Environmentálny faktor je stav prostredia, ktorý ovplyvňuje telo. Prostredie zahŕňa všetky telesá a javy, s ktorými je organizmus v priamych alebo nepriamych vzťahoch.

Rovnaký environmentálny faktor má v živote spolužijúcich organizmov rôzny význam. Napríklad soľný režim pôdy hrá primárnu úlohu v minerálnej výžive rastlín, ale väčšine suchozemských živočíchov je ľahostajný. Intenzita osvetlenia a spektrálne zloženie svetla sú v živote fototrofných rastlín mimoriadne dôležité a v živote heterotrofných organizmov (huby a vodné živočíchy) nemá svetlo badateľný vplyv na ich životnú aktivitu.

Faktory prostredia ovplyvňujú organizmy rôznymi spôsobmi. Môžu pôsobiť ako dráždivé látky, ktoré spôsobujú adaptívne zmeny fyziologických funkcií; ako obmedzovače, ktoré znemožňujú existenciu určitých organizmov za daných podmienok; ako modifikátory, ktoré určujú morfologické a anatomické zmeny v organizmoch.

Klasifikácia faktorov prostredia

Je zvykom rozlišovať biotické, antropogénne a abiotické faktory prostredia.

Biotické faktory predstavujú celý súbor faktorov prostredia spojených s činnosťou živých organizmov. Patria sem fytogénne (rastliny), zoogénne (živočíchy), mikrobiogénne (mikroorganizmy) faktory.

Antropogénne faktory sú všetky mnohé faktory spojené s ľudskou činnosťou. Patria sem fyzikálne (využívanie jadrovej energie, cestovanie vo vlakoch a lietadlách, vplyv hluku a vibrácií a pod.), chemické (používanie minerálnych hnojív a pesticídov, znečistenie zemských schránok priemyselným a dopravným odpadom; fajčenie, pitie alkoholu a drog, nadmerné užívanie liekov [zdroj neuvedený 135 dní]), biologické (potraviny; organizmy, pre ktoré môže byť človek biotopom alebo zdrojom výživy), sociálne (súvisiace so vzťahmi medzi ľuďmi a životom v). spoločnosť) faktory.

Abiotické faktory sú všetky mnohé faktory spojené s procesmi v neživej prírode. Patria sem klimatické (teplota, vlhkosť, tlak), edafogénne (mechanické zloženie, priedušnosť, hustota pôdy), orografické (reliéf, nadmorská výška), chemické (plynové zloženie vzduchu, soľné zloženie vody, koncentrácia, kyslosť), fyzický (hluk, magnetické polia, tepelná vodivosť, rádioaktivita, kozmické žiarenie)

Často sa vyskytujúca klasifikácia faktorov životného prostredia (faktory životného prostredia)

PODĽA ČASU: evolučné, historické, aktuálne

PODĽA PERIODICITY: periodické, neperiodické

PORADIE VYSTUPU: primárne, sekundárne

PODĽA PÔVODU: kozmické, abiotické (aj abiogénne), biogénne, biologické, biotické, prírodno-antropogénne, antropogénne (vrátane znečistenia spôsobeného človekom, životného prostredia), antropické (vrátane porúch)

PODĽA PROSTREDIA: atmosférický, vodný (aka vlhkosť), geomorfologický, edafický, fyziologický, genetický, populačný, biocenotický, ekosystém, biosféra

PODĽA CHARAKTERU: materiálno-energetické, fyzikálne (geofyzikálne, tepelné), biogénne (aj biotické), informačné, chemické (slanosť, kyslosť), komplexné (ekologické, evolučné, systémotvorné, geografické, klimatické)

PODĽA PREDMETU: jednotlivec, skupina (sociálna, etologická, sociálno-ekonomická, sociálno-psychologická, druhová (vrátane človeka, spoločenský život)

PODĽA PODMIENOK PROSTREDIA: hustota závislá, hustota nezávislá

PODĽA STUPŇA VPLYVU: smrteľný, extrémny, obmedzujúci, rušivý, mutagénny, teratogénny; karcinogénne

PODĽA SPEKTRA VPLYVU: selektívne, všeobecné pôsobenie

3. Vzorce pôsobenia faktorov prostredia na organizmus

Reakcia organizmov na vplyv abiotických faktorov. Vplyv environmentálnych faktorov na živý organizmus je veľmi rôznorodý. Niektoré faktory pôsobia silnejšie, iné slabšie; niektoré ovplyvňujú všetky aspekty života, iné ovplyvňujú konkrétny životný proces. V charaktere ich vplyvu na organizmus a v reakciách živých bytostí však možno identifikovať množstvo všeobecných vzorcov, ktoré zapadajú do určitej všeobecnej schémy pôsobenia environmentálneho faktora na životnú aktivitu organizmu (obr. 14.1).

Na obr. 14.1, os x ukazuje intenzitu (alebo „dávku“) faktora (napríklad teplotu, osvetlenie, koncentráciu soli v pôdnom roztoku, pH alebo vlhkosť pôdy atď.) a zvislá os ukazuje reakciu tela na vplyv faktora prostredia v jeho kvantitatívnom vyjadrení (napríklad intenzita fotosyntézy, dýchania, rýchlosť rastu, produktivita, počet jedincov na jednotku plochy a pod.), teda miera prospešnosti faktora.

Rozsah pôsobenia environmentálneho faktora je obmedzený zodpovedajúcimi extrémnymi prahovými hodnotami (minimálne a maximálne body), pri ktorých je ešte možná existencia organizmu. Tieto body sa nazývajú dolná a horná hranica odolnosti (tolerancie) živých bytostí vo vzťahu ku konkrétnemu faktoru prostredia.

Bod 2 na osi x, ktorý zodpovedá najlepším ukazovateľom vitálnej aktivity tela, znamená pre telo najpriaznivejšiu hodnotu ovplyvňujúceho faktora - to je optimálny bod. Pre väčšinu organizmov je často ťažké určiť optimálnu hodnotu faktora s dostatočnou presnosťou, preto je zvykom hovoriť o optimálnej zóne. Krajné úseky krivky, vyjadrujúce stav útlaku organizmov s prudkým nedostatkom alebo nadbytkom faktora, sa nazývajú oblasti pesima alebo stresu. V blízkosti kritických bodov sú subletálne hodnoty faktora a mimo zóny prežitia sú smrteľné.

Tento vzorec reakcie organizmov na vplyv environmentálnych faktorov nám umožňuje považovať ho za základný biologický princíp: pre každý druh rastlín a živočíchov existuje vo vzťahu optimum, zóna normálnej životnej aktivity, pesimálne zóny a limity vytrvalosti. na každý faktor prostredia.

Rôzne druhy živých organizmov sa od seba výrazne líšia ako v polohe optima, tak aj v hraniciach únosnosti. Napríklad polárne líšky v tundre znesú kolísanie teploty vzduchu v rozmedzí cca 80°C (od +30 do -55°C), niektoré teplovodné kôrovce znesú zmeny teploty vody v rozmedzí max. ako 6°C (od 23 do 29°C), vláknitá sinica oscilatorium, žijúca na ostrove Jáva vo vode s teplotou 64°C, zahynie pri 68°C do 5-10 minút. Rovnako niektoré lúčne trávy uprednostňujú pôdy s pomerne úzkym rozsahom kyslosti – pri pH = 3,5 – 4,5 (napríklad vres obyčajný, vres obyčajný a šťaveľ sú indikátormi kyslých pôd), iné rastú dobre na široký rozsah pH - od silne kyslého až po zásadité (napríklad borovica lesná). V tomto smere organizmy, ktorých existencia si vyžaduje striktne definované, relatívne stále podmienky prostredia, sa nazývajú stenobionty (gr. stenos – úzky, bion – žijúci) a tie, ktoré žijú v širokej škále premenlivosti podmienok prostredia, sa nazývajú eurybionty (gr. eurys – široký ). V tomto prípade môžu mať organizmy toho istého druhu úzku amplitúdu vo vzťahu k jednému faktoru a širokú amplitúdu vo vzťahu k inému (napríklad adaptabilita na úzky rozsah teplôt a široký rozsah slanosti vody). Navyše, rovnaká dávka faktora môže byť pre jeden druh optimálna, pre iný pesimálna a pre tretí za hranicou únosnosti.

