Знакомство с пределами толерантности - Пределы толерантности
Еще в 1840 году немецкий агрохимик Ю. Либих сформулировал экологический закон минимума, суть которого состоит в том, что выживаемость организмов определяется наиболее слабым звеном в цепи экологических потребностей.
Чтобы проще было понять, что означает этот закон, можно привести следующий пример. Если организм ощущает нехватку какого-то элемента, например, калия, то, сколько не пичкай его другими элементами таблицы Менделеева, это ему не поможет. Степень его выживаемости и продуктивности будет определяться именно тем минимальным количеством калия, которое будет ему доступно.
Однако причиной, ограничивающей развитие организма, может быть не только нехватка, но и излишек факторов среды: света, воды, минеральных веществ. Обобщение этих выводов легло в основу закона экологической толерантности, сформулированного в 1913 г. американским зоологом В. Шелфордом.
Закон толерантности отражает стойкость живых организмов к факторам среды. Все виды на планете Земля приспособлены к определенным количественным колебаниям факторов среды. Таким образом, жизнедеятельность организмов определяется как экологическим минимумом, так и экологическим максимумом этих факторов. Диапазон между этими двумя показателями называется пределами экологической толерантности. Например, минимальная температура, при которой живут бактерии-мезофилы, составляет +100С, а максимальная +470С. Следовательно, диапазон между 100С и 470С и будет пределом толерантности по температуре для данных видов организмов.
Ученым удалось установить границы существования и жизнедеятельности многих видов организмов. Виды с широкими пределами толерантности, которые могут жить при весьма значительных колебаниях значения какого-либо фактора среды, получили называние эврибионтов. А те виды, жизненные возможности которых ограничены узким диапазоном изменений данного фактора, называются стенобионтами. Например, по такому фактору как потребность в воде, верблюд будет эврибионтом, а человек стенобионтом.
Но пределы толерантности выражаются не только пространственными, но и временными рамками. Как известно, теплолюбивые виды, которые живут в условиях умеренного климата, способны переносить циклические повторения холодных и жарких периодов года благодаря соответствующим физиологическим приспособлениям. Но к резким нециклическим перепадам, например, к резкому похолоданию в теплое время года, многие виды бывают не готовы, хотя в холодный сезон переносят низкие температуры без особых проблем.
Пределы толерантности не стоит путать с экологической нишей. Ниша - более широкое понятие, так как оно определяет не только место вида в пределах его способности переносить те или иные условия среды, но и способ его питания или, как говорят экологи, род его деятельности.
Организмы способны иметь широкий предел толерантности по отношению к одним факторам среды и узкий диапазон к другим. Соответственно, организмы с широким диапазоном толерантности ко всем основным факторам, как правило, отличаются высоким распространением в природе. В то же время, если условия по одному из факторов далеки от оптимального, то пределы толерантности нередко снижаются и по другим факторам. Например, нехватка какого-то элемента питания для растения может отразиться на сокращении пределов толерантности к низким или высоким температурам. Таким образом, можно наблюдать взаимное влияние одного фактора на другой, в результате чего могут смещаться и пределы толерантности к какому-либо из этих факторов. Например, каждый из нас замечал, что сильный мороз намного легче переносится при низкой влажности воздуха. А способность переносить засуху у растений значительно ухудшается при сильном ветре, когда образуются так называемые суховеи.
Но бывает и наоборот, когда нехватка какого-то фактора (до определенных пределов, конечно) может быть компенсирована другими факторами. Например, одинаковый по длительности и интенсивности период засухи лучше перенесет то растение, которое будет находиться на почве, более богатой минеральными элементами. Это связано с тем, что одной из основных функций воды в растении является доставка минеральных компонентов в его организм. Следовательно, на бедной почве растению нужно будет прилагать большие усилия, чтобы пропустить через себя как можно больше воды, а получить при этом то же самое количество элементов. В общем, законы экологии, равно как и других биологических наук, более комплексные и пластичные, по сравнению, например, с законами физики.
