Понятие об экологическом факторе. Классификация этих факторов. Среды жизни и их особенности

Экологический фактор - это любой элемент среды, оказывающий прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. Экологические факторы могут оказывать прямое и косвенное  (опосредованное ) действие. 

По своей природе  экологические факторы делят  на три группы:

1.  абиотические факторы – это факторы неживой природы или физико-химические, к ним относятся

·    климатические факторы --свет, тепло, воздух, влага-осадки в разных формах, влажность воздуха и почвы, радиация, снежный покров .

·  эдафические или почвенно-грунтовые—гранулометрический и химический соста почвы и грунтов, физические свойства почвы.

·  геоморфологические – условия рельефа.

·  гидрологические—гидрофизические, гидрохимические, давление

2.   биотические факторы – это факторы живой природы, к ним относятся

·  фитогенные факторы (влияние растений – механические контакты, симбиоз, конкуренция, паразитизм и т.д. например повилика в агроценозах выделяются биологически-активные вещества которые могут стимулировать или ингибировать рост  и развитие других организмов. – прямое действие; косвенное –укроп среди огурцов увеличивает продолжительность плодоношения)

·  зоогенные факторы (прямое действие --опыление, поедание, вытаптывание,  распространение семян,  трихограмма  яйцепаразит в борьбе с совками в теплицах, подиус против личинок колорадского жука на раннем картофеле и баклажанах)

·  микробогенные  и линсогенные факторы (бактерии и грибы) (паразатизм, бактериальное или инфекционное заражение организмов, промежуточный хозяин).

3.   антропогенные факторы – это факторы, отражающие влияние, разумной и неразумной деятельностью человека ("антропос" - человек) на окружающую среду.

Прямое влияние  на организм – уничтожение, промысел, охота, преследование.

Косвенное влияние – изменение среды обитания, либо непосредственное влияние на местообитания уничтожение растительного покрова, пожары, загрязнение техногенными веществами, превращение природных экосистем в культурные экосистемы.   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.

В качестве хрестоматийного примера  косвенного 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.

 

Среды жизни и их особенности:

Общепризнанным определением среды  является определение Николая Павловича Наумова:

СРЕДА - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение.

На Земле существует огромное разнообразие условий сред жизни, что обеспечивает разнообразие экологических ниш  и их "заселение". Однако, не смотря это разнообразие, различают четыре качественно различные среды  жизни, обладающие специфическим набором  экологических факторов, а следовательно - требующих и специфического набора адаптаций. Вот эти среды жизни:

наземно-воздушная (суша);

водная;

почва;

другие организмы.

Познакомимся с особенностями  каждой из этих сред.

Водная среда  жизни

По мнению большинства авторов, изучающих возникновение жизни  на Земле, эволюционно первичной  средой жизни была именно водная среда. Этому положению мы находим не мало косвенных подтверждений. Прежде всего, большинство организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления воды в организм или, по крайней мере, без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма. Внутренняя среда организма, в которой происходят основные физиологические процессы, очевидно, по-прежнему сохраняет черты той среды, в которой происходила эволюция первых организмов. Так, содержание солей в крови человека (поддерживаемое на относительно постоянном уровне) близко к таковому в океанической воде. Свойства водной океанической среды во многом определили химико-физическую эволюцию всех форм жизни.

Пожалуй, главной отличительной  особенностью водной среды является ее относительная консервативность. Скажем, амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры в водной среде намного меньше, чем в наземно-воздушной. Рельеф дна, различие условий на различных глубинах, наличие коралловых рифов и проч. создают разнообразие условий в водной среде.

Особенности водной среды проистекают  из физико-химических свойств воды. Так, большое экологическое значение имеют высокая плотность и  вязкость воды. Удельная масса воды соизмерима с таковой тела живых  организмов. Плотность воды примерно в 1000 раз выше плотности воздуха. Поэтому водные организмы (особенно, активно движущиеся) сталкиваются с  большой силой гидродинамического сопротивления. Эволюция многих групп  водных животных по этой причине шла  в направлении формирования формы  тела и типов движения, снижающих  лобовое сопротивления, что приводит к снижению энергозатрат на плавание. Так, обтекаемая форма тела встречается у представителей различных групп организмов, обитающих в воде, - дельфинов (млекопитающих), костистых и хрящевых рыб.

