Влияние среды на организм

Воздействие экологических факторов на организм

Воздействие среды обитания воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими. Следует отметить, что экологическим фактором являетсятолько изменяющийся элемент окружающей среды, вызывающий у организмов при своем повторном изменении ответные приспособительные эколого-физиологические реакции, наследственно закрепляющиеся в процессе эволюции. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1).

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические и эдафические.

Физические факторы — те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура.

Химические факторы — те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, содержание кислорода и т.п.

Эдафические (или почвенные) факторы представляют собой совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Например, влияние биогенных элементов, влажности, структуры почвы, содержание гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Пример: внутривидовая конкуренция за места гнездований, за площадь расселения в округе; межвидовые взаимодействия — нейтрализм, конкуренция, паразитизм, хищничество и др. Примером воздействия биотических факторов на неживую природу может служить особый лесной микроклимат или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой режим температур и влажности: зимой здесь теплее, летом — прохладнее и более влажно.

Рис. 1. Схема воздействия среды обитания (окружающей среды) на организм

Антропогенные факторы — факторы деятельности человека, воздействующие на окружающую природную среду (загрязнение атмосферы и гидросферы, эрозия почв, уничтожение лесов и т.п.).

Лимитирующими (ограничивающими) экологическими фактораминазывают такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка питательных веществ по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).

Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будетоптимумом. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называютдиапазоном устойчивости (выносливости), илитолерантности. Ограничивающие его точки, т.е. максимальная и минимальная пригодные для жизни температуры, — пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идето стрессовых зонах, или зонах угнетения, в рамках диапазона устойчивости (рис. 2). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, но по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Рис. 2. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности

Таким образом, для каждого вида растений или животных существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости (или выносливости) в отношении каждого фактора среды обитания. При значении фактора, близкого к пределам выносливости, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т.е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, поэтому оптимум обычно определяют отдельные показатели жизнедеятельности (скорость роста, выживаемость и т.п.).

Адаптация состоит в приспособлении организма к условиям среды обитания.

Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях — от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

Адаптации могут бытьморфологическими, когда меняется строение организма вплоть до образования нового вида, ифизиологическими,когда происходят изменения в функционировании организма. К морфологическим адаптациям близко примыкает приспособительная окраска животных, способность менять ее в зависимости от освещенности (камбала, хамелеон и др.).

Широко известны примеры физиологической адаптации — зимняя спячка животных, сезонные перелеты птиц.

Весьма важными для организмов являютсяповеденческие адаптации. Например, инстинктивное поведение определяет действие насекомых и низших позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и др. Такое поведение генетически запрограммировано и передается по наследству (врожденное поведение). Сюда относится: способ построения гнезда у птиц, спаривание, выращивание потомства и др.

Существует также и приобретенное повеление, полученное индивидом в процессе его жизни.Обучение (илинаучение) — главный способ передачи приобретенного поведения от одного поколения к другому.

Способность индивида управлять своими познавательными способностями, чтобы выжить при неожиданных изменениях среды обитания, являетсяинтеллектом. Роль научения и интеллекта в поведении возрастает с совершенствованием нервной системы — увеличением коры головного мозга. Для человека — это определяющий механизм эволюции. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятиемэкологическая мистичность вида.

Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 1825;

Похожие статьи:

Факторы, влияющие на рост и развитие организма: наследственные, средовые.

На процессы роста и развития оказывает влияние большое число самых разнообразных эндо- и экзогенных факторов. Среди первых основное значение придается наследственности, среди вторых — для человека исключительно велика роль социально-экономических воздействий, осуществляющихся по разным каналам.

Близнецовый метод является основным при оценке сравнительной роли наследственных и средовых факторов у человека.

