1. גורמים אביוטיים. קטגוריה זו של גורמים כוללת את כל המאפיינים הפיזיקליים והכימיים של הסביבה. אלו הם אור וטמפרטורה, לחות ולחץ, כימיה של מים, אטמוספירה ואדמה, זה אופי ההקלה והרכב הסלעים, משטר הרוחות. החזק ביותר הוא קבוצת הגורמים המשולבים כמו אקלימיגורמים. הם תלויים בקו הרוחב ובמיקומן של היבשות. ישנם גורמים משניים רבים. לקו הרוחב יש את ההשפעה הגדולה ביותר על הטמפרטורה ותקופת האור. מיקומן של היבשות הוא הגורם ליובש או הלחות של האקלים. האזורים הפנימיים יבשים יותר מהפריפריאליים, מה שמשפיע מאוד על הבידול של בעלי חיים וצמחים ביבשות. משטר הרוחות, כאחד המרכיבים של גורם האקלים, ממלא תפקיד חשוב ביותר ביצירת צורות חיים צמחיות.

האקלים הגלובלי הוא האקלים של כדור הארץ, שקובע את התפקוד ו המגוון הביולוגי של הביוספרה. אקלים אזורי - האקלים של היבשות והאוקיינוסים, כמו גם החטיבות הטופוגרפיות העיקריות שלהם. אקלים מקומי - האקלים של הכפוףמבנים סוציו-גיאוגרפיים נוף-אזוריים: האקלים של ולדיווסטוק, האקלים של אגן הנהר פרטיזנסקאיה. מיקרו אקלים (מתחת לאבן, מחוץ לאבן, חורשה, קרחת יער).

הגורמים האקלימיים החשובים ביותר: אור, טמפרטורה, לחות.

אוֹרהוא מקור האנרגיה החשוב ביותר על הפלנטה שלנו. אם עבור בעלי חיים האור נחות בערכו מהטמפרטורה והלחות, אז עבור צמחים פוטוסינתטיים הוא החשוב ביותר.

מקור האור העיקרי הוא השמש. התכונות העיקריות של אנרגיית הקרינה כגורם סביבתי נקבעות על פי אורך הגל. בגבולות הקרינה מובחנים אור נראה, קרני אולטרה סגול ואינפרא אדום, גלי רדיו וקרינה חודרת.

קרניים כתומות-אדומות, כחולות-סגולות ואולטרה סגולות חשובות לצמחים. קרניים צהובות-ירקות משתקפות על ידי צמחים או נספגות בכמויות קטנות. מחזירות קרניים ונותנות לצמחים צבע ירוק. לקרניים אולטרה סגולות יש השפעה כימית על אורגניזמים חיים (משנות את המהירות והכיוון של תגובות ביוכימיות), ולקרני אינפרא אדום יש השפעה תרמית.

לצמחים רבים יש תגובה פוטוטרופית לאור. כְּמִיהוּת- זוהי התנועה והכיוון המכוונים של צמחים, למשל, החמנייה "עוקבת" אחרי השמש.

בנוסף לאיכות קרני האור, ישנה חשיבות רבה גם לכמות האור הנופלת על הצמח. עוצמת ההארה תלויה בקו הרוחב הגיאוגרפי של האזור, בעונה, בשעה ביום, בעננות ובאבק המקומי של האטמוספרה. התלות של אנרגיה תרמית בקו הרוחב של האזור מראה שהאור הוא אחד מה גורמי אקלים.

החיים של צמחים רבים תלויים בתקופת הצילום. היום הופך ללילה וצמחים מפסיקים לסנתז כלורופיל. יום הקוטב מוחלף בלילה הקוטבי, וצמחים ובעלי חיים רבים מפסיקים לתפקד באופן פעיל וקפואים (תרדמת חורף).

ביחס לאור, הצמחים מתחלקים לשלוש קבוצות: אוהבי אור, אוהבי צל וסובלני צל. אוהב אוריכולים להתפתח בדרך כלל רק עם מספיק אור, הם אינם סובלים או סובלים אפילו עמעום קל. אוהב צלנמצא רק באזורים מוצלים ומעולם לא נמצא בתנאי תאורה גבוהים. עמיד לצלצמחים מאופיינים במשרעת אקולוגית רחבה ביחס לגורם האור.

טֶמפֶּרָטוּרָההוא אחד מגורמי האקלים החשובים ביותר. רמת ועוצמת המטבוליזם, הפוטוסינתזה ותהליכים ביוכימיים ופיזיולוגיים אחרים תלויים בו.

החיים על פני כדור הארץ קיימים בטווח רחב של טמפרטורות. טווח הטמפרטורות המקובל ביותר לחיים הוא בין 0 0 ל 50 0 С. עבור רוב האורגניזמים, אלו טמפרטורות קטלניות. חריגים: בעלי חיים צפוניים רבים, שבהם יש חילופי עונות, מסוגלים לסבול טמפרטורות חורף מתחת לאפס. צמחים מסוגלים לסבול טמפרטורות חורף מתחת לאפס כאשר פעילותם הנמרצת נפסקת. כמה זרעים, נבגים ואבקה של צמחים, נמטודות, עבונים, ציסטות פרוטוזואיות ספגו טמפרטורות של 190 0 C ואפילו 273 0 C בתנאי ניסוי. אבל עדיין, רוב היצורים החיים מסוגלים לחיות בטמפרטורות שבין 0 ל- 50 0 C. זה נקבע תכונות חלבון ופעילות האנזים. אחת ההתאמות לסבול טמפרטורות שליליות היא אנביוזיס- השעיית התהליכים החיוניים של הגוף.

להיפך, במדינות חמות, טמפרטורות גבוהות למדי הן הנורמה. ידועים מספר מיקרואורגניזמים שיכולים לחיות במעיינות עם טמפרטורות מעל 70 0 C. נבגים של כמה חיידקים יכולים לעמוד בחימום לטווח קצר עד 160-180 0 C.

אורגניזמים אוריתרמיים וסטנותרמיים- אורגניזמים שתפקודם קשור לדרגות טמפרטורה רחבות וצרות, בהתאמה. המדיום התהום (0˚) הוא המדיום הקבוע ביותר.

אזוריות ביוגיאוגרפית(אזורים ארקטיים, בוריאליים, סובטרופיים וטרופיים) קובע במידה רבה את הרכב הביוקנוזות והמערכות האקולוגיות. אזוריות הרים יכולה לשמש אנלוגי להתפלגות האקלימית על פי גורם הרוחב.

על פי היחס בין טמפרטורת גוף של בעלי חיים וטמפרטורת הסביבה, אורגניזמים מחולקים ל:

– פויקילותרמיתאורגניזמים הם מים קרים עם טמפרטורות משתנות. טמפרטורת הגוף מתקרבת לטמפרטורת הסביבה;

– הומיוותרמיאורגניזמים בעלי דם חם עם טמפרטורה פנימית קבועה יחסית. לאורגניזמים אלו יתרונות גדולים בשימוש בסביבה.

ביחס לגורם הטמפרטורה, המינים מחולקים לקבוצות האקולוגיות הבאות:

מינים שמעדיפים קור הם קריופיליםו קריופיטים.

מינים עם פעילות אופטימלית באזור של טמפרטורות גבוהות שייכים תרמופיליםו תרמופיטים.

לחות. כל התהליכים הביוכימיים באורגניזמים מתרחשים בסביבה המימית. מים חיוניים לשמירה על השלמות המבנית של התאים בכל הגוף. הוא מעורב ישירות ביצירת תוצרים ראשוניים של פוטוסינתזה.

הלחות נקבעת לפי כמות המשקעים. חלוקת המשקעים תלויה בקו הרוחב הגיאוגרפי, בקרבת גופי מים גדולים ובשטח. כמות המשקעים מתחלקת בצורה לא אחידה לאורך השנה. בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון את אופי המשקעים. טפטוף קיץ מרטיב את האדמה טוב יותר מאשר גשם זלעפות הנושא זרמי מים שאין להם זמן להיספג באדמה.

צמחים החיים באזורי לחות שונים מסתגלים בצורה שונה לחוסר או עודף של לחות. תַקָנָה מאזן מיםבאורגניזם של צמחים של אזורים צחיחים מתבצעת עקב התפתחות מערכת שורשים חזקה וכוח היניקה של תאי שורש, כמו גם ירידה במשטח האידוי. צמחים רבים משירים את העלים שלהם ואפילו נצרים שלמים (סקסאול) לתקופה יבשה, לעיתים יש הפחתה חלקית או אפילו מלאה של העלים. הסתגלות מוזרה לאקלים יבש היא קצב ההתפתחות של כמה צמחים. אז, אפמרה, באמצעות לחות האביב, מצליחים לנבוט תוך זמן קצר מאוד (15-20 ימים), לפתח עלים, לפרוח וליצור פירות וזרעים, עם תחילת הבצורת הם מתים. גם יכולתם של צמחים רבים לצבור לחות באיברי הצומח שלהם - עלים, גבעולים, שורשים - עוזרת להתנגד לבצורת..

ביחס ללחות, נבדלות הקבוצות האקולוגיות הבאות של צמחים. הידרופיטים, או הידרוביונטים, - צמחים שהמים הם מדיום החיים עבורם.

היגרופיטים- צמחים החיים במקומות שבהם האוויר רווי באדי מים, והאדמה מכילה הרבה לחות נוזלית - בכרי דשא, ביצות, במקומות מוצלים לחים ביערות, על גדות נהרות ואגמים. היגרופיטים מתאדים הרבה לחות בגלל stomata, אשר לעתים קרובות ממוקמים משני צידי העלה. השורשים מסועפים מעט, העלים גדולים.

מזופיטים- צמחים של בתי גידול לחים בינוניים. אלה כוללים עשבי אחו, כל עצי נשירים, גידולי שדה רבים, ירקות, פירות ופירות יער. יש להם מערכת שורשים מפותחת היטב, עלים גדולים עם סטומטה בצד אחד.

קסרופיטים- צמחים מותאמים לחיים במקומות עם אקלים צחיח. הם נפוצים בערבות, מדבריות ומדבריות למחצה. הזרופיטים מתחלקים לשתי קבוצות: סוקולנטים וסקלרופיטים.

סוקולנטים(מ-lat. סוקולנטוס- עסיסי, שומן, עבה) - אלה צמחים רב-שנתיים עם גבעולים בשרניים עסיסיים או עלים שבהם מאוחסנים מים.

סקלרופיטים(מיוונית. סקלרוס- קשה, יבש) - אלה הם זבל, דשא נוצות, סקסאול וצמחים אחרים. העלים והגבעולים שלהם אינם מכילים אספקת מים, נראה שהם יבשים, בשל כמות הרקמה המכנית, העלים שלהם קשים וקשיחים.

גורמים אחרים עשויים לשחק גם תפקיד בהפצת צמחים, כגון אופי ותכונות הקרקע. אז, ישנם צמחים, שהגורם הסביבתי הקובע עבורם הוא תכולת המלח באדמה. זֶה הלופיטים. קבוצה מיוחדת מורכבת מאוהבי קרקעות גירניות - קלציפילים. צמחים החיים על קרקעות המכילות מתכות כבדות הם אותו מין "קשור לאדמה".

הגורמים האקולוגיים המשפיעים על החיים והתפוצה של אורגניזמים כוללים גם את הרכב האוויר ותנועתו, אופי התבליט ורבים רבים אחרים.

הבסיס לבחירה תוך-ספציפית הוא מאבק תוך-ספציפי. לכן, כפי שהאמין צ'. דארווין, אורגניזמים צעירים נולדים יותר ממה שהם מגיעים לבגרות. יחד עם זאת, הדומיננטיות של מספר הלידות על פני מספר האורגניזמים השורדים לבגרות מפצה על התמותה הגבוהה בשלבי ההתפתחות המוקדמים. לפיכך, כפי שציין ש.א. Severtsov, ערך הפריון קשור להתנגדות של המין.

לפיכך, יחסים תוך-ספציפיים מכוונים לרבייה ופיזור של המין.

בעולם החי והצומח יש מספר גדול שלהתקנים המקלים על מגע בין אנשים או להיפך, מונעים את התנגשותם. התאמות הדדיות כאלה בתוך מין נקראו על ידי S.A. סברטסוב קונגרואנסים . לכן, כתוצאה מהתאמות הדדיות, לפרטים יש מורפולוגיה, אקולוגיה והתנהגות אופייניים המבטיחים מפגש בין המינים, הזדווגות מוצלחת, רבייה וגידול צאצאים. הוקמו חמש קבוצות של התאמה:

- עוברים או זחלים ופרטים הורים (חיות כיס);

- פרטים ממינים שונים (מנגנון איברי מין של זכרים ונקבות);

- פרטים מאותו מין, בעיקר זכרים (קרניים ושיניים של זכרים המשמשים בקרבות על נקבה);

- אחים ואחיות מאותו דור בקשר לאורח החיים העדר (כתמים המקלים על ההתמצאות בעת בריחה);

- פרטים פולימורפיים בחרקים קולוניאליים (התמחות של פרטים לביצוע פונקציות מסוימות).

שלמות המין מתבטאת גם באחדות אוכלוסיית הרבייה, בהומוגניות של ההרכב הכימי שלה ובאחדות ההשפעה על הסביבה.

קָנִיבָּלִיוּת- סוג זה של יחסים תוך-ספציפיים אינו נדיר אצל דגלים של עופות דורסים ובעלי חיים. החלשים נהרסים בדרך כלל על ידי החזקים יותר, ולפעמים על ידי ההורים.

פריקה עצמית אוכלוסיות צמחים. תחרות תוך-ספציפית משפיעה על הצמיחה וההפצה של ביומסה בתוך אוכלוסיות צמחים. ככל שהפרטים גדלים, הצרכים שלהם גדלים, וכתוצאה מכך גוברת התחרות ביניהם, מה שמוביל למוות. מספר הפרטים השורדים וקצב גדילתם תלויים בצפיפות האוכלוסייה. הירידה ההדרגתית בצפיפות של פרטים גדלים נקראת דילול עצמי.

תופעה דומה נצפית במטעי יער.

יחסים בין המינים. ניתן לכנות את הצורות והסוגים החשובים והנפוצים ביותר של יחסים בין המינים:

תַחֲרוּת. סוג זה של מערכת יחסים מגדיר שלטון גאוס. לפי כלל זה, שני מינים אינם יכולים לתפוס את אותה גומחה אקולוגית בו-זמנית ולכן בהכרח דוחקים זה את זה. לדוגמה, אשוח מחליף ליבנה.

אללופתיה- זוהי ההשפעה הכימית של צמחים מסוימים על אחרים באמצעות שחרור חומרים נדיפים. נשאים של פעולה אללופתית הם חומרים פעילים - קולינס. בשל השפעתם של חומרים אלה, האדמה יכולה להיות מורעלת, אופיים של תהליכים פיזיולוגיים רבים יכול להשתנות, במקביל, צמחים מזהים זה את זה באמצעות אותות כימיים.

הדדיותמידה קיצונית של קשר בין מינים שבהם כל אחד מרוויח מהקשר עם השני. למשל, צמחים וחיידקים מקבעים חנקן; פטריות כובע ושורשי עצים.

קומנסליזם- צורה של סימביוזה שבה אחד מהשותפים (קומנסל) משתמש בשני (הבעלים) כדי להסדיר את קשריהם עם הסביבה החיצונית, אך אינו נכנס עמו לקשרים קרובים. קומנסליזם מפותח באופן נרחב במערכות אקולוגיות של שונית האלמוגים - הוא לינה, הגנה (מחושי כלניות מגנים על דגים), חיים בגוף של אורגניזמים אחרים או על פני השטח שלו (אפפיטים).

טרפה- זוהי דרך להשיג מזון על ידי בעלי חיים (פחות פעמים על ידי צמחים), שבה הם תופסים, הורגים ואוכלים חיות אחרות. טריפה מתרחשת כמעט בכל סוגי החיות. במהלך האבולוציה, הטורפים פיתחו מערכת עצבים מפותחת ואיברי חישה המאפשרים להם לזהות ולזהות טרף, כמו גם את האמצעים ללכידה, הרג, אכילה ועיכול טרף (טפרים נשלפים חדים בחתולים, בלוטות רעילות של ארכנידים רבים, תאים צורביםאקטיניום, אנזימים המפרקים חלבונים וכו'). האבולוציה של טורפים וטרף מצומדת. במהלך זה, טורפים משפרים את שיטות ההתקפה שלהם, והקורבנות משפרים את שיטות ההגנה שלהם.

ההיסטוריה של הידע האקולוגי מתחילה מאות שנים אחורה. אנשים פרימיטיביים כבר היו צריכים להיות בעלי ידע מסוים על צמחים ובעלי חיים, אורח חייהם, יחסים זה עם זה ועם הסביבה. כחלק מההתפתחות הכללית של מדעי הטבע חלה גם הצטברות של ידע השייך כיום לתחום מדעי הסביבה. כדיסציפלינה מבודדת עצמאית, בלטה האקולוגיה במאה ה-19.

המונח אקולוגיה (מהיוונית אקולוגית - בית, לוגו - הוראה) הוכנס למדע על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל.

בשנת 1866, בעבודתו "המורפולוגיה הכללית של אורגניזמים", הוא כתב כי זהו "... סך הידע הקשור לכלכלת הטבע: חקר מכלול היחסים של בעל חיים עם סביבתו, הן אורגני ואי-אורגני, ומעל לכל היחסים הידידותיים או העוינים שלו עם אותם בעלי חיים וצמחים שהוא בא איתם במישרין או בעקיפין במגע. הגדרה זו מתייחסת לאקולוגיה למדעי הביולוגיה. בתחילת המאה העשרים. היווצרות גישה שיטתית ופיתוח תורת הביוספרה, שהיא תחום ידע רחב, הכולל תחומים מדעיים רבים הן במחזור הטבעי והן במחזור ההומניטרי, כולל אקולוגיה כללית, הביאו להפצת השקפות האקולוגיות באקולוגיה. . מערכת אקולוגית הפכה למושא המחקר העיקרי באקולוגיה.

מערכת אקולוגית היא קבוצה של אורגניזמים חיים המקיימים אינטראקציה זה עם זה ועם סביבתם באמצעות חילופי חומר, אנרגיה ומידע באופן שמערכת יחידה זו נשארת יציבה לאורך זמן.

ההשפעה ההולכת וגוברת של האדם על הסביבה חייבה הרחבה חדשה של גבולות הידע האקולוגי. במחצית השנייה של המאה העשרים. הקידמה המדעית והטכנולוגית הובילה למספר בעיות שקיבלו מעמד של עולמיות, ובכך, בתחום הראייה של האקולוגיה, סוגיות של ניתוח השוואתי של מערכות טבעיות ומעשה ידי אדם וחיפוש אחר דרכים להן. דו קיום והתפתחות הרמוניים הופיעו בבירור.

בהתאם לכך, המבנה של מדע האקולוגיה היה מובחן ומסובך. כעת ניתן לייצג אותו כארבעה ענפים עיקריים, המחולקים עוד יותר: ביו-אקולוגיה, גיא-אקולוגיה, אקולוגיה אנושית, אקולוגיה יישומית.

לפיכך, אנו יכולים להגדיר את האקולוגיה כמדע על החוקים הכלליים של תפקודן של מערכות אקולוגיות בסדרים שונים, מכלול של סוגיות מדעיות ומעשיות של היחסים בין האדם לטבע.

2. גורמים סביבתיים, סיווגם, סוגי השפעה על אורגניזמים

כל אורגניזם בטבע חווה את ההשפעה של מגוון רחב של מרכיבים של הסביבה החיצונית. כל מאפיינים או מרכיבים של הסביבה המשפיעים על אורגניזמים נקראים גורמים סביבתיים.

סיווג גורמים סביבתיים. גורמים סביבתיים (גורמים סביבתיים) מגוונים, בעלי אופי וספציפיות פעולה שונה. נבדלות בין הקבוצות הבאות של גורמים סביבתיים:

1. אביוטי (גורמים בעלי טבע דומם):

א) אקלימי - תנאי תאורה, תנאי טמפרטורה וכו';

ב) edaphic (מקומי) - אספקת מים, סוג קרקע, שטח;

ג) אורוגרפי - זרמי אוויר (רוח) ומים.

2. גורמים ביוטיים הם כל צורות ההשפעה של אורגניזמים חיים זה על זה:

צמחים צמחים. צמחים בעלי חיים. צמחי פטריות. צמחים מיקרואורגניזמים. חיות חיות. בעלי חיים פטריות. בעלי חיים מיקרואורגניזמים. פטריות פטריות. פטריות מיקרואורגניזמים. מיקרואורגניזמים מיקרואורגניזמים.

3. גורמים אנתרופוגניים הם כל צורות הפעילות של החברה האנושית המובילות לשינוי בבית הגידול של מינים אחרים או משפיעות ישירות על חייהם. ההשפעה של קבוצה זו של גורמים סביבתיים גדלה במהירות משנה לשנה.

סוגי ההשפעה של גורמים סביבתיים על אורגניזמים. גורמים סביבתיים משפיעים על אורגניזמים חיים בדרכים שונות. הם עשויים להיות:

גורמים מגרים התורמים להופעת שינויים פיזיולוגיים וביוכימיים אדפטיביים (סתגלניים) (תרדמת חורף, פוטו-פריודיזם);

מגבלות שמשנות את התפוצה הגיאוגרפית של אורגניזמים בשל חוסר אפשרות קיום בתנאים אלו;

משנים הגורמים לשינויים מורפולוגיים ואנטומיים באורגניזמים;

איתותים המצביעים על שינויים בגורמים סביבתיים אחרים.

דפוסים כלליים של גורמים סביבתיים:

בשל המגוון הקיצוני של גורמים סביבתיים, סוגים שונים של אורגניזמים, החווים את השפעתם, מגיבים אליו בדרכים שונות, אולם ניתן לזהות מספר חוקים כלליים (דפוסים) של פעולתם של גורמים סביבתיים. בואו נתעכב על כמה מהם.

1. חוק האופטימום

2. חוק האינדיבידואליות האקולוגית של המינים

3. חוק הגורם המגביל (המגביל).

4. חוק הפעולה המעורפלת

3. דפוסי פעולה של גורמים סביבתיים על אורגניזמים

1) כלל האופטימום. עבור מערכת אקולוגית, אורגניזם או שלב מסוים שלו

פיתוח, יש טווח של הערך הטוב ביותר של הגורם. איפה

גורמים חיוביים צפיפות האוכלוסין היא מקסימלית. 2) סובלנות.

מאפיינים אלו תלויים בסביבה בה חיים האורגניזמים. אם היא

יציב בה

זה-אם, יש לו יותר סיכויים להישרדותם של אורגניזמים.

3) כלל האינטראקציה של גורמים. גורמים מסוימים עשויים להגדיל או

להפחית את ההשפעה של גורמים אחרים.

4) כלל הגורמים המגבילים. גורם שחסר או

עודף משפיע לרעה על אורגניזמים ומגביל את אפשרות הביטוי. כוח

פעולתם של גורמים אחרים. 5) פוטופריודיזם. תחת photoperiodism

להבין את תגובת הגוף לאורך היום. תגובה לשינוי האור.

6) הסתגלות לקצב של תופעות טבע. התאמה ליום יום ו

מקצבים עונתיים, תופעות גאות ושפל, מקצבים של פעילות סולארית,

שלבי ירח ותופעות אחרות שחוזרות על עצמן במחזוריות קפדנית.

אק. valency (פלסטיות) - היכולת של org. להתאים את גורמים סביבתיים. סביבה.

דפוסי הפעולה של גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים.

גורמים אקולוגיים וסיווגם. כל האורגניזמים מסוגלים להתרבות ולהתפזר ללא הגבלה: אפילו למינים המנהלים אורח חיים צמוד יש לפחות שלב התפתחותי אחד שבו הם מסוגלים להפצה אקטיבית או פסיבית. אבל יחד עם זאת, הרכב המינים של אורגניזמים החיים באזורי אקלים שונים אינו מתערבב: לכל אחד מהם יש קבוצה מסוימת של מינים של בעלי חיים, צמחים ופטריות. זה נובע מהגבלה של רבייה מוגזמת והתיישבות של אורגניזמים על ידי מחסומים גיאוגרפיים מסוימים (ימים, רכסי הרים, מדבריות וכו'), גורמי אקלים (טמפרטורה, לחות וכו'), כמו גם יחסים בין מינים בודדים.

בהתאם לאופי ומאפייני הפעולה, גורמים סביבתיים מחולקים לאביוטיים, ביוטיים ואנתרופוגניים (אנתרופיים).

גורמים אביוטיים הם מרכיבים ומאפיינים בעלי טבע דומם המשפיעים במישרין או בעקיפין על אורגניזמים בודדים וקבוצותיהם (טמפרטורה, אור, לחות, הרכב גז של אוויר, לחץ, הרכב מלח של מים וכו').

קבוצה נפרדת של גורמים סביבתיים כוללת צורות שונות של פעילות כלכלית אנושית המשנה את מצב בית הגידול של סוגים שונים של יצורים חיים, לרבות האדם עצמו (גורמים אנתרופוגניים). ליחסית תקופה קצרהקיומו של האדם כמין ביולוגי, פעילותו שינתה באופן קיצוני את פני כוכב הלכת שלנו, ובכל שנה ההשפעה הזו על הטבע גוברת. עוצמתם של גורמים סביבתיים מסוימים עשויה להישאר יציבה יחסית לאורך תקופות היסטוריות ארוכות של התפתחות ביוספרה (לדוגמה, קרינת השמש, כוח המשיכה, הרכב המלח של מי הים, הרכב הגזים של האטמוספירה וכו'). לרובם יש עוצמה משתנה (טמפרטורה, לחות וכו'). מידת השונות של כל אחד מהגורמים הסביבתיים תלויה במאפיינים של בית הגידול של אורגניזמים. כך למשל, הטמפרטורה על פני הקרקע יכולה להשתנות משמעותית בהתאם לזמן השנה או היום, מזג האוויר וכו', בעוד שבמאגרי מים בעומקים של יותר ממטרים בודדים כמעט ואין ירידות טמפרטורה.

שינויים בגורמים סביבתיים יכולים להיות:

תקופתי, תלוי בשעה ביום, בעונה, במיקום הירח ביחס לכדור הארץ וכו';

לא תקופתיים, למשל, התפרצויות געשיות, רעידות אדמה, הוריקנים וכו';

מכוון על פני פרקי זמן היסטוריים משמעותיים, למשל, שינויים באקלים כדור הארץ הקשורים לחלוקה מחדש של היחס בין שטחי היבשה והאוקיינוסים.

כל אחד מהאורגניזמים החיים מסתגל כל הזמן למכלול הגורמים הסביבתיים, כלומר לסביבה, מווסת את תהליכי החיים בהתאם לשינויים בגורמים אלו. בית גידול הוא קבוצה של תנאים שבהם חיים פרטים מסוימים, אוכלוסיות, קבוצות של אורגניזמים.

דפוסי השפעת גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים. למרות העובדה שגורמים סביבתיים מגוונים מאוד ושונים באופיים, מצוינים כמה דפוסים של השפעתם על אורגניזמים חיים, כמו גם התגובות של אורגניזמים לפעולתם של גורמים אלה. התאמות של אורגניזמים לתנאי הסביבה נקראות הסתגלות. הם מיוצרים בכל רמות הארגון של החומר החי: ממולקולרי ועד ביו-גיאוקנוטי. ההתאמות אינן קבועות, שכן הן משתנות בתהליך ההתפתחות ההיסטורית של מינים בודדים, בהתאם לשינויים בעוצמת הפעולה של גורמים סביבתיים. כל מין של אורגניזמים מותאם לתנאי קיום מסוימים בצורה מיוחדת: אין שני מינים קרובים הדומים בהתאמות שלהם (כלל האינדיבידואליות האקולוגית). אז, החפרפרת (מסדרת Insectivores) וחולדת השומה (סדרת מכרסמים) מותאמות לקיום באדמה. אבל השומה חופרת מעברים בעזרת גפיה הקדמיים, וחולדת השומה משתמשת בחותכות שלה, וזורקת את האדמה החוצה עם ראשה.

הסתגלות טובה של אורגניזמים לגורם מסוים אין פירושה אותה הסתגלות לאחרים (כלל העצמאות היחסית של ההסתגלות). למשל, חזזיות, שיכולות להתיישב על מצעים דלים בחומר אורגני (כמו סלעים) ולעמוד בתקופות יובש, רגישות מאוד לזיהום אוויר.

יש גם את חוק האופטימום: לכל גורם יש השפעה חיובית על הגוף רק בגבולות מסוימים. חיובית עבור אורגניזמים מסוג מסוים, עוצמת ההשפעה של גורם סביבתי נקראת האזור האופטימלי. ככל שעוצמת הפעולה של גורם סביבתי מסוים חורגת מהאופטימלי בכיוון זה או אחר, כך השפעתו המדכאת על אורגניזמים (אזור פסימי) בולטת יותר. הערך של עוצמת ההשפעה של הגורם הסביבתי, לפיו קיומם של אורגניזמים הופך לבלתי אפשרי, נקרא הגבול העליון והתחתון של סיבולת (נקודות קריטיות של מקסימום ומינימום). המרחק בין גבולות הסיבולת קובע את הערכיות האקולוגית של מין מסוים ביחס לגורם זה או אחר. לכן, ערכיות אקולוגית היא טווח עוצמת ההשפעה של גורם אקולוגי שבו אפשרי קיומו של מין מסוים.

הערכיות האקולוגית הרחבה של פרטים ממין מסוים ביחס לגורם אקולוגי ספציפי מסומנת בקידומת "אירו-". לפיכך, שועלים ארקטיים הם בעלי חיים אוריתרמיים, מכיוון שהם יכולים לעמוד בתנודות טמפרטורה משמעותיות (בתוך 80 מעלות צלזיוס). חלק מחסרי החוליות (ספוגים, קילצ'אקיב, אכילידרמים) הם אורגניזמים eurybatic, ולכן הם מתיישבים מאזור החוף לעומקים גדולים, עמידים בתנודות לחץ משמעותיות. מינים שיכולים לחיות במגוון רחב של תנודות של גורמים סביבתיים שונים נקראים eurybiontyms. ערכיות אקולוגית צרה, כלומר חוסר יכולת לעמוד בשינויים משמעותיים בגורם סביבתי מסוים, מסומנת בקידומת "סטנו-" (לדוגמה, stenothermal, stenobatni, stenobiont וכו').

האופטימום וגבולות הסיבולת של האורגניזם ביחס לגורם מסוים תלויים בעוצמת הפעולה של אחרים. לדוגמה, במזג אוויר יבש ורגוע, קל יותר לעמוד בטמפרטורות נמוכות. אז, האופטימלי ומגבלות הסיבולת של אורגניזמים ביחס לכל גורם סביבתי יכולים להשתנות לכיוון מסוים, בהתאם לכוח ולשילוב של גורמים אחרים (תופעת האינטראקציה של גורמים סביבתיים).

אבל לפיצוי ההדדי של גורמים אקולוגיים חיוניים יש גבולות מסוימים ואי אפשר להחליף אותם באחרים: אם עוצמת הפעולה של לפחות גורם אחד חורגת מגבולות הסיבולת, קיומו של המין הופך לבלתי אפשרי, למרות העוצמה האופטימלית של פעולה של אחרים. לפיכך, חוסר הלחות מעכב את תהליך הפוטוסינתזה גם עם הארה מיטבית וריכוז CO2 באטמוספרה.

הגורם, שעוצמתו חורגת מגבולות הסיבולת, נקרא מגביל. גורמים מגבילים קובעים את אזור התפוצה של המין (טווח). כך למשל, התפשטותם של מינים רבים של בעלי חיים צפונה נבלמת מחוסר חום ואור, לדרום מחוסר לחות.

לפיכך, הנוכחות והשגשוג של מין מסוים בבית גידול נתון נובעים מהאינטראקציה שלו עם מגוון שלם של גורמים סביבתיים. אינטנסיביות מספקת או מוגזמת של הפעולה של כל אחד מהם בלתי אפשרית לשגשוג ולעצם קיומם של מינים בודדים.

גורמים סביבתיים הם כל מרכיב של הסביבה המשפיע על אורגניזמים חיים וקבוצותיהם; הם מחולקים לאביוטי (מרכיבים של טבע דומם), ביוטי (צורות שונות של אינטראקציה בין אורגניזמים) ואנתרופוגניים (צורות שונות של פעילות כלכלית אנושית).

התאמות של אורגניזמים לתנאי הסביבה נקראות הסתגלות.

לכל גורם סביבתי יש רק גבולות מסוימים של השפעה חיובית על אורגניזמים (חוק האופטימום). גבולות עוצמת הפעולה של הגורם, לפיהם קיומם של אורגניזמים הופך לבלתי אפשרי, נקראים הגבול העליון והתחתון של סיבולת.

האופטימלי ומגבלות הסיבולת של אורגניזמים ביחס לכל גורם סביבתי עשויים להשתנות בכיוון מסוים, בהתאם לעוצמה ולשילוב של גורמים סביבתיים אחרים (תופעת האינטראקציה של גורמים סביבתיים). אבל הפיצוי ההדדי שלהם מוגבל: שום גורם חיוני לא יכול להיות מוחלף על ידי אחרים. גורם סביבתי החורג מגבולות הסיבולת נקרא גורם מגביל; הוא קובע את טווח הטווח של מין מסוים.

פלסטיות אקולוגית של אורגניזמים

פלסטיות אקולוגית של אורגניזמים (ערכיות אקולוגית) - מידת ההסתגלות של מין לשינויים בגורם הסביבתי. זה מתבטא בטווח הערכים של גורמים סביבתיים שבתוכם מין נתון שומר על פעילות חיונית תקינה. ככל שהטווח רחב יותר, הפלסטיות האקולוגית גדולה יותר.

מינים שיכולים להתקיים עם סטיות קטנות של הגורם מהאופטימום נקראים מאוד מיוחדים, ומינים שיכולים לעמוד בשינויים משמעותיים בגורם נקראים מותאמים באופן נרחב.

פלסטיות אקולוגית יכולה להיחשב הן ביחס לגורם בודד והן ביחס למכלול של גורמים סביבתיים. היכולת של מינים לסבול שינויים משמעותיים בגורמים מסוימים מסומנת על ידי המונח המקביל עם הקידומת "evry":

Eurythermal (פלסטיק לטמפרטורה)

Eurygoline (מליחות מים)

אוריתוטי (פלסטיק לאור)

אוריגירית (מפלסטיק ללחות)

Eurioic (פלסטיק לבית הגידול)

אוריפגית (פלסטיק למזון).

מינים המותאמים לשינויים קטנים בגורם זה מסומנים על ידי המונח עם הקידומת "קיר". קידומות אלה משמשות לבטא את מידת הסובלנות היחסית (לדוגמה, במין סטנו-תרמי, הטמפרטורה האופטימלית והפסימית קרובה).

מינים בעלי פלסטיות אקולוגית רחבה ביחס למכלול של גורמים אקולוגיים הם eurybionts; מינים בעלי יכולת הסתגלות אינדיבידואלית נמוכה - סטנוביונטים. Eurybiontness ו-istenobiontness מאפיינות סוגים שונים של הסתגלות של אורגניזמים להישרדות. אם eurybions מתפתחים במשך זמן רב בתנאים טובים, אז הם יכולים לאבד את הפלסטיות האקולוגית שלהם ולפתח תכונות stenobiont. מינים הקיימים עם תנודות משמעותיות בגורם רוכשים פלסטיות אקולוגית מוגברת והופכים לאוריביונטים.

לדוגמה, יש יותר סטנוביונטים בסביבה המימית, שכן הוא יציב יחסית בתכונותיו ומשרעות התנודות של גורמים בודדים קטנות. בסביבה אוויר-יבשה דינמית יותר, eurybions שולטים. לבעלי חיים בעלי דם חם יש ערכיות אקולוגית רחבה יותר מבעלי חיים בעלי דם קר. אורגניזמים צעירים וזקנים נוטים לדרוש תנאים סביבתיים אחידים יותר.

Eurybionts נפוצים, ו-stenobiont מצמצם את הטווחים; עם זאת, במקרים מסוימים, בשל ההתמחות הגבוהה שלהם, סטנוביונטים מחזיקים בשטחים עצומים. לדוגמה, דג הדג אוכל דגים הוא סטנופאג טיפוסי, אך ביחס לגורמים סביבתיים אחרים, הוא eurybiont. בחיפוש אחר המזון הדרוש, הציפור מסוגלת לכסות מרחקים ארוכים בטיסה, ולכן היא תופסת שטח משמעותי.

פלסטיות - היכולת של אורגניזם להתקיים בטווח מסוים של ערכים של הגורם הסביבתי. הפלסטיות נקבעת על ידי קצב התגובה.

על פי מידת הפלסטיות ביחס לגורמים בודדים, כל הסוגים מחולקים לשלוש קבוצות:

סטנוטופים הם מינים שיכולים להתקיים בטווח צר של ערכי גורמים סביבתיים. לדוגמה, רוב הצמחים של יערות קו המשווני לחים.

אוריטופים הם מינים רחבי פלסטיק המסוגלים לפתח בתי גידול שונים, למשל, כל המינים הקוסמופוליטיים.

המזוטופים תופסים עמדת ביניים בין סטנוטופים לאוריטופים.

יש לזכור שמין יכול להיות, למשל, סטנוטופ לפי גורם אחד ו-eurytope לפי אחר, ולהיפך. לדוגמא, אדם הוא אוריטופ ביחס לטמפרטורת האוויר, אך סטנוטופ מבחינת תכולת החמצן שבו.

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

עבודה טובהלאתר">

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

פורסם ב http:// www. הכי טוב. he/

גורמים סביבתיים

גורמים סביבתיים - אלו הם תנאים ואלמנטים מסוימים של הסביבה שיש להם השפעה ספציפית על אורגניזם חי. הגוף מגיב לגורמים סביבתיים תגובות אדפטיביות. גורמים סביבתיים קובעים את התנאים לקיומם של אורגניזמים.

סיווג גורמים סביבתיים (לפי מקור)

1. גורמים אביוטיים הוא קבוצה של גורמים בעלי טבע דומם המשפיעים על החיים והתפוצה של אורגניזמים חיים. ביניהם נבדלים:

1.1. גורמים פיזיים- גורמים כאלה, שמקורם במצב פיזי או תופעה (לדוגמה, טמפרטורה, לחץ, לחות, תנועת אוויר וכו').

1.2. גורמים כימיים- גורמים כאלה הנובעים מההרכב הכימי של הסביבה (מליחות מים, תכולת חמצן באוויר וכו').

1.3. גורמים אדאפיים(אדמה) - קבוצה של תכונות כימיות, פיזיקליות, מכניות של קרקעות וסלעים המשפיעות הן על האורגניזמים שעבורם הם הם בית הגידול, והן מערכת שורשיםצמחים (לחות, מבנה הקרקע, תכולת חומרי הזנה וכו').

2. גורמים ביוטיים - קבוצה של השפעות של פעילות חיונית של אורגניזמים מסוימים על פעילותם החיונית של אחרים, כמו גם על המרכיב הלא-חי של בית הגידול.

2.1. אינטראקציות תוך ספציפיותלאפיין את היחסים בין אורגניזמים ברמת האוכלוסייה. הם מבוססים על תחרות תוך ספציפית.

2.2. אינטראקציות בין המיניםלאפיין את היחסים בין מינים שונים, שיכולים להיות חיוביים, לא נוחים וניטראליים. בהתאם לכך, אנו מציינים את אופי ההשפעה כ-+, - או 0. לאחר מכן, סוגי השילובים הבאים של יחסים בין המינים אפשריים:

00 ניטרליות- שני הסוגים עצמאיים ואין להם השפעה זה על זה; נדיר למצוא בטבע (סנאי ואיילים, פרפר ויתוש);

+0 קומנסליזם- למין אחד תועלת, בעוד שלשני אין תועלת, גם נזק; (יונקים גדולים (כלבים, צבאים) משמשים כנשאי פירות וזרעי צמחים (ברדוק), מבלי לקבל כל נזק או תועלת);

-0 אמנסליזם- מין אחד חווה עיכוב של צמיחה ורבייה ממין אחר; (עשבי תיבול אוהבי אור הגדלים מתחת לאשוח סובלים מהצללה, וזה אדיש לעץ עצמו);

++ סִימבִּיוֹזָה- קשר מועיל הדדי:

? הדדיות- מינים לא יכולים להתקיים זה בלי זה; תאנים ודבורים מאביקות; חֲזָזִית;

? פרוטו-מבצע- דו קיום מועיל לשני המינים, אך אינו תנאי מוקדם להישרדות; האבקה על ידי דבורים של צמחי אחו שונים;

- - תַחֲרוּת- לכל אחד מהמינים יש השפעה שלילית על השני; (צמחים מתחרים זה בזה על אור ולחות, כלומר כאשר הם משתמשים באותם משאבים, במיוחד אם הם אינם מספיקים);

טורף - מין טורף ניזון מטרפו;

2 .3. השפעה על הטבע הדומם(מיקרו אקלים). לדוגמה, ביער, בהשפעת כיסוי הצמחייה, נוצר מיקרו אקלים או מיקרו-סביבה מיוחדים, שבה, בהשוואה לבית גידול פתוח, נוצר משטר הטמפרטורה והלחות שלו: בחורף חם בכמה מעלות, בקיץ הוא קריר ורטוב יותר. מיקרו-סביבה מיוחדת נוצרת גם בכתר העצים, במחילות, במערות וכו'.

3. גורמים אנתרופוגניים - גורמים הנוצרים מפעילות אנושית ומשפיעים על הסביבה סביבה טבעית: השפעה ישירה של האדם על אורגניזמים או השפעה על אורגניזמים באמצעות שינוי אנושי של בית הגידול שלהם (זיהום סביבתי, שחיקת קרקע, כריתת יערות, מדבור, הפחתת המגוון הביולוגי, שינויי אקלים וכו'). נבדלות בין הקבוצות הבאות של גורמים אנתרופוגניים:

1. שינוי מבנה פני כדור הארץ;

2. שינוי בהרכב הביוספרה, מחזור הדם והאיזון של החומרים המרכיבים אותה;

3. שינוי במאזן האנרגיה והחום של מקטעים ואזורים בודדים;

4. שינויים שהוכנסו לביוטה.

יש סיווג נוסף של גורמים סביבתיים. רוב הגורמים משתנים מבחינה איכותית וכמותית לאורך זמן. לדוגמה, גורמי אקלים (טמפרטורה, תאורה וכו') משתנים במהלך היום, העונה והשנה. גורמים המשתנים באופן קבוע לאורך זמן נקראים תְקוּפָתִי . אלה כוללים לא רק אקלימי, אלא גם כמה הידרוגרפיים - גאות ושפל, כמה זרמי אוקיינוס. גורמים המתעוררים באופן בלתי צפוי (התפרצות געשית, התקפת טורף וכו') נקראים לא תקופתיים .

דפוסי פעולה של גורמים סביבתיים

השפעת גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים מאופיינת בדפוסים כמותיים ואיכותיים מסוימים.

האגרוכימאי הגרמני J. Liebig, שהתבונן בהשפעה של דשנים כימיים על צמחים, מצא שהגבלת המינון של כל אחד מהם מובילה לעיכוב בגדילה. תצפיות אלו אפשרו למדען לנסח כלל שנקרא חוק המינימום (1840).

חוק המינימום : האפשרויות החיוניות של אורגניזם (תפוקה, ייצור) תלויות בגורם, שכמותו ואיכותו קרובה למינימום הנדרש על ידי האורגניזם או המערכת האקולוגית (למרות העובדה שגורמים אחרים עשויים להיות נוכחים בעודף ולא בשימוש מלא ). הסתגלות אקולוגית אדמה אביוטית

אותם חומרים, בהיותם עודפים, גם מפחיתים את התשואה. בהמשך המחקר, בשנת 1913 ניסח הביולוג האמריקני W. Shelford את חוק הסובלנות.

חוק הסובלנות: היכולות החיוניות של אורגניזם נקבעות על ידי גורמים סביבתיים, שהם לא רק במינימום, אלא גם במקסימום, כלומר, גם מחסור וגם עודף של גורם סביבתי יכולים לקבוע את הכדאיות של אורגניזם. כך למשל, מחסור במים מקשה על הצמח להטמיע מינרלים, ועודף גורם לריקבון ולהחמצת הקרקע.

גורמים המעכבים את התפתחותו של אורגניזם עקב מחסור או עודף שלהם בהשוואה לצורך (תוכן אופטימלי) נקראים מגביל .

באופי ההשפעה של גורמים סביבתיים על הגוף ובתגובות, ניתן לזהות מספר דפוסים כלליים המשתלבים בכמה תכנית כלליתהשפעת הגורם הסביבתי על הפעילות החיונית של האורגניזם (איור 3).

על איור. 3, עוצמת הגורם משורטטת לאורך ציר האבשיסה (לדוגמה, טמפרטורה, תאורה וכו'), ולאורך ציר הסמטה, תגובת הגוף להשפעה של גורם סביבתי (לדוגמה, קצב גדילה, תפוקה, וכו.).

טווח הגורם הסביבתי מוגבל על ידי ערכי הסף (נקודות A ו-D), שבהם קיומו של האורגניזם עדיין אפשרי. אלו הם הגבולות התחתונים (A) והעליון (D) של החיים. נקודות B ו-C מתאימות לגבולות החיים הרגילים.

פעולת הגורם הסביבתי מאופיינת בנוכחותם של שלושה אזורים הנוצרים על ידי נקודות סף אופייניות:

1 - אזור של אופטימום - אזור של חיים נורמליים,

2 - אזורי לחץ (אזור של מינימום ואזור של מקסימום) - אזורים של פעילות חיונית לקויה עקב חוסר או עודף של גורם,

3 - אזור מוות.

אורז. 3. תכנית הפעולה של הגורם הסביבתי על אורגניזמים חיים:

1 - אופטימלי, אזור של פעילות נורמלית, 2 - אזור של פעילות מופחתת (דיכוי), 3 - אזור מוות

עם מינימום ומקסימום של הגורם, האורגניזם יכול לחיות, אך אינו מגיע לשיאו (אזורי לחץ). הטווח בין המינימום למקסימום של הגורם קובע את ערך הסובלנות (יציבות) לגורם זה ( סוֹבלָנוּת - היכולת של האורגניזם לסבול סטיות של הערכים של גורמים סביבתיים מהאופטימליים עבורו).

התאמה של אורגניזמים חיים לגורמים סביבתיים

הִסתַגְלוּת הוא תהליך ההסתגלות של הגוף לתנאים סביבתיים מסוימים. אנשים שאינם מותאמים לתנאים נתונים או משתנים מתים.

סוגי הסתגלות עיקריים:

הסתגלות התנהגותית (הסתרה בטרף, מעקב אחר טרף אצל טורפים);

הסתגלות פיזיולוגית (חורף - תרדמה, נדידת ציפורים);

הסתגלות מורפולוגית (שינוי בצורות החיים של צמחים ובעלי חיים - לצמחים במדבר אין עלים, לאורגניזמים מימיים יש מבנה גוף המותאם לשחייה).

נישה אקולוגית

נישה אקולוגית - זהו שילוב של כל הגורמים ותנאי הסביבה שבתוכם מין יכול להתקיים בטבע.

נישה אקולוגית בסיסית נקבע על פי המאפיינים הפיזיולוגיים של אורגניזמים.

נישה מיושם מייצג את התנאים שבהם מין מתרחש בפועל בטבע, הוא חלק מנישה בסיסית.

גורמים אביוטיים של הסביבה היבשתית (אקלימית)

טֶמפֶּרָטוּרָה הוא הגורם המגביל החשוב ביותר. כל אורגניזם מסוגל לחיות רק בטווח טמפרטורות מסוים. גבולות סיבולת הטמפרטורה שונים.

מעיינות חמים של קמצ'טקה, t > 80°C - חרקים, רכיכות.

אנטארקטיקה, t עד -70 מעלות צלזיוס - אצות, חזזיות, פינגווינים.

אוֹר הוא מקור האנרגיה העיקרי, שבלעדיו החיים על פני כדור הארץ בלתי אפשריים. האור מעורב בתהליך הפוטוסינתזה, ומספק יצירת תרכובות אורגניות מצמחייה אנאורגנית. זהו תפקידו האקולוגי החשוב ביותר.

אזור הקרינה הפעילה מבחינה פיזיולוגית - l = 380-760 ננומטר (חלק גלוי של הספקטרום).

אזור אינפרא אדום של הספקטרום l > 760 ננומטר (מקור אנרגיה תרמית).

אזור אולטרה סגול של הספקטרום l< 380 нм.

עוצמת האור חיונית עבור אורגניזמים חיים, במיוחד עבור צמחים. אז, ביחס להארה, צמחים מחולקים לאוהבי אור (לא יכולים לסבול צל), אוהבי צל (לא יכולים לסבול אור שמש בהיר), סובלני צל (יש להם מגוון רחב של סובלנות). עוצמת האור מושפעת מקו הרוחב של האזור, משעות היום והשנה, וכן משיפוע פני השטח ביחס לאופקי.

אורגניזמים מותאמים פיזיולוגית לשינוי היום והלילה. כמעט לכל האורגניזמים החיים יש מקצבי פעילות יומיים הקשורים לשינוי היום והלילה.

אורגניזמים מותאמים לשינויים עונתיים באורך היום (תחילת פריחה, התבגרות).

כמות המשקעים. עבור אורגניזמים חיים, הגורם המגביל החשוב ביותר הוא התפלגות המשקעים לפי עונה. גורם זה קובע את חלוקת המערכות האקולוגיות ליער, ערבות ומדבר. אז, אם כמות המשקעים היא > 750 מ"מ לשנה - נוצרים יערות, 250-750 מ"מ בשנה - ערבות (דגנים),< 250 мм/год - пустыни (кактусы 50-100 мм/год). Максимальное количество осадков характерно для тропических влажных лесов 2500 мм/год, минимальное количество зарегистрировано в пустыне Сахара - 0,18 мм/год.

משקעים הם אחד מהחוליות במחזור המים על פני כדור הארץ. משטר המשקעים קובע את נדידת המזהמים באטמוספרה.

גורמים אקלימיים נוספים בעלי השפעה משמעותית על אורגניזמים חיים כוללים לחות אוויר, תנועה של מסות אוויר (רוח), לחץ אטמוספרי, גובה ושטח.

גורמי כיסוי קרקע אביוטיים

הגורמים האביוטיים של כיסוי הקרקע נקראים edaphic (מיוונית. edaphos- הקרקע).

הקרקע - זוהי תצורה טבעית מיוחדת שנוצרה כתוצאה משינוי בשכבת השטח של הליתוספירה על ידי פעולה משותפת של מים, אוויר ואורגניזמים חיים. האדמה מהווה קישור בין הגורמים הביוטיים והאביוטים של הביוגאוצנוזה.

התכונה החשובה ביותר של הקרקע היא הפוריות, כלומר יכולתה לספק את הצורך של הצמחים חומרים מזיניםאה, אוויר וגורמים אחרים, ועל בסיס זה להבטיח את התשואה של גידולים חקלאיים, כמו גם את הפריון של צורות פרא של צמחייה.

תכונות הקרקע

? מאפיינים פיזיים : מבנה, נקבוביות, טמפרטורה, קיבולת חום, לחות.

לרוב, החלקיקים המרכיבים את האדמה מחולקים לחימר (קוטר קטן מ-0.002 מ"מ), סחף (0.002-0.02 מ"מ), חול (0.02-2.0 מ"מ) וחצץ (יותר מ-2 מ"מ). המבנה המכני של הקרקע חשוב מאוד לחקלאות, קובע את המאמץ הנדרש לעיבוד האדמה, כמות נדרשתהשקיה וכו'. קרקעות טובות מכילות בערך אותה כמות של חול וחימר; הם נקראים טילים. הדומיננטיות של החול הופכת את האדמה לפירורית יותר וקלה יותר לעבודה; מצד שני, הוא שומר על מים וחומרים מזינים גרוע יותר. קרקעות חרסית מנוקזות גרוע, לחות ודביקות, אך עשירות בחומרים מזינים ואינן שוטפות. אבנים בקרקע (נוכחות של חלקיקים גדולים) משפיעה על בלאי של כלים חקלאיים.

? מאפיינים כימיים : תגובת סביבה, דרגת מליחות, הרכב כימי.

pH = -lgH, pH = 7 - מדיום ניטרלי, pH< 7 - кислая, рН >7 - אלקליין.

על פי ההרכב הכימי של מרכיב המינרל, הקרקע מורכבת מחול וסחף (צורת קוורץ (סיליקה) SiO2 עם תוספות של סיליקטים (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) ומינרלים חרסיים (גבישים). תרכובות של סיליקטים ואלומיניום הידרוקסיד)).

? מאפיינים ביולוגיים : יצורים חיים תולעים השוכנות בקרקע (פטריות, חיידקים, אצות).

פרופיל קרקע

היווצרות קרקע מתרחשת מלמעלה למטה, זה בא לידי ביטוי בפרופיל הקרקע. כתוצאה מתנועה והתמרה של חומרים, הקרקע מחולקת לשכבות או אופקים נפרדים, ששילובם מרכיב את פרופיל הקרקע. בפרופיל הקרקע מובחנים שלושה אופקים (איור 4).

1. א- אופק מצטבר חומוס (עד כמה עשרות ס"מ), המחולק לשלושה תת-אופקים:

A0 - המלטה (דשא): עלים שנפלו טריים ושרידי צמחים ובעלי חיים מתכלים;

A1 - אופק חומוס: תערובת של חומר אורגני מפורק חלקית, אורגניזמים חיים וחומרים אנאורגניים;

A2 - אופק אלוביאלי (שטיפה): מלחים ו חומר אורגנינשטפים, נשטפים ונשטפים לאופק ב'.

2. IN- אופק illuvial (inwashing): כאן חומר אורגני מעובד על ידי מפרקים לצורה מינרלית, חומרים מינרליים (קרבונטים, גבס, מינרלים חרסית) מצטברים.

3. עם- סלע אב (הר).

גורמים אביוטיים של הסביבה המימית

המים תופסים את החלק השולט של פני כדור הארץ - 71%.

צְפִיפוּת. הסביבה המימית מאוד מוזרה, למשל, צפיפות המים היא פי 800 מצפיפות האוויר, והצמיגות היא פי 55. הדבר משפיע על אורח החיים ועל צורות החיים של תושביה.

קיבולת חום. עם קיבולת החום הגבוהה, המים הם המקלט והמצבר הראשי אנרגיה סולארית.

ניידות תורם לשמירה על ההומוגניות היחסית של תכונות פיזיקליות וכימיות.

טֶמפֶּרָטוּרָה. ריבוד טמפרטורה (שינוי טמפרטורה עם עומק) משפיע על מיקום יצורים חיים במים, העברה ופיזור של זיהומים. ישנם שינויים תקופתיים בטמפרטורת המים (שנתי, יומי, עונתי).

שְׁקִיפוּת מים נקבעים על ידי משטר האור מעל פני המים ותלוי בתכולת המוצקים המרחפים. פוטוסינתזה של צמחים תלויה בשקיפות.

מְלִיחוּת. התוכן של קרבונטים, סולפטים, כלורידים במים הוא בעל חשיבות רבה עבור אורגניזמים חיים. יש מעט מלחים במים מתוקים, בעיקר קרבונטים. סולפטים וכלורידים שולטים במים ימיים. תכולת המלח במימי האוקיינוס ​​העולמי היא 35 גרם לליטר, בים השחור - 19, בים הכספי - 14, בים המלח - 240 גרם לליטר.

מתארח ב- Allbest.ru

...

מסמכים דומים

כללים כלליים ודפוסי השפעה של גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים. סיווג גורמים סביבתיים. אפיון גורמים אביוטיים וביוטיים. הרעיון של האופטימום. חוק המינימום של ליביג. חוק הגורמים המגבילים של שלפורד.

עבודת קודש, נוספה 01/06/2015


מושג הגורמים הסביבתיים, סיווגם והגדרת האופטימום והסובלנות. גורמים מגבילים וחוק ליביג. השפעת הסיבות הסביבתיות על דינמיקת האוכלוסייה. הדרכים העיקריות להסתגלות של אדם לשינויים בגורמים אביוטיים.

תקציר, נוסף 24/03/2011


מערכת אקולוגית כיחידה הפונקציונלית העיקרית של אקולוגיה, כולל אורגניזמים חיים וסביבה אביוטית, ערכת המבנה של ביו-גאוצנוזה. השפעת גורמים טבעיים ואנתרופוגניים על מערכות אקולוגיות. נתיבי רזולוציה מַשׁבֵּרמערכות אקולוגיות.

תקציר, נוסף 27/11/2009


מאפיינים של סביבות מים, קרקע-אוויר, קרקע כמרכיבים העיקריים של הביוספרה. מחקר של קבוצות ביוטיות, אביוטיות, אנתרופוגניות של גורמים סביבתיים, קביעת השפעתם על אורגניזמים. תיאור משאבי אנרגיה ומזון.

תקציר, נוסף 07/08/2010


מאפיינים השוואתייםבתי גידול והתאמות של אורגניזמים אליהם. תנאי החיים של אורגניזמים של אוויר ומים. המושג והסיווג של גורמים סביבתיים, חוקי פעולתם (חוק האופטימום, המינימום, ההחלפה של גורמים).

מצגת, נוספה 06/06/2017


מבנה הסביבה. ההשפעה המורכבת של גורמים סביבתיים על הגוף. השפעת גורמים טבעיים-אקולוגיים וסוציו-אקולוגיים על הגוף וחיי האדם. תהליך האצה. הפרה של ביוריתמים. אלרגיה של האוכלוסייה.

תקציר, נוסף 19/02/2009


תקציר, נוסף 07/06/2010


שינויים בגורמים סביבתיים, מתלות בפעילויות אנושיות. תכונות של אינטראקציה של גורמים סביבתיים. חוקי המינימום והסובלנות. סיווג גורמים סביבתיים. גורמים אביוטיים, ביוטיים ואנתרופיים.

עבודת קודש, התווסף 01/07/2015


השפעת גורמים סביבתיים על מצב המערכות האקולוגיות. תכונות של חשיפה לאור השמש. הרכב אנרגיית הקרינה, ההשפעה על צמחים של אור נראה. קצב עונתי בחיי אורגניזמים, משטר תרמי. קריופילים ותרמופילים.

הרצאה, נוספה 15/11/2009


גורמים סביבתיים, השפעות על אורגניזמים חיים ומערכות אקולוגיות. אינטראקציה של מערכת "סביבה-אורגניזם". מנגנוני התאמה לסביבה. בריאות כקטגוריה של אקולוגיה אנושית. השפעת גורמים סביבתיים שליליים על תחלואה אנושית.

גורם סביבתי הוא כל מצב סביבתי שיכול להיות בעל השפעה ישירה או עקיפה על אורגניזם חי לפחות באחד משלבי ההתפתחות האינדיבידואלית שלו. הגוף מגיב לגורמים סביבתיים בתגובות אדפטיביות ספציפיות.

גורמים סביבתיים מחולקים לשתי קטגוריות:

אביוטי - גורמים בעלי טבע דומם (גר. "ביוס" - חיים);

ביוטי - גורמים של הטבע החי.

גורמים אביוטיים מחולקים לקבוצות הבאות:

אקלימי: אור, טמפרטורה, לחות, תנועת אוויר, לחץ;

Edafogenic ("edafos" - אדמה): המצב המכני של הקרקע, קיבולת הלחות, חדירות האוויר, צפיפות;

אורוגרפי (גר. "אורוס" - הר): הקלה, גובה מעל פני הים, חשיפה למדרון;

כימיקל: הרכב הגז של האוויר, מצב המלח של המים, ריכוז, חומציות והרכב תמיסות הקרקע.

גורמים ביוטיים מובנים כמערכת של השפעות של פעילות חיונית של אורגניזמים מסוימים על אחרים. אינטראקציות בין צמחים ובעלי חיים מגוונות ביותר. אינטראקציות ישירות הן ההשפעה הישירה של אורגניזמים מסוימים על אחרים. אינטראקציות עקיפות הן שינויים בגורמים אביוטיים המשפיעים על אורגניזמים אחרים.

מנקודת מבט אקולוגית כללית, כל האורגניזמים נחוצים זה לזה. בתנאים טבעיים, אף מין לא נוטה להרוס לחלוטין מין אחר לחלוטין. כל זה חייב האדם לקחת בחשבון בעת ​​תכנון האינטראקציה של הטבע והאדם.

גורמים ביוטיים מחולקים לקבוצות:

פיטוגני, הנגרם על ידי פעולת אורגניזמים צמחיים;

זווגנית, הנגרמת מחשיפה לאורגניזמים של בעלי חיים;

מיקרוביוגנית - חשיפה לנגיפים, חיידקים, פרוטוזואה;

אנתרופוגני - השפעה אנושית.

ישנם סיווגים נוספים של גורמים סביבתיים, למשל, ניתן להבחין בגורמים התלויים ואינם תלויים במספר הפרטים באוכלוסייה. אתה יכול לחלק אורגניזמים לפי בית גידול. חשיבות מיוחדת היא חלוקת הגורמים הסביבתיים לקבועים ולתקופתיים. הסתגלות, כלומר הסתגלות אפשרית רק לגורם סביבתי תקופתי.

גורמים אביוטיים עיקריים:

1. אנרגיה קורנת של השמש. 99% מאנרגיית השמש המגיעה לכדור הארץ היא קרני אולטרה סגול, גלויות ואינפרא אדום. יתרה מכך, קרניים אולטרה סגולות מהוות 7%, קרניים גלויות - 48%, אינפרא אדום - 45% מהאנרגיה. מאזן החום של כוכב הלכת תומך בקרינה אינפרא אדומה. צמחים משתמשים באור כתום-אדום ואולטרה סגול לפוטוסינתזה.

לאורגניזמים חיים יש מחזורי פעילות יומיים הקשורים לשינוי של יום ולילה. כמות האנרגיה הסולארית תלויה באורך היום, בזווית הפגיעה ובשקיפות האוויר. שלג שנפל טרי משקף עד 95% מקרינת השמש, שלג מזוהם - עד 45-50%, אדמה שחורה - עד 5% מאור השמש, יערות מחטניים - 10-15%, אדמה קלה - 35-45%.

2. גורמים אביוטיים של האטמוספירה. לחות של אוויר אטמוספרי. השכבות התחתונות העשירות ביותר בלחות של האטמוספרה. שכבת האוויר עד לגובה של 1.5 ק"מ מכילה כ-50% מסך הלחות האטמוספרית. חוסר הלחות הוא ההבדל בין הרוויה המקסימלית לרוויה הנתונה. מחסור בלחות הוא גורם סביבתי חשוב, שכן הוא מאפיין שני פרמטרים בו זמנית: טמפרטורת האוויר טוהלחות שלו W. ככל שגירעון הלחות גבוה יותר, כך חם יותר. ניתוח הדינמיקה של מחסור בלחות מאפשר לחזות תופעות שונות בעולם האורגניזמים של בעלי החיים.

משקעים הם תוצאה של עיבוי אדי מים באטמוספרה. משטר המשקעים הוא הגורם החשוב ביותר המסדיר את נדידת המזהמים באטמוספרה.

הרכב האטמוספירה קבוע יחסית. רק בעשורים האחרונים עלה ריכוז התחמוצות של חנקן, גופרית ופחמן. הרכב האטמוספירה משתנה עם הגובה מעל פני הים. ישנה עלייה בתכולת גזים קלים כמו מימן והליום.

תנועת המוני האוויר מתרחשת עקב חימום לא אחיד של פני כדור הארץ. הרוח נושאת את זיהומי האוויר האטמוספרי. אנטיציקלון הוא אזור של לחץ אוויר גבוה הנוטה לנוע לאזורים עם לחץ נמוך יותר.

3. גורמים אביוטיים של כיסוי הקרקע. אלה כוללים את ההרכב המכני של הקרקע, חדירות מים, יכולת שמירה על לחות, אפשרות של חדירת שורשים וכו'.

כל אופקי הקרקע הם תערובת של תרכובות אורגניות ומינרלים. למעלה מ-50% מהרכב המינרלים של הקרקע הוא תחמוצות סיליקון SiO 2. שאר האדמה מיוצגת על ידי התחמוצות הבאות: 1-25% אל 2 O 3 ; 1-10 % FeO; 0,1-5,0 % MgO, ק 2 O, פ 2 O 5 , CaO. חומר אורגני נכנס לאדמה עם שאריות צמחים. באדמה נהרסים (מינרליים) שאריות אלו או הופכים לתרכובת אורגנית מורכבת יותר: חומוס או חומוס.

באדמה מתרחשים תהליכים שונים הקשורים לפעילות חיונית של חיידקים. ישנם רבים מהם ותפקידיהם מגוונים. כמה חיידקים מעורבים במחזורי הטרנספורמציה של יסוד אחד ( ר), חיידקים אחרים מעבדים תרכובות של מספר יסודות ( עם, סאוכו).

צמחים משתמשים במינרלים באדמה לבניית גזע או גזע, ענפים ועלים. הפסדים של מינרלים בקרקע מתחדשים בדרך כלל דשנים מינרליים. צמחים יכולים להשתמש בדשנים אלה רק לאחר שחיידקים ממירים אותם לצורה זמינה ביולוגית. המספר הגדול ביותר של מיקרואורגניזמים נמצא בשכבות אדמה עד לעומק של 40 ס"מ.

בתעשייה משתמשים באדמה לניקוי מי שפכיםבשדות השקיה ושדות סינון. חומרים אורגניים מזיקים מתחמצנים כאשר השתתפות פעילההחי והצומח בקרקע.

4. גורמים אביוטיים של הסביבה המימית. אלה הם צפיפות, צמיגות, ניידות, ריכוז חמצן מומס, ריבוד טמפרטורה, כלומר שינוי טמפרטורה עם עומק. טמפרטורת המים משתנה בטווח צר יחסית בין 2 ל-37 מעלות צלזיוס. הדינמיקה של תנודות בטמפרטורת המים קטנה בהרבה מזו של האוויר.

גורם חשובהיא מליחות המים. IN מים מתוקיםמלחים מוצגים בצורה של קרבונטים, במי ים - כלורידים וסולפטים בחלקם. תכולת המלח באוקיינוס ​​הפתוח היא 35 גרם לליטר מים, בים השחור - 19 גרם לליטר, בים הכספי - 14 גרם לליטר. זיהום מים על ידי שפכים תעשייתיים משנה את ה-pH של המים, מה שמוביל למוות של אורגניזמים מימיים (הידרוביונטים) או להחלפת מינים מסוימים באחרים.

הסביבה המקיפה יצורים חיים מורכבת מאלמנטים רבים. הם משפיעים על החיים של אורגניזמים בדרכים שונות. האחרונים מגיבים אחרת גורמים שוניםסביבה. אלמנטים נפרדים של הסביבה המקיימים אינטראקציה עם אורגניזמים נקראים גורמים סביבתיים. תנאי הקיום הם קבוצה של גורמים סביבתיים חיוניים, שבלעדיהם אורגניזמים חיים אינם יכולים להתקיים. לגבי אורגניזמים, הם פועלים כגורמים סביבתיים.

סיווג גורמים סביבתיים.

כל הגורמים הסביבתיים מקובלים לסווג(מופץ) לקבוצות העיקריות הבאות: אביוטי, ביוטיו אנתרופית. V אביוטי (אביוגני) גורמים הם גורמים פיזיקליים וכימיים בעלי טבע דומם. ביוטי,אוֹ ביוגני,גורמים הם ההשפעה הישירה או העקיפה של אורגניזמים חיים הן זה על זה והן על הסביבה. אנטרופי (אנתרופוגני) בשנים האחרונות נבחרו גורמים כקבוצה עצמאית של גורמים בקרב הביוטיים, בשל חשיבותם הרבה. אלו גורמים להשפעה ישירה או עקיפה של האדם ופעילותו הכלכלית על אורגניזמים חיים והסביבה.

גורמים אביוטיים.

גורמים אביוטיים כוללים אלמנטים של טבע דומם הפועלים על אורגניזם חי. סוגי גורמים אביוטיים מוצגים בטבלה. 1.2.2.

טבלה 1.2.2. סוגים עיקריים של גורמים אביוטיים

גורמי אקלים.

כל הגורמים האביוטיים באים לידי ביטוי ופועלים בתוך שלושת הקליפות הגיאולוגיות של כדור הארץ: אטמוספירה, הידרוספירהו ליתוספרה.גורמים המתבטאים (פועלים) באטמוספירה ובמהלך האינטראקציה של האחרונה עם ההידרוספירה או עם הליתוספירה נקראים אקלימי.הביטוי שלהם תלוי בתכונות הפיזיקליות והכימיות של הקליפות הגיאולוגיות של כדור הארץ, בכמות ופיזור האנרגיה הסולארית שחודרת ונכנסת אליהן.

קרינה סולארית.

קרינת השמש היא בעלת החשיבות הגדולה ביותר מבין מגוון הגורמים הסביבתיים. (קרינה סולארית).זוהי זרימה רציפה של חלקיקים יסודיים (מהירות 300-1500 קמ"ש) וגלים אלקטרומגנטיים (מהירות 300 אלף קמ"ש), הנושאת כמות עצומה של אנרגיה לכדור הארץ. קרינת השמש היא המקור העיקרי לחיים על הפלנטה שלנו. תחת זרימה מתמשכת של קרינת השמש, החיים נוצרו על פני כדור הארץ, עברו דרך ארוכה של התפתחותם והם ממשיכים להתקיים ותלויים באנרגיה סולארית. המאפיינים העיקריים של אנרגיית הקרינה של השמש כגורם סביבתי נקבעים על פי אורך הגל. גלים העוברים באטמוספירה ומגיעים לכדור הארץ נמדדים בטווח שבין 0.3 ל-10 מיקרון.

על פי אופי ההשפעה על אורגניזמים חיים, ספקטרום זה של קרינת השמש מחולק לשלושה חלקים: קרינה אולטרה סגולה, אור נראהו קרינה אינפרא - אדומה.

קרניים אולטרה סגולות גל קצרנספג כמעט לחלוטין באטמוספרה, כלומר שכבת האוזון שלה. כמות קטנה של קרניים אולטרה סגולות חודרת את פני כדור הארץ. אורך הגלים שלהם נע בטווח של 0.3-0.4 מיקרון. הם מהווים 7% מהאנרגיה של קרינת השמש. לקרני גלים קצרים יש השפעה מזיקה על אורגניזמים חיים. הם יכולים לגרום לשינויים בחומר התורשתי - מוטציות. לכן, בתהליך האבולוציה, אורגניזמים ש הרבה זמןחשופים לקרינת שמש, פיתחו התאמות להגנה מפני קרניים אולטרה סגולות. ברבים מהם מיוצרת כמות נוספת של פיגמנט שחור, מלנין, בגוף המגן מפני חדירת קרניים לא רצויות. זו הסיבה שאנשים משתזפים כשהם בחוץ במשך זמן רב. באזורי תעשייה רבים יש מה שנקרא מלניזם תעשייתי- כהה של צבע בעלי חיים. אבל זה לא קורה בהשפעת קרינה אולטרה סגולה, אלא בגלל זיהום עם פיח, אבק סביבתי, שמרכיביו הופכים בדרך כלל כהים יותר. על רקע כהה שכזה, צורות כהות יותר של אורגניזמים שורדות (מסוכות היטב).

אור נראהמתבטא בטווח אורך הגל שבין 0.4 ל-0.7 מיקרון. הוא מהווה 48% מהאנרגיה של קרינת השמש.

זהמשפיע לרעה גם על תאים חיים ותפקודם באופן כללי: הוא משנה את הצמיגות של הפרוטופלזמה, את גודל המטען החשמלי של הציטופלזמה, משבש את חדירות הממברנות ומשנה את תנועת הציטופלזמה. האור משפיע על מצב הקולואידים של החלבון ועל זרימת תהליכי האנרגיה בתאים. אך למרות זאת, האור הנראה היה, הוא וימשיך להיות אחד ממקורות האנרגיה החשובים ביותר לכל היצורים החיים. האנרגיה שלו מנוצלת בתהליך פוטוסינתזהומצטבר בצורה של קשרים כימיים בתוצרי הפוטוסינתזה, ולאחר מכן מועבר כמזון לכל שאר היצורים החיים. באופן כללי, אנו יכולים לומר שכל היצורים החיים בביוספרה, ואפילו בני האדם, תלויים באנרגיה סולארית, בפוטוסינתזה.

אור לבעלי חיים הוא תנאי הכרחי לתפיסת מידע על הסביבה ומרכיביה, הראייה, ההתמצאות החזותית במרחב. בהתאם לתנאי הקיום, בעלי חיים הסתגלו לדרגות תאורה שונות. מיני בעלי חיים מסוימים הם יומיומיים, בעוד שאחרים פעילים ביותר בשעת בין ערביים או בלילה. רוב היונקים והציפורים מנהלים אורח חיים של דמדומים, אינם מבחינים היטב בצבעים ורואים הכל בשחור-לבן (כלבים, חתולים, אוגרים, ינשופים, צדי לילה וכו'). חיים בדמדומים או באור חלש מובילים לרוב להיפרטרופיה של העיניים. עיניים ענקיות יחסית המסוגלות ללכוד חלק לא משמעותי מהאור האופייני לבעלי חיים ליליים או כאלה שחיים בחושך מוחלט ומודרכים על ידי איברי הזוהר של אורגניזמים אחרים (למורים, קופים, ינשופים, דגי ים עמוק וכו'). אם בתנאי חושך מוחלט (במערות, מתחת לאדמה במחילות), אין מקורות אור אחרים, אזי החיות החיות שם, ככלל, מאבדות את איברי הראייה שלהן (פרוטאוס אירופאי, חולדה שומה וכו').

טֶמפֶּרָטוּרָה.

המקורות ליצירת גורם הטמפרטורה על פני כדור הארץ הם קרינת השמש ותהליכים גיאותרמיים. למרות הליבה של כוכב הלכת שלנו מאופיין בטמפרטורה גבוהה במיוחד, השפעתו על פני כדור הארץ אינה משמעותית, למעט אזורי הפעילות הוולקנית ושחרור מים גיאותרמיים (גייזרים, פומארולים). כתוצאה מכך, קרינת השמש, קרי, קרני אינפרא אדום, יכולה להיחשב כמקור החום העיקרי בביוספרה. הקרניים הללו שמגיעות לפני השטח של כדור הארץ נספגות על ידי הליתוספירה וההידרוספרה. הליתוספירה, כגוף מוצק, מתחממת מהר יותר ומתקררת באותה מהירות. ההידרוספירה בעלת קיבולת חום יותר מהליתוספירה: היא מתחממת לאט ומתקררת לאט, ולכן שומרת על חום לאורך זמן. שכבות פני השטח של הטרופוספירה מחוממות עקב קרינת החום מההידרוספרה ומשטח הליתוספירה. כדור הארץ סופג קרינת שמש ומקרין אנרגיה חזרה לחלל חסר האוויר. אף על פי כן, האטמוספירה של כדור הארץ תורמת לשימור החום בשכבות פני השטח של הטרופוספירה. בשל תכונותיה, האטמוספירה משדרת קרני אינפרא אדום עם גלים קצרים ומעכבת קרני אינפרא אדום ארוכות גלים הנפלטים על ידי פני השטח המחומם של כדור הארץ. תופעה אטמוספרית זו נקראת אפקט החממה.בזכותו התאפשרו החיים על פני כדור הארץ. אפקט החממה עוזר לשמור על חום בשכבות פני השטח של האטמוספרה (רוב האורגניזמים מרוכזים כאן) ומחליק את תנודות הטמפרטורה במהלך היום והלילה. על הירח, למשל, שנמצא כמעט באותם תנאי חלל כמו כדור הארץ, ושאין בו אטמוספירה, מופיעות תנודות טמפרטורה יומיות בקו המשווה שלו בטווח שבין 160 מעלות צלזיוס ל-+120 מעלות צלזיוס.

טווח הטמפרטורות הזמינות בסביבה מגיע לאלפי מעלות (מאגמה וולקנית חמה והטמפרטורות הנמוכות ביותר של אנטארקטיקה). הגבולות שבהם יכולים להתקיים חיים המוכרים לנו הם צרים למדי ושווים ל-300 מעלות צלזיוס בקירוב, מ-200 מעלות צלזיוס (הקפאה בגזים נוזליים) ועד +100 מעלות צלזיוס (נקודת רתיחה של מים). למעשה, רוב המינים וחלק ניכר מפעילותם קשורים לטווח צר עוד יותר של טמפרטורות. טווח הטמפרטורות הכללי של חיים פעילים על פני כדור הארץ מוגבל על ידי הטמפרטורות הבאות (טבלה 1.2.3):

טבלה 1.2.3 טווח טמפרטורות של חיים על פני כדור הארץ

צמחים מסתגלים לטמפרטורות שונות ואפילו קיצוניות. אלה שסובלים טמפרטורות גבוהות נקראים צמחים פוריים.הם מסוגלים לסבול התחממות יתר עד 55-65 מעלות צלזיוס (קקטוסים מסוימים). מינים הגדלים בטמפרטורות גבוהות סובלים אותם ביתר קלות עקב קיצור משמעותי של גודל העלים, התפתחות לבד (בגרות) או להפך, ציפוי שעווה וכו'. צמחים מסוגלים לעמוד בחשיפה ארוכת טווח ללא נזק ל ההתפתחות שלהם. טמפרטורות נמוכות(מ-0 עד -10 מעלות צלזיוס), נקראים עמיד בפני קור.

למרות שהטמפרטורה היא גורם סביבתי חשוב המשפיע על אורגניזמים חיים, השפעתה תלויה מאוד בשילוב עם גורמים אביוטיים אחרים.

לחות.

לחות היא גורם אביוטי חשוב שנקבע על ידי נוכחות מים או אדי מים באטמוספרה או בליתוספירה. המים עצמם חיוניים תרכובת אנאורגניתלחיים של אורגניזמים חיים.

מים נמצאים תמיד באטמוספירה בצורה מיםזוגות. המסה האמיתית של מים ליחידת נפח אוויר נקראת לחות מוחלטת,ואחוז האדים ביחס לכמות המקסימלית שהאוויר יכול להכיל, - לחות יחסית.הטמפרטורה היא הגורם העיקרי המשפיע על יכולת האוויר להחזיק אדי מים. לדוגמה, בטמפרטורה של +27 מעלות צלזיוס, האוויר יכול להכיל פי שניים יותר לחות מאשר בטמפרטורה של +16 מעלות צלזיוס. המשמעות היא שהלחות המוחלטת ב-27 מעלות צלזיוס גדולה פי 2 מאשר ב-16 מעלות, בעוד שהלחות היחסית בשני המקרים תהיה 100%.

מים כגורם אקולוגי נחוצים ביותר עבור אורגניזמים חיים, כי בלעדיהם לא ניתן לבצע חילוף חומרים ותהליכים רבים אחרים הקשורים אליהם. התהליכים המטבוליים של אורגניזמים מתרחשים בנוכחות מים (בתמיסות מימיות). כל היצורים החיים הם מערכות פתוחות, ולכן הם מאבדים כל הזמן מים ותמיד יש צורך לחדש את המאגרים שלהם. לקיום תקין, על צמחים ובעלי חיים לשמור על איזון מסוים בין צריכת המים בגוף לבין אובדן. איבוד גדול של מים בגוף (התייבשות)להוביל לירידה בפעילותו החיונית, ובעתיד - למוות. צמחים מספקים את צורכי המים שלהם באמצעות משקעים, לחות באוויר, ובעלי חיים גם דרך מזון. העמידות של אורגניזמים לנוכחות או היעדר לחות בסביבה שונה ותלויה בכושר ההסתגלות של המין. בהקשר זה, כל האורגניזמים הארציים מחולקים לשלוש קבוצות: היגרופילי(או אוהב לחות), מזופילית(או אוהב לחות במידה) ו קסרופילי(או אוהב יבש). לגבי צמחים ובעלי חיים בנפרד, סעיף זה ייראה כך:

1) אורגניזמים היגרופילים:

- היגרופיטים(צמחים);

- היגרופילים(בעל חיים);

2) אורגניזמים מזופילים:

- מזופיטים(צמחים);

- מזופילים(בעל חיים);

3) אורגניזמים קסרופילים:

- קסרופיטים(צמחים);

- קסרופילים, או היגרופוביה(בעלי חיים).

צריך הכי הרבה לחות אורגניזמים היגרופיליים.בין הצמחים, אלה יהיו אלה שחיים על קרקעות לחות יתר על המידה עם לחות אוויר גבוהה (hygrophytes). בתנאים של האזור האמצעי, הם כוללים בין צמחים עשבוניים הגדלים ביערות מוצלים (חמוץ, שרכים, סיגליות, עשב-דשא וכו') ובמקומות פתוחים (ציפורני חתול, טל שמש וכו').

בעלי חיים היגרופיליים (hygrophiles) כוללים את אלו הקשורים אקולוגית לסביבה המימית או לאזורים ספוגי מים. הם צריכים נוכחות מתמדת של כמות גדולה של לחות בסביבה. אלה הם בעלי חיים של יערות גשם טרופיים, ביצות, כרי דשא רטובים.

אורגניזמים מזופיליםדורשים כמויות מתונות של לחות וקשורים בדרך כלל לתנאי חום בינוניים ו תנאים טוביםתזונה מינרלית. זה יכול להיות צמחי יער וצמחים של מקומות פתוחים. ביניהם יש עצים (טיליה, ליבנה), שיחים (לוז, אשחר) ועוד עשבי תיבול (תלתן, טימותי, חושך, שושנת העמקים, פרסה וכו'). באופן כללי, מזופיטים הם קבוצה אקולוגית רחבה של צמחים. לבעלי חיים מזופילים (מזופילים)שייך לרוב האורגניזמים החיים בתנאים ממוזגים ותת-ארקטיים או באזורי אדמה הרריים מסוימים.

אורגניזמים קסרופילים -מדובר בקבוצה אקולוגית מגוונת למדי של צמחים ובעלי חיים שהסתגלו לתנאי קיום צחיחים בעזרת אמצעים כאלה: הגבלת האידוי, הגברת שאיבת המים ויצירת מאגרי מים לתקופה ארוכה של חוסר אספקת מים.

צמחים החיים בתנאים צחיחים מתגברים עליהם בדרכים שונות. לחלקם אין התאמות מבניות לשאת את חוסר הלחות. קיומם אפשרי בתנאים צחיחים רק בשל העובדה שברגע קריטי הם נמצאים במנוחה בצורה של זרעים (אפמריס) או פקעות, קני שורש, פקעות (אפמרואידים), בקלות ובמהירות. חיים פעיליםותוך פרק זמן קצר לחלוטין לעבור את מחזור הפיתוח השנתי. אפמרימופץ בעיקר במדבריות, במדבריות למחצה ובערבות (זבוב אבן, סמרטוט אביבי, קופסת לפת וכו'). אפאמרואידים(מיוונית. אפאמריו להראות כמו)- אלה הם צמחים עשבוניים רב-שנתיים, בעיקר אביביים (גזעים, עשבים, צבעונים וכו').

קטגוריה מאוד מוזרה של צמחים שהסתגלו לעמוד בתנאי בצורת היא סוקולנטיםו סקלרופיטים.סוקולנטים (מיוונית. עֲסִיסִי)מסוגלים לצבור בעצמם כמות גדולה של מים ולהשתמש בהם בהדרגה. לדוגמה, כמה קקטוסים במדבריות צפון אמריקה יכולים להכיל בין 1000 ל-3000 ליטר מים. מים מצטברים בעלים (אלוורה, אבן, אגבה, צעירים) או גבעולים (קקטוסים וקקטוסים דמויי קקטוס).

בעלי חיים משיגים מים בשלוש דרכים עיקריות: ישירות על ידי שתייה או ספיגה דרך המיכל, יחד עם מזון וכתוצאה מחילוף החומרים.

מינים רבים של בעלי חיים שותים מים ובכמויות מספיק גדולות. לדוגמה, זחלים של תולעת המשי האלון הסינית יכולים לשתות עד 500 מ"ל מים. מינים מסוימים של בעלי חיים וציפורים דורשים צריכת מים קבועה. לכן הם בוחרים במעיינות מסוימים ומבקרים בהם באופן קבוע כמקומות השקיה. מיני עופות מדבריים עפים מדי יום לנווה המדבר, שותים שם מים ומביאים מים לגוזלים שלהם.

מיני בעלי חיים מסוימים אינם צורכים מים בשתייה ישירה, אך יכולים לצרוך אותם על ידי ספיגתם עם כל פני העור. בחרקים וזחלים שחיים באדמה רטובה באבק עצים, חלקיהם חדירים למים. לטאת המולך האוסטרלית סופגת את לחות הגשמים עם עורה, שהוא היגרוסקופי במיוחד. בעלי חיים רבים מקבלים לחות ממזון עסיסי. מזונות עסיסיים כאלה יכולים להיות דשא, פירות עסיסיים, פירות יער, פקעות ופקעות של צמחים. צב הערבות החי בערבות מרכז אסיה צורך מים רק ממזון עסיסי. באזורים אלו, במקומות בהם שותלים ירקות או על מלונים, גורמים צבים נזק רב על ידי אכילת מלונים, אבטיחים ומלפפונים. כמה בעלי חיים טורפים מקבלים מים גם על ידי אכילת הטרף שלהם. זה אופייני, למשל, לשועל הפננק האפריקאי.

מינים הניזונים אך ורק ממזון יבש ואין להם אפשרות לצרוך מים מקבלים אותם דרך חילוף החומרים, כלומר, כימית במהלך עיכול המזון. מים מטבוליים יכולים להיווצר בגוף עקב חמצון של שומנים ועמילן. זוהי דרך חשובה להשגת מים, במיוחד עבור בעלי חיים השוכנים במדבריות חמים. לדוגמה, הגרביל אדום הזנב ניזון לפעמים רק מזרעים יבשים. ידוע על ניסויים כאשר, בשבי, חי עכבר הצבי הצפון אמריקאי במשך כשלוש שנים, אכל רק גרגירים יבשים של שעורה.

גורמי מזון.

פני השטח של הליתוספירה של כדור הארץ מהווים סביבת חיים נפרדת, המאופיינת במערך גורמים סביבתיים משלה. קבוצה זו של גורמים נקראת edaphic(מיוונית. edafos- אדמה). לקרקעות יש מבנה, הרכב ותכונות משלהן.

קרקעות מאופיינות בתכולת לחות מסוימת, בהרכב מכני, בתכולת תרכובות אורגניות, אנאורגניות ואורגנו-מינרליות, חומציות מסוימת. מאפיינים רבים של הקרקע עצמה ותפוצת האורגניזמים החיים בה תלויים באינדיקטורים.

לדוגמה, סוגים מסוימים של צמחים ובעלי חיים אוהבים קרקעות עם חומציות מסוימת, כלומר: אזובי ספגנום, דומדמניות בר, אלמונים גדלים על קרקעות חומציות וטחבי יער ירוקים גדלים על קרקעות ניטרליות.

זחלי חיפושיות, רכיכות יבשתיות ואורגניזמים רבים אחרים מגיבים גם הם לחומציות מסוימת של הקרקע.

ההרכב הכימי של הקרקע חשוב מאוד עבור כל היצורים החיים. עבור צמחים, החשובים ביותר הם לא רק אותם יסודות כימיים שבהם הם משתמשים בכמויות גדולות (חנקן, זרחן, אשלגן וסידן), אלא גם אלה נדירים (יסודות קורט). חלק מהצמחים צוברים באופן סלקטיבי יסודות נדירים מסוימים. צמחי מצליבים ושמשיות, למשל, צוברים בגופם פי 5-10 יותר גופרית מאשר צמחים אחרים.

עודף תוכן של חלקם יסודות כימייםבאדמה יכול להשפיע לרעה (פתולוגית) על בעלי חיים. למשל, באחד מעמקי טובא (רוסיה) הבחינו שכבשים סובלות ממחלה ספציפית כלשהי, שהתבטאה בנשירת שיער, דפורמציה של פרסות וכו'. מאוחר יותר התברר שבעמק הזה באדמה , מים וכמה צמחים הייתה תכולת סלניום גבוהה. אלמנט זה נכנס לגוף של כבשים עודף, גרם לרעלת סלניום כרונית.

לאדמה יש משטר תרמי משלה. יחד עם הלחות הוא משפיע על היווצרות הקרקע, תהליכים שונים המתרחשים בקרקע (פיזיקו-כימיים, כימיים, ביוכימיים וביולוגיים).

בשל המוליכות התרמית הנמוכה שלהם, קרקעות מסוגלות להחליק את תנודות הטמפרטורה עם העומק. בעומק של קצת יותר מ-1 מ', תנודות הטמפרטורה היומיות כמעט ואינן מורגשות. לדוגמה, במדבר קרקום, המאופיין באקלים יבשתי חד, בקיץ, כאשר טמפרטורת פני הקרקע מגיעה ל-+59 מעלות צלזיוס, במחילות מכרסמי הגרביל במרחק של 70 ס"מ מהכניסה, הטמפרטורה הייתה 31°C נמוך יותר והסתכם ב-+28°C. בחורף, בלילה כפור, הטמפרטורה במחילות הגרבילים הייתה +19 מעלות צלזיוס.

האדמה היא שילוב ייחודי של תכונות פיזיקליות וכימיות של פני השטח של הליתוספירה ושל היצורים החיים המאכלסים אותה. אי אפשר לדמיין את האדמה בלי אורגניזמים חיים. לא פלא שהגיאוכימאי המפורסם V.I. ורנדסקי קרא לאדמה גוף ביו-אינרטי.

גורמים אורוגרפיים (הקלה).

התבליט אינו מתייחס לגורמים סביבתיים הפועלים ישירות כמו מים, אור, חום, אדמה. עם זאת, לאופי ההקלה בחייהם של אורגניזמים רבים יש השפעה עקיפה.

בהתאם לגודל הצורות, התבליט של מספר סדרים מובחן באופן קונבנציונלי: תבליט מאקרו (הרים, שפלות, שקעים בין-הרים), תבליט (גבעות, נקיקים, רכסים וכו') ומיקרו-תבליט (שקעים קטנים, אי סדרים וכו'). . כל אחד מהם ממלא תפקיד מסוים ביצירת קומפלקס של גורמים סביבתיים עבור אורגניזמים. בפרט, הקלה משפיעה על הפיזור מחדש של גורמים כמו לחות וחום. אז אפילו שקעים קלים, כמה עשרות סנטימטרים, יוצרים תנאים של לחות גבוהה. מאזורים גבוהים זורמים מים לאזורים נמוכים יותר, שם נוצרים תנאים נוחים לאורגניזמים חובבי לחות. במדרונות הצפוניים והדרומיים יש תנאי תאורה ותרמיים שונים. בתנאים הרריים נוצרות אמפליטודות משמעותיות של גבהים באזורים קטנים יחסית, מה שמוביל להיווצרות מתחמי אקלים שונים. בפרט, המאפיינים האופייניים שלהם הם טמפרטורות נמוכות, רוחות חזקות, שינויים במשטר הלחות, הרכב הגז של האוויר וכו'.

לדוגמה, עם עלייה מעל פני הים, טמפרטורת האוויר יורדת ב-6 מעלות צלזיוס עבור כל 1000 מ'. אמנם זה מאפיין את הטרופוספירה, אבל בגלל ההקלה (רמות גבוהות, הרים, רמות הרים וכו'), אורגניזמים יבשתיים. עלולים למצוא את עצמם בתנאים שאינם דומים לאלו באזורים הסמוכים. לדוגמה, ההר הוולקני ההררי של קילימנג'רו באפריקה למרגלותיו מוקף בסוואנות, ובמעלה המדרונות מטעים של קפה, בננות, יערות וכרי דשא אלפיניים. פסגות הקילימנג'רו מכוסות בשלג נצחי וקרחונים. אם טמפרטורת האוויר בגובה פני הים היא +30 מעלות צלזיוס, אז טמפרטורות שליליות כבר יופיעו בגובה של 5000 מ'. באזורים ממוזגים, ירידה בטמפרטורה עבור כל 6 מעלות צלזיוס מתאימה לתנועה של 800 ק"מ לעבר קווי רוחב גבוהים.

לַחַץ.

לחץ מתבטא בסביבות אוויר ומים כאחד. באוויר אטמוספרי הלחץ משתנה עונתית, בהתאם למצב מזג האוויר ולגובה מעל פני הים. מעניינות במיוחד ההסתגלות של אורגניזמים החיים בתנאים של לחץ נמוך, אוויר נדיר ברמות הגבוהות.

הלחץ בסביבה המימית משתנה בהתאם לעומק: הוא גדל בכ-1 אטמוספירה לכל 10 מ'. עבור אורגניזמים רבים, יש גבולות לשינוי בלחץ (עומק) שאליו הסתגלו. לדוגמה, דגי תהום (דגי העולם העמוק) מסוגלים לסבול לחץ גדול, אך הם לעולם אינם עולים אל פני הים, כי עבורם זה קטלני. לעומת זאת, לא כל האורגניזמים הימיים מסוגלים לצלול לעומקים גדולים. לווייתן הזרע, למשל, יכול לצלול לעומק של 1 ק"מ, ועופות ים - עד 15-20 מ', שם הם מקבלים את מזונם.

יצורים חיים ביבשה ובסביבה מימית מגיבים בבירור לשינויי לחץ. פעם צוין שדגים יכולים לתפוס אפילו שינויים קלים בלחץ. התנהגותם משתנה כאשר הלחץ האטמוספרי משתנה (למשל, לפני סופת רעמים). ביפן, חלק מהדגים מוחזקים במיוחד באקווריומים והשינוי בהתנהגותם משמש כדי לשפוט שינויים אפשריים במזג האוויר.

בעלי חיים יבשתיים, התופסים שינויים קלים בלחץ, יכולים לחזות שינויים במצב מזג האוויר בעזרת התנהגותם.

אי אחידות בלחץ, שהיא תוצאה של חימום לא אחיד על ידי השמש וחלוקת חום הן במים והן באוויר האטמוספרי, יוצרת תנאים לערבוב מסות מים ואוויר, כלומר. היווצרות זרמים. בתנאים מסוימים, הזרימה היא גורם סביבתי רב עוצמה.

גורמים הידרולוגיים.

מים כחלק בלתי נפרד מהאטמוספרה ומהליתוספירה (כולל אדמה) ממלאים תפקיד חשוב בחיי האורגניזמים כאחד הגורמים הסביבתיים, הנקראים לחות. במקביל, המים מצב נוזליעשוי להיות גורם שיוצר את הסביבה שלו - מים. בשל תכונותיו, המבדילות את המים מכל התרכובות הכימיות האחרות, הם במצב נוזלי וחופשי יוצר מערכת תנאים לסביבה המימית, מה שנקרא גורמים הידרולוגיים.

מאפיינים כאלה של מים כמו מוליכות תרמית, נזילות, שקיפות, מליחות מתבטאים בדרכים שונות בגופי מים והם גורמים סביבתיים, אשר במקרה זה נקראים הידרולוגיים. לדוגמה, אורגניזמים מימיים הסתגלו באופן שונה לדרגות שונות של מליחות מים. הבחנה בין אורגניזמים ימיים של מים מתוקים. אורגניזמים של מים מתוקים אינם מפתיעים עם מגוון המינים שלהם. ראשית, מקורם של החיים על פני כדור הארץ במי הים, ושנית, גופי מים מתוקים תופסים חלק זעיר משטח כדור הארץ.

אורגניזמים ימיים מגוונים יותר ורבים יותר מבחינה כמותית. חלקם הסתגלו למליחות נמוכה וחיים באזורים מותפלים של הים ומקווי מים מליחים אחרים. במינים רבים של מאגרים כאלה, נצפית ירידה בגודל הגוף. כך, למשל, קונכיות הרכיכות, מולית מאכל (Mytilus edulis) ותולעת הלב של למארק (Cerastoderma lamarcki), שחיות במפרצי הים הבלטי במליחות של 2-6% o, קטנות פי 2-4 מאשר פרטים שחיים באותו ים, רק במליחות של 15% o. הסרטן Carcinus moenas קטן בים הבלטי, בעוד שהוא גדול הרבה יותר בלגונות ומותפלים ושפכים. קיפודי ים גדלים יותר בלגונות מאשר בים. לסרטן ארטמיה (Artemia salina) במליחות של 122% o יש גודל של עד 10 מ"מ, אך ב-20% o הוא גדל ל-24-32 מ"מ. מליחות יכולה גם להשפיע על תוחלת החיים. אותה תולעת הלב של למארק במימי צפון האוקיינוס ​​האטלנטי חיה עד 9 שנים, ובמימי הים הפחות מלוחים של ים אזוב - 5.

הטמפרטורה של גופי מים היא אינדיקטור קבוע יותר מטמפרטורת היבשה. זה נובע מהתכונות הפיזיקליות של המים (קיבולת חום, מוליכות תרמית). משרעת של תנודות טמפרטורה שנתיות ב שכבות עליונותהאוקיינוס ​​אינו עולה על 10-15 מעלות צלזיוס, ובמים יבשתיים - 30-35 מעלות צלזיוס. מה אנחנו יכולים לומר על שכבות המים העמוקות, המאופיינות במשטר תרמי קבוע.

גורמים ביוטיים.

האורגניזמים החיים על הפלנטה שלנו לא רק זקוקים לתנאים אביוטיים לחייהם, הם מקיימים אינטראקציה זה עם זה ולעיתים קרובות מאוד תלויים זה בזה. מכלול הגורמים של העולם האורגני המשפיעים על אורגניזמים באופן ישיר או עקיף נקרא גורמים ביוטיים.

גורמים ביוטיים מגוונים מאוד, אך למרות זאת, יש להם גם סיווג משלהם. על פי הסיווג הפשוט ביותר, גורמים ביוטיים מחולקים לשלוש קבוצות, הנגרמות על ידי צמחים, בעלי חיים ומיקרואורגניזמים.

קלמנטס ושלפורד (1939) הציעו סיווג משלהם, שלוקח בחשבון את הצורות האופייניות ביותר של אינטראקציה בין שני אורגניזמים - פעולות משותפות.כל הפעולות המשותפות מתחלקות לשניים קבוצות גדולות, תלוי אם אורגניזמים מאותו מין או שניים שונים מקיימים אינטראקציה. סוגי האינטראקציות של אורגניזמים השייכים לאותו מין הוא תגובות הומוטיפיות. תגובות הטרוטיפיותציין את צורות האינטראקציה בין שני אורגניזמים סוגים שונים.

תגובות הומוטיפיות.

בין האינטראקציות של אורגניזמים מאותו מין, ניתן להבחין בין הקואקציות הבאות (אינטראקציות): אפקט קבוצתי, אפקט המוניו תחרות תוך ספציפית.

אפקט קבוצתי.

אורגניזמים חיים רבים שיכולים לחיות לבד יוצרים קבוצות. לעתים קרובות בטבע אתה יכול לראות כיצד מינים מסוימים גדלים בקבוצות צמחים.זה נותן להם את ההזדמנות להאיץ את הצמיחה שלהם. גם בעלי חיים מקובצים יחד. בתנאים כאלה, הם שורדים טוב יותר. עם אורח חיים משותף, קל יותר לבעלי חיים להגן על עצמם, להשיג מזון, להגן על צאצאיהם ולשרוד גורמים סביבתיים שליליים. אז האפקט הקבוצתי הוא השפעה חיוביתלכל חברי הקבוצה.

קבוצות בהן משולבות חיות יכולות להיות בגדלים שונים. לדוגמה, קורמורנים, היוצרים מושבות ענק בחופי פרו, יכולים להתקיים רק אם יש לפחות 10 אלף ציפורים במושבה, ויש שלושה קינים לכל מטר מרובע של טריטוריה. ידוע שלצורך הישרדותם של פילים אפריקאים, העדר חייב להיות מורכב מ-25 פרטים לפחות, ועדר איילי הצפון - מ-300-400 בעלי חיים. להקת זאבים יכולה למנות עד תריסר פרטים.

צבירות פשוטות (זמניות או קבועות) יכולות להפוך לקבוצות מורכבות המורכבות מיחידים מיוחדים הממלאים את תפקידם בקבוצה זו (משפחות של דבורים, נמלים או טרמיטים).

אפקט המוני.

אפקט המוני הוא תופעה המתרחשת כאשר חלל מגורים מאוכלס יתר על המידה. באופן טבעי, כאשר מאוחדים בקבוצות, במיוחד גדולות, יש גם אוכלוסייה יתרה, אבל יש הבדל גדול בין השפעות קבוצתיות להמוניות. הראשון נותן יתרונות לכל חבר באגודה, והשני, להיפך, מדכא את הפעילות החיונית מכולם, כלומר יש לו השלכות שליליות. למשל, השפעת המסה מתבטאת בהצטברות של בעלי חוליות. אם מחזיקים מספר גדול של חולדות ניסוי בכלוב אחד, אזי יופיעו פעולות של אגרסיביות בהתנהגותן. עם החזקה ממושכת של בעלי חיים בתנאים כאלה, עוברים מתמוססים בנקבות הרות, התוקפנות גוברת עד כדי כך שחולדות מכרסמות זו את זנבותיה, האוזניים והגפיים של זו.

ההשפעה ההמונית של אורגניזמים מאורגנים מאוד מובילה למצב מלחיץ. אצל בני אדם זה יכול לגרום להפרעות נפשיות והתמוטטויות עצבים.

תחרות תוך ספציפית.

בין פרטים מאותו מין יש תמיד סוג של תחרות בהשגת תנאי החיים הטובים ביותר. ככל שצפיפות האוכלוסייה של קבוצה מסוימת של אורגניזמים גדולה יותר, כך התחרות עזה יותר. תחרות כזו של אורגניזמים מאותו מין בינם לבין עצמם על תנאי קיום מסוימים נקראת תחרות תוך ספציפית.

אפקט המוני ותחרות תוך ספציפית אינם מושגים זהים. אם התופעה הראשונה מתרחשת לזמן קצר יחסית ומסתיימת לאחר מכן בהידרדרות של הקבוצה (תמותה, קניבליזם, פוריות מופחתת וכו'), אזי תחרות תוך-ספציפית מתקיימת ללא הרף ובסופו של דבר מובילה להתאמה רחבה יותר של המין לתנאי הסביבה. המין הופך מותאם יותר מבחינה אקולוגית. כתוצאה מתחרות תוך ספציפית, המין עצמו נשמר ואינו הורס את עצמו כתוצאה ממאבק כזה.

תחרות תוך-ספציפית יכולה להתבטא בכל דבר שאורגניזמים מאותו מין יכולים לטעון. בצמחים הגדלים בצפיפות עלולה להיווצר תחרות על אור, תזונה מינרלית וכו'. לדוגמה, לעץ אלון, כאשר הוא גדל לבד, יש כתר כדורי, הוא מתפשט למדי, שכן הענפים הצדדיים התחתונים מקבלים כמות מספקת של אור. במטעי אלון ביער מוצלים הענפים התחתונים על ידי העליונים. ענפים שמקבלים חוסר אור מתים. ככל שהאלון גדל לגובה, הענפים התחתונים נושרים במהירות, והעץ מקבל צורת יער - גזע גלילי ארוך וכתר ענפים בראש העץ.

בבעלי חיים נוצרת תחרות על טריטוריה מסוימת, מזון, אתרי קינון וכו'. לבעלי חיים ניידים קל יותר להימנע מתחרות קשה, אבל זה עדיין משפיע עליהם. ככלל, אלו שנמנעים מתחרות מוצאים את עצמם פעמים רבות בתנאים לא נוחים, הם נאלצים, כמו צמחים (או מיני בעלי חיים צמודים), להסתגל לתנאים בהם הם צריכים להסתפק.

תגובות הטרוטיפיות.

טבלה 1.2.4. צורות של אינטראקציות בין המינים

	המינים תופסים		המינים תופסים
צורת אינטראקציה (שיתוף פעולה)	אותה טריטוריה (גרים ביחד)		טריטוריות שונות (גרים בנפרד)
	צפייה א	תצוגה ב'	צפייה א	תצוגה ב'
ניטרליות
קומנסליזם (סוג A - קומנסל)
פרוטו-שיתוף פעולה
הדדיות
אמנסליזם (סוג A - אמנסל, סוג B - מעכב)
טורף (סוג א' - טורף, סוג ב' - טרף)
תַחֲרוּת

0 - אינטראקציה בין מינים אינה מועילה ואינה מזיקה לאף צד;

אינטראקציות בין מינים מייצרות השלכות חיוביות; -לאינטראקציה בין מינים יש השלכות שליליות.

ניטרליות.

הצורה הנפוצה ביותר של אינטראקציה מתרחשת כאשר אורגניזמים ממינים שונים, הכובשים את אותה טריטוריה, אינם משפיעים זה על זה בשום צורה. מספר רב של מינים חיים ביער, ורבים מהם מקיימים יחסים ניטרליים. לדוגמה, סנאי וקיפוד גרים באותו יער, אך יש להם מערכת יחסים ניטראלית, כמו אורגניזמים רבים אחרים. עם זאת, אורגניזמים אלה הם חלק מאותה מערכת אקולוגית. הם מרכיבים של שלם אחד, ולכן, עם מחקר מפורט, עדיין אפשר למצוא קשרים לא ישירים, אלא עקיפים, די עדינים ובלתי מורגשים במבט ראשון.

לאכול. דום, ב-Popular Ecology שלו, נותן דוגמה שובבה אך הולמת מאוד לחיבורים כאלה. הוא כותב שבאנגליה רווקות זקנות תומכות בכוחם של השומרים המלכותיים. והקשר בין שומרים לנשים הוא די פשוט. נשים רווקות, ככלל, מגדלות חתולים, בעוד חתולים צדים עכברים. ככל שיותר חתולים, פחות עכברים בשדות. עכברים הם אויבים של דבורי בומבוס, כי הם הורסים את החורים שלהם במקום שבו הם חיים. ככל שפחות עכברים, יותר דבורי בומבוס. לא ידוע כי דבורי הבומבוס הן המאביקות היחידות של תלתן. יותר דבורי בומבוס בשדות - יותר קציר תלתן. סוסים רועים על תלתן, והשומרים אוהבים לאכול בשר סוס. מאחורי דוגמה כזו בטבע, אפשר למצוא קשרים נסתרים רבים בין אורגניזמים שונים. למרות שבטבע, כפי שניתן לראות מהדוגמה, לחתולים יש יחסים ניטרליים עם סוסים או ג'מלים, הם קשורים אליהם בעקיפין.

קומנסליזם.

סוגים רבים של אורגניזמים נכנסים למערכות יחסים שמועילות רק לצד אחד, בעוד שהשני אינו סובל מכך ושום דבר אינו מועיל. צורה זו של אינטראקציה בין אורגניזמים נקראת קומנסליזם.קומנסליזם מתבטא לעתים קרובות בצורה של דו קיום של אורגניזמים שונים. אז, חרקים חיים לעתים קרובות במחילות של יונקים או בקנים של ציפורים.

לעתים קרובות אפשר גם לצפות ביישוב משותף כזה, כאשר הדרורים מקננים בקנים של עופות דורסים גדולים או חסידות. עבור עופות דורסים שכונת הדרורים אינה מפריעה, אך עבור הדרורים עצמם זוהי הגנה אמינה על הקינים שלהם.

בטבע יש אפילו מין שקוראים לו כך - הסרטן הקומנסלי. הסרטן הקטן והחינני הזה מתיישב בקלות בחלל המעטפת של צדפות. בכך הוא אינו מפריע לרכיכה, אלא הוא עצמו מקבל מחסה, מנות מים טריות וחלקיקי תזונה המגיעים אליו עם מים.

פרוטו-שיתוף פעולה.

השלב הבא בשיתוף הפעולה החיובי המשותף של שני אורגניזמים ממינים שונים הוא פרוטו-שיתוף פעולה,שבו שני המינים נהנים מאינטראקציה. מטבע הדברים, מינים אלה יכולים להתקיים בנפרד ללא הפסדים. צורה זו של אינטראקציה נקראת גם שיתוף פעולה ראשוני,אוֹ שיתוף פעולה.

בים, צורה כזו של אינטראקציה מועילה הדדית, אך לא מחייבת, מתעוררת כאשר סרטנים ומעי משולבים. כלניות, למשל, תופסות לעתים קרובות מגורים בצד הגב של הסרטנים, מסווה ומגינות עליהם באמצעות המחושים הצורבים שלהן. בתורן, כלניות הים מקבלות מהסרטנים את פיסות המזון שנותרו מהמזון שלהן, ומשתמשות בסרטנים בתור רכב. גם סרטנים וגם שושנת ים מסוגלים להתקיים באופן חופשי ועצמאי במאגר, אך כשהם בקרבת מקום, הסרטן, אפילו עם ציפורניו, משתיל את שושנת הים על עצמו.

גם הקינון המשותף של ציפורים ממינים שונים באותה מושבה (אנפות וקורמורנים, דוכשונים וטרגנים ממינים שונים ועוד) הוא דוגמה לשיתוף פעולה בו שני הצדדים נהנים, למשל, בהגנה מפני טורפים.

הדדיות.

הדדיות (או סימביוזה חובה)הוא השלב הבא של התאמה הדדית של מינים שונים זה לזה. זה שונה מפרוטו-שיתוף פעולה בתלות שלו. אם במהלך פרוטו-שיתוף פעולה האורגניזמים הנכנסים למערכת יחסים יכולים להתקיים בנפרד ובלתי תלוי זה בזה, הרי שתחת הדדיות קיומם של אורגניזמים אלו בנפרד בלתי אפשרי.

סוג זה של שיתוף פעולה מתרחש לעתים קרובות בצורה הוגנת אורגניזמים שוניםמרוחקים בצורה שיטתית, עם צרכים שונים. דוגמה לכך תהיה הקשר בין חיידקים מקבעי חנקן (חיידקי בועה) וקטניות. חומרים המופרשים ממערכת השורשים של הקטניות מעוררים את צמיחתם של חיידקי הבועות, ותוצרי הפסולת של החיידקים מביאים לעיוות של שערות השורש, שמתחיל היווצרות בועות. לחיידקים יש יכולת להטמיע חנקן אטמוספרי, החסר בקרקע אך מקרו-נוטריינט חיוני לצמחים, שבמקרה זה תועלת רבה לצמחי קטניות.

בטבע, הקשר בין פטריות ושורשי צמחים נפוץ למדי, הנקרא מיקוריזה.הפטרייה, המקיימת אינטראקציה עם רקמות השורש, יוצרת מעין איבר המסייע לצמח לספוג בצורה יעילה יותר מינרלים מהאדמה. פטריות מאינטראקציה זו מקבלים את תוצרי הפוטוסינתזה של הצמח. מיני עצים רבים אינם יכולים לצמוח ללא מיקוריזה, וסוגים מסוימים של פטריות יוצרים מיקוריזה עם שורשיהם של מיני עצים מסוימים (אלון ו פטריה לבנה, ליבנה ובולטוס וכו').

דוגמה קלאסית להדדיות היא חזזיות, המשלבות את הקשר הסימביוטי של פטריות ואצות. הקשרים התפקודיים והפיזיולוגיים ביניהם כה קרובים עד שהם נחשבים כנפרדים קְבוּצָהאורגניזמים. הפטרייה במערכת זו מספקת לאצות מים ומלחים מינרליים, והאצות, בתורה, נותנות לפטרייה חומרים אורגניים שהיא מסנתזת בעצמה.

אמנסליזם.

בסביבה הטבעית, לא כל האורגניזמים משפיעים זה על זה בצורה חיובית. ישנם מקרים רבים שבהם מין אחד פוגע במין אחר על מנת להבטיח את חייו. צורת קואקציה זו, שבה סוג אחד של אורגניזם מדכא את הצמיחה והרבייה של אורגניזם ממין אחר מבלי לאבד דבר, נקראת אמנסליזם (אנטיביוזה).המין המדוכא בזוג המקיים אינטראקציה נקרא אמנשלום,ומי שמדכא - מעכב.

אמנסליזם עדיף ללמוד בצמחים. בתהליך החיים, צמחים משחררים כימיקלים לסביבה, שהם גורמים המשפיעים על אורגניזמים אחרים. לגבי צמחים, לאמנסליזם יש שם משלו - אללופתיה.ידוע כי עקב הפרשת חומרים רעילים על ידי השורשים, ה-Volokhatensky nechuiweter עוקר צמחים חד-שנתיים אחרים ויוצר סבך מתמשך של מינים בודדים על פני שטחים נרחבים. בשדות, עשב חיטה ועשבים שוטים אחרים גודשים או מציפים את צמחי היבול. אגוזי מלך ואלון מדכאים צמחייה עשבונית מתחת לכתרים.

צמחים יכולים להפריש חומרים אללופטים לא רק על ידי השורשים שלהם, אלא גם על ידי החלק האווירי של גופם. חומרים אללופטיים נדיפים המשתחררים על ידי צמחים לאוויר נקראים phytoncides.בעיקרון, יש להם השפעה הרסנית על מיקרואורגניזמים. כולם מודעים היטב להשפעה המונעת האנטי-מיקרוביאלית של שום, בצל, חזרת. פיטונקידים רבים מיוצרים על ידי עצים מחטניים. דונם אחד של מטעי ערער מצויים מייצר יותר מ-30 ק"ג של פיטונקידים בשנה. לעתים קרובות משתמשים בעצי מחט בהתנחלויות ליצירת חגורות הגנה סניטריות סביב תעשיות שונות, מה שעוזר לטהר את האוויר.

Phytoncides משפיעים לרעה לא רק על מיקרואורגניזמים, אלא גם על בעלי חיים. בחיי היומיום, צמחים שונים שימשו זה מכבר כדי להילחם בחרקים. אז, buglitsa ולבנדר זה תרופה טובהלהילחם בעשים.

אנטיביוזה ידועה גם במיקרואורגניזמים. הפעם הראשונה שלו נפתחה על ידי. באבש (1885) והתגלה מחדש על ידי א. פלמינג (1929). הוכח כי פטריות פניצילו מפרישות חומר (פניצילין) המעכב את צמיחת החיידקים. ידוע לכל שחלק מחיידקי חומצת החלב מחמצים את סביבתם כך שחיידקים נרקבים הזקוקים לסביבה בסיסית או ניטרלית לא יכולים להתקיים בה. הכימיקלים האללופתיים של מיקרואורגניזמים ידועים בשם אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה.יותר מ-4,000 אנטיביוטיקה כבר תוארו, אבל רק כ-60 מהזנים שלהם נמצאים בשימוש נרחב בפרקטיקה הרפואית.

הגנה על בעלי חיים מפני אויבים יכולה להתבצע גם על ידי בידוד חומרים שיש להם ריח רע(למשל, בקרב זוחלים - צבי נשרים, נחשים; ציפורים - גוזלי חישוק; יונקים - בואש, חמוסים).

טרפה.

גניבה במובן הרחב של המילה נחשבת לדרך להשגת מזון והאכלת בעלי חיים (לעיתים צמחים), בה הם תופסים, הורגים ואוכלים בעלי חיים אחרים. לפעמים מונח זה מובן ככל אכילה של אורגניזמים מסוימים על ידי אחרים, כלומר. יחסים בין אורגניזמים שבהם אחד משתמש בשני כמזון. עם הבנה זו, הארנבת היא טורף ביחס לעשב שהוא צורך. אבל נשתמש בהבנה צרה יותר של טרפה, שבה אורגניזם אחד ניזון מאחר, שקרוב לראשון בצורה שיטתית (לדוגמה, חרקים שניזונים מחרקים; דגים שניזונים מדגים; ציפורים שניזונות מזוחלים, ציפורים ויונקים; יונקים, הניזונים מציפורים ויונקים). מקרה קיצוני של טריפה, שבו מין ניזון מאורגניזמים ממינו, נקרא קָנִיבָּלִיוּת.

לפעמים טורף בוחר טרף בכמות כזו שהוא לא משפיע לרעה על גודל אוכלוסייתו. בכך תורם הטורף למצב טוב יותר של אוכלוסיית הטרף, אשר, יתרה מכך, כבר הסתגלה ללחץ הטורף. שיעור הילודה באוכלוסיות הטרף גבוה מהנדרש לשמירה הרגילה על מספרו. באופן פיגורטיבי, אוכלוסיית הטרף לוקחת בחשבון את מה שעל הטורף לבחור.

תחרות בין מינים.

בין אורגניזמים ממינים שונים, כמו גם בין אורגניזמים מאותו מין, נוצרות אינטראקציות שבגללן הם מנסים להשיג את אותו משאב. שיתוף פעולה כזה בין מינים שונים נקרא תחרות בין-ספציפית. במילים אחרות, אנו יכולים לומר שתחרות בין-ספציפית היא כל אינטראקציה בין אוכלוסיות ממינים שונים המשפיעה לרעה על הצמיחה והישרדות שלהן.

ההשלכות של תחרות כזו עשויות להיות עקירה של אורגניזם אחד על ידי אחר ממערכת אקולוגית מסוימת (עקרון ההדרה התחרותית). יחד עם זאת, התחרות מקדמת את הופעתם של התאמות רבות באמצעות סלקציה, מה שמוביל למגוון המינים הקיימים בקהילה או באזור מסוים.

אינטראקציה תחרותית עשויה להיות כרוכה בחלל, במזון או בחומרים מזינים, באור ובגורמים רבים אחרים. תחרות בין-ספציפית, תלוי על מה היא מבוססת, יכולה להוביל או ליצירת שיווי משקל בין שני מינים, או, בתחרות אינטנסיבית יותר, להחלפת אוכלוסייה של מין אחד באוכלוסיה של אחר. כמו כן, תוצאת התחרות עשויה להיות כזו שמין אחד יעקור את השני במקום אחר או יאלץ אותו לעבור למשאבים אחרים.