1.ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมภูมิประเทศได้แก่...

ความหนาแน่นของความสูงของประชากรสิ่งมีชีวิต

สารละลาย:
ภูมิประเทศ (จากภาษากรีก "topos" - สถานที่, พื้นที่; "grapho" - การเขียน) - พื้นผิวของพื้นที่ใด ๆ ตำแหน่งสัมพัทธ์ของจุดส่วนต่าง ๆ ปัจจัยภูมิประเทศ ได้แก่ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับภูมิประเทศ บางครั้งเรียกว่าธรณีสัณฐานวิทยา อิทธิพลของปัจจัยที่ไม่มีชีวิตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศของพื้นที่ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงทั้งสภาพอากาศและลักษณะของการพัฒนาดินได้อย่างมาก ปัจจัยภูมิประเทศหลักคือระดับความสูง เมื่อระดับความสูง อุณหภูมิเฉลี่ยลดลง ความแตกต่างของอุณหภูมิในแต่ละวันเพิ่มขึ้น ปริมาณฝน ความเร็วลมและความเข้มของรังสีเพิ่มขึ้น และความดันลดลง เป็นผลให้ในพื้นที่ภูเขาเมื่อมีการเพิ่มขึ้นจะมีการสังเกตการแบ่งเขตแนวตั้งในการกระจายของพืชพรรณซึ่งสอดคล้องกับลำดับของการเปลี่ยนแปลงในเขตละติจูดจากเส้นศูนย์สูตรไปจนถึงขั้วโลก ปัจจัยทางภูมิประเทศยังรวมถึงความลาดชันและการเปิดรับแสงด้วย

สภาพภูมิอากาศมานุษยวิทยาทางชีวภาพ abiotic

1. ปัจจัยทางชีวภาพตามธรรมชาติได้แก่...

การแนะนำการบุกเบิกไฟ symbiosis

1. ปัจจัยทางมานุษยวิทยาสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มได้ เช่น ปัจจัย...

ผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อมความสัมพันธ์ทางโภชนาการและเฉพาะที่

อิทธิพลของไฟโตเจนิกและโซเจนิกของระยะเวลาสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

ภูมิอากาศทางชีวภาพแบบ edaphic มานุษยวิทยาภูมิอากาศ

สารละลาย:
โดยธรรมชาติแล้ว ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมแบ่งออกเป็นสิ่งที่ไม่มีชีวิต สิ่งมีชีวิตและการกระทำของมนุษย์ ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตเป็นส่วนประกอบของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตซึ่งส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อร่างกาย แบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้: ปัจจัยทางภูมิอากาศ (แสง อุณหภูมิ ความชื้น ลม ความกดอากาศ ฯลฯ ); ปัจจัยทางธรณีวิทยา (แผ่นดินไหว, ภูเขาไฟระเบิด, การเคลื่อนที่ของน้ำแข็ง, รังสีกัมมันตภาพรังสี ฯลฯ ); ปัจจัย orographic หรือปัจจัยบรรเทา (ความสูงของพื้นที่เหนือระดับน้ำทะเล ความชันของพื้นที่ - มุมเอียงของพื้นที่ถึงขอบฟ้า การเปิดรับพื้นที่ - ตำแหน่งของพื้นที่สัมพันธ์กับจุดสำคัญ ฯลฯ ); ปัจจัยเชิงดินหรือดิน-ดิน (การกระจายขนาดเมล็ดพืช องค์ประกอบทางเคมี ความหนาแน่น โครงสร้าง pH ฯลฯ) ปัจจัยทางอุทกวิทยา (กระแส ความเค็ม ความดัน ฯลฯ)

ภาพอุทกศาสตร์ทางอุทกศาสตร์โดยมนุษย์

สารละลาย:
จำนวนทั้งสิ้นของผลกระทบของมนุษย์ต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าปัจจัยทางมานุษยวิทยา ปัจจัยทางมานุษยวิทยา ขึ้นอยู่กับผลที่ตามมาจากผลกระทบ แบ่งออกเป็นปัจจัยบวก ซึ่งช่วยปรับปรุงอายุของสิ่งมีชีวิตหรือเพิ่มจำนวน (การปลูกและใส่ปุ๋ยพืช การเพาะพันธุ์และการปกป้องสัตว์ ฯลฯ) และปัจจัยลบ (การตัดต้นไม้ สิ่งแวดล้อม มลภาวะ การทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย และอื่นๆ) ที่ทำให้ชีวิตของสิ่งมีชีวิตแย่ลงหรือลดจำนวนลง ปัจจัยทางมานุษยวิทยาแบ่งออกเป็นสองกลุ่มขึ้นอยู่กับลักษณะของผลกระทบ: ปัจจัยผลกระทบโดยตรงคือผลกระทบโดยตรงของมนุษย์ต่อร่างกาย (การตัดหญ้า การตัดไม้ทำลายป่า การยิงสัตว์ การจับปลา ฯลฯ ); ปัจจัยที่มีอิทธิพลทางอ้อมคืออิทธิพลของบุคคลจากความเป็นจริงของการดำรงอยู่ของเขา (ทุกปีในกระบวนการหายใจผู้คนคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและพลังงาน 2.7 × 10 15 กิโลแคลอรีจะถูกลบออกจากสิ่งแวดล้อมในรูปแบบ ของอาหาร) และผ่านกิจกรรมทางเศรษฐกิจ (เกษตร อุตสาหกรรม การขนส่ง กิจกรรมในครัวเรือน ฯลฯ)

หลัก phytogenic รอง

1. ขึ้นอยู่กับผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสิ่งมีชีวิต พวกเขาแยกแยะ...

สารระคายเคือง สารจำกัด สารปรับปรุงเครื่องทำความชื้น เครื่องทำความร้อน ไฟ

เดี่ยว สอง สาม

เดี่ยว, หลาย, ไม่แน่นอน

สารละลาย:
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในรูปแบบต่างๆ พวกเขาสามารถทำหน้าที่เป็นสารระคายเคืองที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่ปรับตัวได้ เป็นตัวจำกัดที่ทำให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดไม่สามารถดำรงอยู่ได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด เป็นตัวดัดแปลงที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคในสิ่งมีชีวิต

1. ชุดของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของดินที่สามารถมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตเรียกว่าปัจจัย _________________

เอดาฟิคจุลชีพจากมนุษย์ในภูมิอากาศ

สารละลาย:
ดินเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ (การผุกร่อน) ของหิน เป็นสื่อสามเฟสที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ มันเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนของสภาพอากาศ พืช สัตว์ จุลินทรีย์ และถือเป็นสารเฉื่อยทางชีวภาพที่มีส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของดินรวมกันเป็นปัจจัยทางอิดาฟิก (ดิน)

ฟิสิกส์เคมีเฉพาะเจาะจงเฉพาะเจาะจง

10. ในบรรดาปัจจัยทางดิน คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชคือ....

ภาวะเจริญพันธุ์ความดันความพรุนของความชื้น

11. การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดประจำปี สภาวะบรรยากาศ ลักษณะการบรรเทา เป็นต้น ถูกกำหนดโดยปัจจัยที่ไม่มีชีวิตเช่น...

ความดันความเป็นกรดของความชื้น แสงสว่าง

4. ปัจจัยจำกัด กฎขั้นต่ำของลีบิก และกฎความอดทนของเชลฟอร์ด

1. ในรูปที่แสดงให้เห็นถึงกฎความอดทน (โดยใช้ตัวอย่างผลกระทบต่อร่างกายของความเข้มข้นของสารบางชนิดเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม) ภายใต้หมายเลข 1) จะถูกระบุ ...

ขีดจำกัดสภาวะชีวิตที่เหมาะสมของความมั่นคงของร่างกาย

จุดสูงสุดในเขตความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมในแง่ร้ายของการดำรงอยู่ของสายพันธุ์

สารละลาย:
สิ่งมีชีวิตมีความต้องการบางประการเกี่ยวกับสภาพความเป็นอยู่ สำหรับแต่ละสายพันธุ์มีสิ่งที่เรียกว่าการตั้งค่าทางนิเวศน์ต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ตัวอย่างเช่น thermopreferendum คืออุณหภูมิที่ต้องการ การตั้งค่า biotopic คือ biotopes ที่ต้องการ ตามกฎของดับเบิลยู. เชลฟอร์ด (กฎแห่งความอดทน) สิ่งมีชีวิตใดๆ มีขีดจำกัดการต้านทาน (ความอดทน) ต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมใดๆ ที่สืบทอดมาอย่างแน่นอนตามวิวัฒนาการ ความเหมาะสมทางนิเวศน์สำหรับสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ที่กำหนดคืออิทธิพลที่ดีที่สุดจากปัจจัยใดๆ (ช่วงอุณหภูมิ ความชื้น ธรรมชาติของไบโอโทป ฯลฯ) ซึ่งก็คือสภาวะชีวิตที่เหมาะสมที่สุด

2. รูปแบบที่การกระทำของปัจจัยหนึ่งขึ้นอยู่กับความแรงและปัจจัยอื่น ๆ ที่กระทำพร้อมกันนั้นเรียกว่าหลักการของปัจจัย ____________

การโต้ตอบการต่อต้านการรวมตัวแบบทิศทางเดียว

3. ความสามารถของร่างกายในการทนต่อการเบี่ยงเบนของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจากค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกิจกรรมในชีวิตเรียกว่า ...

ความอดทนความแปรปรวนของความสะดวกสบายในการเจริญพันธุ์

สารละลาย:
ยิ่งความกว้างของความผันผวนของปัจจัยที่สิ่งมีชีวิตสามารถรักษาความมีชีวิตได้กว้างขึ้นเท่าใด ความมั่นคงของมันก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นั่นคือ ความอดทนต่อปัจจัยเฉพาะ (จากภาษาละติน "ความอดทน" - ความอดทน) ดังนั้นคำว่า “อดทน” จึงแปลว่า มั่นคง อดทน และอดทน จึงสามารถนิยามได้ว่าเป็นความสามารถของร่างกายในการต้านทานการเบี่ยงเบนของปัจจัยแวดล้อมจากค่านิยมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิต สิ่งมีชีวิตที่ทนทานคือสิ่งมีชีวิตที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย

6. ปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงได้บางส่วนของการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเรียกว่าผลกระทบ...

ค่าตอบแทนการปรับตัวของความเจริญรุ่งเรือง

7. กราฟด้านล่างแสดงกฎแห่งความอดทน...

ดับเบิลยู. เชลฟอร์ด อาร์. ลินเดแมน บี. คอมมอนเนอร์ เจ. ลีบิ๊ก

สารละลาย:
V. กฎความอดทนของเชลฟอร์ดเป็นกฎหมายที่ปัจจัยจำกัดในความเจริญรุ่งเรืองของสิ่งมีชีวิตอาจเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำหรือสูงสุดก็ได้ ซึ่งเป็นช่วงระหว่างที่กำหนดจำนวนความอดทน (ความอดทน) ของสิ่งมีชีวิตต่อปัจจัยนี้ .

8. Y. Odum เสริมกฎความอดทนด้วยบทบัญญัติซึ่งหนึ่งในนั้นระบุว่าสิ่งมีชีวิตที่มีความอดทนที่หลากหลายซึ่งสัมพันธ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมดมักจะ ...

ที่พบมากที่สุดปรับตัวน้อยที่สุด

ขนาดใหญ่ขึ้นมีประสิทธิผลน้อยลง

สารละลาย:
กฎความอดทนเสนอโดยนักสัตววิทยาชาวอเมริกัน W. Shelford แต่ต่อมาได้รับการเสริมโดย Y. Odum (1975) ด้วยข้อกำหนดต่อไปนี้:
1) สิ่งมีชีวิตสามารถมีความทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหนึ่งได้หลากหลาย และทนต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในระดับต่ำได้
2) สิ่งมีชีวิตที่มีความทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายมักเป็นสิ่งมีชีวิตที่พบบ่อยที่สุด
3) หากเงื่อนไขสำหรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหนึ่งไม่เหมาะสมสำหรับชนิดพันธุ์ ช่วงของความอดทนอาจแคบลงเมื่อเทียบกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ

10. สภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อชีวิตและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ รวมกันมากที่สุด เรียกว่า...