Он основан на сопоставлении внутрипарных корреляций или варианс (дисперсий) у одно- и двуяйцовых близнецов (моно- и дизигот); первые генетически идентичны, вторые походят друг на друга, как обычные братья и сест­ры (сибсы). В перипубертатном периоде показана достаточно четкая наследст­венная обусловленность скорости созревания скелета, прорезывания зубов, полового развития. Особенно велика роль наследственного фак­тора в окостенении запястья, а также последовательности и времени слияния эпифизов трубчатых костей-с диафизами, в меньшей степени наследственно детерминирована степень кортикализации. Влияние генетического фактора прослеживается по от­ношению не только к абсолютным величинам, но и к скорости прироста длины и массы тела, что позволяет считать темпы увеличения тоталь­ных размеров тела также генетически запрограммированными, хотя и в меньшей степени, чем абсолютные значения признака. Возраст наступления менструаций (менархе) Me тоже в значи­тельной степени определяется наследственным фактором: разница в этом показателе в группах моно- и дизигот, по данным разных авторов, от 8 до 13 мес. Полагают, что наследование этого показателя происхо­дит и по материнской, и по отцовской линиям, оно связано со многими генами, из которых каждый обладает лишь незначительным влиянием. Такой характер наследования считается типичным для количественных признаков, в том числе длины и массы тела. Роль наследственного фактора в определении темпов развития выявляется и с помощью гене­тических маркеров, например по данным наблюдений детей, гомозиготных по гемоглобинам (АА и 55): в этих случаях констатировалось отставание в физическом развитии и скелетном созревании

Отчетливо генетически детерминированы также сроки начала неко­торых важных моторных реакций — прямохождения и моторной речи, скоростные свойства мышц, динамическая (не содержательная) сторона психической деятельности, количественная секреция ряда гормонов и др. Очень высокие показатели наследуемое (порядка 0,7—0,9) обнаружены для андрогенов и эстрогенов (эстрадиола) на протяжении все­го перипубертатного периода. Гормоны — тоже канал реализации наследственной программы и веду­щий фактор регуляции темпов индивидуального развития.

По-видимому, к генетическим различиям восходит и половой ди­морфизм в темпах развития, прослеживающийся по многим признакам. По созреванию скелета, половому развитию, состоянию зубной системы женщины обычно опережают мужчин на 1—2 года. Высказываются предположения, что эти различия могут быть прямо или косвенно обусловлены действием генов, локализованных в половых хромосомах, например генов У-хромосомы, влияющих на реализацию генетической программы развития.

К числу эндогенных факторов, влияющих на темпы развития, отно­сится и конституциональный. Различия в скорости развития детей и подростков, принадлежащих к разным конституциональным типам, от­мечены для многих популяций. Расхождения темпов касаются скелет­ного, полового, отчасти соматического созревания и др. В пубертатном периоде «запаздывающим» обычно является у обоих полов астеноморфный вариант, «опережающим»—пикноморфный у женщин и мезоморф­ный (мускульный) у мужчин.

Влияние социального фактора является многогранным. Оно реали­зуется различными путями: труд, питание, семейно-бытовые условия, урбанизация, факторы физического и психического стресса, иммунизация, заболеваемость и др. Так, по результатам 20-летних наблюдений чешских ученых, существует положительная связь дли­ны тела детей со средним доходом в семье, числом взрослых, уровнем образования родителей и т. д. Недоедание и голод оказывают тормозя­щее влияние на рост и половое развитие; показана достоверная связь скорости роста и созревания скелета с потреблением белковых калорий.

Многие экзогенные факторы среды, как, например, климатогеографический, сезонный, геохимический и другие, тоже влияют на темпы развития индивидов и популяций не в «чистом» виде, но при значи­тельном участии социально-экономического фактора. Материалы иссле­дования высокогорных популяций во многих районах Земли (в Андах, Гималаях, на Тянь-Шане, Памире, Эфиопском нагорье и др.) демонст­рируют свойственное высокогорью некоторое замедление ростовых про­цессов, скелетного и полового развития, отсрочку спурта и другие. При попытках интерпретации этнотерриториальных и популяционных различий в темпах роста далеко не во всех случаях можно разграничить влияние генетических, климато-географических и социально-экономических воздействий.

Видимо, у по­пуляций, ведущих более «естественный» образ жизни, эти зависимости выступают отчетливее: так, в некоторых группах Центральной Америки (Гватемала) и Западной Африки (Гамбия) скорость роста в сухом’ сезоне оказалась вдвое выше, чем в дождливом. Высказывается предположение, что эти различия связаны со стимулирующем воздействием инсоляции на синтез витамина Д, ускоряющего линейный рост, и ингибирующим—на синтез мелатонина, возможно замедляющего рост.

15. Роль социальных факторов в биологическом развитии человека.

