3.2. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้รับผลกระทบ กฎหมายและข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม- นี่คือองค์ประกอบใด ๆ ของสภาพแวดล้อมที่สามารถส่งผลโดยตรงต่อสิ่งมีชีวิตอย่างน้อยก็ในช่วงหนึ่งของการพัฒนาส่วนบุคคล

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอาจมีลักษณะและการกระทำเฉพาะที่แตกต่างกันออกไป พวกมันทำปฏิกิริยากับสิ่งมีชีวิตในฐานะสารระคายเคืองที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและชีวเคมี ตัวจำกัดที่ทำให้ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ในสภาวะที่กำหนด และสัญญาณที่บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมแบ่งออกเป็นสิ่งที่ไม่มีชีวิต ทางชีวภาพ และมานุษยวิทยา

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต– สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต (ชุดของสภาวะของธรรมชาติอนินทรีย์) ที่ส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต

ซึ่งรวมถึง: ภูมิอากาศ (อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน); edaphic (องค์ประกอบทางกล, การซึมผ่านของอากาศ, ความหนาแน่นของดิน); การบรรเทา; สารเคมี (องค์ประกอบก๊าซในอากาศ องค์ประกอบเกลือของน้ำ ความเข้มข้น ความเป็นกรด); ทางกายภาพ (เสียง, สนามแม่เหล็ก, การนำความร้อน, กัมมันตภาพรังสี, รังสีคอสมิก)

ในทุกกรณี ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตจะทำหน้าที่ฝ่ายเดียว ร่างกายสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งเหล่านี้ได้ แต่ไม่สามารถให้ผลตรงกันข้ามได้

ปัจจัยทางชีวภาพ- สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกันหรืออิทธิพลทุกชนิดที่สิ่งมีชีวิตได้รับจากสิ่งมีชีวิตที่อยู่รอบ ๆ ตัวมัน

ในหมู่พวกเขามักจะโดดเด่น:

1. อิทธิพลของสิ่งมีชีวิตในพืช (ปัจจัยไฟโตเจนิก)

2. อิทธิพลของสิ่งมีชีวิตในสัตว์ (ปัจจัยทางสัตว์)

3. การสัมผัสกับจุลินทรีย์ (ปัจจัยจุลินทรีย์)

ปัจจัยทางพฤกษศาสตร์:

ความสัมพันธ์ทางอ้อม - ผ่านสัตว์และจุลินทรีย์, การแข่งขัน, อัลโลโลพาที (อิทธิพลของสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์หนึ่งต่อสิ่งมีชีวิตของผู้อื่นโดยการปล่อยสารต่าง ๆ ออกสู่สิ่งแวดล้อม)

ปัจจัยทางสัตววิทยา– การสื่อสารกับสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับโภชนาการและการสืบพันธุ์ ความเป็นไปได้ในการป้องกัน การบรรเทาสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย และในทางกลับกัน เป็นภัยคุกคามต่อความดำรงอยู่ของบุคคลในทันที สิ่งมีชีวิตที่หลากหลายนั้นไม่พบบนโลกนี้ในการรวมกันใดๆ แต่ก่อตัวเป็นชุมชนบางแห่ง ซึ่งรวมถึงสายพันธุ์ที่ปรับตัวให้เข้ากับการอยู่ร่วมกันได้

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างบุคคลในสายพันธุ์เดียวกันนั้นแสดงออกมาในรูปแบบกลุ่มและมวล ผลกระทบแบบกลุ่มคือการปรับปรุงกระบวนการทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิต เพิ่มความมีชีวิตเมื่ออยู่ร่วมกัน เช่น การรวมสัตว์ออกเป็นกลุ่มตั้งแต่สองคนขึ้นไป ผลกระทบแบบกลุ่มปรากฏอยู่ในหลายสายพันธุ์ที่สามารถสืบพันธุ์ได้ตามปกติและอยู่รอดได้ก็ต่อเมื่อมีประชากรจำนวนมากเพียงพอ (ช้าง - อย่างน้อย 25 ตัว, กวางเรนเดียร์ - สัตว์ 300-400 ตัว) หลักการของ "ขนาดประชากรขั้นต่ำ" อธิบายว่าทำไมสายพันธุ์ที่หายากเกินไปจึงไม่สามารถรักษาไว้ได้

Mass Effect เป็นผลที่เกิดจากการมีประชากรมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม ตามกฎแล้วผลกระทบโดยรวมจะนำมาซึ่งผลที่เป็นอันตรายต่อสัตว์ ในขณะที่ผลกระทบกลุ่มจะส่งผลดีต่อผลเหล่านั้น

ปฏิสัมพันธ์อีกรูปแบบหนึ่งระหว่างบุคคลในสายพันธุ์เดียวกันคือการแข่งขันภายใน

ปัจจัยการแพร่พันธุ์ของสัตว์ถูกกำหนดโดยอิทธิพลของสัตว์ทั้งต่อญาติและต่อพืช สัตว์มีผลกระทบทางกลต่อพืชโดยการเหยียบย่ำพืชพรรณที่ปกคลุม การผสมเกสรโดยแมลง นก และค้างคาวมีส่วนทำให้พืชกระจายตัว

ปัจจัยทางชีวภาพมีผลแตกต่างออกไป เมื่อกระทำต่อสิ่งมีชีวิตของสายพันธุ์อื่น พวกมันก็กลายเป็นวัตถุที่มีอิทธิพลต่อพวกมันในเวลาเดียวกัน (อิทธิพลสองทาง)

สิ่งมีชีวิตภายใต้สภาพธรรมชาติต้องเผชิญกับปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยที่ไม่มีชีวิตไปพร้อมๆ กัน แต่ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตมีบทบาทหลัก

ปัจจัยทางมานุษยวิทยา(จากก. มานุษยวิทยา - มนุษย์, กำเนิด - ต้นกำเนิด) - สิ่งเหล่านี้คือปัจจัยที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของกิจกรรมของมนุษย์หรือการเปลี่ยนแปลงที่นำเข้าสู่ธรรมชาติโดยกิจกรรมของมนุษย์ที่ส่งผลกระทบต่อโลกอินทรีย์

การกระทำของมนุษย์ในฐานะปัจจัยทางนิเวศน์ในธรรมชาตินั้นยิ่งใหญ่และหลากหลายอย่างยิ่ง ปัจจุบันไม่มีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมใดที่มีนัยสำคัญและเป็นสากล เช่น อิทธิพลของดาวเคราะห์ในฐานะมนุษย์ แม้ว่าปัจจัยทางมานุษยวิทยาจะอายุน้อยที่สุดในบรรดาปัจจัยที่กระทำต่อธรรมชาติก็ตาม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมดที่มีอยู่ในธรรมชาติส่งผลกระทบต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตในรูปแบบต่างๆ และมีความสำคัญในระดับที่แตกต่างกันสำหรับสายพันธุ์ต่างๆ ชุดของปัจจัยและความสำคัญของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับแหล่งที่อยู่อาศัย

ปัจจัยทั้งหมดในธรรมชาติส่งผลต่อร่างกายไปพร้อมๆ กัน ยิ่งไปกว่านั้น นี่ไม่ใช่ผลรวมง่ายๆ แต่เป็นอัตราส่วนการโต้ตอบ

ปัจจัยจำกัด- ปัจจัยที่สามารถชะลอการเติบโตที่อาจเกิดขึ้นของทั้งสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดและระบบนิเวศโดยรวม หรือปัจจัยหนึ่ง ความบกพร่องหรือส่วนเกินซึ่งใกล้เคียงกับขีดจำกัดความอดทนของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด

ความอดทน(จาก gr. tolerantia - ความอดทน, ความอดทน) - ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ (เช่นความผันผวนของอุณหภูมิ, ความชื้น, แสง ฯลฯ ) ในรูป รูปที่ 1 แสดงเส้นโค้งที่แสดงลักษณะความเร็วของกระบวนการเฉพาะโดยขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอย่างใดอย่างหนึ่ง

เพื่ออธิบายลักษณะเชิงปริมาณของผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อสัญญาณชีพของแต่ละบุคคล เช่น อัตราการเติบโต พัฒนาการ การเจริญพันธุ์ การตาย โภชนาการ ฯลฯ จึงมีการนำแนวคิดของฟังก์ชันการตอบสนองมาใช้ ในกรณีทั่วไป กราฟของฟังก์ชันตอบสนองบางส่วนต่อการเปลี่ยนแปลงปัจจัยจะมีรูปแบบของเส้นโค้งนูน ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างน่าเบื่อจากค่าต่ำสุดของปัจจัย (ขีดจำกัดล่างของความอดทน) ไปเป็นค่าสูงสุดที่ค่าที่เหมาะสมที่สุดของ ปัจจัยและลดลงแบบซ้ำซากเมื่อเข้าใกล้ขีดจำกัดสูงสุดของความอดทน (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การพึ่งพาผลลัพธ์ของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมกับความรุนแรงของมัน

ความรุนแรงของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (เช่นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิต) เรียกว่าค่าที่เหมาะสมที่สุด โซนของการยับยั้ง (มองในแง่ร้าย) คือสภาวะที่กิจกรรมสำคัญของสิ่งมีชีวิตถูกยับยั้งได้มากที่สุด แต่ยังคงมีอยู่ได้ ช่วงของเงื่อนไขทั้งหมดที่ยังคงสามารถเติบโตได้เรียกว่าช่วงความเสถียร จุดต่ำสุดและสูงสุดที่จำกัดการเจริญเติบโตคือขีดจำกัดของการต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมใดๆ - ความจุทางนิเวศน์ หรือความเป็นพลาสติกในระบบนิเวศของสายพันธุ์ ยิ่งช่วงความผันผวนของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ปัจจัยที่กำหนดสามารถดำรงอยู่ได้กว้างขึ้นเท่าใด ความเป็นพลาสติกของสิ่งแวดล้อมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เส้นโค้งคล้ายกับที่แสดงในรูปที่. 1 เรียกว่าเส้นโค้งความอดทน ซึ่งหาได้จากการศึกษาปัจจัยต่างๆ

สำหรับสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภท จะมีโซนความเครียดที่เหมาะสมและขีดจำกัดด้านความมั่นคงหรือความอดทนซึ่งสัมพันธ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมแต่ละอย่าง

สายพันธุ์ที่แข็งแกร่งทางนิเวศวิทยาเรียกว่า eurybiont (eyros - กว้าง; ความผันผวนที่สำคัญในปัจจัย - การกระจายตัวในวงกว้าง); แข็งแกร่งต่ำ - stenobiont (stenos - แคบ; สภาพที่มั่นคง - แหล่งที่อยู่อาศัยที่ จำกัด )

ข้าว. 2. ขีดจำกัดของความอดทนของ eurybionts และ stenobionts (อ้างอิงจาก Yu. Odum, 1986)

ชนิดที่มีความต้านทานแอมพลิจูดกว้างถือได้ว่าเป็นยูริเทอร์มอล ในขณะที่อีกสองชนิดอยู่ในรูปที่ 1 2 – เป็นสเตียรอยด์ ยิ่งไปกว่านั้น ชนิดพันธุ์ที่ถูกปรับให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำจะเป็นแบบไครโอฟิลิก (จาก gr. kryos - เย็น) และสำหรับอุณหภูมิสูงจะเป็นแบบเทอร์โมฟิลิก สายพันธุ์ยูริเทอร์มิกสามารถพัฒนาและรักษากิจกรรมโดยมีความผันผวนของปัจจัยเป็นวงกว้าง ในขณะที่สายพันธุ์สตีโรเทอร์มิกจะลดกิจกรรมลงแม้ว่าจะมีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากค่าที่เหมาะสมที่สุดก็ตาม สิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับปริมาณเกลือในแหล่งที่อยู่อาศัยเรียกว่ายูรีเกลส์และสเตโนกัล (จาก gr. hals - เกลือ) เพื่อการส่องสว่าง - ยูริโฟต์และสเตโนโฟต์ ที่เกี่ยวข้องกับความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อม - สายพันธุ์ยูริโอนิกและสเตโนอินิก

