§ 3. Заканамернасці ўздзеяння фактараў асяроддзя на арганізм. Межы трываласці (талерантнасці)
- Успомніце, на якія групы класіфікуюць экалагічныя фактары асяроддзя пражывання паводле іх значнасці для жыцця арганізма і паводле прыроды паходжання.
- Як вы думаеце? Чаму адна і тая ж сіла ўздзеяння экалагічнага фактару для адных арганізмаў спрыяльная, для іншых — неспрыяльная, а для трэціх — згубная?
- Вы даведаецеся пра агульныя заканамернасці ўздзеяння экалагічных фактараў асяроддзя пражывання на жыццядзейнасць арганізмаў, пра межы трываласці арганізмаў.
| Сайт: | Профильное обучение |
| Курс: | Біялогія. 10 клас |
| Книга: | § 3. Заканамернасці ўздзеяння фактараў асяроддзя на арганізм. Межы трываласці (талерантнасці) |
| Напечатано:: | Гость |
| Дата: | Воскресенье, 24 Ноябрь 2024, 06:07 |
*Межы трываласці (талерантнасці) і зоны ўздзеяння экалагічнага фактару
Чалавек, назіраючы за жыццём арганізмаў у прыродзе, доўгі час не мог атрымаць адказы на шэраг пытанняў, якія цікавілі яго. Чаму перасяленне з аднаго асяроддзя пражывання ў іншае для адных відаў завяршаецца паспяхова, а для іншых — не? Чаму адны віды могуць жыць у вельмі зменлівых умовах асяроддзя, а іншым для жыцця патрабуецца адноснае пастаянства гэтых умоў?
Растлумачыць дадзеныя асаблівасці ўзаемадзеяння арганізмаў з асяроддзем пражывання стала магчыма пасля з’яўлення навукі экалогіі. Экалагічныя веды дазволілі ўстанавіць залежнасць жыццядзейнасці арганізмаў ад сілы ўздзеяння экалагічных фактараў. Любая рэакцыя арганізма ў адказ на дзеянне фактару асяроддзя ў канчатковым выніку адлюстроўваецца на яго жыццядзейнасці. Яна залежыць не толькі ад прыроды фактару, але і ад сілы і працягласці яго ўздзеяння на арганізм, гэта значыць ад дозы фактару.
Нягледзячы на разнастайнасць экалагічных фактараў, быў выяўлены шэраг агульных заканамернасцей у рэакцыях жывых арганізмаў, атрыманых у адказ. Тэарэтычна залежнасць жыццядзейнасці арганізма (яго рэакцыі ў адказ) ад сілы ўздзеяння фактару ў агульным выглядзе можна паказаць купалападобнай крывой. У рэальнай сітуацыі гэта крывая, як правіла, не бывае ідэальна сіметрычнай. Як бачна з графіка, арганізм праяўляе жыццядзейнасць не пры любой сіле ўздзеяння фактару, а ў пэўным дыяпазоне. Гэты дыяпазон абмежаваны мінімальным і максімальным значэннямі сілы ўздзеяння фактару, якія можа перанесці 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 вобласці адмоўных тэмператур. Для травяністых раслін (пырнік паўзучы, цімафееўка лугавая, стрэлкі) ён крыху вышэйшы за 0 °C, а для некаторых культурных раслін (агуркі, таматы) ён не ніжэйшы за +10 °C. Такім чынам, для кожнага віду характэрны свае межы трываласці.
Межы трываласці, або талерантнасці (ад лац. tolerantia — цярпенне, трываласць), — 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 трываласці жыццядзейнасць арганізма моцна вар’іруецца ў залежнасці ад ступені выяўленасці фактару. Але можна вылучыць тры зоны ўздзеяння фактару, у якіх арганізм у адказ выяўляе характэрную рэакцыю:
1) зона песімуму (ад лац. pessimum — прычыняць шкоду), або зона прыгнечання, — гэта дыяпазоны (іх два) сілы ўздзеяння фактару, 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 (іх два) сілы ўздзеяння фактару, у межах якіх назіраюцца рост і развіццё арганізма. Аднак дадзеная сіла ўздзеяння фактару неспрыяльная 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 рост, развіццё і размнажэнне арганізма.
