С. С. Маглыш А. Е. Каревский

С. С. Маглыш А. Е. Каревский

 

 

Учебное пособие для 11 класса общеобразовательных учреждений с русским языком обучения

 

 

Под редакцией С. С. М глыш

 

 

Допущено

 

Министерством обр зования

 

Республики Бел русь

 

 

Минск «Народная асвета» 2010

 

 

Правообладатель Народная асвета

УДК 57(075.3=161.1)

 

ББК 28.0я721

 

М38

 

 

А в т о р ы:

 

С. С. Маглыш (от авторов, § 1—23, 28—35); А. Е. Каревский (§ 24—27, 36—52)

 

Рецензенты:

 

кафедра биологии человека и экологии учреждения образо ания «М ждународный государственный экологический университет имени А. Д. Сахаро а» (кандидат биологических

 

наук, доцент, заведующий кафедрой Е. Ю. Жук); учитель биологии ысшей категории, заместитель директора по учебной работе го удар твенного учреждения образования «Средняя общеобразовательная школа № 160 г. Мин ка» Н. К. Колян

 

Маглыш, С. С.

 

М38 Биология: учеб. пособие для 11-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения / С. С. Маглыш, А. Е. Каревский; под ред. С. С. Маг-лыш. — Минск: Нар. асвета, 2010. — 231 с.: ил.

 

ISBN 978-985-03-1461-1.

 

УДК 57(075.3=161.1)

 

ББК 28.0я721

 

ISBN 978-985-03-1461-1	©	Маглыш С. С., Каревский А. Е., 2010
	©	Оформление. УП «Народная асвета», 2010

 

 

Правообладатель Народная асвета

От авторов

 

Дорогие друзья! Вы приступаете к изучению завершающего раздела школь-ного курса биологии, очень важного для формирования правильного и целостно-го представления о существовании жизни на Земле.

 

В рамках данного курса вам предстоит получить основы экологических зна-ний. Они помогут вам понять законы существования живой природы на р зных уровнях ее организации.

На конкретных примерах вы сможете познакомиться с экологическими по-следствиями хозяйственной деятельности человека, многие из ко орых в настоя-щее время являются глобальными экологическими пробл мами. Р ша ь э и про-блемы предстоит нынешнему и будущим поколениям люд й, а значит и вам. Зная

и соблюдая законы природы, человек сможет сохранить ра но сие в биосфере и обеспечить потомкам будущее.

 

Материал учебного пособия состоит из семи глав, гла ы разделены на пара-графы. В тексте параграфов выделяются ключевые изуч емые вопросы, главные понятия и их определения. Мелким шрифтом д ет я дополнительный материал, позволяющий расширить и углубить знания — он обозн чается знаком .

 

После основного текста параграфа на цветной плашке приводится главная информация по изучаемому материалу (выводы), на которую надо обратить осо-

бое внимание и запомнить ее. К этому призывает знак (обратите внима-ние — это важно!).

 

В конце каждого параграфа да ы вопросы и задания, перед которыми сто-

 

ит знак

. Они помогут выяс ить, асколько полно вы усвоили изучаемый ма-

 

териал, сможете ли вы исп льзовать его для решения каких-либо конкретных задач.

В учебном пос бии имеется много иллюстраций, которые дадут вам возмож-ность соотносить изучаемый теоретический материал с конкретными объектами или явлениями п и оды.

Надеемся, что д нное учебное пособие окажет вам неоценимую помощь в изучении одной из интереснейших наук — биологии, поможет хорошо подгото-виться к центр лизов нному тестированию.

Желаем успехов!

 

Правообладатель Народная асвета

 

§ 1. Уровни организации живых систем. Экология как наука

 

Уровни организации живых систем. Живая природа предс авляет собойсложноорганизованную соподчиненную (иерархичную) сис му, состоящую из разных биологических систем (биосистем).

 

Биологическая система (биосистема) —биологич ский объект,состо-ящий из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов и обладающий свой-ствами целостности, относительной устойчиво ти, а также способностью к раз-витию, самовоспроизведению и приспособлению к внешней среде.

