Biotski dejavniki okolja, kaj so? Biotski dejavniki, njihove značilnosti, primeri biotskih dejavnikov, biotski dejavniki okolja, povzetek biotskih dejavnikov, povzetek na temo biotski dejavniki, primeri biotskih okoljskih dejavnikov, biotski
Fitogeni dejavniki
Sem spadajo vplivi rastlin drug na drugega in na okolje. Oblike odnosov med rastlinami so raznolike.
Odnosi med rastlinami pogosto prispevajo k njihovemu spreminjanju okolju, na primer mikroklima (oslabitev sončno sevanje pri senčenju tal, prestrezanju padavin s krošnjami ipd.). Tako smreka, ki senči tla, izpodriva svetlobne vrste izpod svoje krošnje in ustvarja okolje za naselitev senčnih in senco odpornih vrst.
Rastline pogosto medsebojno delujejo prek različnih kemičnih izločkov. Takšne kemične interakcije imenujemo alelopatija(iz grščine allelon - medsebojno in pathos - trpljenje). Primer alelopatije je vpliv nekaterih vnesenih (prinesenih z drugih območij) rastlin na lokalne. Tako praprot praprot sprošča toksine, ki škodljivo vplivajo na druge rastline. Ta sposobnost je verjetno pripomogla k temu, da se je bradavica razširila v številne države, kjer je postala pravi plevel, na primer v Veliki Britaniji, delih ZDA in Kanade, Novi Zelandiji, Kostariki, Afriške države. Drug primer je dlakavi jastreb (družina Asteraceae), ki je bil uveden v Nova Zelandija. Zdaj je ta vrsta široko razširjena na pašnikih, zatira lokalne vrste. Ugotovljeno je bilo, da njeni listi vsebujejo snovi, ki lahko zavirajo kalitev semen bele detelje in sadovnjaka.
Zoogeni dejavniki
To je vpliv živali druga na drugo in na okolje. To vključuje tudi uživanje živali rastlinska hrana. Take živali se imenujejo fitofagi(iz grškega phyton - rastlina in phagos - požira). Med fitofage uvrščamo velike (los, jelen, srna, divji prašič) in male (zajec, veverica, miši podobni glodavci) sesalce, ptice (jereb, ruševec, jereb), škodljivce itd.
S tem, da živali pridejo v stik z rastlinami ali jih pojedo, pomagajo pri širjenju njihovih semen. Ponekod se semena in plodovi širijo zaradi naključne navezanosti na živali (krh, perje, tace, kljun itd.), ponekod pa zaradi uživanja plodov živali. Živali resno poškodujejo rastline. Losi in jeleni lubijo lubje dreves, uničujejo mlade drevesne poganjke, objedajo vrhove grmovja in drevesno podrast. Bobri, ki se hranijo z lesom trepetlike, hitro redčijo njegove sestoje. Gozdni jereb, trganje iglic in popkov bora in smreke, s tem upočasni njihovo rast.
Zoogeni dejavniki vključujejo vpliv žuželk na listno površino drevesnih vrst in zelnatih rastlin. Žuželke (listne uši, žuželke) ne sesajo samo iz rastlin hranila, ampak tudi prenašajo povzročitelje svojih bolezni.
Rovke (krti, lubadarji) povzročajo veliko škodo rastlinam. Ne jedo le nadzemnih delov rastlin, temveč tudi gomolje, čebulice in korenike.
Vpliv živali na rastline je precej raznolik in vpliva na uravnavanje števila vrst v naravnih združbah.
Biotski dejavniki
Posredne interakcije so sestavljene iz dejstva, da so nekateri organizmi oblikovalci okolja v odnosu do drugih, prednostni pomen pa seveda pripada fotosintetskim rastlinam. Dobro je znana na primer lokalna in globalna okoljska funkcija gozdov, vključno z njihovo vlogo varovanja tal in polj ter varovanja vode. Neposredno v gozdnih razmerah se ustvari edinstvena mikroklima, ki je odvisna od morfološke značilnosti drevesa in omogoča, da tukaj živijo določene gozdne živali, zelnate rastline, mahovi, itd. Pogoji pernatih step predstavljajo popolnoma drugačne režime abiotskih dejavnikov. V rezervoarjih in vodotokih so rastline glavni vir tako pomembne abiotske sestavine okolja, kot je kisik.
Hkrati rastline služijo neposredno mestoživljenjski prostor za druge organizme. Na primer, številne glive se razvijejo v drevesnem tkivu (les, ličje, lubje), plodna telesa ki (glive) se vidijo na površini debla; znotraj listov, plodov, zelnatih stebel in lesnate rastlineživi veliko žuželk in drugih nevretenčarjev, drevesna dupla pa so običajen življenjski prostor številnim sesalcem in pticam. Pri mnogih vrstah skrivnostnih živali je njihovo prehranjevalno mesto združeno z njihovim življenjskim prostorom.
Interakcije med živimi organizmi v kopenskem in vodnem okolju
Interakcije med živimi organizmi (predvsem živalmi) razvrščamo glede na njihove medsebojne reakcije.
Obstajajo homotipne (iz grščine. homos- identične) reakcije, tj. interakcije med posamezniki in skupinami posameznikov iste vrste, in heterotipske (iz grščine. heteros- drugačen, drugačen) - interakcije med predstavniki različne vrste. Med živalmi obstajajo vrste, ki se lahko prehranjujejo samo z eno vrsto hrane (monofagi), z bolj ali manj omejenim naborom virov hrane (ozki ali široki oligofagi) ali z več vrstami, pri čemer ne uporabljajo samo rastlinskega, temveč tudi živalskega izvora. tkiva za hrano (polifagi). Med slednje sodijo na primer številne ptice, ki so sposobne jesti tako žuželke kot semena rastlin oz. znane vrste, tako kot medved, je po naravi plenilec, vendar voljno jedo jagode in med.
Najpogostejša vrsta heterotipskih interakcij med živalmi je plenjenje, to je neposredno zasledovanje in uživanje nekaterih vrst s strani drugih, na primer žuželke - ptice, rastlinojedi parkljarji - mesojedi plenilci, majhne ribe- večji itd. Plenilstvo je zelo razširjeno med nevretenčarji - žuželkami, pajkovci, črvi itd.
Druge oblike interakcij med organizmi vključujejo dobro znano opraševanje rastlin s strani živali (žuželk); forezija, tj. prenos z ene vrste na drugo (na primer semena rastlin s strani ptic in sesalcev); komenzalizem (skupno prehranjevanje), ko se nekateri organizmi prehranjujejo z ostanki hrane ali izločki drugih, primer tega so hijene in jastrebi, ki žrejo ostanke hrane levov; sinoikija (sobivanje), na primer uporaba habitatov (rovov, gnezd) drugih živali s strani nekaterih živali; nevtralizem, to je medsebojna neodvisnost različnih vrst, ki živijo na skupnem ozemlju.
Eden od pomembne vrste interakcija med organizmi se šteje za tekmovanje, ki je opredeljeno kot želja dveh vrst (ali posameznikov iste vrste) po posedovanju istega vira. Tako ločimo intraspecifično in medvrstno konkurenco. Medvrstno tekmovanje obravnavamo tudi kot željo ene vrste, da izpodrine drugo vrsto (konkurenco). ta krajživljenjski prostor.