หนึ่งในผู้ก่อตั้งเคมีเกษตรคือนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน J. Liebig (1803–1873) เป็นผู้กำหนดทฤษฎีโภชนาการแร่ธาตุของพืช พระองค์ทรงยืนยันว่าการพัฒนาของพืชหรือสภาพของพืชไม่ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี (หรือสาร) เหล่านั้น เช่น ปัจจัยที่มีอยู่ในดินในปริมาณที่เพียงพอ แต่ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ขาด J. Liebig (1840) สรุปผลการวิจัยของเขาในกฎขั้นต่ำ: สารที่อยู่ในขั้นต่ำสุดจะควบคุมผลผลิต กำหนดขนาดและความเสถียรเมื่อเวลาผ่านไป ในการตีความสมัยใหม่ กฎของ J. Liebig ฟังดังนี้: ความทนทานของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยการเชื่อมโยงที่อ่อนแอที่สุดในสายโซ่ของความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม กล่าวคือ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่จำกัดโอกาสในชีวิตคือปริมาณที่ใกล้เคียงกับ ขั้นต่ำและการลดลงอีกซึ่งนำไปสู่การตายของสิ่งมีชีวิตหรือการทำลายระบบนิเวศ

กฎขั้นต่ำเป็นจริงไม่เพียงแต่กับพืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงมนุษย์ด้วย

ต่อมาได้ขยายแนวคิดเรื่องปัจจัยจำกัดออกไป แนวคิดที่ว่า นอกจากค่าขั้นต่ำแล้ว ค่าสูงสุดก็สามารถเป็นปัจจัยจำกัดได้ถูกนำมาใช้ในปี 1913 โดยนักสัตววิทยาชาวอเมริกัน วี. เชลฟอร์ด เขาแสดงให้เห็นว่าสารหรือปัจจัยอื่นใดที่มีอยู่ไม่เพียงแต่ในปริมาณขั้นต่ำเท่านั้น แต่ยังมีอยู่เกินเมื่อเทียบกับระดับที่ร่างกายต้องการสามารถนำไปสู่ผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อร่างกายได้ ต่อมาได้มีการกำหนดกฎแห่งความอดทนหรือกฎของปัจจัยจำกัดของเชลฟอร์ด: ปัจจัยจำกัดในชีวิตของสิ่งมีชีวิต (สายพันธุ์) อาจเป็นได้ทั้งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำและสูงสุด ช่วงระหว่างที่กำหนดปริมาณของความอดทนและ ความอดทนของสิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยนี้ ความหมายของกฎหมายนั้นชัดเจน พูดคร่าวๆ ก็คือ การให้อาหารน้อยไปและให้อาหารมากไปนั้นไม่ดี

หลักการจำกัดปัจจัยใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตทุกประเภท - พืช สัตว์ จุลินทรีย์ มันหมายถึงปัจจัยทั้งทางชีวภาพและทางชีวภาพ

เมื่อร่างกายถูกจัดวางในสภาวะใหม่ หลังจากนั้นระยะหนึ่งร่างกายจะคุ้นเคยและปรับเข้ากับร่างกาย ผลที่ตามมาคือการเปลี่ยนแปลงความเหมาะสมทางสรีรวิทยา หรือการเปลี่ยนแปลงโดมของเส้นโค้งความอดทน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเรียกว่าการปรับตัว

การปรับตัวคือการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ความสามารถในการปรับตัวเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของชีวิตโดยทั่วไป ซึ่งรับประกันความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของมัน นั่นคือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและการสืบพันธุ์

บุคคลที่สูญเสียความสามารถในการปรับตัวด้วยเหตุผลบางประการภายใต้เงื่อนไขของการเปลี่ยนแปลงในระบบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจะถึงวาระที่จะต้องถูกกำจัดนั่นคือการสูญพันธุ์

รูปแบบของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม:

การปรับตัวทางสัณฐานวิทยาคือการปรับตัวที่แสดงออกโดยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่นเปลือกแข็งของเต่าซึ่งให้การปกป้องจากผู้ล่า การปรับตัวในกระบองเพชรหรือพืชอวบน้ำอื่นๆ ให้อยู่รอดในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและขาดความชื้น เป็นต้น

การปรับตัวทางสรีรวิทยาเป็นการปรับตัวที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเคมีในร่างกาย ตัวอย่างเช่น กลิ่นดอกไม้สามารถดึงดูดแมลงและช่วยผสมเกสรพืชได้ ผู้อาศัยในทะเลทรายแห้งสามารถควบคุมความต้องการความชื้นผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมีของไขมัน กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงทางชีวเคมีในพืชสะท้อนถึงความสามารถในการสร้างอินทรียวัตถุจากสสารเฉื่อย

การปรับพฤติกรรมเป็นการปรับตัวที่เกี่ยวข้องกับแง่มุมหนึ่งของชีวิตของสัตว์ (การสร้างที่พักพิง การเคลื่อนตัวไปสู่สภาพอุณหภูมิที่เอื้ออำนวยมากขึ้น การเลือกสถานที่ที่มีความชื้นหรือแสงสว่างที่เหมาะสม ฯลฯ) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดมีทัศนคติที่เลือกสรรต่อแสง ซึ่งแสดงออกในแนวทางหรือระยะห่างจากแหล่งกำเนิด (แท็กซี่) เป็นที่ทราบกันดีถึงการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในแต่ละวันและตามฤดูกาล รวมถึงการอพยพและการบิน ตลอดจนการเคลื่อนไหวของปลาข้ามทวีป พฤติกรรมการปรับตัวสามารถแสดงออกในผู้ล่าในระหว่างการล่า (การติดตามและไล่ตามเหยื่อ) และในเหยื่อของพวกมัน (ซ่อนตัวและทำให้เส้นทางสับสน) พฤติกรรมของสัตว์ในช่วงฤดูผสมพันธุ์และระหว่างการให้นมลูกมีความเฉพาะเจาะจงอย่างยิ่ง

รูปแบบการปรับตัวที่ง่ายที่สุดคือ เคยชินกับสภาพ- เป็นการปรับตัวให้ทนต่อความร้อนหรือความเย็นได้

อุณหภูมิเป็นปัจจัยทางภูมิอากาศที่สำคัญที่สุด สิ่งมีชีวิตใด ๆ ก็สามารถดำรงชีวิตได้ภายในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด ช่วงอุณหภูมิที่สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้คือประมาณ 300 o C: ตั้งแต่ –200 ถึง +100 o C แต่สปีชีส์ส่วนใหญ่และกิจกรรมส่วนใหญ่ถูกจำกัดให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่แคบลง (0–50 º C) จุลินทรีย์บางชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียและสาหร่าย สามารถดำรงชีวิตและแพร่พันธุ์ได้ที่อุณหภูมิใกล้กับจุดเดือด ขีดจำกัดสูงสุดของแบคทีเรียในบ่อน้ำพุร้อนคือ +88 o C และสำหรับปลาและแมลงที่ต้านทานได้มากที่สุด - ประมาณ +50 o C

อุณหภูมิส่งผลต่อลักษณะทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยาของสิ่งมีชีวิต (กฎของเบิร์กมันน์ กฎของอัลเลน) กระบวนการทางสรีรวิทยา การเจริญเติบโต การพัฒนา พฤติกรรม และในหลายกรณีจะเป็นตัวกำหนดการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของพืชและสัตว์ ขึ้นอยู่กับกระบวนการทางสรีรวิทยา สิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกายภายในขอบเขตที่กำหนด ความสามารถนี้เรียกว่าการควบคุมอุณหภูมิ

กฎของเบิร์กแมน: ภายในสายพันธุ์หรือกลุ่มที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกัน สัตว์ (เลือดอุ่น) ที่มีขนาดลำตัวใหญ่กว่าจะพบได้ในพื้นที่ที่เย็นกว่า (ยืนยันในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ซึ่ง 75–90% เป็นนก ใน 50% ของกรณี)

รูปแบบนี้อธิบายได้โดยการควบคุมอุณหภูมิ: การผลิตความร้อนเป็นสัดส่วนกับปริมาตรของร่างกาย และการถ่ายเทความร้อนเป็นสัดส่วนกับพื้นผิว พื้นที่ผิวของร่างกายจำเพาะ (อัตราส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตร) จะมีขนาดเล็กกว่าในสัตว์ใหญ่ ดังนั้นทางเหนือจึงมีประโยชน์ที่จะมีขนาดใหญ่เพื่อให้เกิดความร้อนมากขึ้นและคายความร้อนน้อยลง และทางทิศใต้จะมีประโยชน์ที่จะมีขนาดเล็ก

กฎของอัลเลน:ส่วนที่ยื่นออกมาของร่างกายของสัตว์เลือดอุ่น (แขนขา หาง หู ฯลฯ) ค่อนข้างเพิ่มขึ้นเมื่อพวกมันเคลื่อนจากเหนือลงใต้ภายในระยะของสายพันธุ์เดียว

กฎของโกลเกอร์: สัตว์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เย็นและชื้นจะมีเม็ดสีในร่างกายที่รุนแรงกว่า (โดยปกติจะเป็นสีดำหรือสีน้ำตาลเข้ม) มากกว่าสัตว์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อบอุ่นและแห้ง ซึ่งช่วยให้พวกมันสะสมความร้อนในปริมาณที่เพียงพอ

กฎเหล่านี้มักเรียกว่ากฎหมายว่าด้วยการปรับตัวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

เมื่อสัมพันธ์กับอุณหภูมิ สัตว์จะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: poikilothermic และ homeothermic

โพอิคิโลเทอร์มิกสัตว์ (จาก gr. poikilos - ต่างกัน, แปรผัน และ ความร้อน - ความร้อน) เป็นสัตว์เลือดเย็นที่มีอุณหภูมิภายในร่างกายไม่แน่นอน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอก มีอัตราการเผาผลาญต่ำและไม่มีกลไกการอนุรักษ์ความร้อน สัตว์ขึ้นอยู่กับความร้อนที่มาจากภายนอกมากกว่าความร้อนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเผาผลาญ

สัตว์ที่มีพิษความร้อนรวมถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์เลื้อยคลานทุกชนิด ยกเว้นนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดยปกติอุณหภูมิร่างกายของสัตว์เหล่านี้จะสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบเพียง 1–2 o หรือเท่ากับอุณหภูมินั้น มันจะเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของการดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ (งู, กิ้งก่า) หรือการทำงานของกล้ามเนื้อ (แมลงบิน, ปลาว่ายน้ำเร็ว) เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอกเพิ่มขึ้นหรือลดลงเกินกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสม สัตว์เหล่านี้จะหมดสภาพหรือตาย สปอร์และเมล็ดพืชและในบรรดาสัตว์ - ซิลิเอต, โรติเฟอร์, ตัวเรือด, ไร ฯลฯ - สามารถคงอยู่ในสภาวะแอนิเมชั่นที่ถูกระงับได้นานหลายปี - สภาวะที่การเผาผลาญลดลงอย่างรวดเร็วและไม่มีอาการที่มองเห็นได้ของชีวิต

สัตว์ที่ให้ความร้อนที่บ้าน(จาก gr. homoios - คล้ายกัน และ therme - ความร้อน) - สัตว์เลือดอุ่นที่รักษาอุณหภูมิภายในร่างกายให้อยู่ในระดับที่ค่อนข้างคงที่โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิโดยรอบ

ซึ่งรวมถึงนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กลไกทางกายภาพของการควบคุมอุณหภูมิ ได้แก่ ฉนวนความร้อน (ขน ขนนก ชั้นไขมัน) กิจกรรมของต่อมเหงื่อ และการระเหยของความชื้นขณะหายใจ สัตว์เหล่านี้ทนต่อสภาพที่เลวร้ายโดยการใช้ที่พักพิง ดังนั้นพวกมันจึงพึ่งพาสิ่งแวดล้อมน้อยลง ในช่วงที่อุณหภูมิสูงเกินไปในสภาพทะเลทราย สัตว์ต่างๆ ได้ปรับตัวเพื่อทนต่อความร้อนโดยการเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนตในฤดูร้อนหรือฝังตัวเองในทราย (สัตว์ฟันแทะ) พืชทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายในฤดูใบไม้ผลิจะสมบูรณ์ฤดูการเจริญเติบโตในเวลาอันสั้น และหลังจากที่เมล็ดสุก ใบจะร่วง และเข้าสู่ระยะพักตัว (ทิวลิป ฯลฯ)

