Factores ambientales negativos. Factores ambientales ambientales

El medio ambiente es una especie de complejo de condiciones que rodean a un organismo vivo que lo afectan, puede ser una combinación de fenómenos, cuerpos materiales, energías. Un factor ambiental es un factor ambiental al que los organismos tienen que adaptarse. Esto puede ser una disminución o aumento de la temperatura, humedad o sequía, radiación de fondo, actividades humanas, competencia entre animales, etc. El término "hábitat" significa esencialmente una parte de la naturaleza en la que viven los organismos, entre lo que les afecta la influencia directa o indirecta. . Estos son los factores, porque afectan al sujeto de una forma u otra. El medio ambiente cambia constantemente, sus componentes son diversos, por lo que los animales, las plantas e incluso las personas tienen que adaptarse constantemente, adaptarse a las nuevas condiciones para poder sobrevivir y reproducirse de alguna manera.

Clasificación de los factores ambientales

Los organismos vivos pueden estar sujetos a efectos tanto naturales como artificiales. Hay varios tipos de clasificaciones, pero los más comunes son tipos de factores ambientales como abióticos, bióticos y antropogénicos. Todos los organismos vivos se ven afectados de una forma u otra por los fenómenos y componentes de la naturaleza inanimada. Estos son factores abióticos que afectan la vida de los humanos, las plantas y los animales. Estos, a su vez, se dividen en edáficos, climáticos, químicos, hidrográficos, pirogénicos, orográficos.

El régimen de luz, la humedad, la temperatura, la presión atmosférica y la precipitación, la radiación solar, el viento pueden atribuirse a factores climáticos. Los edáficos afectan a los organismos vivos a través de la temperatura, el aire y su composición química y estructura mecánica, el nivel freático, la acidez. Los factores químicos son la composición salina del agua, la composición gaseosa de la atmósfera. Pirogénico - el efecto del fuego en el medio ambiente. Los organismos vivos se ven obligados a adaptarse al terreno, los cambios de elevación, así como a las características del agua, el contenido de sustancias orgánicas y minerales en ella.

El factor ambiental biótico es la relación de los organismos vivos, así como el impacto de su relación en el medio ambiente. La influencia puede ser tanto directa como indirecta. Por ejemplo, algunos organismos pueden influir en el microclima, cambiar, etc. Los factores bióticos se dividen en cuatro tipos: fitogénicos (las plantas afectan el medio ambiente y entre sí), zoogénicos (los animales afectan el medio ambiente y entre sí), micógenos (los hongos tienen un impacto) y microbiogénico (los microorganismos están en el centro de los acontecimientos).

El factor ambiental antropogénico es un cambio en las condiciones de vida de los organismos en relación con las actividades humanas. Las acciones pueden ser tanto conscientes como inconscientes. Sin embargo, conducen a cambios irreversibles en la naturaleza. El hombre destruye la capa del suelo, contamina la atmósfera y el agua con sustancias nocivas, viola los paisajes naturales. Los factores antropogénicos se pueden dividir en cuatro subgrupos principales: biológicos, químicos, sociales y físicos. Todos ellos, en un grado u otro, afectan a animales, plantas, microorganismos, contribuyen al surgimiento de nuevas especies y borran las antiguas de la faz de la tierra.

El impacto químico de los factores ambientales en los organismos afecta principalmente negativamente al medio ambiente. Para lograr buenas cosechas, las personas usan fertilizantes minerales, matan plagas con venenos, contaminando así el suelo y el agua. También habría que añadir aquí los residuos industriales y de transporte. Los factores físicos incluyen el movimiento en aviones, trenes, automóviles, el uso de la energía nuclear, el impacto en los organismos de la vibración y el ruido. No te olvides de la relación de las personas, la vida en sociedad. Los factores biológicos incluyen organismos para los cuales una persona es una fuente de alimento o hábitat, los alimentos también deben incluirse aquí.

Condiciones ambientales

Dependiendo de sus características y fortalezas, diferentes organismos reaccionan de manera diferente a los factores abióticos. Las condiciones ambientales cambian con el tiempo y, por supuesto, cambian las reglas para la supervivencia, desarrollo y reproducción de microbios, animales, hongos. Por ejemplo, la vida de las plantas verdes en el fondo de un embalse está limitada por la cantidad de luz que puede penetrar a través de la columna de agua. El número de animales está limitado por la abundancia de oxígeno. La temperatura tiene un gran impacto en los organismos vivos, ya que su disminución o aumento afecta el desarrollo y la reproducción. Durante la edad de hielo, no solo se extinguieron los mamuts y los dinosaurios, sino también muchos otros animales, aves y plantas, cambiando así el medio ambiente. La humedad, la temperatura y la luz son los principales factores que determinan las condiciones para la existencia de los organismos.

Luz

El sol da vida a muchas plantas, no es tan importante para los animales como para los representantes de la flora, pero aún así no pueden prescindir de él. La iluminación natural es una fuente natural de energía. Muchas plantas se dividen en amantes de la luz y tolerantes a la sombra. Diferentes tipos de animales muestran una reacción negativa o positiva a la luz. Pero el sol tiene la influencia más importante en el cambio de día y noche, porque diferentes representantes de la fauna llevan un estilo de vida exclusivamente nocturno o diurno. El efecto de los factores ambientales en los organismos es difícil de sobreestimar, pero si hablamos de animales, entonces la iluminación no los afecta directamente, solo señala la necesidad de reestructurar los procesos que ocurren en el cuerpo, debido a que los seres vivos responden a cambios en Condiciones externas.

Humedad

La dependencia del agua en todos los seres vivos es muy grande, pues es necesaria para su normal funcionamiento. La mayoría de los organismos no pueden vivir en el aire seco, tarde o temprano mueren. La cantidad de precipitación que cae durante un período específico caracteriza la humedad del área. Los líquenes atrapan el vapor de agua del aire, las plantas se alimentan de las raíces, los animales beben agua, los insectos, los anfibios pueden absorberlo a través del tegumento del cuerpo. Hay criaturas que obtienen líquido a través de los alimentos o mediante la oxidación de las grasas. Tanto las plantas como los animales tienen muchas adaptaciones que les permiten desperdiciar el agua más lentamente, para ahorrarla.

La temperatura

Cada organismo tiene su propio rango de temperatura. Si va más allá, subiendo o bajando, simplemente puede morir. La influencia de los factores ambientales en las plantas, los animales y los seres humanos puede ser tanto positiva como negativa. Dentro del rango de temperatura, el organismo se desarrolla normalmente, pero tan pronto como la temperatura se acerca a los límites inferior o superior, los procesos de vida se ralentizan y luego se detienen por completo, lo que conduce a la muerte de la criatura. Alguien necesita frío, alguien necesita calor y alguien puede vivir en diferentes condiciones ambientales. Por ejemplo, las bacterias, los líquenes soportan una amplia gama de temperaturas, los tigres se sienten bien en los trópicos y en Siberia. Pero la mayoría de los organismos sobreviven solo dentro de estrechos límites de temperatura. Por ejemplo, los corales crecen en agua a 21°C. Bajar la temperatura o sobrecalentarse es mortal para ellos.

En las regiones tropicales, las fluctuaciones climáticas son casi imperceptibles, lo que no se puede decir de la zona templada. Los organismos se ven obligados a adaptarse al cambio de estaciones, muchos realizan largas migraciones con la llegada del invierno y las plantas mueren por completo. En condiciones de temperatura desfavorables, algunas criaturas hibernan para esperar un período inoportuno para ellas. Estos son solo los principales factores ambientales, la presión atmosférica, el viento y la altitud también afectan a los organismos.

El impacto de los factores ambientales en un organismo vivo.

El hábitat tiene un impacto significativo en el desarrollo y reproducción de los seres vivos. Todos los grupos de factores ambientales suelen actuar en un complejo, y no uno a la vez. La fuerza de la influencia de uno depende de los otros. Por ejemplo, la iluminación no se puede reemplazar con dióxido de carbono, pero al cambiar la temperatura, es muy posible detener la fotosíntesis de las plantas. Todos los factores afectan a los organismos de una forma u otra de manera diferente. El protagonismo puede cambiar según la temporada. Por ejemplo, en primavera, la temperatura es importante para muchas plantas, la humedad del suelo durante la floración y la humedad del aire y los nutrientes cuando están maduros. También hay un exceso o una deficiencia que está cerca de los límites de la resistencia del organismo. Su acción se manifiesta incluso cuando los seres vivos se encuentran en un ambiente favorable.

