Принцип действия экологического фактора. Изменение реакции организмов на действие экологического фактора

Вариант 4.Тема:Принцип действия экологического фактора. Изменение реакции организмов на действие экологического фактора. 

Содержание 

Введение

1.Закономерности  действия экологических факторов  на организм 

2.Экологические  факторы

Заключение

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Среда обитания понимается нами как все  то, что окружает организмы, все, с  чем они соприкасаются и взаимодействуют. Среда обитания – категория экологическая. Поэтому экологическим фактором (особенно в обобщающем контексте  научной дисциплины «экология») следует считать любое проявление среды обитания, в частности – по отношению к организмам, в данном случае – к человеку. Употребляя термины экзогенный (внешнего происхождения) и эндогенный (внутреннего происхождения) можно дать следующее определение: экологический фактор – это экзогенное воздействие.

     Среда обитания человека рассматривается  нами в трех аспектах – социальном (взаимодействие, общение с индивидами, социальными группами, общественными институтами и т.д.), социогенном (взаимодействие с овеществленными результатами человеческой деятельности) и природном (взаимодействие с проявлениями био-, гидро-, лито-, атмосферы, космическими явлениями). Поэтому экологические факторы, с известной долей условности, можно также подразделить на социальные, социогенные, природные, а также комплексные (т.к. некоторые из факторов представляют собой интегративную целостность различных по происхождению составляющих, в отношении которых возможно различение, но не разделение).

     Термин  «социогенный» в данном контексте представляется более корректным, поскольку термин «антропогенный» означает «происходящий от человека, произведенный человеком», т.е. субъектом воздействия выступает скорее отдельный, конкретный человек, индивид, в то время как факторы, обычно обозначаемые этим термином, особенно в аспекте реального воздействия на среду, создаются обществом или его частью, т.е. им присуще «социальное происхождение, производство» – «социогенное».

     Здоровье  – объективное состояние и  субъективное чувство полного физического, психического и социального благополучия индивида, а не только отсутствие болезней и физических дефектов (формулировка Всемирной организации здравоохранения). В основе здоровья – феномен жизни, обеспечиваемый типовыми специализированными структурами, деятельность которых реализуется постоянной циркуляцией потоков пластических веществ, энергии и информации внутри организма, а также между ним и окружающей средой, что является основой самоорганизации (самообновления, саморегуляции, самовоспроизведения) живых систем. Однако ничто социальное не реализуется без участия биологического субстрата, а соматические, психические и социальные характеристики индивида, отражающие его здоровье, формируются в результате взаимодействия очень сложного комплекса факторов окружающей и внутренней среды.

     Отразить  систематизированное многообразие содержания такого взаимодействия – задача данного учебного пособия.

1.Закономерности действия экологических факторов на организм

Реакция организмов на влияние абиотических факторов. Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более  сильное влияние, другие действуют  слабее; одни влияют на все стороны  жизни, другие — на определенный жизненный  процесс. Тем не менее в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей, которые укладываются в некоторую общую схему действия экологического фактора на жизнедеятельность организма (рис. 14.1).

На рис. 14.1 по оси абсцисс отложена интенсивность (или «доза») фактора (например, температура, освещенность, концентрация солей в  почвенном растворе, рН или влажность почвы и х д.), а по оси ординат — реакция организма на воздействие экологического фактора в его количественном выражении (например, интенсивность фотосинтеза, дыхания, скорость роста, продуктивность, численность особей на единицу площади и т. д.), т е. степень благотворности фактора.

Диапазон действия экологического фактора ограничен  соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума), при которых еще возможно существование организма. Эти точки называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности) живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Рис. 14.1. Схема действия экологического фактора на жизнедеятельность организмов: 1, 2. 3 — точки минимума, оптимума и максимума соответственно; I, II, III—зоны пессимума, нормы и оптимума соответственно.

Точка 2 на оси  абсцисс, соответствующая наилучшим  показателям жизнедеятельности  организма, означает наиболее благоприятную  для организма величину воздействующего  фактора — это точка оптимума. Для большинства организмов определить оптимальное значение фактора с достаточной точностью зачастую трудно, поэтому принято говорить о зоне оптимума. Крайние участки кривой, выражающие состояние угнетения организмов при резком недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума или стресса. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны выживания —летальные.