Влияние социального фактора является многогранным. Оно реали­зуется различными путями: труд, питание, семейно-бытовые условия, урбанизация, факторы физического и психического стресса, иммунизация, заболеваемость и др. Так, по результатам 20-летних наблюдений чешских ученых, существует положительная связь дли­ны тела детей со средним доходом в семье, числом взрослых, уровнем образования родителей и т. д. Недоедание и голод оказывают тормозя­щее влияние на рост и половое развитие; показана достоверная связь скорости роста и созревания скелета с потреблением белковых калорий. Она отчетливо проявляется в периоды войн или в тех районах, где особенно остра проблема белковой недостаточности.

Наблюдается адаптивное снижение кривых роста и массы тела, нарушается ске­летное и Половое развитие. По устранении неблагоприятных воздейст­вий генетически обусловленный рост может восстанавливаться довольно быстро. В ряде случаев отмечена большая чувствительность к внешним Факторам (экосенситивность) мужчин, хотя есть и исключения.

Влияние внешней среды на развитие организма. Критические периоды в онтогенезе человека. Тератогенные факторы. Аномалии и пороки развития.

С первых мгновений жизни и до самой последней минуты орга­низм человека взаимодействует с внешней средой.. Это взаимодействие есть необходимое ус­ловие для нормального роста и развития человека.

Под влиянием практически любых воздействий в большей или в меньшей степе­ни происходят изменения внутренней среды организма, и все из­вестные реакции его направлены на сохранение или выравнивание ее параметров. Их называют адаптационно-компенсаторными ре­акциями (адаптация — с лат. приспособление, привыкание), в основе которых лежат адаптационно-компенсаторные механизмы. Если интен­сивность или агрессивность фактора не выходит за пределы адап­тационно-компенсаторных реакций, организм справляется без особого ущерба. При длительном воздействии происходят разрушение указанных меха­низмов и развитие заболевания.

Внешняя среда как целостная система включает в себя большое число различных элементов или факторов, различающихся между собой в количественном и качественном отношении .

Физические факторы. К физическим факторам относятся все виды электромагнит­ных колебаний естественного или искусственного происхожде­ния.

Самым мощным естественным источником электромагнитных колебаний в природе является Солнце. Именно благо­даря солнечной энергии происходят все биологические процессы на Земле. Диапазон длин волн солнечных излучений простирается от нескольких долей нм (гамма-излучение) до мет­ровых радиоволн.

Из всех излучений Солнца в видимом диапазоне наиболее силь­ное биологическое действие имеет ультрафиолетовое излучение. Оно обладает выраженным эритемным действием, т. е. вызывает покраснение кожи человека с последующим образованием пигмен­та. Это не что иное, как защитная реакция организма от перегрева. Таким образом, прямое воздействие ультрафиолетового излучения на жи­вой организм далеко не безопасно.

Естественные природные источники ЭМП можно разделить на две группы. К первой относятся постоянное электрическое и маг­нитное поля Земли, ко второй — радиоволны, генерируемые кос­мическими источниками (Солнце, звезды), а также электрические процессы в атмосфере, например разряды молний. Диапазон час­тот колеблется в широких пределах.

Разные люди неодинаково реагируют на ЭМП, так как обладают разной чувст­вительностью к ним. Одни люди совершенно не замечают маг­нитных бурь, другие, напротив, ощущают даже незначительные изменения электромагнитных полей.

Искусственными источниками электромагнитных излучений являются радиостанции, радиолокационные станции, высоко­вольтные линии электропередач и многие другие передающие технические средства. Они излучают энергию в очень широком диапазоне длин волн — от миллиметров до нескольких десятков и сотен метров. Особенно сильное воздействие наблюдается вблизи источни­ков излучений.

Химические факторы. Химические вещества широко используются человеком на производстве и в быту (консервирующие, моющие, чистящие, де­зинфицирующие средства, а также средства для покраски и склеи­вания различных предметов).

Все химические вещества, используемые в быту, в небольших количествах безопасны для здоровья. Однако нарушение правил их применения может оказать неблагоприятное воздействие на организм.

К химическим веществам следует также отнести и лекарствен­ные препараты, которые назначаются врачами при различных за­болеваниях. Многие современные лекарства выпускаются в виде разно­цветного драже, имеют очень привлекательный вид, поэтому дети нередко путают их с конфетами. Между тем достаточно и одной таблетки, чтобы вызвать у ребенка серьезное отравление, опасное для жизни.