 

Свойства каждой биосистемы не сводят я к умме свойств ее элементов (подсистем), они значительно сложнее и р знообр знее. Их нельзя точно пред-сказать, исходя из свойств подсистем, т к к к свойства системы зависят от сте-пени сложности ее строения, т. е. от уровня организации самой системы. По мере усложнения уровня орг низ ции увеличивается многообразие свойств и ха-рактеристик биосистемы. На основ нии особенностей проявления свойств жи-вого выделяют несколько уровней орг низации жизни.

 

Первый уровень — молекулярный. Элементарными единицами этого уров-ня являются биомолекулы: уклеи овые кислоты, белки, липиды, углеводы и другие органические сое и е ия, которые вступают во взаимодействие между со-бой и формируют более сложные системы. Этот уровень организации жизни из-учают молекулярная биология и био логическая химия.

 

Следующим ур внем организации жизни является клеточный уровень. Элемента ные единицы этого уровня — клетки. Их структурными элементами выступают компоненты, состоящие из взаимосвязанных биомолекул. Клетку как структу ную и функциональную единицу жизни изучает наука цитология.

 

Клетки, вз имодействуя, формируют ткани, из которых образуются органы.

 

Орг ны и тк ни представляют органно-тканевой уровень организации жизни.

 

Ткани изучает гистология, а органы — анатомия и физиология.

 

Организменный уровень организации жизни представляют организмы (особи) — целостные саморегулирующиеся системы, состоящие из взаимосвя-занных тканей и органов. Организм как целостную систему изучают ботаника и зоология.

 

Следующим уровнем организации жизни является популяционно-видовойуровень. Родственные особи объединяются в популяции,а популяции состав-

 

 

Правообладатель Народная асвета

Уровни организации живых систем. Экология как наука

 

ляют виды. Как вы уже знаете, вид является наименьшей таксономической еди-ницей систематики.

 

Следующий уровень организации жизни — биоценотический. Элементар-ными единицами этого уровня являются биоценозы (сообщества). Они фор-мируются из популяций разных видов, длительно обитающих в одной и той же среде, между которыми возникают межвидовые связи и взаимоотношения.

 

Биогеоценотический (экосистемный) уровень организ ции жизни яв-ляется еще более сложным, поскольку его представляют биологические систе-мы — биогеоценозы (экосистемы), которые возникают в р зуль а е взаимо-действия биоценозов и условий среды.

 

Самый высший уровень организации жизни — биосф рный. Совокупность всех экосистем на планете Земля, которые связаны непреры ным круговоротом вещества и потоком энергии, называют биосферой. Она пред та ляет собой гло-бальную по масштабам и сложности биологическую и тему.

 

Экология как наука. Термин«экология» (от греч. oЂikos —дом,жилище, logos —наука,учение)впервые ввел немецкий зоолог-эволюционист Э.Гек-кель в 1866 г. Под экологией он понимал науку об отношениях организмов с окружающей средой.

 

На начальном этапе экология предст вл ла собой науку, изучающую орга-низмы (особи). В настоящее время предмет изучения экологии значительно рас-ширился. Помимо организмов он включ ет н дорганизменные биосистемы: по-пуляции, биоценозы (сообщества), биогеоценозы (экосистемы) и биосферу.

 

Ненного цикла.

 

Среда обитания каж го организма сложна и изменчива во времени и про-странстве. Она включает множество элементов живой и неживой природы и эле-ментов, п ивн симых чел веком и его хозяйственной деятельностью. В экологии эти элементы с еды называются факторами. Все факторы среды по отношению

 

к орг низму не внозначны. Одни из них влияют на его жизнедеятельность, а другие для него безразличны; присутствие одних факторов обязательно и необхо-димо для жизни организма, а других — необязательно (см. схему).

 

Среда обитания

 

Нейтральные факторы		Экологические факторы

 

Условия Второстепенные

существования факторы

 

 

Правообладатель Народная асвета

Факторы среды и их классификация

 

Нейтральные факторы — компоненты среды, которые не влияют на организм и не вызывают у него никакой реакции. Например,для вол-ка в лесу безразлично присутствие белки или дятла, наличие гнилого пня или ли-шайников на деревьях. Они не оказывают на него никакого воздействия.