La influencia de los factores ambientales en las plantas.

Para cada representante de la flora, se considera que el medio ambiente es la naturaleza circundante. Es ella quien crea todos los factores ambientales necesarios. El hábitat proporciona a la planta la humedad necesaria del suelo y del aire, la iluminación, la temperatura, el viento y la cantidad óptima de nutrientes en el suelo. Un nivel normal de factores ambientales permite que los organismos crezcan, se desarrollen y reproduzcan normalmente. Algunas condiciones pueden afectar negativamente a las plantas. Por ejemplo, si planta un cultivo en un campo agotado que no tiene suficientes nutrientes en el suelo, crecerá muy débil o no crecerá en absoluto. Tal factor puede llamarse factor limitante. Pero aún así, la mayoría de las plantas se adaptan a las condiciones de vida.

Los representantes de la flora que crece en el desierto se adaptan a las condiciones con la ayuda de una forma especial. Suelen tener raíces muy largas y poderosas, que pueden llegar a 30 m de profundidad en el suelo, también es posible un sistema de raíces superficiales, lo que le permite recoger la humedad durante las lluvias cortas. Los árboles y arbustos almacenan agua en troncos (a menudo deformados), hojas, ramas. Algunos habitantes del desierto pueden esperar varios meses para obtener la humedad que da vida, mientras que otros deleitan la vista solo por unos pocos días. Por ejemplo, las efímeras esparcen semillas que germinan solo después de la lluvia, luego el desierto florece temprano en la mañana y ya al mediodía las flores se marchitan.

La influencia de los factores ambientales en las plantas también se ve afectada en condiciones de frío. La tundra tiene un clima muy duro, el verano es corto, no se le puede llamar cálido, pero las heladas duran de 8 a 10 meses. La capa de nieve es insignificante y el viento expone completamente las plantas. Los representantes de la flora suelen tener un sistema de raíces superficiales, una piel gruesa de hojas con una capa cerosa. Las plantas acumulan el suministro necesario de nutrientes durante el período en que dura.Los árboles de tundra producen semillas que germinan solo una vez cada 100 años durante el período de condiciones más favorables. Pero los líquenes y los musgos se han adaptado para reproducirse vegetativamente.

Las plantas les permiten desarrollarse en una variedad de condiciones. Los representantes de la flora dependen de la humedad, la temperatura, pero sobre todo necesitan la luz solar. Cambia su estructura interna, apariencia. Por ejemplo, una cantidad suficiente de luz permite que los árboles crezcan una copa lujosa, pero los arbustos y las flores que han crecido a la sombra parecen oprimidos y débiles.

La ecología y el hombre muy a menudo siguen caminos diferentes. Las actividades humanas son perjudiciales para el medio ambiente. El trabajo de las empresas industriales, los incendios forestales, el transporte, la contaminación del aire de las centrales eléctricas, las fábricas, el agua y el suelo con residuos de petróleo: todo esto afecta negativamente el crecimiento, el desarrollo y la reproducción de las plantas. En los últimos años, muchas especies de flora se han incluido en el Libro Rojo, muchas se han extinguido por completo.

La influencia de los factores ambientales en los humanos.

Incluso hace solo dos siglos, las personas eran mucho más sanas y físicamente más fuertes de lo que son hoy. La actividad laboral complica constantemente la relación entre el hombre y la naturaleza, pero hasta cierto punto lograron llevarse bien. Esto se logró debido al sincronismo de la forma de vida de las personas con los regímenes naturales. Cada temporada tenía su propio estado de ánimo de trabajo. Por ejemplo, en primavera, los campesinos araban la tierra, sembraban cereales y otros cultivos. En verano se ocupaban de los cultivos, pastaban el ganado, en otoño recogían las cosechas, en invierno hacían las tareas del hogar y descansaban. La cultura de la salud era un elemento importante de la cultura general del hombre, la conciencia del individuo cambiaba bajo la influencia de las condiciones naturales.

Todo cambió drásticamente en el siglo XX, durante el período de un gran salto en el desarrollo de la tecnología y la ciencia. Por supuesto, incluso antes de eso, la actividad humana dañó significativamente la naturaleza, pero aquí se rompieron todos los récords de impacto negativo en el medio ambiente. La clasificación de los factores ambientales le permite determinar qué personas influyen en mayor medida y qué, en menor medida. La humanidad vive en un modo de ciclo de producción, y esto no puede sino afectar el estado de salud. No hay periodicidad, las personas hacen el mismo trabajo durante todo el año, descansan poco, tienen prisa constantemente en algún lugar. Por supuesto, las condiciones de trabajo y de vida han mejorado, pero las consecuencias de tal comodidad son muy desfavorables.

Hoy en día, el agua, el suelo, el aire están contaminados, destruyendo plantas y cayendo animales, dañando estructuras y estructuras. El adelgazamiento de la capa de ozono tampoco puede dejar de asustar las consecuencias. Todo esto conduce a cambios genéticos, mutaciones, la salud de las personas se deteriora cada año, el número de pacientes con enfermedades incurables crece inexorablemente. Una persona está influenciada en gran medida por factores ambientales, la biología estudia este efecto. Anteriormente la gente podía morir de frío, calor, hambre, sed, en nuestro tiempo, la humanidad “cava su propia tumba”. Terremotos, tsunamis, inundaciones, incendios: todos estos fenómenos naturales cobran la vida de las personas, pero aún más personas se dañan a sí mismas. Nuestro planeta es como un barco que se dirige a las rocas a gran velocidad. Necesitamos parar antes de que sea demasiado tarde, corregir la situación, tratar de contaminar menos la atmósfera, acercarnos a la naturaleza.

Impacto humano en el medio ambiente.

Las personas se quejan de un cambio drástico en el medio ambiente, el deterioro de la salud y el bienestar general, pero al mismo tiempo rara vez se dan cuenta de que ellos mismos tienen la culpa de esto. Varios tipos de factores ambientales han cambiado a lo largo de los siglos, hubo períodos de calentamiento, enfriamiento, los mares se secaron, las islas quedaron bajo el agua. Por supuesto, la naturaleza obligó a una persona a adaptarse a las condiciones, pero no estableció límites rígidos para las personas, no actuó de manera espontánea y rápida. Con el desarrollo de la tecnología y la ciencia, todo ha cambiado significativamente. En un siglo, la humanidad ha contaminado tanto el planeta que los científicos se agarran la cabeza sin saber cómo cambiar la situación.

Todavía recordamos mamuts y dinosaurios que se extinguieron durante la edad de hielo debido a una fuerte ola de frío, y cuántas especies de animales y plantas han sido borradas de la faz de la tierra en los últimos 100 años, cuántas más están al borde. ¿de extinción? Las grandes ciudades están repletas de plantas y fábricas, los pesticidas se usan activamente en las aldeas, contaminando el suelo y el agua, en todas partes hay saturación de transporte. Prácticamente no quedan lugares en el planeta que puedan presumir de aire limpio, tierra y agua no contaminadas. Deforestación, incendios interminables, que pueden ser causados ​​​​no solo por un calor anormal, sino también por la actividad humana, la contaminación de los cuerpos de agua con productos derivados del petróleo, las emisiones nocivas en la atmósfera: todo esto afecta negativamente el desarrollo y la reproducción de los organismos vivos y no mejora. la salud de las personas de ninguna manera.

“O una persona reducirá la cantidad de humo en el aire, o el humo reducirá el número de personas en la Tierra”, son las palabras de L. Baton. De hecho, la imagen del futuro parece deprimente. Las mejores mentes de la humanidad luchan por cómo reducir la escala de la contaminación, se crean programas, se inventan diversos filtros de limpieza, se buscan alternativas para aquellos objetos que hoy en día más contaminan la naturaleza.

Maneras de resolver los problemas ambientales.

La ecología y el hombre de hoy no pueden llegar a un consenso. Todos los gobiernos y deben trabajar juntos para resolver los problemas existentes. Se debe hacer todo lo posible para transferir la producción a ciclos cerrados sin desperdicios, en el camino hacia esto, se pueden usar tecnologías de ahorro de energía y materiales. La gestión de la naturaleza debe ser racional y tener en cuenta las peculiaridades de las regiones. El aumento de especies de criaturas que están al borde de la extinción requiere la expansión inmediata de las áreas protegidas. Bueno, y lo más importante, se debe educar a la población, además de la educación ambiental en general.

