Екологични фактори и тяхното влияние върху организмите. Човешката дейност като особен екологичен фактор и нейното въздействие върху природната среда

Околната среда е вид комплекс от условия, заобикалящи живия организъм, които му влияят, тя може да бъде комбинация от явления, материални тела, енергии. Факторът на околната среда е фактор на околната среда, към който организмите трябва да се адаптират. Това може да бъде понижаване или повишаване на температурата, влажност или суша, фонова радиация, човешка дейност, конкуренция между животните и т.н. Терминът "местообитание" по същество означава част от природата, в която живеят организмите, между това, което им влияе пряко или косвено влияние . Това са факторите, защото те влияят по един или друг начин на темата. Околната среда непрекъснато се променя, нейните компоненти са разнообразни, така че животните, растенията и дори хората трябва постоянно да се адаптират, да се адаптират към нови условия, за да оцелеят по някакъв начин и да се възпроизвеждат.

Класификация на факторите на околната среда

Живите организми могат да бъдат подложени както на естествени, така и на изкуствени въздействия. Има няколко вида класификации, но най-често срещаните са такива видове фактори на околната среда като абиотични, биотични и антропогенни. Всички живи организми се влияят по един или друг начин от явленията и компонентите на неживата природа. Това са абиотични фактори, които влияят върху живота на хората, растенията и животните. Те от своя страна се делят на едафични, климатични, химични, хидрографски, пирогенни, орографски.

Светлинният режим, влажността, температурата, атмосферното налягане и валежите, слънчевата радиация, вятърът могат да бъдат отнесени към климатичните фактори. Едафите влияят върху живите организми чрез топлинна, въздушна и химичен състав и механична структура, ниво на подпочвените води, киселинност. Химичните фактори са солният състав на водата, газовият състав на атмосферата. Пирогенно - въздействието на огъня върху околната среда. Живите организми са принудени да се адаптират към терена, промените във височината, както и към характеристиките на водата, съдържанието на органични и минерални вещества в нея.

Биотичният екологичен фактор е връзката на живите организми, както и въздействието на връзката им върху околната среда. Влиянието може да бъде както пряко, така и косвено. Например, някои организми могат да влияят на микроклимата, промяната и т.н. Биотичните фактори се разделят на четири вида: фитогенни (растенията влияят на околната среда и едно на друго), зоогенни (животните влияят на околната среда и едно на друго), микогенни (гъбите имат въздействие) и микробиогенни (микроорганизмите са в центъра на събитията).

Антропогенният фактор на околната среда е промяна в условията на живот на организмите във връзка с човешката дейност. Действията могат да бъдат съзнателни и несъзнателни. Те обаче водят до необратими промени в природата. Човекът унищожава почвения слой, замърсява атмосферата и водата с вредни вещества, нарушава природните ландшафти. Антропогенните фактори могат да бъдат разделени на четири основни подгрупи: биологични, химически, социални и физически. Всички те в една или друга степен засягат животни, растения, микроорганизми, допринасят за появата на нови видове и изтриват старите от лицето на земята.

Химическото въздействие на факторите на околната среда върху организмите се отразява предимно отрицателно на околната среда. За да постигнат добри реколти, хората използват минерални торове, убиват вредители с отрови, като по този начин замърсяват почвата и водата. Тук трябва да се добавят и транспортните и промишлените отпадъци. Физическите фактори включват движение в самолети, влакове, автомобили, използване на ядрена енергия, въздействие върху организмите на вибрации и шум. Не забравяйте за връзката на хората, живота в обществото. Биологичните фактори включват организми, за които човек е източник на храна или местообитание, храната също трябва да бъде включена тук.

Условия на околната среда

В зависимост от техните характеристики и сила, различните организми реагират различно на абиотичните фактори. Условията на околната среда се променят с времето и, разбира се, променят правилата за оцеляване, развитие и възпроизводство на микроби, животни, гъбички. Например животът на зелените растения на дъното на резервоар е ограничен от количеството светлина, което може да проникне през водния стълб. Броят на животните е ограничен от изобилието на кислород. Температурата има огромно влияние върху живите организми, тъй като нейното понижаване или повишаване влияе върху развитието и размножаването. По време на ледниковия период не само мамутите и динозаврите измират, но и много други животни, птици и растения, като по този начин променят околната среда. Влажността, температурата и светлината са основните фактори, които определят условията за съществуване на организмите.

Светлина

Слънцето дава живот на много растения, не е толкова важно за животните, колкото за представителите на флората, но все пак те не могат без него. Естественото осветление е естествен източник на енергия. Много растения са разделени на светлолюбиви и сенкоустойчиви. Различните видове животни показват отрицателна или положителна реакция към светлината. Но най-важното влияние върху смяната на деня и нощта има слънцето, тъй като различните представители на фауната водят изключително нощен или дневен начин на живот. Ефектът на факторите на околната среда върху организмите е трудно да се надцени, но ако говорим за животни, тогава осветлението не ги засяга пряко, то само сигнализира за необходимостта от преструктуриране на процесите, протичащи в тялото, поради което живите същества реагират на промените в външни условия.

Влажност

Зависимостта от водата при всички живи същества е много голяма, тъй като тя е необходима за нормалното им функциониране. Повечето организми не могат да живеят в сух въздух, рано или късно умират. Количеството на валежите, паднали през определен период, характеризира влажността на района. Лишеите улавят водни пари от въздуха, растенията се хранят с корените, животните пият вода, насекомите, земноводните могат да я абсорбират през кожата на тялото. Има същества, които получават течност чрез храната или чрез окисляването на мазнините. И растенията, и животните имат много приспособления, които им позволяват да хабят водата по-бавно, за да я пестят.

температура

Всеки организъм има свой температурен диапазон. Ако премине отвъд, издига се или пада, тогава той може просто да умре. Влиянието на факторите на околната среда върху растенията, животните и хората може да бъде както положително, така и отрицателно. В рамките на температурния диапазон организмът се развива нормално, но веднага щом температурата достигне долната или горната граница, жизнените процеси се забавят и след това спират напълно, което води до смъртта на съществото. Някой се нуждае от студ, някой се нуждае от топлина, а някой може да живее при различни условия на околната среда. Например бактериите, лишеите издържат на широк диапазон от температури, тигрите се чувстват добре в тропиците и в Сибир. Но повечето организми оцеляват само в тесни температурни граници. Например коралите растат във вода при 21°C. Понижаването на температурата или прегряването е смъртоносно за тях.

В тропическите райони колебанията във времето са почти незабележими, което не може да се каже за умерената зона. Организмите са принудени да се адаптират към смяната на сезоните, много от тях правят дълги миграции с настъпването на зимата, а растенията умират напълно. При неблагоприятни температурни условия някои същества спят зимен сън, за да изчакат неподходящ за тях период. Това са само основните фактори на околната среда, атмосферното налягане, вятърът и надморската височина също влияят на организмите.

Въздействието на факторите на околната среда върху живия организъм

Местообитанието оказва значително влияние върху развитието и размножаването на живите същества. Всички групи фактори на околната среда обикновено действат в комплекс, а не един по един. Силата на влиянието на единия зависи от другите. Например, осветлението не може да бъде заменено с въглероден диоксид, но чрез промяна на температурата е напълно възможно да се спре фотосинтезата на растенията. Всички фактори влияят на организмите по един или друг начин по различен начин. Главната роля може да се променя в зависимост от сезона. Например, през пролетта температурата е важна за много растения, влажността на почвата по време на цъфтежа и влажността на въздуха и хранителните вещества, когато узреят. Има и излишък или недостиг, който е близо до границите на издръжливостта на организма. Тяхното действие се проявява дори когато живите същества са в благоприятна среда.

Влиянието на факторите на околната среда върху растенията

За всеки представител на флората среда се счита заобикалящата природа. Тя е тази, която създава всички необходими фактори на околната среда. Местообитанието осигурява на растението необходимата влажност на почвата и въздуха, осветление, температура, вятър и оптимално количество хранителни вещества в почвата. Нормалното ниво на фактори на околната среда позволява на организмите да растат, да се развиват и да се възпроизвеждат нормално. Някои условия могат да повлияят негативно на растенията. Например, ако засадите култура в изтощено поле, което няма достатъчно почвени хранителни вещества, тя ще расте много слабо или изобщо няма да расте. Такъв фактор може да се нарече ограничаващ фактор. Но все пак повечето растения се адаптират към условията на живот.

