7. Понятие о лимитирующих факторах. Закон минимума ю. Либиха.

Лимитирующий фактор - фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма.Лимитирующий

фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем. Закон минимума Ю.ЛИБИХА - концепция, согласно которой существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Согласно закону минимума жизненные возможности организмов лимитируют те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимум

8. Закон толерантности в. Шел фор да. Эврибионты и стенобионты

Толерантность-выносливость вида к воздействию на него тех или иных факторов среды.

Закон толерантности Шелфорда - в экологии - закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме.

Позже американский ученый Шелфорд в начале 20го века показал, что не только недостаток, но и избыток вещества влияют на жизнедеятельность организмов и сформулировал закон толерантности: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или избытком любого фактора, уровень которого может оказаться близким к пределам устойчивости или выносливости, т.е. к пределам толерантности.

По способности приспосабливаться к окружающей среде:

– эврибионты (в широком интервале экологических факторов)

– стенобионты (в узком интервале экологических факторов)

Стенобионты — животные и растения, способные существовать лишь при относительно постоянных условиях окружающей среды (температуры, солености, влажности, наличия определенной пищи и т. д.). Например, все внутренние паразиты. Некоторые стенобионты зависят от какого-либо одного фактора, например сумчатый медведь коала — от наличия эвкалипта, листьями которого он питается.

Эврибионты— организмы, способные переносить значительные изменения условий окружающей среды. Например, морские звезды, обитающие в приливно-отливной зоне (литорали), переносят осушение во время отлива, сильное нагревание — летом, охлаждение (даже промерзание) — зимой.

9. Понятие адаптации. Основные типы адаптаций.Адаптациями называют приспособление организмов к условиям окружающей среды. Способность к адаптации — одно из основных свойств живого. Без адаптаций к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды жизнь на Земле не могла бы существовать. Адаптации животных многочисленны и разнообразны. В соответствии с уровнями организации живого адаптации делятся на генотипические, онтогенетические, популяционно-видовые и биоценотические. По масштабу адаптации могут быть специализированные (пригодные в узких условиях жизни вида, например — строение языка у муравьеда) и общие, пригодные в широком спектре условий среды и характерные для крупных таксонов, как, например, механизмы дыхания, кровообращения, обмена веществ наземных животных. Общие адаптации эволюционно возникали как специализированные, выводя виды на путь широкой адаптивной радиации. По характеру изменений адаптации могут быть связаны с усложнениями или с упрощениями морфофизиологической организации. Например, паразитизм ведет к редукции многих органов, а переход к активной жизни — к развитию органов нападения и защиты. По онтогенетическому масштабу адаптацию могут быть кратковременные (например, проявляющиеся только у личинок), повторяющиеся (например, сезонные) и постоянные. К последней группе адаптаций относится строение основных органов и систем организма. Гомеостаз — это состояние динамического равновесия организма со средой, при котором организм сохраняет свои свойства и способность осуществлять жизненные функции на фоне меняющихся внешних условий. Это состояние достигается за счет деятельности адаптаций двух уровней:

1) адаптации, направленные на стабилизацию функций, обеспечивающие приспособление к устойчивым параметрам среды;

2) лабильные адаптивные реакции организма, позволяющие компенсировать отклонение условий от среднего уровня.

Среди адаптаций выделяют средства пассивной и активной защиты. К средствам пассивной защиты относятся такие структуры и особенности организма, которые одним своим присутствием определяют большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование

10. . Свет как фактор среды. Экологические группы растений по отношению к свету

Солнечные лучи имеют несколько экологически важных функций:

а) благодаря солнечным лучам на поверхности Земли реализуется определенный температурный режим, имеющий широтный и вертикальный зональный характер;

б) солнечная энергия – это источник энергии для всех организмов, живущих на Земле (исключая небольшую группу организмов-хемосинтетиков). Энергия Солнца является источником энергии и для гетеротрофных организмов (животных, бактерий, грибов и др.), так как эти организмы используют энергию химических связей веществ, синтезированных фотосинтетиками (т.е. растениями);

в) солнечная энергия является регулятором циклов жизни различных организмов.

