Классификация факторов среды
См. вопрос 3
14. Экологический закон оптимума. Зона толерантности, эврибионты и стенобионты.
любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.
Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на организмы лишь в определенных пределах. Недостаточное либо избыточное их действие сказывается на организмах отрицательно (ну т.е. если есть очень много сладкого, то весы…а если вообще не есть, то тебе будет не хватать каких-то веществ, тоже не очень хорошо)
Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение.
Минимально и максимально переносимые значения фактора — это критические точки, за которыми организм гибнет.
Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий. Виды чрезвычайно разнообразны по способности переносить изменения факторов.
В природе выделяются два крайних варианта — узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °С. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами. Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т. п.
Характеристика адаптаций
Адаптация - приспособление организмов, популяций и видов, обеспечивающее их выживаемость в меняющихся условиях жизни.
Формы адаптаций:
• поведенческие
• экологические
• морфо-анатомические
• биохимические
Поведенческие адаптации
Самые быстрые, реализуются через разнообразие движений, свойственны только животным. «Хочешь жить – умей вертеться». Двигательный ответ на изменения в окружающей среде, требует оценки их значимости верной системой для жизнедеятельности – и для жизни – организма.
Пример: Травяная лягушка прислушивается к шевелению травинки определяет нейтральна ли ситуация (ветер колышет) или ползет еда (аппетитный Майский жук) или враг хищная змея (Уж Обыкновенный).
Ошибка в определении чревата либо невосполнимой тратой энергии (прыжок в сторону несъедобных колеблющихся листиков), либо собственной гибелью (движение смертельно опасного врага уже было принято за колебание травинок или ползущее насекомое).
Экологические адаптации
Закрепление суммы положительных поведенческих адаптаций в видовом образе жизни.
Экологические адаптации обеспечивает реализацию жизненной стратегии.
Жизненная тактика – максимально продлить индивидуальное существование, избегая губительного влияния факторов среды, решая повседневные тактические задачи: получить через пищу необходимую жизненную энергию, но не стать источником энергии для других организмов. Поесть, но не быть съеденным – суть трофических форм экологических связей.
Жизненная стратегия – обеспечить генетическое бессмертие через размножение (репродукцию) воспроизведение, продление себя во времени и пространстве. Достижение биологического смысла жизни – стремление к бессмертию – суть репродуктивных отношений.
Главенство жизненной стратегии ярко проявляется в моноциклии – одноразовом размножении и последующей гибели.
Морфо-анатомические адаптации
Самые медленные
Правило Бергмана:
Из двух родственных теплокровных видов или географических популяций одного вида более крупные особи (с относительно низкой теплоотдачей) живут на севере, а более мелкие живут на юге (в более теплом климате).
Примеры: амурская форма тигра с Дальнего
Востока крупнее суматранской из
Индонезии. Северные подвиды волка в
среднем крупнее южных. Среди близкий
видов рода медведь наиболее крупные
обитают в северных широтах (белый
медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а
наиболее мелкие виды (например, очковый
медведь) — в районах с теплым климатом.
Правило Аллена:
Выступающие части тела теплокровных животных (уши, хвосты, лапы) отдают много тепла и потому у близкородственных видов в холодном климате они короче, а в жарком – длинные.
П
римеры:
Наименьшие (относительно длины тела)
уши и менее вытянутая морда в этом
семействе — у песца (ареал — Арктика),
а наибольшие уши и узкая, вытянутая
морда — у лисицы фенека (ареал — Сахара).
Также это правило выполняется в отношении в человеческих популяций: самые короткие (относительно размеров тела) нос, руки и ноги характерны для эсскимосско-алеутских народов (эскимосов, инуитов), а длинные руки и ноги для фур и тутси.
Правило Глогера:
Географические расы животных в теплых и влажных регионах пигментированы сильнее (т.е. особи темнее), чем в холодных и сухих. Пример: белый и бурый медведь.
Биохимические адаптации:
Кашалот (подотряд зубатых китов) в поисках своей излюбленной добычи – огромных глубоководных кальмаров способен нырять на глубину свыше 1 км и задерживать дыхание под водой почти на 2 часа благодаря биохимической адаптации – способности эритроцитов крови и миоглобинов …???
Примеры адаптаций.
Температурные адаптации животных
Пойкилотермные (холоднокровные) виды – насекомые, амфибии
При критически низких температурах впадают в зимнее оцепенение (анабиоз). Чтобы предотвратить образование льда и разрушения клеток, воду замещает антифриз – глицерин.
Гомотермные (теплокровные) виды – птицы, млекопитающие.
Сохраняют активность благодаря системе адаптаций морфологических (шерстный и пуховой покров), экологические (перелеты птиц норы млекопитающих), поведенческие («детские сады» Антарктических пингвинов).
Неподвижные пузырьки воздуха – надежный термоизолятор.
Адаптация растений и сохранение влаги.
Растения способные произрастать при дефиците влаги на аридных территориях – в сухих саваннах, полупустынях, пустынях – ксерофиты.
Они обладают морфо анатомическими адаптациями по сокращению испарения и сбережению влаги. Это растения с толстыми стволами и листьями, часто имеют колючки.
Примеры: Кактусы, агава, вельвичия, саксаул, ковыль, очиток.
Адаптации к соседству человека (антропогенному воздействию)
Животные в городе
Достаточно пищи, мест для размножения, мало природных врагов, но постоянное беспокойство, преследование человеком (крыс, тараканов, комаров).
«очень хочется, но очень страшно»,
Адаптационные ресурсы – поведенческий (толерантность, преодоление страха перед человеком) и экологический (использование антропогенных кормов, зданий для гнезд).
Серые вороны в городах не боятся людей (в Москве подпускают на 1-2м, а за городом – на 30-70м)
Толерантность сменяется агрессивностью (нападение ворон на людей в птенцовое время).
Коршуны и грифы в Дели полностью игнорируют присутствие людей, защищают гнезда от человека.
При условии безопасного поведения людей адаптации диких животных переходят даже в антропофилию.
Дикие гуси в Кологриве осознали свою безопасность за 5 лет
Утки на Московских прудах берут корм из рук людей, а в 10-20 км от города взлетают за сотни метров от человека.
Большинство животных и растений способны существовать рядом с человеком при условии толерантного отношения. Это и есть задача экологии и т.п.