Естествознание. Базовый уровень. 11 класс

Интенсивность каждого экологического фактора влияет на условия существования данной популяции, а следовательно, на её численность. Само собой разумеется, что недостаток пищи, воды или слишком низкая температура будут способствовать снижению численности популяции и в конце концов приведут к её гибели. Тот экологический фактор, значение которого в данный период времени представляет наибольшую опасность для существования популяции, называют лимитирующим. Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток таких, например, факторов, как тепло, свет или вода. Следовательно, организмам свойственны как экологические минимумы, так и экологические максимумы действующих факторов, а диапазон между этими величинами принято называть диапазоном устойчивости. Эти диапазоны для каждой популяции для разных факторов могут быть различными. Так, некоторые виды могут хорошо переносить значительные изменения температуры среды, но быть очень чувствительными к недостатку или избытку воды.

Где-то в середине между крайними значениями экологического фактора находится величина, при которой условия существования для данной популяции оптимальны, а значит, её численность достигает максимально возможного значения. Эта точка биологический оптимум для данной популяции (рис. 115). При отклонении от оптимума в ту или другую сторону численность популяции снижается.

Как правило, особенно критическим для популяции является период размножения, в это время многие факторы среды становятся лимитирующими. Диапазон устойчивости для образующегося потомства (семян, яиц, эмбрионов или личинок) обычно значительно уже, чем для взрослых растений или животных. Поэтому, например, географическое распространение многих птиц часто зависит от влияния климата на яйца или птенцов, а не на взрослых животных.

Не следует, однако, думать, что организмы являются рабами физических влияний среды, они приспосабливаются сами и изменяют условия среды так, чтобы ослабить лимитирующее влияние температуры, света, воды и других факторов среды. Процесс приспособления организмов к условиям окружающей их среды называют адаптацией.

Рис. 115. Действие экологического фактора на организм

Приспособление организмов заключается и в том, что они используют естественную периодичность природных явлении для изменения ритмов своей жизнедеятельности. Одним из важных факторов, повторяющихся со строгой периодичностью, является длина светового дня. В средних широтах она может колебаться от 16 часов в июле до 8 часов в декабре. В зависимости от продолжительности светлого времени суток изменяются сроки цветения многих растений, сроки миграции, размножения и наступления состояния покоя у животных. Снижение и даже полное прекращение активности могут происходить и у млекопитающих. Некоторые звери, например суслики или сурки, впадают в состояние анабиоза, при котором жизненные функции настолько снижаются, что становятся практически незаметными. Другие, такие как барсуки и медведи, могут частично сохранять активность (медведи даже размножаются в период зимней спячки), но перестают питаться и почти не покидают своих убежищ. На сезонные изменения, такие как перелёты птиц, время листопада, распускания листьев и цветения у растений, влияет также температура окружающей среды, которая, в отличие от длины светового дня, может меняться от года к году.

Проверьте свои знания

1. Что изучает экология?

2. Какие типы экологических факторов вы знаете? Как вы думаете, действие каких экологических факторов в настоящее время усиливается и почему?

3. Что такое лимитирующие факторы?

4. Какую роль играет адаптация в жизни организмов? Приведите примеры адаптации.

Задания

1. Назовите и оцените экологические факторы, которые действуют на вас в настоящий момент. Какие из них находятся в зоне оптимума?

2. Возьмите два горшка с комнатными растениями одного вида. Один поставьте на ярко освещённое место, а другой – в затенённое. Фиксируйте возникающие различия в размерах и строении этих растений в течение последующих недель. Сделайте выводы.

§ 37 Популяция – основная экологическая единица

Vox populi vox Dei («Голос народа – голос Бога»). По-латыни слово populus означает «народ». Но в качестве девиза современной экологии эту фразу можно перевести и так: «Голос популяции – голос Бога».