Vendar je težko najti resnične dokaze o tekmovalnosti v naravnih (in ne eksperimentalnih) razmerah. Seveda lahko dva različna posameznika iste vrste drug drugemu poskušata vzeti koščke mesa ali druge hrane, vendar se takšni pojavi razlagajo z različno kakovostjo samih posameznikov, njihovo različno prilagodljivostjo na iste dejavnike okolja. Vsaka vrsta organizma ni prilagojena enemu določenemu dejavniku, temveč njihovemu kompleksu, zahteve dveh različnih (tudi bližnjih) vrst pa ne sovpadajo. Zato bo eden od obeh prisiljen ven v naravno okolje ne zaradi tekmovalnih teženj drugega, ampak preprosto zato, ker je manj prilagojen drugim dejavnikom. Tipičen primer je »tekmovanje« za svetlobo med iglavci in listavci drevesne vrste pri mladih živalih.
Listavci (trepetlika, breza) po rasti prehitevajo bor ali smreko, vendar tega ni mogoče šteti za konkurenco med njima: prvi so preprosto bolje prilagojeni razmeram jas in pogorelišč kot drugi. Dolgoletno delo na uničevanju listopadnega "plevela" z uporabo herbicidov in arboricidov ( kemikalije za uničenje zelnatih in grmovnih rastlin), praviloma ni privedlo do "zmage" iglavcev, saj ne le oskrba s svetlobo, temveč tudi številni drugi dejavniki (tako biotski kot abiotski) niso izpolnjevali njihovih potreb.
Vse te okoliščine mora človek upoštevati pri gospodarjenju z divjadjo, pri izkoriščanju živali in rastlin, torej pri ribolovu ali opravljanju gospodarskih dejavnosti, kot je varstvo rastlin v kmetijstvu.
Talni biotski dejavniki
Kot že omenjeno, je prst bioinertno telo. V procesih njenega nastajanja in delovanja življenjsko pomembno vlogoživi organizmi se igrajo. Sem sodijo predvsem zelene rastline, ki črpajo hranilne kemikalije iz zemlje in jih vračajo nazaj skupaj z odmirajočimi tkivi.
Toda v procesih nastajanja tal imajo odločilno vlogo živi organizmi (pedobionti), ki živijo v tleh: mikrobi, nevretenčarji itd. Mikroorganizmi igrajo vodilno vlogo pri pretvorbi kemičnih spojin, migraciji kemičnih elementov in prehrani rastlin. .
Primarno uničenje odmrle organske snovi izvajajo nevretenčarji (črvi, mehkužci, žuželke itd.) V procesu hranjenja in izločanja prebavnih produktov v tla. Fotosintetično sekvestracijo ogljika v tleh izvajajo v nekaterih vrstah tal mikroskopske zelene in modrozelene alge.
Mikroorganizmi v tleh izvajajo glavno uničenje mineralov in vodijo do tvorbe organskih in mineralnih kislin, alkalij in sproščajo encime, polisaharide in fenolne spojine, ki jih sintetizirajo.
Najpomembnejša vez v biogeokemičnem kroženju dušika je fiksacija dušika, ki jo izvajajo bakterije, ki vežejo dušik. Znano je, da je skupna proizvodnja dušika pri fiksaciji mikrobov 160-170 milijonov ton/leto. Prav tako je treba omeniti, da je fiksacija dušika praviloma simbiozna (skupaj z rastlinami), ki se izvaja nodulne bakterije ki se nahajajo na koreninah rastlin.
Biološko aktivne snoviživi organizmi
Med dejavniki okolja biotske narave Nanaša se na kemične spojine, ki so aktivne in jih proizvajajo živi organizmi. To so predvsem fitoncidi - pretežno hlapne snovi, ki jih proizvajajo organizmi rastlin, ki ubijajo mikroorganizme ali zavirajo njihovo rast. Sem spadajo glikozidi, terpenoidi, fenoli, tanini in številne druge snovi. Na primer, 1 ha listnati gozd oddaja približno 2 kg hlapnih snovi na dan, iglavcev - do 5 kg, brina - približno 30 kg. Zato ima zrak gozdnih ekosistemov najpomembnejši sanitarno-higienski pomen, saj ubija mikroorganizme, ki povzročajo nevarne bolezni oseba. Za rastlino fitoncidi služijo kot zaščita pred bakterijskimi, glivičnimi okužbami in protozoji. Rastline so sposobne proizvajati zaščitne snovi kot odziv na okužbo s patogenimi glivami.
Hlapne snovi iz nekaterih rastlin lahko služijo kot sredstvo za izpodrivanje drugih rastlin. Medsebojni vpliv rastlin s sproščanjem fiziološko aktivnih snovi v okolje imenujemo alelopatija (iz gr. alelon- medsebojno, patos- trpljenje).
Organske snovi, ki jih tvorijo mikroorganizmi in imajo sposobnost ubijanja mikrobov (ali preprečevanja njihove rasti), imenujemo antibiotiki; tipičen primer je penicilin. Antibiotiki vključujejo tudi protibakterijske snovi, ki jih najdemo v rastlinskih in živalskih celicah.
Nevarni alkaloidi, ki imajo toksično in psihotropni učinek, najdemo v številnih gobah in višjih rastlinah. Najmočnejši glavobol, lahko pride do slabosti do izgube zavesti kot posledica dolgotrajnega bivanja osebe v močvirju divjega rožmarina.
Vretenčarji in nevretenčarji imajo sposobnost proizvajati in izločati repelentne, privlačne, signalne in ubijalske snovi. Med njimi je veliko pajkov (škorpijon, karakurt, tarantula itd.) In plazilcev. Človek pogosto uporablja živalske in rastlinske strupe v medicinske namene.
Koevolucijaživali in rastline so razvile zelo zapletene informacijsko-kemijske odnose. Naj navedemo samo en primer: številne žuželke ločijo svoje prehrambene vrste po vonju, zlasti podlubniki letijo le na umirajoče drevo in ga prepoznajo po sestavi hlapnih terpenov smole.
Antropogeni dejavniki okolja
Celotna zgodovina znanstvenega in tehnološkega napredka je kombinacija človekovega preoblikovanja naravnih dejavnikov okolja za lastne namene in ustvarjanja novih, ki prej v naravi niso obstajali.
Taljenje kovin iz rud in proizvodnja opreme sta nemogoča brez ustvarjanja visoke temperature, tlak, močna elektromagnetna polja. Pridobivanje in ohranjanje visokih donosov kmetijskih pridelkov zahteva proizvodnjo gnojil in sredstev. kemična zaščita rastline pred škodljivci in patogeni. Sodobno zdravstvo si je nepredstavljivo brez kemoterapije in fizioterapije. Te primere je mogoče pomnožiti.
