Біотичні, абіотичні та антропічні фактори

Екологічні фактори та їх класифікація

Усі складові навколишнього середовища, які впливають на стан і властивості живих організмів та їхніх угруповань, називають екологічними факторами, або екологічними чинниками. Залежно від природи та особливостей дії їх ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні.

Абіотичні фактори - це компоненти та властивості неживої природи (температура, освітленість, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольовий склад води, тип ґрунту тощо), які прямо або опосередковано впливають на окремі організми та їхні угруповання.

Біотичні фактори - це різні форми взаємодій між особинами в популяціях і між популяціями в угрупованнях. Будь-яка жива істота постійно взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) та інших (міжвидові зв’язки) видів. Будь-який організм унаслідок процесів своєї життєдіяльності змінює середовище життя як представників інших видів, так і власне: при цьому одні ресурси із середовища життя вилучаються, інші, навпаки, вносяться.

Антропогенні фактори - різні форми господарської діяльності людини, що змінюють стан середовища життя всіх видів живих істот, серед яких і сама людина. За відносно короткий період існування людини як біологічного виду її господарська діяльність докорінно змінила вигляд нашої планети, і щорічно цей вплив на природу зростає. Інколи антропогенний вплив набуває форми катастрофи, як, наприклад, вибух на Чорнобильській атомній електростанції в 1986 році.

Інтенсивність дії екологічних факторів - це певні їхні кількісні значення (показники температури, вологості, освітленості). Інтенсивність дії деяких екологічних факторів може залишатися відносно постійною протягом тривалих історичних періодів розвитку біосфери, наприклад сонячне випромінювання, сила тяжіння, сольовий склад морської води, газовий склад атмосфери. Однак більшість з них має мінливу інтенсивність (температура, вологість). Ступінь цієї мінливості залежить від особливостей середовища життя. Наприклад, температура на поверхні ґрунту може коливатись у значних межах залежно від пори року, часу доби тощо, тоді як на глибині понад 3 м такі перепади температури майже відсутні. Зміни екологіяних факторів можуть бути:

періодичними, залежно від часу доби, пори року тощо; неперіодичними, наприклад виверження вулканів, землетруси, урагани, цунамі; спрямованими протягом значних історичних проміжків часу, наприклад зміни клімату.

Одним з основоположних принципів екології є принцип єдності організмів та їхнього середовища життя, який полягає в тому, що особини кожного виду протягом тривалого історичного розвитку пристосовуються до певного середовища життя, при цьому у них виникають пристосування (адаптації).

1. Вулкан Сопутан в Індонезії, що діє (5 січня 2016 р.). 2. Унаслідок землетрусу в Новій Зеландії утворилися "стіни" заввишки 5 м. 3. У грудні 2004 р. підводний землетрус зсунув тектонічні плити Індійського океану, що призвело до цунамі. 4. Тайфун на Філіппінах

Кріт (1) і сліпак (2) - ссавці, які постійно мешкають у ґрунті; кріт риє розширеними передніми кінцівками, а сліпак - різцями

Закономірності впливу екологічних факторів на живі організми

Хоча екологічні фактори дуже різноманітні за своєю природою та характером впливу на біологічні системи, існують закономірності їхнього впливу на живі істоти, а також реакцій організмів на їхню дію. Згідно з правилом екологічної індивідуальності, кожний вид пристосований до певної сукупності умов існування особливим чином, тобто не існує двох близьких видів з повністю однаковими адаптаціями. Добра пристосованість організмів до певного фактора довкілля не означає такої самої адаптованості до інших. Наприклад, лишайники здатні витримувати значні коливання температури та вологості, але чутливі до забруднення повітря.

Кожний з факторів має лише певні межі позитивного впливу на організми - закон оптимуму. Сприятливі для істот певного виду інтенсивності впливу екологічного фактора мають назву зони оптимуму. Що більше інтенсивність дії певного екологічного фактора відхилятиметься від оптимальної в той чи інший бік, то більше буде виражений його негативний вплив на організми (зони пригнічення). Значення інтенсивності дії екологічного фактора, за якими існування організмів стає неможливим, називають верхньою та нижньою межами витривалості, або толерантності (критичні точки максимуму і мінімуму). Відстань між межами витривалості визначає діапазон інтенсивності дії екологічного фактора, у якому можливе існування особин певного виду (так звані межі витривалості виду).

1. Юстус фон Лібіх (1803-1873) - видатний німецький учений, автор одного з перших екологічних законів - закону мінімуму: ріст рослини залежить від того елемента живлення, який перебуває в довкіллі у мінімальній кількості. 2. Віктор Ернест Шелфорд (1877-1968) - відомий американський зоолог та еколог, автор закону толерантності: можливість існування виду за певних умов може визначатись як надлишком, так і нестачею будь-якого з екологічних факторів, чия інтенсивність дії наближатиметься до критичних точок мінімуму та максимуму (верхньої та нижньої межі толерантності)

Окремі фактори діють на організми не ізольовано, а спільно: унаслідок цього вплив котрогось із них може дещо пом’якшуватись або, навпаки, підсилюватись. Наприклад, у суху безвітряну погоду легше витримувати низькі температури. Це означає, що зона оптимуму та межі витривалості стосовно дії певного фактора можуть зсуватися в певний бік залежно від того, з якою силою і в якому поєднанні діють інші чинники. Ця закономірність дістала назву явище взаємодії екологічних факторів.

Схема дії екологічного фактора

Закон взаємокомпенсації факторів стверджує, що відсутність або нестача деяких екологічних факторів може бути частково компенсована завдяки іншим подібним чинникам. Так, нестача світла в житті рослин може бути частково компенсована надлишком карбон(ІІ) оксиду. Але взаємокомпенсація екологічних факторів має певні межі, і жоден із життєво важливих факторів не може бути повністю замінений іншими: якщо інтенсивність дії хоча б одного з них виходить за межі витривалості, існування виду стає неможливим, незважаючи на оптимальну інтенсивність дії інших. У місцях, де багато стронцію, молюски під час росту їхніх черепашок здатні лише частково замінювати ним кальцій у карбонатах. Нестача води гальмуватиме процес фотосинтезу навіть за оптимальних освітленості та концентрації СО₂ в атмосфері.

Екологічна валентність

Екологічна валентність (екологічна толерантність) - здатність організмів успішно протистояти дії зовнішніх чинників у певному інтервалі даного біотопу, або, іншими словами, адаптованість видів до певних умов існування. Кількісно вона охоплює діапазон між нижньою і верхньою межами витривалості. Екологічна валентність різних видів може значно різнитися. Так, північні олені витримують коливання температури повітря від -55 до +30 °С, а тропічні корали гинуть у разі зміни температури на 5 - 6 °С.

За екологічною валентністю організми поділяють на стенобіонтів та еврибіонтів. Стенобіонти (від грец. стенос - вузький та біос - життя) - організми, які можуть жити лише за дуже незначної зміни чинників середовища. Це симбіонти, мешканці морських глибин, печер, лісів високогір’я (наприклад, колібрі, осоїди, коала, форель, риби-вудильники). Еврибіонти (від грец. еврі - широкий та біос - життя) - організми, що можуть жити за значних змін чинників середовища. Це здебільшого мешканці помірних широт (наприклад, пацюки, таргани, свині, бурий ведмідь, ворони).

Дайте відповідь на запитання:

1. Що таке екологічні чинники?

2. Що таке обмежувальний чинник?

3. Як екологічні чинники діють на організми?

Складіть схему взаємовідносин організмів та прикріпіть файл у це поле.