História vedomostí o životnom prostredí siaha mnoho storočí do minulosti. Už primitívni ľudia potrebovali mať určité vedomosti o rastlinách a zvieratách, ich spôsobe života, vzťahoch medzi sebou a k životnému prostrediu. V rámci všeobecného rozvoja prírodných vied došlo aj k kumulácii poznatkov, ktoré dnes patria do oblasti environmentalistiky. Ekológia vznikla ako samostatná disciplína v 19. storočí.

Pojem Ekológia (z gréckeho eko - dom, logos - vyučovanie) zaviedol do vedy nemecký biológ Ernest Haeckel.

V roku 1866 vo svojom diele „Všeobecná morfológia organizmov“ napísal, že ide o „...súhrn poznatkov súvisiacich s ekonómiou prírody: štúdium celého súboru vzťahov medzi živočíchom a jeho prostredím, oboje organické. a anorganické, a predovšetkým jeho priateľské alebo nepriateľské vzťahy s tými živočíchmi a rastlinami, s ktorými priamo alebo nepriamo prichádza do styku.“ Táto definícia klasifikuje ekológiu ako biologickú vedu. Na začiatku 20. stor. tvorenie systematický prístup a rozvoj doktríny biosféry, ktorá predstavuje rozsiahlu oblasť poznania, zahŕňajúcu mnohé vedecké oblasti prírodného aj humanitárneho cyklu, vrátane všeobecnej ekológie, viedol k šíreniu ekosystémových názorov v ekológii. Hlavným predmetom štúdia ekológie sa stal ekosystém.

Ekosystém je súbor živých organizmov, ktoré interagujú medzi sebou a so svojím prostredím prostredníctvom výmeny hmoty, energie a informácií takým spôsobom, že jeden systém zostáva stabilný po dlhú dobu.

Neustále sa zvyšujúci vplyv človeka na životné prostredie vyvolal potrebu opäť rozširovať hranice poznania životného prostredia. V druhej polovici 20. stor. Vedecko-technický pokrok so sebou priniesol množstvo problémov, ktoré získali globálny status, a tak sa v oblasti ekológie dostali do popredia otázky komparatívnej analýzy prírodných a človekom vytvorených systémov a hľadanie ciest ich harmonického spolunažívania a rozvoja. jasne vyplynulo.

V súlade s tým sa štruktúra environmentálnej vedy diferencovala a stala sa komplexnejšou. Teraz ju možno reprezentovať ako štyri hlavné odvetvia, ktoré sa ďalej delia: Bioekológia, geoekológia, humánna ekológia, aplikovaná ekológia.

Ekológiu teda môžeme definovať ako vedu o všeobecných zákonitostiach fungovania ekosystémov rôznych rádov, súbor vedeckých a praktických otázok vzťahu človeka a prírody.

2. Faktory prostredia, ich klasifikácia, typy účinkov na organizmy

Každý organizmus v prírode zažíva vplyv širokej škály zložiek životného prostredia. Akékoľvek vlastnosti alebo komponenty životné prostredie faktory, ktoré ovplyvňujú organizmy, sa nazývajú faktory prostredia.

Klasifikácia faktorov prostredia. Faktory prostredia (ekologické faktory) sú rôznorodé, majú rôznu povahu a špecifické pôsobenie. Rozlišujú sa tieto skupiny environmentálnych faktorov:

1. Abiotické (faktory neživej prírody):

a) klimatické - svetelné podmienky, teplotné pomery a pod.;

b) edafické (miestne) - zásoba vody, pôdny typ, terén;

c) orografické - prúdenie vzduchu (vietor) a vody.

2. Biotické faktory sú všetky formy vzájomného vplyvu živých organizmov:

Rastliny Rastliny. Rastliny Živočíchy. Rastliny Huby. Rastliny Mikroorganizmy. Zvieratá Zvieratá. Zvieratá Huby. Zvieratá Mikroorganizmy. Huby Huby. Huby Mikroorganizmy. Mikroorganizmy Mikroorganizmy.

3. Antropogénne faktory sú všetky formy činnosti ľudskej spoločnosti, ktoré vedú k zmenám v biotopoch iných druhov alebo priamo ovplyvňujú ich životy. Vplyv tejto skupiny environmentálnych faktorov sa z roka na rok rýchlo zvyšuje.

Typy vplyvu environmentálnych faktorov na organizmy. Faktory prostredia majú na živé organizmy rôzne vplyvy. Môžu to byť:

Stimuly, ktoré prispievajú k vzniku adaptívnych fyziologických a biochemických zmien (hibernácia, fotoperiodizmus);

Obmedzovače, ktoré menia geografické rozšírenie organizmov z dôvodu nemožnosti existencie v daných podmienkach;

Modifikátory, ktoré spôsobujú morfologické a anatomické zmeny v organizmoch;

Signály indikujúce zmeny iných faktorov prostredia.

Všeobecné vzorce pôsobenia environmentálnych faktorov:

Vzhľadom na extrémnu rôznorodosť faktorov prostredia naň rôzne typy organizmov, ktoré prežívajú svoj vplyv, reagujú rôzne, je však možné identifikovať množstvo všeobecných zákonitostí (vzorcov) pôsobenia faktorov prostredia. Pozrime sa na niektoré z nich.

1. Zákon optima

2. Zákon ekologickej individuality druhov

3. Zákon limitujúceho (limitujúceho) faktora

4. Zákon nejednoznačného konania

3. Spôsoby pôsobenia faktorov prostredia na organizmy

1) Optimálne pravidlo. Pre ekosystém, organizmus alebo jeho určité štádium

vývoj existuje rozpätie najpriaznivejšej hodnoty faktora. Kde

faktory sú priaznivé, hustota obyvateľstva je maximálna. 2) Tolerancia.

Tieto vlastnosti závisia od prostredia, v ktorom organizmy žijú. Ak ona

stabilný svojim spôsobom

tvoj, má väčšiu šancu prežiť organizmy.

3) Pravidlo interakcie faktorov. Niektoré faktory môžu zvýšiť resp

zmierniť vplyv iných faktorov.

4) Pravidlo limitujúcich faktorov. Faktor, ktorý je deficitný resp

nadbytok negatívne ovplyvňuje organizmy a obmedzuje možnosť prejavu. silu

pôsobenie iných faktorov. 5) Fotoperiodizmus. Pod fotoperiodizmom

pochopiť reakciu tela na dĺžku dňa. Reakcia na zmeny svetla.

6) Prispôsobenie sa rytmu prírodných javov. Prispôsobenie sa denným a

sezónne rytmy, prílivové javy, rytmy slnečnej aktivity,

mesačné fázy a iné javy, ktoré sa s prísnou frekvenciou opakujú.

Ek. valencia (plasticita) – schopnosť org. prispôsobiť sa zast. enviromentálne faktory životné prostredie.

Vzorce pôsobenia environmentálnych faktorov na živé organizmy.

Faktory prostredia a ich klasifikácia. Všetky organizmy sú potenciálne schopné neobmedzenej reprodukcie a šírenia: aj druhy, ktoré vedú viazaný životný štýl, majú aspoň jednu vývojovú fázu, v ktorej sú schopné aktívneho alebo pasívneho šírenia. Zároveň sa však druhové zloženie organizmov žijúcich v rôznych klimatických zónach nemieša: každý z nich sa vyznačuje určitým súborom druhov zvierat, rastlín a húb. Vysvetľuje sa to obmedzením nadmerného rozmnožovania a šírenia organizmov určitými geografickými bariérami (moria, pohoria, púšte a pod.), klimatickými faktormi (teplota, vlhkosť a pod.), ako aj vzťahmi medzi jednotlivými druhmi.

V závislosti od charakteru a charakteristík pôsobenia sa faktory prostredia delia na abiotické, biotické a antropogénne (antropické).

Abiotické faktory sú zložky a vlastnosti neživej prírody, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú jednotlivé organizmy a ich skupiny (teplota, svetlo, vlhkosť, plynné zloženie vzduchu, tlak, soľné zloženie vody a pod.).

Samostatnú skupinu environmentálnych faktorov tvoria rôzne formy ekonomickej činnosti človeka, ktoré menia stav biotopu rôznych druhov živých bytostí, vrátane človeka samotného (antropogénne faktory). Za relatívne krátke obdobie existencie človeka ako biologického druhu jeho aktivity radikálne zmenili vzhľad našej planéty a tento vplyv na prírodu sa každým rokom zvyšuje. Intenzita pôsobenia niektorých faktorov prostredia môže zostať relatívne stabilná počas dlhých historických období vývoja biosféry (napríklad slnečné žiarenie, gravitácia, soľné zloženie morskej vody, plynné zloženie atmosféry a pod.). Väčšina z nich má premenlivú intenzitu (teplota, vlhkosť atď.). Stupeň variability každého environmentálneho faktora závisí od charakteristík biotopu organizmov. Napríklad teplota na povrchu pôdy sa môže výrazne meniť v závislosti od ročného alebo denného obdobia, počasia a pod., pričom v nádržiach v hĺbkach viac ako niekoľko metrov nie sú takmer žiadne teplotné rozdiely.