Los factores ecológicos son cualquier factor externo que tiene un impacto directo o indirecto en el número (abundancia) y distribución geográfica de los organismos.

Los factores ambientales son muy diversos tanto en su naturaleza como en su impacto sobre los organismos vivos. Convencionalmente, todos los factores ambientales generalmente se dividen en tres grandes grupos: abióticos, bióticos y antropogénicos.

Factores abióticos son factores de naturaleza inanimada.

Climático (luz solar, temperatura, humedad del aire) y local (relieve, propiedades del suelo, salinidad, corrientes, viento, radiación, etc.). Pueden ser directos e indirectos.

Factores antropogénicos- estas son aquellas formas de actividad humana que, al influir en el medio ambiente, cambian las condiciones de vida de los organismos vivos o afectan directamente a las especies individuales de plantas y animales. Uno de los factores antropogénicos más importantes es la contaminación.

condiciones ambientales.

Las condiciones ambientales, o condiciones ecológicas, se denominan factores ambientales abióticos que cambian en el tiempo y el espacio, a los que los organismos reaccionan de manera diferente según su fuerza. Las condiciones ambientales imponen ciertas restricciones a los organismos.

Los factores más importantes que determinan las condiciones para la existencia de organismos en casi todos los entornos vivos incluyen la temperatura, la humedad y la luz.

La temperatura.

Cualquier organismo puede vivir solo dentro de un cierto rango de temperatura: los individuos de la especie mueren a temperaturas demasiado altas o demasiado bajas. Los límites de resistencia térmica en diferentes organismos son diferentes. Hay especies que pueden tolerar fluctuaciones de temperatura en un amplio rango. Por ejemplo, los líquenes y muchas bacterias pueden vivir a temperaturas muy diferentes. Entre los animales, los animales de sangre caliente se caracterizan por el mayor rango de resistencia a la temperatura. El tigre, por ejemplo, tolera por igual tanto el frío siberiano como el calor de las regiones tropicales de la India o del archipiélago malayo. Pero también hay especies que solo pueden vivir dentro de límites de temperatura más o menos estrechos. En el medio ambiente aire-tierra, e incluso en muchas partes del medio ambiente acuático, la temperatura no se mantiene constante y puede variar mucho según la estación del año o la hora del día. En las áreas tropicales, las fluctuaciones anuales de temperatura pueden ser incluso menos notorias que las diarias. Por el contrario, en las regiones templadas, las temperaturas varían considerablemente en las distintas épocas del año. Los animales y las plantas se ven obligados a adaptarse a la desfavorable estación invernal, durante la cual una vida activa es difícil o simplemente imposible. En áreas tropicales, tales adaptaciones son menos pronunciadas. En un período frío con condiciones de temperatura desfavorables, parece producirse una pausa en la vida de muchos organismos: hibernación en los mamíferos, caída de hojas en las plantas, etc. Algunos animales realizan largas migraciones a lugares con un clima más adecuado.

Humedad.

El agua es parte integral de la gran mayoría de los seres vivos: es necesaria para su normal funcionamiento. Un organismo que se desarrolla normalmente pierde agua constantemente y, por lo tanto, no puede vivir en un aire absolutamente seco. Tarde o temprano, tales pérdidas pueden conducir a la muerte del organismo.

El indicador más simple y conveniente que caracteriza la humedad de un área en particular es la cantidad de precipitación que cae aquí durante un año u otro período de tiempo.

Las plantas extraen agua del suelo usando sus raíces. Los líquenes pueden capturar el vapor de agua del aire. Las plantas tienen una serie de adaptaciones que aseguran una pérdida mínima de agua. Todos los animales terrestres necesitan un suministro periódico para compensar la inevitable pérdida de agua por evaporación o excreción. Muchos animales beben agua; otros, como los anfibios, algunos insectos y ácaros, lo absorben a través de la tegumentación del cuerpo en estado líquido o vapor. La mayoría de los animales del desierto nunca beben. Cubren sus necesidades con el agua de los alimentos. Finalmente, hay animales que reciben agua de una manera aún más compleja: en el proceso de oxidación de grasas, por ejemplo, un camello. Los animales, como las plantas, tienen muchas adaptaciones para conservar el agua.

Luz.

Hay plantas amantes de la luz que pueden desarrollarse solo bajo los rayos del sol y plantas tolerantes a la sombra que pueden crecer bien bajo el dosel del bosque. Esto tiene una gran importancia práctica para la regeneración natural de la masa forestal: los brotes jóvenes de muchas especies de árboles pueden desarrollarse bajo la cubierta de grandes árboles. En muchos animales, las condiciones normales de luz se manifiestan en una reacción positiva o negativa a la luz. Los insectos nocturnos acuden en masa a la luz y las cucarachas se dispersan en busca de refugio, con solo encender una luz en una habitación oscura. El fotoperiodismo (el cambio de día y noche) tiene una gran importancia ecológica para muchos animales que son exclusivamente diurnos (la mayoría de los paseriformes) o exclusivamente nocturnos (muchos pequeños roedores, murciélagos). Los pequeños crustáceos que flotan en la columna de agua permanecen durante la noche en las aguas superficiales y durante el día se hunden en las profundidades, evitando la luz demasiado brillante.

La luz casi no tiene efecto directo sobre los animales. Sirve solo como una señal para la reestructuración de los procesos que ocurren en el cuerpo.

La luz, la humedad, la temperatura no agotan en absoluto el conjunto de condiciones ecológicas que determinan la vida y distribución de los organismos. Factores como el viento, la presión atmosférica, la altitud también son importantes. El viento tiene un efecto indirecto: al aumentar la evaporación, aumenta la sequedad. El viento fuerte ayuda a refrescarse. Esta acción es importante en lugares fríos, en las tierras altas o en las regiones polares.

factores antropogénicos. Los factores antropogénicos son muy diversos en su composición. El hombre influye en la naturaleza viva mediante la construcción de caminos, la construcción de ciudades, la agricultura, el bloqueo de ríos, etc. La actividad humana moderna se manifiesta cada vez más en la contaminación ambiental con subproductos, a menudo productos venenosos. En las áreas industriales, las concentraciones de contaminantes a veces alcanzan valores umbral, es decir, fatales para muchos organismos. Sin embargo, a pesar de todo, casi siempre habrá al menos unos pocos individuos de varias especies que puedan sobrevivir en tales condiciones. La razón es que en las poblaciones naturales, ocasionalmente se encuentran individuos resistentes. A medida que aumentan los niveles de contaminación, los individuos resistentes pueden ser los únicos sobrevivientes. Además, pueden convertirse en los fundadores de una población estable que hereda inmunidad a este tipo de contaminación. Por esta razón, la contaminación nos permite, por así decirlo, observar la evolución en acción. Sin embargo, no todas las poblaciones están dotadas de la capacidad de resistir la contaminación. Así, el efecto de cualquier contaminante es doble.

La ley del óptimo.

Muchos factores son tolerados por el cuerpo solo dentro de ciertos límites. El organismo muere si, por ejemplo, la temperatura del ambiente es demasiado baja o demasiado alta. En un ambiente donde la temperatura está cerca de estos valores extremos, los habitantes vivos son raros. Sin embargo, su número aumenta a medida que la temperatura se acerca al valor promedio, que es el mejor (óptimo) para esta especie. Y este patrón se puede trasladar a cualquier otro factor.

El rango de parámetros de los factores en los que el cuerpo se siente cómodo son óptimos. Los organismos con amplios límites de resistencia, por supuesto, tienen la posibilidad de una distribución más amplia. Sin embargo, amplios límites de resistencia en un factor no significan amplios límites en todos los factores. La planta puede tolerar grandes fluctuaciones de temperatura, pero tiene tolerancias estrechas al agua. Un animal como una trucha puede ser muy exigente en cuanto a temperatura, pero come una variedad de alimentos.

A veces, durante la vida de un individuo, su tolerancia (selectividad) puede cambiar. El cuerpo, al entrar en condiciones difíciles, después de un tiempo, por así decirlo, se acostumbra, se adapta a ellas. La consecuencia de esto es un cambio en el óptimo fisiológico, y el proceso se llama adaptación o aclimatación.