Для некаторых відаў арганізмаў у зоне оптымуму можна вылучыць пэўнае значэнне сілы фактару, найбольш спрыяльнае для жыццядзейнасці. Яго называюць экалагічным оптымумам. Аднак часцей за ўсё найлепшыя паказчыкі жыццядзейнасці назіраюцца ў пэўным дыяпазоне сілы ўздзеяння фактару, гэта значыць у зоне оптымуму.
Такім чынам, заканамернасцямі ўздзеяння фактараў асяроддзя на арганізм з’яўляюцца: экалагічны мінімум, экалагічны максімум, межы трываласці. У межах трываласці можна вылучыць зоны песімуму, нармальнай жыццядзейнасці і оптымуму.
* Паняцце пра стэнабіёнтаў і эўрыбіёнтаў
Ва ўсіх відаў арганізмаў у працэсе эвалюцыі выпрацавалася здольнасць успрымаць сілу ўздзеяння фактараў асяроддзя ў тых межах, якія спрыяльна ўплываюць на іх жыццядзейнасць. Віды, якія доўга жылі ў адносна стабільных умовах асяроддзя, страцілі здольнасць вытрымліваць значныя адхіленні фактараў ад іх аптымальных значэнняў. У той жа час віды, якія былі схільныя да істотных ваганняў фактараў, сталі трывалымі ў адносінах да зменлівых умоў асяроддзя. Прыроджаная ўласцівасць відаў прыстасоўвацца да пэўнага дыяпазону змянення фактараў асяроддзя называецца экалагічнай пластычнасцю або экалагічнай валентнасцю. Экалагічная валентнасць віду шырэйшая за экалагічную валентнасць асобнай асобіны. У дарослага арганізма яна шырэйшая, чым у маладога.
У залежнасці ад экалагічнай пластычнасці ў арганізмаў маюцца розныя межы трываласці да розных экалагічных фактараў. Менавіта таму адны віды жывуць у вельмі зменлівых умовах асяроддзя, а іншым для жыцця патрабуецца адноснае пастаянства гэтых умоў. У сувязі з гэтым перасяленне з аднаго асяроддзя пражывання ў іншае для адных відаў завяршаецца паспяхова, а для іншых заканчваецца гібеллю.
У залежнасці ад меж трываласці віды падзяляюць на дзве групы: стэнабіёнты і эўрыбіёнты. Стэнабіёнты (ад грэч. stenós — вузкі) — віды арганізмаў, якія маюць вузкія межы трываласці. Яны здольныя існаваць на абмежаваных тэрыторыях з адносна пастаяннымі ўмовамі асяроддзя. Такім чынам, стэнабіёнты малавынослівыя ў адносінах да зменлівых умоў асяроддзя. Іх прадстаўнікамі з’яўляюцца тыповыя жыхары мораў і прэсных вадаёмаў. Напрыклад, камбала жыве толькі ў салёнай, а карась — толькі ў прэснай вадзе. Да стэнабіёнтаў таксама належаць шмат якія жывёлы акіянічных глыбінь (скаты), жыхары вільготных трапічных лясоў (калібры), высакагорных раёнаў, пячор, ізаляванага кантынента Аўстралія (каала, яхідна, качканос). Стэнабіёнтнасць абмяжоўвае магчымасць рассялення і абумоўлівае лакальнае распаўсюджванне відаў.
Эўрыбіёнты (ад грэч. eurýs — шырокі) — віды арганізмаў, якія маюць шырокія межы трываласці. Яны могуць засяляць вялікія тэрыторыі і вытрымліваць значныя ваганні фактараў навакольнага асяроддзя. Эўрыбіёнты характарызуюцца здольнасцю лёгка прыстасоўвацца да вельмі зменлівых умоў асяроддзя, таму шырока распаўсюджаны па ўсёй планеце. Тыповым прадстаўніком эўрыбіёнтаў з’яўляецца колюшка, якая можа жыць як у прэсных, так і ў салёных водах. Сярод раслін да эўрыбіёнтаў належаць яліна, сасна, бяроза, шмат якое пустазелле (пырнік, дзьмухавец). З жывёльнага царства — сабакі, пацукі, мышы, вераб’і, сініцы, галубы.
