Екологічні чинники. Біологічний оптимум

Екологія (від др.-грец. οἶκος - житло, житло, будинок, майно і λόγος - поняття, вчення, наука) - наука про взаємодії живих організмів та їх угруповань між собою і з навколишнім середовищем. Термін вперше запропонував німецький біолог Ернст Геккель у 1866 році у книзі «Загальна морфологія організмів»

Ось деякі можливі визначення науки «екологія»:

Екологія- пізнання економіки природи, одночасне дослідження всіх взаємовідносин живого з органічними і неорганічними компонентами довкілля… Одним словом, екологія - це наука, що вивчає всі складні взаємозв'язки в природі, які Дарвін розглядає як умови боротьби за існування. Екологія- біологічна наука, яка досліджує структуру та функціонування систем надорганізмного рівня (популяції, спільноти, екосистеми) у просторі та часі, у природних та змінених людиною умовах. Екологія- наука про навколишнє середовище та процеси, що відбуваються в ній.

2. Ключове поняття науки – екологія. Екосистема

Екосистема , або екологічна система (від др.-грец. οἶκος - житло, місцеперебування і σύστημα - система) - біологічна система, що складається з спільноти живих організмів (біоценоз), довкілля їх (біотоп), системи зв'язків, що здійснює обмін речовин і ними. Одне з основних понять екології.

Основні характеристики екосистеми:

Стійкість,

Процеси самовідновлення,

Самоочищення.

Біологічний оптимум - це поєднання інтенсивності факторів, що відповідає найкращим показникам для життєдіяльності організму.

3. Біосфера

Біосфера (від др.-грец. βιος - життя і σφαῖρα - сфера, куля) - оболонка Землі, заселена живими організмами, що знаходиться під їх впливом і зайнята продуктами їхньої життєдіяльності; "плівка життя"; Світова екосистема Землі.

Біосфера - оболонка Землі, заселена живими організмами та перетворена ними. Біосфера почала формуватися пізніше, як 3,8 млрд. років тому, коли на планеті стали зароджуватися перші організми. Вона проникає на всю гідросферу, верхню частину літосфери і нижню частину атмосфери, тобто населяє екосферу. Біосфера є сукупністю всіх живих організмів. У ній мешкає понад 3 000 000 видів рослин, тварин, грибів та бактерій. Людина теж є частиною біосфери, її діяльність перевершує багато природних процесів і, як сказав В. І. Вернадський: «Людина стає могутньою геологічною силою»

Межі біосфери

Верхня межав атмосфері: 15-20 км. Вона визначається озоновим шаром, який затримує короткохвильове ультрафіолетове випромінювання, згубне для живих організмів.

Нижня границяу літосфері: 3,5-7,5 км. Вона визначається температурою переходу води в пару і температурою денатурації білків, проте переважно поширення живих організмів обмежується вглиб кількома метрами.

Кордон між атмосферою та літосферою в гідросфері: 10-11 км. Визначається дном Світового океану, включаючи донні відкладення.

Зростання населення, якісний стрибок у розвитку науки і техніки за останні два століття, особливо в наші дні, призвели до того, що діяльність людини стала фактором планетарного масштабу, що спрямовує сили подальшої еволюції біосфери.

Повний зміст архіву:

www.ctege.info

7.1. Середовище проживання організмів. Фактори середовища: абіотичні,

біотичні. Антропогенний фактор. Закон оптимуму. Закон

мінімуму. Біологічні ритми Фотоперіодизм

Основні

поняття,

перевірені

екзаменаційної

абіотичні

фактори,

антропогенні фактори, біогеоценоз, біологічні ритми,

біомаса, біотичні фактори, зона оптимуму, консументи,

обмежуючий фактор, харчові ланцюги, харчові мережі,

густина

популяцій,

межі

витривалості,

продуктивність, продуценти, репродуктивний потенціал,

сезонні

ритми,

добові

ритми,

фотоперіодизм,

екологічні чинники; екологія.

Будь-який організм знаходиться під прямим чи непрямим

впливом

навколишнього

називаються

екологічними

факторами

поділяються на абіотичні, біотичні та антропогенні.

До абіотичним факторам - або факторів неживий

природи, відносяться кліматичні, температурні умови,

вологість, освітленість, хімічний склад атмосфери, ґрунту,

води, особливості рельєфу.

До біотичним факторам відносяться всі організми та

безпосередні продукти їхньої життєдіяльності. Організми

одного виду вступають у різні за характером відносини, як

один з одним, і з представниками інших видів. Ці

відносини, відповідно поділяються на внутрішньовидові та

міжвидові.

Внутрішньовидові відносини виявляються у внутрішньовидовій

конкуренції за їжу, дах, самку. Так само вони виявляються в

особливості поведінки, ієрархії відносин між членами

популяції.

