Ökologische Faktoren und ihr Einfluss auf Organismen. Menschliche Aktivität als besonderer Umweltfaktor und ihre Auswirkungen auf die natürliche Umwelt

Die Umwelt ist eine Art Komplex von Bedingungen, die einen lebenden Organismus umgeben und ihn beeinflussen. Es kann eine Kombination von Phänomenen, materiellen Körpern und Energien sein. Ein Umweltfaktor ist ein Umweltfaktor, an den sich Organismen anpassen müssen. Dies kann eine Abnahme oder Zunahme der Temperatur, Feuchtigkeit oder Trockenheit, Hintergrundstrahlung, menschliche Aktivitäten, Konkurrenz unter Tieren usw. sein. Der Begriff "Lebensraum" bedeutet im Wesentlichen einen Teil der Natur, in dem Organismen leben, unter dem sie direkten oder indirekten Einfluss haben . Dies sind die Faktoren, weil sie das Thema auf die eine oder andere Weise beeinflussen. Die Umwelt verändert sich ständig, ihre Bestandteile sind vielfältig, daher müssen sich Tiere, Pflanzen und sogar Menschen ständig anpassen, sich an neue Bedingungen anpassen, um irgendwie zu überleben und sich fortzupflanzen.

Klassifizierung von Umweltfaktoren

Lebende Organismen können sowohl natürlichen als auch künstlichen Einwirkungen ausgesetzt sein. Es gibt verschiedene Arten von Klassifikationen, aber die häufigsten sind solche Arten von Umweltfaktoren wie abiotisch, biotisch und anthropogen. Alle lebenden Organismen werden auf die eine oder andere Weise von den Phänomenen und Bestandteilen der unbelebten Natur beeinflusst. Dies sind abiotische Faktoren, die das Leben von Menschen, Pflanzen und Tieren beeinflussen. Sie sind wiederum in edaphische, klimatische, chemische, hydrografische, pyrogene und orografische unterteilt.

Lichtregime, Feuchtigkeit, Temperatur, atmosphärischer Druck und Niederschlag, Sonneneinstrahlung, Wind können auf klimatische Faktoren zurückgeführt werden. Edaphic beeinflussen lebende Organismen durch Thermik, Luft und ihre chemische Zusammensetzung und mechanische Struktur, Grundwasserspiegel, Säuregehalt. Chemische Faktoren sind die Salzzusammensetzung des Wassers, die Gaszusammensetzung der Atmosphäre. Pyrogen - die Wirkung von Feuer auf die Umwelt. Lebende Organismen sind gezwungen, sich an das Gelände, Höhenänderungen sowie an die Eigenschaften des Wassers, den Gehalt an organischen und mineralischen Substanzen darin anzupassen.

Der biotische Umweltfaktor ist die Beziehung lebender Organismen sowie die Auswirkungen ihrer Beziehung auf die Umwelt. Der Einfluss kann sowohl direkt als auch indirekt sein. Zum Beispiel sind einige Organismen in der Lage, das Mikroklima zu beeinflussen, zu verändern usw. Biotische Faktoren werden in vier Typen unterteilt: phytogen (Pflanzen beeinflussen die Umwelt und einander), zoogen (Tiere beeinflussen die Umwelt und einander), mykogen ( Pilze haben eine Auswirkung) und mikrobiogen (Mikroorganismen stehen im Mittelpunkt des Geschehens).

Anthropogener Umweltfaktor ist eine Veränderung der Lebensbedingungen von Organismen im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten. Handlungen können sowohl bewusst als auch unbewusst erfolgen. Sie führen jedoch zu irreversiblen Veränderungen in der Natur. Der Mensch zerstört die Bodenschicht, verseucht Atmosphäre und Wasser mit Schadstoffen, verletzt Naturlandschaften. Anthropogene Faktoren können in vier Hauptuntergruppen unterteilt werden: biologische, chemische, soziale und physikalische. Sie alle wirken sich bis zu einem gewissen Grad auf Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen aus, tragen zur Entstehung neuer Arten bei und löschen alte vom Erdboden.

Die chemische Wirkung von Umweltfaktoren auf Organismen wirkt sich hauptsächlich negativ auf die Umwelt aus. Um gute Ernten zu erzielen, verwenden die Menschen Mineraldünger, töten Schädlinge mit Giften und verschmutzen dadurch Böden und Gewässer. Auch Transport- und Gewerbeabfälle sind hier hinzuzuzählen. Zu den physikalischen Faktoren gehören die Bewegung in Flugzeugen, Zügen, Autos, die Nutzung von Kernenergie, die Auswirkungen von Vibrationen und Lärm auf Organismen. Vergessen Sie nicht die Beziehung der Menschen zum Leben in der Gesellschaft. Zu den biologischen Faktoren zählen Organismen, für die der Mensch Nahrungsquelle oder Lebensraum ist, auch Nahrung sollte hier eingeschlossen sein.

Umweltbedingungen

Je nach ihren Eigenschaften und Stärken reagieren verschiedene Organismen unterschiedlich auf abiotische Faktoren. Die Umweltbedingungen ändern sich im Laufe der Zeit und ändern natürlich die Regeln für das Überleben, die Entwicklung und die Vermehrung von Mikroben, Tieren und Pilzen. Beispielsweise ist die Lebensdauer grüner Pflanzen am Grund eines Stausees durch die Lichtmenge begrenzt, die durch die Wassersäule dringen kann. Die Anzahl der Tiere ist durch den Sauerstoffreichtum begrenzt. Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf lebende Organismen, da ihre Abnahme oder Zunahme die Entwicklung und Fortpflanzung beeinflusst. Während der Eiszeit starben nicht nur Mammuts und Dinosaurier aus, sondern auch viele andere Tiere, Vögel und Pflanzen und veränderten dadurch die Umwelt. Feuchtigkeit, Temperatur und Licht sind die Hauptfaktoren, die die Bedingungen für die Existenz von Organismen bestimmen.

Licht

Die Sonne gibt vielen Pflanzen Leben, für Tiere ist sie nicht so wichtig wie für Vertreter der Flora, aber trotzdem können sie nicht darauf verzichten. Natürliches Licht ist eine natürliche Energiequelle. Viele Pflanzen werden in lichtliebende und schattentolerante Pflanzen eingeteilt. Verschiedene Tierarten zeigen eine negative oder positive Reaktion auf Licht. Den wichtigsten Einfluss auf den Tag-Nacht-Wechsel hat aber die Sonne, denn verschiedene Vertreter der Fauna führen eine ausschließlich nächtliche oder tagaktive Lebensweise. Die Wirkung von Umweltfaktoren auf Organismen ist schwer zu überschätzen, aber wenn wir über Tiere sprechen, wirkt sich die Beleuchtung nicht direkt auf sie aus, sondern signalisiert nur die Notwendigkeit, die im Körper ablaufenden Prozesse umzustrukturieren, aufgrund derer Lebewesen auf Veränderungen reagieren in äußeren Bedingungen.

Feuchtigkeit

Die Abhängigkeit von Wasser ist bei allen Lebewesen sehr groß, da es für ihr normales Funktionieren notwendig ist. Die meisten Organismen können in trockener Luft nicht leben, sie sterben früher oder später. Die Niederschlagsmenge, die während eines bestimmten Zeitraums fällt, charakterisiert die Feuchtigkeit des Gebiets. Flechten fangen Wasserdampf aus der Luft auf, Pflanzen ernähren sich von den Wurzeln, Tiere trinken Wasser, Insekten, Amphibien können es durch die Haut des Körpers aufnehmen. Es gibt Lebewesen, die durch Nahrung oder durch Oxidation von Fetten Flüssigkeit bekommen. Sowohl Pflanzen als auch Tiere haben viele Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, Wasser langsamer zu verschwenden, um es zu sparen.

Temperatur

Jeder Organismus hat seinen eigenen Temperaturbereich. Wenn es darüber hinausgeht, steigt oder fällt, dann kann er einfach sterben. Der Einfluss von Umweltfaktoren auf Pflanzen, Tiere und Menschen kann sowohl positiv als auch negativ sein. Innerhalb des Temperaturbereichs entwickelt sich der Organismus normal, aber sobald sich die Temperatur den unteren oder oberen Grenzen nähert, verlangsamen sich die Lebensprozesse und stoppen dann ganz, was zum Tod des Lebewesens führt. Jemand braucht Kälte, jemand braucht Wärme, und jemand kann unter anderen Umweltbedingungen leben. So halten beispielsweise Bakterien, Flechten einem breiten Temperaturspektrum stand, Tiger fühlen sich in den Tropen und in Sibirien wohl. Die meisten Organismen überleben jedoch nur innerhalb enger Temperaturgrenzen. Korallen wachsen zum Beispiel in 21°C warmem Wasser. Absenken der Temperatur oder Überhitzung ist für sie tödlich.

In tropischen Regionen sind Wetterschwankungen kaum wahrnehmbar, was von der gemäßigten Zone nicht gesagt werden kann. Organismen müssen sich an den Wechsel der Jahreszeiten anpassen, viele machen mit dem Wintereinbruch lange Wanderungen und Pflanzen sterben ganz ab. Bei ungünstigen Temperaturverhältnissen halten manche Lebewesen Winterschlaf, um eine für sie ungünstige Zeit abzuwarten. Dies sind nur die wichtigsten Umweltfaktoren, Luftdruck, Wind und Höhe wirken sich auch auf Organismen aus.

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf einen lebenden Organismus

Der Lebensraum hat einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung und Fortpflanzung von Lebewesen. Alle Gruppen von Umweltfaktoren wirken normalerweise in einem Komplex und nicht einzeln. Die Stärke des Einflusses des einen hängt von den anderen ab. Beleuchtung kann zum Beispiel nicht durch Kohlendioxid ersetzt werden, aber durch Veränderung der Temperatur ist es durchaus möglich, die Photosynthese von Pflanzen zu stoppen. Alle Faktoren wirken sich auf die eine oder andere Weise unterschiedlich auf Organismen aus. Die Hauptrolle kann je nach Saison wechseln. Im Frühjahr ist beispielsweise die Temperatur für viele Pflanzen wichtig, die Bodenfeuchtigkeit während der Blüte und die Luftfeuchtigkeit und Nährstoffe bei der Reife. Es gibt auch einen Überschuss oder Mangel, der an der Grenze der Belastbarkeit des Organismus liegt. Ihre Wirkung zeigt sich auch dann, wenn sich Lebewesen in einer günstigen Umgebung befinden.

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf Pflanzen

Als Umwelt gilt für jeden Vertreter der Flora die umgebende Natur. Sie schafft alle notwendigen Umweltfaktoren. Der Lebensraum versorgt die Pflanze mit der notwendigen Boden- und Luftfeuchtigkeit, Beleuchtung, Temperatur, Wind und der optimalen Menge an Nährstoffen im Boden. Ein normales Maß an Umweltfaktoren ermöglicht es Organismen, normal zu wachsen, sich zu entwickeln und zu reproduzieren. Einige Bedingungen können Pflanzen negativ beeinflussen. Wenn Sie beispielsweise eine Feldfrucht auf einem ausgelaugten Feld anpflanzen, das nicht über genügend Bodennährstoffe verfügt, wird es sehr schwach oder gar nicht wachsen. Ein solcher Faktor kann als limitierender Faktor bezeichnet werden. Trotzdem passen sich die meisten Pflanzen an die Lebensbedingungen an.

