotikus tényezők közé tartozik a napsugárzás és a nedvesség mennyisége. Korlátozzák. A vízi környezetben sótartalma és kémiai összetétele korlátozó. Így globális felmelegedés a gleccserek olvadásához vezet. Ez viszont az édesvíztartalom növekedésével és sótartalmának csökkenésével jár. Ennek eredményeként elkerülhetetlenül elpusztulnak azok a növényi és állati szervezetek, amelyek nem tudnak alkalmazkodni e tényező változásaihoz és alkalmazkodni. Jelenleg globális környezeti probléma emberiség.
Tehát az abiotikus tényezők, a biotikus tényezők és az antropogén tényezők együttesen hatnak az élőlények különböző csoportjaira az élőhelyeken, szabályozva azok számát és életfolyamatait, megváltoztatva a bolygó fajgazdagságát.
BIOTIKAI TÉNYEZŐK
| Paraméter neve | Jelentése |
| Cikk tárgya: | BIOTIKAI TÉNYEZŐK |
| Rubrika (tematikus kategória) | Biológia |
A cél az élőlények közötti kölcsönhatások és kapcsolatok tanulmányozása. Adja meg a zoogén, fitogén és antropogén tényezők definícióját!
A biotikus tényezők bizonyos szervezetek létfontosságú tevékenységének másokra gyakorolt hatásának összessége. Közülük általában megkülönböztetik:
Állati szervezetek hatása (zoogén tényezők),
A növényi szervezetek hatása (fitogén tényezők),
Emberi hatás (antropogén tényezők).
A biotikus tényezők hatását úgy tekinthetjük, mint a környezetre, az ebben a környezetben élő egyes élőlényekre, vagy ezeknek a tényezőknek az egész közösségekre gyakorolt hatását.
Kétféle kölcsönhatás létezik az organizmusok között:
Az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti interakció fajon belüli versengés;
Különböző fajok egyedei közötti kapcsolatok. A ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ egymásra gyakorolt hatásának két együtt élő faj között semlegesnek, kedvezőnek vagy kedvezőtlennek kell lennie.
A kapcsolat típusai:
1) kölcsönösen előnyös (protokooperáció, szimbiózis, kölcsönösség);
2) hasznos-semleges (kommenzalizmus - másnaposság, társaság, szállás);
4) kölcsönösen káros (interspecifikus, versengő, fajon belüli).
Semlegesség - mindkét faj független, és nincs befolyásuk egymásra;
- 
verseny – mindegyik faj káros hatással van a többi fajra. A fajok versenyeznek élelemért, menedékért, peterakásért stb. Mindkét fajt versengőnek nevezik;
A mutualizmus szimbiotikus kapcsolat, ahol mindkét együtt élő faj előnyös egymásnak;
Együttműködés – mindkét faj közösséget alkot. Nem kötelező, hiszen minden faj külön-külön, elszigetelten létezhet, de a közösségben való élet mindkettőjük számára előnyös;
Kommenzalizmus - a fajok olyan kapcsolatai, amelyekben az egyik partner hasznot húz anélkül, hogy a másikat károsítaná;
Az amenzalizmus a fajok közötti kapcsolat olyan típusa, amelyben egy közös élőhelyen az egyik faj elnyomja egy másik faj létezését anélkül, hogy ellenállást tapasztalna;
A ragadozás egyfajta kapcsolat, amelyben az egyik faj képviselői megeszik (elpusztítják) egy másik faj képviselőit, ᴛ.ᴇ. az azonos fajhoz tartozó szervezetek táplálékul szolgálnak a KSH-barátok számára
A fajok (populációk) közötti kölcsönösen előnyös kapcsolatok közül a kölcsönösségen kívül megkülönböztetik a szimbiózist és a protokooperációt.
A protokooperáció a szimbiotikus kapcsolat egyszerű típusa. Ebben a formában az együttélés mindkét faj számára előnyös, de nem feltétlenül számukra, ᴛ.ᴇ. a fajok (populációk) fennmaradásának elengedhetetlen feltétele.
A kommenzalizmus alatt, mint hasznos-semleges kapcsolatok, a parazitizmust, a közösséget és a szállást különítik el.
Freeloading - a fogadó táplálékának maradványainak fogyasztása, például a cápák kapcsolata a ragadós halakkal.
A társasági kapcsolat ugyanazon erőforrás különböző anyagok vagy részeinek fogyasztása. Például a különböző típusú talajbaktériumok-szaprofiták közötti kapcsolat, amelyek eltérően dolgoznak fel szerves anyag elpusztult növényi maradványokból, és magasabb rendű növények, amelyek a keletkező ásványi sókat fogyasztják.
Szállás – más fajok (testük vagy lakásuk) általi menedékként vagy lakásként történő használata.