สังคมต่อเนื่องในแง่ร้ายที่เหมาะสมที่สุด

สารละลาย:
ตามการไล่ระดับของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม การกระจายพันธุ์จะถูกจำกัดด้วยขีดจำกัดของความอดทน ระหว่างขีดจำกัดเหล่านี้ มีส่วนที่สภาวะสำหรับสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งเป็นที่น่าพอใจมากที่สุด ดังนั้นจึงเกิดชีวมวลที่ใหญ่ที่สุดและความหนาแน่นของประชากรสูง นี่คือระบบนิเวศที่เหมาะสมที่สุด ทางซ้ายและขวาของสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิตของสายพันธุ์นั้นไม่ค่อยเอื้ออำนวย เหล่านี้เป็นโซนของการมองโลกในแง่ร้าย นั่นคือ การกดขี่สิ่งมีชีวิต เมื่อความหนาแน่นของประชากรลดลงและสายพันธุ์มีความเสี่ยงมากที่สุดต่อผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (รวมถึงอิทธิพลของมนุษย์) ในโซนที่เหมาะสม ชีวิตของร่างกายจะสบายที่สุดและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการดูแลรักษา ในโซนมองโลกในแง่ร้าย เพื่อรักษาชีวิต คุณต้องใช้พลังงานมากขึ้นและเปิด "กลไกการเอาชีวิตรอด" พิเศษ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ร่างกายอบอุ่นท่ามกลางอากาศเย็น สัตว์เลือดอุ่นจะใช้พลังงานที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมัน พืชที่อยู่ในสภาพที่มองโลกในแง่ร้ายจะใช้เวลาส่วนใหญ่ของผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์แสงไปกับการหายใจและเติบโตอย่างช้าๆ

11. กฎหมายซึ่งปัจจัยจำกัดความเจริญรุ่งเรืองอาจเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำหรือสูงสุดก็ได้ ซึ่งเป็นช่วงระหว่างที่กำหนดปริมาณความอดทนของร่างกายต่อปัจจัยนี้ เรียกว่า กฎหมาย...

Liebig นิเวศวิทยาขั้นต่ำ สามัญ noosphere Vernadsky ความอดทนของเชลฟอร์ด

12. ปฏิสัมพันธ์พิเศษสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างปัจจัยแต่ละอย่างเมื่ออิทธิพลของปัจจัยหนึ่งเปลี่ยนลักษณะของอิทธิพลของอีกปัจจัยหนึ่งไปบ้างเมื่อ ...

กิจกรรมเดี่ยวของบุคคลที่มีผลกระทบที่ซับซ้อนต่อร่างกาย

ความเสถียรแบบพาสซีฟของสิ่งมีชีวิต พฤติกรรมการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต

13. ตามกฎที่กำหนดโดย V.V. Alekhine ในปี 1951 สำหรับพืชพรรณสายพันธุ์ที่แพร่หลายในภาคใต้เติบโตบนเนินเขาทางตอนเหนือและทางตอนเหนือจะพบได้เฉพาะทางภาคใต้เท่านั้น รูปแบบนี้เรียกว่ากฎ...

เบื้องต้นความผันผวนของประชากร

อาณาเขตของการโต้ตอบของปัจจัย

สารละลาย:
กฎเบื้องต้นคือรูปแบบหนึ่ง (ค้นพบโดย Alekhine และ Walter ในปี 1951) ตามความลาดชันของการสัมผัสทางตอนเหนือทำให้เกิดกลุ่มพืชที่มีลักษณะเฉพาะของเขตพืชทางตอนเหนือ (หรือโซนย่อย) และความลาดชันของการเปิดรับแสงทางทิศใต้ทำให้กลุ่มพืชมีลักษณะเฉพาะมากกว่า โซนพืชภาคใต้ (หรือโซนย่อย) จากข้อมูลของ V. Alekhine สายพันธุ์บนที่สูงหรือ phytocenosis บนที่สูงนั้นเกิดขึ้นทางใต้หรือทางเหนือภายใต้สภาพที่อยู่อาศัยที่เหมาะสม การเบี่ยงเบนจากกฎการแบ่งเขตนี้สัมพันธ์กับมุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์

14. ตำแหน่งหน้าที่ในระบบนิเวศ ซึ่งกำหนดโดยศักยภาพทางชีวภาพและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการปรับเปลี่ยน เรียกว่าระบบนิเวศ..

กลุ่มสเปกตรัม ซอกบรรทัดฐาน

15. ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมาก เรียกว่า..

ยูริเทอร์มิกยูรีไบโอนท์ สตีโนไบโอนท์

16. ระดับความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเรียกว่าระบบนิเวศ

การเพิ่มประสิทธิภาพความอดทนการปกครองตนเอง ความจุ

สิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออกและมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง สิ่งมีชีวิตต่างสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันจะแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานระหว่างกันกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพ เครือข่ายความสัมพันธ์ระหว่างวัสดุและพลังงานนี้รวมสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมเข้าด้วยกันให้เป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อน

วิชานิเวศวิทยานิเวศวิทยา (จากภาษากรีก "oikos" - ที่อยู่อาศัย ที่พักพิง และ "โลโก้" - วิทยาศาสตร์) เป็นศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับถิ่นที่อยู่ของพวกมัน นิเวศวิทยาเกี่ยวข้องกับบุคคล ประชากร (ประกอบด้วยบุคคลที่มีสายพันธุ์เดียวกัน) ชุมชน (ประกอบด้วยประชากร) และระบบนิเวศ (ประกอบด้วยชุมชนและสิ่งแวดล้อม) นักนิเวศวิทยาศึกษาว่าสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร และสิ่งมีชีวิตส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร ด้วยการศึกษาประชากร นักนิเวศวิทยาสามารถตอบคำถามเกี่ยวกับแต่ละสายพันธุ์ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่มั่นคง และความผันผวนของจำนวนประชากร เมื่อศึกษาชุมชน องค์ประกอบหรือโครงสร้างของชุมชนจะได้รับการพิจารณา ตลอดจนการผ่านของพลังงานและสสารผ่านชุมชน เช่น สิ่งที่เรียกว่าการทำงานของชุมชน

นิเวศวิทยามีความสำคัญในหมู่สาขาวิชาชีววิทยาอื่นๆ และมีความเกี่ยวข้องกับพันธุศาสตร์ การศึกษาวิวัฒนาการ จริยธรรมวิทยา (ศาสตร์แห่งพฤติกรรม) และสรีรวิทยา

ความเชื่อมโยงที่ใกล้เคียงที่สุดอยู่ระหว่างนิเวศวิทยากับทฤษฎีวิวัฒนาการ ต้องขอบคุณการคัดเลือกโดยธรรมชาติในกระบวนการพัฒนาประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ มีเพียงสายพันธุ์ ประชากร และชุมชนเหล่านั้นเท่านั้นที่ยังคงอยู่ ในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ รอดและปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

แนวคิดเรื่อง “นิเวศวิทยา” แพร่หลายมาก ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบนิเวศเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ หรือส่วนใหญ่มักเป็นการเสื่อมสภาพของคุณภาพของสิ่งแวดล้อมรอบตัวเราที่เกิดจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจ ในแง่นี้นิเวศวิทยาเกี่ยวข้องกับสมาชิกแต่ละคนในสังคม

นิเวศวิทยา ซึ่งเข้าใจว่าเป็นคุณภาพของสิ่งแวดล้อม ส่งผลกระทบและถูกกำหนดโดยเศรษฐกิจ บุกรุกชีวิตทางสังคม มีอิทธิพลต่อนโยบายภายในประเทศและต่างประเทศของรัฐ และขึ้นอยู่กับการเมือง

ในสังคมมีความกังวลเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับสภาพสิ่งแวดล้อมที่เสื่อมโทรมลง และความรู้สึกรับผิดชอบต่อสภาพของระบบธรรมชาติของโลกกำลังเริ่มก่อตัวขึ้น การคิดเชิงนิเวศเช่น การวิเคราะห์การตัดสินใจทางเศรษฐกิจทั้งหมดจากมุมมองของการรักษาและปรับปรุงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมกลายเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการพัฒนาโครงการใด ๆ เพื่อการพัฒนาและการเปลี่ยนแปลงของดินแดน

ธรรมชาติที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่คือที่อยู่อาศัยของมัน สภาพแวดล้อมมีความหลากหลายและเปลี่ยนแปลงได้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมไม่ทั้งหมดส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่มีแรงเท่ากัน บางชนิดอาจจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต บางชนิดอาจจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน เป็นอันตราย มีคนที่ไม่แยแสกับพวกเขาโดยทั่วไป ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อร่างกายเรียกว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ขึ้นอยู่กับต้นกำเนิดและธรรมชาติของการกระทำ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมดแบ่งออกเป็นปัจจัยที่ไม่มีชีวิต กล่าวคือ ปัจจัยของสภาพแวดล้อมอนินทรีย์ (ไม่มีชีวิต) และปัจจัยทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของสิ่งมีชีวิต ปัจจัยเหล่านี้แบ่งออกเป็นปัจจัยส่วนตัวหลายประการ

ทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุดมักเกิดขึ้นในธรรมชาติที่ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่างมีมากมาย (เช่น น้ำและแสง) ในขณะที่ปัจจัยอื่นๆ (เช่น ไนโตรเจน) มีปริมาณไม่เพียงพอ ปัจจัยที่ลดความสามารถในการมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าการจำกัด ตัวอย่างเช่น ปลาเทราท์ลำธารอาศัยอยู่ในน้ำโดยมีปริมาณออกซิเจนอย่างน้อย 2 มก./ล. เมื่อปริมาณออกซิเจนในน้ำน้อยกว่า 1.6 มก./ล. ปลาเทราท์จะตาย ออกซิเจนเป็นปัจจัยจำกัดสำหรับปลาเทราท์

ปัจจัยจำกัดไม่เพียงแต่เป็นข้อบกพร่องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนที่เกินด้วย ตัวอย่างเช่น ความอบอุ่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชทุกชนิด อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานในฤดูร้อน พืชถึงแม้จะมีดินชื้นก็อาจประสบเนื่องจากการไหม้ของใบได้

ด้วยเหตุนี้ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจึงมีปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ การรวมกันของเงื่อนไขที่ดีที่สุดเรียกว่าสภาวะที่เหมาะสมทางชีวภาพ

การระบุความเหมาะสมทางชีวภาพและความรู้เกี่ยวกับรูปแบบปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ ด้วยทักษะการรักษาสภาพความเป็นอยู่ที่เหมาะสมสำหรับพืชและสัตว์เกษตรกรรม จึงสามารถเพิ่มผลผลิตได้

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในกระบวนการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตได้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง พวกเขาได้พัฒนาการดัดแปลงแบบพิเศษที่ช่วยให้สามารถหลีกเลี่ยงหรือเอาชนะผลกระทบของปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยได้ ตัวอย่างเช่น พืชทะเลทรายสามารถทนต่อความแห้งแล้งเป็นเวลานานได้ เนื่องจากมีการปรับตัวหลายอย่างเพื่อให้ได้น้ำและลดการระเหย พืชบางชนิดมีระบบรากที่ลึกและแตกแขนงซึ่งดูดซับน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า ในขณะที่พืชบางชนิด (เช่น กระบองเพชร) จะสะสมน้ำไว้ในเนื้อเยื่อ พืชบางชนิดมีใบที่เคลือบด้วยขี้ผึ้งจึงทำให้ความชื้นระเหยได้น้อยลง ในช่วงฤดูแล้ง พืชหลายชนิดจะลดผิวใบลง และพุ่มไม้บางต้นก็ผลัดใบและแม้แต่กิ่งก้านทั้งหมดด้วย ยิ่งใบมีขนาดเล็ก การระเหยก็จะน้อยลงและต้องใช้น้ำในการอยู่รอดจากความร้อนและความแห้งแล้งน้อยลง

คุณลักษณะเฉพาะของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตคือการตั้งถิ่นฐานในสภาพแวดล้อมที่สภาวะของชีวิตใกล้เคียงกับความเหมาะสมทางชีวภาพมากที่สุด สิ่งมีชีวิตมักจะปรับตัวเข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อนทั้งหมดเสมอ และไม่ใช่ปัจจัยใดปัจจัยหนึ่ง

1. ปัจจัยทางชีวภาพต่างๆ (อุณหภูมิ ความชื้น) มีบทบาทอย่างไรในชีวิตของพืชและสัตว์ชั้นสูง?
2. ยกตัวอย่างวิธีที่บุคคลใช้ความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในกิจกรรมภาคปฏิบัติของเขา
3. ยกตัวอย่างความเหมาะสมทางชีวภาพสำหรับพืช สัตว์ และเชื้อราที่คุณรู้จัก
4. อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อผลผลิตพืชผลอย่างไร

ที่อยู่อาศัย - นี่คือส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่ล้อมรอบสิ่งมีชีวิตและมีปฏิสัมพันธ์กับมันโดยตรง องค์ประกอบและคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมมีความหลากหลายและเปลี่ยนแปลงได้ สิ่งมีชีวิตใดๆ ก็ตามอาศัยอยู่ในโลกที่ซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงไป โดยปรับตัวเข้ากับโลกอยู่ตลอดเวลาและควบคุมกิจกรรมชีวิตของมันให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของมัน

คุณสมบัติส่วนบุคคลหรือองค์ประกอบของสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตเรียกว่า ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีความหลากหลาย สิ่งเหล่านี้อาจจำเป็นหรือในทางกลับกัน เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ส่งเสริมหรือขัดขวางการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีลักษณะและการกระทำเฉพาะที่แตกต่างกัน ในหมู่พวกเขามี ไม่มีชีวิตและ ทางชีวภาพ, มานุษยวิทยา

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต - อุณหภูมิ แสง รังสีกัมมันตภาพรังสี ความดัน ความชื้นในอากาศ องค์ประกอบของเกลือของน้ำ ลม กระแสน้ำ ภูมิประเทศ สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นคุณสมบัติของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต

ปัจจัยทางชีวภาพ - สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบหนึ่งของอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกัน สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดประสบกับอิทธิพลโดยตรงหรือโดยอ้อมของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อย่างต่อเนื่อง สัมผัสกับตัวแทนของสายพันธุ์ของมันเองและสายพันธุ์อื่น ๆ เช่น พืช สัตว์ จุลินทรีย์ ขึ้นอยู่กับพวกมันและตัวมันเองมีอิทธิพลต่อพวกมัน โลกอินทรีย์ที่อยู่รอบๆ เป็นส่วนสำคัญของสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

การเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงอยู่ของ biocenoses และประชากร การพิจารณาของพวกเขาอยู่ในสาขาซินนิโคโลจี

ปัจจัยทางมานุษยวิทยา - สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบหนึ่งของกิจกรรมของสังคมมนุษย์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติในฐานะที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นหรือส่งผลโดยตรงต่อชีวิตของพวกเขา ตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ พัฒนาการของการล่าสัตว์ครั้งแรก และจากนั้นเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และการคมนาคมขนส่ง ได้เปลี่ยนแปลงธรรมชาติของโลกของเราไปอย่างมาก ความสำคัญของผลกระทบทางมานุษยวิทยาต่อโลกที่มีชีวิตทั้งหมดของโลกยังคงเติบโตอย่างรวดเร็ว

แม้ว่ามนุษย์มีอิทธิพลต่อธรรมชาติที่มีชีวิตผ่านการเปลี่ยนแปลงปัจจัยที่ไม่มีชีวิตและความสัมพันธ์ทางชีวภาพของสายพันธุ์ กิจกรรมของมนุษย์บนโลกควรได้รับการระบุว่าเป็นพลังพิเศษที่ไม่สอดคล้องกับกรอบการจำแนกประเภทนี้ ปัจจุบันชะตากรรมของพื้นผิวโลกสิ่งมีชีวิตทุกชนิดอยู่ในมือของสังคมมนุษย์และขึ้นอยู่กับอิทธิพลของมนุษย์ที่มีต่อธรรมชาติ

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกันมีความสำคัญแตกต่างกันในชีวิตของสิ่งมีชีวิตร่วมในสายพันธุ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ลมแรงในฤดูหนาวไม่เป็นผลดีต่อสัตว์ขนาดใหญ่ที่มีชีวิตเปิด แต่ไม่มีผลกระทบกับสัตว์ตัวเล็กที่ซ่อนตัวอยู่ในโพรงหรือใต้หิมะ องค์ประกอบของเกลือในดินมีความสำคัญต่อธาตุอาหารพืช แต่ไม่แยแสกับสัตว์บกส่วนใหญ่ ฯลฯ

การเปลี่ยนแปลงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในช่วงเวลาหนึ่งอาจเป็น: 1) เป็นระยะๆ เป็นประจำ การเปลี่ยนแปลงความแรงของผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับช่วงเวลาของวัน หรือฤดูกาลของปี หรือจังหวะของกระแสน้ำในมหาสมุทร; 2) ไม่สม่ำเสมอโดยไม่มีช่วงเวลาที่ชัดเจน เช่น การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในปีต่างๆ ปรากฏการณ์ภัยพิบัติ - พายุ ฝนตก แผ่นดินถล่ม ฯลฯ 3) กำกับเหนือช่วงเวลาบางช่วง บางครั้งยาวนาน เช่น ระหว่างการทำความเย็นหรือทำให้สภาพอากาศร้อนขึ้น การมีแหล่งน้ำมากเกินไป การเลี้ยงปศุสัตว์อย่างต่อเนื่องในพื้นที่เดียวกัน เป็นต้น

ทรัพยากรและเงื่อนไขมีความโดดเด่นท่ามกลางปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ทรัพยากร สิ่งแวดล้อม การใช้และการบริโภคของสิ่งมีชีวิต ส่งผลให้จำนวนสิ่งมีชีวิตลดลง ทรัพยากร ได้แก่ อาหาร น้ำเมื่อขาดแคลน ที่พักพิง สถานที่ที่สะดวกต่อการสืบพันธุ์ ฯลฯ เงื่อนไข - สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่สิ่งมีชีวิตถูกบังคับให้ปรับตัว แต่มักจะไม่สามารถมีอิทธิพลต่อพวกมันได้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกันสามารถเป็นทรัพยากรสำหรับบางชนิดและเป็นเงื่อนไขสำหรับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นได้ ตัวอย่างเช่น แสงเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญสำหรับพืช และสำหรับสัตว์ที่มีการมองเห็น แสงถือเป็นเงื่อนไขในการมองเห็น น้ำสามารถเป็นทั้งสภาพความเป็นอยู่และเป็นทรัพยากรของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

2.2. การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต

เรียกว่าการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม การปรับตัว การปรับตัวหมายถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตที่เพิ่มโอกาสในการอยู่รอด

ความสามารถในการปรับตัวเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของชีวิตโดยทั่วไป เนื่องจากมีความเป็นไปได้อย่างมากในการดำรงอยู่ของมัน ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ การปรับตัวแสดงให้เห็นในระดับต่างๆ ตั้งแต่ชีวเคมีของเซลล์และพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดไปจนถึงโครงสร้างและการทำงานของชุมชนและระบบนิเวศ การปรับตัวเกิดขึ้นและพัฒนาในระหว่างการวิวัฒนาการของสายพันธุ์

กลไกการปรับตัวขั้นพื้นฐานในระดับสิ่งมีชีวิต: 1) ทางชีวเคมี– แสดงออกในกระบวนการภายในเซลล์ เช่น การเปลี่ยนแปลงการทำงานของเอนไซม์หรือการเปลี่ยนแปลงปริมาณ 2) สรีรวิทยา– ตัวอย่างเช่น เหงื่อออกเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในสัตว์หลายชนิด 3) morpho-กายวิภาค– ลักษณะโครงสร้างและรูปร่างของร่างกายที่เกี่ยวข้องกับไลฟ์สไตล์ 4) เกี่ยวกับพฤติกรรม– เช่น สัตว์ต่างๆ ที่กำลังค้นหาแหล่งที่อยู่อาศัยที่ดี สร้างโพรง รัง ฯลฯ 5) พัฒนาการ– การเร่งหรือชะลอตัวของพัฒนาการส่วนบุคคล ส่งเสริมการอยู่รอดเมื่อสภาวะเปลี่ยนแปลง

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้านสิ่งแวดล้อมมีผลกระทบหลายอย่างต่อสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ สามารถมีอิทธิพลต่อทั้งสองอย่าง สารระคายเคืองทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและชีวเคมีแบบปรับตัว ยังไง ลิมิตเตอร์,ทำให้เกิดความเป็นไปไม่ได้ที่จะดำรงอยู่ในเงื่อนไขเหล่านี้ ยังไง ตัวดัดแปลง,ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคในสิ่งมีชีวิต ยังไง สัญญาณ,บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

2.3. กฎทั่วไปของการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อสิ่งมีชีวิต

แม้จะมีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย แต่รูปแบบทั่วไปจำนวนหนึ่งสามารถระบุได้ในลักษณะของผลกระทบที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและในการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต

1. กฎแห่งความเหมาะสม

แต่ละปัจจัยมีขีดจำกัดของอิทธิพลเชิงบวกต่อสิ่งมีชีวิต (รูปที่ 1) ผลลัพธ์ของปัจจัยแปรผันนั้นขึ้นอยู่กับความเข้มแข็งของการสำแดงของมันเป็นหลัก การกระทำของปัจจัยทั้งไม่เพียงพอและมากเกินไปส่งผลเสียต่อกิจกรรมในชีวิตของแต่ละบุคคล เรียกว่าพลังแห่งอิทธิพลที่เป็นประโยชน์ โซนของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด หรือเพียงแค่ เหมาะสมที่สุด สำหรับสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ ยิ่งค่าเบี่ยงเบนจากค่าที่เหมาะสมมากเท่าใด ผลการยับยั้งของปัจจัยนี้ต่อสิ่งมีชีวิตก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น (โซนมองโลกในแง่ร้าย) ค่าสูงสุดและต่ำสุดที่สามารถโอนได้ของปัจจัยคือ จุดวิกฤติสำหรับเกินกว่าที่จะดำรงอยู่ไม่ได้อีกต่อไป ความตายย่อมเกิดขึ้น เรียกว่าขีดจำกัดความอดทนระหว่างจุดวิกฤติ ความจุทางนิเวศวิทยา สิ่งมีชีวิตสัมพันธ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง

ข้าว. 1. แผนผังการกระทำของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อสิ่งมีชีวิต

ตัวแทนของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในตำแหน่งที่เหมาะสมและในระบบนิเวศ ตัวอย่างเช่น สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกในทุ่งทุนดราสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิอากาศในช่วงมากกว่า 80 °C (จาก +30 ถึง -55 °C) ในขณะที่สัตว์จำพวกครัสเตเชียนในน้ำอุ่น Copilia mirabilis สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำในช่วง ไม่เกิน 6 °C (ตั้งแต่ +23 ถึง +29 °C) ความแข็งแกร่งที่เหมือนกันของการแสดงออกของปัจจัยหนึ่งสามารถเหมาะสมที่สุดสำหรับสายพันธุ์หนึ่ง แย่สำหรับอีกสายพันธุ์หนึ่ง และไปเกินขีดจำกัดของความอดทนสำหรับสายพันธุ์ที่สาม (รูปที่ 2)

ความจุทางนิเวศในวงกว้างของชนิดพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตถูกระบุโดยการเติมคำนำหน้า "eury" เข้ากับชื่อของปัจจัย ยูริเทอร์มิกสายพันธุ์ที่ทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ ยูริเบต– ช่วงแรงดันกว้าง ยูริฮาลีน– ระดับความเค็มของสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ข้าว. 2. ตำแหน่งของเส้นโค้งที่เหมาะสมที่สุดในระดับอุณหภูมิสำหรับสายพันธุ์ต่างๆ:

1, 2 - สายพันธุ์สเตียรอยด์, ไครโอฟิล;

3–7 – สายพันธุ์ยูริเทอร์มอล

8, 9 - สปีชีส์สเตนเทอร์มิก, เทอร์โมฟิล

การไม่สามารถทนต่อความผันผวนที่สำคัญของปัจจัยหรือความจุของสภาพแวดล้อมที่แคบนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยคำนำหน้า "steno" - สเตโนเทอร์มิก, สเตโนเบต, สเตโนฮาลีนชนิดพันธุ์ ฯลฯ ในความหมายที่กว้างกว่านั้น เรียกว่าชนิดพันธุ์ที่มีการดำรงอยู่ซึ่งต้องการสภาพแวดล้อมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด สเตโนไบโอติก, และผู้ที่สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้ - ยูริเบียนต์

เงื่อนไขที่เข้าใกล้จุดวิกฤติเนื่องจากปัจจัยหนึ่งหรือหลายปัจจัยพร้อมกันจะถูกเรียก สุดขีด.

