Среда и условия существования организмов

Базисным понятием в экологии в широком осмыслении является понятие среды. Среда обитания – это та часть природы, которая окружает организм (организмы) и с которой он взаимодействует.

В. И. Вернадским сформулирован закона единства организм – среда: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов. Связано это с активностью биосистем. Наличие корневой системы у растений, возможности активно передвигаться у животных, их психика создают намного больше благоприятных возможностей для приспособления, а тем самым и выживания организмов в окружающей среде. Однако они всецело зависят от каприза природы, что нередко ведет к вымиранию целых видов. Таким образом, действие закона единства организма и среды достается дорогой ценой.

Поскольку отношения организмов и его среды системны, действуют принцип экологического соответствия: форма существования организма всегда соответствует условиям его жизни. Например, рыбы имеют обтекаемую форму, предписываемую законами гидродинамики, чтобы быстро плыть в воде, обладающей вязкостью и плотностью. Рекордсменами по скоростному плаванию среди рыб является рыба-меч, которая может плыть со скоростью 140 км/час. Живой ракетой называют кальмар (60 км/час).

В биосистемах действует закон максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернадского – Э. С. Бауэра: любая биологическая или биокосная (с участием живого) система, находясь в подвижном (динамическом) равновесии с окружающей ее средой и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами, либо не наступит эволюционно-экологическая катастрофа.

Влияние среды на организм обычно оценивают через отдельные факторы. Фактор (от лат. factor – делающий, производящий) – причина, движущая сила процесса, явления, определяющая его характер или отдельные черты.

Экологическими факторами называют любой элемент или условие среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями или адаптациями (за пределами приспособительных способностей лежат факторы, летальные для организмов).

Адаптации выражаются в изменении внешних и внутренних особенностей организмов. Способность к адаптации – одно из основных свойств жизни вообще. Оно обеспечивает саму возможность ее существования. Адаптация проявляется на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения организмов до строения и функционирования сообществ и экосистем.

Экологическая специфичность видов подчеркивается аксиомой адаптированности, носящей также название экологической аксиомы, или аксиомы Ч. Дарвина: каждый вид адаптирован к строго определенной, специфической для него совокупности условий существования – экологической нише.

Факторы среды многообразны.

По происхождению факторы среды делят на следующие группы.

Абиотические факторы (или физико-химические) – это факторы неживой природы: температура, свет, радиоактивное излучение, влажность, газовый состав воздуха, атмосферное давление, осадки, ветер, солевой состав воды, течения, рельеф местности и др. (Приставка греч. а/ан обозначает отрицание или отсутствие, в данном случае живого качества.) Они прямо или косвенно влияют на живые организмы, определяют условия существования.

Биотические (от греч. bios – жизнь) факторы – это все формы воздействия живых существ друг на друга, т. е. факторы живой природы, например, хищничество, паразитизм, аллелопатия, зоохория, форезия. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ.

Антропогенные или антропические (от греч. anthrōpos – человек, genēs – рождающий, рождающийся, рожденный) факторы – это все факторы деятельности человека, т. е. обязанные своим происхождением его жизнедеятельности. Они оказывают прямое воздействие на жизнь организмов (например, промысел) либо косвенное посредством изменения среды их обитания (например, загрязнение среды, уничтожение кормовых угодий и т. п.). К ним относятся воздействия промышленности, транспорта, сельского хозяйства и др. Значение этих факторов для живого мира Земли быстро возрастает и в современных условиях становится господствующим. Современные экологические проблемы и интерес к экологии связан с именно этими факторами.

Космические факторы – это факторы, источниками которых служат процессы, идущие вне Земли. Например, изменения солнечной активности, поток космических лучей и др.

Известна другая классификация факторов:

по периодичности действия:

· периодические (смена времени суток, сезонов года, приливно-отливные явления и т. п.);

· непериодические (повторяющиеся время от времени – погодные условия, катастрофы – наводнения, ураганы, землетрясения и т. п.);

по направленности действия:

· факторы направленного действия, обычно они изменяются в одном направлении (потепление или похолодание климата, зарастание водоемов, заболачивание территорий и т. п.);

· факторы неопределенного действия. Сюда относятся наиболее опасные факторы хозяйственной деятельности человека.

Из перечисленных групп факторов организмы легче всего адаптируются к тем, которые четко изменяются (строго периодические, направленные).