Экология организмов

Название науки экологии произошло от греческого сочетания слов, обозначающих учение о жилище, и представляет собой естественный раздел биологии, который изучает вопросы взаимодействия живых организмов – как между собой, так и со пространством обитания, а также о функционировании и структуре биосистем самых разнообразных уровней, начиная от популяции и заканчивая целыми экосистемами.

Эта дисциплина изучает законы, существующие и работающие в живой природе, благодаря которым происходит регулирование всей ее деятельности на самых разнообразных уровнях.

Экология организмов как наука

Экология организмов как наука была сформирована только в начале позапрошлого века, и тогда ею было обозначено основное задание этой дисциплины как исследование закономерностей воздействия на любой живой организм условий обитания.

На сегодняшний день дисциплина экология имеет огромное число ответвлений, которые направлены на исследование конкретных отдельных элементов природных комплексов и системы в целом.

Общая дисциплина экология разделяется на большое количество разделов, среди которых можно выделит следующие наиболее важные:

• Аутэкология;
• Демэкология;
• Синеэкология;
• Экология биосферы.

Но для экологии организмов решающее значение имеют лишь два раздела, которые изучают отношения организмов и групп организмов с окружающим пространством, т.е. те разделы, которые непосредственно уделяют внимание вопросам экологии организмов.

К этим разделам относятся:

• Демэкология, или отрасль, которая занимается исследованием популяции, или группы живых организмов и вопросами их взаимодействия внутри самой популяций и в отношения с другими популяциями;
• Аутэкология, или раздел, которые является общим и изучает отдельно взятый живой организм, его классификацию и функционирование, а также реакции, последующие за изменениями условий обитания.

Экология организмов утверждает, что живой организм вне зависимости от его вида (даже те, которые характеризуются прикрепленным способом существования) имеет естественные способности к размножению и распределению по всей площади планеты и ее поверхности.

Ведь даже прикрепленный организм отличается наличием в развитии фазы, при которой он способен передвигаться со значительной активностью на серьезные расстояния: начиная от семян и заканчивая фазой личинки.

Но необходимо подчеркнуть, что живые организмы распространяются не беспорядочно, а отличаются тенденциями к абсолютно определенному, зональному распространению, т.е., проще говоря, к формированию ареалов существования.

Ученые, которые занимаются аутэкологией, отмечают, что причиной таких действий, является помехи для распространения живых организмов со стороны климатических условий: начиная от температурного, водного режима до светового. Помимо этого, свою роль играет и наличие географических преград в виде гор, вод, и пустынь.

Процессы адаптации, которые можно наблюдать у живых организмов, почти всегда отличаются относительных характеров, т.е. выживает только часть популяции, а те виды, которые выжили в образовавшихся условиях, подвергаются жесткому воздействию окружающего пространства, подпадая под формы естественного отбора.

Взаимодействие организмов

Направление аутэкология в своих научных изысканиях уделяет пристальное внимание такому серьезному правилу, как взаимовозмещения экологических факторов.

Этот закон подтверждает возможность для малой интенсивности воздействия (если говорить об отдельных условиях природного окружения) частично возмещаться за счет других факторов, имеющих сходные качества.

К примеру, в воде из пруда-охладителя на атомном реакторе большое количество стронция, и именно его начинают применять моллюски, живущие там, вместо кальция в качестве материала для постройки раковин.

А поскольку аутэкологию можно назвать обширным направлением, в сферу ее исследования входит и изучение моментов взаимовозмещения. К примеру, растения часто компенсируют низкий уровень освещенности высоким показателем углекислоты в пространстве.

Влияние экологии на организм

На сегодняшний день науке известны несколько миллионов видов живых организмов, которые обитают на нашей планете, и, естественно, имеет место постоянный процесс взаимодействия этих организмов как между собой, так и с окружающей средой (в основном неживой), благодаря чему создается довольно сложноорганизованная и вполне устойчивая система, сформированная в процессе эволюции и длительного развития.

Большое значение в изучении данной дисциплины имеет понятие среды обитания, куда принято относить зону природы, с которой организм коммуницирует и которая его окружает.

Название экологических факторов получили отдельные компоненты окружающего пространства, и особые его свойства, которые способны влиять на живые организмы.

Подобные факторы довольно многообразны, что обусловлено разнообразием их природы и большим количество особенностей, характерных для их действия на тела.

Экологические факторы принято разделять на несколько типов:

• Абиотические, т.е. относящиеся к компонентам неживой природы, способным воздействовать на живые организмы: речь идет о температурных факторах, давлении, влажности, рельефе и т.д.;
• Биотические, т.е. относящиеся к компонентам живой природы и формирующие формы воздействия живых тел между собой, что обусловлено влиянием любого организма (прямо или косвенно) на другие организмы своего вида или даже любого другого вида. Такие процессы могут быть связаны с конкуренцией или симбиотическими отношениями.

