2.5. Екологічні фактори середовища

Фактори, що впливають на функціонування екологічних систем називають екологічними. Всі вони можуть бути згрупованими у три групи: абіотичні, тобто фактори неживої природи (температура, вологість, світло, рельєф); біотичні - фактори взаємодії живого з живим (мутуалізм, паразитизм, хижацтво, коменсалізм, вільна конкуренція); антропогенні – пов’язані з господарською діяльністю людини.

Абіотичні фактори – фактори неживої природи – розглядають вплив на живі організми температури, світла, вологи та життєвої території мешкання.

Температура. Живі організми можуть існувати тільки в певних температурних умовах. При високій температурі близько 100⁰С руйнуються білки організму, а при низькій уповільнюється, а потім і припиняється обмін речовин. В залежності від температурного режиму виділяють чотири основні кліматичні зони: тропічний пояс (температура не нижче 15-20⁰С), субтропічний пояс (найнижча температура +4⁰С), помірний пояс (коливання температури від -20 до +30⁰С) та холодний пояс. Важливим для організмів є сезонний розподіл температур. Тут виникає ціла низка пристосувань організмів - зимова сплячка, сезонні міграції тощо.

Ц І К А В О

Риби обживають водойми з різним температурним режимом: у гарячих джерелах Каліфорнії живе рибка луканія; риба далія мешкає в промерзлих водоймах Чукотки і Аляски; карась, вмерзаючи в лід залишається живим. За здатністю витримувати коливання температур риб поділяють на евритермних (грец. еври – широкий), що можуть жити в широкому інтервалі температур (щука, карась, короп) і стенотермних (грец. стена - вузький), пристосованих до життя у вузькому температурному інтервалі - риби тропічних і полярних зон та риби значних глибин, де температура мало змінюється.

Вологість. Вміст води у живих клітинах в середньому становить 80 - 92%. Джерелом води є опади та ґрунтові води. Тут лімітуючим фактором є кількість опадів. Вона визначає навіть тип екосистем. При опадах менш ніж 250 мм на рік формуються пустельні екосистеми; 250 - 750 - степові, лісостепові та савани; 750 - 1250 - субтропічні ліси, а більш як 1250 - вологі тропічні ліси. По відношенню до вологи, рослини поділяють на такі групи: гідрофіти - рослини що повністю занурені у воду (водорості, квіткові рослини, тощо); гігрофіти - напівзанурені (рогіз, комиш, осока, очерет тощо); мезофіти - суходільні рослини з достатнім зволоженням; ксерофіти, що мешкають на сухих територіях.

Тварини також мають певні пристосування для добування та утримування води. У водних тварин і ссавців відсутній дефіцит води і тому основний продукт азотистого обміну виводиться з організму у вигляді водного розчину сечовини. Навпаки, більшість наземних тварин економлять воду, виводячи азот у вигляді нерозчинної у воді сечової кислоти.

Ц І К А В О

Відкладання яєць у комах відбувається лише при певній вологості повітря. Комарі не кусаються, якщо відносна вологість повітря нижча за 40%. Верблюд і одежна міль отримують воду метаболічним шляхом, окислюючи жири свого тіла.

Світло відіграє вирішальну роль у життєдіяльності рослин, оскільки рослини синтезують органічні речовини з неорганічних, використовуючи світлову енергію сонця. Одним з видів конкуренції у рослин є конкуренція за світло. У тварин зміна тривалості дня викликає зміну поведінки. Так, деякі птахи готуються до перельотів, інші приступають до линьки, розмноження тощо. Середня ефективність використання сонячної енергії у рослин - 1%, максимальна продуктивність фотосинтезу за сприятливих умов – 3—10%.

Територія є важливим фактором в житті і рослин, і тварин. Всім відомо як ретельно оберігають свою територію тварини, ставлячи відповідні мітки. Це і зрозуміло, бо всяке життя починається з відмірювання життєвого простору, на якому мешкають організми та виводять потомство.

Біотичні фактори. Проживаючи в угрупованнях організми вступають у певні стосунки. Так, серед рослин можна виділити три головних типи взаємодій: мутуалізм (відомий ще як симбіоз), конкуренція та хижацтво (табл. 2.5.1).

Таблиця 2.5.1. – Типи взаємодії популяцій двох видів (Ю. Одум, 1986 )

Типи взаємодії	Види		Загальний характер взаємодії
	1	2
1. Нейтралізм	0	0	Жодна популяція не впливає на іншу
2. Конкуренція, безпосередня взаємодія	–	–	Пряме взаємне пригнічення двох видів
3. Конкуренція за ресурси (територія, їжа)	–	–	Непряме пригнічення при дефіциті спільних ресурсів
4. Аменсалізм	–	0	Популяція 2 пригнічує популяцію 1, але сама не відчуває негативного впливу
5. Паразитизм	+	–	Популяція паразиту (1) складається з особин значно менших розмірів, ніж популяція господаря (2), харчується за рахунок господаря (наприклад, п’є кров)
6. Хижацтво (а також з’їдання рослин)	+	–	Особини хижаків (1) знищують та з’їдають особини жертв (2), або з’їдають рослини, якщо популяція 1 рослинноїдна
7. Коменсалізм	+	0	Популяція 1 – коменсал, отримує користь від об’єднання, для популяції 2 це об’єднання байдуже
8. Протокооперація	+	+	Взаємодія сприятлива для обох популяцій, але не обов’язково
9. Мутуалізм	+	+	Взаємодія обов’язково сприятлива для обох популяцій

(0 – означає відсутність значних взаємодій; + - означає покращення росту, виживання та інші вигоди для популяції; − - означає сповільнення росту і погіршення інших характеристик; типи 2-4 відносяться до „негативних взаємовідносин”, типи 7-9 до „позитивних взаємовідносин”, а типи 5-6 можна віднести до обох груп)

Мутуалізм (від лат. mutuus - взаємний) - це біологічна взаємодія двох видів партнерів, що сприяє їх росту та виживанню. В природі такі види не можуть жити один без одного.