ตำแหน่งของจุดที่เหมาะสมและสำคัญที่สุดบนการไล่ระดับแฟคเตอร์สามารถเลื่อนได้ภายในขีดจำกัดที่กำหนดโดยการกระทำของสภาพแวดล้อม สิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นประจำในหลายสายพันธุ์เมื่อฤดูกาลเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น ในฤดูหนาว นกกระจอกทนต่อน้ำค้างแข็งรุนแรง และในฤดูร้อนพวกมันจะตายจากความเย็นที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ ปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสมที่สุดสัมพันธ์กับปัจจัยใด ๆ เรียกว่า เคยชินกับสภาพแวดล้อม ในแง่ของอุณหภูมินี่เป็นกระบวนการที่รู้จักกันดีในการชุบแข็งร่างกายด้วยความร้อน การปรับตัวให้ชินกับอุณหภูมิต้องใช้เวลาเป็นระยะเวลานาน กลไกคือการเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์ในเซลล์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาเดียวกันแต่ที่อุณหภูมิต่างกัน (ที่เรียกว่า ไอโซไซม)เอนไซม์แต่ละตัวถูกเข้ารหัสโดยยีนของมันเอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปิดยีนบางตัวและกระตุ้นยีนบางตัว การถอดความ การแปล การประกอบโปรตีนใหม่ในปริมาณที่เพียงพอ เป็นต้น กระบวนการโดยรวมใช้เวลาประมาณสองสัปดาห์โดยเฉลี่ยและถูกกระตุ้น โดยการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม การปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อมใหม่หรือการแข็งตัวขึ้นเป็นการปรับตัวที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างค่อยเป็นค่อยไปหรือเมื่อเข้าสู่ดินแดนที่มีสภาพอากาศแตกต่างออกไป ในกรณีเหล่านี้ นี่ถือเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อมโดยทั่วไป

2. ความคลุมเครือของผลกระทบของปัจจัยต่อฟังก์ชันต่างๆ

แต่ละปัจจัยส่งผลต่อการทำงานของร่างกายแตกต่างกัน (รูปที่ 3) ความเหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการบางอย่างอาจเป็นผลร้ายสำหรับกระบวนการอื่นๆ ดังนั้นอุณหภูมิอากาศจาก +40 ถึง +45 °C ในสัตว์เลือดเย็นจะเพิ่มอัตรากระบวนการเผาผลาญในร่างกายอย่างมาก แต่จะยับยั้งการทำงานของมอเตอร์ และสัตว์จะตกอยู่ในอาการมึนงงจากความร้อน สำหรับปลาหลายๆ ตัว อุณหภูมิของน้ำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญพันธุ์ของผลิตภัณฑ์สืบพันธุ์นั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการวางไข่ ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

ข้าว. 3. รูปแบบการพึ่งพาการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจของพืชต่ออุณหภูมิ (อ้างอิงจาก V. Larcher, 1978): t นาที, t เลือก, t สูงสุด– อุณหภูมิต่ำสุด เหมาะสม และสูงสุดต่อการเจริญเติบโตของพืช (พื้นที่แรเงา)

วงจรชีวิตซึ่งในช่วงระยะเวลาหนึ่งสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่บางอย่างเป็นหลัก (โภชนาการ การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ การตั้งถิ่นฐาน ฯลฯ) มักจะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อน สิ่งมีชีวิตเคลื่อนที่ยังสามารถเปลี่ยนแหล่งที่อยู่อาศัยเพื่อให้ทำหน้าที่สำคัญทั้งหมดได้สำเร็จ

3. ความหลากหลายของปฏิกิริยาของแต่ละบุคคลต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมระดับความอดทน จุดวิกฤติ โซนที่เหมาะสมและเลวร้ายของแต่ละบุคคลไม่ตรงกัน ความแปรปรวนนี้พิจารณาจากคุณสมบัติทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล เพศ อายุ และความแตกต่างทางสรีรวิทยา ตัวอย่างเช่น มอดโรงสีซึ่งเป็นหนึ่งในศัตรูของแป้งและผลิตภัณฑ์จากธัญพืช มีอุณหภูมิต่ำสุดวิกฤตสำหรับหนอนผีเสื้ออยู่ที่ -7 °C สำหรับตัวเต็มวัย -22 °C และสำหรับไข่ -27 °C น้ำค้างแข็งที่อุณหภูมิ -10 °C ฆ่าหนอนผีเสื้อได้ แต่ไม่เป็นอันตรายต่อตัวเต็มวัยและไข่ของศัตรูพืชชนิดนี้ ด้วยเหตุนี้ ความจุทางนิเวศของสายพันธุ์จึงกว้างกว่าความจุทางนิเวศของแต่ละบุคคลเสมอ

4. ความเป็นอิสระสัมพัทธ์ของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยต่างๆระดับความอดทนต่อปัจจัยใดๆ ไม่ได้หมายถึงความจุทางนิเวศที่สอดคล้องกันของชนิดพันธุ์ที่สัมพันธ์กับปัจจัยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น สัตว์ที่ทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวงกว้างไม่จำเป็นต้องสามารถทนต่อความชื้นหรือความเค็มที่แปรผันในวงกว้างได้เช่นกัน สายพันธุ์ยูริเทอร์มอลอาจเป็นสเตโนฮาลีน สเตโนบาติก หรือในทางกลับกัน ความจุทางนิเวศของสายพันธุ์ที่สัมพันธ์กับปัจจัยที่แตกต่างกันสามารถมีความหลากหลายได้มาก สิ่งนี้ทำให้เกิดการปรับตัวในธรรมชาติที่หลากหลายเป็นพิเศษ เซตของความจุสิ่งแวดล้อมที่สัมพันธ์กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ คือ สเปกตรัมทางนิเวศวิทยาของสายพันธุ์

5. ความคลาดเคลื่อนในสเปกตรัมทางนิเวศของแต่ละสายพันธุ์แต่ละสายพันธุ์มีความเฉพาะเจาะจงในด้านความสามารถทางนิเวศวิทยา แม้แต่ในบรรดาสปีชีส์ที่มีวิธีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมคล้ายกัน แต่ก็มีทัศนคติต่อปัจจัยบางประการที่แตกต่างกัน

ข้าว. 4. การเปลี่ยนแปลงการมีส่วนร่วมของพืชแต่ละชนิดในทุ่งหญ้าขึ้นอยู่กับความชื้น (อ้างอิงจาก L. G. Ramensky et al., 1956): 1 – โคลเวอร์สีแดง; 2 – ยาร์โรว์ทั่วไป 3 – ห้องใต้ดินของเดลยาวิน; 4 – ทุ่งหญ้าบลูแกรสส์; 5 – ต้นกก; 6 – ผ้าปูที่นอนจริง; 7 – กกต้น; 8 – ทุ่งหญ้าหวาน; 9 – เจอเรเนียมเนินเขา; 10 – พุ่มไม้สนาม; 11 – ปลาเค็มจมูกสั้น

กฎของความแตกต่างทางนิเวศวิทยาของสายพันธุ์จัดทำโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย L. G. Ramensky (1924) ที่เกี่ยวข้องกับพืช (รูปที่ 4) จากนั้นได้รับการยืนยันอย่างกว้างขวางจากการวิจัยทางสัตววิทยา

6. ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยโซนที่เหมาะสมและขีดจำกัดความอดทนของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งและปัจจัยอื่น ๆ ที่กระทำพร้อมกัน (รูปที่ 5) รูปแบบนี้เรียกว่า ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัย ตัวอย่างเช่น ความร้อนจะทนต่อในที่แห้งได้ง่ายกว่าอากาศชื้น ความเสี่ยงที่จะเกิดการแช่แข็งจะมีมากกว่าในสภาพอากาศหนาวเย็นและมีลมแรงมากกว่าในสภาพอากาศสงบ ดังนั้นปัจจัยเดียวกันเมื่อใช้ร่วมกับปัจจัยอื่นจึงมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในทางตรงกันข้าม ผลลัพธ์ด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกันสามารถได้รับได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่น คุณสามารถหยุดการเหี่ยวแห้งของพืชได้โดยการเพิ่มปริมาณความชื้นในดินและลดอุณหภูมิของอากาศ ซึ่งจะช่วยลดการระเหย สร้างผลกระทบของการทดแทนปัจจัยบางส่วน

ข้าว. 5. การตายของไข่ไหมสน Dendrolimus pini ภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่ต่างกัน

ในเวลาเดียวกันการชดเชยร่วมกันของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมนั้นมีขอบเขตที่แน่นอนและเป็นไปไม่ได้ที่จะแทนที่สิ่งใดสิ่งหนึ่งด้วยสิ่งอื่นอย่างสมบูรณ์ การขาดน้ำโดยสมบูรณ์หรือองค์ประกอบพื้นฐานของสารอาหารแร่ธาตุอย่างน้อยหนึ่งอย่างทำให้ชีวิตของพืชเป็นไปไม่ได้แม้ว่าจะมีเงื่อนไขอื่น ๆ รวมกันได้ดีที่สุดก็ตาม การขาดความร้อนอย่างรุนแรงในทะเลทรายขั้วโลกไม่สามารถชดเชยได้ด้วยความชื้นที่มีอยู่มากมายหรือการส่องสว่างตลอด 24 ชั่วโมง

เมื่อคำนึงถึงรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในการปฏิบัติทางการเกษตร จึงเป็นไปได้ที่จะรักษาสภาพความเป็นอยู่ที่เหมาะสมสำหรับพืชที่ปลูกและสัตว์เลี้ยงได้อย่างชำนาญ

7. กฎปัจจัยจำกัดความเป็นไปได้ในการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตนั้นถูกจำกัดโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่อยู่ห่างไกลจากปัจจัยที่เหมาะสมที่สุด หากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอย่างน้อยหนึ่งปัจจัยเข้าใกล้หรือเกินกว่าค่าวิกฤต ถึงแม้ว่าเงื่อนไขอื่น ๆ จะรวมกันอย่างเหมาะสม บุคคลเหล่านั้นก็อาจถูกคุกคามถึงแก่ชีวิตได้ ปัจจัยใดๆ ที่เบี่ยงเบนไปจากความเหมาะสมอย่างยิ่งจะมีความสำคัญยิ่งในชีวิตของสายพันธุ์หรือตัวแทนของแต่ละสายพันธุ์ในช่วงเวลาที่กำหนด

การจำกัดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจะกำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของชนิดพันธุ์ ลักษณะของปัจจัยเหล่านี้อาจแตกต่างกัน (รูปที่ 6) ดังนั้นการเคลื่อนตัวของสายพันธุ์ไปทางเหนืออาจถูกจำกัดเนื่องจากขาดความร้อน และเข้าสู่พื้นที่แห้งแล้งเนื่องจากขาดความชื้นหรืออุณหภูมิสูงเกินไป ความสัมพันธ์ทางชีวภาพยังสามารถใช้เป็นปัจจัยจำกัดในการแพร่กระจาย เช่น การยึดครองดินแดนโดยคู่แข่งที่แข็งแกร่งกว่า หรือการขาดแมลงผสมเกสรสำหรับพืช ดังนั้นการผสมเกสรของมะเดื่อจึงขึ้นอยู่กับแมลงชนิดเดียว นั่นคือ Blastophaga psene ตัวต่อ บ้านเกิดของต้นไม้นี้คือทะเลเมดิเตอร์เรเนียน มะเดื่อที่นำมาสู่แคลิฟอร์เนียจะไม่เกิดผลจนกว่าจะมีการนำตัวต่อผสมเกสรเข้ามาที่นั่น การกระจายตัวของพืชตระกูลถั่วในแถบอาร์กติกถูกจำกัดด้วยการกระจายตัวของผึ้งบัมเบิลบีที่ผสมเกสรพวกมัน บนเกาะ Dikson ซึ่งไม่มีผึ้งบัมเบิลบีไม่พบพืชตระกูลถั่วแม้ว่าเนื่องจากสภาวะอุณหภูมิก็ยังอนุญาตให้มีพืชเหล่านี้ได้