นกบางชนิด (นกฮัมมิ่งเบิร์ด นกรวดเร็ว) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด (ค้างคาว สัตว์ฟันแทะตัวเล็ก กระเป๋าหน้าท้อง เม่น หมี) เป็นสัตว์ที่ใช้พลังงานความร้อนต่างกัน พวกมันอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างสัตว์ที่มีโพอิคิโลเทอร์มิกและสัตว์โฮโฮเทอร์มิก อุณหภูมิของร่างกายของพวกเขาในสถานะแอคทีฟนั้นค่อนข้างสูงและคงที่และในสถานะที่ไม่แอคทีฟจะแตกต่างจากอุณหภูมิภายนอกเล็กน้อย ในระหว่างการจำศีลหรือการนอนหลับลึก อัตราการเผาผลาญจะลดลง และอุณหภูมิของร่างกายจะสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ก่อนหน้า

การระบุปัจจัยจำกัดมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ สำหรับการปลูกพืชเป็นหลัก: การใช้ปุ๋ยที่จำเป็น การใส่ดินปูน การถมที่ดิน ฯลฯ ช่วยให้คุณเพิ่มผลผลิต เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน และปรับปรุงการดำรงอยู่ของพืชที่ปลูก

1. คำนำหน้า "evry" และ "steno" หมายถึงอะไรในชื่อของสายพันธุ์? ยกตัวอย่างยูริไบโอนท์และสเตโนไบโอนท์

ความอดทนต่อสายพันธุ์ที่หลากหลายในส่วนที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต พวกมันถูกกำหนดโดยการเพิ่มคำนำหน้าชื่อของปัจจัย "ทั้งหมด- การไม่สามารถทนต่อความผันผวนที่สำคัญของปัจจัยหรือขีดจำกัดความอดทนต่ำนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยคำนำหน้า "stheno" เช่น สัตว์ที่รับความร้อน การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยมีผลเพียงเล็กน้อยต่อสิ่งมีชีวิตที่มีความร้อนจากยูริเทอร์มอล และอาจส่งผลร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตที่รับความร้อนได้ เป็นพันธุ์ที่ปรับให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำได้ ไครโอฟิลิก(จากภาษากรีก krios - เย็น) และถึงอุณหภูมิสูง - เทอร์โมฟิลิกรูปแบบที่คล้ายกันนี้ใช้กับปัจจัยอื่นๆ พืชก็ได้ ชอบน้ำ, เช่น. เรียกร้องน้ำและ xerophilic(ทนต่อความแห้ง).

ที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหา เกลือในที่อยู่อาศัยพวกเขาแยกแยะยูริกัลและสเตโนกัล (จากกรีก gals - เกลือ) ถึง ไฟส่องสว่าง – euryphotes และ stenophotes ที่เกี่ยวข้องกับ ต่อความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อม– สายพันธุ์ยูริโอนิกและสเตโนอินิก

เนื่องจากยูรีไบโอติซึมทำให้สามารถอาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่หลากหลายได้ และสเตโนบิออนติสม์ทำให้ขอบเขตของสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับสายพันธุ์แคบลงอย่างมาก จึงมักเรียก 2 กลุ่มนี้ว่า ยูรี – และสเตโนไบโอนท์- สัตว์บกหลายชนิดที่อาศัยอยู่ในภูมิอากาศแบบทวีปสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิ ความชื้น และการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ได้อย่างมีนัยสำคัญ

Stenobionts ได้แก่- กล้วยไม้ ปลาเทราท์ ปลาบ่นฟาร์อีสเทิร์นฮาเซล ปลาทะเลน้ำลึก)

สัตว์ที่มีสเตโนบิออนสัมพันธ์กับปัจจัยหลายประการในเวลาเดียวกันเรียกว่า stenobionts ในความหมายกว้าง ๆ ของคำ (ปลาที่อาศัยอยู่ในแม่น้ำและลำธารบนภูเขา ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงเกินไปและระดับออกซิเจนต่ำ ผู้อาศัยในเขตร้อนชื้น ไม่ปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำและความชื้นในอากาศต่ำ)

ยูริเบียนต์ ได้แก่ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด หนู หนู หมาป่า แมลงสาบ กก ต้นข้าวสาลี

1. การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทของการปรับตัว

การปรับตัว (จาก lat การปรับตัว - การปรับตัว ) - นี่คือการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมซึ่งแสดงออกโดยการเปลี่ยนแปลงในลักษณะภายนอกและภายใน

บุคคลที่สูญเสียความสามารถในการปรับตัวด้วยเหตุผลบางประการภายใต้เงื่อนไขของการเปลี่ยนแปลงในระบบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจะถึงวาระที่จะ การกำจัด, เช่น. ที่จะสูญพันธุ์.

ประเภทของการปรับตัว: การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และพฤติกรรม

สัณฐานวิทยาคือการศึกษารูปแบบภายนอกของสิ่งมีชีวิตและชิ้นส่วนต่างๆ

1.การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา- นี่คือการปรับตัวที่แสดงออกในการปรับตัวให้ว่ายน้ำอย่างรวดเร็วในสัตว์น้ำ เพื่อความอยู่รอดในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและขาดความชื้น - ในกระบองเพชรและพืชอวบน้ำอื่น ๆ

2.การปรับตัวทางสรีรวิทยาอยู่ในลักษณะเฉพาะของเอนไซม์ที่อยู่ในทางเดินอาหารของสัตว์ซึ่งพิจารณาจากองค์ประกอบของอาหาร ตัวอย่างเช่น ผู้อาศัยในทะเลทรายแห้งสามารถตอบสนองความต้องการความชื้นได้โดยผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมีของไขมัน

3.การปรับตัวทางพฤติกรรม (จริยธรรม)ปรากฏในหลากหลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น มีพฤติกรรมการปรับตัวของสัตว์หลายรูปแบบที่มุ่งเป้าไปที่การแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมอย่างเหมาะสม พฤติกรรมการปรับตัวสามารถแสดงออกได้ในการสร้างที่พักพิง การเคลื่อนไหวไปในทิศทางที่มีอุณหภูมิที่ต้องการและเอื้ออำนวยมากกว่า และการเลือกสถานที่ที่มีความชื้นหรือแสงสว่างที่เหมาะสมที่สุด สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดมีทัศนคติที่เลือกสรรต่อแสง ซึ่งแสดงออกในแนวทางหรือระยะห่างจากแหล่งกำเนิด (แท็กซี่) เป็นที่ทราบกันดีถึงการเคลื่อนไหวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในแต่ละวันและตามฤดูกาล รวมถึงการอพยพและการบิน ตลอดจนการเคลื่อนไหวของปลาข้ามทวีป

พฤติกรรมการปรับตัวสามารถแสดงออกในผู้ล่าในระหว่างการล่า (การติดตามและไล่ตามเหยื่อ) และในเหยื่อของพวกมัน (ซ่อนตัวและทำให้เส้นทางสับสน) พฤติกรรมของสัตว์ในช่วงฤดูผสมพันธุ์และระหว่างการให้นมลูกมีความเฉพาะเจาะจงอย่างยิ่ง

การปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยภายนอกมีสองประเภท วิธีการปรับตัวแบบพาสซีฟ– การปรับตัวนี้ตามประเภทของความอดทน (ความอดทน, ความอดทน) ประกอบด้วยการเกิดขึ้นของการต่อต้านในระดับหนึ่งต่อปัจจัยที่กำหนด, ความสามารถในการรักษาฟังก์ชั่นเมื่อความแข็งแกร่งของอิทธิพลของมันเปลี่ยนไป. การปรับตัวประเภทนี้เกิดขึ้นเป็น เป็นคุณสมบัติของสายพันธุ์ที่มีลักษณะเฉพาะและรับรู้ในระดับเนื้อเยื่อเซลล์ อุปกรณ์ประเภทที่สองคือ คล่องแคล่ว- ในกรณีนี้ ร่างกายจะชดเชยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากปัจจัยที่มีอิทธิพลในลักษณะที่สภาพแวดล้อมภายในยังคงค่อนข้างคงที่ด้วยความช่วยเหลือของกลไกการปรับตัวที่เฉพาะเจาะจง การปรับตัวแบบแอคทีฟคือการดัดแปลงประเภทต้านทาน (ความต้านทาน) ที่ช่วยรักษาสภาวะสมดุลของสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย ตัวอย่างของการปรับตัวประเภทที่อดทนคือสัตว์ที่มี poikilosmotic ตัวอย่างของประเภทการปรับตัวที่ต้านทานคือสัตว์ที่มี homoyosmotic .

1. กำหนดประชากร ตั้งชื่อลักษณะกลุ่มหลักของประชากร ขอยกตัวอย่างประชากร. ประชากรที่กำลังเติบโต มั่นคง และกำลังจะตาย

ประชากร- กลุ่มบุคคลที่เป็นสายพันธุ์เดียวกันมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและอาศัยอยู่ในดินแดนร่วมกัน ลักษณะสำคัญของประชากรมีดังนี้:

1. ความอุดมสมบูรณ์ - จำนวนบุคคลทั้งหมดในดินแดนหนึ่ง

2. ความหนาแน่นของประชากร - จำนวนบุคคลโดยเฉลี่ยต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร

3. การเจริญพันธุ์ - จำนวนบุคคลใหม่ที่ปรากฏต่อหน่วยเวลาอันเป็นผลมาจากการสืบพันธุ์

4. การตาย - จำนวนผู้เสียชีวิตในประชากรต่อหน่วยเวลา

5. การเติบโตของประชากรคือความแตกต่างระหว่างอัตราการเกิดและอัตราการตาย

6. อัตราการเติบโต - เพิ่มขึ้นเฉลี่ยต่อหน่วยเวลา

ประชากรมีลักษณะเป็นองค์กรหนึ่งๆ การกระจายตัวของบุคคลทั่วดินแดน อัตราส่วนของกลุ่มตามเพศ อายุ และลักษณะพฤติกรรม ในด้านหนึ่งมันถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของคุณสมบัติทางชีวภาพทั่วไปของสายพันธุ์และอีกด้านหนึ่งภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตและจำนวนประชากรของสายพันธุ์อื่น

โครงสร้างประชากรไม่เสถียร การเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต, การกำเนิดของสิ่งมีชีวิตใหม่, การตายจากสาเหตุต่างๆ, การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม, การเพิ่มหรือลดจำนวนศัตรู - ทั้งหมดนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนต่างๆ ภายในประชากร

ประชากรที่เพิ่มขึ้นหรือเพิ่มขึ้น– นี่คือประชากรที่คนหนุ่มสาวมีอำนาจเหนือกว่า ประชากรดังกล่าวมีจำนวนเพิ่มขึ้นหรือกำลังถูกนำเข้าสู่ระบบนิเวศ (เช่น ประเทศโลกที่สาม) บ่อยครั้งที่อัตราการเกิดมีมากกว่าการตาย และขนาดประชากรก็เพิ่มขึ้นจนอาจเกิดการระบาดของการสืบพันธุ์จำนวนมากได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัตว์ขนาดเล็ก

ด้วยความเข้มข้นที่สมดุลระหว่างภาวะเจริญพันธุ์และความตาย ประชากรที่มั่นคงในประชากรดังกล่าว อัตราการเสียชีวิตจะได้รับการชดเชยด้วยการเติบโต และจำนวนและระยะของมันจะถูกรักษาให้อยู่ในระดับเดียวกัน - ประชากรมีเสถียรภาพ –นี่คือประชากรที่จำนวนบุคคลในช่วงอายุที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไปเท่าๆ กัน และมีลักษณะของการแจกแจงแบบปกติ (ตัวอย่างเช่น เราสามารถอ้างอิงประชากรของประเทศในยุโรปตะวันตกได้)