Zmeny environmentálnych faktorov môžu byť:

Periodické, v závislosti od dennej doby, ročného obdobia, polohy Mesiaca voči Zemi atď.;

Neperiodické, napríklad sopečné erupcie, zemetrasenia, hurikány atď.;

Zamerané na významné historické časové obdobia, napríklad zmeny v zemskej klíme spojené s prerozdelením pomeru pevninských plôch a svetového oceánu.

Každý zo živých organizmov sa neustále prispôsobuje celému komplexu environmentálnych faktorov, to znamená biotopu, ktorý reguluje životné procesy v súlade so zmenami týchto faktorov. Habitat je súbor podmienok, v ktorých žijú určité jedince, populácie alebo skupiny organizmov.

Vzorce vplyvu environmentálnych faktorov na živé organizmy. Napriek tomu, že environmentálne faktory sú veľmi rôznorodé a majú rôznu povahu, sú zaznamenané niektoré vzorce ich vplyvu na živé organizmy, ako aj reakcie organizmov na pôsobenie týchto faktorov. Adaptácie organizmov na podmienky prostredia sa nazývajú adaptácie. Vyrábajú sa na všetkých úrovniach organizácie živej hmoty: od molekulárnych po biogeocenotické. Adaptácie nie sú konštantné, pretože sa v priebehu historického vývoja jednotlivých druhov menia v závislosti od zmien intenzity faktorov prostredia. Každý typ organizmu je prispôsobený určitým životným podmienkam osobitným spôsobom: neexistujú dva blízke druhy, ktoré by si boli podobné vo svojich adaptáciách (pravidlo ekologickej individuality). Krt (séria hmyzožravých) a krtko (séria hlodavcov) sú teda prispôsobené na existenciu v pôde. Krtko si však vyhrabáva chodbičky pomocou predných končatín a krtko ryje rezákmi, pričom pôdu vyhadzuje hlavou.

Dobrá adaptácia organizmov na určitý faktor neznamená rovnaké prispôsobenie sa iným (pravidlo relatívnej nezávislosti adaptácie). Napríklad lišajníky, ktoré sa môžu usadiť na substrátoch chudobných na organickú hmotu (ako je hornina) a odolávať suchým obdobiam, sú veľmi citlivé na znečistenie ovzdušia.

Existuje aj zákon optima: každý faktor má pozitívny vplyv na telo len v rámci určitých limitov. Intenzita vplyvu environmentálneho faktora priaznivá pre organizmy určitého typu sa nazýva optimálna zóna. Čím viac sa intenzita pôsobenia určitého faktora prostredia v jednom alebo druhom smere odchyľuje od optimálneho, tým výraznejší bude jeho inhibičný účinok na organizmy (zóna pesima). Intenzita vplyvu environmentálneho faktora, kvôli ktorému sa stáva existencia organizmov nemožná, sa nazýva horná a dolná hranica únosnosti (kritické body maxima a minima). Vzdialenosť medzi hranicami únosnosti určuje ekologickú valenciu určitého druhu vzhľadom na konkrétny faktor. Environmentálna valencia je teda rozsah intenzity vplyvu environmentálneho faktora, v ktorom je možná existencia určitého druhu.

Široká ekologická valencia jedincov určitého druhu vo vzťahu ku konkrétnemu environmentálnemu faktoru sa označuje predponou „eur-“. Polárne líšky sa teda zaraďujú medzi eurytermné živočíchy, pretože dokážu vydržať výrazné teplotné výkyvy (do 80°C). Niektoré bezstavovce (huby, hadce, ostnatokožce) patria k eurybatérnym organizmom, a preto sa z pobrežnej zóny usadzujú do veľkých hĺbok, kde odolávajú značným výkyvom tlaku. Druhy, ktoré môžu žiť v širokom spektre výkyvov rôznych faktorov prostredia, sa nazývajú eurybiontnymá. Úzka ekologická valencia, teda neschopnosť odolávať významným zmenám určitého faktora prostredia, sa označuje predponou „stenotermický“ (napríklad stenotermický , stenobiontny a pod.).

Optimum a limity odolnosti tela voči určitému faktoru závisia od intenzity pôsobenia iných. Napríklad v suchom počasí bez vetra ľahšie znáša nízke teploty. Optimum a limity odolnosti organizmov vo vzťahu k akémukoľvek faktoru prostredia sa teda môžu posunúť určitým smerom v závislosti od sily a kombinácie iných faktorov (fenomén interakcie faktorov prostredia).

Vzájomná kompenzácia životne dôležitých faktorov životného prostredia má však určité hranice a žiadnu nemožno nahradiť inými: ak intenzita pôsobenia aspoň jedného faktora prekročí hranice únosnosti, existencia druhu sa stáva nemožným, napriek optimálnej intenzite činnosť iných. Nedostatok vlhkosti teda brzdí proces fotosyntézy aj pri optimálnom osvetlení a koncentrácii CO2 v atmosfére.

Faktor, ktorého intenzita pôsobenia presahuje hranice únosnosti, sa nazýva limitujúci. Limitujúce faktory určujú územie rozšírenia druhu (areál). Napríklad šíreniu mnohých živočíšnych druhov na sever bráni nedostatok tepla a svetla a na juh zase podobný nedostatok vlahy.

Prítomnosť a prosperita určitého druhu v danom biotope je teda determinovaná jeho interakciou s celým radom environmentálnych faktorov. Nedostatočná alebo nadmerná intenzita pôsobenia niektorého z nich znemožňuje prosperitu a samotnú existenciu jednotlivých druhov.

Faktory prostredia sú akékoľvek zložky životného prostredia, ktoré ovplyvňujú živé organizmy a ich skupiny; delia sa na abiotické (zložky neživej prírody), biotické (rôzne formy interakcie medzi organizmami) a antropogénne (rôzne formy hospodárskej činnosti človeka).

Adaptácie organizmov na podmienky prostredia sa nazývajú adaptácie.

Každý faktor prostredia má len určité hranice pozitívneho vplyvu na organizmy (zákon optima). Hranice intenzity pôsobenia faktora, pri ktorých sa existencia organizmov stáva nemožnou, sa nazývajú horná a dolná hranica únosnosti.

Optimum a limity odolnosti organizmov vo vzťahu k akémukoľvek faktoru prostredia sa môžu v určitom smere meniť v závislosti od intenzity a v akej kombinácii pôsobia ostatné faktory prostredia (fenomén interakcie faktorov prostredia). Ich vzájomná kompenzácia je však obmedzená: ani jeden životne dôležitý faktor nemožno nahradiť inými. Environmentálny faktor, ktorý presahuje medze únosnosti, sa nazýva limitujúci, určuje areál výskytu určitého druhu.

ekologická plasticita organizmov

Ekologická plasticita organizmov (ekologická valencia) je stupeň adaptability druhu na zmeny faktorov prostredia. Vyjadruje sa rozsahom hodnôt environmentálnych faktorov, v rámci ktorých si daný druh zachováva normálnu životnú aktivitu. Čím širší je rozsah, tým väčšia je plasticita prostredia.

Druhy, ktoré môžu existovať s malými odchýlkami faktora od optima, sa nazývajú vysoko špecializované a druhy, ktoré znesú významné zmeny faktora, sa nazývajú široko adaptované.

Environmentálnu plasticitu možno posudzovať tak vo vzťahu k jedinému faktoru, ako aj vo vzťahu ku komplexu faktorov prostredia. Schopnosť druhov tolerovať významné zmeny v určitých faktoroch je označená zodpovedajúcim výrazom s predponou „každý“:

Eurytermický (plastický na teplotu)

Eurygolinaceae (slanosť vody)

Euryfotický (plast na svetlo)

Eurygygric (plast voči vlhkosti)

Euryoikum (plast do biotopu)

Euryfágne (plastické do jedla).

Druhy prispôsobené miernym zmenám tohto faktora sú označené pojmom s predponou „steno“. Tieto predpony sa používajú na vyjadrenie relatívneho stupňa tolerancie (napríklad pri stenothermnom druhu sú ekologické teplotné optimum a pesimum blízko seba).