Ley del Mínimo fue formulado por el fundador de la ciencia de los fertilizantes minerales, Justus Liebig (1803-1873).

Yu. Liebig descubrió que el rendimiento de las plantas puede verse limitado por cualquiera de los principales nutrientes, si es que este elemento escasea. Se sabe que diferentes factores ambientales pueden interactuar, es decir, la falta de una sustancia puede conducir a la deficiencia de otras sustancias. Por lo tanto, en general, la ley del mínimo puede formularse de la siguiente manera: un elemento o factor ambiental que es en lo mínimo, en la mayor medida, limita (limita) la actividad vital del organismo.

A pesar de la complejidad de la relación entre los organismos y su entorno, no todos los factores tienen la misma importancia ecológica. Por ejemplo, el oxígeno es un factor de necesidad fisiológica para todos los animales, pero desde un punto de vista ecológico, se vuelve limitante solo en ciertos hábitats. Si los peces mueren en un río, lo primero que hay que medir es la concentración de oxígeno en el agua, ya que es muy variable, las reservas de oxígeno se agotan fácilmente y, a menudo, faltan. Si se observa la muerte de aves en la naturaleza, es necesario buscar otra razón, ya que el contenido de oxígeno en el aire es relativamente constante y suficiente desde el punto de vista de los requerimientos de los organismos terrestres.

Preguntas para el autoexamen:

Enumerar los principales ambientes de la vida.

¿Qué son las condiciones ambientales?

Describir las condiciones de vida de los organismos en el suelo, en los hábitats acuáticos y terrestres-aéreos.

¿Dar ejemplos de organismos que se adaptan a vivir en diferentes hábitats?

¿Cuáles son las adaptaciones de los organismos que utilizan a otros organismos como hábitat?

¿Qué efecto tiene la temperatura en los diferentes tipos de organismos?

¿Cómo obtienen los animales y las plantas el agua que necesitan?

¿Qué efecto tiene la luz sobre los organismos?

¿Cómo se manifiesta el efecto de los contaminantes sobre los organismos?

Justifica qué son los factores ambientales, ¿cómo afectan a los organismos vivos?

¿Cuáles son los factores limitantes?

¿Qué es la aclimatación y qué importancia tiene en la dispersión de los organismos?

¿Cómo se manifiestan las leyes de óptimo y mínimo?

Cualquier propiedad o componente del medio ambiente que afecta a los organismos se denomina factores medioambientales. La luz, el calor, la concentración de sales en el agua o el suelo, el viento, el granizo, los enemigos y los patógenos: todos estos son factores ambientales, cuya lista puede ser muy grande.

Entre ellos se distinguen abiótico relacionados con la naturaleza inanimada, y biótico asociado con la influencia de los organismos entre sí.

Los factores ambientales son extremadamente diversos, y cada especie, al experimentar su influencia, responde a ella de manera diferente. Sin embargo, existen algunas leyes generales que gobiernan las respuestas de los organismos a cualquier factor ambiental.

El principal de ellos - ley del óptimo. Refleja cómo los organismos vivos toleran diferentes puntos fuertes de los factores ambientales. La fuerza de cada uno de ellos está en constante cambio. Vivimos en un mundo con condiciones variables, y solo en ciertos lugares del planeta los valores de algunos factores son más o menos constantes (en las profundidades de las cuevas, en el fondo de los océanos).

La ley del óptimo se expresa en el hecho de que cualquier factor ambiental tiene ciertos límites de impacto positivo en los organismos vivos.

Al desviarse de estos límites, el signo del impacto cambia al contrario. Por ejemplo, los animales y las plantas no toleran el calor extremo ni el frío extremo; las temperaturas medias son óptimas. De la misma manera, tanto la sequía como las constantes lluvias intensas son igualmente desfavorables para el cultivo. La ley del óptimo indica la medida de cada factor para la viabilidad de los organismos. En el gráfico, se expresa como una curva simétrica que muestra cómo cambia la actividad vital de las especies con un aumento gradual en el impacto del factor (Fig. 13).

Figura 13. Esquema de la acción de los factores ambientales sobre los organismos vivos. 1,2 - puntos críticos
(haga clic en la imagen para agrandar la imagen)

En el centro bajo la curva - zona optima. A valores óptimos del factor, los organismos crecen, se alimentan y se multiplican activamente. Cuanto más se desvía el valor del factor hacia la derecha o hacia la izquierda, es decir, en la dirección de disminuir o aumentar la fuerza de acción, menos favorable es para los organismos. La curva que refleja la actividad vital desciende bruscamente a ambos lados del óptimo. Aquí hay dos zonas pesimistas. En la intersección de una curva con un eje horizontal, hay dos puntos críticos. Estos son los valores del factor que los organismos ya no pueden soportar, más allá del cual se produce la muerte. La distancia entre los puntos críticos muestra el grado de resistencia de los organismos a un cambio en el factor. Las condiciones cercanas a los puntos críticos son especialmente difíciles de sobrevivir. Tales condiciones se denominan extremo.

Si dibuja curvas para el óptimo de un factor, como la temperatura, para diferentes especies, entonces no coincidirán. Muchas veces lo que es óptimo para una especie es pesimista para otra, o incluso fuera de los puntos críticos. Los camellos y los jerbos no podían vivir en la tundra, y los renos y los lemmings no podían vivir en los cálidos desiertos del sur.

La diversidad ecológica de las especies también se manifiesta en la posición de los puntos críticos: en algunos están cerca, en otros están muy separados. Esto significa que varias especies pueden vivir solo en condiciones muy estables, con un ligero cambio en los factores ambientales, mientras que otras soportan amplias fluctuaciones. Por ejemplo, una planta delicada se marchita si el aire no está saturado con vapor de agua, y la hierba pluma tolera bien los cambios de humedad y no muere ni siquiera en la sequía.

Así, la ley del óptimo nos muestra que cada especie tiene su propia medida de la influencia de cada factor. Tanto una disminución como un aumento en la exposición más allá de esta medida conducen a la muerte de los organismos.

Para comprender la relación de las especies con el medio ambiente, es igualmente importante ley del factor limitante.

En la naturaleza, los organismos se ven afectados simultáneamente por todo un complejo de factores ambientales en diferentes combinaciones y con diferentes intensidades. No es fácil aislar el papel de cada uno de ellos. ¿Cuál significa más que el otro? Lo que sabemos sobre la ley del óptimo nos permite comprender que no existen factores totalmente positivos o negativos, importantes o secundarios, sino que todo depende de la fuerza de la influencia de cada uno.

La ley del factor limitante establece que el factor más significativo es el que más se desvía de los valores óptimos para el organismo.

De él depende la supervivencia de los individuos en este período particular. En otros períodos de tiempo, otros factores pueden volverse limitantes y, durante el curso de la vida, los organismos encuentran una variedad de restricciones en su actividad vital.

La práctica de la agricultura se enfrenta constantemente con las leyes del factor óptimo y limitante. Por ejemplo, el crecimiento y desarrollo del trigo y, en consecuencia, la cosecha se ve constantemente limitada por temperaturas críticas, por falta o exceso de humedad, por falta de fertilizantes minerales y, en ocasiones, por efectos catastróficos como granizo y tormentas. . Se necesita mucho esfuerzo y dinero para mantener las condiciones óptimas de los cultivos y, al mismo tiempo, en primer lugar, para compensar o mitigar el efecto de precisamente los factores limitantes.

Las condiciones del hábitat de varias especies son sorprendentemente diversas. Algunos de ellos, por ejemplo, algunos pequeños ácaros o insectos, pasan toda su vida dentro de la hoja de una planta, que para ellos es el mundo entero, otros dominan vastos y diversos espacios, como los renos, las ballenas en el océano, las aves migratorias. .

Dependiendo de dónde vivan los representantes de las diferentes especies, se ven afectados por diferentes conjuntos de factores ambientales. En nuestro planeta existen varios entornos básicos de vida, muy diferentes en las condiciones de existencia: agua, tierra-aire, suelo. Los propios organismos, en los que viven otros, también sirven como hábitats.