Экологические факторы — свойства и компоненты среды обита-ния, которые вызывают у организма приспособительные ре кции — адаптации. Адаптация (от лат. adaptatio —прилаживание,приспособле-ние) — признак или комплекс признаков, обеспечивающих выживание и размно-жение организмов в конкретной среде обитания. Наприм р, об ка мая форма тела рыб облегчает их передвижение в плотной водной ср де; у н которых видов растений засушливых мест вода может запасаться листьях (алоэ) или стеблях (кактус).

 

В среде обитания экологические факторы различают я по значимости для каждого организма. Например, углекислый г з не в жен для жизни животных, но обязателен для жизни растений, а вот без воды не могут существовать ни те, ни другие. Следовательно, для существования орг низмов любого вида требуют-ся определенные экологические факторы.

 

Экологические факторы

 

Абиотические Биотические Антропогенные

 

Климатические Внутривидовые Прямые

Эдафические Межвидовые Косвенные

Орографические

Физические

 

Абиотические факторы —элементы неживой природы,которые прямоили косвенно влияют на организм и вызывают у него от тную р акцию. Их под-разделяют на четыре подгруппы:

 

1) климатические факторы —все факторы,которые формируют климат вданной среде обитания (свет, газовый сост в воздуха, о адки, температура, влаж-ность воздуха, атмосферное давление, скоро ть ветра и т. д.);

 

2) эдафические факторы (от греч. edafos —почва) —свойства почвы,ко-торые разделяются на физические (влажность, комковатость, воздухо- и вла-гопроницаемость, плотность и т. д.) и химические (кислотность, минеральный состав, содержание органического вещества);

3) орографические ф кторы (ф кторы рельефа) —особенности характера

 

и специфика рельефа местности. К ним относятся: высота над уровнем моря, ши-рота, крутизна (угол акло а мест ости по отношению к горизонту), экспозиция (положение местности от оситель о сторон света);

4) физические факторы —физические явления природы(гравитация,маг-нитное поле Земли, и низирующее и электромагнитное излучения и т. д.).

 

Биотические факт ры —элементы живой природы,т.е.живые организ-мы, влияющие на рганизм и вызывающие у него ответную реакцию. Они но-

 

сят самый азн б азный характер и действуют не только непосредственно, но

 

и косвенно че ез элементы неорганической природы. Биотические факторы раз-деляют на две подг уппы:

1) внутривидовые факторы — влияющим фактором является организмтого же вида, что и данный организм (например, в лесу высокая береза зате-няет маленькую березку, у земноводных при высокой численности крупные голо-вастики выделяют вещества, замедляющие развитие более мелких головастиков

 

и т. д.);

 

2) межвидовые факторы —влияние на данный организм оказывают осо-би других видов (например, густая ель угнетает рост травянистых растений под

 

ее кроной, клубеньковые бактерии обеспечивают азотом бобовые растения

 

и т. д.).

 

 

Правообладатель Народная асвета

Факторы среды и их классификация

 

В зависимости от того, кем является воздействующий организм, биотические факторы под- разделяют на четыре основные группы: 1) фитогенные (от греч. phytoЂn — растение) фак-торы — влияние растений на организм; 2) зоогенные (от греч. zoЂon — животное) факто-ры — влияние животных на организм; 3) микогенные (от греч. myЂkes — гриб) факторы — влияние

грибов на организм; 4) микробогенные (от греч. microЂs — малый) факторы — влияние микроорга-низмов (вирусов, бактерий, протистов) на организм.

 

Антропогенные факторы —разнообразные виды дея ельнос и человека,влияющей как на сами организмы, так и на их местообитания. В з висимости от способа воздействия выделяют две подгруппы антропогенных фак оров:

 

1) прямые факторы —непосредственное воздействие ч лов ка на организ-мы (скашивание травы, посадка леса, отстрел животных, раз д ние рыбы);

 

2) косвенные факторы —влияние человека на среду обитания организмовсамим фактом своего существования (поглощение ки лорода и ыделение угле-кислого газа, изъятие пищевых ресурсов) и через хозяй твенную деятельность (сельское хозяйство, промышленность, транспорт, добыча полезных ископаемых, бытовая деятельность и т. д.).