Dosežki znanstvenega in tehnološkega napredka so se začeli uporabljati v politiki in gospodarske namene, ki se je izjemno izkazalo v ustvarjanju posebnih okoljskih dejavnikov, ki vplivajo na ljudi in njihovo lastnino: od strelno orožje sredstva množičnega fizičnega, kemičnega in biološkega vpliva. V tem primeru lahko neposredno govorimo o nizu antropotropnih (tj. usmerjenih v človeško telo) in zlasti antropocidni okoljski dejavniki, ki povzročajo onesnaževanje okolja.
Po drugi strani pa poleg takšnih namenskih dejavnikov med delovanjem in obdelavo naravne vire neizogibno nastanejo stranske kemične spojine in cone visoke ravni fizikalni dejavniki. V nekaterih primerih so lahko ti procesi nenadne narave (v razmerah nesreč in nesreč) s hudimi okoljskimi in materialnimi posledicami. Zato je bilo treba ustvariti načine in sredstva za zaščito ljudi pred nevarnimi in škodljivi dejavniki, ki je sedaj implementiran v zgoraj omenjeni sistem - življenjska varnost.
V poenostavljeni obliki je približna klasifikacija antropogenih okoljskih dejavnikov predstavljena na sl. 1.
riž. 1. Klasifikacija antropogenih dejavnikov okolja
Življenje organizmov v naravi ni odvisno samo od abiotskih dejavnikov, temveč tudi od vpliva drugih živih organizmov. Na različne manifestacije vitalne aktivnosti organizmov nenehno vplivajo višje rastline, ki živijo v bližini, pa tudi bakterije, glive in živali. Biotski dejavniki so torej skupek medsebojnih vplivov enih živih bitij na druga in na okolje. Ločimo naslednje podskupine biotskih dejavnikov:
o Fitogeni dejavniki - medsebojni vplivi rastlin (tako neposredni kot posredni).
o zoogeni dejavniki - drugačen vplivživali (prehranjevanje, teptanje, opraševanje, raznašanje semen itd.).
o Mikrobiogeni dejavniki – vpliv mikroorganizmov in gliv. Vpliv gliv včasih uvrščamo v ločeno podskupino mikogenih dejavnikov.
Med neposredne učinke je treba šteti tudi vpliv rastlin s sproščanjem različnih fiziološko aktivnih snovi; ta oblika vpliva se imenuje alelopatija (iz grščine allelon - medsebojno, pathos - trpljenje). Med temi snovmi ločimo tiste, ki jih proizvajajo višje rastline - fitoncide, in tiste, ki jih proizvajajo mikroorganizmi - antibiotike. Zahvaljujoč fitoncidom rastline niso dovzetne za nekatere bolezni. Fitoncidi in antibiotiki imajo škodljiv učinek na druge organizme, v življenju njihovih nosilcev opravljajo zaščitno funkcijo v boju proti drugim vrstam. Na primer, listi ptičje češnje oddajajo hlapne snovi, ki ubijajo različne vrste preprosto in odganja muhe. Mikrobi zelo redko poškodujejo liste rastlin, kot so bor, topol, evkaliptus, saj lahko izločajo veliko število hlapne snovi, strupene za mikroorganizme.
Zahvaljujoč akciji kemikaliještevilne rastline ne le ubijajo patogeno mikrofloro, odganjajo listne hrošče in druge škodljivce, ampak tudi ohranjajo zasedajo rastline območje, ki se imenuje fitogeno polje. Poleg tega se vpliv takšnih rastlin nadaljuje tudi po njihovi smrti: mrtvi ostanki teh rastlin v procesu razkroja s pomočjo razkrojevalcev ustvarijo določeno biokemično okolje, ki lahko na druge organizme vpliva tako ugodno kot negativno. Ti ostanki v tleh lahko upočasnijo razvoj pridelka in zmanjšajo donos.
V naravi so precej pogosto opaženi pozitivni medsebojni vplivi rastlin. To je na primer tvorba mikorize, ki jo najdemo v več kot 2 tisoč vrstah višjih rastlin. Tako tesen simbiotski odnos (soživljenje) obema organizmoma (višjim rastlinam in glivam) zagotavlja določene koristi: mikorizne glive prejemajo ogljikove hidrate in vitamine od višjega simbionta, višji »sohabitant« pa uporablja ogromno sesalno površino glive. pridobiti potrebno vlago in hranila iz talnih snovi.
V pogojih posrednega vpliva pride do vpliva rastlin na okolje (lahko se izrazi v spremembah dejavnikov, kot so svetloba, vlažnost, prehrana tal itd.). Rastline, ki določajo specifičnost habitatnih razmer rastlinske združbe, se imenujejo edifikatorji (iz grškega Aedificator – graditelj). Na primer, breza, ko se naseli na jasah iglavcev na podzolskih tleh zaradi svoje vzgojne dejavnosti zelo hitro spremeni ta tla. Najprej se breza vrne v zemljo absorbirana minerali v obliki stelje, medtem ko aktivno privablja elemente dušika in pepela v cikel. V tleh se intenzivirajo procesi nitrifikacije, izboljša se njihova struktura, poveča se biološka aktivnost, oživi se aktivnost talne flore in favne. Kot rezultat podzolna tla sečnje iglavcev se postopoma spreminjajo v sod-podzolične, v pogojih dolgotrajnega obstoja Bereznyaks - celo v travnate.
Tudi živali kot zoogeni dejavnik močno vplivajo na življenjski prostor, zaradi česar prihaja do pomembnih sprememb v njem. Najbolj preprost primer je vloga deževnikov v procesih nastajanja tal. Žuželke opraševalke v iskanju hrane pristanejo na cvetu, cvetni prah se oprime njihovih teles, odletijo na druge cvetove in tako izvedejo navzkrižno opraševanje – v tem primeru hrana kot ekološki dejavnik medsebojno vpliva med organizmi. Vpliv imajo tudi živali, ki raznašajo plodove in semena. Na primer, veliko jagodičja v gozdovih zmernem pasuširijo medvedi s svojimi iztrebki. Učinek je lahko ne samo pozitiven: žuželke (listne uši, stenice itd.) Ne le sesajo hranila iz rastlin, ampak tudi prenašajo povzročitelje nekaterih bolezni; krti, ki naredijo prehode v zemlji, trgajo korenine mnogih rastlin, jedo deževnike, kar vodi v izsušitev tal. Hkrati lahko moli pozitivno vplivajo na rastline, če uničijo koreninske škodljivce ali njihove ličinke.
Kopitarji so v naravi pomemben zoogeni dejavnik, ki na druge organizme vpliva tako neposredno (ohranjevanje, teptanje) kot posredno: zbijajo tla in vnašajo organske in mineralne spojine v obliki iztrebkov. Tako parkljarji pomembno vplivajo na celoten proces nastajanja tal, pa tudi na vodni režim in zračnost podzemnih rastlinskih organov ter na rast in razvoj njihovih nadzemnih delov.
Kot že rečeno, noben okoljski dejavnik ne deluje sam. Končno stanje je vedno rezultat številnih interakcij različnih abiotskih in biotskih dejavnikov. Na primer, suša lahko privede do smrti ptic, to pa bo povzročilo povečanje števila žuželk fitofagov, s katerimi so se hranile, kar bo posledično povzročilo množično uničenje rastline, ki so hrana za druge porabnike ipd. Skoraj vsak dejavnik, ki vpliva na eno vrsto, bo preko različnih odnosov posredno vplival na druge vrste. To pomeni, da bo kakršna koli reakcija proizvajalcev na spremembe okoljskih razmer neizogibno vplivala na druge organizme v ekosistemu prek prehranjevalne mreže.