Schopnosť organizmov prispôsobiť sa určitému rozsahu variability faktorov prostredia sa nazýva ekologická plasticita. Táto vlastnosť je jednou z najdôležitejších vlastností všetkých živých vecí: reguláciou svojej životnej činnosti v súlade so zmenami podmienok prostredia získavajú organizmy schopnosť prežiť a zanechať potomstvo. To znamená, že organizmy eurybiontov sú ekologicky najplastickejšie, čo zabezpečuje ich široké rozšírenie, zatiaľ čo organizmy stenobionty sa naopak vyznačujú slabou ekologickou plasticitou a v dôsledku toho majú zvyčajne obmedzené oblasti rozšírenia.

Interakcia faktorov prostredia. Limitujúci faktor. Faktory prostredia pôsobia na živý organizmus spoločne a súčasne. Účinok jedného faktora navyše závisí od sily, s akou av akej kombinácii súčasne pôsobia ostatné faktory. Tento vzorec sa nazýva interakcia faktorov. Napríklad teplo alebo mráz ľahšie znáša suchý ako vlhký vzduch. Rýchlosť vyparovania vody z listov rastlín (transpirácia) je oveľa vyššia, ak je teplota vzduchu vysoká a počasie je veterné.

V niektorých prípadoch je nedostatok jedného faktora čiastočne kompenzovaný posilnením iného. Fenomén čiastočnej zameniteľnosti účinkov environmentálnych faktorov sa nazýva kompenzačný efekt. Napríklad vädnutie rastlín možno zastaviť tak zvýšením množstva vlhkosti v pôde, ako aj znížením teploty vzduchu, čím sa zníži transpirácia; v púšťach je nedostatok zrážok do určitej miery kompenzovaný zvýšenou relatívnou vlhkosťou v noci; V Arktíde dlhé denné hodiny v lete kompenzujú nedostatok tepla.

Zároveň žiadny z environmentálnych faktorov potrebných pre telo nemôže byť úplne nahradený iným. Neprítomnosť svetla znemožňuje život rastlín napriek najpriaznivejším kombináciám iných podmienok. Ak sa teda hodnota aspoň jedného zo životne dôležitých faktorov prostredia blíži ku kritickej hodnote alebo prekračuje jej limity (pod minimum alebo nad maximum), tak aj napriek optimálnej kombinácii ostatných podmienok sú jednotlivci ohrození smrťou. Takéto faktory sa nazývajú limitujúce faktory.

Povaha obmedzujúcich faktorov sa môže líšiť. Napríklad potlačenie bylinných rastlín pod zápojom bukových lesov, kde pri optimálnych tepelných podmienkach, zvýšenom obsahu oxidu uhličitého a bohatej pôde sú možnosti rozvoja tráv obmedzené nedostatkom svetla. Tento výsledok je možné zmeniť len ovplyvnením limitujúceho faktora.

Obmedzujúce faktory prostredia určujú geografický rozsah druhu. Pohyb druhov na sever tak môže byť obmedzený nedostatkom tepla a do oblastí púští a suchých stepí - nedostatkom vlhkosti alebo príliš vysokými teplotami. Biotické vzťahy môžu slúžiť aj ako faktor obmedzujúci rozšírenie organizmov, napríklad obsadenie územia silnejším konkurentom alebo nedostatok opeľovačov pre kvitnúce rastliny.

Identifikácia limitujúcich faktorov a eliminácia ich účinkov, teda optimalizácia biotopu živých organizmov, je dôležitým praktickým cieľom pri zvyšovaní úrod poľnohospodárskych plodín a úžitkovosti domácich zvierat.

Hranica tolerancie (lat. tolerantio - trpezlivosť) je rozpätie faktora prostredia medzi minimálnymi a maximálnymi hodnotami, v rámci ktorých je možné prežitie organizmu.

4. Zákon limitujúceho (limitujúceho) faktora alebo Liebigov zákon minima je jedným zo základných zákonov v ekológii, ktorý hovorí, že pre organizmus je najvýznamnejší faktor, ktorý sa najviac odchyľuje od jeho optimálnej hodnoty. Preto pri predpovedaní podmienok prostredia alebo pri vykonávaní vyšetrení je veľmi dôležité určiť slabý článok v živote organizmov.

Práve od tohto minimálne (alebo maximálne) zastúpeného faktora prostredia v danom momente závisí prežitie organizmu. Inokedy môžu byť limitujúce iné faktory. Jednotlivci druhov sa počas svojho života stretávajú s rôznymi obmedzeniami svojich životných aktivít. Faktorom obmedzujúcim rozšírenie jelenej zveri je teda hĺbka snehovej pokrývky; mory zimomriavky (škodca zeleniny a obilnín) - zimná teplota atď.

Tento zákon sa v poľnohospodárskej praxi zohľadňuje. Nemecký chemik Justus Liebig zistil, že produktivita pestovaných rastlín závisí predovšetkým od živiny (minerálneho prvku), ktorá je v pôde zastúpená najmenej. Napríklad, ak je fosfor v pôde iba 20% požadovanej normy a vápnik je 50% normy, potom bude limitujúcim faktorom nedostatok fosforu; V prvom rade je potrebné do pôdy pridať hnojivá obsahujúce fosfor.

1. Environmentálne faktory (5)

   Právo >> Ekológia

   Zákony vplyvu životného prostredia faktory na živé organizmy Napriek rozmanitosti životného prostredia faktory a rôzne...) príp životného prostredia valencia tela k danej faktor. Priaznivý rozsah pôsobenia životného prostredia faktor a volala zóna...

2. Environmentálne faktory ohrozenia stavu historického a kultúrneho dedičstva Ruska

   Právo >> Kultúra a umenie

   ... “ – zničenie dekoru, štruktúr) – komplex negatív životného prostredia faktory; ▫ Kostol Najsvätejšej Trojice (Lenvinskaya) v meste ... politika ochrany pamiatok. Príloha 1 Negatívny vplyv životného prostredia faktory k historickým a kultúrnym pamiatkam v roku 1999...

3. Environmentálne faktory a ekosystémov

   Test >> Ekológia

   ... č.23. Biotické životného prostredia faktory Biotické faktory životné prostredie(Biotické faktory; Biotické životného prostredia faktory; Biotické faktory ... medzi organizmami. Nazývajú sa biotické životného prostredia faktory súvisí s činnosťou živých organizmov...

komunity) medzi sebou a so svojím prostredím. Tento termín prvýkrát navrhol nemecký biológ Ernst Haeckel v roku 1869. Vznikol ako samostatná veda na začiatku 20. storočia spolu s fyziológiou, genetikou a ďalšími. Oblasťou použitia ekológie sú organizmy, populácie a spoločenstvá. Ekológia ich vníma ako živú zložku systému nazývaného ekosystém. V ekológii majú pojmy populácia – komunita a ekosystém – jasné definície.

Populácia (z ekologického hľadiska) je skupina jedincov toho istého druhu, ktorí zaberajú určité územie a zvyčajne sú do tej či onej miery izolovaní od iných podobných skupín.

Spoločenstvo je akákoľvek skupina organizmov rôznych druhov žijúcich v rovnakej oblasti a vzájomne sa ovplyvňujúcich prostredníctvom trofických (potravinových) alebo priestorových spojení.

Ekosystém je spoločenstvo organizmov s prostredím, ktoré sa navzájom ovplyvňujú a tvoria ekologickú jednotku.

Všetky ekosystémy Zeme sú zjednotené v ekosfére. Je jasné, že pokryť výskumom celú biosféru Zeme je absolútne nemožné. Preto je bodom aplikácie ekológie ekosystém. Ekosystém však, ako je zrejmé z definícií, pozostáva z populácií, jednotlivých organizmov a všetkých faktorov. neživej prírode. Na základe toho je možných niekoľko rôznych prístupov k štúdiu ekosystémov.