Инфракрасное излучение несёт большой запас тепловой энергии и обеспечивает тепловой режим планеты. Растения, реализуя автотрофный способ питания, усваивают энергию оранжево-красного спектра (правда, отдельные водоросли, красные и бурые, могут усваивать энергию синего и даже фиолетового спектра). Зеленые лучи полностью отражаются растениями (отсюда и цвет растений).

Ультрафиолетовые лучи оказывают вредное воздействие на различные организмы (особенно «жесткий ультрафиолет»). Большинство ультрафиолетовых лучей не доходят до поверхности земли за счет наличия «озонового экрана». В небольших количествах ультрафиолетовые лучи могут быть полезными для некоторых организмов. Так, действуя на верхний слой кожи человека (при «загорании»), ультрафиолетовые лучи вызывают синтез меланина, из которого, в свою очередь, синтезируется витамин Д. Ультрафиолетовые лучи позволяют ориентироваться некоторым организмам во внешней среде (летучие мыши).

Роль света в жизни растений трудно переоценить, так как солнечная энергия является основой для реализации всех процессов жизнедеятельности, начиная с питания и заканчивая отправлением отдельных физиологических функций.

По отношению к свету различают несколько групп растений:

а)светолюбивые – растения открытых пространств, на которые падает прямой свет. К ним относят растения степей, пустынь, полупустынь (ковыли, полыни, различные виды злаковых, например, пшеница и др.), а также растения верхних ярусов лесов (сосна, береза);

10)б) теневыносливые – растения, которые могут произрастать в условиях некоторого затенения (например, бук, дуб, граб, ель);

в) тенелюбивые – растения, которые не могут существовать в условиях попадания на них прямого света. К ним относятся растения, живущие под пологом леса (например, папоротники, звездчатка, ландыши).

Кроме того, что солнечный свет для растений является источником энергии, он регулирует процессы их жизнедеятельности. Это явление называется фотопериодизмом. Различают суточный и сезонный фотопериодизм.

С фотопериодизмом у растений связано такое явление, как фототропизм – движение отдельных органов растения к свету, например, движение головки подсолнуха в течение дня по ходу движения Солнца, раскрытие соцветий одуванчика утром и закрытие их вечером, рост комнатных растений в освещенную сторону (суточный фотопериодизм).

Адаптации животных к свету

Солнечная энергия непосредственно животными не усваивается, но, тем не менее, она является источником их жизнедеятельности за счет следующих процессов.

Во-первых, солнечный свет определяет суточный фотопериодизм жизни животных и их распределение по экологическим нишам. Различают животных, ведущих дневной и ночной образ жизни, что исключает конкуренцию за источники пищи. Большое значение свет играет и в жизни людей. Так, у некоторых людей наблюдается повышенная работоспособность в утренние часы («жаворонки»), а у других – в ночные часы («совы»). Солнечным днем эмоциональный настрой большинства людей значительно более высокий, чем в пасмурные или дождливые дни и т.д.

Во-вторых, свет определяет сезонный фотопериодизм, с которым связано изменение в ходе физиологических процессов (с наступлением осени интенсифицируется накопление запасных веществ в организме, меняется характер покровов и т.д.). Организмы, для которых характерны миграции, готовятся к ним и мигрируют, несмотря на наличие тепла и кормовой базы (перелеты птиц, миграции животных в более теплые края).

В-третьих, солнечный свет позволяет животным легко ориентироваться в окружающей среде, эволюционно способствуя развитию органов зрения.

6)В некоторых случаях по отношению к ним организмы используют механизмы преадаптаций, т. е. адаптаций, выработанных по отношению к другим факторам. Например, устойчивости растений к загрязнению воздуха в некоторой степени способствуют структуры, замедляющие процессы поглощения веществ, которые также благоприятны и для засухоустойчивости, в частности плотные покровные ткани листьев. Это нужно учитывать например при подборе видов для выращивания в районах с высокой промышленной нагрузкой, а также для озеленения городов.