Po zakonu univerzalne povezanosti pojavov in procesov lahko v različne interakcije v živi naravi sodelujejo bitja, tako zelo blizu (na primer dve hčerinski celici) kot tudi oddaljena bitja – tako po pripadnosti različnim kraljestvom narave kot različnim trofične ravni, in po prostorsko-časovni porazdelitvi. Če je glavno merilo takojšnje medvrstna interakcija sprejmejo vpliv števila organizmov ene vrste na število organizmov druge vrste, potem se izkaže, da so v naravi zastopane vse možne kombinacije takšnih interakcij (tabela 3.1).
Tabela 3.1. Klasifikacija medvrstnih odnosov glede na vpliv številčnosti ene vrste na številčnost druge
Vpliv prve vrste na drugo |
Vpliv druge vrste na prvo |
Vrsta interakcije |
Primeri |
Nevtralizem |
Volk in zelje; veverica in los |
||
Amenzalizem |
cianobakterije in zoohidrobionti; glive - proizvajalci antibiotikov in bakterij |
||
Komenzalizem |
Levi in mrhovinarji; morski pes in lepljive ribe; votlo drevo in ptice |
||
Konkurenca |
Ovce in zajci; polarna lisica in polarna sova; prebivalci ptičjih trgov |
||
Vir - izkoriščevalec |
|||
Vzajemnost |
Mah (glive + alge) mikoriza dreves krava in vampova mikroflora |
Opomba: (0) - brez vpliva; (-) - Negativni vpliv, zatiranje; (+) - Pozitiven vpliv, pomoč.
Neprehrambeni tipi odnosov med organizmi so bili opisani v poglavju 2.2.2. Vendar jih obravnavajmo z vidika biotskih interakcij kot okoljskih dejavnikov. Nevtralizem (00) pomeni odsotnost odnosov ali vrsto odnosov, v katerih ni vidnih oblik neposrednih interakcij. Vendar je nevtralizem le na prvi pogled videti kot popolna odsotnost odvisnosti: lev na primer ne jedo trave, vendar ni ravnodušen do stanja pašnika, od katerega je odvisna gostota populacije antilope.
Amenzalizem (-0) je enostransko zatiranje. Primer bi bil učinek antibiotikov iz gliv aktinomicet ali rastlinskih fitoncidov na mikroorganizme, pa tudi sproščanje snovi nekaterih rastlin, ki izključujejo bližino drugih rastlin. Amenzalizem se kaže tudi v pojavu cvetenja vode, ko se toksini iz modrozelenih alg razmnožujejo in gnijejo, kar vodi v pogin ali izpodrivanje številnih vrst zooplanktona in drugih vodnih živali.
Komenzalizem (+0) vključuje enostransko pomoč. To je lahko "stanovanje" nekaterih organizmov na drugih (v odsotnosti povezava s hrano), na primer ptice v duplih ali na vejah dreves, "prevoz" živali drugih živali ali semen in plodov rastlin (forezija). Lahko navedemo veliko primerov "brezplačnega nakladanja" komenzalov pri relativno velikih živalih in celo pri ljudeh: mrhovinarji, ki se hranijo z ostanki plenilcev; lepljive ribe in ribe pilote, ki jih spremljajo veliki morski psi; sinantropske populacije glodavcev in mestnih ptic, ki se hranijo na mestnih odlagališčih. Commensal tudi različni mikroorganizmi.
Tekmovanje (-) je eden glavnih mehanizmov uravnavanja števila organizmov v naravi. Dvosmerni, medsebojni zaviralni učinek enih organizmov na druge je opazen vedno, ko njihove ekološke niše sovpadajo in ko je zmogljivost okolja omejena. Naključje ekološke niše lahko absolutno, ko govorimo o o organizmih ene vrste, celo ene populacije, torej o znotrajvrstna konkurenca. Z rastjo populacije, ko se njena številčnost približa meji zmogljivosti okolja, pride v poštev mehanizem regulacije populacije: poveča se umrljivost in zmanjša rodnost. Prostor in hrana postaneta predmet tekmovanja – njuno pomanjkanje je glavni razlog zmanjšanje sposobnosti preživetja in rodnosti znatnega dela ali vse populacije.
Za različne vrste se ekološke niše vedno razlikujejo – v prostoru, v času, v virih. Vsaka kombinacija teh lastnosti vodi do medvrstno tekmovanje. Zgodi se, da ekološka niša ene vrste "prekriva" podobno nišo druge vrste, to pomeni, da tako imenovani biointervali življenjskih pogojev prve pokrivajo biointervale druge. V tem primeru je druga vrsta popolnoma nadomeščena s prvo; konkurenca med njimi nastane s konkurenčno izključitvijo ali konkurenčno zamenjavo. To se pogosto zgodi, ko se v ekosisteme vnesejo nove vrste. V naravi pogosto pride le do delnega prekrivanja ekoloških niš. V tem primeru opazimo tudi medsebojno zatiranje tekmovalne vrste, vendar se posledično med njima vzpostavi konkurenčno ravnotežje oziroma režim sožitja.
Mutualizem (++) poskrbi za obojestransko pozitiven vpliv, široko razširjena v naravi. To je npr. obojestransko koristen odnos med cvetočimi rastlinami ter pticami in žuželkami, ki oprašujejo; med stročnice in bakterije, ki vežejo dušik, ki se naselijo na koreninah rastlin; med prežvekovalci in mikroorganizmi, ki naseljujejo njihov vamp in pomagajo prebavnemu procesu, tj.
Različni odnosi zagotavljajo nastanek številnih prilagoditev organizmov na "skupni" obstoj, ki so združeni v tri skupine: topične (iz latinskega Topos - kraj) - prilagoditve, povezane z skupna namestitev; trofični - povezan z splošni obroki; generativne - prilagoditve, povezane s procesom razmnoževanja in razmnoževanja.
Številni odnosi, o katerih smo razpravljali zgoraj, se v takšni ali drugačni obliki kažejo v človeška družba, vendar imajo različna imena. Drugih, »čisto človeških« odnosov enostavno ni. Človek v odnosu do narave nastopa kot tipičen izkoriščevalec; krog njegovih neposrednih žrtev je veliko večji od kroga katerega koli plenilca. In z uničevanjem in onesnaževanjem okolja spreminja druge vrste v amensal.
Raznolikost delovanja biotskih dejavnikov je torej ogromna in v večini primerov ti dejavniki povzročijo medsebojno delovanje organizmov. posebne lastnosti fitnes v obliki morfoloških, fizioloških, vedenjskih in drugih značilnosti. Vse te značilnosti so nastale zgodovinsko, v procesu evolucije, s skupnim sobivanjem organizmov. Biotski dejavniki, ki vplivajo neposredno ali posredno, pozitivno ali negativno, na intraspecifični ali medvrstni ravni, tako ali drugače določajo sobivanje. ogromno vrste na razmeroma majhnih območjih. Prav to je zelo pomembna vloga biotskih dejavnikov v naravi.