Druhy, ktoré majú širokú ekologickú plasticitu vo vzťahu ku komplexu environmentálnych faktorov, sú eurybionty; druhy s nízkou individuálnou adaptabilitou sú stenobionty. Eurybiontizmus a istenobiontizmus charakterizujú rôzne typy adaptácie organizmov na prežitie. Ak sa eurybionty dlhodobo vyvíjajú v dobrých podmienkach, potom môžu stratiť ekologickú plasticitu a rozvíjať črty stenobiontov. Druhy, ktoré existujú s výrazným kolísaním faktora, získavajú zvýšenú ekologickú plasticitu a stávajú sa eurybiontmi.

Napríklad stenobiontov je vo vodnom prostredí viac, keďže jeho vlastnosti sú relatívne stabilné a amplitúdy fluktuácií jednotlivých faktorov sú malé. V dynamickejšom prostredí vzduch-zem prevládajú eurybionty. Teplokrvné živočíchy majú širšiu ekologickú valenciu ako studenokrvné živočíchy. Mladé a staré organizmy majú tendenciu vyžadovať jednotnejšie podmienky prostredia.

Eurybionty sú rozšírené a stenobiontita zužuje ich rozsahy; v niektorých prípadoch však stenobionti vlastnia vďaka svojej vysokej špecializácii rozsiahle územia. Napríklad rybožravý vtákopysk je typickým stenofágom, no vo vzťahu k ostatným faktorom prostredia je to eurybiont. Pri hľadaní potrebného jedla je vták schopný lietať na veľké vzdialenosti, takže zaberá značný rozsah.

Plasticita je schopnosť organizmu existovať v určitom rozsahu hodnôt environmentálnych faktorov. Plasticita je určená reakčnou normou.

Podľa stupňa plasticity vo vzťahu k jednotlivým faktorom sú všetky typy rozdelené do troch skupín:

Stenotopy sú druhy, ktoré môžu existovať v úzkom rozsahu hodnôt environmentálnych faktorov. Napríklad väčšina rastlín vlhkých rovníkových lesov.

Eurytopy sú široko flexibilné druhy schopné kolonizovať rôzne biotopy, napríklad všetky kozmopolitné druhy.

Mezotopy zaujímajú strednú polohu medzi stenotopmi a eurytopmi.

Treba mať na pamäti, že druh môže byť napríklad stenotopný podľa jedného faktora a eurytopický podľa iného a naopak. Napríklad človek je vo vzťahu k teplote vzduchu eurytop, ale stenotop z hľadiska obsahu kyslíka v ňom.

Enviromentálne faktory je komplex environmentálnych podmienok ovplyvňujúcich živé organizmy. Rozlišovať neživé faktory— abiotické (klimatické, edafické, orografické, hydrografické, chemické, pyrogénne), faktory zveri— biotické (fytogénne a zoogénne) a antropogénne faktory (vplyv ľudskej činnosti). Medzi limitujúce faktory patria akékoľvek faktory, ktoré obmedzujú rast a vývoj organizmov. Adaptácia organizmu na prostredie sa nazýva adaptácia. Vonkajší vzhľad organizmu, ktorý odráža jeho prispôsobivosť podmienkam prostredia, sa nazýva forma života.

Pojem environmentálnych faktorov prostredia, ich klasifikácia

Jednotlivé zložky životného prostredia, ktoré pôsobia na živé organizmy, na ktoré reagujú adaptačnými reakciami (adaptáciami), sa nazývajú environmentálne faktory alebo ekologické faktory. Inými slovami, komplex podmienok prostredia ovplyvňujúcich život organizmov sa nazýva environmentálne faktory prostredia.

Všetky environmentálne faktory sú rozdelené do skupín:

1. zahŕňajú zložky a javy neživej prírody, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy. Medzi mnohými abiotickými faktormi Hlavná rola hrať:

• klimatický(slnečné žiarenie, svetelný a svetelný režim, teplota, vlhkosť, zrážky, vietor, atmosférický tlak atď.);
• edafický(mechanická štruktúra a chemické zloženie pôdy, vlahová kapacita, vodné, vzdušné a tepelné pomery pôdy, kyslosť, vlhkosť, zloženie plynov, hladina podzemnej vody a pod.);
• orografický(reliéf, expozícia svahu, strmosť svahu, prevýšenie, nadmorská výška);
• hydrografický(priehľadnosť vody, tekutosť, prietok, teplota, kyslosť, zloženie plynu, obsah minerálnych a organických látok atď.);
• chemický(plynové zloženie atmosféry, soľné zloženie vody);
• pyrogénne(vystavenie ohňu).

2. - súhrn vzťahov medzi živými organizmami, ako aj ich vzájomné vplyvy na biotop. Vplyv biotických faktorov môže byť nielen priamy, ale aj nepriamy, vyjadrený v úprave abiotických faktorov (napríklad zmeny zloženia pôdy, mikroklíma pod zápojom lesa a pod.). Biotické faktory zahŕňajú:

• fytogénne(vplyv rastlín na seba a na životné prostredie);
• zoogénne(vplyv zvierat na seba a na prostredie).

3. odrážať intenzívny vplyv človeka (priamo) alebo ľudskej činnosti (nepriamo) na životné prostredie a živé organizmy. Medzi takéto faktory patria všetky formy ľudskej činnosti a ľudskej spoločnosti, ktoré vedú k zmenám v prírode ako biotopu pre iné druhy a priamo ovplyvňujú ich životy. Každý živý organizmus je ovplyvňovaný neživou prírodou, organizmami iných druhov vrátane človeka a následne má vplyv na každú z týchto zložiek.

Vplyv antropogénnych faktorov v prírode môže byť buď vedomý, náhodný, alebo nevedomý. Človek, ktorý orá panenské a ladom ležiace pôdy, vytvára poľnohospodársku pôdu, chová vysoko produktívne formy odolné voči chorobám, niektoré druhy rozširuje a iné ničí. Tieto vplyvy (vedomé) sú často negatívny charakter, napríklad bezmyšlienkovité presídľovanie mnohých zvierat, rastlín, mikroorganizmov, predátorské ničenie množstva druhov, znečisťovanie životného prostredia atď.

Biotické faktory prostredia sa prejavujú prostredníctvom vzťahov organizmov patriacich do toho istého spoločenstva. V prírode sú mnohé druhy úzko prepojené a ich vzájomné vzťahy ako zložky životného prostredia môžu byť mimoriadne zložité. Čo sa týka väzieb medzi komunitou a okolitým anorganickým prostredím, sú vždy obojsmerné, vzájomné. Povaha lesa teda závisí od zodpovedajúceho typu pôdy, no samotná pôda sa z veľkej časti formuje pod vplyvom lesa. Podobne teplotu, vlhkosť a svetlo v lese určuje vegetácia, ale prevládajúce klimatické podmienky zasa ovplyvňujú spoločenstvo organizmov žijúcich v lese.

Vplyv environmentálnych faktorov na telo

Vplyv prostredia vnímajú organizmy prostredníctvom faktorov prostredia tzv životného prostredia. Treba poznamenať, že environmentálny faktor je len meniaci sa prvok prostredia, čo spôsobuje v organizmoch, keď sa znova zmení, adaptívne ekologické a fyziologické reakcie, ktoré sú dedične fixované v procese evolúcie. Delia sa na abiotické, biotické a antropogénne (obr. 1).

Pomenúvajú celý súbor faktorov v anorganickom prostredí, ktoré ovplyvňujú život a rozšírenie živočíchov a rastlín. Medzi nimi sú: fyzikálne, chemické a edafické.

Fyzikálne faktory - tie, ktorých zdrojom je fyzikálny stav alebo jav (mechanický, vlnový atď.). Napríklad teplota.

Chemické faktory- tie, ktoré pochádzajú chemické zloženieživotné prostredie. Napríklad slanosť vody, obsah kyslíka atď.

Edafické (alebo pôdne) faktory predstavujú súbor chemických, fyzikálnych a mechanických vlastností pôd a hornín, ktoré ovplyvňujú organizmy, pre ktoré sú biotopom a koreňový systém rastliny. Napríklad vplyv živín, vlhkosti, štruktúry pôdy, obsahu humusu atď. o raste a vývoji rastlín.

Ryža. 1. Schéma vplyvu biotopu (prostredia) na organizmus

— faktory ľudskej činnosti ovplyvňujúce prírodné prostredie (hydrosféra, erózia pôdy, ničenie lesov atď.).

Limitujúce (obmedzujúce) faktory prostredia Sú to faktory, ktoré obmedzujú vývoj organizmov v dôsledku nedostatku alebo nadbytku živín v porovnaní s potrebou (optimálnym obsahom).