Представители на растящата в пустинята флора се адаптират към условията с помощта на специална форма. Обикновено имат много дълги и мощни корени, които могат да достигнат до 30 м. Възможна е и повърхностна коренова система, която му позволява да събира влага при кратки дъждове. Дърветата и храстите съхраняват вода в стволове (често деформирани), листа, клони. Някои обитатели на пустинята са в състояние да чакат няколко месеца за животворна влага, докато други радват окото само за няколко дни. Например ефемерите разпръскват семена, които покълват само след дъжд, след това пустинята цъфти рано сутрин и вече по обяд цветята избледняват.

Влиянието на факторите на околната среда върху растенията също се влияе при студени условия. Тундрата има много суров климат, лятото е кратко, не можете да го наречете топло, но студовете продължават от 8 до 10 месеца. Снежната покривка е незначителна, а вятърът напълно оголва растенията. Представителите на флората обикновено имат повърхностна коренова система, дебела кожа на листа с восъчно покритие. Растенията натрупват необходимия запас от хранителни вещества през периода, когато трае.Тундровите дървета произвеждат семена, които покълват само веднъж на всеки 100 години през периода на най-благоприятните условия. Но лишеите и мъховете са се приспособили да се размножават вегетативно.

Растенията им позволяват да се развиват в различни условия. Представителите на флората са зависими от влажността, температурата, но най-вече се нуждаят от слънчева светлина. Променя тяхната вътрешна структура, външен вид. Например, достатъчно количество светлина позволява на дърветата да отглеждат луксозна корона, но храстите и цветята, които са израснали на сянка, изглеждат потиснати и слаби.

Екологията и човекът много често вървят по различни пътища. Човешката дейност е вредна за околната среда. Работата на промишлени предприятия, горски пожари, транспорт, замърсяване на въздуха от електроцентрали, фабрики, вода и почва с нефтени остатъци - всичко това се отразява негативно на растежа, развитието и възпроизводството на растенията. През последните години много видове флора са включени в Червената книга, много от тях са изчезнали напълно.

Влиянието на факторите на околната среда върху човека

Дори само преди два века хората са били много по-здрави и физически по-силни, отколкото са днес. Трудовата дейност постоянно усложнява връзката между човека и природата, но до определен момент те успяват да се разбират. Това се постига благодарение на синхрона на начина на живот на хората с естествените режими. Всеки сезон имаше свое работно настроение. Например през пролетта селяните орали земята, засявали зърнени култури и други култури. През лятото те се грижеха за посевите, пасяха добитък, през есента прибираха реколтата, през зимата вършеха домакинска работа и почиваха. Културата на здравето беше важен елемент от общата култура на човека, съзнанието на индивида се промени под въздействието на природните условия.

Всичко се промени драматично през 20-ти век, в периода на огромен скок в развитието на технологиите и науката. Разбира се, и преди това човешката дейност значително навреди на природата, но тук всички записи за отрицателно въздействие върху околната среда бяха счупени. Класификацията на факторите на околната среда ви позволява да определите какво влияят хората в по-голяма степен и какво - в по-малка степен. Човечеството живее в режим на производствен цикъл и това не може да не се отрази на здравословното състояние. Няма периодичност, хората работят една и съща работа през цялата година, почиват малко, постоянно бързат за някъде. Разбира се, условията на работа и живот са се променили към по-добро, но последствията от този комфорт са много неблагоприятни.

Днес водата, почвата, въздухът са замърсени, унищожаването на растенията и животните пада, увреждайки структури и структури. Изтъняването на озоновия слой също не може да не плаши последствията. Всичко това води до генетични промени, мутации, здравето на хората се влошава всяка година, броят на пациентите с нелечими болести нараства неумолимо. Човек е до голяма степен повлиян от факторите на околната среда, биологията изучава този ефект. Преди хората можеха да умрат от студ, жега, глад, жажда, в наше време човечеството „сами си копае гроба“. Земетресения, цунамита, наводнения, пожари - всички тези природни явления отнемат живота на хората, но още повече хора нараняват себе си. Нашата планета е като кораб, който се насочва към скалите с висока скорост. Трябва да спрем, преди да е станало твърде късно, да коригираме ситуацията, да се опитаме да замърсяваме по-малко атмосферата, да се доближим до природата.

Въздействието на човека върху околната среда

Хората се оплакват от драстична промяна в околната среда, влошаване на здравето и общото благосъстояние, но в същото време рядко осъзнават, че самите те са виновни за това. Различни видове фактори на околната среда са се променяли през вековете, имало е периоди на затопляне, охлаждане, моретата са пресъхвали, островите са потъвали под вода. Разбира се, природата принуди човек да се адаптира към условията, но тя не постави твърди ограничения за хората, не действаше спонтанно и бързо. С развитието на технологиите и науката всичко се промени значително. За един век човечеството е замърсило планетата толкова много, че учените се хващат за главите, без да знаят как да променят ситуацията.

Все още помним мамути и динозаври, които са изчезнали по време на ледниковия период поради рязко застудяване и колко видове животни и растения са изтрити от лицето на земята през последните 100 години, колко още са на прага на изчезване? Големите градове са претъпкани с заводи и фабрики, пестицидите се използват активно в селата, замърсявайки почвата и водата, навсякъде има насищане с транспорт. На планетата практически не са останали места, които да се похвалят с чист въздух, незамърсена земя и вода. Обезлесяването, безкрайните пожари, които могат да бъдат причинени не само от необичайна топлина, но и от човешка дейност, замърсяване на водни тела с нефтопродукти, вредни емисии в атмосферата - всичко това влияе негативно върху развитието и възпроизводството на живите организми и не подобрява здравето на хората по всякакъв начин.

„Или човек ще намали количеството дим във въздуха, или димът ще намали броя на хората на Земята“, това са думите на Л. Батън. Наистина, картината на бъдещето изглежда депресираща. Най-добрите умове на човечеството се борят как да намалят мащаба на замърсяването, създават се програми, измислят се различни почистващи филтри, търсят се алтернативи за тези обекти, които днес замърсяват най-много природата.

Начини за решаване на екологични проблеми

Екологията и човекът днес не могат да постигнат консенсус. Всички държавни и трябва да работят заедно за решаване на съществуващите проблеми. Трябва да се направи всичко, за да се прехвърли производството към безотпадни, затворени цикли, по пътя към това могат да се използват енерго- и материалоспестяващи технологии. Управлението на природата трябва да бъде рационално и да отчита особеностите на регионите. Увеличаването на видовете същества, които са на ръба на изчезване, изисква незабавно разширяване на защитените територии. Е, и най-важното е, че населението трябва да бъде образовано, в допълнение към общото екологично образование.

Околната среда, която заобикаля живите същества, се състои от много елементи. Те влияят върху живота на организмите по различни начини. Последните реагират различно на различни фактори на околната среда. Отделни елементи на околната среда, взаимодействащи с организмите, се наричат ​​фактори на околната среда. Условията на съществуване са набор от жизненоважни фактори на околната среда, без които живите организми не могат да съществуват. По отношение на организмите те действат като фактори на околната среда.

Класификация на факторите на околната среда.

Приемат се всички фактори на околната среда класифицирам(разпределени) в следните основни групи: абиотичен, биотичени антропен. в Абиотичен (абиогенен) факторите са физични и химични фактори от неживата природа. биотичен,или биогенен,фактори са прякото или непряко влияние на живите организми както един върху друг, така и върху околната среда. Антропичен (антропогенен) През последните години факторите се обособиха като самостоятелна група фактори сред биотичните, поради голямото им значение. Това са фактори на пряко или косвено въздействие на човека и неговата стопанска дейност върху живите организми и околната среда.

абиотични фактори.

Абиотичните фактори включват елементи от неживата природа, които действат върху живия организъм. Видовете абиотични фактори са представени в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Основни видове абиотични фактори

климатични фактори.

Всички абиотични фактори се проявяват и действат в трите геоложки обвивки на Земята: атмосфера, хидросфераи литосфера.Факторите, които се проявяват (действат) в атмосферата и по време на взаимодействието на последната с хидросферата или с литосферата, се наричат климатични.тяхната проява зависи от физичните и химичните свойства на геоложките обвивки на Земята, от количеството и разпределението на проникващата и постъпващата в тях слънчева енергия.

Слънчева радиация.

