Закон толерантности. Формулировка.

Закон толерантности сформулировал Виктор Эрнест Шелфорд в 1913 году. Этот закон стал одним из важнейших законов в экологии.

 

Сейчас общепринятой считается следующая формулировка:

Существование экологического вида или целой эко-системы определяется лимитирующими факторами,

находящимися не только в минимуме, но и в максимуме.

Суть закона толерантности Шелфорда

Для начала дадим определение.

Толерантность – это способность организма (или эко-системы) переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

Важно заметить: Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха.

Суть закона толерантности и его революционного для своего времени значение заключается в том, что не только минимальное значение какого-нибудь фактора (воды, света, питания) оказывает негативное влияние на организм.

Как показал Шелфорд – избыток влияния фактора также вреден.

Иными словами, в экологической системе организм может существовать только в пределах толерантности – от минимального значения фактора до максимального.

Если значение фактора ниже минимального – организм погибает (это закон Либиха). Но, по закону толерантности – если фактор больше максимального значения – организм также погибнет.

Закон толерантности Шелфорда: примеры

Пример 1. Количество воды.

Для проживания крокодилов нужна вода. Если воды будет мало – они погибнут. Но, если воды будет слишком много (океан) – то, крокодилы также погибнут. В океане они жить не могут точно также, как и в пустыне.

Пример 2. Количество тренировок спортсмена

Если бегун будет мало тренироваться – он не выиграет Олимпийские игры. Тем не менее, если тренироваться слишком много, то перед соревнованиями спортсмен почувствует усталость (от тренировок) и также не сможет выиграть.

Этот пример показывает, что закон толерантности можно расширить и несколько за пределы классической экологии.

Закон минимума Либиха. Немного истории

Закон минимума был сформулирован немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1840 году.

Ученый занимался в основном изучением условий выживания растений в сельском хозяйстве. Он пытался понять, в какой момент необходимо применять те или иные химические добавления для улучшения выживаемости растений.

В результате своих исследований фон Либих сформулировал закон, который впоследствии оказался верным не только для сельского хозяйства, но и для всех экологических систем и живых организмов.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора.

Суть закона минимума Либиха

Существуют разные формулировки этого закона. Но суть закона минимума (или закона ограничивающего фактора) можно сформулировать так:

Жизнь организма зависит от множества факторов. Но, наиболее значимым в каждый момент времени является тот фактор, который наиболее уязвим.

Иными словами, если в организме какой-то из факторов существенно отклоняется от нормы, то именно этот фактор в данный момент времени является наиболее значимым, наиболее критическим для выживания организма.

Важно понимать, что для одного и того же организма в разное время такими критически важными (или по-другому лимитирующими) факторами могут совершенно разные факторы.

Такие же суждения применимы и для целых экосистем. В данный момент времени ограничивающим фактором может стать, например, недостаток пищи. В другой момент времени – количество пищи будет в норме, но лимитирующим фактором станет температура окружающей среды (слишком высокая или слишком низкая).

Если обобщить вышесказанное, то можно сформулировать закон следующим образом: «Для выживания организма (или эко-системы) наиболее значимым является тот экологический фактор, который наиболее удаляется (отклоняется) от своего оптимального значения».

Бочка Либиха. Прежде чем переходить к примерам – стоит рассмотреть рисунок, так называемой, бочки Либиха.

В этой полусломанной бочке – лимитирующим фактором является высота доски. Очевидно, что вода будет переливаться через самую маленькую доску в бочке. В этом случае нам уже будет не важной высота остальных досок – все равно бочку наполнить будет нельзя.

Наименьшая доска – это и есть тот самый фактор, который наиболее отклонился от нормального значения.

По закону минимума Либиха – починку бочки нужно начинать именно с этой доски.

Закон минимума Либиха. Примеры

Есть пословица: «Где тонко, там и рвется» - по большому счету она передает главную суть закона Либиха. Но, давайте приведем несколько примеров из совершенно разных областей.

Пример из сельского хозяйства

Есть почвы, где не хватает фосфора – значит подкармливать нужно удобрениями с фосфором. Но, в другое время – нужны удобрения с кальцием. И так далее

Пример из дикой природы

Зимой для зайца лимитирующий фактор – пища. Летом – нужно спасаться от волка, хотя пищи предостаточно.

Спортивный пример закона минимума

В футболе: если левый защитник команды самый слабый, то через его левый фланг наиболее вероятно команда пропустит гол.

Таким образом, закон минимума Либиха является универсальным экологическим и жизненным законом.