Vertreter der in der Wüste wachsenden Flora passen sich mit Hilfe einer speziellen Form den Bedingungen an. Sie haben meist sehr lange und kräftige Wurzeln, die bis zu 30 m tief in den Boden reichen können, möglich ist auch ein oberflächliches Wurzelsystem, das es ihr ermöglicht, bei kurzen Regenfällen Feuchtigkeit zu sammeln. Bäume und Sträucher speichern Wasser in Stämmen (oft verformt), Blättern, Ästen. Manche Wüstenbewohner können mehrere Monate auf lebensspendende Feuchtigkeit warten, andere erfreuen das Auge nur wenige Tage. Zum Beispiel streuen Eintagsfliegensamen, die erst nach Regen keimen, dann blüht die Wüste früh am Morgen und schon am Mittag verwelken die Blumen.

Auch der Einfluss von Umweltfaktoren auf Pflanzen wird bei Kälte beeinflusst. Die Tundra hat ein sehr raues Klima, der Sommer ist kurz, man kann es nicht warm nennen, aber der Frost dauert 8 bis 10 Monate. Die Schneedecke ist unbedeutend und der Wind legt die Pflanzen vollständig frei. Vertreter der Flora haben normalerweise ein oberflächliches Wurzelsystem, eine dicke Blatthaut mit einer wachsartigen Beschichtung. Pflanzen akkumulieren die notwendige Nährstoffversorgung in der Zeit, in der sie bestehen, Tundrabäume produzieren Samen, die nur alle 100 Jahre in der Zeit der günstigsten Bedingungen keimen. Aber Flechten und Moose haben sich an die vegetative Vermehrung angepasst.

Pflanzen ermöglichen es ihnen, sich unter einer Vielzahl von Bedingungen zu entwickeln. Vertreter der Flora sind abhängig von Luftfeuchtigkeit, Temperatur, aber vor allem brauchen sie Sonnenlicht. Es verändert ihre innere Struktur, ihr Aussehen. Beispielsweise lässt eine ausreichende Lichtmenge Bäume eine üppige Krone wachsen, aber im Schatten gewachsene Büsche und Blumen wirken unterdrückt und schwach.

Ökologie und Mensch gehen sehr oft unterschiedliche Wege. Menschliche Aktivitäten schaden der Umwelt. Die Arbeit von Industrieunternehmen, Waldbrände, Transport, Luftverschmutzung durch Kraftwerke, Fabriken, Wasser und Böden mit Ölrückständen - all dies wirkt sich negativ auf das Wachstum, die Entwicklung und die Vermehrung von Pflanzen aus. In den letzten Jahren wurden viele Pflanzenarten in das Rote Buch aufgenommen, viele sind ganz ausgestorben.

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf den Menschen

Noch vor zwei Jahrhunderten waren die Menschen viel gesünder und körperlich stärker als heute. Die Arbeitstätigkeit verkompliziert ständig die Beziehung zwischen Mensch und Natur, aber bis zu einem gewissen Punkt gelang es ihnen, miteinander auszukommen. Dies wurde durch die Synchronität der Lebensweise der Menschen mit natürlichen Regimen erreicht. Jede Jahreszeit hatte ihre eigene Arbeitsstimmung. Zum Beispiel pflügten die Bauern im Frühjahr das Land, säten Getreide und andere Feldfrüchte. Im Sommer kümmerten sie sich um die Ernte, weideten das Vieh, im Herbst ernteten sie, im Winter erledigten sie die Hausarbeit und ruhten sich aus. Die Gesundheitskultur war ein wichtiges Element der allgemeinen Kultur des Menschen, das Bewusstsein des Einzelnen veränderte sich unter dem Einfluss natürlicher Gegebenheiten.

Alles änderte sich dramatisch im 20. Jahrhundert, in der Zeit eines großen Sprungs in der Entwicklung von Technologie und Wissenschaft. Natürlich hat der Mensch auch schon vorher die Natur erheblich geschädigt, aber hier wurden alle Rekorde negativer Auswirkungen auf die Umwelt gebrochen. Durch die Klassifizierung von Umweltfaktoren können Sie bestimmen, was Menschen mehr und was weniger beeinflussen. Die Menschheit lebt in einem Produktionszyklusmodus, der sich nur auf den Gesundheitszustand auswirken kann. Es gibt keine Periodizität, die Menschen machen das ganze Jahr über die gleiche Arbeit, sie haben wenig Ruhe, sie haben es ständig irgendwo eilig. Natürlich haben sich die Arbeits- und Lebensbedingungen zum Besseren verändert, aber die Folgen eines solchen Komforts sind sehr ungünstig.

Heute werden Wasser, Boden, Luft verschmutzt, Pflanzen vernichtet und Tiere fallen aus, Bauwerke und Bauwerke werden beschädigt. Auch die Ausdünnung der Ozonschicht muss die Folgen erschrecken. All dies führt zu genetischen Veränderungen, Mutationen, die Gesundheit der Menschen verschlechtert sich von Jahr zu Jahr, die Zahl der Patienten mit unheilbaren Krankheiten wächst unaufhaltsam. Eine Person wird weitgehend von Umweltfaktoren beeinflusst, die Biologie untersucht diesen Effekt. Früher konnten Menschen an Kälte, Hitze, Hunger, Durst sterben, in unserer Zeit "gräbt sich die Menschheit ihr eigenes Grab". Erdbeben, Tsunamis, Überschwemmungen, Brände – all diese Naturphänomene kosten Menschenleben, aber noch mehr Menschen schaden sich selbst. Unser Planet ist wie ein Schiff, das mit hoher Geschwindigkeit auf die Felsen zusteuert. Wir müssen aufhören, bevor es zu spät ist, die Situation korrigieren, versuchen, die Atmosphäre weniger zu verschmutzen, der Natur näher kommen.

Einfluss des Menschen auf die Umwelt

Die Menschen klagen über eine drastische Veränderung der Umwelt, eine Verschlechterung der Gesundheit und des allgemeinen Wohlbefindens, erkennen aber gleichzeitig selten, dass sie selbst daran schuld sind. Verschiedene Arten von Umweltfaktoren haben sich im Laufe der Jahrhunderte verändert, es gab Erwärmungs- und Abkühlungsperioden, die Meere trockneten aus, Inseln gingen unter Wasser. Natürlich zwang die Natur den Menschen, sich an die Bedingungen anzupassen, aber sie setzte den Menschen keine starren Grenzen, handelte nicht spontan und schnell. Mit der Entwicklung von Technologie und Wissenschaft hat sich alles erheblich verändert. In einem Jahrhundert hat die Menschheit den Planeten so sehr verschmutzt, dass Wissenschaftler sich an den Kopf fassen und nicht wissen, wie sie die Situation ändern können.

Wir erinnern uns noch an Mammuts und Dinosaurier, die während der Eiszeit aufgrund eines starken Kälteeinbruchs ausgestorben sind, und wie viele Tier- und Pflanzenarten in den letzten 100 Jahren vom Erdboden verschwunden sind, wie viele weitere kurz davor stehen vom Aussterben? Große Städte sind vollgestopft mit Pflanzen und Fabriken, Pestizide werden aktiv in den Dörfern eingesetzt, verschmutzen den Boden und das Wasser, überall gibt es Verkehrssättigung. Es gibt praktisch keine Orte auf der Erde mehr, die sich mit sauberer Luft, unverschmutztem Land und Wasser rühmen können. Entwaldung, endlose Brände, die nicht nur durch abnormale Hitze, sondern auch durch menschliche Aktivitäten, Verschmutzung von Gewässern mit Ölprodukten, schädliche Emissionen in die Atmosphäre verursacht werden können - all dies wirkt sich negativ auf die Entwicklung und Fortpflanzung lebender Organismen aus und verbessert sich nicht die Gesundheit der Menschen in irgendeiner Weise.

„Entweder eine Person wird die Rauchmenge in der Luft verringern, oder der Rauch wird die Zahl der Menschen auf der Erde verringern“, das sind die Worte von L. Baton. Tatsächlich sieht das Bild der Zukunft deprimierend aus. Die klügsten Köpfe der Menschheit kämpfen darum, das Ausmaß der Verschmutzung zu reduzieren, Programme werden erstellt, verschiedene Reinigungsfilter werden erfunden, Alternativen werden für die Objekte gesucht, die heute die Natur am meisten verschmutzen.

Wege zur Lösung von Umweltproblemen

Ökologie und Mensch können sich heute nicht einigen. Alle Regierungen und sollten zusammenarbeiten, um bestehende Probleme zu lösen. Es muss alles getan werden, um die Produktion in abfallfreie, geschlossene Kreisläufe zu überführen, auf dem Weg dorthin können energie- und materialsparende Technologien eingesetzt werden. Die Naturbewirtschaftung soll rationell sein und die Besonderheiten der Regionen berücksichtigen. Die Zunahme von Arten, die vom Aussterben bedroht sind, erfordert den sofortigen Ausbau von Schutzgebieten. Nun, und vor allem sollte neben der allgemeinen Umweltbildung auch die Bevölkerung aufgeklärt werden.

Die Umwelt, die Lebewesen umgibt, besteht aus vielen Elementen. Sie beeinflussen das Leben von Organismen auf unterschiedliche Weise. Letztere reagieren unterschiedlich auf verschiedene Umweltfaktoren. Separate Elemente der Umwelt, die mit Organismen interagieren, werden als Umweltfaktoren bezeichnet. Die Existenzbedingungen sind eine Reihe lebenswichtiger Umweltfaktoren, ohne die lebende Organismen nicht existieren können. In Bezug auf Organismen wirken sie als Umweltfaktoren.

Klassifizierung von Umweltfaktoren.

Alle Umweltfaktoren akzeptiert klassifizieren(aufgeteilt) in folgende Hauptgruppen: abiotisch, biotisch und anthropisch. in abiotisch (abiogen) Faktoren sind physikalische und chemische Faktoren unbelebter Natur. biotisch, oder biogen, Faktoren sind der direkte oder indirekte Einfluss lebender Organismen sowohl aufeinander als auch auf die Umwelt. Antropisch (anthropogen) Faktoren wurden in den letzten Jahren aufgrund ihrer großen Bedeutung als eigenständige Gruppe von Faktoren unter den biotischen Faktoren herausgehoben. Dies sind Faktoren der direkten oder indirekten Einwirkung des Menschen und seiner wirtschaftlichen Tätigkeit auf Lebewesen und die Umwelt.

abiotischen Faktoren.

Abiotische Faktoren umfassen Elemente der unbelebten Natur, die auf einen lebenden Organismus einwirken. Arten von abiotischen Faktoren sind in der Tabelle dargestellt. 1.2.2.

Tabelle 1.2.2. Haupttypen abiotischer Faktoren

klimatische Faktoren.

Alle abiotischen Faktoren manifestieren sich und wirken innerhalb der drei geologischen Hüllen der Erde: Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre. Faktoren, die sich in der Atmosphäre und während der Wechselwirkung dieser mit der Hydrosphäre oder mit der Lithosphäre manifestieren (wirken), werden genannt klimatisch. Ihre Manifestation hängt von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der geologischen Hüllen der Erde ab, von der Menge und Verteilung der Sonnenenergie, die in sie eindringt und eindringt.

Sonnenstrahlung.

