Загальні закономірності впливу екологічних факторів на живі організми
Хоча екологічні фактори дуже різноманітні за своєю природою, існують певні закономірності їхнього впливу на живі організми, а також реакцій організмів на дію цих факторів.
Пристосування організмів до умов середовища існування називають адаптаціями (від лат. адаптатіо - пристосування).
Вони виникають на всіх рівнях організації живої матерії: від молекулярного до біогеоценотичного. Але адаптації непостійні: вони змінюються в процесі історичного розвитку виду залежно від змін інтенсивності дії екологічних факторів.
Кожен вид організмів пристосовується до певних умов довкілля особливим чином, тобто не існує двох близьких видів, подібних за своїми адаптаціями (правило екологічної індивідуальності). Наприклад, два види ссавців: кріт (ряд Комахоїдні) і сліпак (ряд Гризуни) пристосовані до існування в ґрунті. Але кріт риє ходи за допомогою передніх кінцівок, а сліпак — різців.
Якщо організм добре пристосований до дії певного екологічного фактора, то це не означає, що він так само пристосований і до дії інших. Наприклад, лишайники можуть оселятись на субстратах, бідних на органіку (наприклад, скелях), і витримувати тривалі періоди посухи, але дуже чутливі до забруднення атмосферного повітря.
Існує і закон оптимуму: кожен з екологічних факторів має лише певні межі позитивного впливу на організми. Межі інтенсивності дії екологічного фактора, сприятливої для організмів певного виду, називають зоною оптимуму.
Чим більше інтенсивність дії екологічного фактора відхилятиметься від оптимуму в той чи інший бік, тим більше буде його пригнічувальна дія на живі організми (зона пригнічення). Значення інтенсивності дії фактора, за якими існування організмів стає взагалі неможливим, називають верхньою та нижньою межами витривалості (або відповідно точками максимуму і мінімуму). Відстань між точками максимуму і мінімуму - це ті межі інтенсивності дії екологічного фактора, в яких можливе існування організмів певного виду.
Оптимум і межі витривалості організмів по відношенню до дії певного фактора залежать від того, з якою інтенсивністю і в якому поєднанні діють інші (явище взаємодії екологічних факторів). Наприклад, низькі температури легше переносити у суху і безвітряну погоду.
Мала інтенсивність дії деяких екологічних факторів може бути частково компенсована іншими подібними факторами (закон взаємокомпенсації екологічних факторів). Так, у місцях, де багато стронцію, молюски під час росту черепашок можуть частково замінювати ним кальцій. Нестачу світла фотосинтезуючі рослини можуть частково компенсувати надлишком двооксиду карбону.
Але взаємокомпенсація екологічних факторів має певні межі й жоден із важливих факторів не може бути повністю замінений іншими. Якщо інтенсивність дії хоча б одного з них виходить за межі витривалості, існування виду стає неможливим, незважаючи на оптимальне поєднання та інтенсивність дії інших. Так, у місцях, де багато стронцію, молюски можуть замінювати ним кальцій під час росту черепашок лише частково; нестача вологи гальмуватиме процес фотосинтезу навіть за оптимальних освітлення і концентрації СО2 в атмосфері.
Фактор, інтенсивність дії якого наближується до меж витривалості або виходить за них, називають обмежувальним. Обмежувальні фактори визначають територію розселення виду - його ареал (від лат. ареа - площа, простір). Так, поширення багатьох видів тварин на північ стримується нестачею тепла і світла, на південь - дефіцитом вологи. Отже, можливість існування виду в певних умовах визначається будь-яким фактором, інтенсивність дії якого наближуватиметься до критичних точок мінімуму та максимуму або виходитиме за них (закон толерантності; від лат. толератіо - терпець).