Биологические факторы. Формы существования живой материи на Земле чрезвычайно многообразны: от одноклеточных простейших до высокооргани­зованных биологических организмов. Все известные микроорганизмы можно разделить на три группы: со­вершенно безопасные для человека (сапрофиты), мы с ними посто­янно контактируем, но это никогда не вызывает заболеваний; без­условно вредные, т. е. опасные для здоровья человека (встреча с ними всегда чревата развитием инфекционного заболевания, прав­да, это случается тогда, когда организм не имеет соответствующей защиты); условно патогенные (это микроорганизмы, которые в обычных условиях не вызывают каких-либо заболеваний у человека, однако, когда организм ослаблен вследствие простудного или хронического за­болевания, недостаточного питания, авитаминоза, стресса, утом­ления и т. д., они могут вызвать заболевания). Выделена группа особо опасных микроорганизмов, вызывающих тяжелей­шие заболевания у человека. Это, например, возбудители натуральной оспы, чумы, холеры, туляремии, сибирской язвы, полиомиелита.

Социальные факторы. Социальные факторы связаны с жизнью людей, с их отношени­ем друг к другу и к обществу. Революционные преобразования почти всегда вызывают в обществе социальную напряженность, которая может оказать негативное влияние на отдельного челове­ка и общество в целом. И напротив, спокойное, поступательное, эволюционное развитие общества и общественных отношений га­рантирует спокойную, созидательную обстановку и уменьшение влияния факторов социальной природы на состояние здоровья человека.

Психические факторы. Факторы внешней среды, имеющие психическую окраску, свя­заны со специфическим аспектом жизнедеятельности человека. Поведение человека в различных ситуациях, его восприятие ок­ружающей действительности, ее эмоциональная окраска, характер поведения человека в той или иной ситуации, формирование его личности тесным образом связаны с факторами внешней и внут­ренней среды и их взаимодействием между собой.

Реализация идей психического и социального здоровья потре­бует от каждого человека переосмысления таких личностных ка­честв, как активность и ответственность, а от общества — пере­смотра сложившихся приоритетов и традиций в сфере воспитания и образования, труда и отдыха.

Критические периоды развития. Одной из основных закономерностей развития является гетерохронность – разновременность образования закладок органов и различная интенсивность их развития.

Первый критический период – в начале или в середине дробления;

Второй-в начале гаструляции;

Третий – совпадает с формированием зачатков всех органов.

— имплантация (6-7 сутки после зачатия)

— плацентация (конец 2- недели беременности)

— перинатальный (роды)

На этих стадиях зародыш особенно чувствителен к недостатку кислорода, высокой или низкой температуре, механическим воздействиям,и т. д. В критические периоды у зародышей сильно изменяется метаболизм,резко усиливается дыхание, меняется содержание РНК,иммунологически выявляются новые, ранее отсутствовавшие белки. Одновременно падает темп роста. Критические периоды совпадают с активной морфологической дифференцировкой, с переходом от одного периода развития к другому, с изменением условий существования зародыша. (переход зиготы к дроблению, наступление гаструляции, имплантация бластоцисты в стенку матки ( у млекопитающих)).

С критическим периодом в организме новорожденного связаны резкое изменение условий существования и перестройка в деятельности всех систем организма.

Тератогенез — возникновение пороков развития под влиянием факторов внешней среды (тератогенных факторов) или в результате наследственных болезней.

Тератогенные факторы включают лекарственные средства, наркотики и многие другие вещества. Действие тератогенных факторов имеет дозозависимый характер. У разных биологических видов дозозависимость тератогенного действия может различаться. Для каждого тератогенного фактора существует определенная пороговая доза тератогенного действия. Обычно она на 1—3 порядка ниже летальной. Различия тератогенного действия у различных биологических видов, а также у разных представителей одного и того же вида связаны с особенностями всасывания, метаболизма, способности вещества распространяться в организме и проникать через плаценту. Чувствительность к разным тератогенным факторам в течение внутриутробного развития может меняться. В случаях, когда тератогенное действие оказывают возбудители инфекций, пороговую дозу и дозозависимый характер действия тератогенного фактора оценить не удается.