Ekosystémový prístup.V ekosystémovom prístupe ekológ študuje tok energie v ekosystéme. Najväčší záujem o v tomto prípade predstavujú vzťahy organizmov medzi sebou a s prostredím. Tento prístup umožňuje vysvetliť zložitú štruktúru vzťahov v ekosystéme a poskytnúť odporúčania pre racionálne environmentálne riadenie.

Skúmanie komunít. Týmto prístupom sa podrobne študuje druhové zloženie spoločenstiev a faktory limitujúce rozšírenie konkrétnych druhov. V tomto prípade sa skúmajú jasne rozlíšiteľné biotické jednotky (lúka, les, močiar a pod.).
prístup. Bod aplikácie tohto prístupu, ako už názov napovedá, je populácia.
Štúdia biotopov. V tomto prípade sa študuje relatívne homogénna oblasť prostredia, kde daný organizmus žije. Samostatne, ako nezávislá oblasť výskumu, sa zvyčajne nepoužíva, ale dáva požadovaný materiál pochopiť ekosystém ako celok.
Je potrebné poznamenať, že všetky vyššie uvedené prístupy by sa v ideálnom prípade mali používať v kombinácii, ale v v súčasnosti to je vzhľadom na značný rozsah skúmaných objektov a obmedzený počet terénnych bádateľov prakticky nemožné.

Ekológia ako veda využíva množstvo výskumných metód na získanie objektívnych informácií o fungovaní prírodných systémov.

Metódy environmentálneho výskumu:

• pozorovanie
• experimentovať
• sčítanie obyvateľstva
• metóda modelovania

Akékoľvek vlastnosti alebo zložky vonkajšieho prostredia, ktoré ovplyvňujú organizmy, sa nazývajú enviromentálne faktory. Svetlo, teplo, koncentrácia soli vo vode alebo v pôde, vietor, krupobitie, nepriatelia a patogény - to všetko sú environmentálne faktory, ktorých zoznam môže byť veľmi veľký.

Medzi nimi sú abiotický súvisí s neživou prírodou, a biotické súvisí s vplyvom organizmov na seba.

Faktory prostredia sú mimoriadne rozmanité a každý druh, ktorý zažíva ich vplyv, naň reaguje inak. Existuje však niekoľko všeobecných zákonov, ktorými sa riadia reakcie organizmov na akýkoľvek environmentálny faktor.

Hlavným je zákon optima. Odráža, ako živé organizmy znášajú rôzne silné faktory prostredia. Sila každého z nich sa neustále mení. Žijeme vo svete s premenlivé podmienky a iba na určitých miestach planéty sú hodnoty niektorých faktorov viac-menej konštantné (v hĺbkach jaskýň, na dne oceánov).

Zákon optima je vyjadrený v tom, že každý environmentálny faktor má určité hranice pozitívneho vplyvu na živé organizmy.

Pri vychýlení z týchto hraníc sa znamienko účinku zmení na opačné. Napríklad zvieratá a rastliny neznášajú extrémne teplo a silný mráz; Optimálne sú stredné teploty. Rovnako sucho a neustále silné dažde sú pre úrodu rovnako nepriaznivé. Zákon optima udáva rozsah každého faktora pre životaschopnosť organizmov. Na grafe je vyjadrená symetrickou krivkou znázorňujúcou ako sa mení vitálna aktivita druhu s postupným zvyšovaním vplyvu faktora (obr. 13).

Obrázok 13. Schéma pôsobenia faktorov prostredia na živé organizmy. 1,2 - kritické body
(pre zväčšenie obrázku kliknite na obrázok)

V strede pod krivkou - optimálna zóna. O optimálne hodnoty organizmy aktívne rastú, živia sa a rozmnožujú. Čím viac sa hodnota faktora odchyľuje doprava alebo doľava, teda v smere znižovania alebo zvyšovania sily pôsobenia, tým je pre organizmy menej priaznivá. Krivka odrážajúca životnú aktivitu prudko klesá na oboch stranách optima. Existujú dva pesimové zóny. Keď krivka pretína vodorovnú os, sú dve kritických bodov. Toto sú hodnoty faktora, ktorý organizmy už nedokážu vydržať, za ktorým nastáva smrť. Vzdialenosť medzi kritickými bodmi ukazuje mieru tolerancie organizmov voči zmenám faktora. Podmienky v blízkosti kritických bodov sú obzvlášť náročné na prežitie. Takéto podmienky sú tzv extrémna.

Ak nakreslíte optimálne krivky pre faktor, ako je teplota, pre rôzne druhy, nebudú sa zhodovať. To, čo je optimálne pre jeden druh, je často pesimistické pre iný alebo dokonca leží mimo kritických bodov. Ťavy a jerboy nemohli žiť v tundre a soby a lumíky nemohli žiť v horúcich južných púšťach.

Ekologická diverzita druhov sa prejavuje aj v postavení kritických bodov: pre niektoré sú blízko seba, pre iné sú rozmiestnené vo veľkej vzdialenosti. To znamená, že mnohé druhy môžu žiť len vo veľmi stabilných podmienkach s malými zmenami faktorov prostredia, zatiaľ čo iné znesú veľké výkyvy. Napríklad netýkavka vädne, ak vzduch nie je nasýtený vodnou parou, perinka dobre znáša zmeny vlhkosti a neumiera ani v suchu.

Zákon optima nám teda ukazuje, že pre každý typ existuje vlastná miera vplyvu každého faktora. Zníženie aj zvýšenie expozície nad túto mieru vedie k smrti organizmov.

Pre pochopenie vzťahu druhov k životnému prostrediu je nemenej dôležitý zákon obmedzujúceho faktora.

Na organizmy v prírode pôsobí súčasne celý komplex faktorov prostredia v rôznych kombináciách a s rôznou silou. Nie je ľahké izolovať úlohu každého z nich. Ktorý z nich znamená viac ako ostatné? To, čo vieme o zákone optima, nám umožňuje pochopiť, že neexistujú žiadne úplne pozitívne alebo negatívne, dôležité alebo sekundárne faktory, ale všetko závisí od sily každého vplyvu.

Zákon limitujúceho faktora hovorí, že najvýznamnejším faktorom je ten, ktorý sa najviac odchyľuje od optimálnych hodnôt pre organizmus.

Práve od toho závisí prežitie jednotlivcov v tomto konkrétnom období. V iných časových obdobiach sa môžu stať limitujúcimi iné faktory a organizmy sa počas života stretávajú s rôznymi obmedzeniami svojej životnej aktivity.

Poľnohospodárska prax neustále čelí zákonom optimálnych a limitujúcich faktorov. Napríklad rast a vývoj pšenice, a tým aj úroda, sú neustále limitované buď kritickými teplotami, alebo nedostatkom alebo prebytkom vlhkosti, alebo nedostatkom minerálne hnojivá a niekedy také katastrofálne dopady ako krupobitie a búrky. Udržať optimálne podmienky pre plodiny a zároveň v prvom rade kompenzovať alebo zmierniť vplyv obmedzujúcich faktorov si vyžaduje veľa úsilia a financií.

Biotopy rôznych druhov sú prekvapivo rozmanité. Niektoré z nich, napríklad niektoré malé roztoče alebo hmyz, strávia celý život v liste rastliny, ktorá je pre nich celým svetom, iné ovládajú obrovské a rozmanité priestory, ako sú soby, veľryby v oceáne, sťahovavé vtáky. .

V závislosti od toho, kde žijú zástupcovia rôznych druhov, sú ovplyvnené rôznymi súbormi environmentálnych faktorov. Na našej planéte je ich niekoľko základné životné prostredie, veľmi odlišné z hľadiska životných podmienok: voda, zem-vzduch, pôda. Biotopy sú aj samotné organizmy, v ktorých žijú ostatní.

Vodné životné prostredie. Všetci vodní obyvatelia, napriek rozdielom v životnom štýle, sa musia prispôsobiť hlavným črtám svojho prostredia. Tieto vlastnosti sú určené predovšetkým fyzikálnymi vlastnosťami vody: jej hustotou, tepelnou vodivosťou a schopnosťou rozpúšťať soli a plyny.