1. Zoogén tényezők
Az élő szervezetek sokakkal körülvéve élnek, különféle kapcsolatokba lépnek velük, amelyek negatív és pozitív következményekkel járnak önmagukra nézve, és végül nem létezhetnek e környezet nélkül. A más élőlényekkel való kommunikáció rendkívül fontos feltétele a táplálkozásnak, szaporodásnak, a védekezés lehetőségének, a kedvezőtlen környezeti feltételek mérséklésének, másrészt a károsodás veszélyének, sokszor az egyed létének közvetlen veszélyének. Egy szervezet közvetlen életkörnyezete alkotja biotikus környezetét. Minden faj csak olyan biotikus környezetben képes létezni, ahol a más élőlényekkel való kapcsolatok normális körülményeket biztosítanak életükhöz. Ebből következik, hogy a változatos élőlények bolygónkon nem akármilyen kombinációban, hanem bizonyos közösségeket alkotnak, amelyekben az együttélésre alkalmazkodott fajok is megtalálhatók.
Az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti kölcsönhatások a fajokon belüli versengésben nyilvánulnak meg.
Intraspecifikus verseny. Az egyedek közötti fajon belüli versengés során megmaradnak azok a kapcsolatok, amelyekben vannak
képesek szaporodni és biztosítani rejlő örökletes tulajdonságaik átadását.
A fajokon belüli versengés a territoriális viselkedésben nyilvánul meg, amikor például egy állat megvédi fészkelőhelyét vagy a közelében lévő bizonyos területet. A hím tehát a madarak költési időszakában egy bizonyos területet véd, ahová a nőstényén kívül egyetlen egyedet sem enged be fajának. Ugyanez a kép sok halnál megfigyelhető (például bottal).
Az intraspecifikus versengés megnyilvánulása az állatokban a társadalmi hierarchia megléte, amelyre jellemző a domináns és alárendelt egyedek megjelenése a populációban. Például a májusi bogárban a hároméves lárvák elnyomják az egy- és kétéves lárvákat. Ez az oka annak, hogy a kifejlett bogarak megjelenése csak háromévente figyelhető meg, míg más rovaroknál (például a vetési csattanóbogaraknál) a lárvaállapot időtartama is három év, a kifejlett bogarak megjelenése pedig évente fordul elő a verseny hiánya a lárvák között.
Az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti verseny a táplálékért a populációsűrűség növekedésével fokozódik. Egyes esetekben a fajokon belüli versengés a faj differenciálódásához, több, különböző területeket elfoglaló populációra való felbomlásához vezethet.
A neutralizmusban az egyének nem állnak közvetlen kapcsolatban egymással, és egy területen való együttélésük sem pozitív, sem negatív következményekkel nem jár számukra, hanem a közösség egészének állapotától függ. Tehát az ugyanabban az erdőben élő jávorszarvas és mókusok gyakorlatilag nem érintkeznek egymással. A semlegesség típusú kapcsolatok a fajgazdag közösségekben alakulnak ki.
A fajok közötti versengés két vagy több faj aktív keresése ugyanazon táplálékforráson, élőhelyen. Versenykapcsolatok rendszerint a hasonló ökológiai igényű fajok között jönnek létre.
A versengő kapcsolatok nagyon eltérőek – a közvetlen fizikai küzdelemtől a békés együttélésig.
A versengés az egyik oka annak, hogy két, táplálkozási, viselkedési, életmódbeli stb. sajátosságaiban kissé eltérő faj ritkán él együtt egy közösségben. Itt a verseny közvetlen ellenséges jellegű. A legélesebb, nem kívánt következményekkel járó verseny akkor következik be, amikor az emberek állatfajokat vezetnek be közösségekbe anélkül, hogy figyelembe vennék a már kialakult kapcsolatokat.
A ragadozó általában először elkapja a zsákmányt, megöli, majd megeszi. Ehhez speciális eszközökkel rendelkezik.
Az áldozatok történelmileg védő tulajdonságokat is kifejlesztettek anatómiai, morfológiai, fiziológiai és biokémiai formában.
Jellemzők például a test kinövései, tüskék, tüskék, kagylók, védő színezet, mérgező mirigyek, gyors elrejtőzés, laza talajba fúródás, ragadozók számára elérhetetlen menedékek építése, veszély jelzése. Az ilyen kölcsönös alkalmazkodások eredményeként az élőlények bizonyos csoportjai speciális ragadozók és speciális zsákmányok formájában jönnek létre. Tehát a hiúz fő tápláléka a mezei nyúl, a farkas pedig egy tipikus polifág ragadozó.
