Поняття про середовище існування і екологічні фактори

 

Екологія синтезує аналітичні дані багатьох галузей біологічної науки і розглядає життя організмів в їх взаємозв`язку з навколишнім середовищем і між собою.

В екології під навколишнім середовищем розуміють сукупність всіх умов, в яких існують організми. 

Екологічні фактори, що діють в навколишньому середовищі можна поділити на три типа:

1)     Фактори неживої природи (абіотичні) – хімічні (газовий склад повітря, сольовий склад води, кислотність і склад ґрунтових розчинів); фізичні, або кліматичні (сонячна енергія, температура, вологість, освітленість, атмосферний тиск, аерація, фізичні поля, радіаційний режим); топографічні (характер рельєфу, висота над рівнем моря, експозиція схилу) та едафічні (механічний склад грунту, вологоємність, щільність альбедо) фактори впливу зовнішнього неорганічного середовища на живі організми.

2)     Фактори живої природи (біотичні) – сукупність живих організмів, які своєю життєдіяльністю впливають на інші організми.

3)     Антропогенні (антропічні) фактори – внесені у природу людською діяльністю зміни, що впливають на органічний світ. Їх детальна характеристика наведена в розділі.

Дію екологічних факторів на живі організми вивчає факторіальна екологія.

Важливим класифікаційним показником є часова динаміка екологічних факторів, в особливості наявність або відсутність її періодичності (добової, сезонної, багаторічної та ін.). Фактори, зміни яких в часі повторюються регулярно, називають періодичними (наприклад, кліматичні, припливи і відпливи, океанські течії та ін.), а фактори, які виникають спорадично і діють катастрофічно – неперіодичними (виверження вулкана, напад хижака, зараження патогенними мікроорганізмами та ін.). Для нормального існування організмів в середовищі повинні діяти тільки періодичні фактори.

Кожний екологічний фактор може діяти на організм з різною інтенсивністю.

На організм одночасно діє весь комплекс екологічних факторів. Сукупна дія на організм декількох факторів середовища позначають терміном констеляція. Але не дивлячись на взаємовплив факторів, вони не можуть замінити один одного, про що говорить закон незалежності факторів В.Р. Вільямса (див. розд. 2.5)..

Нормальна життєдіяльність популяції можлива лише за умови життєвого  оптимуму екологічного фактора для конкретного виду, тобто сприятливого впливу фактора, який забезпечує найкращі (оптимальні) умови для життєдіяльності особин даного виду. Чим більше відхилення екологічного фактора від зони оптимума (фактор діє в зоні песимуму), тим сильніше пригнічується їх життєдіяльність. Мінімальні і максимальні значення екологічного фактора є критичними – за їх межами життя вже неможливе.

Чим більше відхиляється інтенсивність дії того чи іншого екологічного фактора від оптимального, тим більше пригнічується діяльність деяких організмів. Межі, за якими існування організмів стає неможливим, називаються межами витривалості. Фактори, які виходять за межі витривалості (тобто, за межі максимуму чи мінімуму), називаються лімітуючими або обмежуючими. Лімітуючим може бути будь-який екологічний фактор. Так, при оптимальній вологості підвищується витривалість проти несприятливої температури і нестачі їжі. З іншого боку, достатня кількість їжі збільшує стійкість організму проти несприятливих кліматичних умов. Проте така взаємна компенсація завжди обмежена, і жодний з необхідних для життя факторів не може замінитися іншим.

Найбільш повно і в найбільш загальному виді всю складність впливу на організм екологічних факторів відбиває закон толерантності В.Шелфорда (див. розд. 2.5). Толерантність – це здатність організму переносити несприятливий вплив того чи іншого фактора середовища. Здатність організму витримувати певну амплітуду коливання фактора називають іноді ще екологічною валентністю. Для життя організмів велике значення має не тільки абсолютна величина фактора, але й швидкість його зміни.

Організми по відношенню до характеру впливу екологічних факторів називають стенобіонтами і еврибіонтами. Стенобіонти – організми, що можуть жити лише в певних умовах середовища при дуже незначному коливанні його факторів. Еврибіонти – організми, що можуть жити в досить різноманітних умовах навколишнього середовища або при значних їх змінах. Відповідно, стенобіонтні організми є більш чутливими до антропогенного тиску на навколишнього середовище.

Під впливом багатьох динамічних екологічних факторів у живих організмів виробляються адаптації. Адаптації можуть бути морфологічними, які виражені в пристосуванні будови (форми) організмів до факторів середовища, фізіологічними – пристосування травного тракту до складу їжі і екологічними – пристосування поведінки тварин до температурних умов, вологості та ін.

Види, які мають широке географічне розповсюдження, утворюють адаптовані до конкретних місць існування своєрідні популяції, які називаються екотипом, межі толерантності якої відповідають місцевим умовам. При більш глибоких адаптаційних процесах тут можуть з’явитися і генетичні раси.