Hustota voda určuje jej významnú vztlakovú silu. To znamená, že hmotnosť organizmov vo vode je nižšia a je možné ich viesť trvalý život vo vodnom stĺpci bez toho, aby klesol na dno. Zdá sa, že mnohé druhy, väčšinou malé, neschopné rýchleho aktívneho plávania, plávajú vo vode a sú v nej zavesené. Zber takýchto malých vodných obyvateľov je tzv planktón. Planktón zahŕňa mikroskopické riasy, malé kôrovce, rybie vajíčka a larvy, medúzy a mnoho ďalších druhov. Planktonické organizmy sú unášané prúdmi a nedokážu im odolať. Prítomnosť planktónu vo vode umožňuje filtračný typ výživy, t.j. cedenie, pomocou rôznych zariadení, malých organizmov a čiastočiek potravy suspendovaných vo vode. Je vyvinutý u plávajúcich aj pri prisadnutých živočíchoch pri dne, ako sú krinoidy, mušle, ustrice a iné. Sedavý spôsob života by bol pre vodných obyvateľov nemožný, keby neexistoval planktón, a to je zase možné len v prostredí s dostatočnou hustotou.

Hustota vody sťažuje aktívny pohyb v nej, preto rýchlo plávajúce živočíchy, ako sú ryby, delfíny, chobotnice, musia mať silné svaly a aerodynamický tvar tela. Kvôli vysoká hustota tlak vody sa výrazne zvyšuje s hĺbkou. Hlbokomorskí obyvatelia sú schopní odolať tlaku, ktorý je tisíckrát vyšší ako na pevnine.

Svetlo preniká vodou len do malej hĺbky, tzv rastlinné organizmy môže existovať iba v horných horizontoch vodného stĺpca. Aj v najčistejších moriach je fotosyntéza možná len do hĺbok 100 – 200 m Vo väčších hĺbkach nie sú žiadne rastliny a hlbokomorské živočíchy žijú v úplnej tme.

Teplota vo vodných útvaroch je mäkšia ako na súši. Vďaka vysokej tepelnej kapacite vody sa v nej vyrovnávajú teplotné výkyvy a vodní obyvatelia nečelia potrebe prispôsobovať sa silným mrazom či štyridsaťstupňovým horúčavám. Len v horúcich prameňoch sa môže teplota vody priblížiť k bodu varu.

Jednou z ťažkostí v živote vodných obyvateľov je obmedzené množstvo kyslíka. Jeho rozpustnosť nie je príliš vysoká a navyše veľmi klesá, keď je voda znečistená alebo zahrievaná. Preto v nádržiach sú niekedy zamrzne- hromadná smrť obyvateľov v dôsledku nedostatku kyslíka, ku ktorej dochádza z rôznych príčin.

Zloženie soliŽivotné prostredie je veľmi dôležité aj pre vodné organizmy. Morské druhy nemôžu žiť v sladkých vodách a sladkovodné druhy nemôžu žiť v moriach kvôli narušeniu funkcie buniek.

Prízemné a vzdušné prostredie života. Toto prostredie má inú sadu funkcií. Vo všeobecnosti je zložitejšia a rozmanitejšia ako vodná. Má veľa kyslíka, veľa svetla, prudšie zmeny teplôt v čase a priestore, výrazne slabšie tlakové straty a často sa vyskytuje nedostatok vlahy. Hoci mnohé druhy môžu lietať, drobný hmyz pavúky, mikroorganizmy, semená a spóry rastlín sú prenášané vzdušnými prúdmi, kŕmenie a rozmnožovanie organizmov prebieha na povrchu zeme alebo rastlín. V takom prostredí s nízkou hustotou, akým je vzduch, potrebujú organizmy podporu. Preto sa vyvinuli suchozemské rastliny mechanické tkaniny a u suchozemských živočíchov je vnútorná alebo vonkajšia kostra výraznejšia ako u vodných živočíchov. Nízka hustota vzduchu uľahčuje pohyb v ňom.

M. S. Gilyarov (1912-1985), významný zoológ, ekológ, akademik, zakladateľ rozsiahleho výskumu sveta pôdnych živočíchov, pasívny let ovládali asi dve tretiny obyvateľov súše. Väčšinu z nich tvorí hmyz a vtáky.

Vzduch je zlý vodič tepla. To uľahčuje uchovávanie tepla generovaného vo vnútri organizmov a udržiavanie konštantnej teploty u teplokrvných živočíchov. Samotný rozvoj teplokrvnosti sa stal možným v suchozemskom prostredí. Predkovia moderných vodných cicavcov – veľryby, delfíny, mrože, tulene – kedysi žili na súši.

Obyvatelia pôdy majú širokú škálu prispôsobení súvisiacich s poskytovaním vody, najmä v suchých podmienkach. V rastlinách je to silný koreňový systém, vodotesná vrstva na povrchu listov a stoniek a schopnosť regulovať odparovanie vody cez prieduchy. To platí aj u zvierat rôzne funkcie stavbou tela a kožou, ale okrem toho aj vhodné správanie prispieva k udržaniu vodnej rovnováhy. Môžu napríklad migrovať do napájadiel alebo sa aktívne vyhýbať obzvlášť suchým podmienkam. Niektoré zvieratá dokážu prežiť celý život na suchom krmive, ako sú jerboas alebo známy šatový mol. V tomto prípade voda potrebná pre telo vzniká v dôsledku oxidácie komponentov jedlo.

V živote suchozemských organizmov zohráva dôležitú úlohu aj mnoho ďalších faktorov prostredia, ako je zloženie vzduchu, vetry a topografia zemského povrchu. Dôležité je najmä počasie a klíma. Obyvatelia prostredia zem-vzduch sa musia prispôsobiť klíme časti Zeme, kde žijú a znášať premenlivosť poveternostných podmienok.

Pôda ako životné prostredie. Pôda je tenká vrstva povrch zeme, spracovaný činnosťou živých bytostí. Pevné častice sú v pôde preniknuté pórmi a dutinami, vyplnené čiastočne vodou a čiastočne vzduchom, takže pôdu môžu osídľovať aj drobné vodné organizmy. Objem malých dutín v pôde je jej veľmi dôležitou charakteristikou. Vo sypkých pôdach to môže byť až 70 % a v hustých asi 20 %. V týchto póroch a dutinách alebo na povrchu pevných častíc žije obrovské množstvo mikroskopických tvorov: baktérie, huby, prvoky, škrkavky, článkonožce. Väčšie živočíchy si chodby v pôde robia samy. Celá pôda je preniknutá koreňmi rastlín. Hĺbka pôdy je určená hĺbkou prenikania koreňov a aktivitou hrabavých zvierat. Nie je to viac ako 1,5-2 m.

Vzduch v pôdnych dutinách je vždy nasýtený vodnou parou a jeho zloženie je obohatené o oxid uhličitý a ochudobnené o kyslík. Životné podmienky v pôde tak pripomínajú vodné prostredie. Na druhej strane sa pomer vody a vzduchu v pôdach neustále mení v závislosti od poveternostných podmienok. Teplotné výkyvy sú na povrchu veľmi ostré, ale rýchlo sa vyrovnávajú s hĺbkou.

Hlavnou črtou pôdneho prostredia je neustály prísun organickej hmoty, najmä vďaka odumieraniu koreňov rastlín a opadávaniu listov. Je cenným zdrojom energie pre baktérie, huby a mnohé živočíchy, teda pôda najživšie prostredie. Jej skrytý svet je veľmi bohatý a rôznorodý.

Podľa vzhľadu rôznych druhov zvierat a rastlín môžete pochopiť nielen to, v akom prostredí žijú, ale aj to, aký život v ňom vedú.

Ak máme pred sebou štvornohé zviera s vysoko vyvinutým svalstvom stehien na zadných nohách a oveľa slabším svalstvom na predných nohách, ktoré sú navyše skrátené, s relatívne krátkym krkom a dlhým chvostom, potom môžeme s istotou povedať, že je to pozemný skokan, schopný rýchlych a manévrovateľných pohybov, obyvateľ otvorených priestorov. Takto vyzerajú známe austrálske kengury, púštne ázijské jerboy, africké skokany a mnoho ďalších skákavých cicavcov – zástupcov rôznych rádov žijúcich na rôznych kontinentoch. Žijú v stepiach, prériách a savanách, kde je rýchly pohyb po zemi hlavným prostriedkom úniku pred predátormi. Dlhý chvost slúži ako vyvažovač pri rýchlych obratoch, inak by zvieratá stratili rovnováhu.