 

В зависимости от последствий воздействия эти подгруппы антропогенных факторов в свою очередь еще подраздел ют на факторы положительного и отри-цательного влияния. Факторы положительного влияния (посадка и подкорм-ка растений, разведение и охрана животных, охрана окружающей среды) повы-шают численность организмов или улучш ют среду их обитания. Факторы от-рицательного влияния (вырубка лесов,з грязнение окружающей среды,раз-рушение местообитаний, прокладка дорог и других коммуникаций) снижают чис-ленность организмов или уху шают среду их обитания.

 

Среда обитания — часть природы, с которой организм непосредствен-но взаимодействует в течение своей жизни. Экологические факторы — свойства и к мп ненты среды обитания, вызывающие у организма при-способительные еакции — адаптации. Экологические факторы по при-роде п оисхождения разделяют на: абиотические (климатические, эда-фические, орографические, физические), биотические (внутривидовые, межвидовые) и нтропогенные (прямые, косвенные) факторы.

 

1. Дайте определение понятий «среда обитания» и «условия существования». 2. Ка-кие из перечисленных ниже факторов являются условиями существования для рас-тений, а какие — для животных: вода, ветер, свет, углекислый газ, органические вещества, минеральные вещества? 3. На какие группы разделяют экологические факторы по происхождению? 4. Распределите указанные экологические факторы на группы по их происхождению: температура, высота местности, хищники, свет, транспорт, паразиты, электромагнитное излучение, вырубка деревьев, минераль-ный состав почвы, растительноядные животные, орошение засушливых земель.

 

 

Правообладатель Народная асвета

10 Глава 1

 

§ 3. Закономерности действия факторов среды на организм

 

Пределы выносливости (толерантности) и зоны действия экологического фактора. Человек,наблюдая за жизнью организмов в природе,долгое время немог получить ответы на ряд интересующих его вопросов. Почему переселение из одной среды обитания в другую для одних видов завершае ся успешно, для дру-гих — нет? Почему одни виды могут жить в сильно изменяющихся условиях сре-ды, а другим для жизни требуется относительное постоянс во э их условий? По-чему одна и та же сила воздействия фактора для одних организмов благоприятна, для других — неблагоприятна, а для третьих — губит льна?

 

Объяснить эти особенности взаимодей твия организмов со средой обитания помогла экология, которая установила зави имо ть жизнедеятельности организ-мов от силы воздействия экологических ф кторов. Любая ответная реакция ор-ганизма на действие фактора среды в конечном итоге отражается на его жиз-недеятельности. Она зависит не только от природы фактора, но и от силы и про-

 

должительности его воздействия на организм, т. е. от дозы	фактора.
		Несмотря	на	разнообразие
	экологических	факторов, был
	выявлен ряд общих закономер-
	ностей в ответных реакциях жи-
	вых	организмов.	Теоретически
	зависимость	жизнедеятельности
	организма (его ответной реак-
	ции) от силы воздействия факто-
	ра в общем виде можно выразить
	куполообразной кривой (рис. 1).
	В реальной ситуации эта кри-
	вая, как правило, не бывает иде-
	ально симметричной. Как видно
	из графика, организм проявляет
	жизнедеятельность не при лю-
	бой	силе воздействия фактора,
	а в определенном ее диапазоне,
	ограниченном	минимальным и
Рис. 1. Зависимость жизнедеятельности организ-	максимальным значениями силы
ма от силы воздействия экологического факто-	воздействия фактора, переноси-
ра: 1 — зона пессимума, 2 — зона нормальной	мыми организмом. Минимальное
жизнедеятельности, 3 — зона оптимума	значение силы воздействия фак-

 

 

Правообладатель Народная асвета

Закономерности действия факторов среды на организм

 

тора, при котором начинается проявление жизнедеятельности организма, называ-ется экологическим минимумом или нижним пределом выносливости. А максимальное значение, при котором жизнедеятельность организма прекращает-ся, — экологическим максимумом или верхним пределом выносливости. Разные виды могут существенно различаться по этим значениям. Н пример, в зоне умеренного климата экологический минимум по температуре для древесных растений лежит в области отрицательных температур, для травянис ых р стений он немногим выше 0 °C (тюльпаны, лук, чеснок), а для неко орых куль урных растений (огурцы, томаты и др.) он не ниже +10 °C. Следова льно, для каждого вида характерны свои пределы выносливости, или толерантности.

