Адаптивні біологічні ритми організмів

Періодичні зміни інтенсивності екологічних факторів зумовлюють формування у живих організмів адаптивних біологічних ритмів.

До адаптивних біологічних ритмів належать:

• добові – зумовлені обертанням Землі навколо своєї осі (у рослин – періодичність процесів фотосинтезу транспірації, відкривання і закривання квіток; у тварин – періодичність активності і сну);

• припливно-відпливні – зумовлені обертанням Місяця навколо Землі (особливо чітко виражені у мешканців літоралі: під час відпливів молюски закривають свої черепашки, черви і ракоподібні ховаються у ґрунт або змінюють забарвлення, у деяких тварин з цими ритмами пов’язане розмноження);

• річні (сезонні) – зумовлені обертанням Землі навколо Сонця (з певними сезонами у живих організмів пов’язані розмноження, розвиток, стан спокою, міграції тощо; основним фактором, який визначає річні ритми організмів, є зміна впродовж року фотоперіоду (тривалості світлового дня), оскільки всім організмам властивий фотоперіодизм – реакція на зміну тривалості світлого і темного періодів доби; у рослин прояви фотоперіодизму регулюються фітогормонами, у тварин – нервовою та ендокринною системами; довжина світлового дня впливає не тільки на окремі організми, а й на функціонування екосистем у цілому);

• багаторічні – пов’язані зі зміною сонячної активності впродовж кількох років (суттєві збільшення чи зменшення чисельності популяцій деяких видів, наприклад, масове розмноження перелітної сарани).

З адаптивними біологічними ритмами пов’язане явище «біологічного годинника» – здатності організмів реагувати на плин часу.

Популяційна екологія

Вид – сукупність особин, що характеризуються подібністю будови та життєдіяльності, вільно схрещуються і дають плідне потомство, пристосовані до певних умов навколишнього середовища і займають в природі певну територію – ареал.

Популяція – сукупність особин певного виду, які тривалий час живуть у певній частині ареалу відносно відособлено від інших сукупностей особин цього ж виду (форма існування виду у природі).

Екологічна ніша – просторове і трофічне місце виду в біогеоценозі, яке є результатом його взаємодії з абіотичними і біотичними факторами довкілля (чим ближчі екологічні ніші популяцій певних видів в одному біогеоценозі, тим гостріша між ними конкуренція).

Морфофізіологічні адаптації – пристосування будови і життєдіяльності представників виду до певного середовища існування.

Якщо представники різних систематичних груп живуть в однакових умовах, у них формуються схожі адаптації (явище паралелізму або конвергенції).

Тип морфофізіологічних адаптацій називається життєвою формою. Наприклад, життєвими формами ссавців є: наземні (олень, їжак), підземні (кріт, сліпак), деревні (білка, лемур), повітряні (кажан, крилан), водяні (кит, тюлень). Життєвими формами вищих рослин є: дерева (сосна, липа), кущі (калина, бузок), трави (суниця, блекота).

Основні характеристики популяції:

1. структура:

• статева – співвідношення особин різних статей;

• вікова – співвідношення особин різного віку;

• просторова – розподіл особин по території, яку займає популяція:

  • рівномірний (багатощетинкові черви, вусоногі раки);

  • нерівномірний (оселедцеподібні риби, перетинчастокрилі комахи);

• етологічна – система взаємозв’язків між особинами, що проявляється у поведінці і визначає спосіб життя:

  • поодинокий – особини відокремлені просторово і збираються групами лише на період розмноження;

  • груповий – особини утворюють більш-менш постійні групи: колонії (групи, у яких дочірні особини не відокремлені від материнських), родини (групи, у яких чітко виражена турбота батьків про потомство), зграї (тимчасові групи, що виникають для спільних міграцій), табуни (групи, характерні для ссавців); для родин, зграй і табунів властива ієрархічна система поведінкових зв’язків;

2. чисельність – кількість особин, що входять до складу популяції (періодичні чи неперіодичні варіювання чисельності – популяційні хвилі (хвилі життя); підтримання чисельності на певному оптимальному рівні – гомеостаз популяції);

3. густота – середня кількість особин, що припадає на одиницю площі або об’єму (оптимальною є така густота, за якої чисельність не змінюється, оскільки середовище спроможне забезпечити нормальну життєдіяльність певній кількості особин);

4. біомаса – сумарна маса особин, що припадає на одиницю площі або об’єму;

5. народжуваність – кількість особин, що народжуються за одиницю часу;

6. смертність – кількість особин, що гине за одиницю часу;

7. приріст – різниця між народжуваністю і смертністю:

• позитивний (народжуваність перевищує смертність);

• негативний (смертність перевищує народжуваність).

Види популяцій тварин за характером використання території:

• осілі – тривалий час займають одну територію (ведмеді, горобці, дощові черв’яки);

• кочові – переміщуються на невеликі відстані у пошуках корму, місць розмноження, зимівлі (шпаки, песці, лосі);

• мігруючі – періодично (за певними маршрутами) змінюють місця існування, що віддалені просторово (вугрі, лелеки, ластівки).