ข้าว. 6. หิมะปกคลุมลึกเป็นปัจจัยจำกัดในการกระจายตัวของกวาง (อ้างอิงจาก G. A. Novikov, 1981)

เพื่อตรวจสอบว่าชนิดพันธุ์สามารถดำรงอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่กำหนดได้หรือไม่ จำเป็นต้องพิจารณาว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมใดอยู่นอกเหนือขอบเขตทางนิเวศวิทยาหรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาการพัฒนาที่เปราะบางที่สุด

การระบุปัจจัยจำกัดมีความสำคัญมากในการปฏิบัติทางการเกษตร เนื่องจากการมุ่งเป้าไปที่ความพยายามหลักในการกำจัดปัจจัยเหล่านั้น จะทำให้คุณสามารถเพิ่มผลผลิตพืชหรือผลผลิตสัตว์ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ดังนั้น บนดินที่มีความเป็นกรดสูง ผลผลิตข้าวสาลีจึงสามารถเพิ่มขึ้นได้เล็กน้อยโดยใช้อิทธิพลทางการเกษตรที่แตกต่างกัน แต่ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะเกิดขึ้นจากการใส่ปูนขาวเท่านั้น ซึ่งจะขจัดผลกระทบที่จำกัดของความเป็นกรดออกไป ความรู้เกี่ยวกับปัจจัยจำกัดจึงเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิต ในช่วงชีวิตที่แตกต่างกันของแต่ละบุคคล ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ทำหน้าที่เป็นปัจจัยจำกัด ดังนั้น จำเป็นต้องมีการควบคุมสภาพความเป็นอยู่ของพืชและสัตว์ที่ปลูกด้วยความชำนาญและสม่ำเสมอ

2.4. หลักการจำแนกทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต

ในระบบนิเวศ ความหลากหลายและความหลากหลายของวิธีการและวิธีการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทำให้เกิดความจำเป็นในการจำแนกประเภทที่หลากหลาย การใช้เกณฑ์เดียวจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสะท้อนทุกแง่มุมของความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม การจำแนกประเภททางนิเวศวิทยาสะท้อนให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันที่เกิดขึ้นระหว่างตัวแทนของกลุ่มที่แตกต่างกันมากหากพวกเขาใช้ วิธีปรับตัวที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเราจำแนกสัตว์ตามรูปแบบการเคลื่อนไหว กลุ่มนิเวศของสัตว์ชนิดต่างๆ ที่เคลื่อนที่ในน้ำโดยวิธีปฏิกิริยาจะรวมสัตว์ที่มีตำแหน่งต่างกันในระบบ เช่น แมงกะพรุน ปลาหมึก บางชนิดและแฟลเจลเลต ตัวอ่อนของสัตว์ จำนวนแมลงปอ เป็นต้น (รูปที่ 7) การจำแนกประเภทสิ่งแวดล้อมอาจขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่หลากหลาย: วิธีโภชนาการ การเคลื่อนไหว ทัศนคติต่ออุณหภูมิ ความชื้น ความเค็ม ความดันเป็นต้น การแบ่งสิ่งมีชีวิตทั้งหมดออกเป็นยูริเบียนต์และสเตโนบิออนตามความกว้างของช่วงของการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเป็นตัวอย่างของการจำแนกทางนิเวศที่ง่ายที่สุด

ข้าว. 7. ตัวแทนของกลุ่มนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนที่ในน้ำในลักษณะที่เกิดปฏิกิริยา (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):

1 – แฟลเจลเลต Medusochloris phiale;

2 – ciliate Craspedotella pilosus;

3 – แมงกะพรุน Cytaeis vulgaris;

4 – ทะเลน้ำ Holothurian Pelagothuria;

5 – ตัวอ่อนของแมลงปอร็อกเกอร์

6 – ปลาหมึกยักษ์ว่ายน้ำ Octopus vulgaris:

ก– ทิศทางของลำน้ำ

ข– ทิศทางการเคลื่อนไหวของสัตว์

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นกลุ่ม ตามธรรมชาติของโภชนาการออโตโทรฟเป็นสิ่งมีชีวิตที่ใช้สารประกอบอนินทรีย์เป็นแหล่งสร้างร่างกาย เฮเทอโรโทรฟ– สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ต้องการอาหารที่มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์ ในทางกลับกัน ออโตโทรฟจะถูกแบ่งออกเป็น โฟโต้โทรฟและ เคมีบำบัดแบบแรกใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ แบบหลังใช้พลังงานของพันธะเคมี เฮเทอโรโทรฟแบ่งออกเป็น ซาโปรไฟต์,โดยใช้สารละลายของสารประกอบอินทรีย์อย่างง่าย และ โฮโลซัวโฮโลซัวมีเอนไซม์ย่อยอาหารที่ซับซ้อนและสามารถบริโภคสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนได้ ทำให้พวกมันย่อยเป็นส่วนประกอบที่ง่ายกว่า โฮโลซัวแบ่งออกเป็น สังฆาฏิ(กินเศษซากพืชที่ตายแล้ว) ไฟโตฟาจ(ผู้บริโภคพืชมีชีวิต) สวนสัตว์(ต้องการอาหารสด) และ เนื้อร้าย(สัตว์กินเนื้อ). ในทางกลับกัน แต่ละกลุ่มสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มเล็กๆ ซึ่งมีรูปแบบทางโภชนาการเฉพาะของตัวเอง

มิฉะนั้น คุณสามารถสร้างหมวดหมู่ได้ ตามวิธีการหาอาหารในบรรดาสัตว์ต่างๆ เช่น กลุ่มต่างๆ เช่น ตัวกรอง(สัตว์ที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็ก, ไม่มีฟัน, ปลาวาฬ ฯลฯ ) แบบฟอร์มการแทะเล็ม(กีบเท้า, ด้วงใบ), ผู้รวบรวม(นกหัวขวาน ตัวตุ่น ปากร้าย ไก่) นักล่าเหยื่อที่กำลังเคลื่อนที่(หมาป่า สิงโต แมลงวันดำ ฯลฯ) และกลุ่มอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ดังนั้นแม้จะมีความแตกต่างอย่างมากในการจัดองค์กร แต่วิธีการเดียวกันในการควบคุมเหยื่อในสิงโตและผีเสื้อกลางคืนนำไปสู่การเปรียบเทียบหลายประการในนิสัยการล่าสัตว์และลักษณะโครงสร้างทั่วไป: ความผอมของร่างกาย, การพัฒนากล้ามเนื้อที่แข็งแกร่ง, ความสามารถในการพัฒนาระยะสั้น ระยะความเร็วสูง ฯลฯ

การจำแนกประเภททางนิเวศวิทยาช่วยในการระบุวิธีที่เป็นไปได้ในธรรมชาติสำหรับสิ่งมีชีวิตในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม

2.5. ชีวิตที่กระตือรือร้นและซ่อนเร้น

การเผาผลาญอาหารเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของชีวิต ซึ่งเป็นตัวกำหนดการเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตและพลังงานอย่างใกล้ชิดของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม การเผาผลาญอาหารแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาสภาพความเป็นอยู่อย่างมาก ในธรรมชาติ เราสังเกตสภาวะของชีวิตหลักๆ สองสภาวะ: ชีวิตที่กระตือรือร้นและความสงบสุข ในช่วงชีวิตที่กระฉับกระเฉง สิ่งมีชีวิตจะกิน เติบโต เคลื่อนย้าย พัฒนา สืบพันธุ์ และมีลักษณะพิเศษคือการเผาผลาญที่รุนแรง การพักผ่อนอาจแตกต่างกันในเชิงลึกและระยะเวลา ฟังก์ชั่นหลายอย่างของร่างกายลดลงหรือไม่ได้ทำเลย เนื่องจากระดับการเผาผลาญลดลงภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกและภายใน

ในสภาวะพักผ่อนลึก เช่น เมแทบอลิซึมของสารและพลังงานลดลง สิ่งมีชีวิตจะพึ่งพาสิ่งแวดล้อมน้อยลง ได้รับความเสถียรในระดับสูง และสามารถทนต่อสภาวะที่พวกมันไม่สามารถต้านทานได้ในช่วงชีวิตที่กระฉับกระเฉง ทั้งสองรัฐนี้สลับสับเปลี่ยนชีวิตของหลายสายพันธุ์ โดยเป็นการปรับตัวให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีสภาพอากาศไม่แน่นอนและการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก

ด้วยการยับยั้งกระบวนการเผาผลาญอย่างล้ำลึก สิ่งมีชีวิตอาจไม่แสดงสัญญาณของสิ่งมีชีวิตที่มองเห็นได้เลย คำถามที่ว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะหยุดการเผาผลาญโดยสมบูรณ์ด้วยการกลับไปสู่ชีวิตที่กระฉับกระเฉงในภายหลังนั่นคือ "การฟื้นคืนชีพจากความตาย" ที่ได้รับการถกเถียงกันในทางวิทยาศาสตร์มานานกว่าสองศตวรรษ

ปรากฏการณ์ครั้งแรก ความตายในจินตนาการถูกค้นพบในปี 1702 โดย Anthony van Leeuwenhoek ผู้ค้นพบโลกแห่งสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ เมื่อหยดน้ำแห้ง “สัตว์” (โรติเฟอร์) ที่เขาสังเกตเห็นก็เหี่ยวเฉา ดูตาย และอาจคงอยู่ในสถานะนี้เป็นเวลานาน (รูปที่ 8) เมื่อนำไปแช่น้ำอีกครั้ง พวกมันจะพองตัวและเริ่มมีชีวิตที่กระฉับกระเฉง ลีเวนฮุกอธิบายปรากฏการณ์นี้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าเปลือกของ “สัตว์” ดูเหมือนจะ “ไม่ยอมให้มีการระเหยแม้แต่น้อย” และพวกมันยังคงมีชีวิตอยู่ในสภาพที่แห้ง อย่างไรก็ตาม ภายในไม่กี่ทศวรรษ นักธรรมชาติวิทยาได้โต้เถียงกันเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่ว่า "ชีวิตอาจถูกหยุดโดยสิ้นเชิง" และกลับคืนสู่สภาพเดิมอีกครั้ง "ใน 20, 40, 100 ปีหรือมากกว่านั้น"

ในยุค 70 ของศตวรรษที่ 18 ปรากฏการณ์ "การฟื้นคืนชีพ" หลังจากการอบแห้งถูกค้นพบและยืนยันโดยการทดลองจำนวนมากในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอื่นๆ จำนวนหนึ่ง เช่น ปลาไหลข้าวสาลี ไส้เดือนฝอยที่มีชีวิตอิสระ และทาร์ดิเกรด เจ. บุฟฟ่อนทำการทดลองซ้ำกับปลาไหลของเจ. นีดแฮม โดยแย้งว่า “สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถทำให้ตายและมีชีวิตขึ้นมาใหม่ได้หลายครั้งตามต้องการ” L. Spallanzani เป็นคนแรกที่ดึงดูดความสนใจไปที่การพักตัวของเมล็ดและสปอร์ของพืช โดยถือว่าเมล็ดและสปอร์ของพืชสามารถเก็บรักษาไว้ได้เมื่อเวลาผ่านไป

ข้าว. 8. Rotifer Philidina roseola ในขั้นตอนต่างๆ ของการอบแห้ง (อ้างอิงจาก P. Yu. Schmidt, 1948):

