Сравнительная характеристика
сред жизни и адаптации к ним живых организмов
Экологические факторы могут
оказывать на организм прямое действие
и косвенное, положительное и отрицательное;
они обладают различной изменчивостью
во времени и в пространстве. Одни из них
относительно постоянны (солнечная радиация,
соленость океана), другие очень изменчивы
(температура и влажность воздуха). Изменения
факторов среды могут быть периодическими
и непериодическими. Экологические факторы
оказывают на живые организмы различные
воздействия: ограничивающее (делают невозможным
существование в данных условиях), раздражающее
(вызывают биохимические и физиологические
адаптации), модифицирующее (вызывают
морфологические и анатомические изменения
организмов), сигнальное (информируют
об изменениях других факторов среды).
Каждый экологический фактор характеризуется
определенными количественными показателями
(силой и диапазоном действия). Диапазон
определяется как отрезок (амплитуда)
в действии фактора, конкретный для каждого
организма. Поэтому фактор имеет начальную
границу действия, то есть порог включения
фактора, и конечную, «верхнюю» границу
действия фактора. Благоприятная сила
воздействия называется оптимальной зоной
экологического фактора или оптимумом.
Угнетающее действие (максимальное или
минимальное) называется зоной пессимума.
Экологические факторы обычно действуют
не поодиночке, а целым комплексом. При
этом действие одного какого-либо фактора
зависит от уровня действия других. Необходимо
отметить, что совокупность факторов действует
сильнее всего на те фазы развития организмов,
которые имеют наименьшую экологическую
валентность – минимальную способность
к приспособлению.
Экологические факторы – это определенные условия
и элементы среды, которые оказывают специфическое
воздействие на живой организм. Организм
реагирует на действие экологических
факторов приспособительными реакциями.
Экологические факторы определяют условия
существования организмов.
Классификация экологических
факторов (по происхождению)
1. Абиотические факторы
– это совокупность факторов неживой
природы, влияющих на жизнь и распространение
живых организмов. Среди них различают:
1.1. Физические факторы – такие
факторы, источником которых служит физическое
состояние или явление (например, температура,
давление, влажность, движение воздуха
и др.).
1.2. Химические факторы – такие
факторы, которые обусловлены химическим
составом среды (соленость воды, содержание
кислорода в воздухе и др.).
1.3. Эдафические факторы (почвенные)
– совокупность химических, физических,
механических свойств почв и горных пород,
оказывающих воздействие как на организмы,
для которых они являются средой обитания,
так и на корневую систему растений (влажность,
структура почвы, содержание биогенных
элементов и др.).
2. Биотические факторы
– совокупность влияний жизнедеятельности
одних организмов на жизнедеятельность
других, а также на неживую компоненту
среды обитания.
2.1. Внутривидовые взаимодействия
характеризуют взаимоотношения между
организмами на популяционном уровне.
В основе их лежит внутривидовая конкуренция.
2.2. Межвидовые взаимодействия
характеризуют взаимоотношения между
различными видами, которые могут быть
благоприятными, неблагоприятными и нейтральными.
Соответственно, обозначим характер воздействия
+, – или 0. Тогда возможны следующие типы
комбинаций межвидовых взаимоотношений:
00 нейтрализм
– оба вида независимы и не оказывают
никакого действия друг на друга; в природе
встречается редко (белка и лось, бабочка
и комар);
+0 комменсализм
– один вид извлекает пользу, а другой
не имеет никакой выгоды, вреда тоже; (крупные
млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками
плодов и семян растений (репейник), не
получая ни вреда, ни пользы);
–0 аменсализм
– один вид испытывает от другого угнетение
роста и размножения; (светолюбивые травы,
растущие под елью, страдают от затенения,
а самому дереву это безразлично);
++ симбиоз
– взаимовыгодные отношения:
· мутуализм
– виды не могут существовать друг без
друга; инжир и опыляющие его пчелы; лишайник;
· протокооперация
– совместное существование выгодно обоим
видам, но не является обязательным условием
выживания; опыление пчелами разных луговых
растений;
– – конкуренция
– каждый из видов оказывает на другой
неблагоприятное воздействие; (растения
конкурируют между собой за свет и влагу,
т.е. когда используют одни и те же ресурсы,
тем более, если они недостаточны);
+ – хищничество – хищный
вид питается своей жертвой;
+ – паразитизм – паразит тормозит
рост и развитие своего хозяина и может
вызвать его гибель.
2.3. Воздействие
на неживую природу (микроклимат). Например,
в лесу под влиянием растительного покрова
создаётся особый микроклимат, или микросреда,
где по сравнению с открытым местообитанием
создаётся свой температурно–влажностной
режим: зимой здесь на несколько градусов
теплее, летом – прохладнее и влажнее.
Особая микросреда создаётся также в кроне
деревьев, в норах, в пещерах и т. п.
3. Антропогенные
факторы – факторы, порожденные деятельностью
человека и воздействующие на окружающую
природную среду: непосредственное воздействие
человека на организмы или воздействие
на организмы через изменение человеком
их среды обитания (загрязнение окружающей
среды, эрозия почв, уничтожение лесов,
опустынивание, сокращение биологического
разнообразия, изменение климата и др.).
Выделяют следующие группы антропогенных
факторов:
1. изменение структуры земной
поверхности;
2. изменение состава биосферы,
круговорота и баланса входящего в нее
вещества;
3. изменение энергетического
и теплового баланса отдельных участков
и регионов;
4. изменения, вносимые в биоту.
