Фактора среды

Свойства среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами. Существует множество классификаций экологических факторов среды. Одна из наиболее распространенных, по источнику происхождения фактора среды, позволяет подразделить их на: абиотические, биотические и антропогенные факторы. Совокупность абиотических факторов в пределах одного участка называется экотопом. Вся совокупность факторов, включая биотические, носит название биотоп. Абиотические факторы — это элементы неживой природы, воздействующие на организмы. Их подразделяют на: климатические (свет, температура, осадки, ветер и т.п.); орографические (совокупность неровностей земной поверхности, факторы, связанные с особенностями рельефа); эдафические (почвенно-грунтовые факторы: механический состав, плотность, гранулометрический состав, водный и температурный режим и т.д.); химические (соленость воды, кислотность почв); физические (радиоактивность, магнетизм, давление, шум). Абиотические факторы во многом определяются географическим положением экотопа, т.е. его географической широтой и долготой, а также высотной поясностью. Абиотические факторы могут быть прямые (например, влияние температуры или влажности воздуха на организм) и косвенные (например, положение особи в пространстве, т.е. на определенной широте и долготе; или например, при повышении температуры воды, в ней уменьшается содержание кислорода). Так, на экваторе солнечные лучи падают под прямым углом и каждая единица поверхности получает больше энергии, чем в других широтах, - поскольку к полюсам уменьшается угол падения солнечных лучей, т.е. чем дальше мы удаляемся к полюсам, тем холоднее становится. Аналогично уменьшается увлажнение при движении от побережий в глубь континента. Высотная поясность, в свою очередь, есть отражение широтной зональности. С подъемом в горы изменяется температурный режим (например, при подъеме на каждые 100 метров среднегодовая температура уменьшается на 0,5-1о С). Изменяется и количество осадков (наблюдается тенденция их увеличения с высотой). Кроме этого, большее количество осадков выпадает на наветренных склонах. Биотические факторы — это факторы, возникающие при взаимодействии и взаимовлиянии живых организмов друг на друга. Их подразделяют на фитогенные (влияние растений); зоогенные (влияние животных) и микробогенные (воздействие микроорганизмов). Биотические факторы представляют собой взаимоотношения внутривидовые и межвидовые. Внутривидовые отношения включают: соревнование, конкуренцию, и их крайние формы - антагонизм, агрессию и каннибализм; а также альтруизм, внутривидовой эндо- и экзопаразитизм. Внутривидовые отношения складывались в эволюции по мере развития вида как целостной системы. Все особи входящие в каждую популяцию вида обладают не только общим происхождением, но и так называемыми конгруэнциями - специфическими приспособлениями к совместной жизни (С.А. Северцов, 1951). Главным образом, конгруэнции охватывают морфофизиологические и этологические черты. Среди конгруэнций: разнообразные «сигналы» - запахи, песни, цвета, особенности поведения и особенности строения, обеспечивающие расселение вида и встречи разнополых особей. Формы внутривидовых отношений разнообразны. Соревнование, как и конкуренция возможны между особями в популяции, - за средства жизни или за самку (самца). Именно в этих отношениях проявляются индивидуальные качества организма, обеспечивающие борьбу за существование и определенную плотность популяции. Соревнование может проходить активно. В форме так называемой «драки». Однако, драка эта не всегда осуществляется через непосредственный контакт между организмами, чаще она предполагает угрожающий вид у «хозяина» территории, громкое пение или просто метки, - перед которыми «противник» отступает. Соревнование может быть и в виде пассивной борьбы, которая приводит к появлению особых адаптивных черт в строении, обеспечивающих выгоду их носителям. Например, распределение надземных частей растений на разной высоте, как и корней на разной глубине, - в загущенных посевах. Агрессия — это форма связи, характеризующаяся истреблением особей своего вида. Каннибализм - пожирание особей своего вида. Так, каннибализм представлен у лососевых. Взрослые рыбы для икрометания заходят в реки, где они в верховьях выметывают икру. Там же обессиленные рыбы гибнут. Поскольку все это происходит поздно осенью, то трупы рыб остаются там же в верховьях, и при понижении температуры вмерзают в лед. Весной трупы рыб оттаивают. Параллельно с этим процессом идет развитие молоди лососевых, которая поедает трупы родителей. У гуппи, трески, налима, наоборот - взрослые рыбы способны поедать собственную молодь. Такое встречается и у мышевидных грызунов. И даже в домашних условиях, у джунгарских хомячков каннибализм не редкость. Каннибализм имеется у муравьев, хищных личинок комаров, у жуков кокцинеллид и других беспозвоночных, а также у позвоночных - крыс, медведей и человека. Внутривидовой эктопаразитизм особенно ярко выражен у глубоководной рыбы - удильщика. Самка, имеющая размеры до 10 см, постоянно носит на себе присосавшегося самца (1,5-2 см), который прикрепляется к ней в стадии молоди либо на лоб, либо к брюшку или к жаберной крышке. Кожа самца срастается с кожей самки, происходит даже некоторое сращение кровеносной системы обоих организмов. Самец передвигается и живет за счет самки - у него редуцируются зубы и частично кишечник, зато хорошо развиваются кровеносная, дыхательная, выделительная и особенно половая системы. Внутривидовой эндопаразитизм наблюдается у бонелии - кольчатого червя, живущего в Средиземном море. Самец паразитирует на стенках нефридиев, по которым проходят выводимые наружу яйца. Еще на стадии личинки самец попадает в рот к самке, затем в пищевод и далее диффундируя через ткани, попадает в нефридии, где и остается жить (приведено по И.