Ambiente de vida acuática. Todos los habitantes acuáticos, a pesar de las diferencias en el estilo de vida, deben adaptarse a las características principales de su entorno. Estas características están determinadas, en primer lugar, por las propiedades físicas del agua: su densidad, conductividad térmica y la capacidad de disolver sales y gases.

Densidad el agua determina su importante fuerza de flotación. Esto significa que el peso de los organismos se aligera en el agua y se hace posible llevar una vida permanente en la columna de agua sin hundirse hasta el fondo. Muchas especies, en su mayoría pequeñas, incapaces de nadar de forma rápida y activa, parecen flotar en el agua, estando en ella en estado de suspensión. La colección de estos pequeños habitantes acuáticos se llama plancton. La composición del plancton incluye algas microscópicas, pequeños crustáceos, huevos y larvas de peces, medusas y muchas otras especies. Los organismos planctónicos son arrastrados por las corrientes, incapaces de resistirlas. La presencia de plancton en el agua hace posible el tipo de nutrición por filtración, es decir, filtrar, con la ayuda de varios dispositivos, pequeños organismos y partículas de alimentos suspendidas en el agua. Se desarrolla tanto en animales de fondo nadadores como sedentarios, como lirios de mar, mejillones, ostras y otros. Un estilo de vida sedentario sería imposible para los habitantes acuáticos si no hubiera plancton y, a su vez, solo es posible en un ambiente con suficiente densidad.

La densidad del agua dificulta el movimiento activo en ella, por lo que los animales que nadan rápido, como peces, delfines, calamares, deben tener músculos fuertes y una forma aerodinámica del cuerpo. Debido a la alta densidad del agua, la presión aumenta fuertemente con la profundidad. Los habitantes de las profundidades marinas pueden soportar la presión, que es miles de veces mayor que en la superficie terrestre.

La luz penetra en el agua solo a poca profundidad, por lo que los organismos vegetales solo pueden existir en los horizontes superiores de la columna de agua. Incluso en los mares más limpios, la fotosíntesis es posible solo a profundidades de 100 a 200 m No hay plantas a grandes profundidades y los animales de aguas profundas viven en completa oscuridad.

Régimen de temperatura en los cuerpos de agua es más suave que en la tierra. Debido a la alta capacidad calorífica del agua, las fluctuaciones de temperatura en ella se suavizan y los habitantes acuáticos no enfrentan la necesidad de adaptarse a las heladas severas o al calor de cuarenta grados. Solo en las aguas termales la temperatura del agua puede acercarse al punto de ebullición.

Una de las dificultades de la vida de los habitantes acuáticos es cantidad limitada de oxígeno. Su solubilidad no es muy alta y, además, disminuye mucho cuando el agua se contamina o se calienta. Por lo tanto, en los embalses a veces hay se congela- muerte masiva de habitantes por falta de oxígeno, que se produce por diversas causas.

Composición de sal El medio ambiente también es muy importante para los organismos acuáticos. Las especies marinas no pueden vivir en aguas dulces, y las especies de agua dulce no pueden vivir en los mares debido al mal funcionamiento de las células.

Medio ambiente aire-tierra de la vida. Este entorno tiene un conjunto diferente de características. Generalmente es más complejo y diverso que el agua. Tiene mucho oxígeno, mucha luz, cambios de temperatura más bruscos en el tiempo y en el espacio, caídas de presión mucho más débiles y, a menudo, hay un déficit de humedad. Aunque muchas especies pueden volar, y las corrientes de aire transportan pequeños insectos, arañas, microorganismos, semillas y esporas de plantas, los organismos se alimentan y reproducen en la superficie de la tierra o de las plantas. En un medio de tan baja densidad como el aire, los organismos necesitan apoyo. Por lo tanto, los tejidos mecánicos se desarrollan en las plantas terrestres, y en los animales terrestres, el esqueleto interno o externo es más pronunciado que en los acuáticos. La baja densidad del aire hace que sea más fácil moverse en él.

M. S. Gilyarov (1912-1985), un destacado zoólogo, ecologista, académico, fundador de una extensa investigación sobre el mundo de los animales del suelo, el vuelo pasivo fue dominado por aproximadamente dos tercios de los habitantes de la tierra. La mayoría de ellos son insectos y pájaros.

El aire es un mal conductor del calor. Esto facilita la posibilidad de conservar el calor generado en el interior de los organismos y mantener una temperatura constante en los animales de sangre caliente. El mismo desarrollo de la sangre caliente se hizo posible en el ambiente terrestre. Los antepasados ​​de los mamíferos acuáticos modernos (ballenas, delfines, morsas, focas) alguna vez vivieron en la tierra.

Los habitantes de la tierra tienen adaptaciones muy diversas asociadas con el suministro de agua, especialmente en condiciones áridas. En las plantas, este es un poderoso sistema de raíces, una capa impermeable en la superficie de las hojas y los tallos, y la capacidad de regular la evaporación del agua a través de los estomas. En los animales, estas también son varias características de la estructura del cuerpo y el tegumento, pero, además, el comportamiento adecuado también contribuye a mantener el equilibrio hídrico. Pueden, por ejemplo, migrar a lugares de agua o evitar activamente condiciones particularmente secas. Algunos animales pueden vivir toda su vida a base de alimento seco, como los jerbos o la conocida polilla de la ropa. En este caso, el agua que necesita el organismo surge debido a la oxidación de los componentes de los alimentos.

En la vida de los organismos terrestres, muchos otros factores ambientales también juegan un papel importante, por ejemplo, la composición del aire, los vientos y la topografía de la superficie terrestre. El tiempo y el clima son de particular importancia. Los habitantes del medio ambiente tierra-aire deben adaptarse al clima de la parte de la Tierra donde viven, y soportar la variabilidad de las condiciones climáticas.

El suelo como medio de vida. El suelo es una capa delgada de la superficie terrestre, procesada por las actividades de los seres vivos. Las partículas sólidas están impregnadas en el suelo con poros y cavidades llenas en parte de agua y en parte de aire, por lo que los pequeños organismos acuáticos también pueden habitar el suelo. El volumen de pequeñas cavidades en el suelo es una característica muy importante del mismo. En suelos sueltos, puede ser de hasta el 70% y en suelos densos, alrededor del 20%. En estos poros y cavidades, o en la superficie de partículas sólidas, vive una gran variedad de criaturas microscópicas: bacterias, hongos, protozoos, gusanos redondos, artrópodos. Los animales más grandes hacen sus propios pasajes en el suelo. Todo el suelo está impregnado de raíces de plantas. La profundidad del suelo está determinada por la profundidad de penetración de las raíces y la actividad de los animales excavadores. No es más de 1,5-2 m.

El aire en las cavidades del suelo siempre está saturado con vapor de agua, y su composición está enriquecida con dióxido de carbono y empobrecida con oxígeno. De esta forma, las condiciones de vida en el suelo se asemejan a las de un medio acuático. Por otro lado, la proporción de agua y aire en los suelos cambia constantemente según las condiciones climáticas. Las fluctuaciones de temperatura son muy pronunciadas cerca de la superficie, pero se suavizan rápidamente con la profundidad.

La principal característica del entorno del suelo es el suministro constante de materia orgánica, principalmente debido a la muerte de las raíces de las plantas y la caída de las hojas. Es una valiosa fuente de energía para bacterias, hongos y muchos animales, por lo que el suelo es el ambiente más ocupado. Su mundo oculto es muy rico y diverso.

Por la aparición de diferentes especies de animales y plantas, uno puede entender no solo en qué entorno viven, sino también qué tipo de vida llevan en él.

Si tenemos un animal cuadrúpedo con músculos de los muslos muy desarrollados en las extremidades traseras y mucho más débiles en las extremidades anteriores, que también están acortadas, con un cuello relativamente corto y una cola larga, entonces podemos decir con confianza que es un saltador de tierra capaz de movimientos rápidos y maniobrables, habitante de espacios abiertos. Así es como se ven los famosos canguros australianos, los jerbos asiáticos del desierto, los saltadores africanos y muchos otros mamíferos saltarines, representantes de varias órdenes que viven en diferentes continentes. Viven en las estepas, praderas, sabanas, donde el movimiento rápido en el suelo es el principal medio de escape de los depredadores. La cola larga sirve como equilibrador durante los giros rápidos, de lo contrario los animales perderían el equilibrio.