Unter den verschiedenen Umweltfaktoren ist die Sonneneinstrahlung von größter Bedeutung. (Sonnenstrahlung). Dies ist ein kontinuierlicher Fluss von Elementarteilchen (Geschwindigkeit 300-1500 km/s) und elektromagnetischen Wellen (Geschwindigkeit 300.000 km/s), der eine riesige Energiemenge zur Erde transportiert. Sonnenstrahlung ist die Hauptquelle des Lebens auf unserem Planeten. Unter dem kontinuierlichen Fluss der Sonnenstrahlung entstand das Leben auf der Erde, hat einen langen Weg seiner Evolution hinter sich und existiert weiterhin und hängt von der Sonnenenergie ab. Die wesentlichen Eigenschaften der Strahlungsenergie der Sonne als Umweltfaktor werden durch die Wellenlänge bestimmt. Wellen, die die Atmosphäre passieren und die Erde erreichen, werden im Bereich von 0,3 bis 10 Mikrometer gemessen.

Je nach Art der Einwirkung auf lebende Organismen wird dieses Spektrum der Sonnenstrahlung in drei Teile unterteilt: ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht und Infrarotstrahlung.

kurzwellige ultraviolette Strahlen fast vollständig von der Atmosphäre, nämlich ihrer Ozonschicht, absorbiert. Eine kleine Menge ultravioletter Strahlen durchdringt die Erdoberfläche. Die Länge ihrer Wellen liegt im Bereich von 0,3–0,4 Mikrometer. Sie machen 7% der Energie der Sonnenstrahlung aus. Kurzwellenstrahlen wirken sich nachteilig auf lebende Organismen aus. Sie können Veränderungen im Erbgut hervorrufen – Mutationen. Daher haben Organismen, die lange Zeit unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung standen, im Laufe der Evolution Anpassungen entwickelt, um sich vor UV-Strahlen zu schützen. Bei vielen von ihnen wird in der Haut zusätzlich eine Menge schwarzer Farbstoff, Melanin, produziert, der vor dem Eindringen unerwünschter Strahlen schützt. Deshalb werden Menschen braun, wenn sie sich lange im Freien aufhalten. In vielen Industrieregionen gibt es einen sog Industrieller Melanismus- Verdunkelung der Tierfarbe. Dies geschieht jedoch nicht unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung, sondern durch Verschmutzung mit Ruß, Umweltstaub, dessen Elemente normalerweise dunkler werden. Vor solch einem dunklen Hintergrund überleben dunklere Formen von Organismen (gut maskiert).

sichtbares Licht manifestiert sich im Wellenlängenbereich von 0,4 bis 0,7 Mikrometer. Es macht 48% der Energie der Sonnenstrahlung aus.

Es wirkt sich auch nachteilig auf lebende Zellen und ihre Funktionen im Allgemeinen aus: Es verändert die Viskosität des Protoplasmas, die Größe der elektrischen Ladung des Zytoplasmas, stört die Permeabilität von Membranen und verändert die Bewegung des Zytoplasmas. Licht beeinflusst den Zustand von Proteinkolloiden und den Fluss von Energieprozessen in Zellen. Trotzdem war, ist und bleibt sichtbares Licht eine der wichtigsten Energiequellen für alle Lebewesen. Seine Energie wird dabei genutzt Photosynthese und reichert sich in Form chemischer Bindungen in den Produkten der Photosynthese an und wird dann als Nahrung an alle anderen lebenden Organismen weitergegeben. Im Allgemeinen können wir sagen, dass alle Lebewesen in der Biosphäre und sogar der Mensch auf Sonnenenergie, auf die Photosynthese angewiesen sind.

Licht für Tiere ist eine notwendige Voraussetzung für die Wahrnehmung von Informationen über die Umwelt und ihre Elemente, das Sehen und die visuelle Orientierung im Raum. Je nach Lebensbedingungen haben sich Tiere an unterschiedliche Beleuchtungsstärken angepasst. Einige Tierarten sind tagaktiv, während andere in der Dämmerung oder Nacht am aktivsten sind. Die meisten Säugetiere und Vögel leben in der Dämmerung, können Farben nicht gut unterscheiden und sehen alles schwarz-weiß (Hunde, Katzen, Hamster, Eulen, Ziegenmelker etc.). Das Leben in der Dämmerung oder bei wenig Licht führt oft zu einer Hypertrophie der Augen. Relativ große Augen, die in der Lage sind, einen unbedeutenden Bruchteil des Lichts einzufangen, das für nachtaktive oder in völliger Dunkelheit lebende Tiere charakteristisch ist und von den Leuchtorganen anderer Organismen (Lemuren, Affen, Eulen, Tiefseefische usw.) geleitet wird. Wenn bei völliger Dunkelheit (in Höhlen, unterirdisch in Höhlen) keine anderen Lichtquellen vorhanden sind, verlieren die dort lebenden Tiere in der Regel ihre Sehorgane (europäischer Proteus, Maulwurfsratte usw.).

Temperatur.

Die Quellen der Entstehung des Temperaturfaktors auf der Erde sind Sonnenstrahlung und geothermische Prozesse. Obwohl der Kern unseres Planeten durch eine extrem hohe Temperatur gekennzeichnet ist, ist sein Einfluss auf die Oberfläche des Planeten unbedeutend, mit Ausnahme der Zonen vulkanischer Aktivität und der Freisetzung von geothermischem Wasser (Geysire, Fumarolen). Folglich kann die Sonnenstrahlung, nämlich Infrarotstrahlen, als die Hauptwärmequelle innerhalb der Biosphäre angesehen werden. Diejenigen Strahlen, die die Erdoberfläche erreichen, werden von der Lithosphäre und Hydrosphäre absorbiert. Die Lithosphäre als Festkörper erwärmt sich schneller und kühlt ebenso schnell ab. Die Hydrosphäre ist wärmespeichernder als die Lithosphäre: Sie erwärmt sich langsam und kühlt langsam ab und speichert daher die Wärme lange. Die Oberflächenschichten der Troposphäre werden durch die Wärmestrahlung der Hydrosphäre und der Oberfläche der Lithosphäre erwärmt. Die Erde absorbiert Sonnenstrahlung und strahlt Energie zurück in den luftleeren Raum. Dennoch trägt die Erdatmosphäre zur Speicherung von Wärme in den Oberflächenschichten der Troposphäre bei. Aufgrund ihrer Eigenschaften lässt die Atmosphäre kurzwellige Infrarotstrahlen durch und verzögert langwellige Infrarotstrahlen, die von der erwärmten Erdoberfläche ausgesandt werden. Dieses atmosphärische Phänomen wird genannt Treibhauseffekt. Ihm ist es zu verdanken, dass das Leben auf der Erde möglich wurde. Der Treibhauseffekt trägt dazu bei, die Wärme in den Oberflächenschichten der Atmosphäre zu halten (hier konzentrieren sich die meisten Organismen) und gleicht Temperaturschwankungen bei Tag und Nacht aus. Auf dem Mond beispielsweise, der sich in nahezu gleichen Raumverhältnissen wie die Erde befindet und auf dem keine Atmosphäre vorhanden ist, treten an seinem Äquator tägliche Temperaturschwankungen im Bereich von 160 °C bis +120 °C auf.

Der in der Umgebung verfügbare Temperaturbereich erreicht Tausende von Grad (heißes vulkanisches Magma und die niedrigsten Temperaturen der Antarktis). Die Grenzen, innerhalb derer das uns bekannte Leben existieren kann, sind ziemlich eng und liegen bei etwa 300 ° C, von -200 ° C (Gefrieren in verflüssigten Gasen) bis + 100 ° C (Siedepunkt von Wasser). Tatsächlich sind die meisten Arten und ein Großteil ihrer Aktivität an einen noch engeren Temperaturbereich gebunden. Der allgemeine Temperaturbereich aktiven Lebens auf der Erde wird durch folgende Temperaturen begrenzt (Tab. 1.2.3):

Tabelle 1.2.3 Temperaturbereich des Lebens auf der Erde

Pflanzen passen sich an unterschiedliche und sogar extreme Temperaturen an. Diejenigen, die hohe Temperaturen vertragen, werden genannt fruchtbare Pflanzen. Sie vertragen eine Überhitzung von bis zu 55-65 ° C (einige Kakteen). Arten, die bei hohen Temperaturen wachsen, tolerieren sie leichter aufgrund einer deutlichen Verkürzung der Blattgröße, der Entwicklung eines Filzes (pubertär) oder umgekehrt einer Wachsbeschichtung usw. Pflanzen können ohne Beeinträchtigung ihrer Entwicklung einer längeren Exposition standhalten zu niedrigen Temperaturen (von 0 bis -10 °C) genannt werden kältebeständig.

Obwohl die Temperatur ein wichtiger Umweltfaktor ist, der lebende Organismen beeinflusst, hängt ihre Wirkung stark von der Kombination mit anderen abiotischen Faktoren ab.

Feuchtigkeit.

Feuchtigkeit ist ein wichtiger abiotischer Faktor, der durch das Vorhandensein von Wasser oder Wasserdampf in der Atmosphäre oder Lithosphäre vorbestimmt ist. Wasser selbst ist eine notwendige anorganische Verbindung für das Leben lebender Organismen.

Wasser ist in der Atmosphäre immer in der Form vorhanden Wasser Paare. Die tatsächliche Wassermasse pro Volumeneinheit Luft wird genannt absolute Feuchtigkeit, und der Prozentsatz an Dampf im Verhältnis zur maximalen Menge, die Luft enthalten kann, - relative Luftfeuchtigkeit. Die Temperatur ist der Hauptfaktor, der die Fähigkeit der Luft beeinflusst, Wasserdampf zu halten. Beispielsweise kann die Luft bei einer Temperatur von +27°C doppelt so viel Feuchtigkeit enthalten wie bei einer Temperatur von +16°C. Das bedeutet, dass die absolute Luftfeuchtigkeit bei 27 °C doppelt so hoch ist wie bei 16 °C, während die relative Luftfeuchtigkeit in beiden Fällen 100 % beträgt.

Wasser als ökologischer Faktor ist für lebende Organismen äußerst notwendig, da ohne es der Stoffwechsel und viele andere damit zusammenhängende Prozesse nicht ablaufen können. Die Stoffwechselvorgänge von Organismen finden in Gegenwart von Wasser (in wässrigen Lösungen) statt. Alle lebenden Organismen sind offene Systeme, daher verlieren sie ständig Wasser und es besteht immer die Notwendigkeit, seine Reserven wieder aufzufüllen. Für ein normales Leben müssen Pflanzen und Tiere ein gewisses Gleichgewicht zwischen der Aufnahme von Wasser in den Körper und seinem Verlust aufrechterhalten. Großer Verlust von Körperwasser (Austrocknung) zu einer Abnahme seiner Vitalaktivität und in Zukunft zum Tod führen. Pflanzen decken ihren Wasserbedarf durch Niederschlag, Luftfeuchtigkeit und Tiere auch durch Nahrung. Die Resistenz von Organismen gegen das Vorhandensein oder Fehlen von Feuchtigkeit in der Umgebung ist unterschiedlich und hängt von der Anpassungsfähigkeit der Art ab. In dieser Hinsicht werden alle Landorganismen in drei Gruppen eingeteilt: hygrophil(oder feuchtigkeitsliebend), mesophil(oder mäßig feuchtigkeitsliebend) und xerophil(oder trocken liebend). In Bezug auf Pflanzen und Tiere sieht dieser Abschnitt wie folgt aus:

1) hygrophile Organismen:

- Hygrophyten(Pflanzen);

- Hygrophile(Tier);

2) mesophile Organismen:

- Mesophyten(Pflanzen);

- Mesophile(Tier);

3) xerophile Organismen:

- Xerophyten(Pflanzen);

- Xerophile oder Hygrophobie(Tiere).