Сред многообразието от фактори на околната среда най-голямо значение има слънчевата радиация. (слънчева радиация).Това е непрекъснат поток от елементарни частици (скорост 300-1500 km/s) и електромагнитни вълни (скорост 300 хиляди km/s), който носи огромно количество енергия на Земята. Слънчевата радиация е основният източник на живот на нашата планета. Под непрекъснатия поток от слънчева радиация животът се заражда на Земята, изминава дълъг път на своята еволюция и продължава да съществува и зависи от слънчевата енергия. Основните свойства на лъчистата енергия на Слънцето като фактор на околната среда се определят от дължината на вълната. Вълните, преминаващи през атмосферата и достигащи Земята, се измерват в диапазона от 0,3 до 10 микрона.

Според характера на въздействието върху живите организми този спектър на слънчевата радиация се разделя на три части: ултравиолетова радиация, видима светлинаи инфрачервено лъчение.

късовълнови ултравиолетови лъчипочти напълно се абсорбира от атмосферата, а именно нейния озонов слой. Малко количество ултравиолетови лъчи прониква през земната повърхност. Дължината на техните вълни е в диапазона 0,3-0,4 микрона. Те представляват 7% от енергията на слънчевата радиация. Късовълновите лъчи имат пагубен ефект върху живите организми. Те могат да предизвикат изменения в наследствения материал – мутации. Следователно в процеса на еволюция организмите, които са под въздействието на слънчевата радиация за дълго време, са развили адаптации за защита от ултравиолетовите лъчи. При много от тях в обвивката се произвежда допълнително количество черен пигмент - меланин, който предпазва от проникването на нежелани лъчи. Ето защо хората придобиват тен от дълго време на открито. В много индустриални региони има т.нар индустриален меланизъм- потъмняване на цвета на животните. Но това не се случва под въздействието на ултравиолетова радиация, а поради замърсяване със сажди, прах от околната среда, чиито елементи обикновено стават по-тъмни. На такъв тъмен фон оцеляват по-тъмни форми на организми (добре маскирани).

Видима светлинасе проявява в диапазона на дължината на вълната от 0,4 до 0,7 микрона. Той представлява 48% от енергията на слънчевата радиация.

Тосъщо влияе неблагоприятно върху живите клетки и техните функции като цяло: променя вискозитета на протоплазмата, големината на електрическия заряд на цитоплазмата, нарушава пропускливостта на мембраните и променя движението на цитоплазмата. Светлината влияе върху състоянието на протеиновите колоиди и протичането на енергийните процеси в клетките. Но въпреки това видимата светлина беше, е и ще продължи да бъде един от най-важните източници на енергия за всички живи същества. Неговата енергия се използва в процеса фотосинтезаи се натрупва под формата на химични връзки в продуктите на фотосинтезата и след това се предава като храна на всички други живи организми. Като цяло можем да кажем, че всички живи същества в биосферата и дори хората зависят от слънчевата енергия, от фотосинтезата.

Светлината за животните е необходимо условие за възприемане на информация за околната среда и нейните елементи, визия, визуална ориентация в пространството. В зависимост от условията на съществуване животните са се адаптирали към различна степен на осветеност. Някои животински видове са дневни, докато други са най-активни по здрач или през нощта. Повечето бозайници и птици водят здрачен начин на живот, не различават добре цветовете и виждат всичко в черно и бяло (кучета, котки, хамстери, сови, нощници и др.). Животът в здрач или при слаба светлина често води до хипертрофия на очите. Сравнително огромни очи, способни да уловят незначителна част от светлината, характерна за нощните животни или тези, които живеят в пълна тъмнина и се ръководят от органите на луминесценция на други организми (лемури, маймуни, сови, дълбоководни риби и др.). Ако в условия на пълна тъмнина (в пещери, под земята в дупки) няма други източници на светлина, тогава животните, живеещи там, като правило губят органите си на зрение (европейски протей, мол плъх и др.).

температура.

Източниците на създаване на температурния фактор на Земята са слънчевата радиация и геотермалните процеси. Въпреки че ядрото на нашата планета се характеризира с изключително висока температура, влиянието му върху повърхността на планетата е незначително, с изключение на зоните на вулканична активност и изпускането на геотермални води (гейзери, фумароли). Следователно слънчевата радиация, а именно инфрачервените лъчи, може да се счита за основния източник на топлина в биосферата. Тези лъчи, които достигат до земната повърхност, се поглъщат от литосферата и хидросферата. Литосферата като твърдо тяло се нагрява по-бързо и също толкова бързо се охлажда. Хидросферата е по-топлоемка от литосферата: тя бавно се нагрява и бавно се охлажда и следователно задържа топлина за дълго време. Повърхностните слоеве на тропосферата се нагряват поради излъчването на топлина от хидросферата и повърхността на литосферата. Земята абсорбира слънчевата радиация и излъчва енергия обратно в безвъздушното пространство. Независимо от това, земната атмосфера допринася за задържането на топлина в повърхностните слоеве на тропосферата. Благодарение на свойствата си атмосферата пропуска късовълнови инфрачервени лъчи и забавя дълговълновите инфрачервени лъчи, излъчвани от нагрятата повърхност на Земята. Това атмосферно явление се нарича парников ефект.Именно благодарение на него животът на Земята стана възможен. Парниковият ефект помага да се запази топлината в повърхностните слоеве на атмосферата (повечето организми са концентрирани тук) и изглажда температурните колебания през деня и нощта. На Луната например, която се намира в почти същите космически условия като Земята и на която няма атмосфера, дневните температурни колебания на нейния екватор се появяват в диапазона от 160 ° C до + 120 ° C.

Диапазонът на наличните температури в околната среда достига хиляди градуси (гореща вулканична магма и най-ниските температури на Антарктика). Границите, в които може да съществува известният ни живот, са доста тесни и равни на приблизително 300 ° C, от -200 ° C (замръзване в втечнени газове) до + 100 ° C (точка на кипене на водата). Всъщност повечето видове и голяма част от тяхната дейност е свързана с още по-тесен диапазон от температури. Общият температурен диапазон на активния живот на Земята е ограничен от следните температури (Таблица 1.2.3):

Таблица 1.2.3 Температурен диапазон на живота на Земята

Растенията се адаптират към различни температури и дори екстремни. Тези, които понасят високи температури, се наричат плодородни растения.Те са в състояние да понасят прегряване до 55-65 ° C (някои кактуси). Видовете, растящи при високи температури, ги понасят по-лесно поради значителното скъсяване на размера на листата, развитието на филц (влакнесто) или, обратно, восъчно покритие и др. Растенията, без да се засяга тяхното развитие, са в състояние да издържат на продължително излагане до ниски температури (от 0 до -10 ° C) се наричат студоустойчив.

Въпреки че температурата е важен фактор на околната среда, който влияе върху живите организми, нейният ефект е силно зависим от комбинацията с други абиотични фактори.

Влажност.

Влажността е важен абиотичен фактор, който се определя от наличието на вода или водни пари в атмосферата или литосферата. Самата вода е необходимо неорганично съединение за живота на живите организми.

Водата винаги присъства в атмосферата под формата водадвойки. Действителната маса на водата на единица обем въздух се нарича абсолютна влажност,и процентното съдържание на пара спрямо максималното количество, което въздухът може да съдържа, - относителна влажност.Температурата е основният фактор, влияещ върху способността на въздуха да задържа водни пари. Например при температура от +27°C въздухът може да съдържа два пъти повече влага, отколкото при температура от +16°C. Това означава, че абсолютната влажност при 27°C е 2 пъти по-голяма от тази при 16°C, докато относителната влажност и в двата случая ще бъде 100%.

Водата като екологичен фактор е изключително необходима на живите организми, тъй като без нея не може да се осъществи обмяната на веществата и много други свързани с него процеси. Метаболитните процеси на организмите протичат в присъствието на вода (във водни разтвори). Всички живи организми са отворени системи, така че те постоянно губят вода и винаги има нужда от попълване на нейните резерви. За нормалното съществуване растенията и животните трябва да поддържат определен баланс между приема на вода в организма и нейната загуба. Голяма загуба на вода от тялото (дехидратация)водят до намаляване на жизнената му активност и в бъдеще - до смърт. Растенията задоволяват нуждите си от вода чрез валежите, влажността на въздуха, а животните и чрез храната. Устойчивостта на организмите към наличието или липсата на влага в околната среда е различна и зависи от приспособимостта на вида. В тази връзка всички земни организми се разделят на три групи: хигрофилен(или влаголюбив), мезофилен(или умерено влаголюбив) и ксерофилен(или сухолюбив). По отношение на растенията и животните поотделно, този раздел ще изглежда така:

1) хигрофилни организми:

- хигрофити(растения);

- хигрофили(животно);

2) мезофилни организми:

- мезофити(растения);

- мезофили(животно);

3) ксерофилни организми:

- ксерофити(растения);

- ксерофили или хигрофобия(животни).