Predavanje št. 6
Pojem, vrste biotskih dejavnikov.
Biotski dejavniki kopenskega in vodnega okolja, prsti
Biološko aktivne snovi živih organizmov
Antropogeni dejavniki
Koncept omejitvenega dejavnika. Liebigov zakon minimuma, Shelfordov zakon
Posebnosti vpliva antropogenih dejavnikov na telo
Razvrstitev organizmov glede na dejavnike okolja
Biotski dejavniki
Splošni vzorci interakcije med organizmi in dejavniki okolja
1. Biotski dejavniki
Posredne interakcije so sestavljene iz dejstva, da so nekateri organizmi oblikovalci okolja v odnosu do drugih, prednostni pomen pa seveda pripada fotosintetskim rastlinam. Dobro je znana na primer lokalna in globalna okoljska funkcija gozdov, vključno z njihovo vlogo varovanja tal in polj ter varovanja vode. Neposredno v gozdnih razmerah se ustvari edinstvena mikroklima, ki je odvisna od morfoloških značilnosti dreves in omogoča, da tukaj živijo posebne gozdne živali, zelnate rastline, mahovi itd. Pogoji pernatih step predstavljajo popolnoma drugačne režime abiotski dejavniki. V rezervoarjih in vodotokih so rastline glavni vir tako pomembne abiotske sestavine okolja, kot je kisik.
Hkrati rastline služijo kot neposreden habitat za druge organizme. Na primer, številne glive se razvijejo v tkivih drevesa (les, ličje, lubje), katerih sadna telesa (glivice) so vidna na površini debla; Številne žuželke in drugi nevretenčarji živijo v listih, plodovih in steblih zelnatih in lesnatih rastlin, drevesna dupla pa so običajno bivališče številnih sesalcev in ptic. Pri mnogih vrstah skrivnostnih živali je njihovo prehranjevalno mesto združeno z njihovim življenjskim prostorom.
Interakcije med živimi organizmi v kopenskem in vodnem okolju
Interakcije med živimi organizmi (predvsem živalmi) razvrščamo glede na njihove medsebojne reakcije.
Obstajajo homotipne (iz grščine. homos- identične) reakcije, tj. interakcije med posamezniki in skupinami posameznikov iste vrste, in heterotipske (iz grščine. heteros- različni, različni) - interakcije med predstavniki različnih vrst. Med živalmi obstajajo vrste, ki se lahko prehranjujejo samo z eno vrsto hrane (monofagi), z bolj ali manj omejenim naborom virov hrane (ozki ali široki oligofagi) ali z več vrstami, pri čemer ne uporabljajo samo rastlinskega, temveč tudi živalskega izvora. tkiva za hrano (polifagi). Med slednje spadajo na primer številne ptice, ki so sposobne jesti tako žuželke kot semena rastlin, ali tako znana vrsta, kot je medved, ki je po naravi plenilec, a voljno jé jagode in med.
Najpogostejša vrsta heterotipskih interakcij med živalmi je plenjenje, to je neposredno zasledovanje in uživanje nekaterih vrst s strani drugih, na primer žuželke - ptice, rastlinojedi parkljarji - mesojedi plenilci, majhne ribe - večje itd. Plenjenje je razširjeno med nevretenčarji. živali - žuželke, pajkovci, črvi itd.
Druge oblike interakcij med organizmi vključujejo dobro znano opraševanje rastlin s strani živali (žuželk); forezija, tj. prenos z ene vrste na drugo (na primer semena rastlin s strani ptic in sesalcev); komenzalizem (skupno prehranjevanje), ko se nekateri organizmi prehranjujejo z ostanki hrane ali izločki drugih, primer tega so hijene in jastrebi, ki žrejo ostanke hrane levov; sinoikija (sobivanje), na primer uporaba habitatov (rovov, gnezd) drugih živali s strani nekaterih živali; nevtralizem, to je medsebojna neodvisnost različnih vrst, ki živijo na skupnem ozemlju.
Ena od pomembnih vrst interakcije med organizmi je tekmovanje, ki je definirano kot želja dveh vrst (ali posameznikov iste vrste) po posedovanju istega vira. Tako ločimo intraspecifično in medvrstno konkurenco. Medvrstno tekmovanje obravnavamo tudi kot željo ene vrste, da izpodrine drugo vrsto (konkurenco) iz določenega habitata.
Vendar je težko najti resnične dokaze o tekmovalnosti v naravnih (in ne eksperimentalnih) razmerah. Seveda lahko dva različna posameznika iste vrste drug drugemu poskušata vzeti koščke mesa ali druge hrane, vendar se takšni pojavi razlagajo z različno kakovostjo samih posameznikov, njihovo različno prilagodljivostjo na iste dejavnike okolja. Vsaka vrsta organizma ni prilagojena enemu določenemu dejavniku, temveč njihovemu kompleksu, zahteve dveh različnih (tudi bližnjih) vrst pa ne sovpadajo. Zato bo eden od obeh izrinjen v naravnem okolju ne zaradi tekmovalnih teženj drugega, ampak preprosto zato, ker je slabše prilagojen drugim dejavnikom. Tipičen primer je »tekmovanje« za svetlobo med iglavci in listavci drevesne vrste v mladih gozdovih.
Listavci (trepetlika, breza) po rasti prehitevajo bor ali smreko, vendar tega ni mogoče šteti za konkurenco med njima: prvi so preprosto bolje prilagojeni razmeram jas in pogorelišč kot drugi. Dolgoletno delo na uničevanju listopadnega "plevela" s pomočjo herbicidov in arboricidov (kemičnih pripravkov za uničevanje zelnatih in grmičastih rastlin) praviloma ni privedlo do "zmage" iglavcev, saj ne le oskrba s svetlobo, pa tudi številni drugi dejavniki (kot so biotski in abiotski) niso izpolnjevali njihovih zahtev.
Vse te okoliščine mora človek upoštevati pri gospodarjenju z divjadjo, pri izkoriščanju živali in rastlin, torej pri ribolovu ali opravljanju gospodarskih dejavnosti, kot je varstvo rastlin v kmetijstvu.
Talni biotski dejavniki
Kot že omenjeno, je prst bioinertno telo. Živi organizmi igrajo ključno vlogo v procesih njegovega nastanka in delovanja. Sem sodijo predvsem zelene rastline, ki črpajo hranilne kemikalije iz zemlje in jih vračajo nazaj skupaj z odmirajočimi tkivi.
Toda v procesih nastajanja tal imajo odločilno vlogo živi organizmi (pedobionti), ki živijo v tleh: mikrobi, nevretenčarji itd. Mikroorganizmi igrajo vodilno vlogo pri pretvorbi kemičnih spojin, migraciji kemičnih elementov in prehrani rastlin. .
Primarno uničenje odmrle organske snovi izvajajo nevretenčarji (črvi, mehkužci, žuželke itd.) V procesu hranjenja in izločanja prebavnih produktov v tla. Fotosintetično sekvestracijo ogljika v tleh izvajajo v nekaterih vrstah tal mikroskopske zelene in modrozelene alge.