Brauchen die meiste Feuchtigkeit hygrophile Organismen. Unter den Pflanzen sind dies diejenigen, die auf zu feuchten Böden mit hoher Luftfeuchtigkeit leben (Hygrophyten). Unter den Bedingungen der mittleren Zone gehören sie zu den krautigen Pflanzen, die in schattigen Wäldern (Sauer, Farne, Veilchen, Spaltgras usw.) und an offenen Orten (Ringelblume, Sonnentau usw.) wachsen.

Hygrophile Tiere (Hygrophile) umfassen solche, die ökologisch mit der aquatischen Umwelt oder mit wassergesättigten Gebieten verbunden sind. Sie benötigen eine ständige Anwesenheit einer großen Menge Feuchtigkeit in der Umgebung. Dies sind Tiere tropischer Regenwälder, Sümpfe, Feuchtwiesen.

mesophile Organismen erfordern mäßige Mengen an Feuchtigkeit und sind normalerweise mit mäßig warmen Bedingungen und guten mineralischen Ernährungsbedingungen verbunden. Es können Waldpflanzen und Pflanzen von offenen Orten sein. Darunter finden sich Bäume (Linde, Birke), Sträucher (Hasel, Sanddorn) und noch mehr Kräuter (Klee, Wiesenlieschgras, Schwingel, Maiglöckchen, Hufe etc.). Im Allgemeinen sind Mesophyten eine breite ökologische Gruppe von Pflanzen. An mesophile Tiere (Mesophile) gehört zu den meisten Organismen, die in gemäßigten und subarktischen Bedingungen oder in bestimmten bergigen Landregionen leben.

xerophile Organismen - Dies ist eine ziemlich vielfältige ökologische Gruppe von Pflanzen und Tieren, die sich mit Hilfe solcher Mittel an trockene Lebensbedingungen angepasst haben: Begrenzung der Verdunstung, Erhöhung der Wasserentnahme und Schaffung von Wasserreserven für einen langen Zeitraum ohne Wasserversorgung.

Pflanzen, die in trockenen Bedingungen leben, überwinden sie auf unterschiedliche Weise. Einige haben keine strukturellen Anpassungen, um den Mangel an Feuchtigkeit zu tragen. Ihre Existenz ist unter trockenen Bedingungen nur möglich, weil sie in einem kritischen Moment in Form von Samen (Ephemeriden) oder Zwiebeln, Rhizomen, Knollen (Ephemeroiden) ruhen und sehr leicht und schnell zum aktiven Leben wechseln und in eine kurze Zeitspanne, die den jährlichen Entwicklungszyklus vollständig durchläuft. Efemeri hauptsächlich in Wüsten, Halbwüsten und Steppen verbreitet (Steinfliege, Frühlingskreuzkraut, Rübenkiste usw.). Ephemeroide(aus dem Griechischen. Eintagsfliegen und aussehen)- Dies sind mehrjährige krautige, hauptsächlich Frühlingspflanzen (Seggen, Gräser, Tulpen usw.).

Eine sehr besondere Kategorie von Pflanzen, die sich an Dürrebedingungen angepasst haben, ist Sukkulenten und Sklerophyten. Sukkulenten (aus dem Griechischen. saftig) können eine große Menge Wasser in sich ansammeln und nach und nach verwenden. Beispielsweise können einige Kakteen der nordamerikanischen Wüsten 1000 bis 3000 Liter Wasser enthalten. Wasser sammelt sich in Blättern (Aloe, Fetthenne, Agave, junge) oder Stängeln (Kakteen und kaktusähnliche Wolfsmilch).

Tiere nehmen Wasser hauptsächlich auf drei Wegen auf: direkt durch Trinken oder Aufnahme durch die Haut, zusammen mit der Nahrung und als Ergebnis des Stoffwechsels.

Viele Tierarten trinken Wasser und zwar in ausreichend großen Mengen. Beispielsweise können Raupen der Chinesischen Eichenseidenraupe bis zu 500 ml Wasser trinken. Einige Tier- und Vogelarten erfordern eine regelmäßige Wasseraufnahme. Deshalb suchen sie sich bestimmte Quellen aus und besuchen diese regelmäßig als Wasserstellen. Wüstenvogelarten fliegen täglich zu den Oasen, trinken dort Wasser und bringen Wasser zu ihren Küken.

Einige Tierarten nehmen Wasser nicht durch direktes Trinken auf, sondern können es verbrauchen, indem sie es mit der gesamten Hautoberfläche aufnehmen. Bei Insekten und Larven, die in mit Baumstaub angefeuchteten Böden leben, sind ihre Hautschichten wasserdurchlässig. Die australische Moloch-Eidechse nimmt Regenwasser mit ihrer Haut auf, die extrem hygroskopisch ist. Viele Tiere bekommen Feuchtigkeit aus saftiger Nahrung. Solche saftigen Lebensmittel können Gras, saftige Früchte, Beeren, Zwiebeln und Knollen von Pflanzen sein. Die in den zentralasiatischen Steppen lebende Steppenschildkröte nimmt Wasser nur aus saftiger Nahrung auf. In diesen Regionen, wo Gemüse angebaut wird oder auf Melonen, richten Schildkröten großen Schaden an, indem sie Melonen, Wassermelonen und Gurken fressen. Einige Raubtiere nehmen auch Wasser auf, indem sie ihre Beute fressen. Das ist zum Beispiel typisch für den afrikanischen Fennek.

Arten, die sich ausschließlich von Trockenfutter ernähren und keine Möglichkeit haben, Wasser aufzunehmen, nehmen es durch den Stoffwechsel auf, also chemisch bei der Nahrungsverdauung. Durch die Oxidation von Fetten und Stärke kann im Körper Stoffwechselwasser gebildet werden. Gerade für Tiere, die in heißen Wüsten leben, ist dies ein wichtiger Weg zur Wassergewinnung. Zum Beispiel ernährt sich die Rotschwanz-Rennmaus manchmal nur von trockenen Samen. Es sind Experimente bekannt, als die nordamerikanische Hirschmaus in Gefangenschaft etwa drei Jahre lebte und nur trockene Gerstenkörner aß.

Ernährungsfaktoren.

Die Oberfläche der Lithosphäre der Erde stellt einen eigenen Lebensraum dar, der durch seine eigenen Umweltfaktoren gekennzeichnet ist. Diese Gruppe von Faktoren wird genannt edaphisch(aus dem Griechischen. edafos- Boden). Böden haben ihre eigene Struktur, Zusammensetzung und Eigenschaften.

Böden zeichnen sich durch einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt, eine mechanische Zusammensetzung, einen Gehalt an organischen, anorganischen und organisch-mineralischen Verbindungen und einen bestimmten Säuregehalt aus. Viele Eigenschaften des Bodens selbst und die Verteilung der darin lebenden Organismen hängen von den Indikatoren ab.

Zum Beispiel lieben bestimmte Pflanzen- und Tierarten Böden mit einem bestimmten Säuregehalt, nämlich: Torfmoose, wilde Johannisbeeren, Erlen wachsen auf sauren Böden und grüne Waldmoose wachsen auf neutralen.

Auch Käferlarven, Landweichtiere und viele andere Organismen reagieren auf eine gewisse Säure des Bodens.

Die chemische Zusammensetzung des Bodens ist für alle Lebewesen sehr wichtig. Für Pflanzen sind nicht nur die chemischen Elemente am wichtigsten, die sie in großen Mengen verbrauchen (Stickstoff, Phosphor, Kalium und Calcium), sondern auch solche, die selten sind (Spurenelemente). Einige der Pflanzen reichern selektiv bestimmte seltene Elemente an. Kreuzblütler und Schirmpflanzen beispielsweise reichern 5-10 Mal mehr Schwefel in ihrem Körper an als andere Pflanzen.

Überschüssige Gehalte an bestimmten chemischen Elementen im Boden können sich negativ (pathologisch) auf Tiere auswirken. Zum Beispiel wurde in einem der Täler von Tuva (Russland) festgestellt, dass Schafe an einer bestimmten Krankheit litten, die sich in Haarausfall, Deformation der Hufe usw. äußerte. Später stellte sich heraus, dass dies in diesem Tal im Boden der Fall war , Wasser und einigen Pflanzen gab es einen hohen Selengehalt. Dieses Element gelangte im Übermaß in den Körper von Schafen und verursachte eine chronische Selentoxikose.

Der Boden hat sein eigenes thermisches Regime. Zusammen mit der Feuchtigkeit beeinflusst es die Bodenbildung, verschiedene Prozesse, die im Boden ablaufen (physikalisch-chemische, chemische, biochemische und biologische).

Böden sind aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit in der Lage, Temperaturschwankungen mit der Tiefe auszugleichen. In einer Tiefe von etwas mehr als 1 m sind tägliche Temperaturschwankungen kaum wahrnehmbar. In der Karakum-Wüste, die durch ein stark kontinentales Klima gekennzeichnet ist, war die Temperatur beispielsweise im Sommer, wenn die Bodenoberflächentemperatur +59 ° C erreicht, in den Höhlen von Rennmaus-Nagetieren in einer Entfernung von 70 cm vom Eingang 31°C niedriger und betrug +28°C. Im Winter, während einer frostigen Nacht, betrug die Temperatur in den Höhlen der Rennmäuse +19°C.

Der Boden ist eine einzigartige Kombination physikalischer und chemischer Eigenschaften der Oberfläche der Lithosphäre und der darin lebenden Organismen. Der Boden ist ohne Lebewesen nicht vorstellbar. Kein Wunder, dass der berühmte Geochemiker V.I. Vernadsky nannte den Boden bioinerter Körper.

Orographische Faktoren (Erleichterung).

Das Relief bezieht sich nicht auf direkt wirkende Umweltfaktoren wie Wasser, Licht, Wärme, Boden. Die Art der Erleichterung im Leben vieler Organismen hat jedoch eine indirekte Wirkung.

Je nach Größe der Formen wird das Relief eher konventionell in mehrere Ordnungen unterschieden: Makrorelief (Berge, Tiefland, Zwischengebirgssenken), Mesorrelief (Hügel, Schluchten, Grate usw.) und Mikrorelief (kleine Vertiefungen, Unregelmäßigkeiten usw.). . Jeder von ihnen spielt eine bestimmte Rolle bei der Bildung eines Komplexes von Umweltfaktoren für Organismen. Die Entlastung betrifft insbesondere die Umverteilung von Faktoren wie Feuchtigkeit und Wärme. So schaffen selbst leichte Vertiefungen von einigen zehn Zentimetern Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Aus höher gelegenen Bereichen fließt Wasser in tiefer gelegene Bereiche, wo günstige Bedingungen für feuchtigkeitsliebende Organismen geschaffen werden. Die Nord- und Südhänge haben unterschiedliche Licht- und Thermikverhältnisse. Unter gebirgigen Bedingungen werden auf relativ kleinen Gebieten erhebliche Höhenamplituden erzeugt, was zur Bildung verschiedener Klimakomplexe führt. Ihre typischen Merkmale sind insbesondere niedrige Temperaturen, starke Winde, Änderungen des Befeuchtungsregimes, der Gaszusammensetzung der Luft usw.