Takže pri pestovaní rastlín pri rôznych teplotách bude bod, v ktorom dôjde k maximálnemu rastu optimálne. Nazýva sa celý teplotný rozsah, od minima po maximum, pri ktorom je ešte možný rast rozsah stability (vytrvalosť), alebo tolerancie. Body, ktoré ho obmedzujú, t.j. maximálne a minimálne teploty vhodné pre život sú limity stability. Medzi zónou optima a hranicami stability, keď sa k nej priblíži, rastlina zažíva rastúci stres, t.j. hovoríme o o stresových zónach alebo zónach útlaku, v rozsahu stability (obr. 2). Čím sa od optima posúvate ďalej a nahor po stupnici, nielenže sa stres zintenzívňuje, ale pri dosiahnutí hraníc odolnosti organizmu nastáva jeho smrť.

Ryža. 2. Závislosť pôsobenia faktora prostredia od jeho intenzity

Pre každý druh rastliny alebo živočícha teda existuje optimum, stresové zóny a limity stability (alebo odolnosti) vo vzťahu ku každému faktoru prostredia. Keď sa faktor blíži k hraniciam únosnosti, organizmus môže existovať väčšinou len krátko. V užšom spektre podmienok je možná dlhodobá existencia a rast jedincov. V ešte užšom rozsahu dochádza k reprodukcii a druh môže existovať neobmedzene. Typicky niekde v strede rozsahu odolnosti sú podmienky, ktoré sú najpriaznivejšie pre život, rast a reprodukciu. Tieto podmienky sa nazývajú optimálne, v ktorých sú jedince daného druhu najvhodnejšie, t.j. zanechať najväčší počet potomkov. V praxi je ťažké identifikovať takéto stavy, takže optimum je zvyčajne určené jednotlivými vitálnymi znakmi (rýchlosť rastu, miera prežitia atď.).

Adaptácia spočíva v prispôsobení tela podmienkam prostredia.

Schopnosť prispôsobiť sa je jednou z hlavných vlastností života vo všeobecnosti, zabezpečujúca možnosť jeho existencie, schopnosť organizmov prežiť a rozmnožovať sa. Zobrazia sa úpravy rôzne úrovne- od biochémie buniek a správania sa jednotlivých organizmov až po štruktúru a fungovanie spoločenstiev a ekologických systémov. Všetky adaptácie organizmov na existenciu v rôznych podmienkach boli vyvinuté historicky. V dôsledku toho sa vytvorili zoskupenia rastlín a živočíchov špecifické pre každú geografickú zónu.

Adaptácie môžu byť morfologické, keď sa mení štruktúra organizmu, kým sa nevytvorí nový druh, a fyziologický, keď nastanú zmeny vo fungovaní tela. S morfologickými adaptáciami úzko súvisí adaptačné sfarbenie živočíchov, schopnosť meniť ho v závislosti od svetla (platýs, chameleón a pod.).

Široko známymi príkladmi fyziologickej adaptácie sú zimná hibernácia zvierat, sezónne migrácie vtákov.

Pre organizmy sú veľmi dôležité úpravy správania. Napríklad inštinktívne správanie určuje činnosť hmyzu a nižších stavovcov: rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov atď. Toto správanie je geneticky naprogramované a zdedené (vrodené správanie). Patrí sem: spôsob stavania hniezda u vtákov, párenie, výchova potomstva atď.

Existuje aj osvojený príkaz, ktorý jedinec dostane v priebehu svojho života. Vzdelávanie(alebo učenie) - hlavný spôsob prenosu nadobudnutého správania z jednej generácie na druhú.

Schopnosť jednotlivca riadiť svoje kognitívne schopnosti prežiť neočakávané zmeny vo svojom prostredí je inteligenciu.Úloha učenia a inteligencie v správaní sa zvyšuje so zlepšením nervového systému - nárastom mozgovej kôry. Pre ľudí je to určujúci mechanizmus evolúcie. Schopnosť druhov prispôsobiť sa konkrétnemu rozsahu environmentálnych faktorov je označená pojmom ekologická mystika druhu.

Kombinovaný účinok environmentálnych faktorov na telo

Faktory prostredia zvyčajne nepôsobia jeden po druhom, ale komplexne. Účinok jedného faktora závisí od sily vplyvu ostatných. Kombinácia rôznych faktorov má citeľný vplyv na optimálne životné podmienky organizmu (pozri obr. 2). Pôsobenie jedného faktora nenahrádza pôsobenie iného. Pri komplexnom vplyve prostredia však možno často pozorovať „substitučný efekt“, ktorý sa prejavuje v podobnosti výsledkov vplyvu rôznych faktorov. Svetlo sa teda nedá nahradiť prebytkom tepla alebo nadbytkom oxidu uhličitého, ale ovplyvňovaním teplotných zmien je možné zastaviť napríklad fotosyntézu rastlín.

Pri komplexnom vplyve prostredia je vplyv rôznych faktorov na organizmy nerovnaký. Možno ich rozdeliť na hlavné, sprievodné a vedľajšie. Vedúce faktory sú rôzne pre rôzne organizmy, aj keď žijú na rovnakom mieste. Ako vedúci faktor v rôzne štádiá V živote organizmu sa najskôr môže objaviť jeden alebo iný prvok prostredia. Napríklad v živote mnohých kultúrnych rastlín, ako sú obilniny, je hlavným faktorom počas obdobia klíčenia teplota, počas obdobia kvitnutia a kvitnutia - vlhkosť pôdy a počas obdobia dozrievania - množstvo živín a vlhkosť vzduchu. Úloha vedúceho faktora sa môže meniť v rôznych obdobiach roka.

Vedúci faktor môže byť odlišný pre ten istý druh žijúci v rôznych fyzických a geografických podmienkach.

Pojem vedúcich faktorov by sa nemal zamieňať s pojmom. Faktor, ktorého úroveň sa z kvalitatívneho alebo kvantitatívneho hľadiska (nedostatok alebo nadbytok) blíži k hraniciam únosnosti daného organizmu, nazývané obmedzovanie. Pôsobenie limitujúceho faktora sa prejaví aj v prípade, keď sú ostatné faktory prostredia priaznivé alebo dokonca optimálne. Ako obmedzujúce faktory môžu pôsobiť vedúce aj sekundárne faktory prostredia.

Pojem limitujúcich faktorov zaviedol v roku 1840 chemik 10. Liebig. Pri skúmaní vplyvu obsahu rôznych chemických prvkov v pôde na rast rastlín sformuloval zásadu: „Látka nachádzajúca sa v minime riadi výnos a určuje veľkosť a stabilitu tohto minima v priebehu času. Tento princíp je známy ako Liebigov zákon minima.

Limitujúcim faktorom môže byť nielen nedostatok, ako zdôraznil Liebig, ale aj nadbytok faktorov, akými sú napríklad teplo, svetlo a voda. Ako už bolo uvedené, organizmy sa vyznačujú ekologickými minimami a maximami. Rozsah medzi týmito dvoma hodnotami sa zvyčajne nazýva limity stability alebo tolerancie.

IN všeobecný pohľad celú zložitosť vplyvu faktorov prostredia na organizmus odráža zákon tolerancie V. Shelforda: neprítomnosť alebo nemožnosť blahobytu je daná nedostatkom alebo naopak nadbytkom niektorého z množstva faktorov, mierou ktoré sa môžu blížiť k hraniciam tolerovaným daným organizmom (1913). Tieto dve hranice sa nazývajú tolerančné hranice.

Uskutočnilo sa množstvo štúdií o „ekológii tolerancie“, vďaka ktorej sa spoznali hranice existencie mnohých rastlín a živočíchov. Takýmto príkladom je vplyv látok znečisťujúcich ovzdušie na ľudský organizmus (obr. 3).

Ryža. 3. Vplyv látok znečisťujúcich ovzdušie na ľudský organizmus. Max - maximálna životne dôležitá aktivita; Dodatočná - prípustná životne dôležitá činnosť; Opt - optimálna (neovplyvňujúca životnú činnosť) koncentrácia škodlivú látku; MPC je maximálna prípustná koncentrácia látky, ktorá významne nemení životne dôležitú aktivitu; Roky - smrteľná koncentrácia

Koncentrácia ovplyvňujúceho faktora (škodlivá látka) na obr. 5.2 je označené symbolom C. Pri hodnotách koncentrácie C = C rokov človek zomrie, ale pri výrazne nižších hodnotách C = C MPC nastanú nezvratné zmeny v jeho tele. V dôsledku toho je rozsah tolerancie presne obmedzený hodnotou C MPC = C limit. Preto musí byť Cmax určená experimentálne pre každú znečisťujúcu látku alebo akúkoľvek škodlivú chemickú zlúčeninu a jej Cmax nesmie byť prekročená v špecifickom biotope (životnom prostredí).