Ученые установили, что успешные формы сочетания факторов этих двух видов и устанавливает порядок распространение видов живых организмов по территории планеты; это означает, что определенный биологических вид организмов может существовать только в тех местах, где наличествуют все необходимые для его жизни условия.

• Антропогенные, т.е. относящиеся к компонентам форм деятельности людей, которые способны привести к изменениям в окружающей среде как среды обитания других организмов (строительство дорог, вырубка лесов, загрязнение биосферы).

Человек хоть и относится к биологическому виду, и его действия характеризуются под определения биотического воздействия, но антропогенное влияние представители науки все же выделяют в отдельную группу, потому что не один другой вид на Земле не способен на такое сильнейшее воздействие на окружающую среду. И интересно, что степень такого влияния человека с каждым днем только стремительно возрастает.

При этом, если влияния какого-либо экологического фактора изменяется и оказывается значительно выше (или ниже) привычных стандартных значений для данного окружающего пространства, и конкретном местообитании, то такой фактор автоматически окажет негативное воздействие на все живые организмы – причем как прямо, так и косвенно.

Важно, что многообразие организмов обусловлено большим количеством природных условий, имеющих место на планете. Условия пространства обитания, т.е. совокупности явлений живой и неживой природы, довольно изменчивы. Внешняя среда в любом случае оказывает воздействие (косвенное или непосредственное) на конкретные организмы, их виды и системы, и подобное влияние и получило название экологических факторов.

Правила экологической индивидуальности

Все закономерности, которыми характеризуется все живое, отмечаются адаптивным значением. Это связано с тем, что любая система организмов вынуждена приспосабливаться к переменам в условиях существования.

И подобные перемены характеризуются различными временными интервалами: начиная от эволюционных показателей и заканчивая сиюминутными.

Каждый организм по-разному адаптируется в условиях постоянных изменений среды обитания, что выражается в правиле, или законе экологической индивидуальности.

В соответствии с правилом индивидуальности в экологии, каждый вид живых организмов (от растения до животных) отличается специфичностью своими экологических возможностей для адаптации. Поскольку не существует двух идентичных видов в этом плане, даже у подобных касательно способов приспособления видов можно обнаружить существенные различия относительно отдельных экологических факторов.

Подобные адаптивные способности к приспособлению имеют строго индивидуальные характеристики, и поэтому даже особи разных видов, оказавшиеся в абсолютно одинаковых условиях, отличаются различными возможностями приспособления.

Ярчайшим примером могут послужить два подобных вида: крот (грызун) и слепыш (грызун): так, крот роет землю лапами, а слепыш с этой целью применяет резцы. Если говорить об аутэкологии, то в ней широко известен феномен абсолютно неравнозначной адаптации к различным факторам абиотического типа касательно одного живого организма. Так, лишайники, или пионеры жизни, которые известны своей невероятной жизнеспособностью и умением приспосабливаться к самым необычным условиям обитания, имеют свои проблемы в моменте приспособления, поскольку они совершенно не способны существовать в среде, отмеченной высоким уровнем загрязнения атмосферы.

Исходя из этого адаптация проявляется только в ограниченных пределах жизни организма, и такие пределы вполне объясняются экологическими законами. Поскольку не существует биоэкологически идентичных особей и видов, то и их распространение является сугубо индивидуальным моментом, и совершенно зависит от индивидуальных показателей реакции на имеющие место перемены условий существования.

Закон Оптимума

Законом Оптимума принято называть экологический принцип, в основе которого лежит утверждение, что каждый из экологических факторов отличается определенными пределами конкретного положительного воздействия на организмы.

Все виды живых организмов стремятся к существованию в благоприятных условиях внешнего пространства. Однако любой из факторов среды характеризуется зоной угнетения, т.е. пространством, в котором организм будет ощущать себя некомфортно. Интересно, что имеется и верхний, и нижний показатель выносливости – и в случае, когда организм переступает любой из этих пределов, он просто перестает существовать.

Понятно, что экологические факторы не действуют поодиночке, они работают в системе и способны регулировать воздействие друг друга, смещая интервал оптимального значения. Так, растения более спокойно сможет пережить низкую температуру, если и влажность будет невысокой.

Результаты влияния переменного фактора напрямую зависит от силы проявления, т.е. дозировки воздействия: понятно, что положительно воздействовать на организм в конкретных границах, а вот изменение этих границ в любом направлении (как недостаток, так и избыток) скажется отрицательно.

Такой экологический закон отличается универсальностью, т.е. он устанавливает границы воздействия, в которых вид способен существовать, и определяет уровень изменчивость таких границ. Живые организмы и их виды существенно различаются по переносимости изменчивости.

Причем в науке принято разделять два варианта, отличающихся по крайности:

• Узкая специализация, или стенобионты, при которой критические границы воздействия существенно приближены: подобные живые организмы существуют только в достаточно постоянных условиях (к примеру, некоторые растения могут вянуть, если в воздухе отсутствуют водяные пары);
• Широкая специализация, или эврибионты, при которой имеют место широкие границы расположения критических точек.

Видео об экологии