Факторіальна екологія. Еврибіонти і стенобіонти. Межі стійкості. Оптимум. Песимум
Факторіальна екологія
Аутеколегія або факторіальною екологія — це розділ екології, який вивчає вплив різних факторів довкілля на живі істоти.
Під середовищем існування розуміють сукупність усіх факторів природи, які тим чи іншим чином впливають на організм.
Фактори, які впливають на живі істоти, називають екологічними факторами. Існує багато підходів до класифікації екологічних факторів. Наприклад, екзогенні й ендогенні фактори.
- Екзогенні фактори — це фактори які впливають на живі організми із зовнішнього середовища, і зворотної дії на екосистеми не мають. Це радіація, інтенсивність атмосферних опадів, тиск, швидкість повітря, температура і т. ін.
- Ендогенні фактори — фактори, які виходять з самої системи, утворюють її склад. Це — чисельність особин, біомаса, взаємодія популяцій.
Є вчені, які віддають перевагу екзогенним факторам і їх впливу на живі організми. Вони вважають, що зовнішніми умовами можна змінити навіть вид (І.Г. Лисенко, І.П. Павлов).
Сьогодні багато вчених, навпаки, переоцінюють вплив ендогенних умов, віддають перевагу молекулярній генетиці. Ні теорія, ні практика не підтверджує ці положення.
Але найбільш поширеною в екології є така класифікація екологічних факторів:
- Абіотичні фактори — сукупність неорганічних факторів (неживої природи) фізичної або хімічної дії (клімат, світло, температура, тиск, вологість повітря, вітер, радіоактивне випромінювання, склад води, повітря, рельєф місцевості тощо), які прямо або опосередковано впливають на живі організми.
- Біотичні фактори — сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших, а також на неживе середовище. Так хижаки впливають на чисельність жертв, а паразити — на чисельність хазяїв.
- Антропогенні фактори — фактори, які впливають на людину, на її формування в процесі антропогенезу.
- Антропічні фактори — сума різних впливів людини на органічний світ. Виробнича діяльність людини — найсуттєвіший фактор, який останнім часом обумовлює рельєф і хімічний склад земної поверхні, перерозподіляє баланс прісної води, змінює склад, властивості атмосфери й клімат у цілому.
Наведемо ще один тип класифікації екологічних факторів.
- Постійні фактори (фактори, що не змінюються) — сонячна радіація, склад атмосфери, сила тяжіння і т. ін.
- Фактори, які змінюються. Вони поділяються на періодичні (температура — сезонна, добова, щорічна; приливи й відливи, освітлення, вологість) і неперіодичні (вітер, пожежа, гроза, всі форми людської діяльності).
Усі наведені класифікації умовні.
Еврибіонти і стенобіонти
У екології широко використовуються такі поняття, як еврибіонти і стенобіонти.
Еврибіонти — це організми, які витримують широкі коливання якогось фактора. Вони можуть бути евритермними (стосовно до температури), еврибатними (тиску), евригалійними (вмісту солі) і т. ін. Наприклад, сосна звичайна або заєць-біляк можуть виносити коливання температури від +30°С до -40°С. Це — евритермні організми.
Стенобіонти — організми, які існують у вузьких межах коливання якогось фактора. Про них говорять і стенобатні, стенотермні, стеногалійні і т. ін. Наприклад, тепловодні рачки Copilia sp. підтримують найкращу життєдіяльність при +23°С...+29°С.
Поряд з поняттями еврибіонти й стенобіонти у факторіальній екології широко використовується поняття «екологічна валентність». Це властивість видів пристосовуватись до того чи іншого діапазону факторів середовища. Організми можуть мати широку або вузьку екологічну валентність стосовно до якогось фактора.
Сума екологічних валентностей стосовно до окремих факторів утворює екологічний спектр.
Діапазони стійкості. Межі стійкості. Оптимум. Песимум
Екологічні фактори по-різному впливають на різні організми. Але всі вони мають одну загальну особливість, яку можна виразити графічно (рис. 1).
Рис. 1. Стосунки в діапазоні екологічної толерантності (за В.П. Кучерявим, 2000 р.)
В основу екологічної характеристики організмів покладено їх реакцію на вплив факторів середовища. Організм живе в діапазоні мінливості певних факторів. Цей діапазон називають амплітудою. Як дуже високі (максимальні), так і дуже низькі (мінімальні) значення факторів середовища можуть бути згубними для організму. Граничні значення даного фактора, виражену в цифрах, вище або нижче якого організм не може існувати, називають критичною точкою. Між цими критичними значеннями й розташована зона екологічної толерантності. У межах зони екологічної толерантності напруженість факторів середовища є різною. Поряд з критичними точками розташовані песимальні зони, в яких активність організму значно обмежена дією зовнішніх умов. Далі розташовані зони комфорту, в яких спостерігається зростання позитивних екологічних реакцій організму. В центрі розміщена зона оптимуму, яка є найсприятливішою для функціонування організму. Для того чи іншого виду оптимальними умовами вважають такі, за яких особини даного виду залишають найбільшу кількість потомства.