Las caderas están fuertemente desarrolladas en las extremidades traseras y en los insectos saltadores: langostas, saltamontes, pulgas, escarabajos psílidos.

Un cuerpo compacto con cola corta y extremidades cortas, de las cuales las delanteras son muy poderosas y parecen una pala o un rastrillo, ojos ciegos, cuello corto y pelo corto, como recortado, nos dice que tenemos un animal excavando bajo tierra. huecos y galerías. Este puede ser un topo del bosque, una rata topo de la estepa, un topo marsupial australiano y muchos otros mamíferos que llevan un estilo de vida similar.

Insectos excavadores: los osos también tienen un cuerpo compacto y rechoncho y poderosas extremidades anteriores, similares a un cubo de excavadora reducido. En apariencia, se asemejan a un pequeño lunar.

Todas las especies voladoras han desarrollado planos anchos: alas en pájaros, murciélagos, insectos o pliegues de piel enderezados a los lados del cuerpo, como en las ardillas o lagartos voladores que se deslizan.

Los organismos que se asientan por vuelo pasivo, con corrientes de aire, se caracterizan por tener tamaños pequeños y formas muy diversas. Sin embargo, todos tienen una cosa en común: un fuerte desarrollo de la superficie en comparación con el peso corporal. Esto se logra de diferentes maneras: debido a pelos largos, cerdas, diversas excrecencias del cuerpo, su alargamiento o aplanamiento y aligeramiento de la gravedad específica. Así se ven los pequeños insectos y los frutos voladores de las plantas.

La similitud externa que ocurre en representantes de diferentes grupos y especies no relacionados como resultado de un estilo de vida similar se llama convergencia.

Afecta principalmente a los órganos que interactúan directamente con el entorno externo y es mucho menos pronunciado en la estructura de los sistemas internos: los sistemas digestivo, excretor y nervioso.

La forma de una planta determina las características de su relación con el medio exterior, por ejemplo, la forma en que soporta la estación fría. Los árboles y los arbustos altos tienen las ramas más altas.

La forma de una enredadera, con un tronco débil que se envuelve alrededor de otras plantas, puede ser tanto en especies leñosas como herbáceas. Estos incluyen uvas, lúpulo, dodder de pradera, enredaderas tropicales. Envolviendo los troncos y tallos de las especies erguidas, las plantas parecidas a lianas llevan sus hojas y flores a la luz.

En condiciones climáticas similares en diferentes continentes, surge una apariencia externa similar de la vegetación, que consiste en varias especies, a menudo sin ninguna relación.

La forma externa, que refleja la forma de interacción con el medio ambiente, se denomina forma de vida de la especie. Diferentes especies pueden tener una forma de vida similar. si llevan un estilo de vida cercano.

La forma de vida se desarrolla durante la evolución secular de las especies. Aquellas especies que se desarrollan con metamorfosis cambian naturalmente su forma de vida durante el ciclo de vida. Compare, por ejemplo, una oruga y una mariposa adulta, o una rana y su renacuajo. Algunas plantas pueden adoptar diferentes formas de vida dependiendo de las condiciones de crecimiento. Por ejemplo, el tilo o la cereza de pájaro pueden ser tanto un árbol vertical como un arbusto.

Las comunidades de plantas y animales son más estables y completas si incluyen representantes de diferentes formas de vida. Esto significa que dicha comunidad utiliza los recursos del medio ambiente más plenamente y tiene conexiones internas más diversas.

La composición de las formas de vida de los organismos en las comunidades sirve como indicador de las características de su entorno y de los cambios que tienen lugar en él.

Los ingenieros aeronáuticos estudian cuidadosamente las diferentes formas de vida de los insectos voladores. Se crearon modelos de máquinas con vuelo de aleteo, según el principio de movimiento en el aire de Diptera e Hymenoptera. En la tecnología moderna se han diseñado máquinas para caminar, así como robots con palanca y movimiento hidráulico, como animales de diferentes formas de vida. Tales máquinas pueden moverse en pendientes pronunciadas y fuera de la carretera.

La vida en la Tierra se desarrolló bajo condiciones de cambio regular de día y noche y alternancia de estaciones debido a la rotación del planeta alrededor de su eje y alrededor del Sol. El ritmo del ambiente externo crea periodicidad, es decir, la repetición de condiciones en la vida de la mayoría de las especies. Tanto los períodos críticos, difíciles de sobrevivir, como los favorables se repiten regularmente.

La adaptación a los cambios periódicos en el ambiente externo se expresa en los seres vivos no solo por una reacción directa a los factores cambiantes, sino también en ritmos internos fijados hereditariamente.

ritmos diarios. Los ritmos diarios adaptan los organismos al cambio de día y de noche. En las plantas, el crecimiento intensivo, la floración de las flores se programa a una determinada hora del día. Los animales durante el día cambian mucho de actividad. Sobre esta base, se distinguen especies diurnas y nocturnas.

El ritmo diario de los organismos no es solo un reflejo de los cambios en las condiciones externas. Si coloca a una persona, animales o plantas en un entorno constante y estable sin un cambio de día y noche, entonces se conserva el ritmo de los procesos de vida, cerca del día a día. El cuerpo, por así decirlo, vive según su reloj interno, contando el tiempo.

El ritmo diario puede capturar muchos procesos en el cuerpo. En los seres humanos, alrededor de 100 características fisiológicas están sujetas al ciclo diario: frecuencia cardíaca, ritmo respiratorio, secreción de hormonas, secreción de las glándulas digestivas, presión arterial, temperatura corporal y muchas otras. Por lo tanto, cuando una persona está despierta en lugar de dormir, el cuerpo aún está sintonizado con el estado nocturno y las noches de insomnio son malas para la salud.

Sin embargo, los ritmos diurnos no aparecen en todas las especies, sino solo en aquellas en cuya vida el cambio de día y noche juega un papel ecológico importante. Los habitantes de cuevas o aguas profundas, donde no existe tal cambio, viven según otros ritmos. Y entre los habitantes terrestres, la periodicidad diaria no se detecta en todos.

En experimentos bajo condiciones estrictamente constantes, las moscas de la fruta Drosophila mantienen un ritmo diario durante decenas de generaciones. Esta periodicidad se hereda en ellos, como en muchas otras especies. Tan profundas son las reacciones adaptativas asociadas con el ciclo diario del entorno externo.

Las violaciones del ritmo circadiano del cuerpo durante el trabajo nocturno, los vuelos espaciales, el buceo, etc., representan un problema médico grave.

ritmos anuales. Los ritmos anuales adaptan a los organismos a los cambios estacionales en las condiciones. En la vida de las especies, los períodos de crecimiento, reproducción, mudas, migraciones y letargo profundo se alternan y repiten naturalmente de tal manera que los organismos alcanzan la estación crítica en el estado más estable. El proceso más vulnerable, la reproducción y la crianza de animales jóvenes, cae en la temporada más favorable. Esta periodicidad de cambios en el estado fisiológico durante el año es en gran parte innata, es decir, se manifiesta como un ritmo anual interno. Si, por ejemplo, los avestruces australianos o el perro dingo salvaje se colocan en un zoológico en el hemisferio norte, su temporada de reproducción comenzará en otoño, cuando es primavera en Australia. La reestructuración de los ritmos anuales internos ocurre con gran dificultad, a través de varias generaciones.

La preparación para la reproducción o la hibernación es un proceso largo que comienza en los organismos mucho antes del inicio de los períodos críticos.

Los cambios climáticos bruscos a corto plazo (heladas de verano, deshielos de invierno) generalmente no perturban los ritmos anuales de plantas y animales. El principal factor ambiental al que responden los organismos en sus ciclos anuales no son los cambios climáticos aleatorios, sino fotoperiodo- cambios en la relación entre el día y la noche.

La duración de las horas de luz cambia naturalmente a lo largo del año, y son estos cambios los que sirven como una señal precisa de la proximidad de la primavera, el verano, el otoño o el invierno.

La capacidad de los organismos para responder a los cambios en la duración del día se denomina fotoperiodismo.

Si el día se acorta, la especie empieza a prepararse para el invierno, si se alarga, a un crecimiento y reproducción activos. En este caso, para la vida de los organismos, no es el factor de cambio en la duración del día y la noche lo que es importante, sino su valor de alarma, indicando los próximos cambios profundos en la naturaleza.