 

Пределы выносливости,или толерантности (от лат. tolerantia —тер-пение, выносливость) — диапазон силы воздей т ия фактора,в которомвозможна жизнедеятельность организма.

 

Если сила воздействия фактора выходит за эти пределы, то жизнь организма

 

в данной среде становится невозможной, и он погиб ет. В пределах толерант-ности жизнедеятельность организма сильно в рьирует в зависимости от степени выраженности фактора. Но можно выделить три зоны действия фактора, в ко-торых организм проявляет характерную ответную реакцию:

 

1) зона пессимума (от лат. pessimum —причинять вред),или зона угне-

 

тения, —диапазоны силы воздействия ф ктора(их два),в пределах которых

 

жизнедеятельность организма столько снижена, что невозможны его рост и развитие, но сохраняется возмож ость для существования;

 

2) зона нормальной жиз е еятельности,или зона нормы, —диапа-

 

зоны силы воздействия фактора (их ва), в пределах которых наблюдаются рост

 

и развитие организма, но размн жение снижено;

 

3) зона оптимума (т лат. optimum —наилучший) —диапазон силы воз-действия факто а, в п еделах к торого организм проявляет максимальную жиз-недеятельность и наблюдаются его рост, развитие и размножение.

Для некото ых видов о ганизмов в пределах зоны оптимума можно выделить конкретное зн чение силы фактора, наиболее благоприятное для жизнедеятель-ности. Его н зыв ют экологическим оптимумом. Но чаще всего наилучшие показатели жизнедеятельности наблюдаются в определенном диапазоне силы воздействия фактора, т. е. в зоне оптимума.

 

Понятие о стенобионтах и эврибионтах. У всех видов организмов в про-цессе их эволюции выработалась способность воспринимать факторы среды в тех количественных пределах, которые благоприятно влияют на их жизнедея-тельность. Виды, длительное время жившие в относительно стабильных условиях среды, утратили способность выдерживать значительные отклонения факторов

 

 

Правообладатель Народная асвета

12 Глава 1

 

от их оптимальных значений. В то же время виды, которые были подвержены значительным колебаниям факторов, стали более выносливыми по отношению к сильно изменяющимся условиям среды. Свойство видов приспосабливаться к тому или иному диапазону изменения факторов среды, называется экологиче-ской пластичностью или экологической валентностью.

 

В зависимости от экологической пластичности у организмов имеются раз-ные пределы толерантности к различным экологическим ф к ор м. Чем больше их экологическая пластичность, тем шире у них пределы олеран ности по отно-шению к факторам среды и наоборот. Например, рыбы, живущие в водоемах пу-стынь, переносят перепады температуры от +10 до +40 °C, а у антарктических рыб диапазон переносимых температур составляет с го 4 °C (от –2 до +2 °C).

 

В зависимости от пределов толерантности иды разделяют на две группы: стенобионты и эврибионты. Стенобионты (от греч. stenoЂs — узкий) — виды организмов, имеющие узкие пределы толер нтно ти и способные существовать на ограниченных территориях с относительно по тоянными условиями среды. Эврибионты (от греч. euryЂs —широкий) —виды организмов,имеющие ши-рокие пределы толерантности и способные з селять обширные территории со значительными колебаниями условий среды.

 

Таким образом, стенобионты м ловыносливы в отношении изменяющихся условий среды. Их предст вител ми вл ются типичные обитатели морей и пре-сных водоемов. Например, к мб ла живет только в соленой, а карась — только

 

в пресной воде (рис. 2). Эврибио ты х рактеризуются способностью легко при-спосабливаться к силь о изме яющимся условиям среды. Типичным представи-телем эврибионтов является колюшка, которая может жить как в пресных, так и

в соленых водах.

 

Рис. 2. Различие пределов толерантности рыб по отношению к солености воды

 

 

Правообладатель Народная асвета

Взаимодействие экологических факторов. Лимитирующий фактор

 

Именно поэтому одни виды обитают в сильно изменяющихся условиях сре-ды, а другим для жизни требуется относительное постоянство этих условий.

 

В связи с этим переселение из одной среды обитания в другую для одних видов завершается успешно, а для других заканчивается гибелью.