Kommenzalizmus. Azokat a kapcsolatokat, amelyekben az egyik partner hasznot húz anélkül, hogy kárt okozna a másiknak, mint korábban említettük, kommenzalizmusnak nevezzük. A kommenzalizmust, amely a gazdaszervezetek táplálékmaradványainak elfogyasztásán alapul, parazitizmusnak is nevezik. Ilyen például az oroszlánok és a hiénák kapcsolata, a félig elfogyasztott táplálék maradványainak felszedése, vagy a cápák ragadós halakkal.
A kommenzalizmus egyértelmű példáját szolgáltatja néhány barna, amely a bálna bőréhez tapad. Ugyanakkor a Οʜᴎ előnyhöz jut - gyorsabb mozgás, és a bálna nem okoz szinte semmilyen kellemetlenséget. Általánosságban elmondható, hogy a partnereknek nincsenek közös érdekei, és mindegyik tökéletesen létezik önállóan. Ugyanakkor az ilyen szövetségek általában megkönnyítik az egyik résztvevő számára a mozgást, élelemszerzést, menedékkeresést stb.
2. Fitogén tényezők
A növények közötti kapcsolatok fő formái:
2. Közvetett transzbiotikum (állatokon és mikroorganizmusokon keresztül).
3. Indirekt transzabiotikus (környezetformáló hatások, kompetíció, allelopátia).
Közvetlen (kontakt) kölcsönhatások a növények között. A mechanikai kölcsönhatásra példa a luc és fenyő sérülése vegyes erdők a nyír seprő akciójából.
a szubsztrát növényhez, de önállóan is léteznek autotróf organizmusokként.
A szoros szimbiózis vagy a növények közötti kölcsönösség jellegzetes példája az algák és a gombák együttélése, amelyek egy különleges szerves szervezetet - a zuzmót - alkotnak.
A szimbiózis másik példája a magasabb rendű növények baktériumokkal való együttélése, az úgynevezett bakteriotrófia. A hüvelyes baktériumokkal - nitrogénfixálókkal való szimbiózis elterjedt a hüvelyesek (a vizsgált fajok 93%-a) és a mimóza (87%) körében.
A gomba micéliumának szimbiózisa egy magasabb rendű növény gyökerével, vagy mikorrhiza képződés. Az ilyen növényeket mikotrófnak vagy mikotrófnak nevezik. A növény gyökerére telepedve a gomba hifái óriási szívóképességet biztosítanak a magasabb rendű növénynek. A gyökérsejtek és a hifák érintkezési felülete ektotróf mikorrhizában 10-14-szer nagyobb, mint a csupasz gyökérsejtek talajával való érintkezési felülete, míg a gyökér szőrszálak miatti szívófelülete csak 2-5-tel növeli meg a gyökérfelületet. alkalommal. A hazánkban vizsgált 3425 edényes növényfaj közül 79%-ban találtak mikorrhizát.
A szorosan növekvő (azonos vagy rokon fajú) fák gyökereinek összeolvadása a növények közötti közvetlen élettani érintkezésre is utal. A jelenség nem olyan ritka a természetben. A sűrű lucfenyő ültetvényekben az összes fa körülbelül 30%-a együtt nő a gyökerekkel. Megállapítást nyert, hogy a benőtt fák között a gyökereken keresztül csere folyik tápanyag- és vízátadás formájában. Figyelembe véve a köztük lévő összeolvadt partnerek szükségleteinek különbségének vagy hasonlóságának mértékétől való függést, nem zárhatók ki a kompetitív jellegű kapcsolatok sem az anyagok egy fejlettebb és erősebb fa általi elfogása formájában, sem a szimbiotikus kapcsolatok.
Bizonyos fontosságú a kapcsolatok formája a ragadozás formájában. A ragadozás nemcsak az állatok között, hanem az állatok között is elterjedt
növények és állatok között. Tehát számos rovarevő növény (harmat, nepenthes) ragadozónak minősül.
Közvetett transzbiotikus kapcsolatok a növények között (állatok és mikroorganizmusok révén). Az állatok fontos ökológiai szerepe a növények életében a beporzási, a mag- és gyümölcsszórási folyamatokban való részvétel. A növények rovarok általi beporzása, az úgynevezett entomofília, számos adaptáció kialakulásához járult hozzá, mind a növényekben, mind a rovarokban.
A madarak is részt vesznek a növények beporzásában. A déli félteke trópusi és szubtrópusi vidékein elterjedt a növények madarak segítségével történő beporzása, vagyis az ornitofília.
A növények emlősök általi beporzása vagy zoogámia kevésbé gyakori. A zoogámiát nagyrészt Ausztráliában, Afrika erdeiben és Dél Amerika. Például a Dryandra nemzetséghez tartozó ausztrál cserjéket kenguruk beporozzák, akik szívesen isszák bőséges nektárjukat, virágról virágra mozogva.