Pri ochrane životného prostredia je to dôležité horné hranice odporu tela na škodlivé látky.

Skutočná koncentrácia znečisťujúcej látky C skutočná by teda nemala presiahnuť maximálnu prípustnú koncentráciu C (C fakt ≤ C maximálna prípustná hodnota = C lim).

Hodnota konceptu limitujúcich faktorov (Clim) je v tom, že dáva ekológovi východisko pri štúdiu zložitých situácií. Ak je organizmus charakterizovaný širokým rozsahom tolerancie voči faktoru, ktorý je relatívne konštantný a v prostredí je prítomný v miernom množstve, potom je nepravdepodobné, že by takýto faktor bol limitujúci. Naopak, ak je známe, že konkrétny organizmus má úzky rozsah tolerancie voči nejakému premenlivému faktoru, potom je to práve tento faktor, ktorý si zaslúži starostlivé štúdium, pretože môže byť limitujúci.

(Zostavené z učebnice biológia ročník 10 § 19. Táto téma sa môže vyučovať v ročníku biológie 9 § 53 (Biotické súvislosti v prírode), v ročníku 6 pri preštudovaní témy ( Prírodné spoločenstvá. Biogeocenóza) a v 7. ročníku (Vzájomné vzťahy zvierat v prírode) od autora učebníc I.N.Ponomareva. Ekológia 10-11 ročník auto. N.M. Černovej.

Účel lekcie : Študujte spoločný život druhov v biocenóze .

Ciele lekcie:

• Študovať typy väzieb u kohabitujúcich druhov v biogeocenóze;
• Zvážte koadaptáciu a ďalšie príklady adaptácií vyvinutých v populácii druhov v súvislosti s existenciou v spoločenstve s inými blízkymi druhmi v procese evolúcie.
• Práca s pojmami.

Plán lekcie:

1) Formovanie koadaptácií a ich príklady.
2. Vzájomné adaptácie v biogeocenóze.
3. Koevolučné súvislosti v biogeocenóze.
4. Typy biocenotických spojení.

1. Typy súvislostí a závislostí v biogeocenóze.

Prezentácia.(Snímka 5) Všetky spojenia a závislosti v biogeocenóze sa uskutočňujú vo forme interakcie jej špecifických druhov. Tieto vzťahy medzi druhmi sa vyvíjali počas dlhého obdobia historického vývoja ekosystémov. V dôsledku toho sa vytvorili druhy žijúce spolu vzájomne adaptívne vlastnosti(spoločná adaptácia). Napríklad Za účelom krížového opelenia kvetov rastlina začala produkovať nektár, ktorý sama nepotrebovala, no práve vďaka nektáru kvety navštevuje hmyz (včely, motýle, čmeliaky) a niektoré živočíchy. Pri zbere nektáru prenášajú peľ z jedného kvetu na druhý.

(Snímka 6) Existujú aj príklady, keď sa ropuchy, žaby a iné obojživelníky pomocou jedovatého alebo pálivého hlienu vylučovaného kožou zachránia pred zožratím predátormi, pretože tie dobre rozoznávajú jedovatých obyvateľov a vyhýbajú sa im. varovné sfarbenie.

(Snímka 7) Niektorí obyvatelia biocenózy si vyvinuli spôsob obrany, ako je napodobňovanie farby a tvaru tela, príp. mimikry. Prostredníctvom mimikry sa nejedovaté druhy farebne a tvarovo podobajú jedovatým. Vyvinutý zvyk predátorov obchádzať jedovaté druhy sa ukázal byť užitočným pre napodobených jedincov nejedovatých druhov.

(Snímka 8) Maskovanie– napodobňujúca podobnosť nechránených druhov hmyzu s environmentálnymi objektmi a rastlinami: motýľ so zloženými krídlami, podobný listu (1); motýľ páv (2) a jastrab veľkooký (3), ktorí majú na krídlach vzor podobný zvieracím očiam; chrobák tŕňový, zvonka pripomínajúci veľkosťou a tvarom tŕň rastliny (4)

(Snímka 9) Ochranné sfarbenie alebo kamufláž vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Toto sfarbenie spôsobuje, že organizmy sú menej nápadné na pozadí okolia. Ochranný tvar húsenice (pripomínajúci vetvičku) ju chráni pred nepriateľmi. U voľne hniezdiacich vtákov (tetrov, tetrov, tetrov lieskový a pod.) je samica sediaca na hniezde takmer na nerozoznanie od okolitého pozadia. Varovné (hrozivé) sfarbenie. Druhy majú často jasné, nezabudnuteľné farby. Raz som sa pokúsil ochutnať niečo nejedlé Lienka bodavá osa, vtáčik si ich svetlé sfarbenie zapamätá do konca života.

Mimikry. Na šmýkačke vyzerá šváb veľmi ako lienka, ktorá je nejedlá; vpravo - čmeliaková mucha napodobňuje zemného čmeliaka.

(Snímka 10) Adaptácia je výsledkom pôsobenia evolučných faktorov. V dôsledku pôsobenia prirodzeného výberu sú zachované jedince s vlastnosťami užitočnými pre ich prosperitu. Tieto znaky určujú dobro, ale nie absolútne fitness organizmov na podmienky, v ktorých žijú.

Zmena farby. Príroda obdarila niektoré živočíchy schopnosťou meniť farbu pri prechode z jedného farebného prostredia do druhého. Táto vlastnosť slúži ako spoľahlivá ochrana zvieraťa, pretože ho robí nepostrehnuteľným v akomkoľvek prostredí. Pipefish, pipits a blennies sa okamžite maskujú: v zóne červených rias sčervenajú a medzi zelenými riasami sa stávajú zelenými. Stromové jašterice, chameleóny a sépie sa okamžite maskujú pod pôdou akejkoľvek farby a opakujú ten najprefíkanejší vzor morského dna.

Záchrana za letu. V boji za záchranu života niektoré zvieratá používajú techniky, ktoré sú pre predstaviteľov ich triedy úplne neobvyklé. Lietajúce ryby na úteku pred prenasledovaním rozprestierajú vo vzduchu svoje obrovské prsné a u niektorých druhov aj brušné plutvy a kĺžu po vode. Klinové brucho máva prsnými plutvami a letí až do výšky 5 metrov. Lietajúci dračí jašter má falošné rebrá s kožnou membránou, ktorá ich narovnáva, tvorí podobu dvoch širokých polkruhových krídel a kĺže až 30 metrov. Stromové hady splošťujú svoje telá, rozťahujú rebrá a napadajú brucho. Keď dali svojmu telu plochý tvar v prípade nebezpečenstva, lietajú na iný strom alebo sa kĺžu na zem.

(Snímka 11) Zastrašujúca póza. Mnohé zvieratá, ktoré nemajú dostatočnú silu na odrazenie nepriateľa, sa ho snažia odstrašiť rôznymi desivými pózami. Napríklad jašterica dlhoušatá roztiahne nohy, otvorí ústa až na doraz a natiahne príušné záhyby, ktoré sa naplnia krvou a vytvárajú dojem obrovských úst. Ešte desivejší efekt dosiahne jašterica riasená, ktorá zrazu ako dáždnik otvorí na krku pestrofarebnú kožnú membránu. Niektoré druhy hmyzu si vyvinuli zastrašujúcu polohu, aby ich odplašili. Húsenica veľkého motýľa harpyje náhle vyhodí prednú časť tela a zdvihne svoje dlhé pohyblivé „chvosty“. Pôvodná obranná technika je autotómia- schopnosť okamžite odhodiť určitú časť tela v momente nervového podráždenia. Napríklad, keď útočník chytí jaštera za chvost, nechá ho napospas nepriateľovi a utečie. K sebapoškodzovaniu dochádza u niektorých druhov hmyzu (kobylky, tyčový hmyz). Keď sú niektoré druhy Galatúrie v nebezpečenstve, vyhodia svoje vnútornosti, aby ich mohol zjesť nepriateľ. Odrezané orgány, končatiny, chvosty a chápadlá sa krútia a priťahujú pozornosť útočníka (raky, kraby), vďaka čomu sa zvieraťu podarí ujsť.