1 - คล่องแคล่ว; 2 – เริ่มทำสัญญา; 3 – หดตัวสนิทก่อนอบแห้ง 4 - อยู่ในสถานะของภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เป็นที่ยอมรับอย่างน่าเชื่อถือว่าความต้านทานของโรติเฟอร์แห้ง ทาร์ดิเกรด และไส้เดือนฝอยต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ การขาดหรือไม่มีออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของระดับการขาดน้ำ อย่างไรก็ตาม คำถามยังคงเปิดกว้างว่าสิ่งนี้ส่งผลให้ชีวิตต้องหยุดชะงักโดยสิ้นเชิงหรือเป็นเพียงการกดขี่อย่างลึกซึ้งเท่านั้น ในปี พ.ศ. 2421 คล็อด เบอร์นัลได้หยิบยกแนวคิดนี้ขึ้นมา "ชีวิตที่ซ่อนอยู่"ซึ่งเขามีลักษณะพิเศษคือการหยุดการเผาผลาญและ "การพังทลายของความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นอยู่และสิ่งแวดล้อม"

ในที่สุดปัญหานี้ได้รับการแก้ไขเฉพาะในช่วงสามแรกของศตวรรษที่ 20 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการคายน้ำแบบสุญญากาศแบบลึก การทดลองของ G. Ram, P. Becquerel และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ การหยุดชีวิตแบบพลิกกลับได้อย่างสมบูรณ์ในสภาวะแห้งเมื่อน้ำไม่เกิน 2% ยังคงอยู่ในเซลล์ในรูปแบบพันธะเคมี สิ่งมีชีวิตเช่นโรติเฟอร์ ทาร์ดิเกรด ไส้เดือนฝอยขนาดเล็ก เมล็ดและสปอร์ของพืช สปอร์ของแบคทีเรียและเชื้อราทนต่อการสัมผัสกับออกซิเจนเหลว ( -218.4 °C ) ไฮโดรเจนเหลว (-259.4 °C) ฮีเลียมเหลว (-269.0 °C) เช่น อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ ในกรณีนี้เนื้อหาของเซลล์แข็งตัวแม้ไม่มีการเคลื่อนไหวทางความร้อนของโมเลกุลและการเผาผลาญทั้งหมดจะหยุดลงตามธรรมชาติ หลังจากที่วางอยู่ในสภาวะปกติแล้ว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็ยังคงพัฒนาต่อไป ในบางสปีชีส์ การหยุดการเผาผลาญที่อุณหภูมิต่ำมากสามารถทำได้โดยไม่ทำให้แห้ง โดยมีเงื่อนไขว่าน้ำไม่กลายเป็นผลึก แต่อยู่ในสถานะสัณฐาน

เรียกว่าการหยุดชีวิตชั่วคราวโดยสมบูรณ์ ภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ คำนี้เสนอโดย V. Preyer ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2434 ในสภาวะที่ภาพเคลื่อนไหวหยุดนิ่ง สิ่งมีชีวิตจะต้านทานต่ออิทธิพลที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ในการทดลอง ทาร์ดิเกรดสามารถทนต่อรังสีไอออไนซ์ได้มากถึง 570,000 เรินต์เกนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ตัวอ่อนที่ขาดน้ำของยุงลายแอฟริกันไคโรโนมัสตัวหนึ่ง ชื่อโพลีโพเดียม แวนเดอร์แพลนกิ สามารถรักษาความสามารถในการฟื้นคืนชีพได้หลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิที่ +102 °C

สถานะของแอนิเมชันที่ถูกระงับจะขยายขอบเขตของการอนุรักษ์ชีวิตอย่างมากรวมถึงในเวลาด้วย ตัวอย่างเช่น การขุดเจาะลึกในธารน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกาเผยให้เห็นจุลินทรีย์ (สปอร์ของแบคทีเรีย เชื้อรา และยีสต์) ซึ่งต่อมาได้พัฒนาบนอาหารเลี้ยงเชื้อธรรมดา อายุของขอบฟ้าน้ำแข็งที่สอดคล้องกันนั้นอยู่ที่ 10-13,000 ปี สปอร์ของแบคทีเรียบางชนิดก็ถูกแยกออกจากชั้นลึกที่มีอายุหลายแสนปีเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม Anabiosis เป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างหายาก ไม่สามารถใช้ได้กับทุกสายพันธุ์และเป็นสภาวะพักผ่อนขั้นสุดขีดในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต เงื่อนไขที่จำเป็นคือการรักษาโครงสร้างภายในเซลล์ที่ดีเหมือนเดิม (ออร์แกเนลล์และเยื่อหุ้มเซลล์) ในระหว่างการทำให้สิ่งมีชีวิตแห้งหรือเย็นลง ภาวะนี้เป็นไปไม่ได้สำหรับสปีชีส์ส่วนใหญ่ที่มีการจัดระเบียบที่ซับซ้อนของเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะ

ความสามารถในการเกิด anabiosis พบได้ในสายพันธุ์ที่มีโครงสร้างเรียบง่ายหรือเรียบง่ายและอาศัยอยู่ในสภาวะที่มีความชื้นผันผวนอย่างรวดเร็ว (ทำให้แหล่งน้ำเล็ก ๆ แห้ง ชั้นบนของดิน เบาะของมอสและไลเคน ฯลฯ )

การพักตัวรูปแบบอื่นที่เกี่ยวข้องกับสถานะของกิจกรรมที่สำคัญลดลงอันเป็นผลมาจากการยับยั้งการเผาผลาญบางส่วนนั้นแพร่หลายมากขึ้นในธรรมชาติ การลดระดับการเผาผลาญในระดับใดก็ตามจะเพิ่มความเสถียรของสิ่งมีชีวิตและช่วยให้พวกมันใช้พลังงานอย่างประหยัดมากขึ้น

รูปแบบการพักผ่อนในสภาวะกิจกรรมที่สำคัญลดลงแบ่งออกเป็น ภาวะ hypobiosis และ การเข้ารหัสลับ, หรือ บังคับสันติภาพ และ การพักผ่อนทางสรีรวิทยา ด้วยภาวะ hypobiosis การยับยั้งกิจกรรมหรืออาการบิดเบี้ยวเกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันโดยตรงของสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและยุติลงเกือบจะในทันทีหลังจากที่สภาวะเหล่านี้กลับสู่ภาวะปกติ (รูปที่ 9) การปราบปรามกระบวนการสำคัญดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้หากขาดความร้อน น้ำ ออกซิเจน โดยมีแรงดันออสโมติกเพิ่มขึ้น เป็นต้น ตามปัจจัยภายนอกชั้นนำของการถูกบังคับให้พัก ไครโอไบโอซิส(ที่อุณหภูมิต่ำ) แอนไฮโดรไบโอซิส(ด้วยการขาดน้ำ) ภาวะขาดออกซิเจน(ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน) ภาวะไขมันในเลือดสูง(ที่มีปริมาณเกลือในน้ำสูง) เป็นต้น

ไม่เพียงแต่ในอาร์กติกและแอนตาร์กติกเท่านั้น แต่ยังอยู่ในละติจูดกลางด้วย สัตว์ขาปล้องบางชนิดที่ทนต่อความเย็นจัด (คอลเลมโบลา แมลงวันจำนวนหนึ่ง แมลงเต่าทองดิน ฯลฯ) อยู่ในฤดูหนาวในสภาวะทรมาน ละลายอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนไปทำกิจกรรมภายใต้ แสงอาทิตย์ จากนั้นจะสูญเสียการเคลื่อนไหวอีกครั้งเมื่ออุณหภูมิลดลง พืชที่โผล่ออกมาในฤดูใบไม้ผลิจะหยุดและกลับมาเติบโตและพัฒนาต่อหลังจากความเย็นและความร้อน หลังฝนตก ดินเปล่ามักจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวเนื่องจากมีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของสาหร่ายในดินที่ถูกบังคับพักตัว

ข้าว. 9. Pagon - ก้อนน้ำแข็งที่มีผู้อยู่อาศัยน้ำจืดแข็งตัวอยู่ในนั้น (จาก S. A. Zernov, 1949)

ความลึกและระยะเวลาของการปราบปรามการเผาผลาญระหว่างภาวะ hypobiosis ขึ้นอยู่กับระยะเวลาและความรุนแรงของปัจจัยยับยั้ง การพักตัวแบบบังคับจะเกิดขึ้นในทุกขั้นตอนของการสร้างเซลล์ ประโยชน์ของภาวะ hypobiosis คือการฟื้นฟูชีวิตที่กระตือรือร้นอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม นี่เป็นสภาวะที่ค่อนข้างไม่เสถียรของสิ่งมีชีวิต และอาจสร้างความเสียหายได้ในระยะยาว เนื่องจากความไม่สมดุลของกระบวนการเผาผลาญ ทรัพยากรพลังงานที่หมดไป การสะสมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่ออกซิไดซ์ต่ำ และการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาอื่น ๆ ที่ไม่เอื้ออำนวย

Cryptobiosis เป็นการพักตัวที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน มันเกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาภายนอกที่เกิดขึ้นล่วงหน้าก่อนเริ่มการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่ไม่เอื้ออำนวยและสิ่งมีชีวิตก็พร้อมสำหรับพวกมัน Cryptobiosis คือการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตตามฤดูกาลหรือช่วงเวลาอื่นๆ เป็นหลัก ซึ่งเป็นวัฏจักรปกติ มันเป็นส่วนหนึ่งของวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตและไม่ได้เกิดขึ้นที่ระยะใด ๆ แต่เกิดขึ้นในขั้นตอนหนึ่งของการพัฒนาส่วนบุคคลซึ่งกำหนดเวลาให้ตรงกับช่วงเวลาวิกฤตของปี

การเปลี่ยนไปสู่สภาวะการพักผ่อนทางสรีรวิทยาต้องใช้เวลา นำหน้าด้วยการสะสมของสารสำรอง การขาดน้ำบางส่วนของเนื้อเยื่อและอวัยวะ ความเข้มของกระบวนการออกซิเดชั่นลดลง และการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ อีกมากมายที่โดยทั่วไปจะลดการเผาผลาญของเนื้อเยื่อ ในสภาวะของ cryptobiosis สิ่งมีชีวิตจะมีความทนทานต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์มากขึ้นหลายเท่า (รูปที่ 10) การจัดเรียงทางชีวเคมีหลักในกรณีนี้มักพบได้ทั่วไปในพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ (เช่น การเปลี่ยนเมตาบอลิซึมไปสู่วิถีไกลโคไลติกเนื่องจากคาร์โบไฮเดรตสำรอง เป็นต้น) การออกจาก cryptobiosis ยังต้องใช้เวลาและพลังงาน และไม่สามารถทำได้โดยการหยุดผลกระทบด้านลบของปัจจัยเท่านั้น สิ่งนี้จำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษ ซึ่งแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ต่างๆ (เช่น การแช่แข็ง การมีน้ำหยด-ของเหลว ระยะเวลากลางวันที่แน่นอน คุณภาพของแสงที่แน่นอน ความผันผวนของอุณหภูมิที่จำเป็น ฯลฯ)

Cryptobiosis เป็นกลยุทธ์การเอาชีวิตรอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อชีวิตที่กระฉับกระเฉงเป็นระยะ ๆ เป็นผลมาจากวิวัฒนาการในระยะยาวและการคัดเลือกโดยธรรมชาติ แพร่หลายในสัตว์ป่า สถานะของ cryptobiosis เป็นลักษณะเฉพาะของเมล็ดพืช ซีสต์ และสปอร์ของจุลินทรีย์ เชื้อรา และสาหร่ายต่างๆ การหยุดชั่วคราวของสัตว์ขาปล้อง การจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การพักตัวลึกของพืช ก็เป็น cryptobiosis ประเภทต่างๆ เช่นกัน

ข้าว. 10. ไส้เดือนในสภาวะหายไป (อ้างอิงจาก V. Tishler, 1971)

สถานะของภาวะ hypobiosis, cryptobiosis และ anabiosis ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความอยู่รอดของสายพันธุ์ในสภาพธรรมชาติของละติจูดที่แตกต่างกัน ซึ่งมักจะสุดโต่ง ช่วยให้สามารถรักษาสิ่งมีชีวิตในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยเป็นเวลานาน ตั้งถิ่นฐานในอวกาศและในหลาย ๆ วิธีผลักดันขอบเขตของความเป็นไปได้และการกระจายของ ชีวิตโดยทั่วไป

1.3. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

ที่อยู่อาศัย คือสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ส่วนประกอบของสภาพแวดล้อมที่มีความสำคัญต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตและสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเรียกว่า ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม - ปัจจัยเหล่านี้อาจมีความจำเป็นหรือเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ส่งเสริมหรือขัดขวางการอยู่รอดและการสืบพันธุ์

1.3.1. ประเภทของปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยา

ความสัมพันธ์ที่หลากหลายระหว่างสิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เป็นปฏิปักษ์ และ ไม่เป็นปฏิปักษ์ .