Основные пороки развития
Пороки развития ЦНС

Пороки развития ЦНС относятся к полигенным болезням.

Врожденные пороки сердца

Расщелина губы (изолированная или в сочетании с расщелиной неба)

Врожденная косолапость (pes equinovarus congenitalis) обычно связана с контрактурами мышц и смещением костей стопы.

Реже встречаются атипичные формы заболевания, возникающие вследствие амниотических перетяжек, недоразвития мышц и костей стопы.

Диафрагмальная грыжа формируется в результате перемещения органов брюшной полости (желудка, тонкой кишки, реже печени) в грудную полость через врожденный дефект диафрагмы.

Врожденный вывих бедра — один из наиболее частых пороков развития.

Пороки развития ЖКТ



Экологические факторы

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны.

Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Среди них выделяют абиотические и биотические, антропогенные.

Абиотические факторы – температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности – это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов – растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов – основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области син-экологии.

Антропогенные факторы – это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Хотя человек влияет на живую природу через изменение абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в особую силу, не укладывающуюся в рамки этой классификации. В настоящее время практически судьба живого покрова Земли, всех видов организмов находится в руках человеческого общества, зависит от антропогенного влияния на природу.

Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни совместно обитающих организмов разных видов. Например, сильный ветер зимой неблагоприятен для крупных, обитающих открыто животных, но не действует на более мелких, которые укрываются в норах или под снегом. Солевой состав почвы важен для питания растений, но безразличен для большинства наземных животных и т. п.

Некоторые свойства среды остаются относительно постоянными на протяжении длительных периодов времени в эволюции видов. Таковы сила тяготения, солнечная постоянная, солевой состав океана, свойства атмосферы. Большинство экологических факторов – температура, влажность, ветер, осадки, наличие укрытий, пищи, хищники, паразиты, конкуренты и т. д. – очень изменчиво в пространстве и времени. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер. Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для свободноживущих хищников ее запасы все время меняются вслед за изменением численности жертв.

Изменения факторов среды во времени могут быть: 1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток, или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане; 2) нерегулярными, без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы и т. п.; 3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.

Среди факторов среды выделяют ресурсы и условия. Ресурсы окружающей среды организмы используют, потребляют, тем самым уменьшая их количество. К ресурсам относят пищу, воду при ее дефиците, убежища, удобные места для размножения и т. п. Условия – это такие факторы, к которым организмы вынуждены приспосабливаться, но повлиять на них обычно не могут. Один и тот же фактор среды может быть ресурсом для одних и условием для других видов. Например, свет – жизненно необходимый энергетический ресурс для растений, а для обладающих зрением животных – условие зрительной ориентации. Вода для многих организмов может быть и условием жизни, и ресурсом.

Дата добавления: 2016-07-11; просмотров: 860;

Похожие статьи:

Среда — одно из основных экологических понятий, под которым подразумевается комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов. В широком смысле под окружающей средой понимают совокупность материальных тел, явлений и энергии, влияющих на организм. Возможно и более конкретное, пространственное понимание среды как непосредственного окружения организма — его среда обитания. Среда обитания — это все то, среди чего живет организм, это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное влияние. Те элементы среды обитания, которые для данного организма или вида не безразличны и так или иначе влияют на него, являются по отношению к нему факторами.

Составные части среды многообразны и изменчивы, поэтому живые организмы постоянно приспосабливаются и регулируют свою жизнедеятельность в соответствии с происходящими вариациями параметров внешнего окружения. Такие приспособления организмов носят название адаптации и позволяют им выживать и размножаться.

Отдельные свойства и части среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Они мо-£ут иметь разную природу и специфику действия.

К абиотическим относятся прямо или косвенно действующие на организм факторы неживой природы — свет, температура, влажность, химический состав воздушной, водной и почвенной среды и др. (т. е. свойства среды, возникновение и воздействие которых прямо не зависит от деятельности живых организмов).

К комплексу биотических факторов относят все формы влияния на организм со стороны окружающих живых существ (микроорганизмов, влияние животных на растения и наоборот).

Антропогенные факторы — разнообразные формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Экологические факторы воздействуют на живые организмы как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие структурно-функциональные изменения в организмах, и как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Несмотря на многообразное влияние экологических факторов на живой организм, можно установить общий характер их воздействия. При небольших значениях или при чрезмерном воздействии фактора жизненная активность организмов резко падает (заметно, угнетается). Наиболее эффективно действие фактора проявляется не при минимальных или максимальных его значениях, а при значении, оптимальном для данного организма.