ประชากร (กำลังจะตาย) ลดลงคือประชากรที่มีอัตราการตายเกินอัตราการเกิด . ประชากรที่ลดลงหรือกำลังจะตายคือประชากรที่ผู้สูงอายุมีอำนาจเหนือกว่า ตัวอย่างคือรัสเซียในยุค 90 ของศตวรรษที่ 20

อย่างไรก็ตาม มันก็ไม่สามารถหดตัวลงได้อย่างไม่มีกำหนดเช่นกัน- ในระดับประชากรระดับหนึ่ง อัตราการตายเริ่มลดลงและการเจริญพันธุ์เริ่มเพิ่มขึ้น . ท้ายที่สุดแล้ว ประชากรที่ลดลง เมื่อถึงขนาดขั้นต่ำสุด จะกลายเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม นั่นคือจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น อัตราการเกิดในประชากรดังกล่าวจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเมื่อถึงจุดหนึ่งจะทำให้อัตราการตายเท่ากัน กล่าวคือ ประชากรจะคงที่ในช่วงเวลาสั้นๆ ในจำนวนประชากรที่ลดลง คนสูงอายุจะมีอำนาจเหนือกว่า ไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้อย่างเข้มข้นอีกต่อไป โครงสร้างอายุนี้บ่งบอกถึงสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

1. ช่องทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต แนวคิด และคำจำกัดความ ที่อยู่อาศัย. การจัดนิเวศน์วิทยาร่วมกัน ช่องนิเวศวิทยาของมนุษย์

สัตว์ พืช หรือจุลินทรีย์ทุกชนิดสามารถดำรงชีวิต หาอาหาร และสืบพันธุ์ได้ตามปกติเฉพาะในสถานที่ที่วิวัฒนาการได้ "กำหนด" ไว้เป็นเวลาหลายพันปี โดยเริ่มจากบรรพบุรุษของมัน เพื่อระบุปรากฏการณ์นี้ นักชีววิทยาจึงยืมมา ศัพท์จากสถาปัตยกรรม - คำว่า "เฉพาะ"และพวกเขาเริ่มพูดว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะทางนิเวศน์ของตัวเองในธรรมชาติซึ่งมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

ช่องทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต- นี่คือผลรวมของข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับสภาพแวดล้อม (องค์ประกอบและระบบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม) และสถานที่ที่เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้หรือชุดลักษณะทางชีวภาพและพารามิเตอร์ทางกายภาพของสภาพแวดล้อมทั้งชุดที่กำหนดเงื่อนไขการดำรงอยู่ ของสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงของพลังงาน การแลกเปลี่ยนข้อมูลกับสิ่งแวดล้อม และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

แนวคิดของช่องทางนิเวศน์มักจะใช้เมื่อใช้ความสัมพันธ์ของสายพันธุ์ที่คล้ายคลึงกันทางนิเวศวิทยาซึ่งอยู่ในระดับโภชนาการเดียวกัน คำว่า "ช่องทางนิเวศน์" ถูกเสนอโดย J. Grinnell ในปี 1917เพื่อระบุลักษณะการกระจายพันธุ์เชิงพื้นที่ กล่าวคือ ช่องนิเวศน์ถูกกำหนดให้เป็นแนวคิดที่ใกล้กับแหล่งที่อยู่อาศัย ซี. เอลตันกำหนดช่องนิเวศน์เป็นตำแหน่งของสายพันธุ์ในชุมชน โดยเน้นความสำคัญพิเศษของความสัมพันธ์ทางโภชนาการ ช่องสามารถจินตนาการได้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่หลายมิติในจินตนาการ (ไฮเปอร์วอลุ่ม) ซึ่งแต่ละมิติสอดคล้องกับปัจจัยที่จำเป็นสำหรับสายพันธุ์ ยิ่งพารามิเตอร์แตกต่างกันมากเท่าไร เช่น ความสามารถในการปรับตัวของสายพันธุ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง ยิ่งช่องของมันกว้างขึ้นเท่านั้น ช่องยังสามารถเพิ่มขึ้นได้ในกรณีที่การแข่งขันอ่อนแอลง

ถิ่นที่อยู่ของสายพันธุ์- นี่คือพื้นที่ทางกายภาพที่ถูกครอบครองโดยสายพันธุ์ สิ่งมีชีวิต ชุมชน โดยถูกกำหนดโดยเงื่อนไขทั้งหมดของสภาพแวดล้อมทางชีวภาพและทางชีวภาพที่รับรองวงจรการพัฒนาทั้งหมดของบุคคลในสายพันธุ์เดียวกัน

ถิ่นที่อยู่อาศัยของชนิดพันธุ์สามารถกำหนดได้ดังนี้ "ช่องเชิงพื้นที่"

ตำแหน่งหน้าที่ในชุมชนในเส้นทางการแปรรูปสสารและพลังงานระหว่างโภชนาการเรียกว่า ช่องโภชนาการ.

หากพูดเป็นรูปเป็นร่างหากที่อยู่อาศัยนั้นเป็นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ที่กำหนดช่องทางโภชนาการก็เป็นอาชีพบทบาทของสิ่งมีชีวิตในที่อยู่อาศัยของมัน

การรวมกันของพารามิเตอร์เหล่านี้และพารามิเตอร์อื่น ๆ มักเรียกว่าช่องทางนิเวศวิทยา

ช่องนิเวศวิทยา(จากช่องฝรั่งเศส - ช่องในผนัง) - สถานที่แห่งนี้ถูกครอบครองโดยสายพันธุ์ทางชีวภาพในชีวมณฑลไม่เพียงแต่รวมถึงตำแหน่งในอวกาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสถานที่ในด้านโภชนาการและการมีปฏิสัมพันธ์อื่น ๆ ในชุมชนราวกับว่า "อาชีพ" ของสายพันธุ์

ช่องนิเวศพื้นฐาน(ศักยภาพ) เป็นช่องทางนิเวศที่สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่มีการแข่งขันจากสายพันธุ์อื่น

ช่องทางนิเวศวิทยาที่ตระหนักได้ (จริง) –ช่องนิเวศน์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของช่องพื้นฐาน (ศักยภาพ) ที่สายพันธุ์สามารถปกป้องได้ในการแข่งขันกับสายพันธุ์อื่น

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ ช่องของทั้งสองสายพันธุ์แบ่งออกเป็นสามประเภท: ช่องนิเวศน์ที่ไม่อยู่ติดกัน ซอกสัมผัสแต่ไม่ทับซ้อนกัน ช่องที่สัมผัสและทับซ้อนกัน

มนุษย์เป็นหนึ่งในตัวแทนของอาณาจักรสัตว์ ซึ่งเป็นสายพันธุ์ทางชีววิทยาของกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แม้ว่าจะมีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการ (ความฉลาด, คำพูดที่ชัดเจน, กิจกรรมด้านแรงงาน, ชีวสังคม ฯลฯ ) แต่ก็ไม่ได้สูญเสียสาระสำคัญทางชีวภาพและกฎทางนิเวศวิทยาทั้งหมดนั้นใช้ได้ในระดับเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ . ผู้ชายคนนั้นก็มีของเขาเอง ซึ่งมีเฉพาะเขาเท่านั้น ช่องนิเวศวิทยาพื้นที่เฉพาะของบุคคลนั้นมีจำกัดมาก เนื่องจากเป็นสายพันธุ์ทางชีววิทยา มนุษย์สามารถมีชีวิตอยู่ได้เฉพาะในผืนดินของแถบเส้นศูนย์สูตรเท่านั้น (เขตร้อน กึ่งเขตร้อน) ซึ่งเป็นที่ซึ่งตระกูลมนุษย์ Hominid ถือกำเนิดขึ้น

1. กำหนดกฎพื้นฐานของเกาส์ “รูปแบบชีวิต” คืออะไร? รูปแบบทางนิเวศน์ (หรือชีวิต) ใดที่มีความโดดเด่นในหมู่ผู้อยู่อาศัยในสิ่งแวดล้อมทางน้ำ?

ทั้งในโลกพืชและสัตว์ มีการแข่งขันกันอย่างกว้างขวางมาก มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพวกเขา

กฎของเกาส์ (หรือแม้แต่กฎหมาย):ทั้งสองสายพันธุ์ไม่สามารถครอบครองช่องนิเวศน์เดียวกันพร้อมกันได้และดังนั้นจึงจำเป็นต้องย้ายกันและกัน

ในการทดลองครั้งหนึ่ง Gause ได้เพาะพันธุ์ ciliates สองประเภท - Paramecium caudatum และ Paramecium aurelia พวกเขาได้รับแบคทีเรียชนิดหนึ่งเป็นอาหารซึ่งไม่ได้แพร่พันธุ์เมื่อมีพารามีเซียม หากปลูกซิกมอยด์แต่ละประเภทแยกกัน ประชากรของพวกมันก็จะเติบโตตามเส้นโค้งซิกมอยด์ทั่วไป (a) ในกรณีนี้ จำนวนพารามีเซียจะพิจารณาจากปริมาณอาหาร แต่เมื่อพวกเขาอยู่ร่วมกัน Paramecia ก็เริ่มแข่งขันกันและ P. aurelia ก็เข้ามาแทนที่คู่แข่งอย่างสมบูรณ์ (b)

ข้าว. การแข่งขันระหว่างสองสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดของ ciliates ครอบครองช่องทางนิเวศทั่วไป ก – พารามีเซียมคอดาทัม; ข – พี ออเรเลีย 1. – ในวัฒนธรรมเดียว 2. – ในวัฒนธรรมผสมผสาน

เมื่อ ciliates เติบโตร่วมกัน หลังจากนั้นไม่นานก็เหลือเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ciliates ไม่ได้โจมตีบุคคลประเภทอื่นและไม่ปล่อยสารที่เป็นอันตราย คำอธิบายก็คือชนิดพันธุ์ที่ศึกษามีอัตราการเติบโตต่างกัน สายพันธุ์ที่สืบพันธุ์เร็วที่สุดชนะการแข่งขันด้านอาหาร

เมื่อทำการผสมพันธุ์ P. caudatum และ P. bursariaไม่มีการกระจัดดังกล่าวเกิดขึ้น ทั้งสองชนิดอยู่ในภาวะสมดุล โดยชนิดหลังกระจุกตัวอยู่ที่ด้านล่างและผนังของเรือ และชนิดแรกอยู่ในพื้นที่ว่าง กล่าวคือ ในช่องทางนิเวศที่แตกต่างกัน การทดลองกับ ciliates ประเภทอื่นได้แสดงให้เห็นรูปแบบของความสัมพันธ์ระหว่างเหยื่อและผู้ล่า

หลักการของโกโซซ์เรียกว่าเป็นหลักการ การแข่งขันยกเว้น. หลักการนี้นำไปสู่การแยกทางนิเวศของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดหรือทำให้ความหนาแน่นลดลงเมื่อพวกมันสามารถอยู่ร่วมกันได้ อันเป็นผลมาจากการแข่งขัน มีสายพันธุ์หนึ่งถูกแทนที่ หลักการของเกาส์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแนวคิดเฉพาะกลุ่ม และยังบังคับให้นักนิเวศวิทยาต้องค้นหาคำตอบสำหรับคำถามจำนวนหนึ่ง เช่น สัตว์ชนิดเดียวกันอยู่ร่วมกันได้อย่างไร จะหลีกเลี่ยงการกีดกันทางการแข่งขันได้อย่างไร?