Міжвидові відносини можуть бути симбіотичними,

www.ctege.info

Антропогенні фактори пов'язані з діяльністю людини,

під впливом якої середовище змінюється та формується.

Діяльність людини поширюється практично на всю

біосферу: видобуток корисних копалин, освоєння водних

ресурсів, розвиток авіації та космонавтики позначаються на

стан біосфери. В результаті виникають руйнівні

процеси в біосфері, до яких відносяться забруднення вод,

«парниковий ефект», пов'язаний із збільшенням концентрації

діоксиду вуглецю в атмосфері, порушення озонового шару,

"кислотні дощі" і т.д.

Організми адаптуються(пристосовуються) до впливу

певних факторів у процесі природного відбору. Їх

адаптаційні можливості визначаються нормою реакціїпо

по відношенню до кожного з факторів, як постійно діючих,

так і вагаються у своїх значеннях. Наприклад, довжина світлового

дня в конкретному регіоні постійна, а температура та вологість

можуть коливатися у досить широких межах.

Екологічні фактори характеризуються інтенсивністю

дії, оптимальністю значення ( оптимумом), максимальним

та мінімальними значеннями, в межах яких можливе життя

конкретного організму. Ці параметри для різних представників

видів різні.

Відхилення від оптимуму будь-якого фактора, наприклад,

зниження кількості їжі, може звузити межі витривалості

птахів або ссавців по відношенню до зниження

температури повітря.

Чинник, значення якого в даний момент знаходиться на

межах витривалості, або виходить за них називається

обмежує .

Організми, здатні існувати як у широких межах

коливання чинника, і у вузьких. Наприклад, організми,

які мешкають в умовах континентального клімату, переносять

широкі коливання температури. Такі організми зазвичай мають

широкі ареали розповсюдження. У вузьких межах коливання

чинника, тобто. у відносно постійних умовах, існують

організмів обмежений.

www.ctege.info

Біологічні ритми Багато біологічних процесів у

природі протікають ритмічно, тобто. різні стани організму

чергуються із досить чіткою періодичністю. До зовнішніх

факторів відносяться – зміна освітленості (фотопіодизм),

температури (термоперіодизм), магнітного поля, інтенсивності

космічних випромінювань. Зростання та цвітіння рослин залежать від

взаємодії

біологічними

змінами середовищних факторів. Ці ж фактори визначають

час настання перельотів птахів, линяння тварин тощо.

Фотоперіодизм - фактор, що визначає довжину світлового

дня і, у свою чергу, впливає на прояв інших факторів

середовища. Довжина світлового дня для багатьох організмів є.

сигналом зміни сезонів. Дуже часто на організм надає

вплив поєднання факторів, і якщо якийсь із них є

обмежуючим, вплив фотоперіоду знижується чи не

проявляється зовсім. При низьких температурах, наприклад, рослини

не зацвітають.

ПРИКЛАДИ ЗАВДАНЬ

Частина А

А1. Організми, як правило, пристосовуються

1) до кількох, найбільш суттєвих екологічних

факторів

2) до одного, найважливішого для організму фактора

3) до всього комплексу екологічних факторів

4) в основному, до біотичних факторів

А2. Обмежуючим називається фактор

1) що знижує виживання виду

2) найбільш наближений до оптимального

3) із широким діапазоном значень

4) будь-який антропогенний

А3. Обмежуючим фактором для струмкової форелі може

1) швидкість течії води

2) підвищення температури води

3) пороги у струмку

www.ctege.info

4) тривалі дощі

А4. Актинія та рак-самітник знаходяться у відносинах

3) нейтральних 4) симбіотичних

А5. Біологічним оптимумом називається позитивне

дія

1) біотичних факторів

2) абіотичних факторів

3) всіх видів факторів

4) антропогенних факторів

А6. Найбільш важливим пристосуванням ссавців до

життя в непостійних умовах середовища можна вважати здатність

1) саморегуляції 3) охорони потомства

2) анабіозу 4) високої плодючості

А7. Чинник, що викликає сезонні зміни в живій

природі, - це

1) атмосферний тиск 3) вологість повітря

2) довгота дня; 4) температура повітря

А8. До антропогенного фактора відноситься

1) конкуренція двох видів за територію

2) ураган

4) збирання ягід

А9. Вплив факторів з відносно постійними

значеннями піддається

1) домашній кінь 3) бичачий ціп'як

А10. Більш широкою нормою реакції по відношенню до

сезонним коливанням температури має

1) ставкова жаба 3) песець

2) потічник 4) пшениця

Частина В

В 1. До біотичних факторів відносять

1) органічні залишки рослин та тварин у ґрунті

www.ctege.info

2) кількість кисню в атмосфері

3) симбіоз, квартиранство, хижацтво

4) фотоперіодизм

5) зміна пір року

6) чисельність населення

Частина С

З 1. Чому необхідно очищати стічні води, перед

попаданням їх у водойми?