Como sabes, la duración del día depende en gran medida de la latitud geográfica. En el hemisferio norte en el sur, el día de verano es mucho más corto que en el norte. Por lo tanto, las especies del sur y del norte reaccionan de manera diferente a la misma cantidad de cambio de día: las del sur comienzan a reproducirse en un día más corto que las del norte.

FACTORES MEDIOAMBIENTALES

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biología general". Moscú, "Ilustración", 2000

• Tema 18. "Hábitat. Factores ecológicos". Capítulo 1; págs. 10-58
• Tema 19. "Poblaciones. Tipos de relaciones entre organismos". capítulo 2 §8-14; págs. 60-99; capítulo 5 § 30-33
• Tema 20. "Ecosistemas". capítulo 2 §15-22; págs. 106-137
• Tema 21. "Biosfera. Ciclos de las sustancias". capítulo 6 §34-42; págs. 217-290

El término "ecología" fue introducido en la ciencia por el científico alemán Ernst Haeckel (E. Haeckel) en 1869. Es bastante fácil dar una definición formal, ya que la palabra "ecología" proviene de las palabras griegas "oikos" - vivienda, refugio y "logos" - ciencia. Por lo tanto, la ecología se define a menudo como la ciencia de la relación entre los organismos o grupos de organismos (poblaciones, especies) con su medio ambiente. En otras palabras, el objeto de la ecología es un conjunto de relaciones entre los organismos y las condiciones de su existencia (ambiente), de las cuales depende el éxito de su supervivencia, desarrollo, reproducción, distribución y competitividad.

En botánica, el término "ecología" fue utilizado por primera vez por el botánico danés E. Warming en 1895.

En un sentido amplio, se entiende por medio ambiente (o ambiente) la totalidad de cuerpos materiales, fenómenos y energías, ondas y campos, que de una forma u otra afectan. Sin embargo, los diferentes ambientes están lejos de ser percibidos por igual por un organismo vivo, ya que su significado para la vida es diferente. Entre ellos hay prácticamente indiferentes a las plantas, por ejemplo, los gases inertes contenidos en la atmósfera. Otros elementos del medio ambiente, por el contrario, tienen un efecto notable, a menudo significativo, en la planta. Se les llama factores ambientales. Estos son, por ejemplo, la luz, el agua de la atmósfera y del suelo, el aire, la salinización de las aguas subterráneas, la radiactividad natural y artificial, etc.). Con la profundización de nuestro conocimiento, la lista de factores ambientales se amplía, ya que en varios casos se encuentra que las plantas son capaces de responder a elementos del entorno que antes se consideraban indiferentes (por ejemplo, un campo magnético, ruido fuerte exposición, campos eléctricos, etc.).

Clasificación de los factores ambientales

Es posible clasificar los factores ambientales en diferentes sistemas de coordenadas conceptuales.

Distinguir, por ejemplo, factores ambientales de recursos y no recursos. Los factores de recursos son sustancias y (o) involucradas en el ciclo biológico por la comunidad vegetal (por ejemplo, la luz, el agua, el contenido de nutrientes minerales en el suelo, etc.); en consecuencia, los factores ajenos a los recursos no participan en los ciclos de transformación de la materia y la energía y los ecosistemas (por ejemplo, el relieve).

También existen factores ambientales directos e indirectos. Los primeros afectan directamente el metabolismo, los procesos de modelado, el crecimiento y el desarrollo (luz), los últimos afectan el cuerpo a través de un cambio en otros factores (por ejemplo, formas de interacción transbióticas y transbióticas). Dado que en diferentes situaciones ecológicas muchos factores pueden actuar tanto directa como indirectamente, es mejor hablar no sobre la separación de factores, sino sobre su efecto directo o indirecto en la planta.

La clasificación más utilizada de los factores ambientales según su origen y naturaleza de acción:

I. Factores abióticos:

a) climático: luz, calor (su composición y movimiento), humedad (incluida la precipitación en diversas formas, humedad del aire), etc .;

b) edáficas (o suelo-suelo) - propiedades físicas (composición granulométrica, permeabilidad al agua) y químicas (pH de los suelos, contenido de elementos de nutrición mineral, macro y microelementos, etc.) de los suelos;

c) topográfico (u orográfico) - condiciones de relieve.

II. Factores bioticos:

a) fitogénico - impacto directo e indirecto de los cohabitantes vegetales;

b) zoogénico - influencia directa e indirecta de los animales (alimentación, pisoteo, actividades de excavación, polinización, distribución de frutos y semillas);

c) factores procarióticos: la influencia de bacterias y algas verdeazuladas (efecto negativo de bacterias fitopatógenas, efecto positivo de bacterias fijadoras de nitrógeno, actinomicetos y cianuros de vida libre y asociadas simbióticamente);

Lea más sobre los factores bióticos en el artículo

Las formas específicas del impacto humano sobre la cubierta vegetal, su dirección y escala permiten señalar también los factores antropogénicos.

tercero Factores antropogénicos asociados a las formas multilaterales de la actividad agrícola humana (pastoreo, henificación), su actividad industrial (emisiones de gases, construcción, minería, transporte, comunicaciones y oleoductos), exploración espacial y actividades recreativas.

Lejos de todo cabe en esta clasificación más simple, pero solo los principales factores ambientales. Hay otras plantas menos imprescindibles para la vida (electricidad atmosférica, campo magnético terrestre, radiaciones ionizantes, etc.).

Nótese, sin embargo, que la división anterior es hasta cierto punto condicional, ya que (y esto es importante enfatizarlo tanto en términos teóricos como prácticos) el ambiente afecta al organismo como un todo, y la separación de factores y su clasificación no es más que que una técnica metodológica, facilitando el conocimiento y estudio de los patrones de relaciones entre la planta y el medio ambiente.

Patrones generales de influencia de los factores ambientales

La influencia de los factores ambientales en un organismo vivo es muy diversa. Algunos factores, los principales, tienen un efecto más fuerte, otros, los secundarios, actúan más débilmente; algunos factores afectan todos los aspectos de la vida de las plantas, otros, en cualquier proceso de vida en particular. Sin embargo, es posible presentar un esquema general de la dependencia de la reacción del cuerpo bajo la influencia de un factor ambiental.

Si la intensidad del factor en su expresión física se grafica a lo largo del eje de abscisas (X) ( , concentración de sal en la solución del suelo, pH, iluminación del hábitat, etc.), y a lo largo de las ordenadas (Y) - la reacción de el organismo o la población a este factor en su expresión cuantitativa (intensidad de uno u otro proceso fisiológico - fotosíntesis, absorción de agua por las raíces, crecimiento, etc.; característica morfológica - altura de la planta, tamaño de la hoja, número de semillas producidas, etc.; población características - número de individuos por unidad de área, frecuencia de ocurrencia, etc.), obtenemos la siguiente imagen.

El rango del factor ecológico (el área de tolerancia de la especie) está limitado por los puntos mínimo y máximo, que corresponden a los valores extremos de este factor, en los que es posible la existencia de la planta. El punto en el eje de abscisas, que corresponde a los mejores indicadores de la actividad vital de la planta, significa el valor óptimo del factor: este es el punto óptimo. Debido a las dificultades para determinar con precisión este punto, se suele hablar de cierta zona óptima, o zona de confort. Los puntos óptimo, mínimo y máximo constituyen tres puntos cardinales que determinan las posibilidades de reacción de una especie ante un factor dado. Las secciones extremas de la curva, que expresan el estado de opresión con una fuerte falta o exceso del factor, se llaman áreas de pesimum; corresponden a los valores pesimales del factor. Los valores subletales del factor se encuentran cerca de los puntos críticos y los valores letales se encuentran fuera de la zona de tolerancia.

Las especies se diferencian entre sí por la posición del óptimo dentro del gradiente del factor ecológico. Por ejemplo, la actitud ante el calor en especies árticas y tropicales. La amplitud del rango del factor (o zona óptima) también puede ser diferente. Hay especies, por ejemplo, para las que un nivel de iluminación bajo (briofitas de cueva) o un nivel de iluminación relativamente alto (plantas alpinas alpinas) es óptimo. Pero también se conocen especies que crecen igualmente bien tanto a plena luz como en sombra significativa (por ejemplo, el erizo del equipo - Dactylis glomerata).