 

Таким образом, каждый вид обладает своим специфическим экологическим спектром —совокупностью пределов толерантности вида по отношению ковсем экологическим факторам среды обитания. Экологический спек р опреде-ляет границы среды обитания вида. Чтобы вселение новых видов было успеш-ным, человек должен сопоставлять экологический спектр вс ля мого вида с диа-пазоном колебания факторов в данной среде.

 

Все виды живых организмов по отношению к различным экологическим факторам имеют определенные пределы выно ли о ти (толерантности), которые ограничены экологическим минимумом и экологическим макси-мумом. В этих пределах выделяют зоны, р злич ющие я по силе воздей-ствия фактора на организм: зону оптимума, зону нормальной жизнедея-тельности и зону пессимума. В зависимости от пределов выносливости организмы делят на стенобионтов и эврибионтов.

 

1. Дайте определение понятий «экологический минимум», «экологический макси-мум», «экологический оптимум», «пределы толерантности». 2. Укажите различия между стенобионтами и эврибио т ми. Подтвердите их на конкретных примерах.

3. Если у организма пределы вы осливости по отношению к температуре состав-ляют 4—30 °C, то какое из з аче ий температуры для него будет самым опти-мальным? 4. Укажите, какие пре елы выносливости по отношению к влажности

(25—60 %; 40—75 %; 35—85 %; 50—95 %) должен иметь организм, чтобы чув-

ствовать себя наиб лее к мфортно в среде с влажностью 60 %.

§ 4. Взаимодействие эк л гических факторов.

Лимитирующий ф ктор

 

Взаимодействие экологических факторов. Исходя из описанных ранее за-кономерностей действия факторов среды на организм, можно предвидеть реак-цию организма на определенную силу воздействия фактора. Однако в природе все факторы среды воздействуют на организм одновременно и с разной силой, причем, действие отдельного фактора сильно зависит от сочетания и количе-ственного значения силы других факторов.

 

В среде обитания экологические факторы не только влияют на организмы, но и взаимодействуют друг с другом. При этом наблюдается усиление или ослаб-ление силы одного фактора под влиянием другого. В результате абсолютная сила

 

 

Правообладатель Народная асвета

14 Глава 1

 

фактора, которую можно измерить с помощью соответствующего прибора, не равна силе воздействия фактора, которую воспринимает организм. Например, высокую температуру легче переносить при низкой, а не высокой влажности воз-духа; угроза обморожения выше на морозе с сильным ветром, чем в безветрен-ную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочет нии с другими ока-зывает неодинаковое экологическое воздействие на организм. И н оборот, один

 

и тот же экологический эффект для организма может бы ь дос игнут разными путями. Например, компенсация недостатка влаги для рас ений может быть осу-ществлена поливом или снижением температуры ср ды. Другой пример: скорость фотосинтеза при слабой освещенности может быть повыш на ув личением осве-

 

щенности или повышением концентрации углекислого газа воздухе.

 

Все эти примеры служат доказательством комплексного оздействия факторов

 

среды на организм и частичной взаимозаменяемо ти дейст ия одного экологиче-ского фактора другим. Однако взаимная компен ация факторов имеет пределы и полностью заменить один из необходимых орг низму факторов другим невозможно.

 

Например, зеленое растение нельзя выр стить в полной темноте даже при самой высокой концентрации углекислого газа или на дистиллиров нной (не содержащей минеральных ве-ществ) воде при самом оптимальном световом и тепловом режиме. Эта закономерность по-лучила название принципа незаменимости факторов: действие одного фактора может быть из-

менено другим, но не заменено.

 

В природной среде в результ те вз имодействия различных факторов их дей-ствие на организм может компе сиров ться, суммироваться и взаимно усили-ваться. Компенсация факторов характерна в основном для сообщества, но воз-можна и на уровне ви а. Например, утки, оставшиеся зимовать в умеренных ши-ротах, компенсируют не остаток тепла обильным питанием. Примером простого суммирования факт р в является одновременное чувство холода и жажды у че-ловека и жив тных. Действуя совместно, экологические факторы могут взаим-но усиливаться, и, как следствие, изменяется жизнеспособность организма. На-пример, высокий у овень внешнего радиоактивного излучения и повышенное со-

 

держ ние нит тов в питьевой воде в несколько раз увеличивают угрозу для здо-ровья человека, чем каждый из этих факторов, взятый в отдельности.