Boky sú silne vyvinuté na zadných končatinách a u skákajúceho hmyzu - kobylky, kobylky, blchy, lupienky.

Kompaktné telo s krátky chvost a krátke končatiny, z ktorých predné sú veľmi silné a vyzerajú ako lopata alebo hrable, slepé oči, krátky krk a krátka, akoby pristrihnutá srsť, nám prezrádzajú, že ide o podzemné zviera, ktoré si hĺbi diery a štôlne. Môže ísť o krtka lesného, ​​krtka stepného, ​​krtka austrálskeho vačkovca a mnoho ďalších cicavcov, ktorí vedú podobný životný štýl.

Hrabavý hmyz - krtonožky sa vyznačujú aj kompaktným, zavalitým telom a mohutnými prednými končatinami, podobne ako zmenšené vedro buldozéra. Vo vzhľade pripomínajú malého krtka.

Všetky lietajúce druhy majú vyvinuté široké roviny – krídla u vtákov, netopierov, hmyzu, či napriamujúce sa záhyby kože na bokoch tela, ako u plachtiacich lietajúcich veveričiek alebo jašteríc.

Organizmy, ktoré sa rozptyľujú pasívnym letom so vzdušnými prúdmi, sa vyznačujú malými rozmermi a veľmi rôznorodými tvarmi. Všetky však majú jedno spoločné – silný povrchový vývoj v porovnaní s telesnou hmotnosťou. To sa dosahuje rôznymi spôsobmi: vďaka dlhým vlasom, štetinám, rôznym výrastkom tela, jeho predĺženiu alebo splošteniu, zosvetleniu špecifická hmotnosť. Takto vyzerá drobný hmyz a lietajúce plody rastlín.

Vonkajšia podobnosť, ktorá vzniká medzi zástupcami rôznych nepríbuzných skupín a druhov v dôsledku podobného životného štýlu, sa nazýva konvergencia.

Postihuje najmä tie orgány, ktoré priamo interagujú s vonkajším prostredím, a oveľa menej sa prejavuje v štruktúre vnútorných systémov – tráviaci, vylučovací, nervový.

Tvar rastliny určuje vlastnosti jej vzťahu k vonkajšiemu prostrediu, napríklad spôsob, akým znáša chladné obdobie. Najvyššie vetvy majú stromy a vysoké kríky.

Podobu viniča – so slabým kmeňom prepletajúcim iné rastliny, nájdeme u drevín aj u bylinných druhov. Patria sem hrozno, chmeľ, lúčna réva a tropická réva. Rastliny podobné lianam, ovinuté okolo kmeňov a stoniek vzpriamených druhov, vynášajú na svetlo svoje listy a kvety.

V podobných klimatických podmienkach na rôznych kontinentoch vzniká podobný vzhľad vegetácie, ktorá pozostáva z rôznych, často úplne nepríbuzných druhov.

Vonkajšia forma, ktorá odráža spôsob jej interakcie s prostredím, sa nazýva forma života druhu. Rôzne druhy môžu mať podobné formy života, ak vedú blízky životný štýl.

Forma života sa vyvinula počas stáročného vývoja druhov. Tie druhy, ktoré sa vyvíjajú s metamorfózou, počas životný cyklus prirodzene menia svoju životnú formu. Porovnajte napríklad húsenicu a dospelého motýľa alebo žabu a jej pulca. Niektoré rastliny môžu mať rôzne formy života v závislosti od podmienok ich rastu. Napríklad lipa alebo vtáčia čerešňa môžu byť vzpriameným stromom aj kríkom.

Spoločenstvá rastlín a živočíchov sú stabilnejšie a úplnejšie, ak zahŕňajú zástupcov rôznych foriem života. To znamená, že takáto komunita plnšie využíva zdroje životného prostredia a má rôznorodejšie vnútorné prepojenia.

Zloženie foriem života organizmov v spoločenstvách slúži ako indikátor charakteristík ich prostredia a zmien v ňom prebiehajúcich.

Inžinieri, ktorí navrhujú lietadlá, starostlivo študujú rôzne formy života lietajúceho hmyzu. Boli vytvorené modely strojov s mávavým letom, založené na princípe pohybu vo vzduchu dvojkrídlovcov a blanokrídlovcov. Moderná technológia skonštruovala chodiace stroje, ako aj roboty s pákovým a hydraulickým spôsobom pohybu, ako zvieratá rôznych foriem života. Takéto vozidlá sú schopné pohybovať sa na strmých svahoch a v teréne.

Život na Zemi sa vyvíjal v podmienkach pravidelného cyklu dňa a noci a striedania ročných období v dôsledku rotácie planéty okolo svojej osi a okolo Slnka. Rytmus vonkajšieho prostredia vytvára periodicitu, t.j. opakovateľnosť podmienok v živote väčšiny druhov. Kritické obdobia, náročné na prežitie, aj priaznivé, sa pravidelne opakujú.

Adaptácia na periodické zmeny vo vonkajšom prostredí sa u živých bytostí prejavuje nielen priamou reakciou na meniace sa faktory, ale aj v dedične fixovaných vnútorných rytmoch.

Cirkadiánní rytmy. Cirkadiánne rytmy prispôsobujú organizmy cyklu dňa a noci. V rastlinách je intenzívny rast a kvitnutie načasované na určitú dennú dobu. Zvieratá počas dňa výrazne menia svoju aktivitu. Na základe tohto znaku sa rozlišujú denné a nočné druhy.

Denný rytmus organizmov nie je len odrazom zmeny vonkajšie podmienky. Ak umiestnite človeka, zvieratá alebo rastliny do stáleho, stabilného prostredia bez zmeny dňa a noci, potom je rytmus životných procesov zachovaný, blízky dennému rytmu. Zdá sa, že telo žije podľa svojich vnútorných hodín a odpočítava čas.

Cirkadiánny rytmus môže ovplyvniť mnohé procesy v tele. U človeka podlieha dennému cyklu asi 100 fyziologických charakteristík: tep srdca, rytmus dýchania, sekrécia hormónov, sekrécia tráviacich žliaz, krvný tlak, telesná teplota a mnohé iné. Preto, keď je človek namiesto spánku bdelý, telo je stále naladené na nočný stav a bezsenné noci majú zlý vplyv na zdravie.

Cirkadiánne rytmy sa však neobjavujú u všetkých druhov, ale len u tých, v ktorých životoch hrá zmena dňa a noci významnú ekologickú úlohu. Obyvatelia jaskýň alebo hlbokých vôd, kde k takejto zmene nedochádza, žijú podľa rôznych rytmov. A dokonca aj medzi obyvateľmi pôdy nie každý vykazuje dennú periodicitu.

V experimentoch za prísne konštantných podmienok Ovocné mušky Drosophila udržiavať denný rytmus po desiatky generácií. Táto periodicita sa u nich dedí, ako aj u mnohých iných druhov. Tak hlboké sú adaptívne reakcie spojené s denným cyklom vonkajšieho prostredia.

Poruchy cirkadiánneho rytmu tela za podmienok nočná práca, vesmírne lety, potápanie atď. predstavujú vážny zdravotný problém.

Ročné rytmy. Ročné rytmy prispôsobujú organizmy sezónnym zmenám podmienok. V živote druhov sa prirodzene striedajú a opakujú obdobia rastu, rozmnožovania, prepíjania, migrácie a hlbokého pokoja tak, aby organizmy zvládli kritické ročné obdobie v čo najstabilnejšom stave. Najzraniteľnejší proces - rozmnožovanie a odchov mláďat - sa vyskytuje počas najpriaznivejšej sezóny. Táto periodicita zmien fyziologického stavu počas roka je do značnej miery vrodená, to znamená, že sa prejavuje ako vnútorný ročný rytmus. Ak sa napríklad austrálske pštrosy alebo divoký pes dingo umiestnia do zoologickej záhrady na severnej pologuli, sezóna ich rozmnožovania sa začne na jeseň, keď je v Austrálii jar. Reštrukturalizácia vnútorných ročných rytmov prebieha s veľkými ťažkosťami v priebehu niekoľkých generácií.