Существует
и другая классификация экологических
факторов. Большинство факторов качественно
и количественно изменяется во времени.
Например, климатические факторы (температура,
освещённость и др.) меняются в течение
суток, сезона, по годам. Факторы, изменение
которых во времени повторяется регулярно,
называют периодическими. К ним относятся
не только климатические, но и некоторые
гидрографические – приливы и отливы,
некоторые океанские течения. Факторы,
возникающие неожиданно (извержение вулкана,
нападение хищника и т.п.) называются непериодическими. В «Общей экологии»
обычно выделяют несколько взаимосвязанных
разделов, которые иногда рассматривают
как отдельные дисциплины (табл. 1). Это: учение о факторах среды
и закономерностях их действия на организмы
(факториальная экология); экология на
уровне взаимоотношения отдельных организмов
и среды (экология организмов, или аутэкология);
экология взаимосвязанных и относительно
обособленных групп организмов одних
и тех же видов (популяционная, или демографическая,
экология), экология взаимосвязанных популяций
различных видов между собой (учение о
биоценозах). Если биоценозы рассматриваются
во взаимосвязи со средой обитания (как
единая система), то этот раздел выделяется
в учение об экосистемах или биогеоценозах.
Основополагающим и высшим рангом экологии
является учение о биосфере как наиболее
крупной (глобальной) экосистеме.
Таблица 1
Структура
«Общей экологии»
В
настоящем общеобразовательном курсе
мы познакомимся с теми основными положениями
«Общей экологии», которые составляют
базу для понимания наиболее существенных
моментов функционирования разных природных
экосистем и биосферы в целом, раскрывают
роль живых организмов (живого вещества,
по В. И. Вернадскому) в создании, сохранении
и стабилизации природной среды; рассматривают
механизмы, обусловливающие устойчивость
природных систем различного ранга, и
другие основополагающие проблемы. На
этом фоне существенно увеличивается
возможность научно обоснованного решения
конкретных вопросов прикладной и других
разделов экологии, ориентированных на
человека, а также осуществление основного
требования экологизации природопользования
и других видов деятельности человека:
«мыслить глобально, действовать локально».
Заключение
Современный человек большую
часть своего времени проводит в условиях
искусственной среды обитания, которая
по своим параметрам существенно отличающейся
от естественной природной среды. Поэтому,
набор внешних факторов, действующих на
организм человека существенно отличается
от комплекса внешних условий, к которым
человек приспособился на протяжении
длительного процесса эволюции.
Не являясь в большинстве случаев
непосредственной причиной возникновения
и развития тех или иных заболеваний, новые
условия среды обитания, возникшие благодаря
человеческой деятельности, способны
вызывать неспецифические адаптационные
реакции и препатологические состояния,
ускорять течение уже имеющихся патологических
расстройств, ухудшать течение различных
болезней. Вместе с тем, отдельные факторы
или их совокупность в условиях антропогенной
среды могут являться прямыми этиологическими
факторами развития некоторых патологических
состояний, - (аллергических, онкологических,
невротических, психо-соматических и др).
Значительную роль в снижении
функциональных резервов организма, развитии
патологических состояний и заболеваний
играет производственная среда, создаваемая
в рабочих помещениях. При этом риск для
здоровья имеется не только у работающих,
но и у членов их семей из-за существования
реальной возможности переноса производственных
вредных веществ с рабочего места домой,
что в настоящее время не вызывает сомнений.
Известны многочисленные случаи возникновения
так называемых парапрофессиональных
заболеваний у членов семей, в первую очередь
у детей, причиной которых являлись загрязненные
рабочая одежда и обувь. Описаны случаи
возникновения парапрофессиональных
заболеваний у детей, родители которых
работали на производстве, связанном с
применением свинца. У детей были обнаружены
клинические проявления свинцовой интоксикации,
а в моче — высокое содержание этого металла.
Похожие наблюдения сделаны и в отношении
ртути, бериллия и других химических соединений,
в частности асбеста. У женщин, мужья которых
профессионально связаны с асбестом, отмечены
случаи возникновения злокачественных
опухолей легких.
Таким образом, человек постоянно
подвергается воздействию целого ряда
факторов различной природы и, как правило,
малой интенсивности, что приводит к развитию
адаптационных изменений, а в ряде случаев,
- к возникновению патологических процессов.
В связи с этим, информация о среде обитания,
должна включать разнообразные сведения
о действии на организм человека биотических,
абиотических и антропогенных факторов
(открытие новых промышленных предприятий
или изменений производственных процессов,
сброс сточных вод, организация свалок
или полигонов промышленных отходов, появление
новых партий пищевых продуктов, резкие
изменения климата, социальные процессы
изменяющие характер психологического
климата в обществе и коллективе и др.),
что поможет своевременно распознавать
возникновение патологических процессов,
связанных с состоянием среды обитания.
Формированию знаний о многообразных
связях человека и окружающей среды и
умений их применить в некоторых конкретных
ситуациях и служит курс медицинской экологии.
Список литературы
1. Радкевич
В.А., Экология: Учебник. – 3-е изд., переработано
и дополнено – Мн.: Высшая Школа, 1997 г.
2. Киселёв
В.Н., Основы экологии: Учебное пособие
– МН.: 1998 г.
3. Чернова
Н.М., Былова А. М., Экология: Учебное
пособие для студентов биологических
специальностей пед. институтов – 2-е
издание, переработанное – М.: Просвещение,
1988 г.