Тема 1. Организмы и среда их обитания

Аутэкология в качестве живой системы рассматривает отдельный живой организм (животное, растение или микроорганизм), а среда - это все, что его окружает. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком в результате его хозяйственной деятельности. Одни элементы необходимы организму, другие практически безразличны, а третьи оказывают на него вредное воздействие. Например, заяц - беляк в лесу вступает в определенные взаимоотношения с воздухом, водой, пищей - без них он обойтись не может. Пень, отвал дерева, кочка не оказывают существенного влияния на его жизнь, заяц вступает с ними во временные, но не обязательные связи (укрывается от непогоды, врага). А вот встреча с хищником или стихийным бедствием (пожар, наводнение) может закончиться для него трагически. К окружающей среде относиться вся природная среда (возникшая на Земле вне зависимости от человека и унаследованная им от присутствующих поколений) и техногенная среда (т.е. среда, созданная человеком). Живые существа и среда их обитания взаимосвязаны между собой и образуют вместе единую систему - окружающую нас действительность. В процессе приспособления к окружающей среде организм, взаимодействует с ней отдает и принимает различные вещества, энергию, инфор-мацию. Понятие «окружающая среда», среда жизни, «среда обитания» и «место оби-тания» близки по смыслу, но имеют различия. Окружающая среда-это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние и функционирование (развитие, рост, выживаемость, размножение и т.д.) Среда, обеспечивающая возможность жизни организмов на Земле, очень разнообразна. На нашей планете можно выделить качественно отличные среды жизни: водная - в этой среде большое значение имеет температурный режим, плотность и вязкость, прозрачность и световой режим, соленость, содержание кислорода и углекислого газа, кислотность, скорость течения, содержание органических веществ; наземно-воздушная - здесь большую роль играет температура воздуха, атмосферные осадки, влажность, содержание кислорода, погода, интенсивность света; почва - первостепенное значение играют структура, водопроницаемость и аэрируемость, химических состав. живой организм - главную роль здесь играют обилие пищи, относительная стабильность условий, защищенность от неблагоприятных внешних факторов. Многие организмы проводят свое существование только в одной среде жизни. Например, человек, большинство птиц, млекопитающих, растения являются обитателями только наземно-воздушной среды. Рыбы - водной среды. Комары, стрекозы - проходят одну фазу своего развития в воде, другую в наземно-воздушной среде. Майский жук – наземно-воздушная и почвенная среда. Сами среды жизни также очень разнообразны. Например, вода как среда жизни может быть морской или пресной, текучей или стоячей. В этом случае говорят о среде обитания. Например, пруд, река является средой обитания водной среды жизни. В средах обитания различают место обитания. Например, в водной среде жизни, в среде обитания озере, можно выделить место обитание: в толще воды, на дне, у поверхности и т.д.. Элементы среды, воздействующие на живой организм, называются экологическими факторами. Экологический фактор – это любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. Важным свойством экологического фактора является его нерасчленяемость на более простые элементы среды. В качестве экологического фактора нельзя рассматривать глубину водоема или высоту местообитания над уровнем моря, т.к. глубина (высота) влияет на живые организмы через увеличение (понижение) давления, температуру, и другие элементы среды. Каким образом, именно температура, освещенность, давление, соленость и др. выступают в качестве экологических факторов среды, оказывающих непосредственное влияние на живые организмы. Существуют два взаимосвязанных понятия: условия и ресурсы среды, которые характеризуют среду обитания организмов. Условия среды обычно опре-деляют как экологические факторы на существование и географического распрост-ранение. Любой организм в окружающей среде подвергается воздействию огромного числа экологических факторов. Наиболее традиционной классификацией экологических факторов является их деление на абиотические, биотические и антропогенные. Интенсивность экологического фактора наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называются оптимумом. Хорошо известны опти-мальные температуры цветения, плодоношения, прорастания, икрометания, размножения многих видов. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды называются экологической пластичностью или экологической валентностью. Представители различных видов сильно отличаются друг от друга. Например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80о С.(от +30 о С до -55 о С), тогда как тепловодные речки выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6о С. (от +23о С до +29о С) Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, средой для другого и выходить за пределы выносливости для третьего. Экологически непластичные, т.е. мало выносливые, виды называются стено-бионтными (узкий), более выносливые - эврибионтными (широкий). В 1840г. Ю.Либих (1803-1873) предположил, что выносливость организмов обуславливается самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. В настоящее время правило Либиха называется законом ограничивающего фактора или законом минимума: В комплексе экологических факторов сильнее действует тот, который нам долее близок к пределу выносливости. Лимитирующим может быть не только недостаток (min), но и избыток (мах) экологического фактора. Представление о лимитирующем влиянии мах наряду с min развил В. Щелфорд в 1913 г. Закон толерантности Шелфорда: Лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину – толерантность (терпение), выносливости организма к данному фактору. Виды, длительное время развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утра-чивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, в то время как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионт-ными. Благодаря исследованиям сегодня известны пределы существования многих растений и животных.