รูปแบบชีวิตของเผ่าพันธุ์ -นี่เป็นความซับซ้อนที่ได้รับการพัฒนาในอดีตของคุณสมบัติทางชีวภาพ สรีรวิทยา และสัณฐานวิทยา ซึ่งกำหนดการตอบสนองบางอย่างต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

ในบรรดาผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ (ไฮโดรไบโอออนต์) การจำแนกประเภทจะแยกแยะรูปแบบชีวิตดังต่อไปนี้

1.นิวสตัน(จากภาษากรีก นิวสตัน - สามารถว่ายน้ำได้) – กลุ่มสิ่งมีชีวิตในทะเลและน้ำจืดที่อาศัยอยู่ใกล้ผิวน้ำ , ตัวอย่างเช่น ลูกน้ำยุง โปรโตซัวหลายชนิด แมลงน้ำสไตรเดอร์ และในบรรดาพืชต่างๆ ก็มีแหนที่รู้จักกันดี

2. อาศัยอยู่ใกล้กับผิวน้ำมากขึ้น แพลงก์ตอน

แพลงก์ตอน(จากภาษากรีกแพลงก์ทอส - ทะยาน) - สิ่งมีชีวิตลอยน้ำที่มีความสามารถในการเคลื่อนไหวในแนวตั้งและแนวนอนตามการเคลื่อนที่ของมวลน้ำเป็นหลัก ไฮไลท์ แพลงก์ตอนพืช- สาหร่ายลอยอิสระสังเคราะห์แสงและ แพลงก์ตอนสัตว์- สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็ก หอยและตัวอ่อนของปลา แมงกะพรุน ปลาตัวเล็ก

3.เน็กตัน(จากภาษากรีก nektos - ลอยตัว) - สิ่งมีชีวิตที่ลอยได้อย่างอิสระสามารถเคลื่อนไหวในแนวตั้งและแนวนอนได้อย่างอิสระ เน็กตันอาศัยอยู่ในแถวน้ำ - เหล่านี้คือปลาในทะเลและมหาสมุทร สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ แมลงน้ำขนาดใหญ่ สัตว์จำพวกครัสเตเชียน สัตว์เลื้อยคลาน (งูทะเลและเต่า) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: สัตว์จำพวกวาฬ (ปลาโลมาและปลาวาฬ) และสัตว์จำพวกพินนิเพด (แมวน้ำ)

4. เพอริไฟตัน(จากภาษากรีก peri - รอบ, เกี่ยวกับ, ไฟตัน - พืช) - สัตว์และพืชที่ติดอยู่กับลำต้นของพืชที่สูงขึ้นและลอยขึ้นเหนือด้านล่าง (หอย, โรติเฟอร์, ไบรโอซัว, ไฮดรา ฯลฯ )

5. สัตว์หน้าดิน (จากภาษากรีก สัตว์หน้าดิน - ความลึก, ก้น) - สิ่งมีชีวิตด้านล่างที่มีวิถีชีวิตแบบติดกันหรืออิสระ รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในความหนาของตะกอนด้านล่าง เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นสัตว์จำพวกหอย พืชชั้นล่างบางชนิด ตัวอ่อนของแมลงคลาน และหนอน ชั้นล่างสุดเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่กินเศษซากที่เน่าเปื่อยเป็นส่วนใหญ่

1. biocenosis, biogeocenosis, agrocenosis คืออะไร? โครงสร้างของไบโอจีโอซีโนซิส ใครเป็นผู้ก่อตั้งหลักคำสอนเรื่อง biocenosis? ตัวอย่างของไบโอจีโอซีโนส

ไบโอซีโนซิส(จากภาษากรีก koinos - ประวัติทั่วไป - ชีวิต) เป็นชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งประกอบด้วยพืช (phytocenosis) สัตว์ (zoocenosis) จุลินทรีย์ (microbocenosis) ปรับให้เข้ากับการอยู่ร่วมกันในดินแดนที่กำหนด

แนวคิดของ “biocenosis” –มีเงื่อนไขเนื่องจากสิ่งมีชีวิตไม่สามารถอยู่นอกสภาพแวดล้อมได้ แต่สะดวกในการใช้ในกระบวนการศึกษาความสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาระหว่างสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับพื้นที่ ทัศนคติต่อกิจกรรมของมนุษย์ ระดับความอิ่มตัว ประโยชน์ ฯลฯ แยกแยะ biocenoses ของที่ดิน น้ำ ธรรมชาติและมนุษย์ อิ่มตัวและไม่อิ่มตัว สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์

Biocenoses เช่นเดียวกับประชากร -นี่คือระดับองค์กรแห่งชีวิตเหนือสิ่งมีชีวิต แต่มีอันดับสูงกว่า

ขนาดของกลุ่ม biocenotic นั้นแตกต่างกัน- เหล่านี้เป็นชุมชนขนาดใหญ่ที่มีไลเคนไลเคนบนลำต้นของต้นไม้หรือตอไม้ที่เน่าเปื่อย แต่ยังเป็นแหล่งประชากรของสเตปป์ ป่า ทะเลทราย ฯลฯ

ชุมชนของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า biocenosis และเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาชุมชนของสิ่งมีชีวิต - ชีวชีวเคมี.

วี.เอ็น. ซูคาเชฟคำนี้ถูกเสนอ (และเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป) เพื่อแสดงถึงชุมชน ไบโอจีโอซีโนซิส(จากภาษากรีก ประวัติ – ชีวิต ภูมิศาสตร์ – โลก ซีโนซิส – ชุมชน) - นี่คือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะของพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่กำหนด

โครงสร้างของ biogeocenosis ประกอบด้วยสององค์ประกอบ ชีวภาพ –ชุมชนสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ (biocenosis) – และไม่มีชีวิต –ชุดของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต (อีโคโทปหรือไบโอโทป)

ช่องว่างที่มีเงื่อนไขที่เป็นเนื้อเดียวกันไม่มากก็น้อยซึ่งครอบครอง biocenosis เรียกว่า biotope (topis - place) หรือ ecotope

อีโคท็อปประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก: ภูมิอากาศชั้นยอด- สภาพภูมิอากาศในทุกรูปแบบและ เอดาโฟป(จากภาษากรีก edaphos - ดิน) - ดิน, ความโล่งใจ, น้ำ

ไบโอจีโอซีโนซิส= ไบโอซีโนซิส (ไฟโตซีโนซิส+โซซีโนซิส+ไมโครโบซีโนซิส)+ไบโอโทป (ไคลิมาโทป+เอดาโฟป)

ไบโอจีโอซีโนส –สิ่งเหล่านี้เป็นการก่อตัวตามธรรมชาติ (ประกอบด้วยองค์ประกอบ "ภูมิศาสตร์" - โลก ) .

ตัวอย่าง ไบโอจีโอซีโนสอาจมีสระน้ำ ทุ่งหญ้า ป่าเบญจพรรณ หรือป่าเดี่ยวก็ได้ ที่ระดับ biogeocenosis กระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงานและสสารทั้งหมดเกิดขึ้นในชีวมณฑล

โรคอะโกรซีโนซิส(จากภาษาละติน agraris และภาษากรีก koikos - ทั่วไป) - ชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์และดูแลรักษาโดยเขาโดยให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น (ผลผลิต) ของพืชหรือสัตว์ที่เลือกตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป

Agrocenosis แตกต่างจาก biogeocenosisองค์ประกอบหลัก. ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่ได้รับการสนับสนุนจากมนุษย์ เนื่องจากเป็นชุมชนสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์

1. แนวคิดเรื่อง "ระบบนิเวศ" หลักสามประการของการทำงานของระบบนิเวศ

ระบบนิเวศน์- หนึ่งในแนวคิดที่สำคัญที่สุดของนิเวศวิทยาเรียกสั้น ๆ ว่าระบบนิเวศ

ระบบนิเวศ(จากภาษากรีก oikos - ที่อยู่อาศัยและระบบ) คือชุมชนของสิ่งมีชีวิตใด ๆ พร้อมกับที่อยู่อาศัยของพวกมัน เชื่อมต่อกันภายในด้วยระบบความสัมพันธ์ที่ซับซ้อน

ระบบนิเวศ -สิ่งเหล่านี้คือการเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตเหนือสิ่งมีชีวิต รวมถึงสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต (เฉื่อย) ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กัน โดยที่ไม่สามารถรักษาชีวิตบนโลกของเราไว้ได้ นี่คือชุมชนของสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์และสภาพแวดล้อมอนินทรีย์

ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดระบบนิเวศซึ่งกันและกันและที่อยู่อาศัยของพวกมัน มวลรวมที่พึ่งพาซึ่งกันและกันจะมีความแตกต่างกันในระบบนิเวศใด ๆ ทางชีวภาพ(สิ่งมีชีวิต) และ ไม่มีชีวิต(ธรรมชาติเฉื่อยหรือไม่มีชีวิต) ตลอดจนปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ ความชื้นและอุณหภูมิ ความดันบรรยากาศ) ปัจจัยทางมานุษยวิทยาและคนอื่น ๆ.

สู่องค์ประกอบทางชีวภาพของระบบนิเวศซึ่งรวมถึงสารอนินทรีย์ เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ แร่ธาตุ สารอินทรีย์ที่พบส่วนใหญ่ในดิน เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน สารฮิวมิก ฯลฯ ซึ่งเข้าสู่ดินหลังการตายของสิ่งมีชีวิต

ไปจนถึงองค์ประกอบทางชีวภาพของระบบนิเวศรวมถึงผู้ผลิต ออโตโทรฟ (พืช สารสังเคราะห์ทางเคมี) ผู้บริโภค (สัตว์) และสารทำลายล้าง สารย่อยสลาย (สัตว์ แบคทีเรีย เชื้อรา)

โรงเรียนสรีรวิทยาคาซาน เอฟ.วี. Ovsyannikov, N.O. Kovalevsky, N.A. มิสลาฟสกี้, A.V. คิเบียคอฟ

ในกระบวนการวิวัฒนาการ ภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเลือกรูปแบบที่เหมาะสมกับสภาพท้องถิ่นมากที่สุด บุคคลที่คล้ายคลึงกันซึ่งโดดเด่นด้วยความสม่ำเสมอของลักษณะฟีโนไทป์ของพวกเขาจะกระจุกตัวอยู่ภายในประชากร ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เมื่อศึกษาประชากร เราจะประทับใจกับความคล้ายคลึงกันของรูปร่างหน้าตาของแต่ละบุคคล ทั้งขนาด สี และลักษณะอื่น ๆ แต่สิ่งที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือในสภาพความเป็นอยู่ประเภทเดียวกันซึ่งเป็นลักษณะของประชากรที่กำหนด สัตว์จะพัฒนาปฏิกิริยากลุ่มที่เป็นเนื้อเดียวกันต่ออิทธิพลภายนอก การปรากฏตัวของปฏิกิริยาดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความสมบูรณ์ของประชากร อันที่จริง หากสมาชิกแต่ละคนมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกันต่อสิ่งเร้าเดียวกัน แน่นอนว่าไม่ใช่แบบศูนย์กลางศูนย์กลาง แต่แนวโน้มแบบแรงเหวี่ยงจะมีอิทธิพลเหนือประชากร ต้องขอบคุณการตอบสนองแบบกลุ่ม ประชากรจึงทำหน้าที่โดยรวมเป็นหนึ่งเดียว แน่นอนว่าสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นไม่ได้หมายความว่าความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อมจะถูกกำจัดในประชากร ยังคงมีบทบาทสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีพลวัต

ในโลกของสัตว์และพืช มีอุปกรณ์ต่าง ๆ มากมายที่อำนวยความสะดวกในการติดต่อระหว่างบุคคล S. A. Severtsov ในปี 1951 เสนอให้เรียกการปรับตัวร่วมกันดังกล่าวภายในความสอดคล้องของสายพันธุ์ ตรงกันข้ามกับการปรับตัวร่วม - การปรับตัวระหว่างสายพันธุ์ ความสอดคล้องเป็นคุณลักษณะของทุกสายพันธุ์และตามจำนวนประชากรของสายพันธุ์ด้วย ต้องขอบคุณพวกเขาที่รักษาความสมบูรณ์ของสายพันธุ์และประชากรแต่ละบุคคลไว้ ดังนั้นลักษณะของสัณฐานวิทยา นิเวศวิทยา และพฤติกรรมที่รับประกันการพบปะของเพศ การผสมพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จ การสืบพันธุ์ และการเลี้ยงดูลูกจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง นี่เป็นการดัดแปลงหลักที่ซับซ้อนซึ่งรับประกันความต่อเนื่องของสายพันธุ์ในซีรีส์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด ที่นี่การเลือกเพศที่ศึกษาโดยดาร์วินมีบทบาทอย่างมากซึ่งไม่เพียงขึ้นอยู่กับความสำเร็จของการประชุมทางเพศเท่านั้น แต่การผสมพันธุ์ก่อนอื่นคือตัวแทนที่ดีที่สุดของสายพันธุ์ที่กำหนดเนื่องจากความมีชีวิตของทั้งสอง ชนิดพันธุ์และประชากรแต่ละรายไม่เพียงแต่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เท่านั้น แต่ยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นด้วย

เพื่อเป็นตัวอย่างของความสอดคล้องกันนี้ S. A. Severtsov ศึกษาโครงสร้างของเขากวางของกวางชนิดต่างๆ และสัตว์ชนิดหนึ่งอื่น ๆ เขาแสดงให้เห็นอย่างน่าเชื่อว่าอาวุธที่ดูน่าเกรงขามนี้มีโครงสร้างที่ลดความเสี่ยงต่อตัวผู้ชนิดเดียวกันและทำให้เกิดการปะทะกันในช่วงฤดูผสมพันธุ์ซึ่งมีลักษณะเด่นในทัวร์นาเมนต์ซึ่งไม่ได้กีดกันเขาที่มีนัยสำคัญในการป้องกันแบบเดียวกัน (รูปที่ .72)

ข้าว. 72. การต่อสู้กับกวางแดงตัวผู้ (หลัง: Severtsov, 1951)

อาการที่สำคัญที่สุดของชีวิตกลุ่มของสัตว์ ได้แก่ พลวัตของประชากร ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างที่ซับซ้อน รวมถึงปัจจัยทางชีวธรณีวิทยาด้วย ดังนั้นปัญหาที่ซับซ้อนทั้งหมดนี้จะถูกกล่าวถึงต่อไปในบทเกี่ยวกับชีวธรณีวิทยา ที่นี่เราจะมุ่งเน้นไปที่บางแง่มุมของประชากร เนื่องจากมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสภาวะสมดุลของประชากรและทำหน้าที่เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการปรับตัวของกลุ่ม

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักสัตววิทยาได้มองเห็นสาเหตุของความผันผวนของประชากรโดยหลักมาจากผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมภายนอกต่างๆ (ภูมิอากาศ สิ่งมีชีวิต ฯลฯ) ต่อการสืบพันธุ์และการตายของสัตว์ ในช่วงทศวรรษที่ 50-60 การศึกษาเชิงทดลองและภาคสนามเกี่ยวกับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิดจนถึงและรวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เผยให้เห็นถึงอิทธิพลอันลึกซึ้งของกลไกการกำกับดูแลภายในประชากรที่มีต่อการเจริญพันธุ์ของพวกมัน ตัวอย่างที่ชัดเจนสามารถเห็นได้จากการทดลองที่น่าเชื่อของ A. Nicholson กับแมลงวันซากศพสีเขียว (Lucilia cuprina) ซึ่งแสดงให้เห็นว่า
ว่าแม้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุดของการดำรงอยู่ (โดยเฉพาะโภชนาการ) ในประชากรห้องปฏิบัติการของตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของแมลงชนิดนี้ก็ไม่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องหรือสถานะที่มั่นคงของตัวเลข แต่สังเกตความผันผวนของวัฏจักร (รูปที่ 73) ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความผันผวนเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากสิ่งใดนอกจากกลไกการกำกับดูแลที่กล่าวข้างต้น ซึ่งดำเนินการขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากร เมื่ออย่างหลังเพิ่มขึ้นมากเกินไป “ผลกระทบโดยรวม” จะเริ่มส่งผลกระทบต่อสภาพของสัตว์ ซึ่งแตกต่างจาก “ผลกระทบกลุ่ม” ที่ทำหน้าที่เชิงลบ กระตุ้นการแข่งขันและแม้แต่การกินเนื้อคน (รูปที่ 74) เช่น การกินบุคคลที่อยู่ในกลุ่ม ชนิดเดียวกันหรือจำนวนประชากรจนถึงลูกของมันเอง

ข้าว. 73. ความผันผวนของจำนวนแมลงวันซากศพสีเขียว (แต่: Dazho, 1975)
1 - ประชากรผู้ใหญ่; 2 - จำนวนไข่ที่วางต่อวัน

ข้าว. 74. การพึ่งพาอาศัยกันของการกินเนื้อของหนอนใยอาหารขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับไข่ของมันต่อความหนาแน่นของประชากร (หลัง: Dazho, 1975)

ในบางกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเลี้ยงสัตว์ทดลอง การกินเนื้อคนถือเป็นพยาธิสภาพ นี่เป็นข้อเท็จจริงที่พบบ่อยเกี่ยวกับการกินกระต่าย ลูกหนู และแฮมสเตอร์ของสัตว์ที่โตเต็มวัย - พ่อแม่ของพวกมัน ซึ่งเป็นผลมาจากการดูแลและการให้อาหารที่ไม่เหมาะสม แน่นอนว่าสถานการณ์ที่คล้ายกันสามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

การกินเนื้อคนไม่ใช่เรื่องแปลกในฝูงสัตว์และนกนักล่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปีที่หิวโหยและมีพัฒนาการที่ไม่สม่ำเสมอของลูกสัตว์และลูกไก่แต่ละตัว (รูปที่ 75) ผู้อ่อนแอที่สุดมักจะถูกทำลายโดยผู้ที่แข็งแกร่งกว่า และบางครั้งโดยพ่อแม่ ซึ่งมีความสำคัญในการปรับตัวสำหรับประชากรโดยรวม ปล่อยให้บุคคลที่มีชีวิตรอดมากที่สุด

ข้าว. 75. พัฒนาการของลูกไก่ไม่สม่ำเสมอในนกเค้าแมวหูสั้นตัวเดียว รูปถ่าย

การบริโภคลูกปลารุ่นเยาว์จำนวนมากในช่วงหลายปีที่มีการเก็บเกี่ยวครั้งใหญ่นั้นขึ้นชื่อในเรื่องปลาต่างๆ เช่น ปลาหลอมเหลว ปลาคอด ปลาคอดหญ้าฝรั่น ฯลฯ ในด้านโภชนาการของปลาแมคเคอเรลญี่ปุ่นในช่วงวางไข่ แต่เมื่อมีจำนวนพวกมันสูงเท่านั้น ไข่ของพวกมันจะมีบทบาทสำคัญเท่านั้น บทบาท.

ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิด การกินเนื้อคนไม่ได้เป็นเพียงเหตุการณ์ปกติเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการดำรงอยู่ของพวกมัน และนำไปสู่การเกิดการปรับตัวที่แปลกประหลาด ดังนั้นการกินเนื้อคนจึงเป็นลักษณะของหนอนผีเสื้อในฤดูหนาว มันถูกทำให้เป็นกลางด้วยความจริงที่ว่าผีเสื้อวางไข่โดยลำพังหรือเป็นกลุ่มเล็ก ๆ ดังนั้นตัวหนอนจึงถูกบังคับให้ใช้ชีวิตอย่างโดดเดี่ยว การกินเนื้อคนนั้นพบได้ในตัวแทนของคำสั่งปลาหลายคำสั่ง (รวมถึงที่กล่าวถึงข้างต้น); ยิ่งไปกว่านั้น ในหลายสายพันธุ์ ลูกของมันเองก็ถือเป็นอาหารหลักด้วยซ้ำ ลักษณะทางชีววิทยานี้ทำให้สัตว์บางชนิดย่อยของปลาคอนทั่วไป (สัตว์นักล่าทั่วไป) ดำรงอยู่ได้ตามปกติในแหล่งน้ำซึ่งไม่มีปลาสายพันธุ์อื่นที่เกาะคอนสามารถกินเป็นอาหารได้ เป็นผลให้ห่วงโซ่อาหารที่นี่เรียบง่ายและสั้นลงอย่างมาก มีผู้บริโภคเพียงสองลิงก์เท่านั้น: แพลงก์ตอนพืช-แพลงก์ตอนสัตว์-คอน ผู้บริโภคลำดับที่ 2 แบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ซึ่งแตกต่างกันไปตามอายุ ขนาด และความต้องการทางโภชนาการ ได้แก่ ปลาคอนวัยอ่อน การให้อาหารแพลงก์ตอนสัตว์ และปลาที่โตเต็มวัยซึ่งอาศัยอยู่ในตัวอ่อนเหล่านี้ ตัวอย่างที่น่าสนใจของความสัมพันธ์ประเภทนี้คือคอนบัลคาช ลูกอ่อนของมันเองคิดเป็นประมาณ 80% ของอาหารทั้งหมด ดังนั้น บุคคลที่เป็นผู้ใหญ่ไม่เพียงแต่ดำรงอยู่ได้เท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันก็จำกัดขนาดประชากรและรักษาสมดุลทางนิเวศที่จำเป็น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในแหล่งกักเก็บแบบปิดที่มีทรัพยากรชีวิตจำกัด ซึ่งการสืบพันธุ์ของสัตว์นักล่าที่มากเกินไปจะส่งผลเสียตามมา

การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับพลวัตของประชากรของสัตว์ฟันแทะที่มีลักษณะคล้ายหนูหลายสายพันธุ์ ทำให้สามารถสร้างรูปแบบที่แทบจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ ในช่วงที่ประชากรหนาแน่นที่สุด ซึ่งดูเหมือนจะบ่งบอกถึงความเจริญรุ่งเรือง กลไกที่ขัดขวางการเจริญพันธุ์จะเริ่มดำเนินการ ในขณะเดียวกัน ผู้หญิงจำนวนมากขึ้นยังคงเป็นหมัน สตรีมีครรภ์ให้กำเนิดลูกน้อยลงเรื่อยๆ เปอร์เซ็นต์ของตัวเมียในกลุ่มนี้ลดลง และเป็นผลให้อัตราการเจริญพันธุ์โดยรวมของประชากรลดลงอย่างต่อเนื่อง

ปรากฏการณ์นี้ประกอบกับอัตราการเสียชีวิตที่เพิ่มขึ้น นำไปสู่ความจริงที่ว่าแม้ในสภาพแวดล้อมที่มั่นคง ขนาดประชากรก็เริ่มลดลงจนกระทั่งเกิดภาวะซึมเศร้า ในขั้นตอนนี้ ผลกระทบของกลไกการกำกับดูแลไม่ได้มุ่งไปที่การยับยั้งอีกต่อไป แต่มุ่งไปที่การกระตุ้นการสืบพันธุ์ ภาวะเจริญพันธุ์ของสตรีแต่ละคนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เกือบทั้งหมดเริ่มสืบพันธุ์และมีลูกเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีตัวเมียจำนวนมาก เป็นผลให้อัตราการเจริญพันธุ์โดยรวมของประชากรทั้งหมดเพิ่มขึ้น หลังจากสิ้นสุดวงจรดังกล่าว ประชากรจะประสบกับผลยับยั้งอีกครั้ง โดยลดความเข้มของการสืบพันธุ์ และภาพรวมทั้งหมดจะถูกทำซ้ำครั้งแล้วครั้งเล่า