Если рассматривать жизнь на Земле как единый организм, то предел его толерантности к такому фактору как температура будет достаточно широким и составит более 2500С. Нижний предел будет составлять около -200С. Такую температуру в состоянии покоя способны переносить споры некоторых бактерий, не теряя своей жизнеспособности после размножения. А максимальный показатель составляет около +900С. Такой порог высоких температур способны переносить отдельные виды термофильных бактерий, живущих в горячих источниках. Пределы толерантности не являются одинаковыми и для представителей одного и того же вида. Ведь количественная потребность в тех или иных факторах среды зависит и от возраста организма. Для взрослого организма пределы толерантности всегда шире, чем для молодого. Если весенние заморозки могут доставить взрослому дереву лишь небольшие неприятности, то для молодого они могут оказаться фатальными. Кроме того, пределы толерантности для представителей одного и того же вида зависят и от индивидуальных физиологических способностей. Так, у человека, систематически купающегося в проруби с ледяной водой, пределы толерантности к низким температурам шире, чем у того, кто не практикует подобного образа жизни.
Среди законов, определяющих взаимодействие индивида с окружающей его средой, выделяется правило соответствия условий среды генетической предопределенности организма. Оно утверждает, что вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям. Например, у водных животных пределы толерантности к температуре обычно более узкие по сравнению с наземными животными, так как диапазон колебаний температуры в воде меньше, чем на суше.
Но было бы неправильно говорить о том, что живые организмы полностью зависят от физических условий среды. Приспосабливаясь к природным условиям, они, в то же время, изменяют их, чтобы ослабить ограничивающие влияния температур, света, влажности и других факторов. Но эффективность такой деятельности проявляется главным образом тогда, когда организмы в своем взаимодействии образуют крупные сообщества. Например, лес, выросший на голом месте, способен изменить влажность, температуру, кислотность почвы на данном участке. В этом и заключается средообразующая функция природных экосистем.
Экологический толерантность растение
Похожие статьи
-
Закон минимума, закон толерантности - Пределы толерантности
Существование каждого вида ограничивается тем из факторов, который наиболее отклоняется от оптимума. "Закон ограничивающего фактора" был вначале...
-
Введение - Пределы толерантности
Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный организм, являясь самостоятельной биологической системой, постоянно находится в прямых или косвенных...
-
Среда обитания и экологический (лимитирующий) фактор - Предмет и задачи экологии
Среда - это все, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т. д. Среда каждого...
-
Основные биотические факторы - Общая экология
Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами...
-
Экологические факторы среды и их классификация - Общая экология
Множество отдельных элементов среды обитания, влияющих на организмы хотя бы на одной из стадий индивидуального развития, называются Экологическими...
-
Неоднозначность действия факторов на разные функции - Экологический фактор
Закон неоднозначного действия фактора на разные функции, согласно которому каждый экологический фактор неодинаково влияет на разные функции организма;...
-
Закономерности действия экологических факторов - Экологический фактор
Понятие условий экология заменила понятием фактора. Любой организм в среде своего обитания подвергается воздействию самых разнообразных климатических,...
-
Схема действия экологического фактора - Экологический фактор
Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни...
-
Экологические факторы - Основы общей экологии
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на...
-
Огромную роль в развитии экологических идей сыграл немецкий ученый А. Гумбольдт (1769-1859), заложивший основы биогеографии. В книге "Идеи географии...
-
Экологические факторы - Экосистема и ее свойства
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на...
-
Экологическая ниша -- это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого...
-
Общая экология, Экология организмов - Основы экологии
Экология организмов Экология организмов или аутэкология - это раздел общей экологии изучающий отдельный организм и его окружающую среду. Термин...
-
Структура биосферы Биосфера включает в себя: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе...