Подобная закономерность реакции организмов на воздействие  экологических факторов позволяет  рассматривать ее как фундаментальный биологический принцип: для каждого вида растений и животных существует оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, пессимальные зоны и пределы выносливости по отношению к каждому фактору среды.

Разные виды живых организмов заметно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по пределам выносливости. Например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80°С (от +30 до -55°С), некоторые тепловодные рачки выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23 до 29°С), нитчатая цианобактерия осциллатория, живущая на острове Ява в воде с температурой 64°С, погибает при 68°С уже через 5—10 мин. Точно так же одни луговые травы предпочитают почвы с довольно узким диапазоном кислотности — при рН = 3,5—4,5 (например, вереск обыкновенный, белоус торчащий, щавель малый служат индикаторами кислых почв), другие хорошо растут при широком диапазоне рН — от сильнокислого до щелочного (например, сосна обыкновенная). В связи с этим организмы, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтными (греч. stenos — узкий, bion — живущий), а те, которые живут в широком диапазоне изменчивости условий среды, —эврибионтными (греч. eurys — широкий). При этом организмы одного и того же вида могут иметь узкую амплитуду по отношению к одному фак тору и широкую — к другому (например, приспособленность к узкому диапазону температур и широкому диапазону солености воды). Кроме того, одна и та же доза фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Способность организмов адаптироваться к определенному  диапазону изменчивости факторов среды  называют экологической пластичностью. Эта особенность является одним из важнейших свойств всего живого: регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с изменениями условий среды, организмы приобретают возможность выживать и оставлять потомство. Значит, эврибионтные организмы явлются эколог ически наиболее пластичными, что обеспечивает их широкое распространение, а стенобионтные, напротив, отличаются слабой экологической пластичностью и, как следствие, обычно имеют ограниченные ареалы распространения.

Взаимодействие  экологических факторов. Ограничивающий фактор. Экологические факторы воздействуют на живой организм совместно и  одновременно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой  силой и в каком сочетании  действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействие факторов. Например, жару или мороз легче переносить при сухом, а не при влажном воздухе. Скорость испарения воды листьями растений (транспирация) значительно выше, если температура воздуха высокая, а погода ветреная.

В некоторых  случаях недостаток одного фактора  частично компенсируется усилением  другого. Явление частичной взаимозаменяемости действия экологических факторов называется эффектом компенсации. Например, увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, уменьшающего транспирацию; в пустынях недостаток осадков в определенной мере восполняется повышенной относительной влажностью воздуха в ночное время; в Арктике продолжительный световой день летом компенсирует недостаток тепла.

Вместе с тем  ни один из необходимых организму  экологических факторов не может  быть полностью заменен другим. Отсутствие света делает жизнь растений невозможной, несмотря на самые благоприятные  сочетания других условий. Поэтому  если значение хотя бы одного из жизненно необходимых экологических факторов приближается к критической величине или выходит за ее пределы (ниже минимума или выше максимума), то, несмотря на оптимальное сочетание остальных  условий, особям грозит гибель. Такие  факторы называются ограничивающими (лимитирующими).

Природа ограничивающих факторов может быть различной. Например, угнетение травянистых растений под пологом буковых лесов, где  при оптимальном тепловом режиме, повышенном содержании углекислого  газа, богатых почвах возможности  развития трав ограничиваются недостатком  света. Изменить такой результат  можно только воздействием на ограничивающий фактор.

Ограничивающие  факторы среды определяют географический ареал вида. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком  тепла, а в районы пустынь и  сухих степей — недостатком влаги  или слишком высокими температурами. Фактором, ограничивающим распространение  организмов, могут служить и биотические  отношения, например занятость территории более сильным конкурентом или недостаток опылителей для цветковых растений.

Выявление ограничивающих факторов и устранение их действия, т. е. оптимизация среды обитания живых организмов, составляет важную практическую цель в повышении урожайности  сельскохозяйственных культур и  продуктивности домашних животных.

2.Экологические факторы

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

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

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

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР - любое условие среды, на которое живое реагирует приспособительными реакциями.

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

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

абиотические  факторы - влияния неживой природы;

биотические факторы - влияния живой природы.

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

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

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

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