มีหลายปัจจัยที่รองรับกระบวนการแบบวนรอบที่อธิบายไว้ ในหมู่พวกเขาระบบต่อมใต้สมอง - suprarenal ของต่อมไร้ท่อมีบทบาทสำคัญมากนั่นคือความเข้มข้นของการปล่อยอะดรีนาลีนเข้าสู่กระแสเลือด ในสภาวะที่มีประชากรหนาแน่นมากเกินไป สัตว์จะเกิดภาวะเครียด (ออกแรงมากเกินไป) ในที่สุด โรคช็อกก็มีบทบาทในการยับยั้ง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสัตว์ฟันแทะสื่อสารกันอย่างใกล้ชิดเกินไป เมื่อพวกมันตกอยู่ในสภาวะตื่นเต้นมากเกินไป กลายเป็นความก้าวร้าวโดยตรงต่อกันเนื่องจากขาดอาหาร ที่พักอาศัย พื้นที่ว่าง และทรัพยากรที่สำคัญอื่นๆ สถานการณ์ทั้งหมดนี้ระงับภาวะเจริญพันธุ์ ยับยั้งการเติบโตของประชากร และส่งผลให้ความหนาแน่นลดลงในพื้นที่ที่กำหนด กระบวนการนี้สามารถตัดสินได้ในระดับหนึ่งโดยแผนภาพที่แนบมาของสมมติฐานของพลวัตของประชากรโดยนักนิเวศวิทยาชาวอังกฤษ D. Chitty (รูปที่ 76)

ข้าว. 76. โครงการสมมติฐานพลวัตของประชากรโดย D. Chitti (หลัง: Chernyavsky, 1975)

ความดกของไข่ในประชากรสปีชีส์จะแตกต่างกันไปอย่างมากภายใต้สถานการณ์ทางนิเวศวิทยาและจริยธรรมที่แตกต่างกัน จากข้อมูลของ T.V. Koshkina ในบรรดาหนูพุกแดงในไทกาของภูมิภาคเคเมโรโว ในช่วงหลายปีที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง ตัวเมียอายุต่ำกว่าปีเช่นผู้ที่เกิดในปีที่กำหนดจะไม่แพร่พันธุ์เลย ในช่วงที่ประชากรซึมเศร้า ไม่เพียงแต่ผู้หญิงที่เป็นผู้ใหญ่ทุกคนจะให้กำเนิดลูกหลานเท่านั้น แต่ยังมากกว่า 62% ของลูกวัยปีด้วย นอกจากนี้ พวกมันมีวุฒิภาวะทางเพศเร็วผิดปกติ ดังนั้นบางตัวจึงสามารถออกลูกได้ 2-3 ตัวในช่วงฤดูร้อน ดังนั้นในช่วงที่ประชากรลดลง ประชากรดูเหมือนจะระดมความสามารถในการสืบพันธุ์และด้วยเหตุนี้ ประชากรจึงหลุดพ้นจากภาวะซึมเศร้า อย่างไรก็ตามควรระลึกไว้เสมอว่าสถานะของการกดขี่ที่ประชากรอาศัยอยู่ในช่วงชีวิตที่ไม่เอื้ออำนวยส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสัตว์ฟันแทะรุ่นต่อ ๆ ไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งเหล่านี้มีความต้านทานลดลงต่อผลกระทบด้านลบของสภาพความเป็นอยู่

ท้ายที่สุด จะต้องสังเกตว่าข้อควรพิจารณาข้างต้นมีลักษณะเป็นแผนผังอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน แม้แต่สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด รวมไปถึงแต่ละภูมิภาคด้วย

จำนวนปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นไปได้อาจมีไม่จำกัด แม้ว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจะมีอิทธิพลที่หลากหลายต่อสิ่งมีชีวิต แต่ก็สามารถระบุลักษณะทั่วไป (รูปแบบ) ของผลกระทบได้

ช่วงของการกระทำหรือโซนของความอดทน (ความอดทน) ของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมถูก จำกัด ด้วยค่าเกณฑ์ที่รุนแรง (จุดต่ำสุดและสูงสุด) ที่เป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ยิ่งช่วงของความผันผวนของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดสามารถดำรงอยู่ได้กว้างขึ้นเท่าใด ช่วงความอดทน (ความอดทน) ก็จะยิ่งกว้างขึ้นเท่านั้น

ตามขีดจำกัดความอดทนของสิ่งมีชีวิต โซนของกิจกรรมในชีวิตปกติ (สำคัญ) โซนของการกดขี่ (subethal) ตามด้วยขีดจำกัดล่างและบนของกิจกรรมชีวิตจะมีความโดดเด่น เกินขอบเขตเหล่านี้คือเขตอันตรายซึ่งสิ่งมีชีวิตเสียชีวิต จุดบนแกน x ที่สอดคล้องกับตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดของกิจกรรมที่สำคัญของร่างกาย (ค่าที่เหมาะสมที่สุดของปัจจัย) คือจุดที่เหมาะสมที่สุด

สภาพแวดล้อมที่ปัจจัยใดๆ (หรือทั้งสองอย่างรวมกัน) อยู่นอกเขตความสะดวกสบายและมีผลกระทบที่น่าหดหู่เรียกว่าสุดขั้ว

ปัจจัยไม่เท่ากันในแง่ของระดับผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้นเมื่อวิเคราะห์สิ่งเหล่านั้น สิ่งที่สำคัญที่สุดจะถูกเน้นเสมอ ปัจจัยที่จำกัดการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากความบกพร่องหรือส่วนเกินเมื่อเทียบกับความต้องการ (เนื้อหาที่เหมาะสมที่สุด) เรียกว่าการจำกัด ในแต่ละปัจจัยนั้นจะมีช่วงของความอดทน ซึ่งเกินกว่าที่ร่างกายไม่สามารถดำรงอยู่ได้ ดังนั้น ปัจจัยใดๆ ก็สามารถทำหน้าที่เป็นปัจจัยจำกัดได้หากไม่มีอยู่ ต่ำกว่าระดับวิกฤติ หรือเกินระดับสูงสุดที่เป็นไปได้

สำหรับการดำรงอยู่และความทนทานของสิ่งมีชีวิตปัจจัยที่มีอยู่ในปริมาณน้อยที่สุดมีความสำคัญอย่างยิ่ง แนวคิดนี้เป็นพื้นฐานของกฎขั้นต่ำ ซึ่งกำหนดโดยนักเคมีชาวเยอรมัน เจ. ลีบิก: “ความทนทานของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยจุดอ่อนที่สุดในห่วงโซ่ความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม”

ตัวอย่างเช่น: บนเกาะ Dikson ซึ่งไม่มีผึ้งบัมเบิลบี พืชตระกูลถั่วก็ไม่เติบโต การขาดความร้อนป้องกันการแพร่กระจายของพืชผลไม้บางชนิดไปทางเหนือ (พีช, วอลนัท)

จากการปฏิบัติเป็นที่ทราบกันดีว่าปัจจัยจำกัดไม่เพียงแต่เป็นความบกพร่องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยที่มากเกินไป เช่น ความร้อน แสงสว่าง น้ำ อีกด้วย ด้วยเหตุนี้ สิ่งมีชีวิตจึงมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าต่ำสุดทางนิเวศและค่าสูงสุดทางนิเวศ แนวคิดนี้แสดงออกมาครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน วี. เชลฟอร์ด ซึ่งเป็นพื้นฐานของกฎความอดทน: “ปัจจัยที่จำกัดในความเจริญรุ่งเรืองของสิ่งมีชีวิตอาจเป็นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำและสูงสุด ซึ่งเป็นช่วงระหว่างที่กำหนด จำนวนความอดทน (ความอดทน) ของสิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยที่กำหนด” ตามกฎหมายนี้ สามารถกำหนดบทบัญญัติได้หลายประการ กล่าวคือ:

สิ่งมีชีวิตอาจมีความทนทานต่อปัจจัยหนึ่งได้หลากหลายและมีช่วงที่แคบสำหรับอีกปัจจัยหนึ่ง

สิ่งมีชีวิตที่มีความทนทานต่อปัจจัยต่างๆ มากมายมักเป็นสิ่งมีชีวิตที่แพร่หลายที่สุด

หากเงื่อนไขสำหรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมประการหนึ่งไม่เหมาะสมสำหรับสายพันธุ์ ช่วงของความทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ อาจแคบลง

โดยปกติแล้วช่วงผสมพันธุ์จะมีความสำคัญ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายอย่างมักมีข้อจำกัด

แต่ละปัจจัยมีขีดจำกัดของอิทธิพลเชิงบวกต่อสิ่งมีชีวิต การกระทำของปัจจัยทั้งไม่เพียงพอและมากเกินไปส่งผลเสียต่อกิจกรรมในชีวิตของแต่ละบุคคล ยิ่งค่าเบี่ยงเบนจากค่าที่เหมาะสมไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งมากเท่าไร ผลการยับยั้งปัจจัยต่อร่างกายก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น รูปแบบนี้เรียกว่ากฎแห่งความเหมาะสม: “ สิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทมีค่าที่เหมาะสมที่สุดของการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและขีดจำกัดความอดทนของตัวเองซึ่งอยู่ระหว่างนั้นซึ่งเป็นที่ตั้งของระบบนิเวศที่เหมาะสมที่สุด”

ตัวอย่างเช่น: สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกในทุ่งทุนดราสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิอากาศได้ประมาณ 80°C (ตั้งแต่ +30 ถึง -50°C) สัตว์จำพวกกุ้งที่มีเปลือกแข็งในน้ำอุ่นไม่สามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิแม้เพียงเล็กน้อยได้ อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 23-29°C หรือประมาณ 6°C

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมไม่ได้กระทำเป็นรายบุคคล แต่เกิดขึ้นร่วมกัน ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยต่าง ๆ คือการเปลี่ยนแปลงความรุนแรงของหนึ่งในนั้นสามารถจำกัดขีดจำกัดของความอดทนให้แคบลงไปยังปัจจัยอื่นหรือในทางกลับกันเพิ่มได้

ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่เหมาะสมจะเพิ่มความทนทานต่อการขาดความชื้นและอาหาร ความร้อนจะทนได้ง่ายกว่าถ้าอากาศแห้งมากกว่าชื้น น้ำค้างแข็งรุนแรงโดยไม่มีลมสามารถทนต่อมนุษย์หรือสัตว์ได้ง่ายกว่า แต่ในสภาพอากาศที่มีลมแรงและมีน้ำค้างแข็งรุนแรงมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองสูงมาก ฯลฯ แต่ถึงแม้จะมีอิทธิพลร่วมกันของปัจจัยต่างๆ แต่ก็ยังไม่สามารถแทนที่ซึ่งกันและกันได้ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในกฎความเป็นอิสระของปัจจัยโดย V.R. วิลเลียมส์: “เงื่อนไขของชีวิตนั้นเท่าเทียมกัน ไม่มีปัจจัยใดในชีวิตที่สามารถแทนที่ด้วยสิ่งอื่นได้” ตัวอย่างเช่น ผลกระทบของความชื้น (น้ำ) ไม่สามารถแทนที่ด้วยผลกระทบของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือแสงแดดได้

3. แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต.