A mikroorganizmusok gyakran közvetett transzbiotikus kapcsolatokban hatnak a növények között. Sok fa, például a tölgy gyökereinek rizoszférája nagymértékben megváltozik talaj környezet, különösen összetétele, savassága, és ezáltal kedvező feltételeket teremt a különféle mikroorganizmusok, elsősorban azotobaktériumok ottani megtelepedéséhez. Ezek a baktériumok az itt megtelepedve tölgygyökerek váladékával és mikorrhiza gombák hifái által létrehozott szerves maradványokkal táplálkoznak. A tölgy gyökerei mellett élő baktériumok egyfajta „védelmi vonalként” szolgálnak a kórokozó gombák gyökerekbe való behatolásától. Ez a biológiai gát a baktériumok által kiválasztott antibiotikumok segítségével jön létre. A baktériumok megtelepedése a tölgy rizoszférában azonnal pozitív hatással van a növények, különösen a fiatalok állapotára.
Indirekt transzabiotikus kapcsolatok a növények között (környezetformáló hatások, kompetíció, allelopátia). A növények általi környezetváltoztatás a legegyetemesebb és legelterjedtebb kapcsolattípus a növények között az együttélés során. Amikor egyik vagy másik faj, vagy növényfajok egy csoportja élettevékenysége következtében mennyiségileg és minőségileg nagymértékben megváltozik, a fő környezeti tényezők oly módon, hogy a közösség más fajainak olyan körülmények között kell élniük, amelyek jelentősen eltérnek az élettevékenységtől. a fizikai környezeti tényezők zonális komplexuma, akkor ez az első típus környezetformáló szerepéről, a többihez viszonyított környezetformáló hatásáról beszél.
Az egyik a mikroklíma-tényezők változásán keresztüli kölcsönös hatások (például a növénytakaró belsejében a napsugárzás gyengülése, a fotoszintetikusan aktív sugárzásban való kimerülése, a megvilágítás szezonális ritmusának változása stb.). Egyes növények hatással vannak másokra és a változáson keresztül hőmérsékleti rezsim, páratartalma, szélsebessége, szén-dioxid tartalma stb.
A növények kémiai váladéka a közösségben élő növények közötti kölcsönhatás egyik módja lehet, akár mérgező, akár serkentő hatást fejt ki a szervezetekre. Az ilyen kémiai kölcsönhatásokat allelopátiának nevezik. Ilyen például a répapalánták kiürülése, amelyek gátolják a kagylómagok csírázását.
A versengés a növények közötti transzabiotikus kapcsolatok egy speciális formája. Ezek azok a kölcsönös vagy egyoldalú negatív hatások, amelyek az élőhely energia- és élelmiszerforrásainak felhasználása alapján jelentkeznek. Erős befolyás a növények életét befolyásolja a talaj nedvességéért folytatott verseny (különösen az elégtelen nedvességtartalmú területeken), és tápanyagok talaj, szegényes talajokon jobban észrevehető.
A fajok közötti versengés ugyanúgy megnyilvánul a növényekben, mint a fajokon belüli versengés (morfológiai változások, csökkent termékenység, abundancia stb.). A domináns faj fokozatosan kiszorítja, vagy nagymértékben csökkenti életképességét. A legélesebb, gyakran előre nem látható következményekkel járó verseny akkor következik be, amikor új növényfajokat telepítenek be a közösségekbe anélkül, hogy figyelembe vennék a már kialakult kapcsolatokat.
3. Antropogén tényezők
Az ember, mint ökológiai tényező hatása a természetben óriási és sokrétű. Ma már egyik környezeti tényezőnek sincs olyan jelentős és univerzális befolyása, mint az ember, bár ez a természetre ható összes tényező közül a legfiatalabb. Az antropogén tényező hatása fokozatosan erősödött, kezdve a gyűjtés korszakától (ahol alig különbözött az állatok hatásától) napjainkig, a tudományos-technikai fejlődés és a népességrobbanás korszakáig. Tevékenysége során az ember alkotott nagyszámú sokféle állat- és növényfaj, jelentősen átalakulva természetes természetes komplexek. Nagy területeken számos faj számára teremtett különleges, sokszor gyakorlatilag optimális életkörülményeket. Növény- és állatfajták és fajták széles választékának létrehozásával az ember hozzájárult új tulajdonságok és tulajdonságok megjelenéséhez bennük, amelyek biztosítják a fennmaradásukat kedvezőtlen körülmények mint egy harcban
más fajokkal való együttéléshez, és immunitás a kórokozó mikroorganizmusok hatásaival szemben. Az ember által a természeti környezetben végrehajtott változások egyes fajok számára kedvező, mások számára kedvezőtlen feltételeket teremtenek a szaporodáshoz és fejlődéshez. Ennek eredményeként pedig új számszerű kapcsolatok jönnek létre a fajok között, a élelmiszerláncok, vannak olyan alkalmazkodások, amelyek az élőlények módosult környezetben való létezéséhez szükségesek. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, az emberi cselekedetek gazdagítják vagy elszegényítik a közösségeket. Az antropogén faktor hatásának a természetben tudatosnak és véletlennek vagy tudattalannak kell lennie. Az ember, aki szűz és parlagot szánt, mezőgazdasági területeket (agrocenózisokat) hoz létre, rendkívül termékeny és betegségekkel szemben ellenálló formákat mutat, egyeseket letelepít, másokat elpusztít. Ezek a hatások gyakran pozitívak, de gyakran negatív karakter, például: sok állat, növény, mikroorganizmus meggondolatlan áttelepítése, számos faj ragadozó elpusztítása, környezetszennyezés stb.