Рыбы, якія жывуць у вадаёмах пустынь, пераносяць перапады тэмпературы ад +10 да +40 °C. Яны з’яўляюцца эўрыбіёнтамі ў параўнанні з антарктычнымі рыбамі, якія пераносяць дыяпазон тэмператур усяго 4 °C (ад –2 да +2 °C). Эладэя канадская і сумнік канадскі з’яўляюцца эўрыбіёнтамі па тэмпературным фактары, у выніку чаго яны шырока распаўсюдзіліся па тэрыторыі Беларусі. У той жа час ручаёвая фарэль — стэнабіёнт у адносінах да тэмпературы і канцэнтрацыі кіслароду. Яна не вытрымлівае прыметнага вагання значэнняў гэтых фактараў, таму можа жыць толькі ў пэўных вадаёмах.
З разнастайнасцю стэнабіёнтаў і эўрыбіёнтаў у адносінах да асобных экалагічных фактараў (святло, вільготнасць, тэмпература) вы пазнаёміцеся ў наступных параграфах дадзенага раздзела, дзе разглядаюцца прыстасаванні арганізмаў да гэтых фактараў.
Паўторым галоўнае. 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 талерантнасці вылучаюць зоны оптымуму, нармальнай жыццядзейнасці і песімуму. У залежнасці ад меж талерантнасці арганізмы падзяляюць на стэнабіёнтаў, якія маюць вузкія межы трываласці, і эўрыбіёнтаў — з шырокімі межамі трываласці.
Праверым веды
Ключавыя пытанні
1. Дайце азначэнне паняццяў «экалагічны мінімум», «экалагічны максімум», «экалагічны оптымум», «межы трываласці».
2. Вызначыце адрозненні паміж стэнабіёнтамі і эўрыбіёнтамі. Пацвердзіце іх канкрэтнымі прыкладамі.
3. Што такое «экалагічная пластычнасць»? Як яна ўплывае на межы трываласці арганізмаў?
*4. У арганізма межы трываласці ў адносінах да тэмпературы складаюць –8—+40 °C. Якое са значэнняў тэмпературы для яго будзе аптымальным?
Складаныя пытанні
*1. Выберыце з прапанаваных варыянтаў: 1) 25—60 %; 2) 35—75 %; 3) 45—85 %; 4) 60—95 % — дыяпазон вагання вільготнасці, пры якія арганізм з экалагічным оптымумам 55 % будзе адчуваць сябе найбольш камфортна.
2. У арганізма межы трываласці ў адносінах да тэмпературы складаюць 4—30 °C. Пабудуйце сіметрычны графік залежнасці жыццядзейнасці арганізма ад тэмпературы, прыняўшы максімальную жыццядзейнасць за 100 %. Маштаб адвольны. З дапамогай графіка вызначыце экалагічны оптымум у адносінах да тэмпературы. У якую пару года будзе назірацца размнажэнне дадзенага арганізма ў кліматычных умовах Беларусі?
3. Фермер вырашыў вырошчваць капусту на продаж. Якія экалагічныя веды пра капусту і ўмовы асяроддзя яму спатрэбяцца для атрымання максімальнага ўраджаю і росквіту бізнесу?
*4. 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. Размясціце гэтыя віды ў парадку павелічэння холадаўстойлівасці. Якія з гэтых відаў можна вырошчваць у вашай кліматычнай зоне?
*Індывідуальнае дамашняе заданне. Правядзіце дома эксперымент: у некалькі не-вялікіх ёмістасцей змясціце глебу, пасейце насенне двух відаў культурных раслін, якія рэзка адрозніваюцца па патрэбнасці да вільгаці (агурок, тамат, радыска, пшаніца і інш.). Падзяліце праросткі на групы і палівайце іх рознай колькасцю вады па нарастанні — ад мінімальнай да максімальнай. Вызначыце для гэтых раслін межы трываласці і экалагічныя оптымумы, параўнайце іх і зрабіце вывад пра экалагічную пластычнасць вывучаемых раслін.