Нуждаете се от най-много влага хигрофилни организми.Сред растенията това ще бъдат тези, които живеят на прекомерно влажни почви с висока влажност на въздуха (хигрофити). В условията на средната зона те включват сред тревисти растения, които растат в сенчести гори (кисело, папрати, теменужки, трева и др.) И на открити места (невен, роса и др.).

Хигрофилните животни (хигрофили) включват тези, екологично свързани с водната среда или с преовлажнени райони. Те се нуждаят от постоянно присъствие на голямо количество влага в околната среда. Това са животни от тропически гори, блата, влажни ливади.

мезофилни организмиизискват умерени количества влага и обикновено се свързват с умерено топли условия и добри условия на минерално хранене. Това могат да бъдат горски растения и растения на открити места. Сред тях има дървета (липа, бреза), храсти (лешник, зърнастец) и още повече билки (детелина, тимотейка, власатка, момина сълза, копито и др.). Като цяло мезофитите са широка екологична група растения. Към мезофилните животни (мезофили)принадлежи към повечето организми, които живеят в умерени и субарктически условия или в определени планински райони.

ксерофилни организми -Това е доста разнообразна екологична група от растения и животни, които са се адаптирали към сухи условия на съществуване с помощта на такива средства: ограничаване на изпарението, увеличаване на извличането на вода и създаване на водни резерви за дълъг период на липса на вода.

Растенията, живеещи в сухи условия, ги преодоляват по различни начини. Някои нямат структурни адаптации, за да понасят липсата на влага. тяхното съществуване е възможно в сухи условия само поради факта, че в критичен момент те са в покой под формата на семена (ефемериди) или луковици, коренища, грудки (ефемероиди), те много лесно и бързо преминават към активен живот и в кратък период от време напълно преминава годишен цикъл на развитие. Ефемериразпространени главно в пустини, полупустини и степи (каменна муха, пролетна ряпа, ряпа и др.). Ефемероиди(от гръцки. ефемерии да прилича)- това са многогодишни тревисти, предимно пролетни растения (острици, треви, лалета и др.).

Една много особена категория растения, които са се приспособили да издържат на условия на суша, е сукулентии склерофити.Сукуленти (от гръцки. сочен)са в състояние да натрупат голямо количество вода в себе си и постепенно да я използват. Например, някои кактуси от северноамериканските пустини могат да съдържат от 1000 до 3000 литра вода. Водата се натрупва в листата (алое, камък, агаве, млади) или стъблата (кактуси и кактусоподобни млечета).

Животните получават вода по три основни начина: директно чрез пиене или поглъщане през кожата, заедно с храната и в резултат на метаболизма.

Много видове животни пият вода и то в достатъчно големи количества. Например, гъсениците на китайската дъбова копринена буба могат да изпият до 500 ml вода. Някои видове животни и птици изискват редовна консумация на вода. Затова те избират определени извори и редовно ги посещават като водопой. Пустинните видове птици летят ежедневно до оазисите, пият вода там и носят вода на своите пиленца.

Някои животински видове не консумират вода чрез директно пиене, но могат да я консумират, като я абсорбират с цялата повърхност на кожата. При насекоми и ларви, които живеят в почва, навлажнена с дървесен прах, техните обвивки са пропускливи за вода. Австралийският гущер Молох абсорбира влагата от дъжд с кожата си, която е изключително хигроскопична. Много животни получават влага от сочна храна. Такива сочни храни могат да бъдат трева, сочни плодове, горски плодове, луковици и грудки на растения. Степната костенурка, живееща в централноазиатските степи, консумира вода само от сочна храна. В тези региони, на местата, където се засаждат зеленчуци или върху пъпешите, костенурките причиняват големи щети, като ядат пъпеши, дини и краставици. Някои хищни животни също получават вода, като ядат плячката си. Това е характерно например за африканската лисица фенек.

Видовете, които се хранят изключително със суха храна и нямат възможност да консумират вода, я получават чрез метаболизма, тоест химически по време на смилането на храната. Метаболитната вода може да се образува в тялото поради окисляването на мазнини и нишесте. Това е важен начин за получаване на вода, особено за животните, които обитават горещите пустини. Например червеноопашатият песчанка понякога се храни само със сухи семена. Известни са експерименти, когато в плен северноамериканската еленова мишка е живяла около три години, хранейки се само със сухи зърна от ечемик.

хранителни фактори.

Повърхността на литосферата на Земята представлява отделна жизнена среда, която се характеризира със собствен набор от фактори на околната среда. Тази група фактори се нарича едафичен(от гръцки. едафос- почва). Почвите имат своя структура, състав и свойства.

Почвите се характеризират с определена влажност, механичен състав, съдържание на органични, неорганични и органо-минерални съединения, определена киселинност. Много свойства на самата почва и разпространението на живите организми в нея зависят от показателите.

Например някои видове растения и животни обичат почви с определена киселинност, а именно: сфагнови мъхове, диво френско грозде, елша растат на кисели почви, а зелените горски мъхове растат на неутрални.

Ларвите на бръмбарите, сухоземните мекотели и много други организми също реагират на определена киселинност на почвата.

Химическият състав на почвата е много важен за всички живи организми. За растенията най-важни са не само тези химични елементи, които те използват в големи количества (азот, фосфор, калий и калций), но и тези, които са редки (микроелементи). Някои от растенията избирателно натрупват определени редки елементи. Кръстоцветните и чадъроцветните растения например натрупват 5-10 пъти повече сяра в тялото си от другите растения.

Излишното съдържание на определени химични елементи в почвата може да повлияе негативно (патологично) на животните. Например в една от долините на Тува (Русия) е забелязано, че овцете страдат от някакво специфично заболяване, което се изразява в косопад, деформация на копитата и др. По-късно се оказа, че в тази долина в почвата , вода и някои растения имаше високо съдържание на селен. Попадайки в тялото на овцете в излишък, този елемент причинява хронична селенова токсикоза.

Почвата има свой топлинен режим. Заедно с влагата влияе върху почвообразуването, различни процеси, протичащи в почвата (физико-химични, химични, биохимични и биологични).

Поради ниската си топлопроводимост, почвите са в състояние да изглаждат температурните колебания с дълбочина. На дълбочина малко над 1 м дневните температурни колебания са почти незабележими. Например в пустинята Каракум, която се характеризира с рязко континентален климат, през лятото, когато повърхностната температура на почвата достигне +59 ° C, в дупките на гризачите на песчанки на разстояние 70 cm от входа температурата беше 31°C по-ниска и достигна +28°C. През зимата, през мразовита нощ, температурата в дупките на песчанките беше +19°C.

Почвата е уникална комбинация от физични и химични свойства на повърхността на литосферата и живите организми, които я обитават. Почвата не може да се представи без живи организми. Нищо чудно, че известният геохимик V.I. Вернадски нарича почвата биоинертно тяло.

Орографски фактори (релеф).

Релефът не се отнася до такива пряко действащи фактори на околната среда като вода, светлина, топлина, почва. Естеството на релефа в живота на много организми обаче има косвено влияние.

В зависимост от размера на формите, релефът на няколко порядъка е доста условно разграничен: макрорелеф (планини, низини, междупланински депресии), мезорелеф (хълмове, дерета, хребети и др.) И микрорелеф (малки депресии, неравности и др.) . Всеки от тях играе определена роля във формирането на комплекс от фактори на околната среда за организмите. По-специално релефът засяга преразпределението на фактори като влага и топлина. Така че дори леки вдлъбнатини, няколко десетки сантиметра, създават условия на висока влажност. От повдигнати райони водата се влива в по-ниски райони, където се създават благоприятни условия за влаголюбивите организми. Северните и южните склонове имат различни светлинни и топлинни условия. В планинските условия на сравнително малки площи се създават значителни амплитуди на височините, което води до образуването на различни климатични комплекси. По-специално, техните характерни характеристики са ниските температури, силните ветрове, промените в режима на овлажняване, газовия състав на въздуха и др.

