Воздействие экологических факторов на организм - Воздействие экологических факторов на организм

Наше знакомство с экологией мы начинаем, пожалуй, с одного из самых разработанных и изученных разделов - аутэкологии. Внимание аутэкологии концентрируется на взаимодействии особей или групп особей с условиями окружающей их среды. Поэтому ключевым понятием аутэкологии является экологический фактор, то есть фактор окружающей среды, воздействующий на организм.

Человек видоизменяет живую и неживую природу, и берет на себя в известном смысле и геохимическую роль (например, высвобождая замурованный в виде угля и нефти на многие миллионы лет углерод и выпуская его в воздух углекислым газом). Поэтому антропогенные факторы по размаху и глобальности своего воздействия приближаются к геологическим силам.

Не редко экологические факторы подвергают и более детальной классификации, когда надо указать на какую-то конкретную группу факторов. Например, различают климатические (относящиеся к климату), эдафические (почвенные) факторы среды.

В качестве хрестоматийного примера опосредованного действия экологических факторов приводят так называемые птичьи базары, представляющие собой огромные скопления птиц. Высокая плотность птиц объясняется целой цепочкой причинно-следственных связей. Птичий помет попадает в воду, органические вещества в воде минерализуются бактериями, повышенная концентрация минеральных веществ приводит к повышению численности водорослей, а вслед за ними - и зоопланктона. Низшими ракообразными, входящими в зоопланктон, питаются рыбы, а рыбами - птицы, населяющие птичий базар. Цепочка замыкается. Птичий помет выступает в качестве экологического фактора, опосредованно повышающего численность колонии птиц.

Как же сопоставлять действие столь разных по природе факторов? Не смотря на огромное множество факторов, из самого определения экологического фактора как элемента среды, оказывающего влияние на организм, следует нечто общее. А именно: действие экологических факторов всегда выражается в изменении жизнедеятельности организмов, а в конечном итоге, - приводит к изменению численности популяции. Это и позволяет сравнивать действие различных экологических факторов.

Стоит ли говорить, что действие фактора на особь определяется не природой фактора, а его дозой. В свете сказанного выше, да и простого жизненного опыта, становится очевидным, что эффект определяет именно доза фактора. Действительно, что такое фактор "температура"? Это в достаточной степени абстракция, а вот если сказать, что температура -40 по Цельсию - тут уже не до абстракций, поскорее бы закутаться во все теплое! С другой стороны, +50 градусов нам покажутся не многим лучше.

Таким образом, фактор воздействует на организм определенной дозой, и среди этих доз можно выделить минимальные, максимальные и оптимальные дозы, а также те значения, при которых жизнь особи прекращается (их называют летальными, или смертельными).

Воздействие различных доз на популяцию в целом весьма наглядно описывается графически:

По оси ординат откладывается численность популяции в зависимости от дозы того или иного фактора (ось абсцисс). Выделяют оптимальные дозы фактора и дозы действия фактора, при которых происходит угнетение жизнедеятельности данного организма. На графике это соответствует 5 зонам:

Зона оптимума

Справа и слева от нее зоны пессимума (от границы зоны оптимума до max или min)

Летальные зоны (находящиеся за пределами max и min), в которых численность популяции равна 0.

Диапазон значений фактора, за границами которого нормальная жизнедеятельности особей становится невозможной, называется пределами выносливости.

Никакие природоохранные мероприятия не возможны без изучения оптимума действия того или иного фактора на данный биологический вид. В самом деле, как охранять тот или иной вид, если не знать, какие условия жизни он предпочитает. Даже "охрана" такого вида как человек разумный требует знания санитарно-гигиенических норм, которые есть ни что иное, как оптимум различных экологических факторов применительно к человеку.

Влияние окружающей среды на организм и называется экологическим фактором. Точное научное определение звучит так:

Экологический фактор - любое условие среды, на которое живое реагирует приспособительными реакциями.

Экологический фактор - это любой элемент среды, оказывающий прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их развития.