В условиях комплексного воздействия факторов среды на организм встает во-прос, какой из факторов играет главную роль в жизни организма в данной среде.

 

Лимитирующий фактор. Поскольку факторы среды,воздействующие на ор-ганизм, обладают разной силой, то организм в один и тот же момент должен был бы проявлять разный уровень жизнедеятельности в ответ на действие каждого из этих факторов. Но это невозможно. Например, если для растения температура находится в зоне оптимума, освещенность — в зоне нормальной жизнедеятельно-сти, а влажность — в зоне пессимума вблизи экологического минимума, то данное

 

 

Правообладатель Народная асвета

Взаимодействие экологических факторов. Лимитирующий фактор

 

растение не будет расти и развиваться, хотя света и тепла достаточно. Его жизне-деятельность будет ограничивать недостаток влаги. Если произвести полив расте-ния, то оно вновь начнет расти. Следовательно, жизнедеятельность организма ли-митирует (ограничивает) фактор, который больше всего отклонился от зоны опти-мума. Если этот фактор выйдет за пределы толерантности, то орг низм погибнет.

 

Лимитирующий (ограничивающий) фактор — фактор, н иболее отклонившийся от своего оптимального значения по сравнению с други-ми факторами и определяющий уровень жизнедеятельнос и организма в данной среде.

 

Если изменить силу лимитирующего фактора, то жизн д ят льность организма изменится. Значит, выявление лимитирующих факторов им т большое практиче-ское значение, поскольку позволяет управлять жизнедеятельностью организмов.

 

Это дает человеку отправную точку при ис ледо ании ложных ситуаций в хозяйственной деятельности и помогает понять многие явления и принципы рас-пределения организмов в природе. Основное вним ние ледует уделять тем фак-торам, которые наиболее важны для организма на д нном этапе его жизненного цикла. Тогда удастся довольно точно предск з ть результ т изменений среды.

 

Чтобы сохранить исчезающий вид в определенном регионе, нужно выяснить, не выходят ли лимитирующие факторы среды за пределы его экологической пла-стичности, особенно в период размножения и развития. Изменяя силу факторов, ограничивающих размножение особей, можно добиться повышения их численно-сти, и таким образом сохра ить исчез ющий вид. Выявление лимитирующих фак-торов очень важно и в практике сельского хозяйства, так как, направив основ-ные усилия на их устранение, мож о быстро и эффективно повысить урожай-ность культурных растений или про уктивность домашних животных.

 

В природе все факт ры среды воздействуют на организм как единый комплекс, в к т м действие отдельного фактора зависит от сочета-ния и количественного значения абсолютной силы других факторов. При этом жизнедеятельность организма определяет лимитирующий фактор, который н иболее отклонился от своего оптимального значения по срав-нению с другими факторами среды. Изменяя силу этого фактора, можно управлять жизнедеятельностью организмов в природе и хозяйстве.

 

1. Как может изменяться воздействие фактора на организм под влиянием других факторов среды? Приведите примеры. 2. Какое из значений температуры (25 °C;

18 °С; 12 °C; 14 °C; 33 °C) будет ограничивать рост растения, если его пределы выносливости к температуре составляют 12—55 °С? 3. Приведите примеры ис-пользования знаний о лимитирующих факторах в практической и природоохранной деятельности человека.

 

 

Правообладатель Народная асвета

16 Глава 1

Свет в жизни организмов

 

Свет как абиотический фактор среды. Одним из условий существованияжизни на Земле является солнечный свет, поступающий из космического про-странства. Характеристика спектра солнечного света предст влена в т блице 1.

 

	Та б л и ц а	1. Сос в солнечного спектра
Составные компоненты	Длина волны, нм		Сод ржание в спектре, %
Ультрафиолетовые лучи	30—400
Видимый свет	400—700
Инфракрасные лучи	более 700

 

Ультрафиолетовые лучи действуют на организмы неоднозначно в за-висимости от дозы. Ультрафиолетовые лучи почти полностью поглощаются озоновым слоем, до земной поверхности доходят только лучи с длиной волны 200—400 нм. Наибольшую