การปล้นสะดม - รูปแบบของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน โดยที่สิ่งมีชีวิตประเภทหนึ่งอาศัยอยู่โดยเสียค่าใช้จ่ายของอีกประเภทหนึ่งโดยกินมันเข้าไป

การแข่งขัน - รูปแบบของความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิตในระดับโภชนาการเดียวกันต่อสู้เพื่ออาหารและเงื่อนไขการดำรงอยู่อื่น ๆ โดยปราบปรามซึ่งกันและกัน

รูปแบบหลักของปฏิสัมพันธ์ที่ไม่เป็นปฏิปักษ์: การอยู่ร่วมกัน การร่วมกัน และการร่วมกัน

ซิมไบโอซิส (การอยู่ร่วมกัน) เป็นความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันแต่เป็นทางเลือกระหว่างสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ

การร่วมกัน (ร่วมกัน) - เป็นประโยชน์ร่วมกันและจำเป็นสำหรับการเติบโตและความอยู่รอดของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ต่าง ๆ

ลัทธิคอมเมนซาลิสม์ (สหาย) - ความสัมพันธ์ที่พันธมิตรฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์ แต่อีกฝ่ายไม่แยแส

1.3.2. วัฏจักรของสาร

วัฏจักรของสารขนาดใหญ่ ในธรรมชาติ (ทางธรณีวิทยา) เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ของพลังงานแสงอาทิตย์กับพลังงานลึกของโลกและกระจายสารใหม่ระหว่างชีวมณฑลและขอบฟ้าที่ลึกลงไปของโลก สารจำนวนหนึ่งอาจออกจากวงจรทางชีวภาพชั่วคราว (ตะกอนที่ก้นมหาสมุทร ทะเล หรือตกลงไปในส่วนลึกของเปลือกโลก) แต่วัฏจักรอันยิ่งใหญ่นั้นก็คือการหมุนเวียนของน้ำระหว่างพื้นดินและมหาสมุทรผ่านชั้นบรรยากาศด้วย

วัฏจักรเล็กๆ ของสาร ในชีวมณฑล (ชีวธรณีเคมี) เกิดขึ้นภายในชีวมณฑลเท่านั้น

สาระสำคัญของมันคือการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตจากสสารอนินทรีย์ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ระหว่างการสลายตัวกลับเป็นสารประกอบอนินทรีย์ องค์ประกอบทางเคมีก่อตัวเป็นระบบปิด (วงจร) ซึ่งอะตอมถูกใช้ซ้ำ ๆ สาระสำคัญของวัฏจักรมีดังนี้: องค์ประกอบทางเคมีที่ร่างกายดูดซึมจะทิ้งไว้ในภายหลังไปสู่สภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตจากนั้นหลังจากนั้นครู่หนึ่งพวกเขาก็เข้าสู่สิ่งมีชีวิตอีกครั้ง ฯลฯ องค์ประกอบดังกล่าวเรียกว่า

ไบโอฟิลิก

[อานันเยวา, 2544]. – แรงผลักดัน สาเหตุของกระบวนการใด ๆ ปรากฏการณ์ – องค์ประกอบใด ๆ ของสภาพแวดล้อมที่สามารถมีอิทธิพลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต อย่างน้อยในขั้นตอนหนึ่งของการพัฒนาส่วนบุคคล เรียกว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้านสิ่งแวดล้อมมักแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

ปัจจัยที่มีลักษณะเฉื่อย (ไม่มีชีวิต) – ที่ไม่มีชีวิตหรือไม่มีชีวิต


ปัจจัยแห่งธรรมชาติที่มีชีวิต - สิ่งมีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพ

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต คือชุดของปัจจัยในสภาพแวดล้อมอนินทรีย์ที่มีอิทธิพลต่อชีวิตและการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต แบ่งออกเป็นกายภาพ เคมี และเอดาฟิก

ปัจจัยทางกายภาพคือปัจจัยที่มีแหล่งที่มาเป็นสถานะหรือปรากฏการณ์ทางกายภาพ (ทางกล ผลกระทบจากอุณหภูมิ ฯลฯ) ปัจจัยทางเคมีมาจากองค์ประกอบทางเคมีของสิ่งแวดล้อม (ความเค็มของน้ำ ปริมาณออกซิเจน ฯลฯ) edaphic (ดิน) เป็นปัจจัย การรวมกันของคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และทางกลของดินและหิน ส่งผลต่อทั้งสิ่งมีชีวิตในสิ่งมีชีวิตในดินและระบบรากของพืช (อิทธิพลของความชื้น โครงสร้างดิน ปริมาณฮิวมัส ฯลฯ ต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช)

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อยู่รอบสิ่งมีชีวิตในถิ่นที่อยู่ของมันประกอบขึ้นเป็นสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ ปัจจัยทางชีวภาพคือชุดของอิทธิพลของกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีต่อสิ่งมีชีวิตอื่น

ปัจจัยทางชีวภาพสามารถมีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตโดยการสร้างปากน้ำหรือสภาพแวดล้อมจุลภาค ตัวอย่างเช่น ป่าจะเย็นกว่าและเปียกมากขึ้นในฤดูร้อน และอุ่นขึ้นในฤดูหนาว แต่สภาพแวดล้อมจุลภาคยังสามารถมีลักษณะที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตได้: ภายใต้หิมะซึ่งเป็นผลมาจากภาวะโลกร้อนสัตว์เล็ก ๆ (สัตว์ฟันแทะ) อยู่รอดได้และต้นกล้าของธัญพืชฤดูหนาวจะถูกเก็บรักษาไว้

ปัจจัยทางมานุษยวิทยา – ปัจจัยที่มนุษย์สร้างขึ้นและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (มลพิษ การพังทลายของดิน การทำลายป่าไม้ ฯลฯ)

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ XX นักชีววิทยาและนักนิเวศวิทยาชาวอเมริกัน แบร์รี คอมมอนเนอร์ สรุปความเป็นระบบในระบบนิเวศในรูปแบบของกฎหมายสี่ฉบับ การปฏิบัติตามสิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมของมนุษย์ในธรรมชาติ

กฎข้อที่ 1: ทุกสิ่งเชื่อมโยงกับทุกสิ่ง - การเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติของมนุษย์จะทำให้เกิดผลต่อเนื่องเป็นลูกโซ่ ซึ่งมักจะไม่เป็นผลดี กฎข้อที่ 2: ทุกอย่างต้องไปที่ไหนสักแห่ง - มลภาวะทางธรรมชาติใดๆ ก็ตามที่ส่งกลับคืนสู่มนุษย์ในรูปแบบของ "บูมเมอแรงในระบบนิเวศ" การแทรกแซงทางธรรมชาติใดๆ ของเรากลับคืนมาสู่เราพร้อมกับปัญหาที่เพิ่มขึ้น กฎข้อที่ 3: ธรรมชาติรู้ดีที่สุด - การกระทำของมนุษย์ไม่ควรมุ่งเป้าไปที่การพิชิตธรรมชาติและเปลี่ยนแปลงมันเพื่อผลประโยชน์ของตนเอง แต่อยู่ที่การปรับตัวให้เข้ากับธรรมชาติ กฎข้อที่ 4: ไม่มีอะไรได้มาฟรีๆ - ถ้าเราไม่อยากลงทุนในการอนุรักษ์ธรรมชาติ เราก็จะต้องชดใช้ด้วยสุขภาพของเราเองและลูกหลานของเรา

ปัจจัยทางชีวภาพ , ส่งผลกระทบต่อพืชในฐานะผู้ผลิตอินทรียวัตถุเบื้องต้นแบ่งออกเป็น zoogenic และ phytogenic

สิ่งมีชีวิตแยกออกจากสิ่งแวดล้อมไม่ได้ วันพุธ – หนึ่งในแนวคิดพื้นฐานทางนิเวศวิทยา ซึ่งหมายถึงสเปกตรัมขององค์ประกอบและเงื่อนไขทั้งหมดที่อยู่รอบสิ่งมีชีวิตในส่วนของพื้นที่ที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ทุกสิ่งที่มันอาศัยอยู่และที่สิ่งมีชีวิตมีปฏิสัมพันธ์โดยตรง ในเวลาเดียวกันสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวเข้ากับเงื่อนไขเฉพาะบางอย่างในกระบวนการของกิจกรรมชีวิตเองก็ค่อยๆเปลี่ยนเงื่อนไขเหล่านี้นั่นคือสภาพแวดล้อมของการดำรงอยู่ของพวกมัน

แม้จะมีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายและธรรมชาติของแหล่งกำเนิดที่แตกต่างกัน แต่ก็มีกฎและรูปแบบทั่วไปบางประการเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต

เพื่อให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิตอยู่ได้จำเป็นต้องมีเงื่อนไขหลายอย่างร่วมกัน หากสภาพแวดล้อมทั้งหมดเอื้ออำนวย ยกเว้นเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่ง เงื่อนไขนี้จะมีผลชี้ขาดต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่เป็นปัญหา

มันจำกัด (จำกัด) การพัฒนาของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจึงเรียกว่าปัจจัยจำกัด ในเบื้องต้นพบว่าการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตถูกจำกัดด้วยการขาดส่วนประกอบใดๆ เช่น เกลือแร่ ความชื้น แสงสว่าง เป็นต้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ยูซตาส ลีบิก นักเคมีอินทรีย์ชาวเยอรมันเป็นคนแรกที่ทดลองพิสูจน์ในปี พ.ศ. 2383 ว่าการเจริญเติบโตของพืชขึ้นอยู่กับธาตุอาหารที่มีอยู่ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย เขาเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า กฎหมายขั้นต่ำ

- เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้เขียนจึงเรียกอีกอย่างว่ากฎของ Liebig:

อย่างไรก็ตาม เมื่อปรากฏในภายหลัง ไม่เพียงแต่ความบกพร่องเท่านั้น แต่ยังสามารถจำกัดปัจจัยที่มากเกินไปได้ เช่น การสูญเสียพืชผลเนื่องจากฝน ดินอิ่มตัวมากเกินไปด้วยปุ๋ย เป็นต้น แนวคิดที่ว่านอกจากค่าต่ำสุดแล้ว ค่าสูงสุดก็สามารถเป็นปัจจัยจำกัดได้เช่นกัน ได้รับการเสนอโดยนักสัตววิทยาชาวอเมริกัน ดับเบิลยู. เชลฟอร์ดในปี พ.ศ. 2456 ซึ่งเป็นผู้กำหนดสูตร :

กฎแห่งความอดทน เรียกว่าช่วงการกระทำที่ดีของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม โซนที่เหมาะสมที่สุด (กิจกรรมชีวิตปกติ) ยิ่งค่าเบี่ยงเบนของการกระทำของปัจจัยหนึ่งไปจากค่าที่เหมาะสมมีนัยสำคัญมากเท่าใด ปัจจัยนี้ก็จะยิ่งยับยั้งกิจกรรมที่สำคัญของประชากรมากขึ้นเท่านั้น ช่วงนี้เรียกว่า .