Н. Пономаревой, 1994). Альтруизм свойственен млекопитающим, как правило, дельфинам и приматам. Его также можно встретить у собачьих и некоторых кошачьих. Главным образом альтруистическое поведение проявляется в заботе о потомстве, в случае гибели непосредственных родителей малышей. Тогда взрослые самки, или сестринские особи выхаживают сирот. Дележка добычи и защита слабого от врагов — это тоже проявление альтруизма. Межвидовые отношения складываются из взаимополезных отношений; полезно-нейтральных; полезно-вредных и взаимовредных. Взаимополезные отношения можно, в свою очередь, подразделить на: симбиоз (взаимосвязь в виде сожительства с обоюдной пользой, но с элементами паразитизма); мутуализм (взаимосвязь с обоюдной пользой, но без элементов паразитирования); протокооперацию (взаимосвязь полезная для обоих компонентов, но не обязательно присутствующая в жизненном цикле). Полезно-нейтральные отношения включают комменсализм (взаимосвязь, при которой один из компонентов получает какое-либо преимущество, не принося при этом заметного вреда другому). Комменсализм можно подразделить на синойкию (квартирантство) и трофобиоз (нахлебничество). Примером синойкии являются отношения кораллов и тропических рыбок; поселение рептилий в норах грызунов; взаимоотношения эпифитов и древесных растений, на которых они поселяются. Примерами трофобиоза можно считать отношения акул и рыб прилипал, львов и гиен, доедающих добычу хищников; питание растений через сросшуюся корневую систему. Некоторые экологи выделяют еще одну форму комменсализма - сотрапезничество, которое выражается в способах добывания пищи. Сотрапезничеством считают взаимоотношения копытных и сурков; сапрофитов, перерабатывающих растительный опад и т.п. Полезно-вредные отношения — это хищничество, паразитизм, полупаразитизм и аменсализм. Хищничество — это взаимоотношения, при которых один компонент поедает другого (волк - заяц; лиса - мышь; ястреб - перепелка). Паразитизм - взаимоотношения, при которых организм одного вида живет за счет питательных веществ другого вида. Паразитизм может быть факультативный и облигатный, внутренний (эндо-) и наружный (экзопаразитизм). Факультативные паразиты, какую-то часть жизненного цикла могут жить обособленно от «хозяина» во внешней среде. Паразитами является большинство представителей типов Плоских, Круглых и Кольчатых Червей, а также патогенные грибы, бактерии и вирусы. Примерами паразитических отношений у растений можно назвать отношения ольхи и бошнякии; винограда и раффлезии; ели и подъельника (сем. Вересковые). Поупаразитизм - взаимосвязь, при которой один организм живет частично за счет органических веществ другого, но параллельно и сам может производить органические вещества. Например, эвкалипт и омела; иван-да-марья и травянистые многолетники смешанных лесов. Полупаразитизм возможен только у представителей царства Растений. Аменсализм - взаимосвязь, полезная для одного вида, но подавляющая жизнедеятельность другого. Иногда подавление может осуществляться косвенным путем, например через выделяемые одним видом фитонциды (например хризантемой). Последние, губительны для стафилококка. В лесу растения первого древесного яруса, например, ель и пихта, могут подавлять развитие травяно-кустарничкового яруса, испытывающего недостаток освещения. Взаимовредные отношения подразделяются на конкуренцию и антагонизм. Конкуренция — взаимоотношения, возникающие между видами со сходными потребностями в пище, пространстве и прочих жизненных условиях. Например, василек и рожь, лиса и енотовидная собака. Конкуренция может быть прямая (активная) и косвенная (пассивная). Косвенная конкуренция проявляется через потребление ресурсов среды необходимых обоим видам. Антагонизм — взаимосвязь, при которой присутствие одного вида исключает пребывание другого. Например, грибы и бактерии. Антропогенные факторы — это факторы среды, обусловленные прямым или косвенным воздействием на нее человека. Антропогенные факторы могут быть связаны с влиянием человека на среду, как биологического вида, либо его воздействием на организмы вследствии социокультурной и промышленной деятельности, — это так называемое плановое влияние человека и общества. Особенно сильно подобное влияние на среду проявляется в урбоэкосистемах. Влияние человека на среду может быть непредвиденным. Как правило, такое влияние обуславливается авариями на производстве или на транспорте. Экологические факторы можно классифицировать в зависимости от особенностей их воздействия на организм: прямые и косвенные; в зависимости от регулярности их воздействия - периодические и непериодические; в зависимости от тех последствий, которые они оказывают на организм: ограничивающие, раздражительные, модификационные. В комплексном влиянии на организмы факторы неравнозначны. Их также можно подразделить на: ведущие (те, без которых организм не в силах существовать), фоновые (сопутствующие) и лимитирующие (те, которые сильно отклоняются от нормы, - иначе их можно назвать ограничивающими факторами).