Zum Beispiel sinkt die Lufttemperatur mit dem Anstieg über dem Meeresspiegel um 6 ° C pro 1000 m. Dies ist zwar ein Merkmal der Troposphäre, aber aufgrund des Reliefs (Hochland, Berge, Bergplateaus usw.) terrestrischer Organismen können sich in Bedingungen wiederfinden, die denen in benachbarten Regionen nicht ähnlich sind. Zum Beispiel ist das bergige Vulkanmassiv des Kilimandscharo in Afrika am Fuße von Savannen umgeben, und weiter oben an den Hängen befinden sich Kaffeeplantagen, Bananenplantagen, Wälder und Almwiesen. Die Gipfel des Kilimandscharo sind mit ewigem Schnee und Gletschern bedeckt. Wenn die Lufttemperatur auf Meereshöhe +30 ° C beträgt, treten negative Temperaturen bereits in einer Höhe von 5000 m auf. In gemäßigten Zonen entspricht eine Temperaturabnahme pro 6 ° C einer Bewegung von 800 km in Richtung hoher Breiten.

Druck.

Druck manifestiert sich sowohl in Luft- als auch in Wasserumgebungen. In atmosphärischer Luft variiert der Druck jahreszeitlich abhängig von der Wetterlage und der Höhe über dem Meeresspiegel. Von besonderem Interesse sind die Anpassungen von Organismen, die unter Bedingungen mit niedrigem Druck und verdünnter Luft im Hochland leben.

Der Druck in der aquatischen Umwelt variiert je nach Tiefe: Er wächst um etwa 1 atm pro 10 m. Für viele Organismen gibt es Grenzen der Druckänderung (Tiefe), an die sie sich angepasst haben. Zum Beispiel können Abgrundfische (Fische der tiefen Welt) großen Druck aushalten, aber sie steigen nie an die Meeresoberfläche, weil es für sie tödlich ist. Umgekehrt sind nicht alle Meeresorganismen in der Lage, in große Tiefen zu tauchen. Der Pottwal zum Beispiel kann bis zu einer Tiefe von 1 km tauchen und Seevögel bis zu 15-20 m, wo sie ihre Nahrung bekommen.

Lebende Organismen an Land und im Wasser reagieren eindeutig auf Druckänderungen. Früher wurde festgestellt, dass Fische selbst geringfügige Druckänderungen wahrnehmen können. ihr Verhalten ändert sich, wenn sich der atmosphärische Druck ändert (z. B. vor einem Gewitter). In Japan werden einige Fische speziell in Aquarien gehalten und die Veränderung ihres Verhaltens zur Beurteilung möglicher Wetteränderungen herangezogen.

Landtiere, die leichte Druckänderungen wahrnehmen, können mit ihrem Verhalten Änderungen der Wetterlage vorhersagen.

Druckungleichmäßigkeit, die das Ergebnis ungleichmäßiger Erwärmung durch die Sonne und Wärmeverteilung sowohl im Wasser als auch in der atmosphärischen Luft ist, schafft Bedingungen für das Mischen von Wasser- und Luftmassen, d.h. die Bildung von Strömungen. Die Strömung ist unter bestimmten Bedingungen ein starker Umweltfaktor.

hydrologische Faktoren.

Wasser als integraler Bestandteil der Atmosphäre und der Lithosphäre (einschließlich des Bodens) spielt eine wichtige Rolle im Leben von Organismen als einer der Umweltfaktoren, der als Feuchtigkeit bezeichnet wird. Gleichzeitig kann Wasser im flüssigen Zustand ein Faktor sein, der seine eigene Umgebung bildet – Wasser. Aufgrund seiner Eigenschaften, die Wasser von allen anderen chemischen Verbindungen unterscheiden, schafft es in flüssigem und freiem Zustand eine Reihe von Bedingungen für die aquatische Umwelt, die sogenannten hydrologischen Faktoren.

Solche Eigenschaften von Wasser wie Wärmeleitfähigkeit, Fließfähigkeit, Transparenz, Salzgehalt manifestieren sich auf unterschiedliche Weise in Gewässern und sind Umweltfaktoren, die in diesem Fall als hydrologisch bezeichnet werden. Beispielsweise haben sich Wasserorganismen unterschiedlich an unterschiedliche Salzgehalte des Wassers angepasst. Unterscheiden Sie zwischen Süßwasser- und Meeresorganismen. Süßwasserorganismen überraschen nicht mit ihrer Artenvielfalt. Erstens hat das Leben auf der Erde seinen Ursprung im Meerwasser, und zweitens nehmen Süßwasserkörper einen winzigen Teil der Erdoberfläche ein.

Meeresorganismen sind vielfältiger und quantitativ zahlreicher. Einige von ihnen haben sich an den niedrigen Salzgehalt angepasst und leben in entsalzten Meeresgebieten und anderen Brackwasserkörpern. Bei vielen Arten solcher Reservoirs wird eine Abnahme der Körpergröße beobachtet. So sind beispielsweise die Schalen von Mollusken, Flussmuschel (Mytilus edulis) und Lamarck-Herzwurm (Cerastoderma lamarcki), die in den Buchten der Ostsee bei einem Salzgehalt von 2-6 % o leben, 2-4 mal kleiner als Individuen, die im selben Meer leben, erst bei einem Salzgehalt von 15 % o. Die Krabbe Carcinus moenas ist in der Ostsee klein, während sie in entsalzten Lagunen und Flussmündungen viel größer ist. Seeigel werden in Lagunen kleiner als im Meer. Das Krebstier Artemia (Artemia salina) hat bei einem Salzgehalt von 122 % o eine Größe von bis zu 10 mm, wird aber bei 20 % o 24-32 mm groß. Salzgehalt kann auch die Lebenserwartung beeinflussen. Der gleiche Lamarck-Herzwurm lebt in den Gewässern des Nordatlantiks bis zu 9 Jahre und in den weniger salzhaltigen Gewässern des Asowschen Meeres - 5.

Die Temperatur von Gewässern ist ein konstanterer Indikator als die Temperatur von Land. Dies liegt an den physikalischen Eigenschaften des Wassers (Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit). Die Amplitude der jährlichen Temperaturschwankungen in den oberen Schichten des Ozeans überschreitet nicht 10-15 ° C und in kontinentalen Gewässern - 30-35 ° C. Was können wir über die tiefen Wasserschichten sagen, die durch eine Konstante gekennzeichnet sind thermisches Regime.

biotische Faktoren.

Die Organismen, die auf unserem Planeten leben, brauchen nicht nur abiotische Bedingungen für ihr Leben, sie interagieren miteinander und sind oft sehr abhängig voneinander. Die Gesamtheit der Faktoren der organischen Welt, die direkt oder indirekt auf Organismen einwirken, wird als biotische Faktoren bezeichnet.

Biotische Faktoren sind sehr unterschiedlich, haben aber trotzdem ihre eigene Klassifikation. Nach der einfachsten Einteilung werden biotische Faktoren in drei Gruppen eingeteilt, die durch Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen verursacht werden.

Clements und Shelford (1939) schlugen eine eigene Klassifikation vor, die die typischsten Formen der Interaktion zwischen zwei Organismen berücksichtigt - Co-Aktionen. Alle Koaktionen werden in zwei große Gruppen eingeteilt, je nachdem, ob Organismen der gleichen Art oder zwei verschiedene zusammenwirken. Die Art der Wechselwirkungen von Organismen, die zur gleichen Art gehören, ist homotypische Reaktionen. Heterotypische Reaktionen Nennen Sie die Interaktionsformen zwischen zwei Organismen verschiedener Arten.

homotypische Reaktionen.

Unter der Interaktion von Organismen derselben Art können folgende Zusammenwirkungen (Wechselwirkungen) unterschieden werden: Gruppenwirkung, Massenwirkung und innerartliche Konkurrenz.

Gruppeneffekt.

Viele Lebewesen, die alleine leben können, bilden Gruppen. In der Natur kann man oft beobachten, wie manche Arten in Gruppen wachsen Pflanzen. Dies gibt ihnen die Möglichkeit, ihr Wachstum zu beschleunigen. Tiere werden auch zusammen gruppiert. Unter solchen Bedingungen überleben sie besser. Mit einem gemeinsamen Lebensstil ist es für Tiere einfacher, sich zu verteidigen, Nahrung zu bekommen, ihren Nachwuchs zu schützen und widrige Umwelteinflüsse zu überstehen. Der Gruppeneffekt wirkt sich also positiv auf alle Mitglieder der Gruppe aus.

Gruppen, in denen Tiere zusammengefasst werden, können unterschiedlich groß sein. Zum Beispiel können Kormorane, die riesige Kolonien an den Küsten Perus bilden, nur existieren, wenn es mindestens 10.000 Vögel in der Kolonie gibt und es drei Nester pro 1 Quadratmeter Territorium gibt. Es ist bekannt, dass für das Überleben afrikanischer Elefanten die Herde aus mindestens 25 Individuen und die Rentierherde aus 300-400 Tieren bestehen muss. Ein Rudel Wölfe kann bis zu einem Dutzend Individuen umfassen.

Aus einfachen Ansammlungen (vorübergehend oder dauerhaft) können komplexe Gruppen werden, die aus spezialisierten Individuen bestehen, die in dieser Gruppe ihre eigene Funktion erfüllen (Bienen-, Ameisen- oder Termitenfamilien).

Massenwirkung.

Ein Masseneffekt ist ein Phänomen, das auftritt, wenn ein Wohnraum überbevölkert ist. Wenn man sich in Gruppen zusammenschließt, besonders in großen, gibt es natürlich auch eine gewisse Überbevölkerung, aber es gibt einen großen Unterschied zwischen Gruppen- und Masseneffekten. Das erste verschafft jedem Vereinsmitglied Vorteile, das andere dagegen unterdrückt die vitale Aktivität aller, das heißt, es hat negative Folgen. Der Masseneffekt manifestiert sich beispielsweise in der Ansammlung von Wirbeltieren. Wenn eine große Anzahl von Versuchsratten in einem Käfig gehalten wird, treten Aggressivität in ihrem Verhalten auf. Bei längerer Haltung von Tieren unter solchen Bedingungen lösen sich Embryonen bei trächtigen Weibchen auf, die Aggressivität nimmt so stark zu, dass Ratten sich gegenseitig Schwänze, Ohren und Gliedmaßen abnagen.

Die Massenwirkung hochorganisierter Organismen führt zu einem Stresszustand. Beim Menschen kann dies zu psychischen Störungen und Nervenzusammenbrüchen führen.

Innerartlicher Wettbewerb.

Zwischen Individuen der gleichen Art gibt es immer eine Art Konkurrenzkampf um die besten Lebensbedingungen. Je größer die Populationsdichte einer bestimmten Organismengruppe ist, desto intensiver ist die Konkurrenz. Ein solcher Wettbewerb von Organismen derselben Art untereinander um bestimmte Existenzbedingungen wird als bezeichnet innerartliche Konkurrenz.

Massenwirkung und intraspezifischer Wettbewerb sind keine identischen Konzepte. Tritt das erste Phänomen relativ kurzzeitig auf und endet in der Folge mit einer Verkleinerung der Gruppe (Mortalität, Kannibalismus, verminderte Fruchtbarkeit etc.), so besteht ständig innerartliche Konkurrenz und führt letztlich zu einer breiteren Anpassung der Art an die Umweltbedingungen. Die Art wird ökologisch angepasster. Durch die innerartliche Konkurrenz bleibt die Art selbst erhalten und zerstört sich nicht durch einen solchen Kampf.

