Лекция 2. Ауткология. Факторная экология
1. Основные определения
{Организма Среда} Экология
Среда обитания - все, что окружает живой организм и с чем он непосредственно взаимодействует.
Типы сред обитания: водная (начало) наземно-воздушная, почвенная, живые организмы.
Экологический фактор - любое свойство среды, которое можно измерить.
Типы факторов:
- по природе: абиотические, биотические, антропогенные
- фактор-условие и фактор-ресурс
- по силе воздействия: лимитирующие - не лимитирующие.
- Закон оптимума: зона оптимума, пессимума, экологическая валентность, эврибионты и стенобионты (эвритопы и стенотопы).
- Один фактор по-разному действует на разные функции.
- Понятие потенциальной (фундаментальной) экологической ниши. Хатчинсон: многомерная ниша. Гиперпараллелипипед. Экологический спектр вида.
Различия в понятиях “ниша” и “местообитание”. Адрес и специальность.
- Экологическая валентность вида шире, чем у особей.
- Независимость приспособления к разным факторам.
- Несовпадение экологических спектров разных видов. Правило экологической индивидуальности.
- Взаимодействие факторов. Компенсация факторов.
- Правило лимитирующих (ограничивающих) факторов Либиха.
3. Экстремальные условия. Экстремумы для вида и экстремальные условия для жизни.
Два значения понятия:
- по отношению к виду ‑ то же, что зона пессимума
- по отношению к жизни в целом ‑ условия среды, неблагоприятные для большинства видов и характеризующиеся низким разнообразием (высокоширотная Арктика, высокогорья, глубоководные местообитания и т.п.)
4. Адаптации: организмы часто хорошо приспособлены. Приспособление - самое удивительное свойство жизни.
Адаптация ‑ процесс приспособления строения и функций организмов, популяций, видов к условиям среды. Возникает под действием изменчивости, наследственности и естественного (или искусственного) отбора.
Как возникают адаптации. Борются две теории: Ламарк и Дарвин.
Теория естественного отбора. Ч.Дарвин. Основные положения:
- Особи одного вида отличаются, пусть даже незначительно. Изменчивость!
- Эти отличия передаются по наследству
- Разные особи оставляют разное число потомков
- Число потомков зависит от исхода взаимодействия организма и среды.
Т.о.: Некоторые особи оставляют больше потомков, чем другие и по этой причине оказывают большее влияние на формирование облика будущих поколений.
Главное - отличия особей случайны, отбираются удачные (Дарвин).
Ламаркизм: направленные приспособления. Новые подтверждения Ламаркизма в современный период. Направленные мутации у бактерий.
Миф о совершенстве организмов. Теория естественного отбора не предсказывает совершенства.
Ограничения возможности эволюции в формировании идеально приспособленных организмов:
- Движение материков. Теория Альфреда Вегенера (1915).
- Изменение климата. Оледенения. Разорванные ареалы.
- Островная изоляция. Эндемики. Причины - больше исторические, чем экологические.
Коадаптация ‑ взаимное приспособление в ходе эволюции разных видов, обитающих совместно. Например: насекомых к опылению растений и растений к опылению насекомыми.
Преадаптация ‑ изначальное свойство организма, которое в ходе эволюционного развития оказывается полезным для освоения данной среды.
Адаптивная радиация ‑ эволюционная дивергенция близкородственных видов (расхождение признаков) в связи с их приспособлением ко все более разнообразным условиям обитания.
5
.
Иерархия адаптаций: приспрсобление к
одному фактору - на разных уровнях:
- биохимические
-
Увеличение
специфичности и независимости адаптаций
- морфологические
- поведенческие
- социальные
5. Пути адаптации к условиям среды.
- Активный путь, усиление сопротивляемости (Novosieversia, чернотелки в Намибе, пустынные солянки, кактусы)
- Пассивный путь, подчинение среде. (многие растения: тундровые мхи!, спячка у млекопитающих, оцепенение у беспозвоночных и холоднокровных позвоночных.
- Избегание - жизненный цикл, при котором самые уязвимые стадии протекают в самые благоприятные периоды (эфемеры в пустыне, тироглифоидные клещи