Вопрос №20

Первоначально было установлено, что развитие живых организмов ограничивает недостаток какого-либо компонента, например, минеральных солей, влаги, света и т.п. В середине XIX века немецкий химик-органик Юстас Либих первым экспериментально доказал, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в относительно минимальном количестве. Он назвал это явление законом минимума; в честь автора его еще называют законом Либиха. (Бочка Либиха).

В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Однако, как выяснилось позже, лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток фактора, например, гибель урожая из-за дождей, перенасыщение почвы удобрениями и т.п. Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет после Либиха американский зоолог В. Шелфорд, сформулировавший закон толерантности. Согласно закону толерантности лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору

Принцип лимитирующих факторов справедлив для всех типов живых организмов - растений, животных, микроорганизмов и относится как к абиотическим, так и к биотическим факторам.

Вопрос №21

Тепловой режим — важнейшее условие существования живых организмов, так как все физиологические процессы в них возможны при определенных условиях. Главным источником тепла является солнечное излучение. Солнечная радиация превращается в экзогенный, находящийся вне организма, источник тепла во всех случаях, когда она падает на организм и им поглощается. Тепло как экологический фактор

• Распределение тепла по поверхности земного шара и по месяцам не равномерно, что связано с перераспределением солнечной энергии.

• В отдельных участках земной коры происходит разгрузка эндогенного тепла (термальные источники на суше и в океане)

• Экотопы с поступлением антропогенного тепла (ТЭС и АЭС)

Группы организмов по отношению к теплу

Стенотермные (способные жить лишь при определённой или меняющейся в узких пределах температуре) (термофильные, мегатермные) виды

Примеры: рачок Thermosbaena mirabilis обитает в теплых источниках при температуре 45-48° и не ниже +30°

Насекомые эктопаразиты млекопитающих и птиц

Стенотермные психрофильные (микротермные) виды

Пример: ногохвостка Chiona (вид фауны снегов Гималаев) активна при температуре < 0° вплоть до -10°

Эвритермные виды (способные существовать при больших колебаниях темп-ры среды.) (жаба обыкновенная, амурский тигр и др.)

Тепловой преферендум – предпочитаемые температуры

Комнатная муха +42 С

Тепловой преферендум изменяется с переходом от одной стадии развития к другой.

Стратегии теплообмена:

• Гомойтермные животные

• Пойкилотермные

  • Циклотермные – температура совпадает с окружающей средой

  • Хемойотермные повышают температуру за счет высокой мышечной активности (бражники)

Гелиотермные (рептилии, насекомые греются от солнца)

Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределы верхнего, получили название эффективных температур. Для растений и эктотермных животных количество тепла, необходимого для развития, определяется суммой эффективных температур или суммой тепла. Зная нижний порог развития, легко определить эффективную температуру — по разности наблюдаемой и пороговой температур. Так, если нижний порог развития организма равен 10°С, а реальная в данный момент температура воздуха 25°C, то эффективная температура будет 15°С (25°—10°). Сумма эффективных температур определяется по формуле:

C = ( t –t₁)n, (4.3)

где С — сумма эффективных температур;

t — температура окружающей среды (реальная, наблюдаемая);

t₁ — температура порога развития;

n — продолжительность (длительность) развития в днях, часах.