สภาพที่ไม่ซ้ำใครของสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตแต่ละอย่างเป็นตัวกำหนดความเป็นเอกลักษณ์ของสิ่งมีชีวิต ในกระบวนการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดได้มีการพัฒนาการปรับตัวเฉพาะทาง สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา พฤติกรรม และการปรับตัวอื่นๆ เพื่อการดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตและสภาวะเฉพาะต่างๆ

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเรียกว่าการปรับตัว พัฒนาขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยหลัก 3 ประการ ได้แก่ ความแปรปรวน พันธุกรรม และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (ประดิษฐ์) บนเส้นทางประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตได้รับการปรับให้เข้ากับปัจจัยหลักและปัจจัยรองเป็นระยะๆ

ปัจจัยหลักเป็นระยะคือปัจจัยที่มีอยู่ก่อนการเกิดขึ้นของชีวิต (อุณหภูมิ แสง กระแสน้ำ ฯลฯ) การปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยเหล่านี้สมบูรณ์แบบที่สุด ปัจจัยรองเป็นระยะเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงปัจจัยหลัก (ความชื้นในอากาศ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ อาหารจากพืช ขึ้นอยู่กับวัฏจักรและการพัฒนาของพืช ฯลฯ) ภายใต้สภาวะปกติ ควรมีเฉพาะปัจจัยเป็นระยะเท่านั้นในแหล่งที่อยู่อาศัย และไม่ใช่ - ปัจจัยเป็นระยะควรจะขาด

ปัจจัยที่ไม่เป็นระยะมีผลกระทบร้ายแรงทำให้เกิดการเจ็บป่วยหรือแม้กระทั่งการเสียชีวิตของสิ่งมีชีวิต มนุษย์เพื่อทำลายสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายต่อเขาเช่นแมลงแนะนำปัจจัยที่ไม่เป็นระยะ - ยาฆ่าแมลง

วิธีการปรับตัวหลัก:

เส้นทางที่ใช้งาน (ความต้านทาน) - เสริมสร้างความต้านทานเปิดใช้งานกระบวนการที่ช่วยให้สามารถทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่น การรักษาอุณหภูมิร่างกายให้คงที่โดยสัตว์เลือดอุ่น

เส้นทางที่ไม่โต้ตอบ (การยอมจำนน) คือการอยู่ใต้บังคับบัญชาของการทำงานที่สำคัญของร่างกายต่อการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม มันเป็นลักษณะของพืชและสัตว์เลือดเย็นทุกชนิดและมีการเจริญเติบโตและการพัฒนาที่ช้าลงซึ่งช่วยให้สามารถใช้ทรัพยากรได้อย่างประหยัดมากขึ้น

ในบรรดาสัตว์เลือดอุ่น (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก) การปรับตัวแบบพาสซีฟในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยนั้นถูกใช้โดยสายพันธุ์ที่ตกอยู่ในอาการทรมาน การจำศีล และการนอนหลับในฤดูหนาว

การหลีกเลี่ยงอิทธิพลที่ไม่พึงประสงค์ (การหลีกเลี่ยง) - การพัฒนาของวงจรชีวิตซึ่งขั้นตอนการพัฒนาที่อ่อนแอที่สุดจะเสร็จสิ้นในช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดของปี

ในสัตว์ - รูปแบบของพฤติกรรม: การเคลื่อนไหวของสัตว์ไปยังสถานที่ที่มีอุณหภูมิเอื้ออำนวยมากกว่า (การบิน การอพยพ) การเปลี่ยนแปลงระยะเวลาของกิจกรรม (การจำศีลในฤดูหนาว, พฤติกรรมออกหากินเวลากลางคืนในทะเลทราย); ฉนวนที่พักพิง, รังที่มีขนอ่อน, ใบไม้แห้ง, หลุมลึก ฯลฯ

ในพืช – การเปลี่ยนแปลงกระบวนการเจริญเติบโต ตัวอย่างเช่นการแคระแกร็นของพืชทุนดราช่วยในการใช้ความร้อนของชั้นดิน

ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย (การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การขาดความชื้น ฯลฯ) ในสภาวะที่การเผาผลาญลดลงอย่างรวดเร็วและไม่มีอาการที่มองเห็นได้ของชีวิตเรียกว่าแอนิเมชันที่ถูกระงับ (เมล็ด สปอร์ของแบคทีเรีย สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ฯลฯ .)

ช่วงของความสามารถในการปรับตัวของสายพันธุ์กับสภาพแวดล้อมต่างๆ นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยความจุทางนิเวศวิทยา (ความเป็นพลาสติก) (รูปที่ 3)

ไม่ใช่พลาสติกเชิงนิเวศน์เช่น สายพันธุ์ที่แข็งแกร่งต่ำเรียกว่า stenobionts (stenos - แคบ) - ปลาเทราท์, ปลาทะเลน้ำลึก, หมีขั้วโลก

พวกที่แข็งแกร่งกว่าคือ eurybionts (eurus - กว้าง) - หมาป่า, หมีสีน้ำตาล, กก

นอกจากนี้ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วสายพันธุ์ต่างๆ จะถูกปรับให้มีชีวิตอยู่ในช่วงของสภาวะที่กำหนด แต่ก็มีสถานที่ในช่วงของสายพันธุ์ที่มีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ประชากรแบ่งออกเป็นประเภทนิเวศน์ (subpopulations)

Ecotype คือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีคุณสมบัติปรับตัวเข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมันได้อย่างเด่นชัด

นิเวศน์ของพืชแตกต่างกันไปตามรอบการเจริญเติบโต ระยะเวลาการออกดอก ลักษณะภายนอกและลักษณะอื่นๆ

ในสัตว์ เช่น แกะ มี 4 สายพันธุ์ที่แตกต่างกัน:

สายพันธุ์เนื้อและขนเนื้ออังกฤษ (ยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ);

เนื้อละเอียดและเมอริโน (เมดิเตอร์เรเนียน);

หางอ้วนและหางอ้วน (สเตปป์, ทะเลทราย, กึ่งทะเลทราย);

หางสั้น (เขตป่าไม้ของยุโรปและภาคเหนือ)

การใช้ระบบนิเวศน์ของพืชและสัตว์สามารถมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาพืชผลและการผลิตปศุสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหตุผลทางนิเวศวิทยาสำหรับการแบ่งเขตพันธุ์และพันธุ์ในภูมิภาคที่มีสภาพธรรมชาติและภูมิอากาศที่หลากหลาย

4. แนวคิดเรื่อง “รูปแบบชีวิต” และ “ช่องทางนิเวศน์”

สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่นั้นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง ผลลัพธ์ที่ได้คือความสอดคล้องกันอันน่าทึ่งระหว่างสองระบบ: สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม การติดต่อนี้มีการปรับตัวโดยธรรมชาติ ในบรรดาการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต การปรับตัวทางสัณฐานวิทยามีบทบาทที่สำคัญที่สุด การเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่ส่งผลต่ออวัยวะที่สัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอก เป็นผลให้เกิดการบรรจบกัน (นำมารวมกัน) ของลักษณะทางสัณฐานวิทยา (ภายนอก) ในสายพันธุ์ต่างๆ ในขณะเดียวกัน ลักษณะโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตและแผนโครงสร้างทั่วไปยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ประเภทของการปรับตัวทางสัณฐานวิทยา (morpho-physiological) ของสัตว์หรือพืชให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่และวิถีชีวิตบางอย่างเรียกว่ารูปแบบชีวิตของสิ่งมีชีวิต

(การบรรจบกันคือการปรากฏตัวของลักษณะภายนอกที่คล้ายคลึงกันในรูปแบบที่ไม่เกี่ยวข้องกันอันเป็นผลมาจากวิถีชีวิตที่คล้ายคลึงกัน)

ในเวลาเดียวกันหนึ่งและสายพันธุ์เดียวกันในเงื่อนไขที่แตกต่างกันสามารถรับรูปแบบชีวิตที่แตกต่างกันได้: ตัวอย่างเช่นต้นสนชนิดหนึ่งและต้นสนในรูปแบบการคืบคลานทางตอนเหนือสุด

การศึกษารูปแบบชีวิตเริ่มต้นโดย A. Humboldt (1806) ทิศทางพิเศษในการศึกษารูปแบบชีวิตเป็นของ K. Raunkier พื้นฐานที่สมบูรณ์ที่สุดสำหรับการจำแนกรูปแบบชีวิตของสิ่งมีชีวิตในพืชได้รับการพัฒนาในการศึกษาของ I.G. เซเรบริยาโควา.

สิ่งมีชีวิตของสัตว์มีรูปแบบชีวิตที่หลากหลาย น่าเสียดายที่ไม่มีระบบเดียวที่จำแนกความหลากหลายของรูปแบบชีวิตสัตว์ และไม่มีแนวทางทั่วไปสำหรับคำจำกัดความ

แนวคิดเรื่อง "รูปแบบชีวิต" มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดเรื่อง "ช่องทางนิเวศน์" I. Grinnell (1917) นำเสนอแนวคิดเรื่อง "ช่องทางนิเวศน์" เพื่อกำหนดบทบาทของสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งในชุมชน

ช่องนิเวศน์วิทยาคือตำแหน่งของสายพันธุ์ที่อยู่ในระบบชุมชน ความซับซ้อนของการเชื่อมโยงและข้อกำหนดสำหรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต

Y. Odum (1975) นำเสนอกลุ่มนิเวศน์วิทยาโดยเปรียบเทียบว่าเป็น "อาชีพ" ของสิ่งมีชีวิตในระบบของสายพันธุ์ที่มันเป็นเจ้าของ และแหล่งที่อยู่อาศัยของมันคือ "ที่อยู่" ของสายพันธุ์ ความหมายของนิเวศน์วิทยาช่วยให้เราสามารถตอบคำถามว่าสายพันธุ์กินอะไรที่ไหนและอย่างไรเหยื่อของใครมันพักและแพร่พันธุ์อย่างไรและที่ไหน

ตัวอย่างเช่นพืชสีเขียวที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของชุมชนทำให้มั่นใจได้ว่ามีการดำรงอยู่ของระบบนิเวศน์จำนวนหนึ่ง:

1 – ด้วงราก; 2 – กินสารคัดหลั่งจากราก; 3 – ด้วงใบ; 4 – ด้วงลำต้น; 5 – ผู้กินผลไม้; 6 – ผู้กินเมล็ดพืช; 7 – ด้วงดอกไม้; 8 – ผู้กินเกสร; 9 – คนกินน้ำผลไม้ 10 – คนกินหน่อ.

ในเวลาเดียวกันสายพันธุ์เดียวกันสามารถครอบครองระบบนิเวศที่แตกต่างกันในช่วงเวลาของการพัฒนาที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น ลูกอ๊อดกินพืชเป็นอาหาร กบที่โตเต็มวัยเป็นสัตว์กินพืชทั่วไป ดังนั้นพวกมันจึงมีลักษณะของนิเวศน์ที่แตกต่างกัน

ไม่มีสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันซึ่งครอบครองระบบนิเวศนิเวศน์เดียวกัน แต่มีสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด มักจะคล้ายกันมากจนต้องการช่องเดียวกัน ในกรณีนี้ เกิดการแข่งขันระหว่างพื้นที่ อาหาร สารอาหาร ฯลฯ อย่างรุนแรง ผลการแข่งขันระหว่างกันอาจเป็นได้ทั้งการปรับตัวร่วมกันของ 2 ชนิด หรือประชากรของชนิดหนึ่งถูกแทนที่ด้วยประชากรของชนิดอื่น และชนิดแรกถูกบังคับให้ย้ายไปที่อื่นหรือเปลี่ยนไปกินอาหารอื่น ปรากฏการณ์ของการแยกทางนิเวศวิทยาของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด (หรือคล้ายกันในลักษณะอื่น ๆ ) เรียกว่าหลักการกีดกันทางการแข่งขันหรือหลักการของ Gause (เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Gause ผู้พิสูจน์การดำรงอยู่ของมันในการทดลองในปี 1934)

การแนะนำประชากรเข้าสู่ชุมชนใหม่นั้นเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีเงื่อนไขที่เหมาะสมและมีโอกาสที่จะครอบครองช่องทางนิเวศวิทยาที่เหมาะสม การแนะนำประชากรใหม่อย่างมีสติหรือไม่สมัครใจเข้าสู่กลุ่มนิเวศน์วิทยาที่เสรี โดยไม่คำนึงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของการดำรงอยู่ มักนำไปสู่การแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็ว การพลัดถิ่น หรือการทำลายสายพันธุ์อื่น และการหยุดชะงักของความสมดุลทางนิเวศวิทยา ตัวอย่างของผลที่ตามมาที่เป็นอันตรายของการย้ายถิ่นฐานของสิ่งมีชีวิตคือด้วงมันฝรั่งโคโลราโดซึ่งเป็นศัตรูพืชมันฝรั่งที่เป็นอันตราย บ้านเกิดของเขาคืออเมริกาเหนือ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 มันถูกนำไปฝรั่งเศสพร้อมกับมันฝรั่ง ตอนนี้มันอาศัยอยู่ทั่วยุโรป มีความอุดมสมบูรณ์มาก เคลื่อนที่ได้ง่าย มีศัตรูธรรมชาติน้อย ทำลายพืชผลได้ถึง 40%