Закономерности воздействия факторов среды на организмы


Экологические факторы динамичны, изменчивы во времени и пространстве. Теплое время года регулярно сменяется холодным, в течение суток наблюдается колебание температуры и влажности, день сменяет ночь и т.
п. Все это природные (естественные) изменения экологических факторов, однако в них может вмешиваться человек. Антропогенное влияние на природную среду проявляется в изменении либо режимов экологических факторов (абсолютных значений или динамики), либо состава факторов (например, разработка, производство и применение не существовавших ранее в природе средств защиты растений, минеральных удобрений и др.). Закон минимума Либиха
Любому живому организму необходимы не вообще температура, влажность, минеральные и органические вещества или какие-нибудь другие факторы, а их определенный режим. Реакция организма зависит от количества (дозы) фактора. Кроме того, живой организм в природных условиях подвергается воздействию многих экологических факторов (как абиотических, так и биотических) одновременно. Растения нуждаются в значительных количествах влаги и питательных веществ (азот, фосфор, калий) и одновременно в относительно «ничтожных» количествах таких элементов, как бор и молибден.
Любой вид животного или растения обладает четкой избирательностью к составу пищи: каждому растению необходимы определенные минеральные элементы. Любой вид животного по-своему требователен к качеству пищи. Для того чтобы нормально существовать, развиваться, организм должен иметь весь набор необходимых факторов в оптимальных режимах и достаточных количествах.
Тот факт, что ограничение дозы (или отсутствие) любого из необходимых растению веществ, относящихся как к макро-, так и к микроэлементам, ведет к одинаковому результату — замедлению роста, обнаружен и изучен одним из основоположников агрохимии немецким химиком Юстасом фон Либихом. Сформулированное им в 1840 г. правило[10] называют законом минимума Либиха:
I
              величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность растения в котором удовлетворена меньше всего.

При этом Ю. Либих рисовал бочку с дырками, показывая, что нижняя дырка в бочке определяет уровень жидкости в ней.
Закон минимума справедлив как для растений, так и для животных, включая человека, которому в определенных ситуациях приходится употреблять минеральную воду или витамины для компенсации недостатка каких-либо элементов в организме.
Впоследствии в закон Либиха были внесены уточнения. Важной поправкой и дополнением служит закон неоднозначного (селективного) действия фактора на различные функции организма:
любой экологический фактор неодинаково влияет на функции организма, оптимум для одних процессов, например дыхания, не есть оптимум для других, например пищеварения, и наоборот.
Э. Рюбелем в 1930 г. был установлен закон (эффект) компенсации (взаимозаменяемости) факторов:
отсутствие или недостаток некоторых экологических факторов может быть компенсировано другим близким (аналогичным) фактором.
Например, недостаток света может быть компенсирован для растения обилием диоксида углерода, а при построении раковин моллюсками недостающий кальций может заменяться на стронций.
Однако подобные возможности чрезвычайно ограничены. В 1949 г. В. Р. Вильяме сформулировал закон незаменимости фундаментальных факторов:
полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (света, воды, биогенов и т. д.) не может быть заменено другими факторами.
К этой группе уточнений закона Либиха относится несколько отличное от других правило фазовых реакций «польза — вред»:
малые концентрации токсиканта действуют на организм в направлении усиления его функций (их стимулирования), тогда как более высокие концентрации угнетают или даже приводят к его смерти.
Эта токсикологическая закономерность справедлива для многих (так, известны лечебные свойства малых концентраций змеиного яда), но не всех ядовитых веществ.
<< | >>
Источник: Николайкин Н. И.. Экология: Учеб. для вузов. 2004

Еще по теме Закономерности воздействия факторов среды на организмы:

  1. 3. ФАКТОРЫ СРЕДЫ И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМЫ
  2. II. СРЕДА ОБИТАНИЯ. ФАКТОРЫ СРЕДЫ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ. СРЕДЫ ЖИЗНИ
  3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМЫ. ЛИМИТИРУЮЩИЙ ФАКТОР. ЗАКОН МИНИМУМА ЛИБИХА. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ ШЕЛФОРДА. УЧЕНИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОПТИМУМАХ ВИДОВ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.
  4. Тема: Антропогенные факторы среды и их влияние на организм человека
  5. Тема: Влияние биотических факторов среды на организм человека
  6. Часть II ОРГАНИЗМ И ФАКТОРЫ СРЕДЫ
  7. Глава вторая ФАКТОРЫ СРЕДЫИ ИХ ДЕЙСТВИЕНА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
  8. ЛЕКЦИЯ № 5 Факторы окружающей среды и живые организмы. Адаптация к среде обитания
  9. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ (факторов среды) (по Н.Ф.Реймерсу, 1990)
  10. 4.2. Закономерности абиотических воздействий
  11. Классификация факторов среды. Абиотические факторы
  12. Частные закономерности в системе организм — среда
  13. 2. Право окружающей среды в экономически развитых государствах1 2.1. Общие закономерности развития права ' окружающей среды
  14. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ
  15. 4.3. Закономерности биотических воздействий
  16. 8.1.9 Воздействие загрязнений на живые организмы .
  17. СРЕДЫ ОБИТАНИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
  18. 4.1. Факторы среды
  19. З.б.              ЗАКОНОМЕРНОСТИ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМ — СРЕДА