АУТЭКОЛОГИЯ (ЭКОЛОГИЯ ОСОБЕЙ)

Среда – все, что окружает организм и прямо или косвенно на него воздействует. Среда слагается из множества элементов органической и неорганической природы и элементов, вносимых деятельностью человека.

Элементы среды, необходимые организму, или отрицательно на него воздействующие – экологические факторы. Они действуют в виде единого комплекса.

3 группы экологических факторов:

1) Абиотические – факторы неживой природы – комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы.

а) Химические – химический состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы, донных отложений.

б) Физические – температура, давление, влажность, освещенность, радиация и т.д.

2) Биотические – факторы живой природы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие, т.е. внутривидовые и межвидовые отношения организмов.

Пример: взаимоотношения типа хищник-жертва, паразит-хозяин, организм как среда обитания, участие в распространении другого организма и т.д.

3) Антропические – деятельность человека – совокупность влияний деятельности человека на органический мир.

а) Воздействие непосредственно своим существованием (потребность в кислороде, пище, пространстве и т.д.).

б) Воздействие производственной деятельностью (загрязнения, уничтожение живых организмов, создание агроценозов и т.д.).

Эффект воздействия фактора зависит от его дозы. Как избыток, так и недостаток фактора ведет к угнетению жизнедеятельности организма.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для организма – зона (закон) оптимума; дающая наихудший эффект – зона (закон) пессимума. Границы, за которыми существование организма невозможно – нижний и верхний пределы выносливости.

Свойство вида (организма) адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды – экологическая валентность (экологическая пластичность).

Экологически непластичные, маловыносливые виды – стенобионтные (узкоспециализированные); более выносливые – эврибионтные(широкоприспособленные).

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

1. Свет – важнейший экологический фактор, обуславливающий фотосинтез (основа жизни на Земле). Более 50% поступающего на Земля света – видимый спектр, менее 50% - инфракрасные лучи (тепло), 1% - УФО (стимулирует обменные процессы, в больших дозах – губительно).

Главное значение – необходимое условие фотосинтеза – образование органической продукции в хлоропластах зеленых растений;

- Влияет на скорость роста и развитие растений;

- Влияет на активность животных;

- Вызывает изменение влажности и температуры среды;

- Является сигнальным фактором, обеспечивающим суточные и сезонные биоциклы.

Экологические группы растений по отношению к свету:

1) Светолюбивые растения – обитают на открытых местах с хорошей освещенностью. Образуют невысокий травянистый покров, чтобы не затенять друг друга.

2) Теневыносливые растения – предпочитают хорошее освещение, но могут переносить и некоторое затенение (большинство растений лесов).

3) Тенелюбивые растения – не выносят сильного освещения и живут под пологом леса (лесные травы).

Экологические группы животных:

1) Дневные животные;

2) Ночные животные;

3) Сумеречные животные.

2. Температура – один из важнейших факторов, определяющих существование и развитие организмов.

Температура, при которой все биохимические и физиологические процессы в организме протекают наиболее оптимально – температурный оптимум.

Пределы, в которых могут существовать живые организмы – 300⁰С (от -200⁰С до +100⁰С).

Для животных характерно 3 способа приспособлений к изменениям температуры:

1) Пойкилотермия– неустойчивый уровень обмена веществ, непостоянная температура тела, отсутствие механизмов терморегуляции (насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся). Для этих организмов характерен пассивный путь приспособления к неблагоприятным температурам – подчинение жизненных функций ходу внешних температур.

2) Гомойотермия – высокий уровень обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается постоянная температура тела (птицы, млекопитающие). Для таких организмов характерен активный путь приспособления к неблагоприятным температурам – усиление сопротивляемости организма неблагоприятным температурам (развитие регуляторных процессов, позволяющих перенести неблагоприятные температуры).

3) Гетеротермия – промежуточное положение – избегание неблагоприятных температурных воздействий– выработка жизненных циклов, при которых стадии развития проходят в благоприятные температурные сезоны года (животные, впадающие в спячку).

3. Влажность – важнейший экологический фактор, без которого невозможно существование жизни (животные организмы на 60-80% состоят из воды).