(Snímka 12) Prenosné prístrešky. Niektoré druhy zvierat si pre svoju bezpečnosť stavajú alebo prispôsobujú rôzne prenosné prístrešky. Krab pustovník má mäkké brucho, nechránené tvrdým obalom, je ukrytý v prázdnej ulite ulitníka, ktorý ho neustále nosí so sebou. Larvy potočníkov si stavajú domčeky zo zrniek piesku alebo z lastúr, húsenica motýľa vrecovitého stavia dom z rastlinných čiastočiek, kraby dorippe si kladú na chrbát chlopňu lastúry a bežia s ňou po dne a kryjú sa ňou ako štítom. Spoľahliví obrancovia. Niekedy pre svoju vlastnú bezpečnosť zvieratá využívajú ochranné vlastnosti iných zvierat. Krab pustovník si na svoju ulitu položí sasanku, ktorá má bodavé chápadlá. Niektoré ryby sa pred nepriateľmi ukrývajú v jedovatých chápadlách morských sasaniek. Ostré jedovaté ihly ježoviek-diadémov môžu slúžiť ako spoľahlivá ochrana pre háčikovité ryby a ježovky.

2. Vzájomné adaptácie v biogeocenóze.

(Snímka 13) Vzájomné adaptácie v biogeocenóze. Metódy prilákania opeľovačov a ich ochrany pred nepriateľmi sú metódy adaptácie vyvinuté v populáciách druhov v súvislosti s ich existenciou v spoločenstve s inými blízkymi druhmi. Súčasne sa adaptačné vlastnosti objavujú nielen u rastlín, ale aj u živočíšnych opeľovačov (nektár, štruktúra kvetu, ústny aparát atď.).

Vzájomné adaptácie vytvorené v podmienkach biogeocenóz poskytujú väčšiu stabilitu existencie interagujúcich populácií a druhov.

(Snímka 14) Rozdávanie plodov a semien pomocou zvierat. Mravce šíria semená rastliny Ivan-da-Marya. Táto rastlina má biele podlhovasté semená v tvare pripomínajúcom zámotky mravcov a mravce ich ťahajú do mraveniska a potom sa tie isté semená, ale stmavnuté a zrelé, pri zbere vyhodia ako zbytočné.

(Snímka 15) Odlišné typy vtáky (sojka, luskáčik) a cicavce (čipmunk, veverička) skladujú semená na zimu. Nespotrebované semená klíčia na jar.

3. Koevolučné súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 16) Koevolučné súvislosti v biogeocenóze. Všetky adaptačné vlastnosti druhov, odrážajúce ich biocenotické väzby, vznikli v spoločenstve v procese dlhej evolúcie a za pomoci prirodzeného výberu.

(Snímka 17) Vývoj koadaptácií sa uskutočňuje iba na úrovni populácie v procese spoločnej evolúcie druhov.

(Snímka 18) Opačné smerované koadaptácie. Pomocou prirodzeného výberu vedie spoločná evolúcia (koevolúcia) troficky príbuzných populácií k rozvoju opačne smerovaných koadaptácií v organizmoch, ktoré poskytujú potravu, a organizmoch, ktoré túto potravu konzumujú. Koevolúciou, trofickými a biocenotickými súvislosťami vznikli ekologické niky v biogeocenózach, formách života, určitom spôsobe života a aktivity počas dňa či ročného obdobia atď.

4. Typy biocenotických spojení.

(Snímka 19) Typy biotických vzťahov. V dôsledku koevolúcie majú niektoré druhy pri interakcii s inými druhmi úžitok, zatiaľ čo iné sú poškodené. Ak prospech označíme znamienkom (+), škodu – (-) a indiferentný efekt – (0). Na diagrame vidíme rôzne biotické súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 20) Obojstranne výhodné spojenia (+ +) (symbióza). Obligatórne (obligátne) vzájomné vzťahy sa nazývajú symbióza. Napríklad lišajníky sú spolužitím rias a húb. Medzi klobúkovými hubami a vyššími rastlinami sa vytvárajú stabilné symbiotické vzťahy. Hýfy hríbovej huby pevne prepletajú tenké korienky brezy. Huba rozkladá a prenáša niektoré pôdne látky, ktoré sú pre brezu nedostupné, ku koreňom brezy, čím zvyšuje minerálnu výživu. Huba podporuje lepšiu absorpciu fosforu, dusíka a vody rastlinou. Hríb produkuje množstvo vitamínov a iných účinných látok. Breza je pre túto hubu jediným zdrojom organických látok. Stromy by bez hubových partnerov nemohli rásť vo veľmi chudobných pôdach.
Na diagrame vidíme rôzne biotické súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 21) Vzájomne výhodné spojenia (+ +) (mutualizmus). Morská sasanka a krab pustovník. Sasanky sú súdržné živočíchy, ktoré vedú sedavý životný štýl, prichytávajú sa k zemi, kameňom a prázdnym schránkam mäkkýšov. V týchto lastúrach nachádzajú útočisko pustovnícke kraby. Rak, ktorý sa pohybuje po dne, nesie na svojom pancieri aj morské sasanky. To jej dáva príležitosť spoznať viac potravinových a chovateľských partnerov. Táto blízkosť je priaznivá aj pre rakovinu. Bodavé bunky sasanky ju chránia pred predátormi. Časť koristi morskej sasanky, paralyzovaná bodavými bunkami, putuje k rakom. Symbióza- ide o blízke, užitočné spolužitie určitých, špecifických typov. Mutualizmus je akýkoľvek vzájomne výhodný vzťah medzi druhmi.

(Snímka 22) Užitočné spojenia (+ -) medzi rastlinami a bylinožravcami. Kravu pasúcu sa na lúke alebo slona na savane nikto nenazýva dravcom, ale typ ich vzťahu k rastlinám zodpovedá interakcii „predátor – korisť“. Táto interakcia sa nazýva bylinožravosť. Bylinožravce spravidla neničia rastliny úplne, ale požierajú ich jednotlivé časti.

(Snímka 23) Užitočné spojenia (+ -) medzi korisťou a predátorom. Každý organizmus žije obklopený inými organizmami a neustále medzi nimi vstupuje do rôznych vzťahov. Spomedzi hlavných typov biotických vzťahov je najznámejšia predácia. Interakcia predátor-korisť je priame potravinové spojenie medzi organizmami, ktorého výsledky sú pre jedného jedinca negatívne a pre iného pozitívne. Pre úspešný lov musia mať dravce vhodné vlastnosti: dobrý čuch a zrak. Sova má špeciálne perie, vďaka ktorému je jej let tichý. Predátor potrebuje ostré pazúry, zuby alebo zobák.

(Snímka 24)Výhodné spojenia (+ -). Komár. Komár sajúci krv svoju obeť nezabije, ale skonzumuje iba časť krvi. Dá sa tento typ vzťahu nazvať predátorským? Zrejme áno. Vzťah medzi komárom a jeho korisťou je v mnohom podobný tomu, čo pozorujeme v prípade bylinožravcov a rastlín. Vzťahy „predátor – korisť“ sú totiž priame potravinové spojenia medzi organizmami, v ktorých jeden jedinec získava výhody a druhý má nepríjemnosti.

(Snímka 28) Prospešno-neutrálne spojenie (+ 0) komenzalizmus: freeloading. V prírode často existujú také vzťahy medzi druhmi, keď jeden z nich poskytuje druhému potravu alebo prístrešie, ale sám z toho nepoškodzuje ani nemá prospech. Tento typ biotického vzťahu sa nazýva komenzalizmus alebo freeloading. Na Ďalekom severe slúžia polárne líšky ako komenzálne ľadové medvede.

(Snímka 29) Prospešno-neutrálne spojenie (+ 0) komenzalizmus: nájom. Krmivo pre lepkavé ryby sú zvyšky jedla majiteľa. Zároveň pre žraloky táto forma vzťahu nemá ani pozitívny, ani negatívny význam. Pripevňujú sa prísavkami na telá žralokov a pohybujú sa s nimi po oceáne.

(Snímka 30) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Medzidruhová konkurencia Konkurencia nastáva, keď dve alebo viaceré populácie využívajú ten istý vzácny zdroj. Napríklad supy a šakaly na afrických savanách môžu súťažiť o zvyšky potravy veľkých predátorov. V súťaži často nevyhráva ten najsilnejší, ale ten najschopnejší.

(Snímka 31) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Vnútrodruhová konkurenciaČím podobnejšie sú potreby dvoch jednotlivcov na konkrétny zdroj, ktorého je nedostatok, tým silnejšia je medzi nimi konkurencia. Preto bude konkurencia medzi jedincami rovnakého druhu (vnútrodruhová) výraznejšia ako medzi jedincami rôznych druhov (medzidruhová). V niektorých rokoch sa antilopy savany intenzívne rozmnožujú a dosahujú obrovské hustoty. Nespočetné stáda týchto zvierat zožerú a pošliapu takmer všetku trávu. Ak antilopy nedokážu nájsť nové pastviny, väčšina z nich zomrie od hladu.

