Экология организмов

Экология – это наука о законах, которые существуют в живой природе и регулируют все ее сферы на разных уровнях. Наука окончательно сформировалась лишь в начале девятнадцатого века и обозначила главную задачу: изучить закономерности влияния на организм условий среды, в которой он обитает. На данный момент, экологическая наука имеет множество ответвлений, направленных на изучение какого-то одного конкретного элемента природной системы.

Разделы экологии

Как уже было сказано выше, в общей экологии можно выделить множество разделов. Таким образом, выделяются:

• аутэкология,
• демэкология,
• синэкология,
• экология биосферы.

Но нас в данном случае больше интересуют всего два раздела, изучающие отношения вида со средой и отношения группы организмов со средой. То есть два раздела, вплотную занимающиеся экологией организмов.

В рамках данного раздела экологической науки, утверждается, что любой организм, имеет способности к неограниченному размножению и распространению на всей поверхности земного шара. Это относится даже к тем организмам, которые ведут прикрепленный образ жизни. Ведь даже в этом случае, организм имеет фазу в развитии, в которой он может активно передвигаться, а значит, и распространяться на далекие расстояния. К таким фазам развития относятся, в частности, семена и личинки.

Однако стоит заметить, что организмы на земле не распространяются беспорядочно, а имеют тенденцию к зональному распространению и формированию ареалов обитания. Причину такого поведения, выяснили ученые, занимающиеся аутэкологией, оказалось, что распространению организмов мешают климатические условия: температура, световой режим, водный режим. Кроме того, существует и такое понятие как географический барьер: горы, водные преграды (океаны, реки) или пустыни.

Адаптации, которые возникают у организмов, всегда имеют относительный характер. То есть, какая-то доля популяции погибнет, а те, кто смог выжить в новых условиях, будут подвергнуты воздействию окружающей среды и движущей формы естественного отбора. Все экологические факторы, так или иначе действующие на организм, подразделяются на группы:

• абиотические;
• биотические;
• антропогенные.

Приспособления и адаптации

Экологические факторы имеют весьма большое разнообразие, но несмотря на это, существует такое понятие как закон влияния на организм и ответной реакции живого объекта на воздействие внешних условий среды. Адаптации появляются в том случае, если человек, растение или животное, подвергается влиянию определенных природных условий. Кроме того, адаптации действуют лишь до того момента, пока условия среды не поменяются.

Дэмэкология рассматривает взаимосвязи конкретно взятой популяции с совокупностью факторов среды обитания, которая включает в себя также сообщества, состоящие из особей других видов. Если взять в пример одуванчик обыкновенный, который относится к семейству сложноцветных и растет в сухом степном климате, то можно наблюдать у него довольно длинный стержневой корень и мелковатые листья. Если этот же цветок пересадить в затененное влажное место, т можно наблюдать изменение фенотипа: цветы и листочки станут более крупными, а корневая система будет располагаться поверхностно.

Экология организмов, или аутэкология, занимается изучением адаптаций на уровне отдельно взятого организма, она выявляет ответные реакции организма на клеточном и биохимическом уровнях.

Правило экологической индивидуальности

Адаптивные приспособления имеют индивидуальный характер, именно поэтому появляются особи разных видов, живущие в одинаковых условиях среды, которые имеют разные приспособления к этим условиям. То есть в природе нельзя встретить два схожих вида с одними и теми же приспособлениями. Ярким примером служат два схожих по внешнему виду животных – крот, относящийся к отряду грызунов, и слепыш, который принадлежит к отряду грызунов. Крот роет землю мощными лапами, напоминающими лопату, а слепыш для той же цели использует свои резцы.

В аутэкологии широко известен и такой феномен как неравнозначность адаптаций организма к различным абиотическим факторам среды. К примеру, лишайники имеют гордое звание пионеров жизни, из-за своей невероятно высокой жизнеспособности и возможности приспосабливаться к самым разнообразным условиям среды: они могут жить и на камнях, и в пустынях, и в тундре. Однако и у таких удивительных организмов есть своя «Ахиллесова пята», дело в том, что лишайники совершенно не приспособлены к жизни в среде с высоким загрязнением воздуха. Адаптации проявляются лишь в определенных пределах существования организма, это положение можно объяснить законами, рассмотренными ниже.

Закон оптимума

Все биологические виды стремятся к жизни в самых благоприятных для себя условиях внешней среды. Однако каждый из факторов среды имеет зоны угнетения – в пределах которых организм чувствует себя некомфортно. Следом идут верхний и нижний предел выносливости, если организм переступит один из этих пределов, он просто погибнет.

Экологические факторы действуют в совокупности и могут коррелировать действие друг друга, причем интервал оптимального значения для организма может сместиться. Так, например, растения легче перенесут низкую температуру, если влажность тоже будет низкой, а значение вера – минимальным.

Механизм взаимодействия между собой условий внешней среды

Направление аутэкологии изучает и применяет в своих научных исследованиях такой важный закон, как взаимокомпенсация экологических факторов. Он используется для того, чтобы доказать, что малая интенсивность воздействия некоторых условий среды может частично компенсироваться за счет других сходных ее факторов. Например, вода, поступающая в водоем из пруда-охладителя атомного реактора, содержит много стронция. Брюхоногие и двустворчатые моллюски начинают использовать его вместо кальция для постройки своих раковин.

Аутэкология является довольно обширной, в сферу ее изучения входи и закон о взаимокомпенсации экологических факторов. Действие этого закона утверждает, что интенсивность действия неких условий среды можно компенсировать за счет других сходных факторов. К примеру техническая вода, поступающая в водоем с предприятия, содержит большое количество стронция. Брюхоногие и двустворчатые моллюски начинают использовать его вместо кальция для того, чтобы строить свои раковины. А у растений, низкая освещенность, частично компенсируется высокой концентрацией углекислого газа в воздухе.