Высокая плотность воды является также  причиной того, что механические колебания (вибрации) хорошо распространяются в  водной среде. Это имело важное значение в эволюции органов чувств, ориентации в пространстве и коммуникации между водными обитателями. Вчетверо большая, чем в воздухе, скорость звука в водной среде определяет более высокую частоту эхолокационных сигналов.

В связи с высокой плотностью водной среды ее обитатели лишены обязательной связи с субстратом, которая характерна для наземных форм и связана с силами гравитации. Поэтому есть целая группа водных организмов (как растений, так и  животных), существующих без обязательной связи с дном или другим субстратом, "парящих" в водной толще.

Электропроводность открыла возможность  эволюционного формирования электрических  органов чувств, обороны и нападения.

НАЗЕМНО-ВОЗДУШНАЯ  СРЕДА ЖИЗНИ

Наземно-воздушная среда характеризуется  огромным разнообразием условий  существования, экологических ниш  и заселяющих их организмов. Надо отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной  среды жизни, и прежде всего - газового состава атмосферы. Практически  весь кислород земной атмосферы имеет  биогенное происхожение.

Основными особенностями наземно-воздушной  среды является большая амплитуда  изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил  земного тяготения, низкая плотность  воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению  морфофизиологических адаптаций организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

Высокое содержание кислорода в  атмосфере (около 21%) определяет возможность  формирования высокого (энергетического) уровня обмена веществ.

Атмосферный воздух  отличается низкой и изменчивой влажностью. Это обстоятельство во многом лимитировало (ограничивало) возможности освоения наземно-воздушной  среды, а также направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры  органов дыхания.

Почва как среда  жизни

Почва является результатом деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную  среду организмы приводили к  возникновению почвы как уникальной среды обитания. Почва представляет собой сложную систему, включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую фазу (почвенная влага) и газообразную фазу. Соотношение этих трех фаз  и определяет особенности почвы  как среды жизни.

Важной особенностью почвы является также наличие определенного  количества органического вещества. Оно образуется в результате отмирания  организмов и входит в состав их экскретов (выделений).

Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы  как ее аэрация (то есть насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, разногодичный ход температур). Термический режим, по сравнению с наземно-воздушной средой, более консервативный, особенно на большой глубине. В целом, почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни.

Вертикальные различия характерны и для других свойств почвы, например, проникновение света, естественно, зависит от глубины.

Многие авторы отмечают промежуточность  положения почвенной среды жизни  между водной и наземно-воздушной  средами. В почве возможно обитание организмов, обладающих как водным, так и воздушным типом дыхания. Вертикальный градиент проникновения света в почве еще более выражен, чем в воде. Микроорганизмы встречаются по всей толще почвы, а растения (в первую очередь, корневые системы) связаны с наружными горизонтами.

Для почвенных организмов характерны специфические органы и типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к изменению толщины  тела; наличие специализированных головных капсул у некоторых видов); формы  тела (округлая, вольковатая, червеобразная); прочные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди почвенных обитателей широко развита сапрофагия - поедание трупов других животных, гниющих остатков и т.д.

ОРГАНИЗМ КАК  СРЕДА ОБИТАНИЯ

Живой организм может также служить  средой обитания - для паразитов  и симбионтов. Например, человеческий организм является средой обитания для  огромного числа различных симбионтов (прежде всего, нормальной микрофлоры кишечника), а не редко - и паразитов (разнообразных плоских и круглых  червей, простейших).

Организм как среда обитания характеризуется определенным постоянством (гомеостазом). В то же время некоторые  виды паразитов вынуждены противостоять  агрессивной среде организма (например, агрессивной среде желудочно-кишечного  тракта) и иммунной системе организма.

Организм, как правило, обеспечивает паразитов и симбионтов питательными веществами, находящимися в доступной  форме и не требующими дальнейшего  пищеварения и переработки. Поэтому  у большинства паразитов наблюдается  упрощение строения (редукция) органов  пищеварения. Стратегия их выживания  направлена на оставление как можно  большего числа потомков, формирование защитных механизмов и приспособлений к распространению.

Паразитизм и симбиотические взаимоотношения  будут нами подробно рассмотрены  на одном из уроков, посвященном  видам взаимоотношений между  организмами.

 

 

 

 

 

 

 

»