Например, с издигане над морското равнище, температурата на въздуха пада с 6 ° C на всеки 1000 м. Въпреки че това е характеристика на тропосферата, но поради релефа (планини, планини, планински плата и т.н.), сухоземните организми могат да се окажат в условия, различни от тези в съседните региони. Например, планинският вулканичен масив Килиманджаро в Африка в подножието е заобиколен от савани, а по-нагоре по склоновете има насаждения от кафе, банани, гори и алпийски ливади. Върховете на Килиманджаро са покрити с вечен сняг и ледници. Ако температурата на въздуха на морското равнище е +30 ° C, тогава отрицателните температури ще се появят вече на надморска височина от 5000 м. В умерените зони намаляването на температурата за всеки 6 ° C съответства на движение от 800 km към високи географски ширини.

налягане.

Налягането се проявява както във въздушна, така и във водна среда. В атмосферния въздух налягането варира сезонно в зависимост от състоянието на времето и височината над морското равнище. От особен интерес са адаптациите на организми, които живеят в условия на ниско налягане, разреден въздух във високопланинските райони.

Налягането във водната среда варира в зависимост от дълбочината: нараства с около 1 atm на всеки 10 м. За много организми има граници на промяната на налягането (дълбочината), към която са се адаптирали. Например бездните риби (риби от дълбокия свят) са в състояние да издържат на голям натиск, но никога не се издигат на повърхността на морето, защото за тях това е фатално. Обратно, не всички морски организми са способни да се гмуркат на голяма дълбочина. Кашалотът например може да се гмурка на дълбочина до 1 км, а морските птици – до 15-20 м, откъдето си набавят храна.

Живите организми на сушата и водната среда ясно реагират на промените в налягането. По едно време беше отбелязано, че рибите могат да възприемат дори леки промени в налягането. поведението им се променя при промяна на атмосферното налягане (напр. преди гръмотевична буря). В Япония някои риби се отглеждат специално в аквариуми и промяната в поведението им се използва, за да се прецени евентуална промяна във времето.

Сухоземните животни, възприемайки леки промени в налягането, могат да предвидят промените в състоянието на времето с поведението си.

Неравномерността на налягането, която е резултат от неравномерното нагряване от Слънцето и разпределението на топлината както във водата, така и в атмосферния въздух, създава условия за смесване на водни и въздушни маси, т.е. образуването на течения. При определени условия потокът е мощен екологичен фактор.

хидроложки фактори.

Водата като неразделна част от атмосферата и литосферата (включително почвата) играе важна роля в живота на организмите като един от факторите на околната среда, който се нарича влажност. В същото време водата в течно състояние може да бъде фактор, който формира собствена среда - вода. Благодарение на свойствата си, които отличават водата от всички други химични съединения, тя в течно и свободно състояние създава набор от условия за водната среда, така наречените хидрологични фактори.

Такива характеристики на водата като топлопроводимост, течливост, прозрачност, соленост се проявяват по различни начини във водните тела и са фактори на околната среда, които в този случай се наричат ​​хидроложки. Например, водните организми са се адаптирали по различен начин към различни степени на соленост на водата. Правете разлика между сладководни и морски организми. Сладководните организми не удивляват с видовото си разнообразие. Първо, животът на Земята се е зародил в морските води, и второ, сладководните тела заемат малка част от земната повърхност.

Морските организми са по-разнообразни и количествено по-многобройни. Някои от тях са се адаптирали към ниска соленост и живеят в обезсолени райони на морето и други солени водни тела. При много видове такива резервоари се наблюдава намаляване на размера на тялото. Така например черупките на мекотели, ядлива мида (Mytilus edulis) и дирофилария на Ламарк (Cerastoderma lamarcki), които живеят в заливите на Балтийско море при соленост от 2-6% o, са 2-4 пъти по-малки от индивиди, които живеят в същото море, само при соленост от 15% o. Ракът Carcinus moenas е малък в Балтийско море, докато е много по-голям в обезсолени лагуни и устия. Морските таралежи растат по-малки в лагуните, отколкото в морето. Ракообразната артемия (Artemia salina) при соленост 122% o има размери до 10 mm, но при 20% o нараства до 24-32 mm. Солеността също може да повлияе на продължителността на живота. Същият дирофилария на Ламарк във водите на Северния Атлантик живее до 9 години, а в по-малко солените води на Азовско море - 5.

Температурата на водните тела е по-постоянен показател от температурата на сушата. Това се дължи на физичните свойства на водата (топлинен капацитет, топлопроводимост). Амплитудата на годишните температурни колебания в горните слоеве на океана не надвишава 10-15 ° C, а в континенталните води - 30-35 ° C. Какво можем да кажем за дълбоките слоеве на водата, които се характеризират с постоянна топлинен режим.

биотични фактори.

Организмите, които живеят на нашата планета, не само се нуждаят от абиотични условия за живота си, те взаимодействат помежду си и често са много зависими един от друг. Съвкупността от фактори на органичния свят, които влияят пряко или косвено върху организмите, се нарича биотични фактори.

Биотичните фактори са много разнообразни, но въпреки това те също имат своя собствена класификация. Според най-простата класификация биотичните фактори се разделят на три групи, които се причиняват от растения, животни и микроорганизми.

Clements и Shelford (1939) предлагат своя собствена класификация, която взема предвид най-типичните форми на взаимодействие между два организма - съдействия.Всички взаимодействия се разделят на две големи групи в зависимост от това дали си взаимодействат организми от един и същи вид или два различни. Типовете взаимодействия на организми, принадлежащи към един и същи вид хомотипни реакции. Хетеротипни реакцииназовават формите на взаимодействие между два организма от различни видове.

хомотипни реакции.

Сред взаимодействието на организми от един и същи вид могат да се разграничат следните коакции (взаимодействия): групов ефект, масов ефекти вътревидова конкуренция.

групов ефект.

Много живи организми, които могат да живеят сами, образуват групи. Често в природата можете да наблюдавате как някои видове растат в групи растения.Това им дава възможност да ускорят растежа си. Животните също са групирани заедно. При такива условия те оцеляват по-добре. Със съвместен начин на живот за животните е по-лесно да се защитят, да получат храна, да защитят потомството си и да оцелеят при неблагоприятни фактори на околната среда. По този начин груповият ефект има положителен ефект върху всички членове на групата.

Групите, в които се комбинират животни, могат да бъдат с различни размери. Например, кормораните, които образуват огромни колонии по бреговете на Перу, могат да съществуват само ако в колонията има най-малко 10 хиляди птици и има три гнезда на 1 квадратен метър територия. Известно е, че за оцеляването на африканските слонове стадото трябва да се състои от най-малко 25 индивида, а стадото северни елени - от 300-400 животни. Глутница вълци може да наброява до десетина индивида.

Простите струпвания (временни или постоянни) могат да се превърнат в сложни групи, състоящи се от специализирани индивиди, които изпълняват собствена функция в тази група (семейства от пчели, мравки или термити).

Масов ефект.

Масовият ефект е явление, което възниква, когато жилищното пространство е пренаселено. Естествено, когато се обединяват в групи, особено големи, също има известно пренаселване, но има голяма разлика между групови и масови ефекти. Първият дава предимства на всеки член на асоциацията, а другият, напротив, потиска жизнената активност на всички, тоест има отрицателни последици. Например масовият ефект се проявява в натрупването на гръбначни животни. Ако голям брой опитни плъхове се държат в една клетка, тогава в тяхното поведение ще се появят прояви на агресивност. При продължително задържане на животни в такива условия, ембрионите се разтварят в бременни женски, агресивността се увеличава толкова много, че плъховете се гризат взаимно от опашките, ушите и крайниците.

Масовият ефект на високоорганизираните организми води до стресово състояние. При хората това може да причини психични разстройства и нервни сривове.

Вътрешновидова конкуренция.

Между индивиди от един и същи вид винаги има вид конкуренция за получаване на най-добрите условия за живот. Колкото по-голяма е гъстотата на популацията на определена група организми, толкова по-интензивна е конкуренцията. Такава конкуренция на организми от един и същи вид помежду си за определени условия на съществуване се нарича вътревидова конкуренция.

Масов ефект и вътревидова конкуренция не са идентични понятия. Ако първото явление се случи за сравнително кратко време и впоследствие завършва с разреждане на групата (смъртност, канибализъм, намалена плодовитост и т.н.), тогава вътреспецифичната конкуренция съществува постоянно и в крайна сметка води до по-широка адаптация на вида към условията на околната среда. Видът става по-екологично адаптиран. В резултат на вътрешноспецифична конкуренция самият вид се запазва и не се унищожава в резултат на такава борба.