По своей природе экологические факторы делят, по крайней мере, на три группы:

Абиотические факторы - влияния неживой природы;

Биотические факторы - влияния живой природы.

Антропогенные факторы - влияния, вызванные разумной и неразумной деятельностью человека ("антропос" - человек).

Абиотические факторы -- совокупность условий неорганической среды, каким-либо образом воздействующих на организмы и их сообщества; в экологии абиотические факторы рассматриваются как непременные и важные факторы, обеспечивающие жизнь и развитие растений, животных и микроорганизмов. Абиотические факторы могут влиять на организмы каждый в отдельности, одновременно или взаимодействуя друг с другом.

К абиотическим факторам относятся климатические, или физические, условия среды (температура, влажность, осадки, свет, ветер, атмосферное давление, течения, ионизация воздуха, радиоактивное излучение, состав и плотность почвы, рельеф, высота и плотность снежного покрова); химические факторы (газовый состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы и донных отложений) и др.

Абиотические факторы - составная часть экосистем и ландшафтов и играет решающую роль в жизни и эволюции животных, растений и микроорганизмов, приспосабливающихся к условиям среды. Численность и распределение организмов в пределах ареалов зависят от лимитирующих абиотических факторов. У каждого организма по отношению к отдельному АФ есть оптимальные потребности; крайние значения каждого АФ делают невозможным нормальную жизнедеятельность организма. Например, живые организмы могут существовать, в основном, в интервале температур между 0 и 50°С, если не нарушается нормальный обмен веществ.

Температурный фактор в изолированном виде способен вызвать гибель животных и растений от переохлаждения или перегрева. Однако АФ могут действовать совместно с другими факторами. Например, сильный мороз хуже переносится при высокой влажности воздуха. Перегрев организмов при низкой относительной влажности наступает медленнее, чем при высокой (и в том и в другом случаях меняется интенсивность теплоотдачи).

АФ сами подвергаются активному воздействию производственной и бытовой деятельности человека. В ряде районов Земли меняется химический и физический состав земной поверхности, атмосферного воздуха, водоемов, нарушается обычный ход климатических процессов. Эти изменения преобразуют окружающую среду. Вместе с тем, человек нередко сложившиеся природные абиотические факторы перестраивает с помощью техники и новейших технологий в соответствии со своими потребностями (переброска стока рек, рассоление почв, защита от иссушающих ветров и др.), способствуя обогащению и улучшению окружающей природной среды.

Антропогенные изменения в природе -- изменения, происходящие в природе в результате хозяйственной деятельности человека или непосредственного общения людей с окружающей природной средой. Воздействие человека на природу -- необходимое условие его существования. В результате этого воздействия возможно непрерывное обеспечение людей жизненными благами и воспроизводство человеческого общества.

Абиотическая компонента наземной среды (суши) включает совокупность климатических и почвенно-грунтовых условий, т. е. множество динамичных во времени и пространстве элементов, связанных друг с другом и влияющих на живые организмы.

Особенности воздействия на биосферу со стороны космических факторов и проявлений солнечной активности состоят в том, что поверхность нашей планеты (где сосредоточена "пленка жизни") как бы отделена от Космоса мощным слоем вещества в газообразном состоянии, т. е. атмосферой. Абиотическая компонента наземной среды включает совокупность климатических, гидрологических, почвенно-грунтовых условий, т. е. множество динамичных во времени и пространстве элементов, связанных между собой и влияющих на живые организмы. Атмосфере как среде, воспринимающей космические и связанные с Солнцем факторы, принадлежит важнейшая климатоформирующая функция.

Атмосфера - газовая оболочка Земли. Ее масса около 5,9*1015 т. По характеру изменения температуры с увеличением высоты в атмосфере различают несколько слоев, разделенных узкими переходными зонами - паузами.

Под действием солнечного излучения в атмосфере протекает множество реакций, в которых участвуют кислород, озон, азот, оксид азота, пары воды, диоксид углерода.

Похожие статьи




Воздействие экологических факторов на организм - Воздействие экологических факторов на организм

Предыдущая | Следующая