Mikroorganizmi v tleh izvajajo glavno uničenje mineralov in vodijo do tvorbe organskih in mineralnih kislin, alkalij in sproščajo encime, polisaharide in fenolne spojine, ki jih sintetizirajo.
Najpomembnejši člen v biogeokemičnem kroženju dušika je fiksacija dušika, ki jo izvajajo bakterije, ki vežejo dušik. Znano je, da je skupna proizvodnja dušika pri fiksaciji mikrobov 160-170 milijonov ton/leto. Prav tako je treba omeniti, da je fiksacija dušika praviloma simbiozna (skupaj z rastlinami), ki jo izvajajo nodulne bakterije, ki se nahajajo na koreninah rastlin.
Biološko aktivne snovi živih organizmov
Okoljski dejavniki biotske narave vključujejo kemične spojine, ki jih aktivno proizvajajo živi organizmi. To so predvsem fitoncidi - pretežno hlapne snovi, ki jih proizvajajo organizmi rastlin, ki ubijajo mikroorganizme ali zavirajo njihovo rast. Sem spadajo glikozidi, terpenoidi, fenoli, tanini in številne druge snovi. Na primer, 1 hektar listnatega gozda sprosti približno 2 kg hlapljivih snovi na dan, iglasti gozd - do 5 kg, brinov gozd - približno 30 kg. Zato je zrak gozdnih ekosistemov kritičnega sanitarno-higienskega pomena, saj uničuje mikroorganizme, ki povzročajo nevarne bolezni ljudi. Za rastlino fitoncidi služijo kot zaščita pred bakterijskimi, glivičnimi okužbami in protozoji. Rastline so sposobne proizvajati zaščitne snovi kot odziv na okužbo s patogenimi glivami.
Hlapne snovi iz nekaterih rastlin lahko služijo kot sredstvo za izpodrivanje drugih rastlin. Medsebojni vpliv rastlin s sproščanjem fiziološko aktivnih snovi v okolje imenujemo alelopatija (iz gr. alelon- medsebojno, patos- trpljenje).
Organske snovi, ki jih proizvajajo mikroorganizmi in imajo sposobnost ubijanja mikrobov (ali zaviranja njihove rasti), imenujemo antibiotiki; tipičen primer je penicilin. Antibiotiki vključujejo tudi protibakterijske snovi, ki jih najdemo v rastlinskih in živalskih celicah.
Nevarne alkaloide, ki imajo toksične in psihotropne učinke, najdemo v številnih gobah in višjih rastlinah. Zaradi dolgotrajnega bivanja osebe v močvirju divjega rožmarina se lahko pojavijo hudi glavoboli, slabost in celo izguba zavesti.
Vretenčarji in nevretenčarji imajo sposobnost proizvajati in izločati repelentne, privlačne, signalne in ubijalske snovi. Med njimi je veliko pajkov (škorpijon, karakurt, tarantula itd.) In plazilcev. Človek pogosto uporablja živalske in rastlinske strupe v medicinske namene.
Skupna evolucija živali in rastlin je v njih razvila najbolj zapletene informacijsko-kemijske odnose. Naj navedemo samo en primer: številne žuželke ločijo svoje prehrambene vrste po vonju, zlasti podlubniki letijo le na umirajoče drevo in ga prepoznajo po sestavi hlapnih terpenov smole.
Antropogeni dejavniki okolja
Celotna zgodovina znanstvenega in tehnološkega napredka je kombinacija človekovega preoblikovanja naravnih dejavnikov okolja za lastne namene in ustvarjanja novih, ki prej v naravi niso obstajali.
Taljenje kovin iz rud in proizvodnja opreme sta nemogoča brez ustvarjanja visokih temperatur, tlakov in močnih elektromagnetnih polj. Pridobivanje in ohranjanje visokih donosov kmetijskih pridelkov zahteva proizvodnjo gnojil in kemičnih sredstev za varstvo rastlin pred škodljivci in patogeni. Sodobno zdravstvo si je nepredstavljivo brez kemoterapije in fizioterapije. Te primere je mogoče pomnožiti.
Dosežki znanstvenega in tehnološkega napredka so se začeli uporabljati v politične in gospodarske namene, kar se je izjemno pokazalo v ustvarjanju posebnih okoljskih dejavnikov, ki so vplivali na ljudi in njihovo lastnino: od strelnega orožja do sredstev množičnega fizičnega, kemičnega in biološkega vpliva. V tem primeru lahko neposredno govorimo o nizu antropotropnih (tj. usmerjenih na človeško telo) in zlasti antropocidnih dejavnikov okolja, ki povzročajo onesnaževanje okolja.
Po drugi strani pa poleg takih namenskih dejavnikov med izkoriščanjem in predelavo naravnih virov neizogibno nastajajo stranske kemične spojine in območja visoke stopnje fizikalnih dejavnikov. V nekaterih primerih so lahko ti procesi nenadne narave (v razmerah nesreč in nesreč) s hudimi okoljskimi in materialnimi posledicami. Zato je bilo treba ustvariti načine in sredstva za zaščito ljudi pred nevarnimi in škodljivimi dejavniki, kar je sedaj implementirano v zgoraj omenjeni sistem - življenjska varnost.
V poenostavljeni obliki je približna klasifikacija antropogenih okoljskih dejavnikov predstavljena na sl. 1.
riž. 1. Klasifikacija antropogenih dejavnikov okolja
2. Splošni vzorci interakcije med organizmi in dejavniki okolja
Vsak dejavnik okolja je dinamičen, spremenljiv v času in prostoru.
Topla sezona se v rednih presledkih umika hladni sezoni; Čez dan opazimo bolj ali manj velika nihanja temperature, svetlobe, vlage, moči vetra itd. Vse to so naravna nihanja okoljskih dejavnikov, na katere pa lahko vpliva tudi človek. Vpliv antropogene dejavnosti Vpliv na okolje se praviloma kaže v spremembah režimov (absolutnih vrednosti in dinamike) okoljskih dejavnikov, pa tudi sestave dejavnikov, na primer, ko ksenobiotike vnašamo v naravne sisteme med proizvodnim procesom oz. posebne dogodke- kot je zaščita rastlin s pesticidi ali vnos organskih in mineralnih gnojil v tla.
Vendar pa vsak živi organizem potrebuje strogo določene ravni, količine (odmerke) okoljskih dejavnikov, pa tudi določene meje njihovega nihanja. Če režimi vseh okoljskih dejavnikov ustrezajo dedno določenim zahtevam organizma (to je njegovemu genotipu), potem je sposoben preživeti in proizvesti potomce, sposobne preživetja. Zahteve in odpornost določene vrste organizmov na okoljske dejavnike določajo meje geografskega pasu, v katerem lahko živi, to je njegovo območje razširjenosti. Okoljski dejavniki določajo tudi amplitudo nihanja števila posamezne vrste v času in prostoru, ki nikoli ne ostane konstantna, temveč se spreminja v bolj ali manj širokih mejah.