(Snímka 32) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Medzidruhová konkurencia. Akákoľvek súťaž, vrátane medzidruhovej, nie je pre organizmy prospešná. Preto je jedným z dôvodov diferenciácie, respektíve divergencie druhov. Počas dlhodobého vývoja sa druhy „vzďaľujú“ od vzájomnej konkurencie. Vznikajú ekologické niky.

(Snímka 33) Vzájomne škodlivé spojenia (– -) Antagonizmus– vzťahy, v ktorých prítomnosť jedného druhu vylučuje prítomnosť iného druhu.

(Snímka 34) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Agresivita– aktívne objasňovanie vzťahov medzi druhmi.

(Snímka 35) Neutrálne škodlivé spojenia (0 -) Amensalizmus.Smrekový les. Všetky svetlomilné rastliny spadajúce do tieňa veľkých stromov pociťujú nedostatok svetla, čo vedie k zhoršeniu ich stavu. Pre samotný strom je takéto susedstvo zvyčajne ľahostajné.

(Snímka 36) Neutralizmus(0 0) V ekosystémoch vždy existujú druhy, ktoré žijú na rovnakom území, ale nie sú navzájom priamo spojené.

5. Práca s pojmami: koadaptácia, mimika, ochranné a varovné sfarbenie, autotómia, symbióza, mutualizmus, kompenzačný…. atď

Literatúra

1. I. N. Ponomareva a ďalšie.Biológia. 10. ročník M. Ventana-Graf. 2008 (§ 19).
2. D.K. Beljajev. Všeobecná biológia. M. Osveta. 2004
3. I. N. Ponomareva a iné.Základy všeobecnej biológie. 9. ročníka. M. Ventana-Graf. 2006 (§ 53).
4. V.A.Vronskij. Ekológia. Slovník-príručka. Phoenix. 1997
5. N. M. Chernova. Základy ekológie.10-11 ročník. drop. 2001
6. I.A. Žigarev. Ekológia. Elektronická vizuálna pomôcka pre sériu „World of Biology“. M. 2008

1. Abiotické faktory. Táto kategória faktorov zahŕňa všetky fyzikálne a chemické vlastnosti prostredia. Sú to svetlo a teplota, vlhkosť a tlak, chemizmus vody, atmosféry a pôdy, charakter reliéfu a zloženie hornín a veterné podmienky. Najsilnejšia skupina faktorov je zjednotená ako klimatický faktory. Závisia od zemepisnej šírky a polohy kontinentov. Existuje mnoho sekundárnych faktorov. Zemepisná šírka má najväčší vplyv na teplotu a fotoperiódu. Poloha kontinentov je dôvodom suchosti alebo vlhkosti podnebia. Vnútorné oblasti sú suchšie ako periférne, čo výrazne ovplyvňuje diferenciáciu živočíchov a rastlín na kontinentoch. Veterný režim ako jedna zo zložiek klimatického faktora zohráva mimoriadne dôležitú úlohu pri formovaní životných foriem rastlín.

Globálna klíma je klíma planéty, ktorá určuje fungovanie a Biodiverzita biosféry. Regionálna klíma je klíma kontinentov a oceánov, ako aj ich veľké topografické členenia. Miestna klíma – klíma podriadených krajinno-regionálne socio-geografické štruktúry: klíma Vladivostoku, klíma povodia Partizanskej. Mikroklíma (pod kameňom, vonku kameň, lesík, čistinka).

Najdôležitejšie klimatické faktory: svetlo, teplota, vlhkosť.

Svetloje najdôležitejším zdrojom energie na našej planéte. Ak je pre zvieratá svetlo menej dôležité ako teplota a vlhkosť, potom pre fotosyntetické rastliny je to najdôležitejšie.

Hlavným zdrojom svetla je Slnko. Hlavné vlastnosti energie žiarenia ako faktora prostredia sú určené vlnovou dĺžkou. Žiarenie zahŕňa viditeľné svetlo, ultrafialové a infračervené lúče, rádiové vlny a prenikajúce žiarenie.

Pre rastliny sú dôležité oranžovo-červené, modrofialové a ultrafialové lúče. Žltozelené lúče sú buď odrážané rastlinami alebo absorbované v malých množstvách. Odrazené lúče dodávajú rastlinám zelenú farbu. Ultrafialové lúče majú chemický účinok na živé organizmy (menia rýchlosť a smer biochemických reakcií) a infračervené lúče majú tepelný účinok.

Mnohé rastliny majú fototropnú odozvu na svetlo. Tropizmus– ide o smerový pohyb a orientáciu rastlín, napríklad slnečnica „sleduje“ slnko.

Okrem kvality svetelných lúčov má veľký význam aj množstvo svetla dopadajúceho na rastlinu. Intenzita osvetlenia závisí od zemepisnej šírky oblasti, ročného obdobia, dennej doby, oblačnosti a miestnej prašnosti atmosféry. Závislosť tepelnej energie od zemepisnej šírky ukazuje, že svetlo je jedným z klimatických faktorov.

Životnosť mnohých rastlín závisí od fotoperiódy. Deň ustupuje noci a rastliny prestávajú syntetizovať chlorofyl. Polárny deň vystrieda polárna noc a rastliny a mnohé živočíchy prestanú aktívne fungovať a zamrznú (hibernácia).

Vo vzťahu k svetlu sa rastliny delia do troch skupín: svetlomilné, tieňomilné a tieňomilné. Fotofilný Normálne sa môžu vyvíjať len pri dostatočnom osvetlení, neznášajú alebo neznášajú ani mierne stmavnutie. Tieňomilný nachádza sa iba v zatienených oblastiach a nikdy sa nenachádza pri vysokých svetelných podmienkach. Odolný voči odtieňom rastliny sa vyznačujú širokou ekologickou amplitúdou vo vzťahu k svetelnému faktoru.

Teplota je jedným z najdôležitejších klimatických faktorov. Od toho závisí úroveň a intenzita metabolizmu, fotosyntézy a iných biochemických a fyziologických procesov.

Život na Zemi existuje v širokom rozmedzí teplôt. Najprijateľnejší teplotný rozsah pre život je od 0 0 do 50 0 C. Pre väčšinu organizmov sú to smrteľné teploty. Výnimky: mnohé severské zvieratá, kde dochádza k zmene ročných období, sú schopné vydržať zimné teploty pod bodom mrazu. Rastliny sú schopné znášať mínusové zimné teploty, kedy sa ich aktívna činnosť zastaví. V experimentálnych podmienkach niektoré semená, spóry a peľ rastlín, háďatká, vírniky, cysty prvokov tolerovali teploty - 190 0 C a dokonca - 273 0 C. Napriek tomu je väčšina živých tvorov schopná žiť pri teplotách medzi 0 a 50 0 C. Tým sa určujú vlastnosti bielkovín a aktivita enzýmov. Jednou z úprav na znášanie nepriaznivých teplôt je anabióza- pozastavenie životne dôležitých procesov v tele.

Naopak, v horúcich krajinách sú pomerne vysoké teploty normou. Je známe množstvo mikroorganizmov, ktoré môžu žiť v zdrojoch s teplotou nad 70 0 C. Spóry niektorých baktérií znesú krátkodobé zahriatie až na 160–180 0 C.

Eurytermné a stenotermické organizmy– organizmy, ktorých fungovanie je spojené so širokými a úzkymi teplotnými gradientmi, resp. Priepasťové prostredie (0˚) je najstálejšie prostredie.

Biogeografické zónovanie(arktické, boreálne, subtropické a tropické pásmo) do značnej miery určuje zloženie biocenóz a ekosystémov. Analógom klimatického rozloženia na základe zemepisnej šírky môžu byť horské pásma.

Na základe vzťahu medzi telesnou teplotou zvieraťa a teplotou okolia sa organizmy delia na:

– poikilotermický organizmy sú studená voda s premenlivou teplotou. Telesná teplota sa blíži teplote okolia;

– homeotermický– teplokrvné organizmy s relatívne stálou vnútornou teplotou. Tieto organizmy majú veľké výhody pri využívaní životného prostredia.

Vo vzťahu k teplotnému faktoru sa druhy delia do nasledujúcich ekologických skupín:

druhy, ktoré uprednostňujú chlad kryofilov A kryofyty.

typy s optimálnou aktivitou v danej oblasti vysoké teploty odkazujú na termofily A termofyty.

Vlhkosť. Všetky biochemické procesy v organizmoch prebiehajú vo vodnom prostredí. Voda je nevyhnutná na udržanie štrukturálnej integrity buniek v celom tele. Priamo sa podieľa na procese tvorby primárnych produktov fotosyntézy.