Вътрешноспецифичната конкуренция може да се прояви във всичко, което организмите от един и същи вид могат да претендират. При растения, които растат гъсто, може да възникне конкуренция за светлина, минерално хранене и др. Например, дъбът, когато расте сам, има сферична корона, доста се разпространява, тъй като долните странични клони получават достатъчно светлина. В дъбовите насаждения в гората долните клони са засенчени от горните. Клоните, които не получават достатъчно светлина, умират. С нарастването на дъба долните клони бързо окапват и дървото придобива форма на гора – дълъг цилиндричен ствол и корона от клони на върха.

При животните възниква конкуренция за определена територия, храна, места за гнездене и др. За подвижните животни е по-лесно да избегнат силна конкуренция, но тя все още им влияе. Като правило тези, които избягват конкуренцията, често се оказват в неблагоприятни условия, те са принудени, подобно на растенията (или прикрепените животински видове), да се адаптират към условията, с които трябва да се задоволят.

хетеротипни реакции.

Таблица 1.2.4. Форми на междувидови взаимодействия

0 - взаимодействието между видовете не е от полза и не вреди на нито една от страните;

Взаимодействията между видовете водят до положителни последици; -взаимодействието между видовете има негативни последици.

Неутрализъм.

Най-честата форма на взаимодействие възниква, когато организми от различни видове, заемащи една и съща територия, не си влияят по никакъв начин. Голям брой видове живеят в гората и много от тях поддържат неутрални отношения. Например, катерица и таралеж обитават една и съща гора, но имат неутрална връзка, както много други организми. Тези организми обаче са част от една и съща екосистема. Те са елементи на едно цяло и следователно при подробно изследване все още могат да се намерят не преки, а непреки, доста фини и незабележими връзки на пръв поглед.

Има. Дум в своята Популярна екология дава закачлив, но много подходящ пример за такива връзки. Той пише, че в Англия възрастните самотни жени подкрепят властта на кралската гвардия. А връзката между гвардейци и жени е съвсем проста. Самотните жени по правило отглеждат котки, докато котките ловуват мишки. Колкото повече котки, толкова по-малко мишки в нивите. Мишките са врагове на земните пчели, защото разрушават дупките им, където живеят. Колкото по-малко мишки, толкова повече земни пчели. Земните пчели не са известни като единствените опрашители на детелината. Повече земни пчели в нивите - повече реколта от детелина. Конете пасат детелина, а гвардейците обичат да ядат конско месо. Зад такъв пример в природата могат да се открият много скрити връзки между различни организми. Въпреки че в природата, както се вижда от примера, котките имат неутрална връзка с коне или джмели, те са косвено свързани с тях.

Коменсализъм.

Много видове организми влизат във взаимоотношения, които облагодетелстват само едната страна, докато другата не страда от това и нищо не е полезно. Тази форма на взаимодействие между организмите се нарича коменсализъм.Коменсализмът често се проявява под формата на съвместно съществуване на различни организми. Така че насекомите често живеят в норите на бозайници или в гнездата на птици.

Често може да се наблюдава и такова съвместно заселване, когато врабчетата гнездят в гнездата на големи грабливи птици или щъркели. За хищните птици кварталът на врабчетата не пречи, но за самите врабчета това е надеждна защита на техните гнезда.

В природата дори има вид, който се нарича така - ракът коменсал. Този малък, грациозен рак лесно се установява в кухината на мантията на стридите. По този начин той не пречи на мекотелото, но самият той получава подслон, свежи порции вода и хранителни частици, които стигат до него с вода.

Протокооперация.

Следващата стъпка в съвместното положително съвместно действие на два организма от различни видове е протоколно сътрудничество,при което и двата вида се възползват от взаимодействието. Естествено, тези видове могат да съществуват отделно без никакви загуби. Тази форма на взаимодействие се нарича още първично сътрудничество,или сътрудничество.

В морето такава взаимноизгодна, но не и задължителна форма на взаимодействие възниква, когато се комбинират раци и интестинали. Анемониите, например, често се заселват от гръбната страна на раците, като ги маскират и защитават с жилещите си пипала. На свой ред, морските анемонии получават от раците парчетата храна, останали от храната им, и използват раците като превозно средство. И раците, и морските анемони могат свободно и независимо да съществуват в резервоара, но когато са наблизо, ракът, дори с ноктите си, трансплантира морските анемони върху себе си.

Съвместното гнездене на птици от различни видове в една и съща колония (чапли и корморани, блатици и рибарки от различни видове и др.) също е пример за сътрудничество, при което и двете страни печелят, например при защита от хищници.

Мутуализъм.

Мутуализъм (или задължителна симбиоза)е следващият етап на взаимно изгодно приспособяване на различни видове един към друг. Различава се от протокооперацията по своята зависимост. Ако при протокооперация организмите, които влизат във връзка, могат да съществуват отделно и независимо един от друг, то при мутуализъм съществуването на тези организми отделно е невъзможно.

Този тип коакция често се среща в доста различни организми, систематично отдалечени, с различни нужди. Пример за това може да бъде връзката между азотфиксиращите бактерии (балонни бактерии) и бобовите растения. Веществата, отделяни от кореновата система на бобовите растения, стимулират растежа на мехурчетата, а отпадните продукти на бактериите водят до деформация на кореновите власинки, което започва образуването на мехурчета. Бактериите имат способността да усвояват атмосферния азот, който е дефицитен в почвата, но е основен макроелемент за растенията, който в този случай е от голяма полза за бобовите растения.

В природата връзката между гъбите и корените на растенията е доста често срещана, т.нар микориза.Гъбата, взаимодействайки с тъканите на корена, образува един вид орган, който помага на растението по-ефективно да абсорбира минерали от почвата. Гъбите от това взаимодействие получават продуктите на фотосинтезата на растението. Много видове дървета не могат да растат без микориза, а някои видове гъби образуват микориза с корените на някои видове дървета (дъб и манатарки, бреза и манатарки и др.).

Класически пример за мутуализъм са лишеите, които съчетават симбиотичната връзка на гъби и водорасли. Функционалните и физиологичните връзки между тях са толкова близки, че се разглеждат като отделни групаорганизми. Гъбата в тази система осигурява на водораслите вода и минерални соли, а водораслите от своя страна дават на гъбата органични вещества, които тя сама синтезира.

Аменсализъм.

В естествената среда не всички организми си влияят положително. Има много случаи, когато един вид вреди на друг, за да осигури живота му. Тази форма на взаимодействие, при която един вид организъм потиска растежа и размножаването на организъм от друг вид, без да губи нищо, се нарича аменсализъм (антибиоза).Потиснатият вид в двойка, който взаимодейства, се нарича аменсалом,и този, който потиска - инхибитор.

Аменсализмът е най-добре проучен при растенията. В процеса на живот растенията отделят химикали в околната среда, които са фактори, влияещи върху други организми. По отношение на растенията аменсализмът има свое име - алелопатия.Известно е, че поради отделянето на токсични вещества от корените, Volokhatensky nechuiweter измества други едногодишни растения и образува непрекъснати едновидови гъсталаци на големи площи. В полетата житната трева и други плевели изтласкват или затрупват посевите. Орехът и дъбът потискат тревистата растителност под короните си.

Растенията могат да отделят алелопатични вещества не само от корените си, но и от надземната част на тялото си. Наричат ​​се летливи алелопатични вещества, отделяни от растенията във въздуха фитонциди.По принцип те имат разрушителен ефект върху микроорганизмите. Всеки е добре запознат с антимикробния превантивен ефект на чесъна, лука, хряна. Много фитонциди се произвеждат от иглолистни дървета. Един хектар хвойнови насаждения произвежда повече от 30 кг фитонциди годишно. Често иглолистните дървета се използват в населените места за създаване на санитарно-защитни пояси около различни индустрии, което помага за пречистване на въздуха.

Фитонцидите влияят негативно не само на микроорганизмите, но и на животните. В ежедневието различни растения отдавна се използват за борба с насекоми. И така, баглица и лавандула са добро средство за борба с молци.

Антибиозата е известна и при микроорганизмите. За първи път е отворен от. Бабеш (1885) и преоткрит от А. Флеминг (1929). Доказано е, че гъбите Penicillu отделят вещество (пеницилин), което инхибира растежа на бактериите. Широко известно е, че някои млечнокисели бактерии подкисляват средата си, така че гнилостните бактерии, които се нуждаят от алкална или неутрална среда, не могат да съществуват в нея. Алелопатичните химикали на микроорганизмите са известни като антибиотици.Вече са описани повече от 4 хиляди антибиотици, но само около 60 от техните разновидности се използват широко в медицинската практика.