เขตของการกดขี่ ค่าสูงสุดและต่ำสุดที่สามารถโอนได้ของปัจจัยคือ ซึ่งเกินกว่าที่การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตหรือประชากรจะเป็นไปไม่ได้อีกต่อไป ตามกฎแห่งความอดทน สสารหรือพลังงานส่วนเกินจะกลายเป็นแหล่งที่มาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ชนิดที่มีการดำรงอยู่ต้องการสภาพแวดล้อมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดเรียกว่า สเตโนไบโอนท์ (ปลาเทราท์ กล้วยไม้) และสายพันธุ์ที่ปรับตัวเข้ากับสถานการณ์ทางนิเวศโดยมีการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ที่หลากหลาย - ยูริเบียนต์ (หนู หนู แมลงสาบ)

1.3.4. องค์ประกอบของสิ่งแวดล้อม

องค์ประกอบของสภาพแวดล้อมทางน้ำ - พื้นผิวโลกส่วนใหญ่ปกคลุมไปด้วยน้ำ การกระจายและกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางน้ำส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี อย่างไรก็ตามปัญหาเกี่ยวกับน้ำเกิดขึ้นได้แม้กระทั่งในสิ่งมีชีวิตในน้ำ

องค์ประกอบของอากาศ - องค์ประกอบของอากาศในบรรยากาศสมัยใหม่อยู่ในสภาวะสมดุลแบบไดนามิก ขึ้นอยู่กับกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตและปรากฏการณ์ธรณีเคมีในระดับโลก

องค์ประกอบของดิน เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เคมี และชีวภาพของหิน รวมถึงส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ

ในกระบวนการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ สิ่งมีชีวิตได้รับการควบคุม ที่อยู่อาศัยสี่แห่ง - อย่างแรกคือน้ำ ชีวิตกำเนิดและพัฒนาในน้ำมาเป็นเวลาหลายล้านปี พืชและสัตว์ชนิดที่สอง - พื้นดิน - อากาศ เกิดขึ้นบนบกและในชั้นบรรยากาศ และปรับตัวเข้ากับสภาวะใหม่อย่างรวดเร็ว ค่อยๆเปลี่ยนชั้นบนของดิน - ธรณีภาคพวกเขาสร้างที่อยู่อาศัยที่สาม - ดินและกลายเป็นที่อยู่อาศัยที่สี่ [Akimova, 2001]

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ธรรมชาติที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่คือที่อยู่อาศัยของมัน สภาพแวดล้อมมีความหลากหลายและเปลี่ยนแปลงได้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมไม่ทั้งหมดส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่มีแรงเท่ากัน บางชนิดอาจจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต บางชนิดอาจจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน เป็นอันตราย มีคนที่ไม่แยแสกับพวกเขาโดยทั่วไป ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อร่างกายเรียกว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต- สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นปัจจัยที่มีลักษณะไม่มีชีวิต ซึ่งรวมถึงลักษณะทางกายภาพและเคมีของสิ่งแวดล้อม ตลอดจนปัจจัยทางภูมิอากาศและภูมิศาสตร์ที่มีลักษณะที่ซับซ้อน เช่น การเปลี่ยนแปลงฤดูกาล การบรรเทาทุกข์ ทิศทางและความแรงของกระแสน้ำหรือลม ไฟป่า เป็นต้น

ปัจจัยทางชีวภาพ- ผลรวมของผลกระทบของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีอิทธิพลต่อกันโดยตรง ผู้ล่ากินเหยื่อ แมลงดื่มน้ำหวานและถ่ายละอองเรณูจากดอกไม้หนึ่งไปอีกดอกไม้ แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคสร้างสารพิษที่ทำลายเซลล์สัตว์ นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตยังมีอิทธิพลทางอ้อมต่อกันและกันโดยการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ใบไม้ที่ตายแล้วก่อตัวเป็นขยะ ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยและเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

ปัจจัยทางมานุษยวิทยา- กิจกรรมที่หลากหลายของมนุษย์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติในฐานะที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดหรือส่งผลโดยตรงต่อชีวิตของพวกเขา

ทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุดมักเกิดขึ้นในธรรมชาติที่ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่างมีมากมาย (เช่น น้ำและแสง) ในขณะที่ปัจจัยอื่นๆ (เช่น ไนโตรเจน) มีปริมาณไม่เพียงพอ ปัจจัยที่ลดความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าปัจจัยจำกัด ตัวอย่างเช่น ปลาเทราท์ลำธารอาศัยอยู่ในน้ำโดยมีปริมาณออกซิเจนอย่างน้อย 2 มก./ล. เมื่อปริมาณออกซิเจนในน้ำน้อยกว่า 1.6 มก./ล. ปลาเทราท์จะตาย ออกซิเจนเป็นปัจจัยจำกัดสำหรับปลาเทราท์

ปัจจัยจำกัดไม่เพียงแต่เป็นข้อบกพร่องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนที่เกินด้วย ตัวอย่างเช่น ความอบอุ่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชทุกชนิด อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานในฤดูร้อน พืชถึงแม้จะมีดินชื้นก็อาจประสบเนื่องจากการไหม้ของใบได้

ด้วยเหตุนี้ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจึงมีปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ การรวมกันของเงื่อนไขที่ดีที่สุดเรียกว่าสภาวะที่เหมาะสมทางชีวภาพ การระบุความเหมาะสมทางชีวภาพและความรู้เกี่ยวกับรูปแบบปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ ด้วยทักษะการรักษาสภาพความเป็นอยู่ที่เหมาะสมสำหรับพืชและสัตว์เกษตรกรรม จึงสามารถเพิ่มผลผลิตได้

อิทธิพลของปัจจัยที่ไม่ใช่ชีวิตหลักต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละสภาพแวดล้อมมีปัจจัยทางชีวภาพของตัวเอง บางส่วนมีบทบาทสำคัญในทั้งสามสภาพแวดล้อมหลัก (ดิน น้ำ พื้นดิน) หรือสองสภาพแวดล้อม

อุณหภูมิและอิทธิพลของมันต่อกระบวนการทางชีวภาพ อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดประการหนึ่ง ประการแรก มันทำงานได้ทุกที่และตลอดเวลา ประการที่สอง อุณหภูมิส่งผลต่ออัตราของกระบวนการทางกายภาพและปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง รวมถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและเซลล์ของสิ่งมีชีวิตด้วย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัด อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น และเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีกก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว นี่คือเหตุผลว่าทำไมอุณหภูมิจึงส่งผลต่อความเร็วของกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างๆ ตั้งแต่การย่อยอาหารไปจนถึงการนำกระแสประสาท อุณหภูมิที่ต่ำหรือสูงเกินไปจะเป็นอันตรายต่อเซลล์

สรีรวิทยาการปรับตัว ขึ้นอยู่กับกระบวนการทางสรีรวิทยา สิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกายภายในขอบเขตที่กำหนด ความสามารถนี้เรียกว่าการควบคุมอุณหภูมิ โดยทั่วไปแล้ว การควบคุมอุณหภูมิจะลดลงเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้อยู่ในระดับที่คงที่มากกว่าอุณหภูมิโดยรอบ สัตว์มีความหลากหลายมากขึ้นในด้านความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ สัตว์ทุกชนิดแบ่งออกเป็นสัตว์เลือดเย็นและเลือดอุ่นบนพื้นฐานนี้

อุณหภูมิของร่างกายในสัตว์เลือดเย็นเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายนอก สัตว์เลือดอุ่นเนื่องจากการมีอยู่ของ aromorphoses เช่นหัวใจสี่ห้องกลไกการควบคุมอุณหภูมิ (ขนและเส้นผมเนื้อเยื่อไขมัน ฯลฯ ) จึงสามารถรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่แม้ว่าจะมีความผันผวนที่รุนแรงก็ตาม

อิทธิพล ความชื้นบนสิ่งมีชีวิตบนบก สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการน้ำ ปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์เกิดขึ้นในตัวกลางที่เป็นของเหลว น้ำทำหน้าที่เป็น "ตัวทำละลายสากล" สำหรับสิ่งมีชีวิต สารอาหาร ฮอร์โมนถูกขนส่งในรูปแบบละลาย ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญที่เป็นอันตรายจะถูกกำจัดออก ฯลฯ ความชื้นที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงทำให้เกิดรอยประทับบนรูปลักษณ์ภายนอกและโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นในสภาวะที่มีความชื้นไม่เพียงพอ (สเตปป์, กึ่งทะเลทราย, ทะเลทราย) พืชซีโรไฟติกจึงเป็นเรื่องปกติ พวกเขาพัฒนาการปรับตัวต่อการขาดความชื้นในดินหรืออากาศอย่างต่อเนื่องหรือชั่วคราว ซึ่งเกิดจากลักษณะทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา และสรีรวิทยา ดังนั้นพืชทะเลทรายยืนต้นจึงมีรากที่พัฒนาอย่างมาก บางครั้งยาวมาก (หนามอูฐสูงถึง 16 เมตร) ไปถึงชั้นที่ชื้นหรือแตกแขนงมาก

บทบาทของแสงในชีวิตของเฮเทอโรโทรฟสำหรับจุลินทรีย์หลายชนิดและสัตว์บางชนิด แสงแดดโดยตรงเป็นอันตราย เฮเทอโรโทรฟเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสารอินทรีย์สำเร็จรูปและไม่สามารถสังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ได้ แสงมีบทบาทสำคัญในชีวิตของสัตว์ส่วนใหญ่ สัตว์ที่นำทางด้วยการมองเห็นจะถูกปรับให้เข้ากับสภาพแสงบางอย่าง ดังนั้นสัตว์เกือบทั้งหมดจึงมีจังหวะกิจกรรมที่เด่นชัดในแต่ละวันและยุ่งอยู่กับการค้นหาอาหารในบางช่วงเวลาของวัน แมลงและนกหลายชนิด เช่นเดียวกับมนุษย์ สามารถจดจำตำแหน่งของดวงอาทิตย์และใช้เป็นแนวทางในการหาทางกลับได้ สำหรับสัตว์แพลงก์ตอนหลายชนิด การเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างเป็นตัวกระตุ้นที่ทำให้เกิดการอพยพในแนวดิ่ง โดยปกติแล้วในเวลากลางคืน สัตว์แพลงก์ตอนขนาดเล็กจะขึ้นไปชั้นบนซึ่งมีอาหารอุ่นกว่าและสมบูรณ์กว่า และในระหว่างวันพวกมันจะลงมาที่ระดับความลึก

ระยะแสง การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลมีบทบาทสำคัญในชีวิตของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ เมื่อฤดูกาลเปลี่ยนแปลง ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายอย่างเปลี่ยนแปลง เช่น อุณหภูมิ ปริมาณฝน ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ความยาวของเวลากลางวันเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติมากที่สุด สำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด การเปลี่ยนแปลงของความยาววันจะส่งสัญญาณถึงการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล โดยการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความยาววัน สิ่งมีชีวิตจะเตรียมพร้อมสำหรับสภาวะของฤดูกาลที่จะมาถึง การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความยาววันเหล่านี้เรียกว่าการตอบสนองตามช่วงแสงหรือช่วงแสง ความยาวของวันเป็นตัวกำหนดช่วงเวลาของการออกดอกและกระบวนการอื่นๆ ในพืช ในสัตว์น้ำจืดหลายชนิด ระยะเวลาที่สั้นลงในฤดูใบไม้ร่วงทำให้เกิดการก่อตัวของไข่และซีสต์ที่อาศัยอยู่ในช่วงฤดูหนาว สำหรับนกอพยพ การลดเวลากลางวันลงถือเป็นสัญญาณให้เริ่มการย้ายถิ่น ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด การเจริญวัยของอวัยวะสืบพันธุ์และฤดูกาลของการสืบพันธุ์ขึ้นอยู่กับความยาวของวัน จากผลการศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า สำหรับหลายๆ คนที่อาศัยอยู่ในเขตอบอุ่น ช่วงแสงสั้นๆ ในฤดูหนาวทำให้เกิดอาการทางประสาท นั่นคือ ภาวะซึมเศร้า ในการรักษาโรคนี้ก็เพียงพอที่จะส่องสว่างบุคคลด้วยแสงสว่างทุกวันในช่วงระยะเวลาหนึ่ง