Intraspezifische Konkurrenz kann sich in allem manifestieren, was Organismen derselben Art beanspruchen können. Bei Pflanzen, die dicht wachsen, kann es zu einer Konkurrenz um Licht, mineralische Nährstoffe usw. kommen. Zum Beispiel hat eine Eiche, wenn sie alleine wächst, eine kugelförmige Krone, sie breitet sich ziemlich aus, da die unteren Seitenäste ausreichend Licht erhalten. Bei Eichenplantagen im Wald werden die unteren Äste von den oberen beschattet. Äste, die zu wenig Licht bekommen, sterben ab. Wenn die Eiche in die Höhe wächst, fallen die unteren Äste schnell ab und der Baum nimmt eine Waldform an - einen langen zylindrischen Stamm und eine Astkrone an der Spitze des Baumes.

Bei Tieren entsteht Konkurrenz um ein bestimmtes Revier, Nahrung, Nistplätze etc. Es ist für bewegliche Tiere einfacher, harte Konkurrenz zu vermeiden, aber es betrifft sie trotzdem. Wer Konkurrenz meidet, findet sich in der Regel oft in ungünstigen Verhältnissen wieder, sie sind wie Pflanzen (oder angehängte Tierarten) gezwungen, sich an die Bedingungen anzupassen, mit denen sie sich begnügen müssen.

heterotypische Reaktionen.

Tabelle 1.2.4. Formen interspeziesischer Interaktionen

0 - Interaktion zwischen Arten nützt keiner Seite und schadet keiner Seite;

Wechselwirkungen zwischen Arten haben positive Folgen; -Interaktion zwischen den Arten hat negative Folgen.

Neutralismus.

Die häufigste Form der Interaktion tritt auf, wenn Organismen verschiedener Arten, die dasselbe Territorium besetzen, sich in keiner Weise gegenseitig beeinflussen. Im Wald leben eine Vielzahl von Arten, von denen viele neutrale Beziehungen pflegen. Zum Beispiel bewohnen ein Eichhörnchen und ein Igel denselben Wald, aber sie haben eine neutrale Beziehung, wie viele andere Organismen. Diese Organismen sind jedoch Teil desselben Ökosystems. Sie sind Elemente eines Ganzen, und deshalb findet man bei genauerem Studium immer noch nicht direkte, sondern indirekte, eher subtile und auf den ersten Blick nicht wahrnehmbare Verbindungen.

Es gibt. Doom gibt in seiner Popular Ecology ein spielerisches, aber sehr treffendes Beispiel für solche Verbindungen. Er schreibt, dass in England alte alleinstehende Frauen die Macht der königlichen Garde unterstützen. Und die Verbindung zwischen Gardisten und Frauen ist ganz einfach. Alleinstehende Frauen züchten in der Regel Katzen, während Katzen Mäuse jagen. Je mehr Katzen, desto weniger Mäuse auf den Feldern. Mäuse sind Feinde von Hummeln, weil sie ihre Höhlen zerstören, in denen sie leben. Je weniger Mäuse, desto mehr Hummeln. Es ist nicht bekannt, dass Hummeln die einzigen Bestäuber von Klee sind. Mehr Hummeln auf den Feldern – mehr Kleeernte. Pferde weiden auf Klee, und die Gardisten essen gerne Pferdefleisch. Hinter einem solchen Vorbild in der Natur verbergen sich viele versteckte Verbindungen zwischen verschiedenen Organismen. Obwohl Katzen in der Natur, wie aus dem Beispiel ersichtlich ist, ein neutrales Verhältnis zu Pferden oder Jmels haben, sind sie indirekt mit ihnen verwandt.

Kommensalismus.

Viele Arten von Organismen gehen Beziehungen ein, von denen nur eine Seite profitiert, während die andere darunter nicht leidet und nichts nützlich ist. Diese Form der Interaktion zwischen Organismen wird als bezeichnet Kommensalismus. Kommensalismus manifestiert sich oft in Form der Koexistenz verschiedener Organismen. So leben Insekten oft in den Höhlen von Säugetieren oder in den Nestern von Vögeln.

Oft kann man eine solche gemeinsame Besiedlung auch beobachten, wenn Sperlinge in den Nestern von großen Greifvögeln oder Störchen nisten. Für Greifvögel stört die Nachbarschaft der Spatzen nicht, aber für die Spatzen selbst ist dies ein zuverlässiger Schutz ihrer Nester.

In der Natur gibt es sogar eine Art, die so heißt - die kommensale Krabbe. Diese kleine, anmutige Krabbe lässt sich leicht in der Mantelhöhle von Austern nieder. Dadurch stört er die Molluske nicht, sondern erhält selbst einen Unterschlupf, frische Portionen Wasser und Nährstoffpartikel, die mit Wasser zu ihm gelangen.

Protokollkooperation.

Der nächste Schritt im gemeinsamen positiven Zusammenwirken zweier Organismen verschiedener Arten ist Protokollkooperation, in denen beide Arten von der Interaktion profitieren. Natürlich können diese Arten ohne Verluste getrennt existieren. Diese Form der Interaktion wird auch genannt primäre Zusammenarbeit, oder Zusammenarbeit.

Im Meer entsteht eine solche für beide Seiten vorteilhafte, aber nicht zwingende Form der Interaktion, wenn Krabben und Darm kombiniert werden. Anemonen zum Beispiel lassen sich oft auf der Rückenseite von Krebsen nieder und tarnen und schützen sie mit ihren stechenden Tentakeln. Die Seeanemonen wiederum erhalten von den Krabben die Essensreste ihrer Mahlzeit und nutzen die Krabben als Vehikel. Sowohl Krabben als auch Seeanemonen können im Stausee frei und unabhängig existieren, aber wenn sie in der Nähe sind, verpflanzt die Krabbe selbst mit ihren Krallen die Seeanemonen auf sich selbst.

Auch das gemeinsame Nisten von Vögeln verschiedener Arten in derselben Kolonie (Reiher und Kormorane, Stelzvögel und Seeschwalben verschiedener Arten usw.) ist ein Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der beide Parteien beispielsweise beim Schutz vor Raubtieren profitieren.

Mutualismus.

Gegenseitigkeit (bzw obligatorische Symbiose) ist die nächste Stufe der gegenseitig vorteilhaften Anpassung verschiedener Arten aneinander. Es unterscheidet sich von der Protokooperation in seiner Abhängigkeit. Wenn bei Protokooperation die Organismen, die eine Beziehung eingehen, getrennt und unabhängig voneinander existieren können, dann ist bei Mutualismus die getrennte Existenz dieser Organismen unmöglich.

Diese Art des Zusammenwirkens tritt oft in ganz unterschiedlichen Organismen auf, systematisch entfernt, mit unterschiedlichen Bedürfnissen. Ein Beispiel hierfür wäre die Beziehung zwischen stickstofffixierenden Bakterien (Blasenbakterien) und Leguminosen. Vom Wurzelsystem der Hülsenfrüchte ausgeschiedene Substanzen stimulieren das Wachstum von Blasenbakterien, und die Abfallprodukte von Bakterien führen zu einer Verformung der Wurzelhaare, wodurch die Bildung von Blasen beginnt. Bakterien haben die Fähigkeit, Luftstickstoff aufzunehmen, der im Boden fehlt, aber ein essentieller Makronährstoff für Pflanzen ist, was in diesem Fall für Leguminosen von großem Vorteil ist.

In der Natur ist die Verwandtschaft zwischen Pilzen und Pflanzenwurzeln durchaus üblich, sog Mykorrhiza. Der Pilz, der mit dem Gewebe der Wurzel interagiert, bildet eine Art Organ, das der Pflanze hilft, Mineralien aus dem Boden effektiver aufzunehmen. Pilze aus dieser Interaktion erhalten die Produkte der Photosynthese der Pflanze. Viele Baumarten können ohne Mykorrhiza nicht wachsen, und bestimmte Pilzarten bilden Mykorrhiza mit den Wurzeln bestimmter Baumarten (Eiche und Steinpilze, Birke und Steinpilze usw.).

Ein klassisches Beispiel für Mutualismus sind Flechten, die die symbiotische Beziehung von Pilzen und Algen vereinen. Die funktionellen und physiologischen Verbindungen zwischen ihnen sind so eng, dass sie als getrennt betrachtet werden Gruppe Organismen. Der Pilz in diesem System versorgt die Algen mit Wasser und Mineralsalzen, und die Algen wiederum geben dem Pilz organische Substanzen, die sie selbst synthetisieren.

Amensalismus.

In der Natur beeinflussen sich nicht alle Organismen gegenseitig positiv. Es gibt viele Fälle, in denen eine Art einer anderen Schaden zufügt, um ihr Leben zu sichern. Diese Form des Zusammenwirkens, bei der eine Art von Organismus das Wachstum und die Vermehrung eines Organismus einer anderen Art unterdrückt, ohne etwas zu verlieren, nennt man Amensalismus (Antibiose). Die unterdrückte Spezies in einem Paar, das interagiert, wird genannt Amensalom, und derjenige, der unterdrückt - Inhibitor.

Amensalismus wird am besten an Pflanzen untersucht. Pflanzen geben im Lebensprozess Chemikalien an die Umwelt ab, die andere Organismen beeinflussen. Bei Pflanzen hat der Amensalismus seinen eigenen Namen - Allelopathie. Es ist bekannt, dass der Volokhatensky nechuiweter aufgrund der Ausscheidung giftiger Substanzen durch die Wurzeln andere einjährige Pflanzen verdrängt und über große Flächen durchgehende Einzelartendickichte bildet. Auf Feldern verdrängen oder überwältigen Weizengras und andere Unkräuter die Ernte. Walnuss und Eiche bedrängen grasige Vegetation unter ihren Kronen.

Pflanzen können allelopathische Substanzen nicht nur über ihre Wurzeln, sondern auch über den oberirdischen Teil ihres Körpers absondern. Flüchtige allelopathische Substanzen, die von Pflanzen in die Luft abgegeben werden, werden genannt Phytonzide. Grundsätzlich wirken sie zerstörerisch auf Mikroorganismen. Jeder kennt die antimikrobielle vorbeugende Wirkung von Knoblauch, Zwiebel, Meerrettich. Viele Phytonzide werden von Nadelbäumen produziert. Ein Hektar Wacholderplantagen produziert mehr als 30 kg Phytonzide pro Jahr. Oft werden Nadelbäume in Siedlungen verwendet, um Hygieneschutzgürtel um verschiedene Industrien zu schaffen, die zur Reinigung der Luft beitragen.

Phytonzide beeinträchtigen nicht nur Mikroorganismen, sondern auch Tiere. Im Alltag werden seit langem verschiedene Pflanzen zur Bekämpfung von Insekten eingesetzt. Baglitsa und Lavendel sind also eine gute Möglichkeit, Motten zu bekämpfen.

Antibiose ist auch bei Mikroorganismen bekannt. Das erste Mal wurde von geöffnet. Babesh (1885) und wiederentdeckt von A. Fleming (1929). Es wurde gezeigt, dass Penicillu-Pilze eine Substanz (Penicillin) absondern, die das Bakterienwachstum hemmt. Es ist allgemein bekannt, dass einige Milchsäurebakterien ihre Umgebung ansäuern, so dass Fäulnisbakterien, die eine alkalische oder neutrale Umgebung benötigen, darin nicht existieren können. Die allelopathischen Chemikalien von Mikroorganismen sind bekannt als Antibiotika. Es wurden bereits mehr als 4.000 Antibiotika beschrieben, aber nur etwa 60 ihrer Sorten sind in der medizinischen Praxis weit verbreitet.

Der Schutz von Tieren vor Feinden kann auch durch Isolieren von Substanzen mit unangenehmem Geruch erfolgen (z. B. unter Reptilien - Geierschildkröten, Schlangen; Vögel - Wiedehopfküken; Säugetiere - Stinktiere, Frettchen).

