Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Межы трываласці (талерантнасці) і зоны дзеяння экалагічнага фактару. Чалавек, назіраючы за жыццём арганізмаў у прыродзе, доўгі час не мог атрымаць адказы на шэраг пытанняў, якія яго цікавяць: чаму перасяленне з аднаго асяроддзя пражывання ў другое для адных відаў завяршаецца паспяхова, а для другіх — не? Чаму адны віды могуць жыць у моцна зменлівых умовах асяроддзя, а другім для жыцця патрабуецца адноснае пастаянства гэтых умоў? Чаму адна і тая ж сіла ўздзеяння фактару для адных арганізмаў спрыяльная, для другіх — неспрыяльная, а для трэціх — згубная?
Растлумачыць гэтыя асаблівасці ўзаемадзеяння арганізмаў з асяроддзем пражывання дапамагла экалогія. Яна выявіла залежнасць жыццядзейнасці арганізмаў ад сілыўздзеяння экалагічных фактараў. Любая рэакцыя арганізма ў адказ на дзеянне фактару асяроддзя ў канчатковым выніку адбіваецца па яго жыццядзейнасці. Яна залежыць не толькі ад прыроды фактару, але і ад сілы і працягласці яго ўздзеяння на арганізм, г. зн. ад дозы фактару.
Нягледзячы на разнастайнасць экалагічных фактараў, быў выяўлены шэраг агульных заканамернасцей у адказных рэакцыях жывых арганізмаў. Тэарэтычна
12
Раздзел 1
мінімум оптымум максімум (ніжняя мяжа (верхняя мяжа
трываласці) трываласці)
Мал. 1. Залежнасць жыццядзейнасці арганізма ад сілы ўздзеяння экалагічнага фактару: 1 — зона песімуму, 2 — зона нармальнай жыццядзейнасці, 3 — зона оптымуму
залежнасць жыццядзейнасці арганізма (яго адказнай рэакцыі) ад сілы ўздзеяння фактару ў агульным выглядзе можна выразіць купалападобнай крывой (мал. 1). У рэальнай сітуацыі гэтая крывая, як правіла, не бывае ідэальна сіметрычнай. Як відаць з графіка, арганізм праяўляе жыццядзейнасць не пры любой сіле ўздзеяння фактару, а ў пэўным яе дыяпазоне. Гэты дыяпазон абмежаваны мінімальным і максімальным значэннямі сілы ўздзеяння фактару, які вытрымлівае арганізм. Мінімальнае значэнне сілы ўздзеяння фактару, пры якім пачынаецца праяўленне жыццядзейнасці арганізма, называецца экалагічным мінімумам або ніжняй мяжой трываласці. А максімальнае значэнне, пры якім жыццядзейнасць арганізма
спыняецца, — экалагічным максімумам або верхняй мяжой трываласці. Розныя віды могуць істотна адрознівацца па гэтых значэннях. У зоне ўмеранага клімату экалагічны мінімум па тэмпературы для дрэвавых раслін ляжыць у зоне адмоўных тэмператур. Для травяністых раслін ён крыху вышэй 0 °C (цюльпаны,
цыбуля, часнок), а для некаторых культурных раслін (агуркі, таматы і інш.) не ніжэй +10 °C. Такім чынам, для кожнага віду характэрны свае межы трываласці, або талерантнасці.
Межы трываласці, або талерантнасці (ад лац. iolerantia — цярпенне, вынослівасць), — дыяпазон сілы ўздзеяння фактару, у якім магчыма жыццядзейнасць арганізма.
Калі сіла ўздзеяння фактару выходзіць за гэтыя межы, то жыццё арганізма ў дадзеным асяроддзі становіцца немагчымым, і ён гіне. У межах талерантнасці жыццядзейнасць арганізма моцна вар’іруе ў залежнасці ад сілы ўздзеяння фактару. Але можна вылучыць тры зоны дзеяння фактару, у якіх арганізм праяўляе
характэрную адказную рэакцыю:
Заканамернасці дзеяння фактараў асяроддзя на арганізм
13
1) зона песімуму (ад лац. pessimum — шкодзіць), або зона прыгнятання, — дыяпазоны сілы ўздзеяння фактару (іх два), у межах якіх жыццядзейнасць арганізма зніжана. Пры такой сіле ўздзеяння фактару немагчымы яго рост і развіццё, але захоўваецца магчымасць для існавання;
2) зона нармальнай жыццядзейнасці, або зона нормы, — дыяпазоны сілы ўздзеяння фактару (іх два), у межах якіх назіраецца ўмераны рост і развіццё арганізма. Дднак дадзеная сіла ўздзеяння фактару недастаткова спрыяльная для
яго размнажэння;
3) зона оптымуму (ад лац. optimum — найлепшы) — дыяпазон сілы ўздзеяння фактару, у межах якога арганізм праяўляе максімальную жыццядзейнасць. Пры такой сіле ўздзеяння фактару назіраюцца яго актыўны рост, развіццё і эфектыўнае размнажэнне.
