Тема 4. Общие законы зависимости организмов от факторов среды.

1. Адаптация организмов к условиям среды.

2. Основные закономерности действия экологических факторов.

3. Биологические ритмы.

4. Понятие “жизненная форма” организмов.

Приспособление организмов к среде называется адаптацией(лат. «приспособление»). Этот процесс охватывает строение и функции организмов (особей, видов, популяций) и их органов. Адаптация всегда развивается под воздействием трех основных факторов – изменчивости, наследственности и естественного отбора (равно как и искусственного – осуществления человеком). Организмы адаптированы к постоянно действующим периодическим факторам, но среди них важно различать первичные и вторичные.Первичные - это те факторы, которые существовали на Земле еще до возникновения жизни: температура, освещенность, приливы, отливы и др. Адаптация организмов к этим факторам наиболее древняя и наиболее совершенная.Вторичные периодические факторы являются следствием изменения первичных: влажность воздуха, зависящая от температуры; растительная пища, зависящая от цикличности в развитии растений; ряд биотических факторов внутривидового влияния и др. Они возникли позднее первичных и адаптация к ним не всегда четко выражена.Источником адаптацииявляются генетические изменения в организме - мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов на историко-эволюционном этапе, так и в результате искусственного влияния на организм. В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием ограничивающих факторах. Фактор, уровень которого может быть в недостатке или избытке оказывается близким к пределам выносливости организма, называется ограничивающим или лимитирующим. Закон минимума или правило Ю. Либиха (1840) – вещество находящиеся в минимуме управляет урожаем и определяется величиной и устойчивостью последнего во времени или жизненность организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражаетзакон толерантности В. Шелфорда (1913) : отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называются пределами толерантности.Правило оптимума.В соответствии с этим правилом для экосистемы, организма или определенной стадии его развития имеется диапазон наиболееблагоприятного (оптимального)значения фактора. За пределами зоны оптимума лежатзоны угнетения, переходящие вкритические точки, за которыми существование невозможно. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Для одних они имеют значительный диапазон. Такие организмы относятся к группеэврибионтов (греч. эури - широкий; биос - жизнь). Организмы с узким диапазоном адаптаций к факторам называютсястенобионтами(греч. стенос - узкий). Диапазон значений факторов (между критическими точками) называютэкологической валентностью.Синонимом термина валентность являетсятолерантность(лат. толеранция - терпение), или пластичность (изменчивость). Эти характеристики зависят в значительной мере отСреды, в которой обитают организмы. Зона оптимума и экологическая валентность обычно шире у теплокровных организмов, чем у холоднокровных.Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться, но они не взаимозаменяемы.Биологические ритмы– это переодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Они делятся на экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние).Способность организма ориентироваться во времени и заранее готовиться к предстоящим изменениям среды называютсябиологическими часами организма. Понятие о “жизненной форме” как совокупности приспособительных признаков впервые ввел в 1884 году один из основоположников экологии растений, датский ботаник Е.Варминг. Выработка у не родственных форм внешнего сходства, если эти виды ведут сходный образ жизни в близких условиях среды, называетсяконвергенции, а признаки -конвергентными. Широкое применение в экологических и фитоценотических исследованиях находитклассификация жизненных форм, разработанная датским ботаником К. Раункиером (1934). В основу ее положена идея, что сходные типы приспособлений растений к среде - это прежде всего сходные способы перенесения наиболее трудных условий. К.Раункиер для классификации жизненных форм растений выбрал только один признак, но имеющий большое приспособительное значение: положение почек или верхушек побегов в течение неблагоприятного времени года по отношению к поверхности почвы и снегового покрова. Все растения К.Раункиер разделил напять типов: 1.Фанерофиты2.Хамефиры3.Гемикриптофиты4.Криптофиты5.Терофиты.Жизненные формы животных, как и растений, весьма разнообразны в зависимости от принципов, которые кладут в их основу. На морфологии млекопитающих, по-видимому, в наибольшей степени сказывается характер их передвижения в разных средах. А.Н.Формозов выделил на этом основании среди зверей следующиеадаптированные типы: наземные формы, подземные (землерои), древесные, воздушные и водные. Д.Н Кашкаров (1945) разделил жизненные формы животных на: плавающие, роющие, наземные, древесные лазающие, воздушные формы.

Литература:1. Аскарова М.А. Общая экология. – Алматы, 2004. с. 17-23.2. Коробкин В.И. и др. Экология. – М., 2003. с. 47-75.3.Николайкин Н.И. и др. Экология. – М., 2004. с.75-92.4.Степановских А.С. Общая экология. – М., 1999. с. 57- 123., 216-247.