Защитата на животните от неприятели може да се осъществи и чрез изолиране на вещества, които имат неприятна миризма (например сред влечугите - костенурки, змии; птици - пилета от удод; бозайници - скунксове, порове).

Хищничество.

Кражбата в широкия смисъл на думата се счита за начин за получаване на храна и хранене на животни (понякога растения), при който те хващат, убиват и ядат други животни. Понякога този термин се разбира като всяко изяждане на едни организми от други, т.е. взаимоотношения между организми, при които единият използва другия като храна. С това разбиране заекът е хищник по отношение на тревата, която консумира. Но ние ще използваме по-тясно разбиране за хищничество, при което един организъм се храни с друг, което е близко до първото по систематичен начин (например насекоми, които се хранят с насекоми; риби, които се хранят с риби; птици, които се хранят с влечуги, птици и бозайници; бозайници, които се хранят с птици и бозайници). Екстремен случай на хищничество, при който даден вид се храни с организми от собствения си вид, се нарича канибализъм.

Понякога хищник избира жертва в такова количество, че да не се отразява негативно на размера на популацията му. По този начин хищникът допринася за по-добро състояние на популацията на плячката, която освен това вече се е адаптирала към натиска на хищника. Раждаемостта в популациите на плячката е по-висока от необходимата за обичайното поддържане на нейната численост. Образно казано, популацията на плячката се съобразява с това, което хищникът трябва да избере.

Междувидова конкуренция.

Между организмите от различни видове, както и между организмите от един и същи вид, възникват взаимодействия, поради които те се опитват да получат един и същ ресурс. Такива съвместни действия между различни видове се наричат ​​междувидова конкуренция. С други думи, можем да кажем, че междувидовата конкуренция е всяко взаимодействие между популациите на различни видове, което влияе неблагоприятно на техния растеж и оцеляване.

Последствията от такава конкуренция могат да бъдат изместването на един организъм от друг от определена екологична система (принципът на конкурентно изключване). В същото време конкуренцията насърчава появата на много адаптации чрез селекция, което води до разнообразието от видове, които съществуват в определена общност или регион.

Конкурентното взаимодействие може да включва пространство, храна или хранителни вещества, светлина и много други фактори. Междувидовата конкуренция, в зависимост от това на какво се основава, може да доведе или до равновесие между два вида, или, при по-интензивна конкуренция, до замяна на популация от един вид с популация от друг. Освен това резултатът от конкуренцията може да бъде такъв, че един вид да измести другия на различно място или да го принуди да се премести към други ресурси.

Екологични фактори са всички външни фактори, които имат пряко или косвено въздействие върху числеността (изобилието) и географското разпространение на организмите.

Факторите на околната среда са много разнообразни както по природа, така и по въздействие върху живите организми. Условно всички фактори на околната среда обикновено се разделят на три големи групи - абиотични, биотични и антропогенни.

Абиотични факториса фактори от неживата природа.

Климатични (слънчева светлина, температура, влажност на въздуха) и местни (релеф, свойства на почвата, соленост, течения, вятър, радиация и др.). Те могат да бъдат преки и непреки.

Антропогенни фактори- това са онези форми на човешка дейност, които, оказвайки влияние върху околната среда, променят условията на живот на живите организми или пряко засягат отделни видове растения и животни. Един от най-важните антропогенни фактори е замърсяването.

условия на околната среда.

Условията на околната среда или екологичните условия се наричат ​​абиотични фактори на околната среда, които се променят във времето и пространството, на които организмите реагират различно в зависимост от силата си. Условията на околната среда налагат определени ограничения на организмите.

Най-важните фактори, които определят условията за съществуване на организмите в почти всички жизнени среди, включват температура, влажност и светлина.

температура.

Всеки организъм може да живее само в определен температурен диапазон: индивидите от вида умират при твърде високи или твърде ниски температури. Границите на термична издръжливост при различните организми са различни. Има видове, които могат да понасят температурни колебания в широк диапазон. Например лишеите и много бактерии могат да живеят при много различни температури. Сред животните топлокръвните животни се характеризират с най-голям диапазон на температурна издръжливост. Тигърът, например, еднакво добре понася както сибирския студ, така и горещината на тропическите райони на Индия или Малайския архипелаг. Но има и видове, които могат да живеят само в повече или по-малко тесни температурни граници. В земно-въздушната среда и дори в много части на водната среда температурата не остава постоянна и може да варира значително в зависимост от сезона на годината или от времето на деня. В тропическите райони годишните температурни колебания могат да бъдат дори по-малко забележими от ежедневните. Обратно, в районите с умерен климат температурите варират значително през различните периоди от годината. Животните и растенията са принудени да се адаптират към неблагоприятния зимен сезон, през който активният живот е труден или просто невъзможен. В тропическите райони подобни адаптации са по-слабо изразени. В студен период с неблагоприятни температурни условия изглежда, че настъпва пауза в живота на много организми: зимен сън при бозайници, падане на листа при растения и т.н. Някои животни правят дълги миграции до места с по-подходящ климат.

Влажност.

Водата е неразделна част от огромното мнозинство живи същества: тя е необходима за нормалното им функциониране. Нормално развиващият се организъм постоянно губи вода и следователно не може да живее в абсолютно сух въздух. Рано или късно такива загуби могат да доведат до смърт на организма.

Най-простият и най-удобен индикатор, характеризиращ влажността на дадена област, е количеството на валежите, падащи тук за една година или друг период от време.

Растенията извличат вода от почвата с помощта на корените си. Лишеите могат да улавят водни пари от въздуха. Растенията имат редица адаптации, които осигуряват минимална загуба на вода. Всички сухоземни животни се нуждаят от периодично снабдяване, за да компенсират неизбежната загуба на вода поради изпаряване или отделяне. Много животни пият вода; други, като земноводните, някои насекоми и акари, го абсорбират през обвивката на тялото в течно или парообразно състояние. Повечето пустинни животни никога не пият. Задоволяват нуждите си с вода от храната. И накрая, има животни, които получават вода по още по-сложен начин - в процеса на окисление на мазнините, например камила. Животните, подобно на растенията, имат много адаптации за пестене на вода.

Светлина.

Има светлолюбиви растения, които могат да се развиват само под слънчевите лъчи, и устойчиви на сянка растения, които могат да растат добре под горския навес. Това е от голямо практическо значение за естественото възобновяване на горския насаждение: младите издънки на много дървесни видове могат да се развиват под покритието на големи дървета. При много животни нормалните светлинни условия се проявяват в положителна или отрицателна реакция към светлина. Нощните насекоми се стичат към светлината, а хлебарките се разпръскват в търсене на прикритие, ако в тъмна стая се включи само светлина. Фотопериодизмът (смяната на деня и нощта) е от голямо екологично значение за много животни, които са изключително дневни (повечето врабчоподобни) или изключително нощни (много дребни гризачи, прилепи). Малките ракообразни, витаещи във водния стълб, остават през нощта в повърхностните води, а през деня потъват в дълбините, избягвайки твърде ярка светлина.

Светлината почти няма пряк ефект върху животните. Той служи само като сигнал за преструктуриране на процесите, протичащи в тялото.

Светлината, влажността, температурата съвсем не изчерпват набора от екологични условия, определящи живота и разпространението на организмите. Важни са и фактори като вятър, атмосферно налягане, надморска височина. Вятърът има косвен ефект: увеличавайки изпарението, той увеличава сухотата. Силният вятър помага за охлаждане. Това действие е важно в студени места, във високите планини или в полярните региони.

антропогенни фактори.Антропогенните фактори са много разнообразни по своя състав. Човекът влияе върху живата природа чрез прокарване на пътища, изграждане на градове, земеделие, блокиране на реки и т.н. Съвременната човешка дейност все повече се проявява в замърсяване на околната среда със странични продукти, често отровни продукти. В индустриалните зони концентрациите на замърсители понякога достигат прагови стойности, което е фатално за много организми. Но въпреки всичко почти винаги ще има поне няколко индивида от няколко вида, които могат да оцелеят в такива условия. Причината е, че в естествените популации понякога се срещат устойчиви индивиди. Тъй като нивата на замърсяване се повишават, устойчивите индивиди може да са единствените оцелели. Освен това те могат да станат основатели на стабилна популация, която наследява имунитет към този вид замърсяване. Поради тази причина замърсяването ни дава възможност, така да се каже, да наблюдаваме еволюцията в действие. Въпреки това, не всяко население е надарено със способността да устои на замърсяването. Така ефектът от всеки замърсител е двоен.