7.1. Середовище проживання організмів . Частина А. А1 – 3. А2 – 1. А3

– 2. А4 – 4. А5 – 3. А6 – 1. А7 – 2. А8 – 4. А9 – 3. А10 – 3.

Частина В. В1 – 1, 3, 6.

Частина С. С1 Це питання вимагає пояснення – як стічні

води вплинуть на організми, що населяють водоймища. З

наведених елементів правильної відповіді достатньо

вибрати 2-3 основні.

1) Через попадання у водойму солей (особливо фосфатів та

нітратів) або надлишку органічних речовин у водоймах

починається бурхливе розмноження одноклітинних водоростей. 2)

Це призводить до зміни світлового режиму водойми. Рослин

не вистачає світла, вони починають вмирати та гнити на дні. 3) У

результаті

зменшується

кількість

кисню,

розчиненого у воді, що, у свою чергу, призводить до загибелі

тварин. Водойма поступово загниває, перетворюється на погано

пахнучу калюжу. 4) Багато організмів, особливо одноклітинні

водорості та найпростіші, гинуть через отруєння стічними

водами. 5) З загибеллю найпростіших пропадає корм для інших

тварин. 6) Знижується різноманітність організмів. 7) Порушуються

харчові ланцюги у водоймі.

8) Для запобігання цим наслідкам слід очищати

Живі організми та його неживе оточення нерозривно пов'язані друг з одним і перебувають у постійному взаємодії. Спільно живуть організми різних видів обмінюються речовиною і енергією між собою і фізичним середовищем, що їх оточує. Ця мережа речовинно-енергетичних взаємозв'язків поєднує живі організми та навколишнє середовище в складні екологічні системи.

Предмет екології.Екологія (від грец. «ойкос» - житло, притулок і «логос» - наука) - це наука про взаємини живих організмів та довкілля їх проживання. Екологія займається окремими особинами, популяціями (що складаються з особин одного виду), співтовариствами (що складаються з популяцій) та екосистемами (що включають спільноти та навколишнє середовище). Екологи вивчають, як середовище впливає живі організми як і організми впливають на середу. Досліджуючи популяції, екологи вирішують питання про окремі види, про стійкі зміни та коливання чисельності популяцій. При вивченні співтовариств розглядається їх склад чи структура, і навіть проходження через співтовариства енергії та речовини, т. е. те, що називають функціонуванням угруповань.

Екологія займає значне місце серед інших біологічних дисциплін та пов'язана з генетикою, еволюційним вченням, етологією (наукою про поведінку), фізіологією.

Найтісніший зв'язок існує між екологією та теорією еволюції. Завдяки природному відбору в процесі історичного розвитку органічного світу залишалися лише ті види, популяції та спільноти, які в боротьбі за існування виживали та пристосовувалися до мінливого середовища проживання.

Поняття "екологія" поширене дуже широко. Під екологією в більшості випадків розуміють будь-яку взаємодію людини та природи або, найчастіше, погіршення якості навколишнього середовища, викликане господарською діяльністю. У цьому сенсі екологія стосується кожного із членів суспільства.

Екологія, яка розуміється як якість навколишнього середовища, впливає на економіку і визначається нею, вторгається в соціальне життя, впливає на внутрішню та зовнішню політику держав і залежить від політики.

У суспільстві зростає занепокоєння щодо стану навколишнього середовища, що погіршується, і починає формуватися почуття відповідальності за стан природних систем Землі. Екологічне мислення, тобто аналіз всіх прийнятих господарських рішень з точки зору збереження та поліпшення якості навколишнього середовища, стало абсолютно необхідним при розробці будь-яких проектів освоєння та перетворення територій.

Природа, в якій живе живий організм, є середовищем його проживання. Навколишні умови різноманітні та мінливі. Не всі чинники середовища з однаковою силою впливають живі організми. Одні можуть бути потрібні для організмів, інші, навпаки, шкідливі; є такі, які взагалі байдужі для них. Чинники середовища, які впливають організм, називають екологічними чинниками.

За походженням та характером дії всі екологічні фактори поділяють на абіотичні, тобто фактори неорганічного (неживого) середовища, та біотичні, пов'язані з впливом живих істот. Ці чинники поділяють низку приватних чинників.