Диапазон действия экологического фактора (область толерантности) ограничен точками минимума и максимума, соответствующими крайним значениям данного фактора, при которых возможно существование организма. Интенсивность фактора, соответствующая наилучшим показателям его жизнедеятельности, называется оптимальной или точкой оптимума (рис. 103).

Точки оптимума, минимума и максимума составляют три кардинальные

точки, определяющие возможности реакции организма на данный фактор. Крайние точки кривой, выражающие состояние угнетения при недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума; им соответствуют пессимальные значения фактора. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны толерантности — летальные зоны фактора.

Условия среды, при которых какой-либо фактор или их совокупность выходит за пределы зоны комфорта и оказывает угнетающее действие, в экологии часто называют крайними, граничными (экстремальными, трудными). Они характеризуют не только экологические ситуации (температура, соленость), но и такие местообитания, где условия близки к пределам возможности существования для растений и животных.

Для жизни некоторых организмов требуются условия, ограниченные узкими пределами, т. е. диапазон оптимуму не является постоянным для вида. Оптимум действия фактора различен и у разных видов. Размах кривой, т. е. расстояние между пороговыми точками, показывает зону действия экологического фактора на организм (рис. 104).

В условиях, близки к пороговому действию фактора, организмы чувствуют себя угнетенно; они могут существовать, но не достигают полного развития. Растения обычно не плодоносят. У животных, наоборот, ускоряется половая зрелость. Величина диапазона действия фактора и особенно зоны оптимума позволяет судить о выносливости организмов по отношению к данному элементу среды, свидетельствует об их экологической амплитуде. В связи с этим организмы, которые могут жить в довольно разнообразных условиях внешней среды, называются эврибионтными. Например, медведь бурый живет в условиях холодного и теплого климата, в сухих и влажных районах, питается разнообразной растительной и животной пищей.

Выделяют также стенобионтные организмы, приспособленные к существованию только в узком диапазоне условий среды. Например, форель может жить только в чистых холодных горных реках. Стенобионтами является большинство внутренних и внешних паразитов, глубоководные рыбы и др.

По отношению к частным факторам среды употребляют термин, начинающийся с той же приставки. Например, животные, способные существовать в широком диапазоне температур, называются эвритермными, а организмы, способные жить лишь в узких температурных интервалах, относятся к стенотермным. По этому же принципу организм может быть эвригидридным или стеногидридным в зависимости от его реакции на колебания влажности; эвригалинным или стеногалинным — в зависимости от способности переносить разные значения солености среды и т. п.

Существуют также понятия экологической валентности, которая представляет собой способность организма заселять разнообразные среды, и экологической амплитуды, отражающей ширину диапазона фактора или ширину зоны оптимума.

Количественные закономерности реакции организмов на действие экологического фактора различаются в соответствии с условиями их обитания.

Стенобионтность или эврибионтность не характеризует специфичность вида по отношению к любому экологическому фактору. Например, некоторые животные приурочены к узкому диапазону температур (т. е. стенотермны) и одновременно могут существовать в широком диапазоне солености среды (эвригалинные).

Факторы внешней среды воздействуют на живой организм одновременно и совместно, причем действие одного из них в определенной мере зависит от количественного выражения других факторов — света, влажности, температуры, окружающих организмов и т. п. Эта закономерность получила название взаимодействия факторов. Иногда недостаток одного фактора частично компенсируется усилением деятельности другого; проявляется частичная заменяемость действия экологических факторов. В то же время ни один из необходимых организму факторов не может быть полностью заменен другим. Фототрофные растения не могут произрастать без света при самых оптимальных режимах температуры или питания. Поэтому если значение хотя бы одного из необходимых факторов выходит за пределы диапазона толерантности (ниже минимума или выше максимума), то существование организма становится невозможным,

Факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, т. е. наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий. Эта зависимость получила название закона ограничивающих факторов. Такие уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных особей, определяя их географический ареал. Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике, сельского хозяйства для установления экологической валентности, особенно в наиболее уязвимые (критические) периоды онтогенеза животных и растений.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава