Фактор, що обмежує життєдіяльність організмів: світло, вода, температура

Фактор, що обмежує життєдіяльність організмів: світло, вода, температура


Напевно кожен з нас помічав, як рослини одного і того ж виду чудово розвиваються в лісі, але на відкритих просторах почуваються погано. Або, наприклад, деякі види ссавців мають велику популяцію, а інші більш обмежені при, здавалося б, однакових умовах. Все живе на Землі так чи інакше підкоряється своїм власним законам і правилам. Їх вивченням займається екологія. Одне з основоположних тверджень - закон мінімуму Лібіха (лімітуючого фактора).

Обмежуючий екологічний фактор: що це?

Німецький хімік і основоположник агрохімії, професор Юстус фон Лібіх, зробив безліч відкриттів. Одне з найвідоміших і визнаних - відкриття фундаментального закону екології: обмежуючого фактора. Він був сформульований в 1840 році, а пізніше доповнений і узагальнений Шелфордом. Закон свідчить, що для будь-якого живого організму найбільш значущим є той фактор, який більшою мірою відхиляється від свого оптимального значення. Іншими словами, існування тварини або рослини залежить від ступеня вираженості (мінімальної або максимальної) тієї чи іншої умови. Особи зустрічаються протягом свого життя з найрізноманітнішими обмежувальними факторами.

"Бочка Лібіха"

Фактор, що обмежує життєдіяльність організмів, може бути різним. Сформульований закон донині активно використовується в сільському господарстві. Ю.Либих встановив, що продуктивність рослин залежить в першу чергу від мінеральної речовини (поживної), найбільш слабо вираженої в ґрунті. Наприклад, якщо азоту в ґрунті всього лише 10% від необхідної норми, а фосфору - 20%, то фактор, що обмежує нормальний розвиток, - нестача першого елемента. Отже, до ґрунту слід спочатку внести азовмісні добрива. Максимально зрозуміло і наочно значення закону було викладено в так званій "бочці Лібіха" (на фото вище). Її суть в тому, що при наповненні судини вода починає переливатися через край там, де найбільш коротка дошка, а довжина інших вже не має особливого значення.

Вода

Даний фактор є найбільш жорстким і істотним порівняно з іншими. Вода - основа життя, оскільки відіграє важливу роль у життєдіяльності окремої клітини і всього організму в цілому. Підтримка її кількості на належному рівні - одна з головних фізіологічних функцій будь-якої рослини або тварини. Вода як фактор, що обмежує життєдіяльність, обумовлений нерівномірним розподілом вологи по поверхні Землі протягом року. У процесі еволюції багато організмів пристосувалися до економного витрачання вологи, переживання посушливого періоду в стані сплячки або спокою. Найбільш сильно даний фактор виражений в пустелях і напівпустелях, де дуже мізерна і своєрідна флора і фауна.

Світло

Світло, що надходить у формі сонячної радіації, забезпечує всі життєві процеси на планеті. Організмам важлива його довжина хвилі, тривалість впливу, інтенсивність випромінювання. Залежно від цих показників відбувається адаптація організму до умов середовища. Як фактор, що обмежує існування, він особливо сильно виражений на великих морських глибинах. Наприклад, рослини на глибині 200 м вже не зустрічаються. У сукупності з освітленням тут "працюють", як мінімум ще два лімітуючих фактори: тиск і концентрація кисню. Протиставити цьому можна вологі тропічні ліси Південної Америки, як найбільш сприятливу для життя територію.

Температура навколишнього середовища

Ні для кого не секрет, що всі фізіологічні процеси, що протікають в організмі, залежать від зовнішньої і внутрішньої температури. Причому велика частина видів пристосована до досить вузького діапазону (15-30 ° С). Особливо сильно виражена залежність у організмів, які не здатні самостійно підтримувати постійну температуру тіла, наприклад, плазунів (рептилій). У процесі еволюції сформувалося багато пристосувань, що дозволяють долати цей обмежений фактор. Так, випаровування води при спекотній погоді щоб уникнути перегріву у рослин посилюється через гирла, у тварин - через шкірні покриви і дихальну систему, а також поведінкові особливості (ховаються в тіні, норах тощо).

Забруднюючі речовини

Значення антропогенного фактора не можна недооцінювати. Останні кілька століть для людини ознаменувалися стрімким технічним прогресом, бурхливим розвитком промисловості. Це призвело до того, що шкідливі викиди у водойми, ґрунт і в атмосферу збільшилися в кілька разів. Зрозуміти, який фактор обмежує той чи інший вид, можна тільки після досліджень. Подібний стан справ пояснює той факт, що видове розмаїття окремих регіонів або областей змінилося до невпізнання. Організми змінюються і пристосовуються, одні змінюють інші.

Все це - основні фактори, що обмежують життя. Крім них, існує безліч інших, перерахувати які просто неможливо. Кожен вид і навіть особина індивідуальна, тому і лімітуючі фактори будуть найрізноманітнішими. Наприклад, для форелі важливий відсоток кисню, розчиненого у воді, для рослин - кількісний і якісний склад комах-запилювачів тощо.

Всі живі організми мають певні межі витривалості за тим чи іншим лімітуючим фактором. У деяких вони досить широкі, у інших - вузькі. Залежно від цього показника розрізняють еврибіонтів і стенобіонтів. Перші здатні переносити велику амплітуду коливання різних обмежувальних факторів. Наприклад, звичайна лисиця, яка мешкає повсюдно від степів до лісотундри, вовки тощо. Стенобіонти, навпаки, здатні витримати дуже вузькі коливання, до них відносяться практично всі рослини дощових лісів.