Príprava na rozmnožovanie alebo prezimovanie je dlhý proces, ktorý sa v organizmoch začína dlho pred začiatkom kritických období.

Prudké krátkodobé zmeny počasia (letné mrazy, zimné topenia) väčšinou nenarušia ročné rytmy rastlín a živočíchov. Hlavným environmentálnym faktorom, na ktorý organizmy vo svojich ročných cykloch reagujú, nie sú náhodné zmeny počasia, ale fotoperióda- zmeny v pomere dňa a noci.

Dĺžka denného svetla sa v priebehu roka prirodzene mení a práve tieto zmeny slúžia ako presný signál blížiacej sa jari, leta, jesene či zimy.

Schopnosť organizmov reagovať na zmeny dĺžky dňa je tzv fotoperiodizmus.

Ak sa deň skráti, druhy sa začnú pripravovať na zimu, ak sa predĺži, začnú aktívne rásť a rozmnožovať sa. V tomto prípade nie je dôležitá pre život organizmov samotná zmena dĺžky dňa a noci, ale jej hodnota signálu, čo naznačuje blížiace sa hlboké zmeny v prírode.

Ako viete, dĺžka dňa značne závisí od zemepisnej šírky. Na severnej pologuli sú letné dni na juhu oveľa kratšie ako na severe. Preto južné a severné druhy reagujú rozdielne na rovnakú zmenu dňa: južné druhy sa začínajú rozmnožovať s kratšími dňami ako severné.

ENVIROMENTÁLNE FAKTORY

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Všeobecná biológia Moskva, „Osvietenie“, 2000

• Téma 18. "Habitat. Environmentálne faktory." Kapitola 1; s. 10-58
• Téma 19. "Populácie. Typy vzťahov medzi organizmami." kapitola 2 § 8-14; 60-99; 5. kapitola § 30-33
• Téma 20. "Ekosystémy." kapitola 2 §15-22; s. 106-137
• Téma 21. "Biosféra. Cykly hmoty." 6. kapitola § 34-42; 217-290

Faktory prostredia, ich vplyv na organizmy

Teplotné, fyzikálno-chemické, biologické prvky biotopu, ktoré majú stály alebo periodický, priamy alebo nepriamy vplyv na organizmy a populácie, sa nazývajú environmentálne faktory.

Faktory prostredia sú rozdelené takto:

Abiotické - teplotné a klimatické podmienky, vlhkosť, chemické zloženie atmosféra, pôda, voda, osvetlenie, reliéfne prvky;

Biotické - živé organizmy a priame produkty ich životnej činnosti;

Antropogénny – človek a priame produkty jeho ekonomických a iných činností.

Hlavné abiotické faktory

1. Slnečné žiarenie: Ultrafialové lúče sú pre telo škodlivé. Viditeľná časť spektra zabezpečuje fotosyntézu. Infračervené lúče zvyšujú teplotu prostredia a tela organizmov.

2. Teplota ovplyvňuje rýchlosť metabolických reakcií. Zvieratá s konštantnou telesnou teplotou sa nazývajú homeotermické a zvieratá s premenlivou telesnou teplotou sa nazývajú poikilotermné.

3. Vlhkosť je charakterizovaná množstvom vody v biotope a vo vnútri tela. Adaptácie zvierat sú spojené so získavaním vody, ukladaním tuku ako zdroja vody pri oxidácii a prechodom do hibernácie v teple. Rastliny sa vyvíjajú koreňové systémy kutikula na listoch sa zahusťuje, plocha listovej čepele sa zmenšuje a listy sa zmenšujú.

4. Podnebie je súbor faktorov charakterizovaných sezónnou a dennou periodicitou, determinovaných rotáciou Zeme okolo Slnka a vlastnej osi. Adaptácie zvierat sa prejavujú v prechode do hibernácie v chladnom období, v strnulosti v poikilotermných organizmoch. V rastlinách sú adaptácie spojené s prechodom do kľudového stavu (leto alebo zima). Pri veľkých stratách vody sa množstvo organizmov dostáva do stavu pozastavenej animácie - maximálneho spomalenia metabolických procesov.

5. Biologické rytmy- periodické kolísanie intenzity pôsobenia faktorov. Denné biorytmy určujú vonkajšie a vnútorné reakcie organizmov na zmenu dňa a noci

Organizmy sa prispôsobujú (prispôsobujú) vplyvu určitých faktorov v procese prirodzený výber. Ich adaptačné schopnosti sú určené normou reakcie vo vzťahu ku každému z faktorov, a to ako neustále pôsobiacich, tak aj kolísajúcich ich hodnôt. Napríklad dĺžka denného svetla v určitom regióne je konštantná, ale teplota a vlhkosť môžu kolísať v pomerne širokých medziach.

Faktory prostredia sú charakterizované intenzitou pôsobenia, optimálnou hodnotou (optimum), maximálnymi a minimálnymi hodnotami, v rámci ktorých je možný život konkrétneho organizmu. Tieto parametre sa líšia pre zástupcov rôznych druhov.

Odchýlka od optima ktoréhokoľvek faktora, napríklad zníženie množstva potravy, môže zúžiť limity odolnosti vtákov alebo cicavcov vo vzťahu k poklesu teploty vzduchu.

Faktor, ktorého hodnota je momentálne na hranici únosnosti alebo za ňou, sa nazýva obmedzujúci.

Organizmy, ktoré môžu existovať v rámci širokého spektra fluktuácií faktorov, sa nazývajú eurybionty. Napríklad organizmy žijúce v kontinentálnej klíme tolerujú veľké teplotné výkyvy. Takéto organizmy majú zvyčajne široké oblasti rozšírenia.

Intenzita faktora minimum optimálne maximum

Ryža. 23. Vplyv faktorov prostredia na živé organizmy: A - všeobecná schéma; B - diagram pre teplokrvné a studenokrvné živočíchy

Hlavné biotické faktory

Organizmy toho istého druhu vstupujú do vzťahov rôznej povahy tak medzi sebou, ako aj so zástupcami iných druhov. Tieto vzťahy sa podľa toho delia na vnútrodruhové a medzidruhové.

Vnútrodruhové vzťahy sa prejavujú vo vnútrodruhovom súperení o potravu, prístrešie, samice, ako aj v charakteristikách správania a hierarchii vzťahov medzi príslušníkmi populácie.

Medzidruhové vzťahy:

Mutualizmus je forma vzájomne prospešného symbiotického vzťahu medzi dvoma populáciami rôznych druhov;

Komenzalizmus je forma symbiózy, v ktorej je vzťah výhodný predovšetkým pre jeden z dvoch druhov žijúcich spolu (pilotné ryby a žraloky);

Predácia je vzťah, v ktorom jedince jedného druhu zabíjajú a požierajú jedincov iného druhu.

Antropogénne faktory sú spojené s činnosťou človeka, pod vplyvom ktorého sa životné prostredie mení a formuje. Ľudská činnosť zasahuje takmer do celej biosféry: ťažba, rozvoj vodné zdroje, rozvoj letectva a astronautiky ovplyvňuje stav biosféry. V dôsledku toho dochádza v biosfére k deštruktívnym procesom, medzi ktoré patrí znečistenie vody, „skleníkový efekt“ spojený so zvýšením koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére, poškodenie ozónovej vrstvy, „kyslé dažde“ atď.

Biogeocenóza

Biogeocenóza je súbor populácií rôznych druhov žijúcich spolu a interagujúcich medzi sebou a s neživou prírodou, tvoriaci komplexný, samoregulačný systém v relatívne homogénnych podmienkach prostredia. Termín zaviedol V.N. Sukačev.

Zloženie biogeocenózy zahŕňa: biotop (neživá časť životného prostredia) a biocenózu (všetky druhy organizmov obývajúcich biotop).