Zakon omejitvenega faktorja
Živi organizem v naravnih razmerah je hkrati izpostavljen ne enemu, temveč mnogim dejavnikom okolja - tako biotskim kot abiotskim, in vsak dejavnik telo potrebuje v določenih količinah ali odmerkih. Rastline potrebujejo velike količine vlage in hranil (dušik, fosfor, kalij), druge snovi, kot sta bor ali molibden, pa so potrebne v zanemarljivih količinah. Vendar pa pomanjkanje ali odsotnost katere koli snovi (tako makro- kot mikroelementov) negativno vpliva na stanje telesa, tudi če so vse ostale prisotne v potrebnih količinah. Eden od utemeljiteljev agrokemije, nemški znanstvenik Justus Liebig (1803-1873), je oblikoval teorijo mineralne prehrane rastlin. Ugotovil je, da razvoj rastline oziroma njeno stanje ni odvisno od tistih kemičnih elementov (ali snovi), torej dejavnikov, ki so v tleh prisotni v zadostnih količinah, temveč od tistih, ki jih primanjkuje. Na primer, zadostna vsebnost dušika ali fosforja v tleh za rastlino ne more nadomestiti pomanjkanja železa, bora ali kalija. Če je katerega koli (vsaj enega) hranila v zemlji manj kot ga potrebuje določena rastlina, se bo razvijala nenormalno, počasi ali pa bo imela patološka odstopanja. J. Liebig je rezultate svojih raziskav oblikoval v obliki temeljnega zakon o minimumu.
Snov, prisotna v minimumu, nadzoruje izkoristek, določa njegovo velikost in stabilnost skozi čas.
Seveda pa zakon minimuma ne velja samo za rastline, ampak tudi za vse žive organizme, tudi za človeka. Znano je, da je treba v nekaterih primerih pomanjkanje katerega koli elementa v telesu nadomestiti s pitjem mineralne vode ali vitaminov.
Dodatno posledico nekateri znanstveniki izpeljejo iz zakona minimuma, po katerem je telo sposobno do določene mere nadomestiti eno pomanjkljivo snov z drugo, to je, da nadomesti pomanjkanje enega dejavnika s prisotnostjo drugega. - funkcionalno ali fizično blizu. Vendar so takšne možnosti zelo omejene.
Znano je na primer, da je materino mleko za dojenčke mogoče nadomestiti z umetnimi formulami, vendar otroci, hranjeni s formulo, ki v prvih urah življenja ne dobijo materinega mleka, praviloma trpijo za diatezo, ki se kaže v nagnjenosti k kožni izpuščaji, vnetje dihalnih poti itd.
Liebigov zakon je eden temeljnih zakonov ekologije.
Toda na začetku 20. stoletja je ameriški znanstvenik V. Shelford pokazal, da snov (ali kateri koli drug dejavnik), ki je prisotna ne le v minimalni količini, ampak tudi v presežku glede na raven, ki jo potrebuje telo, lahko povzroči neželene posledice. za telo.
Na primer, že rahlo odstopanje vsebnosti živega srebra (načeloma neškodljivega elementa) v telesu od določene norme vodi do hudih funkcionalnih motenj (znana "bolezen Minamata"). Zaradi pomanjkanja vlage v tleh so hranila, ki so v njej, neuporabna za rastlino, vendar presežek vlage vodi do podobnih posledic zaradi razlogov, kot so "zadušitev" korenin, zakisanost tal in pojav anaerobnih procesov. Mnogi mikroorganizmi, tudi tisti, ki se uporabljajo v bioloških čistilnih napravah, so zelo občutljivi na meje vsebnosti prostih vodikovih ionov, to je na kislost medija (pH).
Analizirajmo, kaj se dogaja s telesom v pogojih dinamike režima enega ali drugega okoljskega dejavnika. Če postavite katero koli žival ali rastlino v eksperimentalno komoro in spremenite temperaturo zraka v njej, se spremeni stanje (vsi življenjski procesi) organizma. V tem primeru se bo pokazala neka najboljša (optimalna) raven tega faktorja za telo (vrh). pri kateri bo njegova aktivnost (A) največja (slika 2.). Če pa faktorski režimi odstopajo od optimalnega v eno ali drugo smer (bolj ali manj), se bo aktivnost zmanjšala. Ko doseže določeno največjo ali minimalno vrednost, postane faktor nezdružljiv z življenjskimi procesi. V telesu se bodo zgodile spremembe, ki bodo povzročile njegovo smrt. Ti nivoji se bodo tako izkazali za smrtonosne ali smrtonosne (Tlet in T'let).
Teoretično podobne, čeprav ne popolnoma podobne rezultate je mogoče dobiti pri poskusih s spremembami drugih dejavnikov: vlažnost zraka, vsebnost različnih soli v vodi, kislost okolja itd. (glej sliko 2, b). Čim širša je amplituda nihanja faktorja, pri kateri lahko organizem ohrani sposobnost preživetja, tem večja je njegova stabilnost, to je toleranca na določen dejavnik (iz lat. strpnost- potrpežljivost).
riž. 2. Vpliv okoljskih dejavnikov na telo
Zato je beseda "toleranten" prevedena kot stabilen, toleranten, toleranco pa lahko definiramo kot sposobnost telesa, da prenese odstopanja okoljskih dejavnikov od vrednosti, ki so optimalne za njegovo življenje.
Iz vsega navedenega izhaja, da W. Shelfordov zakon, oziroma t.i zakon tolerance.
Vsak živ organizem ima določene, evolucijsko podedovane zgornje in spodnje meje odpornosti (tolerance) na katerikoli okoljski dejavnik.
V tej formulaciji je zakon mogoče ponazoriti s spremenjeno krivuljo (slika 2, b), kjer vodoravna os prikazuje vrednosti ne temperature, temveč drugih različnih dejavnikov - fizikalnih in kemičnih. Za organizem ni pomemben le dejanski obseg spreminjanja faktorja, ampak tudi hitrost, s katero se faktor spreminja. Znani so poskusi, ko so ob močnem padcu temperature zraka s +15 na -20 °C gosenice nekaterih metuljev odmrle, s počasnim, postopnim ohlajanjem pa so jih po precej nižjih temperaturah spet oživili. Zakon je oblikovan tako, da velja za vsak dejavnik okolja. Na splošno je to res. Možne pa so tudi izjeme, ko morda ni zgornje ali spodnje meje stabilnosti. Spodaj si bomo ogledali konkreten primer takšne izjeme.
Vendar ima zakon tolerance drugačno razlago. Zakon tolerance je povezan z razširjenimi idejami v ekologiji o omejevalnih dejavnikih. Enotne razlage tega pojma ni, različni ekologi vanj vlagajo popolnoma različne pomene.
Verjame se na primer, da ima okoljski dejavnik omejevalno vlogo, če ga ni ali je nad ali pod kritično ravnjo (Dazho, 1975, str. 22); druga razlaga pa je, da je omejevalni dejavnik tisti, ki postavlja okvir za vsak proces, pojav ali obstoj organizma (Reimers, 1990, str. 544); isti koncept se uporablja v povezavi z viri, ki omejujejo rast prebivalstva in lahko ustvarijo podlago za konkurenco (Ricklefs, 1979, str. 255). Po Odumu (1975, str. 145) je vsako stanje, ki se približuje ali presega meje tolerance, omejevalni dejavnik. Tako se za anaerobne organizme kisik šteje za omejevalni dejavnik, za fitoplankton v vodi - fosfor itd.