По отношению к водному режиму местообитания наземные организмы делятся на 3 группы:

1) Гигрофильные (влаголюбивые);

2) Мезофильные(предпочитают умеренную влажность);

3) Ксерофильные (сухолюбивые).

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Одум дает классификацию биотических взаимодействий. Он обозначил выгоду во взаимодействиях между популяциями – «+», отрицательное влияние популяций друг на друга – «–» , нейтральный исход – «0». Виды межпопуляционных взаимодействий:

1) Нейтрализм (0 0) – популяции не оказывают никакого воздействия друг на друга.

2) Конкуренция(- -) – форма взаимодействия популяций, нуждающихся в сходном ресурсе, которого мало. Ресурс: пища, свет, пространство и т.д.

Конкуренция бывает 2 видов:

а) симметричная (внутривидовая) – оба вида конкурируют одинаково сильно;

б) ассиметричная (межвидовая) – один из видов оказывает более сильное воздействие на другой.

Результаты конкуренции:

а) устанавливается равновесие между двумя видами;

б) полное вытеснение одного из видов (если один из видов обладает большей скоростью роста);

в) один из видов подавляется, но не может уйти (численность его низка, как и плодовитость).

Конкуренция – мощный фактор, который обеспечивает эволюционное развитие вида, а также более эффективное использование в биоценозе различных ресурсов.

3) Хищничество (+ -) – все взаимодействия, при которых одни организмы (хищники) используют в пищу другие (жертвы).

Хищничество – главная сила, обеспечивающая передвижение вещества и энергии в экосистеме.

3 способа классификации хищников:

а) Таксономический:

1. зоофаги:

- энтомофаги – едят беспозвоночных животных;

- плотоядные хищники – едят позвоночных животных;

2. растительноядные (фитофаги) – едят растения;

3. всеядные.

б) Функциональный:

- истинные хищники – убивают за свою жизнь множество жертв (тигры, волки, божьи коровки).

- пастбищные хищники – в течение жизни используют большое число жертв, съедая, как правило, часть от них. Чаще вредны, но редко приводят к гибели (травоядные позвоночные, двукрылые насекомые, пиявки).

- паразиты – поедают только часть своей жертвы (хозяина). Отличаются тем, что проводят свою жизнь в одной или очень немногих особях, с которыми они живут всю жизнь (ленточные черви, вирус кори, туберкулезная палочка, фитопатогенные грибы).

- паразитоиды – организмы, ведущие паразитический образ жизни только на стадии личинки (перепончатокрылые и многие виды двукрылых насекомых).

в) По избирательности питания:

- неспециализированные хищники – животные, у которых отсутствует или почти отсутствует избирательность питания.

- специализированные хищники – питаются одним или немногими видами.

4) Паразитизм (+ -) – межвидовые отношения, при которых один вид (паразит) использует другого (хозяина) как среду жизни и источник питания.

2 вида:

1) эктопаразиты – наружных покровов (вши, блохи);

2) эндопаразиты – внутренних сред (гельминты).

5) Комменсализм (нахлебничество) (+ 0) – вид взаимоотношений, когда один из партнеров (комменсал) питается остатками пищи или продуктами выделения другого (хозяина), не причиняя последнему вреда.

Пример: песцы в тундре следуют за белыми медведями, доедая остатки его пищи; многие птицы кормятся на крупных копытных животных.

6) Мутуализм (+ +) – форма симбиоза, означающая взаимовыгодное сожительство разных видов.

а) облигатный мутуализм – форма взаимодействия, когда оба вида существовать друг без друга не могут. Пример: лишайники, микориза.

б) факультативный мутуализм – виды извлекают обоюдную пользу, но могут существовать и друг без друга. Пример: муравьи и тли.

7) Синойкия (квартиранство) (+ 0) – совместное проживание организмов разных видов, полезное для одного и безразличное для другого.

Один из организмов использует другой как субстрат для заселения.

Пример: рыбы-прилипалы на теле акулы.

Виды синойкии:

а) эпойкия – поверхностное размещение более мелких организмов на телах более крупных. Пример: кишечнополостные на раковинах моллюсков.

б) энтойкия – мелкие организмы размещаются внутри крупных. Пример: мелкие коралловые рыбки живут в полости коралловых полипов.

У растений поверхностное размещение одних видов на других – эпифитность – мхи и лишайники размещаются на телах высших растений.