Súbor rastlín žijúcich v danej biogeocenóze sa zvyčajne nazýva fytocenóza, súbor živočíchov - zoocenóza, súbor mikroorganizmov - mikrorobocenóza.

Charakteristika biogeocenózy:

Biogeocenóza má prirodzené hranice;

V biogeocenóze sa všetky faktory prostredia vzájomne ovplyvňujú;

Pre každú biogeocenózu je charakteristická určitá cirkulácia látok a energie;

Biogeocenóza je relatívne stabilná v čase a je schopná samoregulácie a sebavývoja v prípade jednosmerných zmien biotopu. Zmena biocenóz sa nazýva sukcesia.

Štruktúra biogeocenózy:

Producenti - rastliny, ktoré produkujú organické látky procesom fotosyntézy;

Spotrebitelia sú spotrebitelia hotovej organickej hmoty;

Rozkladače - baktérie, huby, ako aj zvieratá, ktoré sa živia zdochlinami a hnojom - ničia organické látky a premieňajú ich na anorganické.

Uvedené zložky biogeocenózy tvoria trofické úrovne spojené s výmenou a prenosom živín a energie.

Organizmy rôznych trofických úrovní tvoria potravinové reťazce, v ktorých sa látky a energia postupne prenášajú z úrovne na úroveň. Na každej trofickej úrovni sa využíva 5 – 10 % energie prichádzajúcej biomasy.

Potravinové reťazce sa zvyčajne skladajú z 3-5 článkov, napr.: rastliny-krava-človek; rastliny-lienka-sýkorka-jastrab; rastliny-lietať-žaba-had-orol.

Hmotnosť každého nasledujúceho odkazu v potravinový reťazec sa zníži asi 10-krát. Toto pravidlo sa nazýva pravidlo ekologická pyramída. Pomery nákladov na energiu sa dajú premietnuť do pyramíd čísel, biomasa, energia.

Umelé biocenózy vytvorené ľuďmi zapojenými do poľnohospodárstvo, sa nazývajú agrocenózy. Sú vysoko produktívne, ale nemajú schopnosť sebaregulácie a stability, pretože sú odkázané na ľudskú pozornosť.

Biosféra

Existujú dve definície biosféry.

1. Biosféra je obývaná časť geologického obalu Zeme.

2. Biosféra je časť geologického obalu Zeme, ktorej vlastnosti určuje činnosť živých organizmov.

Druhá definícia pokrýva širší priestor: koniec koncov, atmosférický kyslík vytvorený ako výsledok fotosyntézy je distribuovaný v celej atmosfére a je prítomný tam, kde nie sú žiadne živé organizmy.

Biosféra sa podľa prvej definície skladá z litosféry, hydrosféry a spodných vrstiev atmosféry – troposféry. Hranice biosféry sú ohraničené ozónovou clonou, ktorej horná hranica je v nadmorskej výške 20 km a dolná v hĺbke asi 4 km.

Biosféra podľa druhej definície zahŕňa celú atmosféru.

Doktrínu biosféry a jej funkcií vypracoval akademik V.I. Vernadského.

Biosféra je oblasť distribúcie života na Zemi vrátane živej hmoty (látky, ktorá je súčasťou živých organizmov). Bioinertná látka je látka, ktorá nie je súčasťou živých organizmov, ale vzniká ich činnosťou (pôda, prírodné vody, vzduch).

Živá hmota, ktorá tvorí menej ako 0,001 % hmotnosti biosféry, je najaktívnejšou časťou biosféry.

V biosfére prebieha neustála migrácia látok biogénneho aj abiogénneho pôvodu, v ktorej hlavnú úlohu zohrávajú živé organizmy. Cyklus látok určuje stabilitu biosféry.

Hlavným zdrojom energie na podporu života v biosfére je Slnko. Jeho energia sa premieňa na energiu Organické zlúčeniny ako výsledok fotosyntetických procesov prebiehajúcich vo fototrofných organizmoch. Energia sa hromadí v chemických väzbách organických zlúčenín, ktoré slúžia ako potrava pro bylinožravce a mäsožravce. Látky biopotravín sa pri metabolizme rozkladajú a vylučujú z tela von. Vylúčené alebo odumreté zvyšky sú zasa rozložené baktériami, hubami a niektorými ďalšími organizmami. Sformovaný chemické zlúčeniny a prvky sú zapojené do kolobehu látok.

Biosféra potrebuje neustály prílev vonkajšej energie, pretože všetka chemická energia sa premieňa na tepelnú energiu.

Funkcie biosféry:

Plyn - uvoľňovanie a absorpcia kyslíka a oxid uhličitý redukcia dusíka;

Koncentrácia - akumulácia organizmov chemických prvkov rozptýlených vo vonkajšom prostredí;

Redox - oxidácia a redukcia látok pri fotosyntéze a energetickom metabolizme;

Biochemické - realizované v procese metabolizmu.

Energia – súvisí s využívaním a premenou energie.

Výsledkom je, že biologická a geologická evolúcia prebieha súčasne a spolu úzko súvisia. Geochemická evolúcia prebieha pod vplyvom biologickej evolúcie.

Hmotnosť všetkej živej hmoty v biosfére je jej biomasa, ktorá sa rovná približne 2,4-1012 tonám.

Organizmy obývajúce pevninu tvoria 99,87% celkovej biomasy, biomasa oceánov - 0,13%. Množstvo biomasy sa zvyšuje od pólov k rovníku. Biomasa (B) sa vyznačuje:

a) produktivita - prírastok látky na jednotku plochy (P);

b) miera reprodukcie - pomer produkcie k biomase za jednotku času (P/B).

Najproduktívnejšie sú tropické a subtropické lesy.

Časť biosféry, ktorá je ovplyvňovaná aktívnou činnosťou človeka, sa nazýva noosféra – sféra ľudskej mysle. Tento pojem znamená primeraný ľudský vplyv na biosféru v modernej ére vedeckého a technologického pokroku. Najčastejšie je však tento vplyv škodlivý pre biosféru, ktorá je zasa škodlivá pre ľudstvo.

Obeh látok a energie v biosfére je determinovaný životnou činnosťou organizmov a je nevyhnutnou podmienkou ich existencie. Gyry nie sú uzavreté, takže chemické prvky hromadia sa vo vonkajšom prostredí a v organizmoch.

Uhlík je absorbovaný rastlinami počas fotosyntézy a uvoľňovaný organizmami počas dýchania. Akumuluje sa aj v životnom prostredí vo forme fosílnych palív a v organizmoch vo forme zásob organických látok.

Dusík sa premieňa na amónne soli a dusičnany v dôsledku činnosti baktérií viažucich dusík a nitrifikačných baktérií. Potom, ako sú zlúčeniny dusíka využité organizmami a denitrifikované rozkladačmi, sa dusík vracia späť do atmosféry. Síra sa vyskytuje vo forme sulfidov a voľnej síry v morských sedimentárnych horninách a pôde. Transformuje sa na sírany v dôsledku oxidácie sírnymi baktériami a je zahrnutý v rastlinných tkanivách, potom je spolu so zvyškami ich organických zlúčenín vystavený anaeróbnym rozkladom. Sírovodík vznikajúci v dôsledku ich činnosti je opäť oxidovaný sírnymi baktériami.

Fosfor sa nachádza vo fosfátoch v horninách, v sladkovodných a oceánskych sedimentoch a v pôde. V dôsledku erózie sa fosforečnany vyplavujú a v kyslom prostredí sa stávajú rozpustnými za vzniku kyseliny fosforečnej, ktorú rastliny absorbujú. V živočíšnych tkanivách je fosfor súčasťou nukleových kyselín a kostí. V dôsledku rozkladu zostávajúcich organických zlúčenín pomocou rozkladačov sa opäť vracia do pôdy a potom do rastlín.

Environmentálne faktory sú neoddeliteľnou súčasťou existencie populácií a tvorby životných podmienok. Štúdium každého faktora samostatne vytvára mnoho ďalších faktorov, ktoré vyjadrujú celý komplex jeho vplyvu, pôsobenia a významu v prírode.