Для некаторых відаў арганізмаў у зоне оптымуму можна вылучыць канкрэтнае значэнне сілы ўздзеяння фактару, найбольш спрыяльнае для жыццядзейнасці. Яго называюць экалагічным оптымумам. Аднак часцей за ўсё найлепшыя паказчыкі жыццядзейнасці назіраюцца ў пэўным дыяпазоне сілы ўздзеяння фактару, г. зн. у зоне оптымуму.
Такім чынам, заканамернасцямі дзеяння фактараў асяроддзя на арганізм з’яўляюцца: экалагічны мінімум, экалагічны максімум, межы трываласці. У межах трываласці можна вылучыць зоны песімуму, нармальнай жыццядзейнасці і оп
тымуму.
cZ) Паняцце аб стэнабіёнтах і эўрыбіёнтах. Ва ўсіх відаў арганізмаў у працэсе эвалюцыі выпрацавалася здольнасць успрымаць фактары асяроддзя ў тых межах, якія спрыяльна ўплываюць на іх жыццядзейнасць. Віды, якія доўга жылі ў ад
носна стабільных умовах асяроддзя, страцілі здольнасць вытрымліваць значныя
адхіленні фактараў ад іх аптымальных значэнняў. У той жа час віды, якія былі
падвергнуты істотным ваганням фактараў, сталі трывалымі ў адносінах да змен
лівых умоў асяроддзя. ^іасцівасць відаў прыстасоўвацца да пэўнага дыяпазону
змянення фактараў асяроддзя называецца экалагІЧнай п'лйсшычйасцю або экалагічнай валентнасцю.
У залежнасці ад экалагічнай пластычнасці ў арганізмаў ёсць розныя межы талерантнасці да розных экалагічных фактараў. Чым большая іх экалагічная пластычнасць, тым шырэйшыя ў іх межы талерантнасці ў адносінах да фактараў ася
роддзя, і наадварот. Напрыклад, рыбы, якія жывуць у вадаёмах пустынь, пераносяць перапады тэмпературы ад +10 да +40 °C. А ў антарктычных рыб дыяпазон дапушчальных тэмператур складае ўсяго 4 °C (ад —2 да +2 °C).
У залежнасці ад меж талерантнасці віды раздзяляюць на дзве групы: стэнабіёнты і эўрыбіёнты. Стэнабіёнты (ад грэч. stenos — вузкі) — віды арганізмаў, якія маюць вузкія межы талерантнасці. Яны здольны існаваць на аб
14
Раздзел 1
Прэсныя воды
Салёныя воды
Мал. 2. Адрозненне меж талерантнасці рыб у адносінах да салёнасці вады
межаваных тэрыторыях з адносна пастаяннымі ўмовамі асяродцзя. Эўрыбіёнты (ад грэч. eurys — шырокі) — віды арганізмаў, якія маюць шырокія межы талерантнасці. Яны могуць засяляць вялікія тэрыторыі са значнымі ваганнямі ўмоў асяроддзя.
Такім чынам, стэнабіёнты малатрывалыя ў адносінах да зменлівых умоў асяроддзя. Іх прадстаўнікамі з’яўляюцца тыповыя насельнікі мораў і прэсных вадаёмаў. Напрыклад, камбала жыве толькі ў салёнай, а карась — толькі ў прэснай вадзе (мал. 2). Эўрыбіёнты характарызуюцца здольнасцю лёгка прыстасоўвацца да моцна зменлівых умоў асяроддзя. Тыповым прадстаўніком эўрыбіёнтаў з’яўляецца колюшка, якая можа жыць як у прэсных, так і ў салёных водах.
Менавіта таму адны віды жывуць у моцна зменлівых умовах асяроддзя, a другім для жыцця патрабуецца адноснае пастаянства гэтых умоў. У сувязі з гэтым перасяленне з аднаго асяроддзя пражывання ў другое для адных відаў завяршаецца паспяхова, а для другіх заканчваецца гібеллю.