Законът за оптимума.

Много фактори се понасят от тялото само в определени граници. Организмът умира, ако например температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока. В среда, където температурата е близка до тези екстремни стойности, живите обитатели са рядкост. Броят им обаче се увеличава, когато температурата се приближи до средната стойност, която е най-добрата (оптималната) за този вид. И този модел може да се пренесе върху всеки друг фактор.

Диапазонът от факторни параметри, в който тялото се чувства комфортно, е оптимален. Организмите с широки граници на устойчивост, разбира се, имат шанс за по-широко разпространение. Но широките граници на издръжливост в един фактор не означават широки граници във всички фактори. Растението може да бъде толерантно към големи температурни колебания, но има тесни толеранси към водата. Животно като пъстървата може да бъде много взискателно по отношение на температурата, но яде разнообразна храна.

Понякога по време на живота на индивида неговата толерантност (селективност) може да се промени. Тялото, попадайки в тежки условия, след известно време, като че ли, свиква с него, адаптира се към тях. Последицата от това е промяна във физиологичния оптимум и процесът се нарича адаптацияили аклиматизация.

Закон за минимумае формулиран от основателя на науката за минералните торове Юстус Либих (1803-1873).

Ю. Либих открива, че добивът на растенията може да бъде ограничен от всяко от основните хранителни вещества, ако само този елемент е в недостиг. Известно е, че различните фактори на околната среда могат да си взаимодействат, т.е. липсата на едно вещество може да доведе до дефицит на други вещества. Следователно най-общо законът на минимума може да се формулира по следния начин: елемент или фактор на околната среда, който най-малко в най-голяма степен ограничава (ограничава) жизнената дейност на организма.

Въпреки сложността на връзката между организмите и тяхната среда, не всички фактори имат еднакво екологично значение. Например, кислородът е фактор от физиологична необходимост за всички животни, но от екологична гледна точка той става ограничаващ само в определени местообитания. Ако рибата умре в река, първото нещо, което трябва да се измери, е концентрацията на кислород във водата, тъй като тя е силно променлива, запасите от кислород лесно се изчерпват и често липсват. Ако се наблюдава смърт на птици в природата, трябва да се търси друга причина, тъй като съдържанието на кислород във въздуха е относително постоянно и достатъчно от гледна точка на нуждите на сухоземните организми.

Въпроси за самопроверка:

Избройте основните среди на живота.

Какви са условията на околната среда?

Опишете условията на живот на организмите в почвата, във водни и наземно-въздушни местообитания.

Дайте примери за организми, които се адаптират към живот в различни местообитания?

Какви са адаптациите на организмите, които използват други организми като местообитание?

Какво влияние има температурата върху различните видове организми?

Как животните и растенията получават водата, от която се нуждаят?

Какво влияние има светлината върху организмите?

Как се проявява ефектът на замърсителите върху организмите?

Обосновете какви са факторите на околната среда, как влияят върху живите организми?

Кои са ограничаващите фактори?

Какво е аклиматизация и какво значение има тя за разпространението на организмите?

Как се проявяват законите на оптимума и минимума?

Човек в околната среда, от една страна, е обект на взаимодействие на факторите на околната среда, от друга страна, той самият оказва влияние върху околната среда. От тази гледна точка човекът и човечеството като цяло се характеризират с важни черти. Важна характеристика на човека като фактор на околната среда е осъзнатостта, целенасочеността и масовото въздействие върху природата.[ ...]

Всеки биологичен вид има ограничени енергийни ресурси, което ограничава въздействието му върху околната среда. Например зелените растения използват енергията на Слънцето, потребителите - част от енергията на органичните вещества, образувани от организми от предишното трофично ниво. Човечеството в процеса на трудова и интелектуална дейност разширява обхвата на наличните източници на енергия до използването на ядрени и термоядрени реакции. Това позволи на хората да преодолеят границите на естествения си растеж.[...]

Нарастването на населението, енергоснабдяването, техническото оборудване на хората създава предпоставки за заселване на всякакви екологични ниши. Човечеството е единственият вид на Земята със световно разпространение. Това превръща човека в екологичен фактор с глобално въздействие.[ ...]

Благодарение на въздействието върху всички основни компоненти на биосферата, въздействието на човечеството достига до най-отдалечените екологични зони на планетата, пример е откриването на ДДТ в черния дроб на пингвини и тюлени, уловени в Антарктида, където инсектицидите никога не са били използвани.[ ...]

В резултат на трудовата дейност човек създава около себе си изкуствено местообитание. Естествените екосистеми се заменят с антропогенни екосистеми, в които човекът е абсолютно доминиращ фактор.[...]

В резултат на човешката дейност настъпват промени във физическата среда - газовия състав на въздуха, качеството на водата и храната, климата, потока на слънчева енергия и други фактори, които влияят върху здравето и работоспособността на хората. При отклоняващи се екстремни условия се изразходват много усилия и средства за изкуствено създаване и поддържане на оптимални условия на околната среда.[ ...]

Мащабът на взаимодействието на съвременното общество с природата се определя не от биологичните нужди на човека, а от непрекъснато нарастващото ниво на техническо и социално развитие. Техническата мощ на човека е достигнала мащаби, съизмерими с биосферните процеси. Например строителните и минните машини транспортират повече материал към повърхността на Земята всяка година, отколкото се носи в морето от всички световни реки в резултат на водна ерозия. Човешката дейност на планетата променя климата, влияе върху състава на атмосферата и океаните.[ ...]

В И. Вернадски през първата половина на ХХ век прогнозира развитието на биосферата и прехода й към ноосферата - сферата на разума. Определяйки настоящия етап в развитието на биосферата и човешкото общество, можем да кажем, че технологичните и антропогенните процеси играят все по-голяма роля.[ ...]

Сложната йерархична организация на живата природа съдържа огромни резерви на саморегулация. За отключването на тези резерви е необходима компетентна намеса в процесите, протичащи в биосферата. Стратегията за такава намеса може да се определи от екологията, базирана на постиженията на природните и социалните науки.

Общности) помежду си и с околната среда. Този термин е предложен за първи път от немския биолог Ернст Хекел през 1869 г. Като самостоятелна наука се обособява в началото на 20 век заедно с физиологията, генетиката и др. Обхватът на екологията е организми, популации и общности. Екологията ги разглежда като жив компонент на система, наречена екосистема. В екологията понятията население – съобщества и екосистеми имат ясни дефиниции.

Популация (от гледна точка на екологията) е група от индивиди от един и същи вид, заемащи определена територия и обикновено до известна степен изолирани от други подобни групи.

Общност е всяка група от организми от различни видове, живеещи в една и съща област и взаимодействащи помежду си чрез трофични (хранителни) или пространствени взаимоотношения.

Екосистемата е общност от организми с тяхната среда, които взаимодействат помежду си и образуват екологична единица.

Всички екосистеми на Земята са обединени в екосфера. Ясно е, че е абсолютно невъзможно да се обхване с изследвания цялата биосфера на Земята. Следователно точката на приложение на екологията е екосистемата. Една екосистема обаче, както се вижда от дефинициите, се състои от популации, отделни организми и всички фактори на неживата природа. Въз основа на това са възможни няколко различни подхода към изследването на екосистемите.

Екосистемен подход.С екосистемния подход екологът изучава и потока на енергия в екосистемата. Най-голям интерес в този случай представлява връзката на организмите помежду си и с околната среда. Този подход позволява да се обясни сложната структура на взаимовръзките в една екосистема и да се дадат препоръки за рационално управление на природата.

общностни изследвания. С този подход подробно се изучава видовият състав на съобществата и факторите, които ограничават разпространението на конкретни видове. В този случай се изследват ясно различими биотични единици (ливада, гора, блато и др.).
подход. Точката на приложение на този подход, както подсказва името, е населението.
Проучване на местообитанията. В този случай се изследва относително хомогенна област от средата, в която живее дадения организъм. Отделно, като самостоятелно направление на изследване, обикновено не се използва, но дава необходимия материал за разбиране на екосистемата като цяло.
Трябва да се отбележи, че всички изброени по-горе подходи в идеалния случай трябва да се прилагат в комбинация, но в момента това е практически невъзможно поради големия мащаб на изследваните обекти и ограничения брой полеви изследователи.

Екологията като наука използва разнообразни изследователски методи за получаване на обективна информация за функционирането на природните системи.

Методи за екологични изследвания:

• наблюдение
• експеримент
• преброяване на населението
• симулационен метод