Klasifikácia faktorov prostredia

Systematizácia vlastností prostredia zjednodušuje vnímanie, zostavovanie a štúdium ich parametrov. Zložky životného prostredia sú rozdelené podľa charakteru a rozsahu vplyvu na prírodné a antropogénne prostredie. Tie obsahujú:

• Rýchlo pôsobiace. Vplyv faktora na metabolické procesy energie a informácií na realizáciu, čo si vyžaduje minimálne množstvo času.
• Nepriamo pôsobiace. Vplyv jednotlivých faktorov je limitujúci alebo sprievodný pre vývoj procesov, metabolizmu alebo zmeny materiálového zloženia prvku, skupiny organizmov alebo látok prostredia.
• Selektívny vplyv je zameraný na zložky životného prostredia, pričom ich charakterizuje ako obmedzujúce pre určitý typ organizmov a procesov.

Niektoré druhy zvierat jedia iba jeden druh potravy; ich selektívny vplyv bude biotopom tejto rastliny. Všeobecné spektrum vplyvu je faktor, ktorý určuje vplyv súboru podmienok prostredia na rôzne úrovne organizácie života.

Rozmanitosť environmentálnych faktorov umožňuje ich klasifikáciu podľa charakteristík ich pôsobenia:

• podľa biotopu;
• časom;
• podľa frekvencie;
• podľa povahy dopadu;
• podľa pôvodu;
• objektom vplyvu.

Ich klasifikácia má viaczložkový popis av rámci každého faktora je rozdelená na mnoho nezávislých. To nám umožňuje podrobne popísať podmienky prostredia a ich spoločný vplyv na rôznych úrovniach organizácie života.

Skupiny environmentálnych faktorov

Životné podmienky organizmov, bez ohľadu na úroveň ich organizácie, sú ovplyvnené environmentálnymi faktormi, ktoré sú podľa svojej organizácie rozdelené do skupín. Existujú tri skupiny faktorov: abiotické; biotické; antropogénne.

Antropogénne faktory nazývané vplyvy na životné prostredie: produkty ľudskej činnosti, zmeny v prírodnom prostredí s nahradením umelo vytvorenými predmetmi. Tieto faktory dopĺňajú znečistenie zvyškovými produktmi priemyslu a života (emisie, odpady, hnojivá).

Abiotické faktory prostredia. Prírodné prostredie pozostáva zo zložiek, ktoré ho tvoria ako celok. Pozostáva z faktorov, ktoré ho určujú ako biotop pre rôzne úrovne organizácie života. Jeho zložky:

• Svetlo. Postoj k svetlu určuje biotop, základné procesy metabolizmu rastlín, rozmanitosť živočíchov a ich životné aktivity.
• Voda. Ide o zložku prítomnú v živých organizmoch na všetkých úrovniach organizácie života na Zemi. Tento prvok biotopu zaberá väčšinu Zeme a je biotopom. Do tohto prostredia patrí rozmanitosť živých organizmov, väčšiny ich druhov.
• Atmosféra. Plynný obal zeme, v ktorom prebiehajú procesy regulujúce klímu a teplotné podmienky planét. Tieto režimy určujú pásy planéty a podmienky existencie na nich.
• Edafické alebo pôdne faktory. Pôda, výsledok erózie zemských hornín, svojimi vlastnosťami určuje vzhľad planéty. Anorganické zložky obsiahnuté v jeho zložení slúžia ako živné médium pre rastliny.
• Terén. Orografické pomery územia sú regulované zmenami povrchu pod vplyvom geologických eróznych procesov zeme. Patria sem kopce, priehlbiny, údolia riek, náhorné plošiny a iné geografické hranice zemského povrchu.
• Vplyv abiotických a biotických faktorov je vzájomne prepojený. Každý faktor má pozitívny alebo negatívny vplyv na živé organizmy.

Biotické faktory prostredia. Vzťahy medzi organizmami a ich vplyv na neživé objekty sa nazývajú biotické faktory prostredia. Tieto faktory sú klasifikované podľa činností a vzťahov organizmov:

Typ interakcie medzi jednotlivcami, ich vzťah a popis

Vplyv environmentálnych faktorov

Faktory prostredia pôsobia na organizmy komplexne. Ich pôsobenie je charakterizované kvantitatívnymi ukazovateľmi vyjadrenými v celkovom toku ich vplyvu. Schopnosť prispôsobiť sa pôsobeniu environmentálnych faktorov sa nazýva ekologická valencia druhu. Prah vplyvu je vyjadrený tolerančnou zónou. Široký rozsah rozšírenia a prispôsobivosť druhu ho charakterizuje ako eurybiont a úzky areál – nástenný.

Kombinovaný vplyv faktorov je charakterizovaný ekologickým spektrom druhu. Vzorce vplyvu faktorov. Zákon pôsobenia faktorov:

• Relativita. Každý faktor spolu ovplyvňuje a je charakterizovaný: intenzitou, smerom a množstvom v určitom časovom období.
• Optimalita faktorov - priemerný rozsah ich vplyvu je priaznivý.
• Relatívna nahraditeľnosť a absolútna nenahraditeľnosť Životné podmienky závisia od nenahraditeľných abiotických faktorov prostredia (voda, svetlo) a ich absolútna absencia je pre druh nenahraditeľná. Kompenzačný efekt má prebytok iných faktorov.

Vplyv environmentálnych faktorov

Vplyv každého faktora je určený ich charakteristikami. Hlavné skupiny týchto faktorov:

• Abiotické. Svetlo ovplyvňuje fyziologické procesy v ľudskom tele, život zvierat a vegetáciu rastlín. Biotické. Pri zmene ročných období strom zhodí listy a pohnojí ornicu.
• Antropogénne. Ľudská činnosť už od doby kamennej mala vplyv na prírodné prostredie. S rozvojom priemyslu a ekonomická aktivita jeho znečistenie je hlavným vplyvom človeka na životné prostredie.
• Ekofaktory majú súvisiace vplyvy a ich jednotlivé vplyvy je ťažké opísať.

Environmentálne faktory: príklady

Príklady environmentálnych faktorov sú základnými podmienkami existencie na úrovni populácie. Hlavné faktory:

• Svetlo. Rastliny využívajú svetlo na vegetatívne procesy. Fyziologické procesy pod vplyvom svetla v ľudskom tele sú geneticky podmienené v procese evolúcie.
• Teplota. Biodiverzita organizmov sa prejavuje v existencii druhov v rôznych teplotných rozsahoch. Metabolické procesy v tele prebiehajú pod vplyvom teploty.
• Voda. Prvok prostredia, ktorý ovplyvňuje existenciu a adaptáciu organizmov. Zahŕňajú aj vzduch, vietor, pôdu a ľudí. Tieto faktory vytvárajú v prírode dynamické procesy a majú vplyv na procesy v nej.

Znečistenie životného prostredia je primárnym problémom pre environmentálne komunity a ochranu životného prostredia. Fakty o odpade (faktory životného prostredia spôsobené človekom):

• IN Tichý oceán objavený odpadový ostrov ( plastové fľaše a iné látky). Plast sa rozkladá viac ako 100 rokov, film - 200 rokov. Voda môže tento proces urýchliť a to sa stane ďalším faktorom znečistenia hydrosférou. Zvieratá jedia plasty a mýlia si ich s medúzami. Plast sa nestrávi a zviera môže zomrieť.
• Znečistenie ovzdušia v Číne, Indii a iných priemyselných mestách otravuje telo. Toxický odpad z priemyselných podnikov pochádza z odpadových vôd do riek a tým otráviť vody, ktoré v reťazci vodnej bilancie môžu znečisťovať vzdušné masy, podzemné vody a sú nebezpečné pre ľudí.
• V Austrálii Spoločnosť na ochranu zvierat a zachovanie biodiverzity navlieka vinice pozdĺž diaľnice. To chráni koaly pred smrťou.
• Na ochranu nosorožcov pred vyhynutím ako druhu sa im odreže roh.

Ekologické faktory sú multifaktoriálne podmienky pre existenciu každého druhu na rôznych úrovniach organizácie života. Každá úroveň organizácie ich využíva racionálne a ich metódy sa líšia.