6. Поняття про екологічні фактори

Як уже зазначалось, безперервність життя на Землі за­безпечується унікальною здатністю живих істот створювати і підтримувати внутрішнє середовище, здійснювати обмін речовин з навколишнім середовищем і передавати ці власти­вості за спадковістю своїм нащадкам.

Середовище – одне з основних екологічних понять, під ним ми розуміємо комплекс природних тіл і явищ, з якими організм знаходиться у прямих або опосередкованих зв'язках.

Внутрішнє середовище будь-якої істоти якісно відрізня­ється від зовнішнього середовища. Якісна самостійність внут­рішнього середовища організму регулюється механізмами гомеостазу.

Гомеостаз організму – це стан внутрішньої динамічної рівноваги, який забезпечується взаємодією складних процесів регуляції і координації біохімічних реакцій за принципом зворотного зв'язку. Гомеостаз може здійснюватись тільки за певних умов навколишнього середовища: поза межами цих умов автономність організму порушується і він гине, а його внутрішнє середовище ототожнюється із зовнішнім. Сили, що діють з боку навколишнього середовища, називають факто­рами.

Організм як елементарна частинка живого світу в середо­вищі свого існування знаходиться під одночасним впливом кліматичних, біотичних факторів, які разом називаються екологічними.

Екологічний фактор – це будь-який елемент середови­ща, який здатний справляти прямий чи опосередкований вплив на живі організми, хоча б протягом однієї фази їхньо­го розвитку.

Фактори навколишнього середовища забезпечують існу­вання в просторі та часі. Засвоєння і використання факторів здійснюється організмом через адаптації.

Адаптації – це пристосування або засоби, за допомогою яких організм здійснює взаємоконтакт з середовищем для підтримання гомеостазу і забезпечує безперервність існуван­ня в часі через потомство. Залежно від кількості й сили дії один і той самий фактор може мати протилежне значення для організму. Наприклад, як підвищення, так і зниження температури, до якого організм не може пристосуватися, призводить до його загибелі. Адаптивні можливості різних організмів розраховані на різне значення фактора. Так, більшість прісноводних риб гине, потрапивши в морську воду, а морські риби гинуть при зниженні солоності води.

Наявність того чи іншого фактора може бути життєво необхідною умовою для одних видів і не мати ніякого зна­чення для інших. Наприклад, світло для зелених рослин – це джерело енергії, а для різних мешканців ґрунту – зайвий або й небезпечний фактор.

Залежно від сили дії того чи іншого фактора умови існу­вання особин виду можуть бути оптимальними, неоптималь­ними або відповідати проміжному рівню.

Здатність організму витримувати певну амплітуду коли­вання фактора називають екологічною валентністю. Для життя організмів велике значення має не тільки абсолютна величина фактора, але й швидкість його зміни.

За екологічною валентністю організми поділяються на еврибіонтних з широкими пристосувальними можливостя­ми (сірий пацюк, горобець, кімнатна муха) і стенобіонтних, які можуть існувати лише у відносно сталих умовах (байбак степовий, журавель степовий, качкодзьоб). Реакція організ­му і його адаптивні можливості відповідно до показників фактора залежать від поєднання дії різних факторів. Мряка та вітер при плюсовій температурі, мороз при ясній та тихій погоді сприймаються по-різному. У даному випадку реакція організму на температурний фактор залежить від супровід­ної дії вологості і вітру, тобто від спільної дії факторів.

Для нормального існування організму необхідний певний набір факторів. Якщо хоч один із життєво необхідних фак­торів відсутній або дія його недостатня, організм не може існу­вати, нормально розвиватись і давати потомство. Це явище називають законом мінімуму, або законом Лібіха, а фактор, дії якого недостатньо для нормального життя – лімітуючим.

Екологічні фактори діють на організм різними шляхами. У найпростішому випадку має місце прямий вплив. Так, сонячне проміння освітлює ящірку, яка лежить нерухомо, і тіло її нагрівається. З іншого боку, дуже часто екологічні факто­ри впливають на організм опосередковано, через безліч про­міжних ланок. Наприклад, поєднання високої температури повітря з низькою вологістю і відсутністю дощів призводить до посухи, іноді це набуває катастрофічного характеру (виго­ряє рослинність, травоїдні мігрують або гинуть).

Біотичні фактори. Це форми впливу живих організмів один на одного. Основною формою такого впливу в більшості випадків є харчові зв'язки, на базі яких формуються складні ланцюги і ланки харчування. Крім харчових зв'язків, в угру­пованнях рослинних і тваринних організмів виникають про­сторові зв'язки. Все це є підставою для формування біотич­них комплексів. Виділяють різні форми біотичних відносин, які можуть бути найрізноманітнішими – від дуже сприят­ливих до різко негативних.

Між представниками різних видів організмів, що населя­ють екосистему, крім нейтральних, можуть існувати такі види зв'язків:

конкуренція – боротьба між представниками різних видів за їжу, повітря, воду, світло, життєвий простір; боротьба тим жорстокіша, чим більш споріднені й близькі за вимогами до умов середовища види організмів, що конкурують;

мутуалізм – представники двох видів організмів своєю життєдіяльністю сприяють один одному, наприклад комахи, збираючи нектар, запилюють квіти; мурашки, опікаючи по­пелиць, живляться їхніми солодкими виділеннями;

коменсалізм – коли від співжиття представників двох видів виграє один вид, не завдаючи шкоди іншому, напри­клад, рибка-прилипайко знаходить захист і живиться біля акул (мутуалізм і коменсалізм називають ще симбіозом);

паразитизм – одні істоти живляться за рахунок спожи­вання живої тканини господарів, наприклад, кліщі, блощиці, воші, глисти, омела, деякі гриби тощо;

хижацтво – одні організми вбивають інших і живлять­ся ними;

алелопатія – одні організми виділяють речовини, шкідливі для інших, наприклад, фітонциди, що виділяються деякими вищими рослинами, пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів; токсини, що виділяються під час "цвітіння" води у водоймищах, отруйні для риби та інших тварин.

Антропогенні фактори зумовлені діяльністю людини, пилив її на природу може бути як свідомим, так і стихійним і випадковим. Користуючись знанням законів розвитку при­роди, людина свідомо виводить нові високопродуктивні сорти рослин, породи тварин, усуває шкідливі види, творить нові природні комплекси. Процес взаємодії людини з природою почався з моменту появи людини на Землі і весь час зростає.

У 1958 р. A.C. Мончадський запропонував класифікацію факторів за характером їхньої дії.

Стабільні фактори – ті, що не змінюються протягом тривалого часу (земне тяжіння, сонячна стала, склад атмо­сфери та інші). Вони зумовлюють загальні пристосувальні властивості організмів, визначають належність їх до меш­канців певного середовища планети Земля.

Змінні фактори, які, у свою чергу, поділяються на зако­номірно змінні та випадково змінні. До закономірно змінних належить періодичність добових і сезонних змін. Ці фактори зумовлюють певну циклічність у житті організмів (міграції, сплячку, добову активність та інші періодичні явища і життєві ритми). Випадково ЗМІННІ фактори об'єднують біо­тичні, абіотичні та антропогенні фактори, дія яких повто­рюється без певної періодичності (коливання температури, дощ, вітер, град, епідемії, вплив хижаків та інші).