Біологічний оптимумЧасто в природі буває так, що одні екологічні фактори перебувають у достатку (наприклад, вода і світло), інші (наприклад, азот) - у недостатніх кількостях. Чинники, що знижують життєздатність організму, називають такими, що обмежують. Наприклад, струмкова форель живе у воді з вмістом кисню щонайменше 2 мг/л. При вмісті у воді кисню менше 1,6 мг/л форель гине. Кисень – обмежуючий фактор для форелі.

Обмежуючим чинником то, можливо лише його недолік, а й надлишок. Тепло, наприклад, необхідне всім рослинам. Однак якщо тривалий час влітку стоїть висока температура, рослини навіть при зволоженому грунті можуть постраждати через опіки листя.

Отже, для кожного організму існує найбільш відповідне поєднання абіотичних та біотичних факторів, оптимальне для його зростання, розвитку та розмноження. Найкраще поєднання умов називають біологічним оптимумом.

Виявлення біологічного оптимуму, знання закономірностей взаємодії екологічних чинників мають велике практичного значення. Вміло підтримуючи оптимальні умови життєдіяльності сільськогосподарських рослин та тварин, можна підвищувати їхню продуктивність.

Пристосованість організмів до довкілля.У процесі еволюції організми пристосувалися до конкретних умов довкілля. Вони виробилися спеціальні пристосування, дозволяють уникнути чи подолати дію несприятливого чинника. Наприклад, рослини пустелі можуть переносити тривалу посуху, оскільки вони мають різні пристосування до добування води і зменшення випаровування. Одні рослини мають глибокі та розгалужені кореневі системи, що ефективніше поглинають воду, інші (наприклад, кактуси) накопичують воду в тканинах. У деяких рослин листя має восковий наліт і тому менше випаровує вологу. У сухий сезон багато рослин зменшують листову поверхню, а окремі чагарники скидають все листя і навіть цілі гілки. Чим дрібніше листя, тим менше випаровування і тим менше треба води, щоб вижити в спеку та посуху.

Характерна риса пристосувань організмів - поселення в такому середовищі, де умови для життєдіяльності найближче до їхнього біологічного оптимуму. Організми завжди пристосовуються до всього комплексу екологічних факторів, а не до одного фактора.

1. Яку роль різні абіотичні фактори (температура, вологість) відіграють у житті вищих рослин та тварин?
2. Наведіть приклади використання людиною знань про взаємини організмів у своїй практичній діяльності.
3. Наведіть приклади біологічного оптимуму для відомих рослин, тварин, грибів.
4. Поясніть, як зміни екологічного фактора впливають на врожай.

БІОЛОГІЧНИЙ ОПТИМУМ див. Оптимум екологічний.

• - ОПТИМУМ ДЕМОГРАФІЧНИЙ, оптимум населення, найбільш раціональний з усіх можливих з погляду обраного критерію тип відтворення населення, включаючи не лише оптимальну інтенсивність процесів...

  Демографічний енциклопедичний словник

• - Латинська назваClinutren OptimumФармакологічна група: Засоби для ентерального та парентерального харчування Нозологічна класифікація ›› E46 Білково-енергетична недостатність неуточнена›› Z98...

  Медичні препарати

• - див. у ст. Оптимум...

  Екологічний словник

• - ОПТИМУМ БІОЦЕНОТИЧНИЙ див. у ст. Оптимум...

  Екологічний словник

• - оптимум фізіологічний, оптимум потенційний, набір умов довкілля, що забезпечує максимальну біологічну продуктивність.

  Екологічний словник

• - сукупність максимально сприятливих параметрів.

  Словник бізнес термінів

• - Сукупність найбільш сприятливих умов...

  Великий економічний словник

• - рівень сили чи частоти подразнень, у якому здійснюється максимальна діяльність органу чи тканини...

  Велика Радянська Енциклопедія

• - Сукупність найбільш сприятливих умов; найкращий варіант розв'язання задачі або шлях досягнення мети за даних умов та ресурсів.

  Великий енциклопедичний словник

• - ; мн. о/птимуми, Р.

  Орфографічний словник російської мови

• - Оптимум, оптимума, мн. ні, чоловік. . Сукупність найбільш сприятливих умов.

  Тлумачний словник Ушакова

• - оптимум м. 1. Сукупність найбільш сприятливих умов для чогось. 2. Найкращий варіант вирішення будь-якого питання, найкоротший шлях до досягнення мети. 3. Гранично висока раціональність...

  Тлумачний словник Єфремової

• - "...

  Російський орфографічний словник

• - оптимум сукупність найбільш сприятливих умов.

  Словник іноземних слів російської мови

• - ...

  Форми слова

• - сущ., у синонімів: 1 сукупність найбільш сприятливих умов...

  Словник синонімів

"БІОЛОГІЧНИЙ ОПТИМУМ" у книгах

Розділ 1. Біологічний код

Розділ 1. Біологічний код