De la misma manera, algunos pastos de pradera prefieren suelos con un cierto rango de acidez bastante estrecho, mientras que otros crecen bien en un amplio rango de pH, desde fuertemente ácido hasta alcalino. El primer caso testimonia la amplitud estrecha ecológica de las plantas (son stenobiont o stenotopic), el segundo - la amplitud ancha ecológica (las plantas son eurybiont o eurytopic). Entre las categorías de euritopicidad y estenotopicidad se encuentra una serie de categorías cualitativas intermedias (hemieurytopic, gemistenotopic).

La amplitud de la amplitud ecológica en relación con diferentes factores ambientales es a menudo diferente. Es posible ser estenotópico con respecto a un factor y euritópico con respecto a otro: por ejemplo, las plantas pueden estar confinadas a un estrecho rango de temperaturas y un amplio rango de salinidad.

Interacción de factores ambientales

Los factores ambientales actúan sobre la planta de manera conjunta y simultánea, y el efecto de un factor depende en gran medida del "fondo ecológico", es decir, de la expresión cuantitativa de otros factores. Este fenómeno de interacción de factores se ve claramente en el experimento con el musgo acuático Fontinalis. Este experimento muestra claramente que la iluminación tiene un efecto diferente en la intensidad de la fotosíntesis en diferentes contenidos de CO 2 en .

El experimento también muestra que se puede obtener un efecto biológico similar reemplazando parcialmente la acción de un factor con otro. Por lo tanto, la misma intensidad de la fotosíntesis se puede lograr aumentando la iluminación a 18 mil lux o, con una iluminación más baja, aumentando la concentración de CO 2 .

Aquí se manifiesta la intercambiabilidad parcial de la acción de un factor ambiental con otro. Al mismo tiempo, ninguno de los factores ambientales necesarios puede ser reemplazado por otro: una planta verde no puede crecer en completa oscuridad incluso con muy buena nutrición mineral o en agua destilada con condiciones térmicas óptimas. En otras palabras, se produce una sustitución parcial de los principales factores ecológicos y, al mismo tiempo, su completa indispensabilidad (en este sentido, a veces también se habla de ellos como igualmente importantes para la vida vegetal). Si el valor de al menos uno de los factores necesarios supera el rango de tolerancia (por debajo del mínimo y por encima del máximo), entonces la existencia del organismo se vuelve imposible.

Factores limitantes

Si alguno de los factores que componen las condiciones de existencia tiene un valor pesimista, entonces limita la acción de los demás factores (por muy favorables que sean) y determina el resultado final de la acción del ambiente sobre la planta. Este resultado final solo se puede cambiar actuando sobre el factor limitante. Esta "ley del factor limitante" fue formulada por primera vez en química agrícola por el químico agrícola alemán, uno de los fundadores de la química agrícola, Justus Liebig en 1840 y, por lo tanto, a menudo se la denomina ley de Liebig.

Se dio cuenta de que con la falta de uno de los elementos químicos necesarios en el suelo o la solución nutritiva, ningún fertilizante que contenga otros elementos tiene un efecto en la planta, y solo la adición de "iones mínimos" aumenta el rendimiento. Numerosos ejemplos de la acción de factores limitantes, no solo en experimentos, sino también en la naturaleza, muestran que este fenómeno tiene un significado ecológico general. Un ejemplo del funcionamiento de la “ley del mínimo” en la naturaleza es la supresión de plantas herbáceas bajo el dosel de los hayedos, donde, en condiciones térmicas óptimas, alto contenido de dióxido de carbono, suelos suficientemente ricos y otras condiciones óptimas, las posibilidades para el desarrollo de la hierba están limitadas por una fuerte falta de luz.

La identificación de "factores al mínimo" (y al máximo) y la eliminación de su efecto limitante, es decir, la optimización del ambiente para las plantas, constituye una importante tarea práctica en el uso racional de la cubierta vegetal.

Gama autecológica y sinecológica y óptima

La actitud de las plantas hacia los factores ambientales depende estrechamente de la influencia de otros cohabitantes vegetales (principalmente de las relaciones competitivas con ellos). A menudo hay una situación en la que una especie puede crecer con éxito en un amplio rango de acción de algún factor (que se determina experimentalmente), pero la presencia de un competidor fuerte lo obliga a limitarse a una zona más estrecha.

Por ejemplo, el pino silvestre (Pinus sylvestris) tiene un rango ecológico muy amplio en relación con los factores del suelo, pero en la zona de taiga forma bosques principalmente en suelos arenosos secos y pobres o en turberas muy anegadas, es decir, donde no hay especies de árboles que compitan. . Aquí, la posición real de los óptimos y las áreas de tolerancia es diferente para las plantas que experimentan o no la influencia biótica. En este sentido, se distingue entre el óptimo ecológico de una especie (en ausencia de competencia) y el óptimo fitocenótico correspondiente a la posición real de la especie en el paisaje o bioma.

Además de la posición del óptimo, se distinguen los límites de la resistencia de la especie: el rango ecológico (los límites potenciales de la distribución de la especie, determinados únicamente por su relación con este factor) y el rango fitocenótico real.

A menudo, en este contexto, se habla de un área y un óptimo potencial y real. En la literatura extranjera, también escriben sobre el rango y el óptimo fisiológico y ecológico. Es mejor hablar sobre el óptimo autecológico y sinecológico y el rango de la especie.

En diferentes especies, la proporción de rangos ecológicos y fitocenóticos es diferente, pero el rango ecológico siempre es más amplio que el fitocenótico. Como resultado de la interacción de las plantas, el rango se estrecha y, a menudo, los cambios óptimos.

comunidades) entre sí y con el medio ambiente. Este término fue propuesto por primera vez por el biólogo alemán Ernst Haeckel en 1869. Como ciencia independiente, se destacó a principios del siglo XX junto con la fisiología, la genética y otros. El ámbito de la ecología son los organismos, las poblaciones y las comunidades. La ecología los considera como un componente vivo de un sistema llamado ecosistema. En ecología, los conceptos de población - comunidades y ecosistemas tienen definiciones claras.

Una población (en términos ecológicos) es un grupo de individuos de la misma especie, que ocupan un territorio determinado y, por lo general, hasta cierto punto aislados de otros grupos similares.

Una comunidad es cualquier grupo de organismos de diferentes especies que viven en la misma área e interactúan entre sí a través de relaciones tróficas (alimentación) o espaciales.

Un ecosistema es una comunidad de organismos con su entorno que interactúan entre sí y forman una unidad ecológica.

Todos los ecosistemas de la Tierra se combinan en o ecosfera. Está claro que es absolutamente imposible cubrir toda la biosfera de la Tierra con investigación. Por tanto, el punto de aplicación de la ecología es el ecosistema. Sin embargo, un ecosistema, como puede verse en las definiciones, consta de poblaciones, organismos individuales y todos los factores de la naturaleza inanimada. En base a esto, son posibles varios enfoques diferentes para el estudio de los ecosistemas.

Enfoque de ecosistema.Con el enfoque ecosistémico, el ecólogo también estudia el flujo de energía en el ecosistema. El mayor interés en este caso es la relación de los organismos entre sí y con el medio ambiente. Este enfoque permite explicar la compleja estructura de interconexiones en un ecosistema y dar recomendaciones para el manejo racional de la naturaleza.

estudios comunitarios. Con este enfoque, se estudia en detalle la composición de especies de las comunidades y los factores que limitan la distribución de especies específicas. En este caso se estudian unidades bióticas claramente distinguibles (prado, bosque, pantano, etc.).
un acercamiento. El punto de aplicación de este enfoque, como su nombre lo indica, es la población.
Investigación del hábitat. En este caso, se estudia un área relativamente homogénea del medio ambiente donde vive el organismo dado. Por separado, como línea de investigación independiente, no suele utilizarse, pero proporciona el material necesario para comprender el ecosistema en su conjunto.
Cabe señalar que, idealmente, todos los enfoques enumerados anteriormente deberían aplicarse en combinación, pero por el momento esto es prácticamente imposible debido a la gran escala de los objetos en estudio y al número limitado de investigadores de campo.

La ecología como ciencia utiliza una variedad de métodos de investigación para obtener información objetiva sobre el funcionamiento de los sistemas naturales.

Métodos de investigación ecológica:

• observación
• experimento
• conteo de población
• método de simulación