Vlhkosť je určená množstvom zrážok. Rozloženie zrážok závisí od zemepisnej šírky, blízkosti veľkých vodných plôch a terénu. Množstvo zrážok je počas roka rozložené nerovnomerne. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy charakter zrážok. Letné mrholenie zvlhčuje pôdu lepšie ako dážď, unáša prúdy vody, ktoré sa nestihnú vsiaknuť do pôdy.

Rastliny žijúce v oblastiach s rôznou dostupnosťou vlahy sa inak prispôsobujú nedostatku alebo prebytku vlahy. nariadenia vodná bilancia v tele rastlín v suchých oblastiach sa vykonáva v dôsledku rozvoja silného koreňového systému a sacej sily koreňových buniek, ako aj zníženia odparovacieho povrchu. Mnohé rastliny v období sucha zhadzujú listy a dokonca celé výhonky (saxaul), niekedy dochádza k čiastočnému alebo dokonca úplnému zníženiu listov. Zvláštnou adaptáciou na suché podnebie je rytmus vývoja niektorých rastlín. Efeméry tak pomocou jarnej vlahy stihnú vo veľmi krátkom čase (15 – 20 dní) vyklíčiť, vyvinú listy, zakvitnú a vytvoria plody a semená, s nástupom sucha odumierajú. Schopnosť mnohých rastlín akumulovať vlhkosť vo svojich vegetatívnych orgánoch - listoch, stonkách, koreňoch - tiež pomáha odolávať suchu..

Vo vzťahu k vlhkosti sa rozlišujú nasledujúce ekologické skupiny rastlín. Hydrofyty, alebo hydrobionty, sú rastliny, pre ktoré je voda životným prostredím.

Hygrofyty- rastliny žijúce na miestach, kde je vzduch nasýtený vodnou parou a pôda obsahuje veľa kvapôčkovo-tekutej vlhkosti - na zaplavených lúkach, močiaroch, na vlhkých tienistých miestach v lesoch, na brehoch riek a jazier. Hygrofyty odparujú veľa vlhkosti vďaka prieduchom, ktoré sa často nachádzajú na oboch stranách listu. Korene sú riedko rozvetvené, listy veľké.

Mezofyty– rastliny mierne vlhkých stanovíšť. Tie obsahujú lúčna tráva, všetky listnaté stromy, veľa poľných plodín, zelenina, ovocie a bobuľoviny. Majú dobre vyvinutý koreňový systém, veľké listy s prieduchmi na jednej strane.

Xerofyty- rastliny, ktoré sa prispôsobili životu na miestach so suchým podnebím. Sú bežné v stepiach, púšťach a polopúšťach. Xerofyty sú rozdelené do dvoch skupín: sukulenty a sklerofyty.

Sukulenty(z lat. succulentus- šťavnaté, tučné, husté) sú viacročné rastliny so šťavnatými dužinatými stonkami alebo listami, v ktorých je uložená voda.

Sklerofyty(z gréčtiny skleros– tvrdé, suché) – ide o kostrava, perina, saxaul a iné rastliny. Ich listy a stonky neobsahujú zásobu vody, zdajú sa byť skôr suché, pre veľké množstvo mechanického pletiva sú ich listy tvrdé a húževnaté.

Pri distribúcii rastlín môžu byť dôležité aj iné faktory, napr. charakter a vlastnosti pôdy. Existujú teda rastliny, pre ktoré je určujúcim faktorom prostredia obsah soli v pôde. Toto halofyty. Osobitnú skupinu tvoria milovníci vápenatých pôd - kalcifilov. Rovnaké druhy „súvisiace s pôdou“ sú rastliny, ktoré žijú na pôdach obsahujúcich ťažké kovy.

K environmentálnym faktorom, ktoré ovplyvňujú život a rozšírenie organizmov patrí aj zloženie a pohyb vzduchu, charakter reliéfu a mnohé ďalšie.

Základom vnútrodruhového výberu je vnútrodruhový boj. To je dôvod, prečo, ako veril Charles Darwin, sa rodí viac mladých organizmov, než dosiahne dospelosť. Prevaha počtu narodených organizmov nad počtom organizmov dožívajúcich sa dospelosti zároveň kompenzuje vysokú úmrtnosť v raných štádiách vývoja. Preto, ako poznamenal S.A. Severtsov, veľkosť plodnosti súvisí s vytrvalosťou druhu.

Vnútrodruhové vzťahy sú teda zamerané na rozmnožovanie a šírenie druhu.

Vo svete zvierat a rastlín existuje veľké množstvo zariadení, ktoré uľahčujú kontakt medzi jednotlivcami alebo naopak zabraňujú ich zrážke. Takéto vzájomné úpravy v rámci druhu sa nazývali S.A. Severcov kongruencie . V dôsledku vzájomných prispôsobovaní majú teda jedinci charakteristickú morfológiu, ekológiu a správanie, ktoré zabezpečujú stretnutie pohlaví, úspešné párenie, rozmnožovanie a výchovu potomstva. Bolo vytvorených päť skupín kongruencií:

– embryá alebo larvy a rodičovské jedince (vačkovce);

– jedinci rôzneho pohlavia (pohlavný aparát mužov a žien);

– jedinci rovnakého pohlavia, najmä samci (rohy a zuby samcov, používané v bojoch o samicu);

– bratia a sestry tej istej generácie v súvislosti so stádovým životným štýlom (fleky uľahčujúce orientáciu pri úteku);

– polymorfní jedinci u koloniálneho hmyzu (špecializácia jedincov na vykonávanie určitých funkcií).

Celistvosť druhu je vyjadrená aj v jednote hniezdnej populácie, v homogenite jej chemického zloženia a v jednote jej vplyvu na životné prostredie.

Kanibalizmus– tento typ vnútrodruhových vzťahov nie je v chovoch dravých vtákov a zvierat nezvyčajný. Najslabších zvyčajne ničia silnejší a niekedy aj ich rodičia.

Samovypúšťanie populácie rastlín. Vnútrodruhová konkurencia ovplyvňuje rast a distribúciu biomasy v populáciách rastlín. Ako jednotlivci rastú, zväčšujú sa, ich potreby sa zvyšujú a v dôsledku toho sa medzi nimi zvyšuje konkurencia, ktorá vedie k smrti. Počet prežívajúcich jedincov a rýchlosť ich rastu závisí od hustoty populácie. Postupné znižovanie hustoty rastúcich jedincov sa nazýva samorednutie.

Podobný jav sa pozoruje na lesných plantážach.

Medzidruhové vzťahy. Najdôležitejšie a najčastejšie sa vyskytujúce formy a typy medzidruhových vzťahov možno nazvať:

konkurencia. Tento typ vzťahu určuje Gauseovo pravidlo. Podľa tohto pravidla nemôžu dva druhy súčasne zaberať tú istú ekologickú niku, a preto sa nevyhnutne navzájom vytláčajú. Napríklad smrek vytláča brezu.

Alelopatia- ide o chemický účinok niektorých rastlín na iné prostredníctvom uvoľňovania prchavých látok. Nositeľmi alelopatického účinku sú účinné látky - Colin. Vplyvom týchto látok môže dôjsť k otrave pôdy, môže sa zmeniť charakter mnohých fyziologických procesov a zároveň sa rastliny navzájom rozoznávajú prostredníctvom chemických signálov.

Mutualizmus– extrémny stupeň asociácie medzi druhmi, z ktorých každý profituje zo svojho spojenia s druhým. Napríklad rastliny a baktérie viažuce dusík; klobúk huby a korene stromov.

Komenzalizmus– forma symbiózy, v ktorej jeden z partnerov (komenzál) využíva druhého (majiteľa) na reguláciu svojich kontaktov s vonkajším prostredím, ale nevstupuje s ním do blízkych vzťahov. Komenzalizmus je široko vyvinutý v ekosystémoch koralových útesov - ide o bývanie, ochranu (chápadlá sasaniek chránia ryby), život v tele iných organizmov alebo na jeho povrchu (epifyty).

Predátorstvo- ide o spôsob získavania potravy živočíchmi (menej často rastlinami), pri ktorom chytajú, zabíjajú a jedia iné živočíchy. Predácia sa vyskytuje takmer u všetkých druhov zvierat. Počas evolúcie sa predátori dobre vyvinuli nervový systém a zmyslové orgány, ktoré umožňujú odhaliť a rozpoznať korisť, ako aj prostriedky na chytanie, zabíjanie, jedenie a trávenie koristi (ostré zaťahovacie pazúry u mačiek, jedovaté žľazy mnohých pavúkovcov, bodavé bunky morských sasaniek, enzýmy štiepiace bielkoviny , atď.). Vývoj predátorov a koristi prebieha v tandeme. Počas tohto procesu predátori zdokonaľujú spôsoby útoku a obete zlepšujú spôsoby obrany.