Kaj je pravzaprav treba razumeti pod tem izrazom? Odgovor na to vprašanje je v praktičnem smislu izjemno pomemben in je povezan z onesnaževanjem okolja. Vrnimo se k sl. 2, a. Kot lahko vidimo, razpon med Tlet in T'let predstavlja mejo preživetja, po kateri nastopi smrt. Hkrati je dejanski razpon odpornosti organizma veliko ožji. Če v poskusu način faktorja odstopa od TOP, se vitalno stanje organizma (A) zmanjša, pri določeni zgornji ali spodnji vrednosti faktorja pa pride do ireverzibilnih patoloških sprememb v poskusnem organizmu. Telo bo prešlo v depresivno, pesimalno stanje. Tudi če poskus prekinete in faktor vrnete na optimum, telo ne bo moglo popolnoma obnoviti svojega stanja (zdravja), čeprav to ne pomeni, da bo nujno umrlo. Takšne situacije so v medicini dobro znane: ko so ljudje med delovno dobo izpostavljeni škodljivim kemikalijam, hrupu, tresljajem itd., razvijejo poklicne bolezni. Tako se lahko izkaže, da dejavnik, preden ima smrtonosni učinek na telo, omejuje njegovo vitalno stanje.
Vsak okoljski dejavnik, dinamičen v času in prostoru (fizikalni, kemični, biološki), je lahko smrtonosen ali omejujoč, odvisno od njegove velikosti. To daje podlago za oblikovanje naslednjega postulata, ki ima pomen prava.
Vsak element okolja lahko deluje kot omejevalni okoljski dejavnik, če njegova raven povzroči nepopravljive patološke spremembe v organizmu in ga (organizem) prevede v nepovratno pesimalno stanje, iz katerega organizem ne more izstopiti, tudi če je raven ta faktor se vrne na optimum.
Ta postulat je neposredno povezan s sanitarno zaščito okolja ter sanitarno in higiensko ureditvijo kemičnih spojin v zraku, tleh, vodi in živilih.
Na sl. 2, vrednosti faktorja, nad katerimi bo postal mejni, pa so označene s Tlim in T’lim.
Zakon o omejevalnem faktorju se pravzaprav lahko obravnava kot poseben primer splošnejšega zakona - zakona tolerance, in mu lahko damo naslednjo uporabno formulacijo.
Vsak živ organizem ima zgornji in spodnji prag (meje) odpornosti na kateri koli okoljski dejavnik, prekoračitev pa povzroči nepopravljiva, vztrajna funkcionalna odstopanja v določenih organih in fizioloških (biokemičnih) procesih v telesu, ne da bi neposredno povzročila smrt.
Obravnavani vzorci, ki ponazarjajo sliko 2 a, b, predstavljajo splošna teorija. Toda podatki, pridobljeni v resničnem eksperimentu, praviloma ne omogočajo izdelave tako popolnoma simetričnih krivulj: dejanska stopnja poslabšanja vitalnega stanja organizma, ko raven faktorja odstopa od optimuma v eno ali drugo smer, je ni isto.
Telo je lahko bolj odporno na primer na nizke temperature ali ravni drugih dejavnikov, vendar manj odporno na visoke temperature, kot je prikazano na sl. 3. V skladu s tem bodo pesimalni odseki tolerančnih krivulj bolj ali manj "strmi". Tako ima lahko za toploljubne organizme že rahlo znižanje temperature okolja škodljive (in nepopravljive) posledice za njihovo stanje, medtem ko bo zvišanje temperature povzročilo počasen, postopen učinek.
To ne velja le za temperaturo okolja, ampak tudi za druge dejavnike, na primer vsebnost določenih kemikalij v vodi, tlak, vlažnost itd. Poleg tega je pri vrstah, ki se razvijajo s preobrazbo (številne dvoživke, členonožci), toleranca na iste dejavniki na različnih stopnjah ontogeneze so lahko različni.
Lahko neposredno ali posredno. Pojavi ali telesa, ki ga povzročajo, sestavljajo življenjski prostor. Imenujemo elemente okolja, ki v kakršni koli obliki vplivajo na žive organizme okoljski dejavniki. Oglejmo si nekaj njihovih vrst.
Mediji so razdeljeni na dve glavni vrsti.
Če so povezani z izpostavljenostjo nežive narave ali njegovih elementov, potem to abiotski dejavniki. To vključuje temperaturo zraka, svetlobo in druge podnebne razmere.
Če so to elementi žive narave, jih imenujemo »biotski dejavniki okolja«. Se pravi, to je interakcija živih organizmov med seboj.
Obstaja še ena vrsta dejavnikov - antropogeni. To je vpliv človeka na njegovo okolje.
Oglejmo si okolje pobližje. Ti pa so razdeljeni v več kategorij.
1. implicira vpliv rastlin. Zanj je značilno zatiranje rasti nekaterih rastlin ali razvoj živali pri drugih pod vplivom koreninskih izločkov, rast koreninskih sistemov itd. Primer tega je intoleranca miši na vonj bezgovih jagod. Znano je tudi, da se nekatere vrste rastlin med seboj ne kombinirajo (tulipani in ptičja češnja).
Obstaja tudi eden, ki je prav tako vključen v koncept "biotskih dejavnikov okolja".
Vpliv živih organizmov drug na drugega se najbolj jasno kaže v interakciji med živaljo in flora. Črede velikih živali mehansko vplivajo na vegetacijo in jo teptajo. To je še posebej očitno, ko velik grozd predstavniki favne. Uničenje vegetacijski pokrov tal vodi do sprememb v njihovi sestavi in erozije.
3. Glivični in mikrobni dejavniki so vpliv bakterij, gliv in drugih organizmov na okolje.
Zaradi dolgega obdobja razvoja flore in favne so se med njimi oblikovale tesne povezave. Vsak živ organizem ima v interakciji ogromno vlogo. Biotski dejavniki okolja predstavljajo ogromen sistem, ki ni kaotičen, ampak ima določeno ravnovesje.
Poseg v ta proces vodi do nepopravljivih posledic. Uničenje določene vrste živih organizmov povzroči motnje v celotni verigi. Tudi najmanjši predstavniki okolja so nujni udeleženci celotnega procesa. Žuželke oprašujejo rastline in so glavni dejavnik za njihovo polno življenje. Posledično dobijo hrano, rastline pa priložnost za razmnoževanje.
Biotski dejavniki okolja imajo velik pomen. Kot rezultat evolucije so se živi organizmi naučili prilagajati procesom, ki se dogajajo v okolju. Plodovi mnogih rastlin imajo najrazličnejše priseske, kaveljčke ali izločajo sluz, ki pomaga do plodnejšega širjenja.
Lahko rečemo, da vse verige živih organizmov vedno vodijo do poslabšanja ali izboljšanja življenja partnerja ali drugega organizma. Pretrganje verige vodi v smrt določene vrste organizmi.