о
9
Усе віды жывых арганізмаў у адносінах да розных экалагічных фактараў маюць пэўныя межы трываласці (талерантнасці). Гэтыя межы абмежаваны экалагічным мінімумам і экалагічным максімумам. У межах трываласці вылучаюць зоны оптымуму, нармальнай жыццядзейнасці і песімуму. У залежнасці ад меж трываласці арганізмы дзеляць на стэнабіёнтаў і эўрыбіёнтаў.
1. Дайце азначэнне паняццяў «экалагічны мінімум», «экалагічны максімум», «экалагічны оптымум», «межы талерантнасці». 2. Назавіце адрозненні паміж стэнабіёнтамі і эўрыбіёнтамі. Пацвердзіце іх на канкрэтных прыкладах. 3. У арганізма межы тры
Узаемадзеянне экалагічных фактараў. Лімітуючы фактар 15
валасці ў адносінах да тэмпературы складаюць 4—30 °C. Якое са значэнняў тэмпературы для яго будзе самым аптымальным? 4. Выберыце з прапанаваных варыянтаў межы трываласці ў адносінах да вільготнасці (25—60 %; 30—75 %; 35—85 %; 50—95 %), якія павінен мець арганізм, каб адчуваць сябе найбольш камфортна пры вільготнасці 60 %. 5. Для розных сартоў пшаніцы былі ўстаноўлены наступныя дыяпазоны дапушчальных тэмператур: 1) 2—30 °C; 2) 3—35 °C; 3) 4—29 °C; 4) 3—37 °C; 5) 1—28 °C. Размяркуйце дадзеныя сарты ў парадку павелічэння іх экалагічнай пластычнасці. 6. Разлічыце экалагічны оптымум у адносінах да тэмпературы для розных відаў культурных раслін, якія маюць наступныя межы талерантнасці: 1) 15—45 °C; 2) 3—+29 °C; 3) 12—38 °C; 4) 10—+20 °C; 5) 6—24 °C. Размяркуйце гэтыя віды ў парадку павелічэння холадаўстойлівасці. Якія з іх можна вырошчваць у нашай кліматычнай зоне?
§ 4. Узаемадзеянне экалагічных фактараў.
Лімітуючы фактар
^ Узаемадзеянне экалагічных фактараў. Зыходзячы з апісаных раней заканамернасцей дзеяння фактараў асяроддзя на арганізм, можна прадбачыць рэакцыю арганізма на пэўную сілу ўздзеяння фактару. Аднак у прыродзе ўсе фактары асяроддзя ўздзейнічаюць на арганізм адначасова і з рознай сілай. Прычым сіла ўздзеяння асобнага фактару ў значнай ступені залежыць ад спалучэння і колькаснага значэння сілы ўздзеяння іншых фактараў.
У асяроддзі пражывання экалагічныя фактары не толькі ўплываюць на арганізмы, але і ўзаемадзейнічаюць адзін з другім. Пры гэтым назіраецца ўзмацненне або аслабленне сілы ўздзеяння аднаго фактару пад уплывам другога. У выніку абсалютная сіла ўздзеяння фактару, якая вымяраецца з дапамогай адпаведнага прыбора, не роўна сіле ўздзеяння фактару, які ўспрымаецца арганізмам. Напрыклад, высокую тэмпературу лягчэй пераносіць пры нізкай, а не высокай вільготнасці паветра. А пагроза абмаражэння вышэйшая на марозе з моцным ветрам, чым у бязветранае надвор’е. Такім чынам, адзін і той жа фактар у спалучэнні з іншымі аказвае неаднолькавае экалагічнае ўздзеянне на арганізм. I наадварот, адзін і той жа экалагічны эфект ддя арганізма можа быць дасягнуты рознымі шляхамі. Напрыклад, недахоп вільгаці для раслін можа быць кампенсаваны палівам або зніжэннем тэмпературы асяроддзя; хуткасць фотасінтэзу пры слабай асветленасці можа быць павялічана дадатковай крыніцай святла або павышэннем канцэнтрацыі вуглякіслага газу ў паветры.
Гэтыя прыклады служаць доказам комплекснага ўздзеяння фактараў на арганізм і частковай узаемазамяняльнасці дзеяння аднаго экалагічнага фактару другім. Узаемная кампенсацыя фактараў мае межы і цалкам замяніць адзін з неабходных арганізму фактараў другім немагчыма.
КНІГІ ОНЛАЙН