Raubtier.

Unter Diebstahl im weitesten Sinne des Wortes versteht man eine Art der Nahrungsbeschaffung und Fütterung von Tieren (manchmal auch Pflanzen), bei der andere Tiere gefangen, getötet und verzehrt werden. Manchmal wird dieser Begriff als irgendein Fressen einiger Organismen durch andere verstanden, d.h. Beziehungen zwischen Organismen, in denen einer den anderen als Nahrung verwendet. Mit diesem Verständnis ist der Hase ein Raubtier in Bezug auf das Gras, das er frisst. Aber wir werden ein engeres Verständnis von Prädation verwenden, bei dem sich ein Organismus von einem anderen ernährt, der dem ersten auf systematische Weise nahe kommt (z. B. Insekten, die sich von Insekten ernähren; Fische, die sich von Fischen ernähren; Vögel, die sich von Reptilien ernähren, Vögel und Säugetiere; Säugetiere, die sich von Vögeln und Säugetieren ernähren). Ein extremer Fall von Prädation, bei dem sich eine Art von Organismen ihrer eigenen Art ernährt, wird als Raubtier bezeichnet Kannibalismus.

Manchmal wählt ein Raubtier eine Beute in einer solchen Menge aus, dass dies die Größe seiner Population nicht negativ beeinflusst. Dadurch trägt der Räuber zu einer besseren Verfassung der Beutepopulation bei, die sich zudem bereits an den Druck des Räubers angepasst hat. Die Geburtenrate in den Populationen der Beute ist höher als für die übliche Aufrechterhaltung ihrer Anzahl erforderlich ist. Bildlich gesprochen berücksichtigt die Beutepopulation, was der Räuber auswählen muss.

Konkurrenz zwischen den Arten.

Zwischen Organismen verschiedener Arten sowie zwischen Organismen derselben Art treten Wechselwirkungen auf, aufgrund derer sie versuchen, dieselbe Ressource zu erhalten. Solche Kooperationen zwischen verschiedenen Arten werden als interspezifische Konkurrenz bezeichnet. Mit anderen Worten, wir können sagen, dass interspezifische Konkurrenz jede Interaktion zwischen Populationen verschiedener Arten ist, die ihr Wachstum und Überleben negativ beeinflusst.

Die Folgen einer solchen Konkurrenz können die Verdrängung eines Organismus durch einen anderen aus einem bestimmten Ökosystem sein (Prinzip des Konkurrenzausschlusses). Gleichzeitig fördert Konkurrenz die Entstehung vieler Anpassungen durch Selektion, was zu einer Artenvielfalt führt, die in einer bestimmten Gemeinschaft oder Region existiert.

Wettbewerbsinteraktionen können Raum, Nahrung oder Nährstoffe, Licht und viele andere Faktoren beinhalten. Interspezifische Konkurrenz kann, je nachdem, worauf sie sich stützt, entweder zu einem Gleichgewicht zwischen zwei Arten führen oder bei intensiverer Konkurrenz zur Verdrängung einer Population einer Art durch eine Population einer anderen. Das Ergebnis der Konkurrenz kann auch so sein, dass eine Art die andere an einen anderen Ort verdrängt oder sie zwingt, zu anderen Ressourcen zu wechseln.

Ökologische Faktoren sind alle externen Faktoren, die sich direkt oder indirekt auf die Anzahl (Häufigkeit) und geografische Verbreitung von Organismen auswirken.

Umweltfaktoren sind sowohl in ihrer Natur als auch in ihrer Wirkung auf lebende Organismen sehr vielfältig. Herkömmlicherweise werden alle Umweltfaktoren in drei große Gruppen eingeteilt – abiotisch, biotisch und anthropogen.

Abiotischen Faktoren sind Faktoren unbelebter Natur.

Klimatisch (Sonnenlicht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit) und lokal (Relief, Bodenbeschaffenheit, Salzgehalt, Strömungen, Wind, Strahlung etc.). Sie können direkt und indirekt sein.

Anthropogene Faktoren- Dies sind jene Formen menschlicher Aktivität, die durch Beeinflussung der Umwelt die Lebensbedingungen lebender Organismen verändern oder einzelne Pflanzen- und Tierarten direkt betreffen. Einer der wichtigsten anthropogenen Faktoren ist die Umweltverschmutzung.

Umgebungsbedingungen.

Als abiotische Umweltbedingungen werden zeitlich und räumlich veränderliche Umweltbedingungen oder ökologische Bedingungen bezeichnet, auf die Organismen je nach Stärke unterschiedlich reagieren. Umweltbedingungen erlegen Organismen bestimmte Beschränkungen auf.

Zu den wichtigsten Faktoren, die die Lebensbedingungen von Organismen in fast allen Lebensräumen bestimmen, gehören Temperatur, Feuchtigkeit und Licht.

Temperatur.

Jeder Organismus kann nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs leben: Individuen der Art sterben bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen. Die Grenzen der thermischen Belastbarkeit in verschiedenen Organismen sind unterschiedlich. Es gibt Arten, die Temperaturschwankungen in einem weiten Bereich tolerieren können. Zum Beispiel können Flechten und viele Bakterien bei sehr unterschiedlichen Temperaturen leben. Warmblüter zeichnen sich unter den Tieren durch die größte Bandbreite an Temperaturbeständigkeit aus. Der Tiger beispielsweise verträgt sowohl die sibirische Kälte als auch die Hitze der tropischen Regionen Indiens oder des malaiischen Archipels gleichermaßen gut. Es gibt aber auch Arten, die nur innerhalb mehr oder weniger enger Temperaturgrenzen leben können. In der Land-Luft-Umgebung und sogar in vielen Teilen der aquatischen Umgebung bleibt die Temperatur nicht konstant und kann je nach Jahres- oder Tageszeit stark variieren. In tropischen Gebieten können jährliche Temperaturschwankungen noch weniger auffällig sein als tägliche. Umgekehrt schwanken die Temperaturen in gemäßigten Regionen zu verschiedenen Jahreszeiten erheblich. Tiere und Pflanzen sind gezwungen, sich an die ungünstige Winterzeit anzupassen, in der ein aktives Leben schwierig oder schlichtweg unmöglich ist. In tropischen Gebieten sind solche Anpassungen weniger ausgeprägt. In einer kalten Periode mit ungünstigen Temperaturverhältnissen scheint im Leben vieler Organismen eine Pause einzutreten: Winterschlaf bei Säugetieren, Abwurf von Blättern bei Pflanzen usw. Einige Tiere machen lange Wanderungen an Orte mit einem geeigneteren Klima.

Feuchtigkeit.

Wasser ist ein wesentlicher Bestandteil der überwiegenden Mehrheit der Lebewesen: Es ist für ihr normales Funktionieren notwendig. Ein sich normal entwickelnder Organismus verliert ständig Wasser und kann daher nicht in absolut trockener Luft leben. Solche Verluste können früher oder später zum Tod des Organismus führen.

Der einfachste und bequemste Indikator, der die Luftfeuchtigkeit eines bestimmten Gebiets charakterisiert, ist die Niederschlagsmenge, die hier für ein Jahr oder einen anderen Zeitraum fällt.

Pflanzen entziehen dem Boden mit ihren Wurzeln Wasser. Flechten können Wasserdampf aus der Luft aufnehmen. Pflanzen haben eine Reihe von Anpassungen, die einen minimalen Wasserverlust gewährleisten. Alle Landtiere benötigen eine regelmäßige Versorgung, um den unvermeidlichen Wasserverlust durch Verdunstung oder Ausscheidung auszugleichen. Viele Tiere trinken Wasser; andere, wie Amphibien, einige Insekten und Milben, nehmen es in flüssigem oder dampfförmigem Zustand durch die Haut des Körpers auf. Die meisten Wüstentiere trinken nie. Sie decken ihren Bedarf mit Wasser aus der Nahrung. Schließlich gibt es Tiere, die Wasser auf noch komplexere Weise erhalten - im Prozess der Fettoxidation zum Beispiel ein Kamel. Tiere haben wie Pflanzen viele Anpassungen, um Wasser zu sparen.

Licht.

Es gibt lichtliebende Pflanzen, die sich nur unter Sonneneinstrahlung entwickeln können, und schattentolerante Pflanzen, die gut unter dem Blätterdach des Waldes wachsen können. Dies ist für die natürliche Verjüngung des Waldbestandes von großer praktischer Bedeutung: Unter dem Schutz großer Bäume können sich die jungen Triebe vieler Baumarten entwickeln. Normale Lichtverhältnisse äußern sich bei vielen Tieren in einer positiven oder negativen Reaktion auf Licht. Nachtaktive Insekten strömen in Scharen zum Licht und Kakerlaken verstreuen sich auf der Suche nach Deckung, wenn nur in einem dunklen Raum Licht angeschaltet wird. Der Photoperiodismus (Wechsel von Tag und Nacht) ist für viele Tiere, die ausschließlich tagaktiv (die meisten Sperlingsvögel) oder ausschließlich nachtaktiv (viele kleine Nagetiere, Fledermäuse) sind, von großer ökologischer Bedeutung. Kleine Krebstiere, die in der Wassersäule schweben, bleiben nachts in Oberflächengewässern und sinken tagsüber in die Tiefe, um zu helles Licht zu vermeiden.

Licht hat fast keine direkte Wirkung auf Tiere. Es dient lediglich als Signal für die Umstrukturierung der im Körper ablaufenden Prozesse.

Licht, Feuchtigkeit, Temperatur erschöpfen keineswegs die Gesamtheit der ökologischen Bedingungen, die das Leben und die Verbreitung von Organismen bestimmen. Faktoren wie Wind, Luftdruck, Höhe sind ebenfalls wichtig. Der Wind hat einen indirekten Effekt: Durch die Erhöhung der Verdunstung erhöht er die Trockenheit. Starker Wind hilft zu kühlen. Diese Aktion ist wichtig an kalten Orten, im Hochland oder in den Polarregionen.

anthropogene Faktoren. Anthropogene Faktoren sind in ihrer Zusammensetzung sehr vielfältig. Der Mensch beeinflusst die lebendige Natur, indem er Straßen legt, Städte baut, Landwirtschaft betreibt, Flüsse blockiert usw. Moderne menschliche Aktivitäten manifestieren sich zunehmend in Umweltverschmutzung mit Nebenprodukten, oft giftigen Produkten. In Industriegebieten erreichen die Schadstoffkonzentrationen teilweise Grenzwerte, sind also für viele Organismen tödlich. Aber trotz allem wird es fast immer mindestens ein paar Individuen mehrerer Arten geben, die unter solchen Bedingungen überleben können. Der Grund ist, dass in natürlichen Populationen gelegentlich resistente Individuen vorkommen. Wenn die Verschmutzungsgrade steigen, können resistente Individuen die einzigen Überlebenden sein. Darüber hinaus können sie die Gründer einer stabilen Population werden, die Immunität gegen diese Art von Verschmutzung erbt. Aus diesem Grund ermöglicht uns die Umweltverschmutzung sozusagen, die Evolution in Aktion zu beobachten. Allerdings ist nicht jede Bevölkerung mit der Fähigkeit ausgestattet, der Verschmutzung zu widerstehen. Somit ist die Wirkung jedes Schadstoffs zweifach.

Das Gesetz des Optimums.