Az ember közvetlen és közvetett hatást is gyakorolhat a Föld állataira és növényzetére. Sokféleség modern formák Az emberi növényzetre gyakorolt hatást a táblázat mutatja be. 4.
Ha a fentiekhez hozzáadjuk az állatokra gyakorolt emberi hatást: horgászat, hozzászoktatásuk és reakklimatizációjuk, a növénytermesztési és állattenyésztési tevékenységek különböző formái, a növények védelmét szolgáló intézkedések, a ritka ill. egzotikus fajok stb., akkor ezeknek a természetre gyakorolt hatásoknak csak egyetlen felsorolása mutatja az antropogén tényező grandiózusságát.
Változások nemcsak nagy léptékben, hanem példákon is bekövetkeznek bizonyos fajták. Tehát a fejlett területeken a gabonanövényeken, a búza tripszek, a gabonalevéltetvek, bizonyos típusú bogarak (például egy káros teknős), különféle típusú bolhák, pachyderm és mások nagy mennyiségben szaporodni kezdtek. E fajok közül sok dominánssá vált, és a korábban itt létező fajok eltűntek vagy szélsőséges körülmények közé szorultak. A változások nemcsak a növény- és állatvilágot érintették, hanem a mikroflórát és a mikrofaunát is, a táplálékláncok számos láncszeme megváltozott.
4. táblázat
Az emberi hatás fő formái a növényekre és a növényekre
Az emberi tevékenység számos adaptív reakciót vált ki az élőlények részéről. A gyomok, az út menti növények, az istállókártevők és hasonlók megjelenése az élőlények emberi tevékenységhez való alkalmazkodásának következménye a természetben. Olyan élőlények jelentek meg, amelyek részben vagy teljesen elvesztették a kapcsolatot a szabad természettel, például a pajtazsizsik, a lisztbogarak és mások. Sok őshonos fajok nemcsak az agrocenózisok körülményei között való élethez alkalmazkodik, hanem kialakítja a szerkezet speciális adaptációs sajátosságait, elsajátítja a művelt területek életkörülményeinek megfelelő fejlődési ritmust, képes ellenállni a betakarításnak, a különféle agrotechnikai intézkedéseknek (talajművelési rendszer, vetésforgó), vegyszernek. a kártevőirtás eszközei.
Az emberek által végzett kémiai kezelések hatására számos szervezet rezisztenssé vált a különféle rovarirtó szerekkel szemben, a speciális, módosított szerek megjelenése miatt. kémiai összetétel lipidek, a zsírszövet azon képessége, hogy önmagában jelentős mennyiségű mérget oldjon fel és felmelegítsen, valamint a megnövekedett enzimatikus reakciók az organizmusok anyagcseréjében a mérgező anyagok semleges vagy nem mérgező anyagokká történő alakításának képessége. Az emberi tevékenységekhez kapcsolódó élőlények alkalmazkodásai közé tartozik a cinegék szezonális vándorlása az erdőből a városba és vissza.
Az antropogén tényező hatásának egyik példája a seregélyek azon képessége, hogy madárodúkat foglalhassanak el fészekrakásra. A seregélyek a mesterséges házakat részesítik előnyben, még akkor is, ha a közelben van egy mélyedés a fán. És sok ilyen példa van, mindegyik arról tanúskodik, hogy az ember természetre gyakorolt hatása erőteljes környezeti tényező.
Megbeszélésre váró kérdések
1. Mi az ökoszisztéma biotikus szerkezete?
2. Nevezze meg a fő alakzatokat! intraspecifikus kapcsolatok szervezetek.
3. Nevezze meg az élőlények interspecifikus kapcsolatainak főbb formáit!
6. Milyen mechanizmusok teszik lehetővé az élő szervezetek számára, hogy kompenzálják a környezeti tényezők hatását?
7. Sorolja fel az emberi tevékenység főbb területeit a természetben!
8. Mondjon példákat az élő szervezetek élőhelyére gyakorolt közvetlen és közvetett antropogén hatásokra!
A riportok témái
1. A kölcsönhatás típusai és az élőlények közötti kapcsolatok
3. Ökológia és ember.
4. Éghajlat és emberek
MŰHELY 4
NÉPESSÉGÖKOLÓGIA
A cél a populáció (populáció-faj) biológiai szerveződési szint vizsgálata. Ismerje a populációk szerkezetét, a populáció dinamikáját, legyen fogalma a populációk stabilitásáról és életképességéről.
1. A sokaság fogalma
Az azonos fajhoz tartozó organizmusokat a természetben mindig nem egyénileg, hanem bizonyos szervezett aggregátumok - populációk - képviselik. A populációk (a latin populus szóból - populáció) egy biológiai faj egyedeinek gyűjteménye, amelyek hosszú ideig laknak egy bizonyos helyen, közös génállományuk van, képesek szabadon keresztezni és bizonyos mértékig elszigeteltek a faj más populációitól. .
Egy élőlényfaj több, néha több populációt is tartalmazhat. Ha ugyanannak a fajnak a különböző populációinak képviselőit azonos körülmények közé helyezik, megőrzik különbségeiket. Ugyanakkor az ugyanahhoz a fajhoz való tartozás lehetőséget biztosít termékeny utódok szerzésére a különböző populációk képviselőitől. A populáció egy faj természetben való létezésének és fejlődésének elemi formája.
Az azonos fajhoz tartozó organizmusok populációba való egyesítése minőségileg új tulajdonságaikat tárja fel. Döntő jelentősége van az élőlények egyedszámának és térbeli megoszlásának, az ivar- és korösszetételnek, az egyedek közötti kapcsolatok jellegének, a faj más populációival való elhatárolásnak vagy kapcsolattartásnak stb. Egy élőlény élettartamához képest egy populáció nagyon hosszú ideig létezhet.
Ugyanakkor a populáció hasonlóságokat mutat a testtel, mint biorendszerrel, mivel rendelkezik egy bizonyos szerkezettel, egy genetikai program az önreprodukcióhoz, valamint képes az autoregulációra és az alkalmazkodásra.
A populációk tanulmányozása a modern biológia fontos ága az ökológia és a genetika metszéspontjában. Gyakorlati érték A populációbiológia lényegében az, hogy a populációk a természetes ökoszisztémák kiaknázásának és védelmének valódi egységei. Az emberek és a természetes környezetben lévő vagy gazdasági ellenőrzés alatt álló élőlényfajták kölcsönhatása általában a populációkon keresztül történik. Ezek a patogén vagy hasznos mikrobák törzsei, a kultúrnövények fajtái, a tenyésztett állatfajták,
kereskedelmi halpopulációk stb. Nem kevésbé fontos az a tény, hogy a populációökológia számos mintája érvényes az emberi populációkra.
2. Népességszerkezet
A populációt egy bizonyos szerkezeti felépítés jellemzi - az egyedcsoportok aránya nem, kor, méret, genotípus, az egyedek területi eloszlása stb. Ebben a tekintetben különféle populációs szerkezeteket különböztetnek meg: nem, életkor, méret, genetikai, térbeli-etológiai stb.
Házigazda: ref.rf
A populáció szerkezete egyrészt a faj általános biológiai tulajdonságai alapján, másrészt környezeti tényezők hatására alakul ki, ᴛ.ᴇ. adaptív.
Szexuális szerkezet (ivari összetétel) - a férfiak és a nők aránya a populációban. A szexuális szerkezet csak a kétlaki élőlények populációira jellemző. Elméletileg a nemek arányának azonosnak kell lennie: az összlétszám 50%-a hím, 50%-a nőstény. A tényleges nemi arány különböző környezeti tényezők hatásától függ, genetikai és fiziológiai jellemzők kedves.
Vannak elsődleges, másodlagos és harmadlagos kapcsolatok. Az elsődleges arány az ivarsejtek (ivarsejtek) képződése során megfigyelt arány. Általában 1:1. Ez az arány a nemi meghatározás genetikai mechanizmusának köszönhető. Másodlagos arány - a születéskor megfigyelt arány. Harmadlagos arány – a felnőtt ivarérett egyedeknél megfigyelt arány.
Például egy másodlagos arányban a fiúk dominálnak némileg, a harmadlagos arányban a nők: 100 fiúra 106 lány születik, 16-18 éves korig a megnövekedett férfihalandóság miatt ez az arány kiegyenlítődik, és kb. 50 éves korban 85 férfi jut 100 nőre, 80 évesen pedig 50 férfi 100 nőre.
Néhány hal (o.
Házigazda: ref.rf
Pecilia) háromféle nemi kromoszómát különböztetnek meg: Y, X és W, amelyek közül az Y kromoszóma férfi géneket, az X és W kromoszómák pedig női géneket hordoznak, de különböző fokú ʼʼerőʼʼ. Ha az egyed genotípusa YY alakú, akkor a hímek, ha XY - nőstények, ha WY, akkor a környezeti viszonyok alapján a hím vagy nőstény ivaros jellemzői alakulnak ki.
A kardfarkú populációkban az ivararány a környezet pH-értékétől függ. pH = 6,2 mellett a hímek száma az utódokban 87-100%, pH = 7,8 - 0 és 5% között.
Korszerkezet (életkori összetétel) - a különböző korcsoportokba tartozó egyének populációjának aránya. Az abszolút korösszetétel kifejezi az egyes korcsoportok számát egy adott időpontban. A relatív korösszetétel azt fejezi ki, hogy egy adott korcsoport egyedeinek hányadát vagy százalékát a teljes népességhez viszonyítva. A korösszetételt a faj számos tulajdonsága és sajátossága határozza meg: a pubertás elérésének ideje, a várható élettartam, a költési időszak időtartama, a mortalitás stb.
Tekintettel az egyedek szaporodási képességétől való függésre, három csoportot különböztetünk meg: preproduktív (reprodukcióra még nem képes egyedek), szaporodási (szaporodásra képes egyedek) és posztreproduktív (reprodukcióra már nem képes egyedek).
A korcsoportok kisebb kategóriákra vannak osztva. Például a növényekben a következő állapotokat különböztetik meg: alvó mag, palánták és palánták, fiatal állapot, éretlen állapot, szűz állapot, korai generatív, középgeneratív, késői generatív, szubsenilis, szenilis (szenilis), félholt állapot.
A népesség korszerkezetét korpiramisok segítségével fejezzük ki.
Tér-etológiai szerkezet - az egyedek eloszlásának jellege a tartományon belül. Ez a környezet sajátosságaitól és a faj etológiájától (viselkedési jellemzőitől) függ.
Az egyedek térbeli eloszlásának három alapvető típusa van: egyenletes (szabályos), egyenetlen (aggregált, csoportos, mozaikos) és véletlenszerű (diffúz).
Az egyenletes eloszlást az jellemzi, hogy minden egyed azonos távolsága van a szomszédos egyedektől. Olyan populációkra jellemző, amelyek a környezeti tényezők egyenletes eloszlása mellett léteznek, vagy olyan egyedekből állnak, amelyek egymással szembeni antagonizmust mutatnak.
Az egyenetlen eloszlás az egyedcsoportok kialakulásában nyilvánul meg, amelyek között nagy lakatlan területek találhatók. Jellemző a környezeti tényezők egyenetlen eloszlású körülményei között élő, vagy csoportos (falka) életmódot folytató egyedekből álló populációkra.
A véletlenszerű eloszlást az egyedek közötti egyenlőtlen távolság fejezi ki. Valószínűségi folyamatok, a környezet heterogenitása és az egyének közötti gyenge társadalmi kapcsolatok eredménye.
A terek használatának típusa szerint az összes mozgékony állatot ülő és nomád állatokra osztják. A mozgásszegény életmódnak számos biológiai előnye van, mint például a szabad tájékozódás ismerős területen, amikor élelem vagy menedéket keres, az élelmiszer-készletek (mókusok, mezei egerek) létrehozásának lehetősége. Hátrányai közé tartozik a túlzottan magas népsűrűség melletti élelmiszerforrások kimerülése.
Az állatok együttes létezésének formája szerint megkülönböztetünk magányos életmódot, családot, kolóniákat, nyájat, csordát. A magányos életmód abban nyilvánul meg, hogy a populációkban lévő egyedek függetlenek és egymástól elszigeteltek (sün, csuka stb.). Ráadásul csak az életciklus bizonyos szakaszaira jellemző. Az élőlények teljesen magányos létezése a természetben nem fordul elő, mivel a szaporodás ebben az esetben lehetetlen lenne. Családi életstílus figyelhető meg azokban a populációkban, ahol a szülők és az utódok (oroszlánok, medvék stb.) szorosabb kapcsolatban állnak egymással. Kolóniák - ülő állatok csoportos települései, amelyek hosszú távúak és csak a szaporodási időszakban keletkeznek (lómadár, méhek, hangyák stb.). A falkák az állatok ideiglenes társulásai, amelyek elősegítik bármely funkció ellátását: védelem az ellenségtől, táplálékszerzés, vándorlás (farkasok, hering stb.). Az állományok hosszabbak, mint az állományok vagy állandó állattársulások, amelyekben általában a fajok összes létfontosságú funkcióját látják el: védelem az ellenségtől, táplálékszerzés, vándorlás, szaporodás, fiókák nevelése stb. (szarvasok, zebrák stb.).
Genetikai szerkezet - a különböző genotípusok és allélok aránya a populációban. Egy populáció összes egyedének génjeinek összességét génállománynak nevezzük. A génállományt az allélok és genotípusok gyakorisága jellemzi. Egy allél gyakorisága az adott gén alléljainak összességében való részesedése. Az összes allél gyakoriságának összege eggyel egyenlő: p + q \u003d l,
ahol p a domináns allél (A) aránya; q a recesszív allél (a) aránya.
Az allélok gyakoriságának ismeretében kiszámítható a genotípusok gyakorisága egy populációban:
(p + q) 2 \u003d p 2 + 2pq + q 2 \u003d 1, ahol p és q a domináns és recesszív allélok gyakorisága, p a homozigóta domináns genotípus (FF) gyakorisága, 2pq a a heterozigóta domináns genotípus gyakorisága (Aa), q - a homozigóta recesszív genotípus gyakorisága (aa).
Alapján törvény Hardy-Weinberg szerint az allélok relatív gyakorisága egy populációban nemzedékről nemzedékre változatlan marad. A Hardy-Weinberg törvény a következő feltételek teljesülése esetén érvényes:
A lakosság nagy;
A populációban szabad kereszteződés fordul elő;
Nincs választék;
Új mutációk nem fordulnak elő;
Nem vándorolnak be új genotípusok a populációba vagy onnan ki. Nyilvánvaló, hogy az ezeket a feltételeket kielégítő populációk
hosszú ideig nem létezik a természetben. A populációkat mindig olyan külső és belső tényezők befolyásolják, amelyek megbontják a genetikai egyensúlyt. Egy populáció genotípusos összetételének, genotípusának hosszú távú és irányított változása
BIOTIKAI TÉNYEZŐK - koncepció és típusok. A "BIOTIKAI TÉNYEZŐK" kategória besorolása és jellemzői 2017, 2018.
A kommenzalizmus különböző élőlények együttélése, amikor az egyik szervezet egy másik szervezetében megtelepedve, és ennek költségén eszik, nem károsítja a hordozót (az emberi bélben lévő baktériumokat). Amenzalizmusban az egyik együttélő organizmus károsodást szenved, míg a másik közömbös az első hatásától (a penicillium elpusztítja azokat a baktériumokat, amelyek nem tudnak rá hatni).
A szimbiózis a különböző fajokhoz tartozó élőlények együttélésének minden formája. És a hozzá tartozó szervezetek kölcsönösen előnyös együttélése különféle típusok kölcsönösségnek hívják. Példa erre a hüvelyesek és a gyökérrendszerükön élő nitrogénmegkötő csomóbaktériumok kapcsolatának ténye. A magasabb rendű növények gyökerei hasonló kölcsönhatásba lépnek a kalapgombák micéliumával. Mind ezek, mind a többi organizmus megkapja egymástól az élethez szükséges anyagokat.
A verseny egyfajta interakció, amelyben az azonos vagy különböző fajokhoz tartozó növények versenyezhetnek egymással a környező tér erőforrásaiért - víz, világítás, tápanyagok, hely stb. Ebben az esetben bizonyos erőforrások egyes élőlények általi elfogyasztása csökkenti azok elérhetőségét mások számára.
Példa a fajokon belüli versengésre - mesterséges fenyőerdő ahol az egykorú fák versengenek a fényért. Azok a fák, amelyek nem tartanak lépést a gyorsabb növekedéssel, sokkal rosszabbul nőnek árnyékban, és sokan elpusztulnak. A fajok közötti versengés nyomon követhető az igényükben közel álló, egy csoportba tartozó növényfajok és nemzetségek között, például a gyertyán és a tölgy közötti elegyes erdőkben.
Sok növényevő állat növényevő, és a növényekkel való kapcsolatuk az evés. Tehát a legelőkön az állatok csak bizonyos típusú növényeket esznek, anélkül, hogy hozzáérnének másokhoz, amelyek mérgezőek vagy kellemetlen ízűek. Ez idővel alapvető változásokhoz vezet ezen a területen a növényzet fajösszetételében. Egyes növények védekeznek az állatok általi megevés ellen, például a kiválasztás mérgező anyagok, módosított levelek-tövisek, tövisek a száron. Ritka faj húsevő növények, például napharmat, nepenthes, táplálkozhatnak állatokkal (rovarokkal).
Azt is meg kell jegyezni, hogy az élőlények közötti közvetett kapcsolatok nem kevésbé fontosak, mint a közvetlen kapcsolatok a különböző fajokhoz tartozó növények élete és túlélése szempontjából. Tehát a rovarok és néhány apró madár beporozza a virágos növényeket. És számos zárvatermő-faj magvak általi szaporodása az állatok részvétele nélkül lehetetlen.
