Оптимум и минимум экологических факторов

Граница переносимости. Ограничивающие факторы

Каждый биологический вид в процессе эволюции приспособился к определенному набору экологических факторов, их интенсивности и колебаниям. Эта адаптация определяет границы ареала вида. В этих границах имеется полный набор жизненно важных экологических факторов, а сами границы определяются границами переносимости особей вида к верхним и нижним значениям климатических факторов. При этом в центре ареала вида интенсивность экологического фактора близка к оптимуму - это такая интенсивность, которая обусловливает наилучшие условия для жизнедеятельности (например, развитие яиц аскариды происходит при температуре от 12 до 40 , а оптимум составляет 25 С, при этом развитие происходит в течение 2-х недель).

Оптимум и граница переносимости различны для различных видов. Они имеют различный ареал. Поэтому существуют тепло- и холодолюбивые растения и животные, сухо- и влаголюбивые. Обычно, живые организмы нуждаются в комплексе жизненно важных экологических факторов. Эта комплексность обеспечивает некоторую взаимную компенсацию экологических факторов (при оптимальной температуре повышается выносливость к недостатку воды и пищи). Однако, ни один экологический фактор не способен полностью заменить другой, поэтому выход за границы переносимости одного из экологических факторов означает невозможность существования данных живых организмов в таких условиях. Ограничивающим фактором на Севере является недостаток тепла, а на Юге - недостаток воды.

Оптимальный фактор - наиболее благоприятная для организма интенсивность экологического фактора (света, температуры, воздуха, влажности, почвы и т. д.).

Ограничивающий фактор - фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма (за пределы допускаемого максимума или минимума): влага, свет, температура, пища и т.д.

Предел выносливости - граница, за пределами которой существование организма невозможно (ледяная пустыня, горячий источник, верхние слои атмосферы). Для всех организмов и для каждого вида существуют свои границы по каждому экологическому фактору отдельно.

Животные или растения, существующие при широких изменениях окружающей среды, называются эврибионты. Так, многие наземные животные, обитающие в условиях континентального климата, способны выдержать значительные колебания температуры, влажности, солнечной радиации.

Организмы, способные обитать лишь в условиях постоянства климатических факторов среды, называются стенобионтами (стеноз - узкий). Это могут быть стенотермные организмы, которые существуют в узких границах температуры. Существуют стенобионты в отношении солености воды, количества воды. Стенобионты могут нуждаться в повышенном значении какого-либо фактора, или в пониженном значении. Белые медведи, моржи - стенобионты, нуждаются в пониженной температуре. Слоны и носороги - в повышенной температуре.

Биологическая характеристика экологического фактора Климатические экологические факторы (элементы климата: свет, тепло, влажность), их основные характеристики и значение для живых организмов.

Климат - это один из основных компонентов окружающей среды, а именно многолетний режим погоды, определяемый географическим положением местности, ее широтой, высотой местности над уровнем моря, удаленностью от океана, рельефом местности. При этом особое значение для живых организмов имеют 3 элемента климата:

1. Свет - солнечное излучение

2. температура

3. влажность.

Биологическое действие этих факторов определяется их

а) интенсивностью

б) периодическими колебаниями интенсивности

в) длиной волны (это характеризует солнечный свет; по длине волны различают: ультрафиолетовое - самое короткое излучение с длиной волны 0,3 -0,4 микрометра; видимые солнечные лучи с длиной волны 0,4 - 0,75 микрометра; инфракрасные лучи - длина волны более 0,75 микрометра).

СВЕТ

Ультрафиолетовые лучи обладают высокой химической активностью и оказывают повреждающее действие на живой организм. Большая часть излучения поглощается озоновым слоем, некоторая часть достигает поверхности Земли и является необходимой для жизнедеятельности, например, обеспечивает возникновение в коже человека активной формы витамина D, имеет информационное значение для насекомых - позволяет им ориентироваться в пространстве.

Видимые солнечные лучи - наиболее важная для живых организмов часть солнечного излучения, т.к. :

1.она используется зелеными растениями для осуществления фотосинтеза (продукты фотосинтеза - органические вещества и кислород);

2.являются для большинства животных важнейшим источником информации, который реализуется благодаря зрению, особенно информативно цветное зрение, в основе которого лежит способность фоторецепторов воспринимать и оценивать различные части спектра видимого света (сетчатка человека, млекопитающих различает синие, зеленые и красные лучи, воспринимая их разными колбочками).

Инфракрасные лучи - являются источником тепла. Их поглощение вызывает нагревание организма.