Viele Faktoren werden vom Körper nur in gewissen Grenzen toleriert. Der Organismus stirbt, wenn beispielsweise die Temperatur der Umgebung zu niedrig oder zu hoch ist. In einer Umgebung, in der die Temperatur nahe an diesen Extremwerten liegt, sind lebende Bewohner selten. Ihre Anzahl nimmt jedoch zu, wenn sich die Temperatur dem Mittelwert nähert, der für diese Art das Beste (Optimum) ist. Und dieses Muster lässt sich auf jeden anderen Faktor übertragen.

Der Bereich der Faktorparameter, in dem sich der Körper wohlfühlt, ist optimal. Organismen mit weiten Resistenzgrenzen haben natürlich eine Chance auf eine weitere Verbreitung. Weite Grenzen der Belastbarkeit bei einem Faktor bedeuten jedoch nicht weite Grenzen bei allen Faktoren. Die Pflanze kann große Temperaturschwankungen tolerieren, hat aber enge Toleranzen gegenüber Wasser. Ein Tier wie eine Forelle kann in Bezug auf die Temperatur sehr anspruchsvoll sein, frisst jedoch eine Vielzahl von Lebensmitteln.

Manchmal kann sich im Laufe des Lebens eines Individuums seine Toleranz (Selektivität) ändern. Der Körper, der nach einer Weile in raue Bedingungen gerät, gewöhnt sich sozusagen daran, passt sich ihnen an. Die Folge davon ist eine Änderung des physiologischen Optimums, und der Vorgang heißt Anpassung oder Akklimatisierung.

Gesetz des Minimums wurde vom Begründer der Mineraldüngerlehre Justus Liebig (1803-1873) formuliert.

Yu.Liebig entdeckte, dass der Ertrag von Pflanzen durch jeden der Hauptnährstoffe begrenzt werden kann, wenn nur dieses Element knapp ist. Es ist bekannt, dass verschiedene Umweltfaktoren zusammenwirken können, dh der Mangel an einem Stoff kann zu einem Mangel an anderen Stoffen führen. Daher kann das Gesetz des Minimums allgemein wie folgt formuliert werden: Ein Element oder ein Umweltfaktor, der minimal ist, begrenzt (limitiert) die lebenswichtige Aktivität des Organismus.

Trotz der Komplexität der Beziehung zwischen Organismen und ihrer Umwelt haben nicht alle Faktoren die gleiche ökologische Bedeutung. So ist beispielsweise Sauerstoff für alle Tiere ein physiologisch notwendiger Faktor, aus ökologischer Sicht jedoch nur in bestimmten Lebensräumen limitierend. Sterben Fische in einem Fluss, muss als erstes die Sauerstoffkonzentration im Wasser gemessen werden, da diese stark schwankt, die Sauerstoffreserven schnell erschöpft sind und oft fehlen. Wird das Absterben von Vögeln in der Natur beobachtet, muss nach einem anderen Grund gesucht werden, da der Sauerstoffgehalt in der Luft relativ konstant und aus Sicht der Ansprüche von Landorganismen ausreichend ist.

Fragen zur Selbstprüfung:

Nennen Sie die wichtigsten Lebenswelten.

Was sind Umweltbedingungen?

Beschreiben Sie die Lebensbedingungen von Organismen im Boden, in aquatischen und terrestrischen Lebensräumen.

Nennen Sie Beispiele für Organismen, die sich an das Leben in verschiedenen Lebensräumen anpassen?

Was sind die Anpassungen von Organismen, die andere Organismen als Lebensraum nutzen?

Welche Wirkung hat die Temperatur auf verschiedene Arten von Organismen?

Wie bekommen Tiere und Pflanzen das Wasser, das sie brauchen?

Welche Wirkung hat Licht auf Organismen?

Wie äußert sich die Wirkung von Schadstoffen auf Organismen?

Begründen Sie, was Umweltfaktoren sind, wie sie sich auf lebende Organismen auswirken?

Was sind die limitierenden Faktoren?

Was ist Akklimatisierung und welche Bedeutung hat sie für die Ausbreitung von Organismen?

Wie manifestieren sich die Gesetze von Optimum und Minimum?

Eine Person in der Umwelt ist einerseits Objekt der Wechselwirkung von Umweltfaktoren, andererseits wirkt sie selbst auf die Umwelt ein. Aus dieser Sicht zeichnen sich der Mensch und die Menschheit insgesamt durch wichtige Merkmale aus. Ein wichtiges Merkmal des Menschen als Umweltfaktor ist Bewusstsein, Zielstrebigkeit und massive Eingriffe in die Natur.[ ...]

Jede biologische Art hat begrenzte Energieressourcen, was ihre Auswirkungen auf die Umwelt begrenzt. Zum Beispiel nutzen grüne Pflanzen die Energie der Sonne, Verbraucher - ein Teil der Energie organischer Substanzen, die von Organismen der vorherigen trophischen Ebene gebildet werden. Die Menschheit erweitert im Prozess der Arbeit und intellektuellen Aktivität das Spektrum der verfügbaren Energiequellen bis hin zur Nutzung nuklearer und thermonuklearer Reaktionen. Dadurch konnten die Menschen die natürlichen Wachstumsgrenzen ihrer Zahl überwinden.[ ...]

Bevölkerungswachstum, Energieversorgung, technische Ausstattung der Menschen schaffen die Voraussetzungen für die Besiedlung jeglicher ökologischer Nischen. Der Mensch ist die einzige Spezies auf der Erde mit weltweiter Verbreitung. Dadurch wird der Mensch zum ökologischen Faktor mit globaler Wirkung.[ ...]

Dank der Auswirkungen auf alle Hauptkomponenten der Biosphäre erreicht der Einfluss der Menschheit die entferntesten ökologischen Zonen des Planeten, ein Beispiel ist der Nachweis von DDT in der Leber von Pinguinen und Robben, die in der Antarktis gefangen wurden, wo es noch nie Insektizide gegeben hat Gebraucht.[ ...]

Als Ergebnis der Arbeitstätigkeit schafft eine Person einen künstlichen Lebensraum um sich herum. Natürliche Ökosysteme werden durch anthropogene Ökosysteme ersetzt, in denen der Mensch der absolut dominierende Faktor ist.[ ...]

Als Ergebnis menschlicher Aktivitäten treten Veränderungen in der physischen Umgebung auf - die Gaszusammensetzung der Luft, die Qualität von Wasser und Nahrung, das Klima, der Fluss von Sonnenenergie und andere Faktoren, die die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Menschen beeinflussen. Bei abweichenden Extrembedingungen wird viel Aufwand und Geld für die künstliche Schaffung und Aufrechterhaltung optimaler Umweltbedingungen aufgewendet.[ ...]

Das Ausmaß der Wechselwirkungen der modernen Gesellschaft mit der Natur wird nicht von den biologischen Bedürfnissen des Menschen bestimmt, sondern von der ständig steigenden technischen und gesellschaftlichen Entwicklung. Die technische Kraft des Menschen hat Ausmaße erreicht, die den biosphärischen Prozessen entsprechen. So transportieren Bau- und Bergbaumaschinen jährlich mehr Material an die Erdoberfläche, als alle Flüsse der Welt durch Wassererosion zum Meer tragen. Menschliche Aktivitäten auf dem Planeten verändern das Klima, beeinflussen die Zusammensetzung der Atmosphäre und der Ozeane.[ ...]

IN UND. Vernadsky sagte in der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts die Entwicklung der Biosphäre und ihren Übergang in die Noosphäre - die Sphäre der Vernunft - voraus. Den aktuellen Entwicklungsstand der Biosphäre und der menschlichen Gesellschaft bestimmend können wir sagen, dass technologische und anthropogene Prozesse eine immer größere Rolle spielen.[ ...]

Die komplexe hierarchische Organisation der belebten Natur birgt riesige Reserven an Selbstregulation. Um diese Reserven zu erschließen, ist ein kompetenter Eingriff in die in der Biosphäre ablaufenden Prozesse notwendig. Die Strategie für einen solchen Eingriff kann von der Ökologie bestimmt werden, basierend auf den Errungenschaften der Natur- und Sozialwissenschaften.

Gemeinschaften) untereinander und mit der Umwelt. Dieser Begriff wurde erstmals 1869 von dem deutschen Biologen Ernst Haeckel vorgeschlagen. Als eigenständige Wissenschaft stach er zu Beginn des 20. Jahrhunderts zusammen mit Physiologie, Genetik und anderen hervor. Der Geltungsbereich der Ökologie umfasst Organismen, Populationen und Lebensgemeinschaften. Die Ökologie betrachtet sie als lebenden Bestandteil eines Systems, das als Ökosystem bezeichnet wird. In der Ökologie haben die Konzepte der Bevölkerung - Gemeinschaften und Ökosysteme klare Definitionen.

Eine Population (in Bezug auf die Ökologie) ist eine Gruppe von Individuen derselben Art, die ein bestimmtes Territorium bewohnen und normalerweise bis zu einem gewissen Grad von anderen ähnlichen Gruppen isoliert sind.

Eine Gemeinschaft ist eine Gruppe von Organismen verschiedener Arten, die im selben Gebiet leben und durch trophische (Nahrung) oder räumliche Beziehungen miteinander interagieren.

Ein Ökosystem ist eine Gemeinschaft von Organismen, die mit ihrer Umwelt interagieren und eine ökologische Einheit bilden.

Alle Ökosysteme der Erde sind in oder ecosphere zusammengefasst. Es ist klar, dass es absolut unmöglich ist, die gesamte Biosphäre der Erde mit Forschung abzudecken. Der Anwendungspunkt der Ökologie ist daher das Ökosystem. Ein Ökosystem besteht jedoch, wie aus den Definitionen ersichtlich, aus Populationen, einzelnen Organismen und allen Faktoren der unbelebten Natur. Darauf aufbauend sind verschiedene Ansätze zur Untersuchung von Ökosystemen möglich.

Ökosystemansatz.Mit dem Ökosystemansatz untersucht der Ökologe auch den Energiefluss im Ökosystem. Das größte Interesse gilt dabei der Beziehung der Organismen untereinander und zur Umwelt. Dieser Ansatz ermöglicht es, die komplexe Struktur von Zusammenhängen in einem Ökosystem zu erklären und Empfehlungen für ein rationales Naturmanagement zu geben.

Gemeinschaftsstudien. Mit diesem Ansatz werden die Artenzusammensetzung von Gemeinschaften und die Faktoren, die die Verbreitung bestimmter Arten einschränken, im Detail untersucht. Dabei werden klar unterscheidbare biotische Einheiten (Wiese, Wald, Sumpf etc.) untersucht.
ein Ansatz. Der Anwendungspunkt dieses Ansatzes ist, wie der Name schon sagt, die Bevölkerung.
Lebensraumforschung. In diesem Fall wird ein relativ homogener Bereich der Umgebung untersucht, in dem der jeweilige Organismus lebt. Separat als eigenständige Forschungsrichtung wird sie in der Regel nicht verwendet, liefert aber das notwendige Material zum Verständnis des Ökosystems als Ganzes.
Es sei darauf hingewiesen, dass alle oben aufgeführten Ansätze idealerweise in Kombination angewendet werden sollten, dies jedoch derzeit aufgrund des großen Umfangs der untersuchten Objekte und der begrenzten Anzahl von Feldforschern praktisch unmöglich ist.

Die Ökologie als Wissenschaft verwendet eine Vielzahl von Forschungsmethoden, um objektive Informationen über die Funktionsweise natürlicher Systeme zu erhalten.

Ökologische Forschungsmethoden:

• Überwachung
• Experiment
• Einwohnerzahl
• Simulationsverfahren