-
Пределы устойчивости - Уровни организации живой материи. Экологические проблемы биосферы
Большинство процессов, меняющих в течение геологического времени лик нашей планеты, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физические...
-
В границах водоохранных зон запрещаются: 1. Использование сточных вод в целях регулирования плодородия почв; 2. Размещение кладбищ, скотомогильников,...
-
Биотические факторы., Гетеротипические реакции: - Воздействие экологических факторов на организм
Это совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие. В целом, взаимоотношения между организмами можно разделить на прямые (заключаются...
-
Экологические факторы _ это такие свойства компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают влияние на особи данной популяции, а также на...
-
Учение об экосистемах или синэкология - Основы экологии
Взаимосвязи и взаимоотношения организмов в экосистемах Ни один организм в природе не существует вне связей с условиями внешней среды, представленными...
-
Эта среда относится к наиболее сложной как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве. Для нее характерна низкая плотность воздуха, большие...
-
Главным источником тепла на Земле является солнечное излучение, поэтому свет и тепло выступают сопряжено. Тепло один из наиболее важных факторов,...
-
Понятие о среде обитания и экологических факторах - Вода как фактор среды обитания
Среда обитания Организма - это совокупность аблотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы...
-
Наличие разнообразных адаптаций к условиям жизни, зачастую экстремальным, - основа, позволяющая видам занять самые трудно доступные и неожиданные места...
-
На данный момент видны явные изменения окружающей среды. Это связанно с изменением вносимых компонентов в окружающую среду. Экологические факторы...
-
Среда обитания организма - это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы...
-
Введение, Типы взаимодействий - Взаимосвязи организмов в экосистемах
В природе каждый живой организм живет не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с...
-
Классификация абиотических факторов среды. И воздействия на растения
Абиотическими факторами следует называть все физико-химические воздействия, которые испытывает организм со стороны среды как необходимые для его жизни,...
-
Основы демэкологии (экологии популяций), Вид и его экологическая характеристика - Общая экология
Вид и его экологическая характеристика Вид -- элементарная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап в их эволюции. Это...
-
Внутривидовые взаимодействия в биоценозе. Межвидовые взаимоотношения в биоценозе - Общая экология
В состав любой экосистемы или биоценоза обычно входит множество видов растений, животных, грибов, бактерий, каждый из которых представлен здесь...
-
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ - Основы экологии
В природных условиях организм подвержен воздействию многочисленных факторов. Если действие одного фактора описывается соответствующей функцией, то...
-
Распространение техногенного воздействия за пределы геокосмоса - Основы экологии
Суммарное воздействие техники во второй половине XX века было выведено за пределы геокосмоса. Воздействию подвергались межпланетное пространство, другие...
-
Основные абиотические факторы - Общая экология
Напомним еще раз, что абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. На Слайде 3 приведена...
-
В Омской области выведаны и частично разведаны месторождения следующих полезных ископаемых: - нефть и газ в северных районах области - россыпи циркона и...
-
Специфические растительные ассоциации формируются в связи с разнообразием условий мест обитаний, Включая и почвенные, а также в связи с избирательностью...
-
Генная революция - Спасти растения
Исследования в области генетики привели к созданию новой прибыльной индустрии - биотехнологии. Уже само название показывает, что это объединение биологии...
-
Человек в экстремальных условиях - Окружающая среда и здоровье человека
Экстремальными условиями считаются опасные условия среды, к которым организм не имеет должных адаптаций. Человек, как и любой другой живой организм,...
-
Основные экологические факторы в городах существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Чаще всего обращают...
-
В каждой данной области наблюдается закономерная последовательность ценозов, которые сменяют друг друга, следуя за изменениями условий среды, что...
-
Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек) отрицательно влияет на организмы и,...
-
Основу возникновения и существования биоценозов представляют отношения организмов, их связи, в которые они вступают друг с другом, населяя один и тот же...
Знакомство с пределами толерантности - Пределы толерантности