Factores ambientales limitantes. Interacción de factores ambientales.
Los factores ambientales siempre actúan sobre los organismos en combinación. Además, el resultado no es la suma de la influencia de varios factores, sino un proceso complejo de interacción. Al mismo tiempo, la vitalidad del organismo cambia, surgen propiedades adaptativas específicas que le permiten sobrevivir en determinadas condiciones y tolerar fluctuaciones en los valores de diversos factores.
La influencia de los factores ambientales en el cuerpo se puede representar en forma de diagrama (Fig. 94).
La intensidad más favorable del factor ambiental para el organismo se denomina óptima o óptimo.
La desviación de la acción óptima del factor conduce a la inhibición de las funciones vitales del cuerpo.
El límite más allá del cual la existencia de un organismo es imposible se llama límite de resistencia.
Estos límites son diferentes para diferentes especies e incluso para diferentes individuos de la misma especie. Por ejemplo, las capas superiores de la atmósfera, las fuentes termales y el desierto helado de la Antártida están más allá de los límites de resistencia de muchos organismos.
Un factor ambiental que va más allá de los límites de la resistencia del cuerpo se llama limitante.
Tiene límites superior e inferior. Entonces, para los peces el factor limitante es el agua. Fuera del medio acuático, su vida es imposible. Una disminución de la temperatura del agua por debajo de 0 °C es el límite inferior y un aumento por encima de 45 °C es el límite superior de resistencia.
Arroz. 94. Esquema de la acción de un factor ambiental en el organismo.
Por tanto, el óptimo refleja las características de las condiciones de vida de varias especies. De acuerdo con el nivel de los factores más favorables, los organismos se dividen en amantes del calor y del frío, amantes de la humedad y resistentes a la sequía, amantes de la luz y tolerantes a la sombra, adaptados a la vida en agua dulce y salada, etc. Cuanto más amplio es el límite de resistencia, más plástico es el organismo. Además, el límite de resistencia en relación con diversos factores ambientales varía entre los organismos. Por ejemplo, las plantas amantes de la humedad pueden tolerar grandes cambios de temperatura, mientras que la falta de humedad las perjudica. Las especies estrechamente adaptadas son menos plásticas y tienen un pequeño límite de resistencia; las especies ampliamente adaptadas son más plásticas y tienen una amplia gama de fluctuaciones en los factores ambientales.
Para los peces que viven en los fríos mares de la Antártida y el Océano Ártico, el rango de temperaturas toleradas es de 4 a 8 °C. A medida que la temperatura aumenta (por encima de 10 °C), dejan de moverse y caen en estupor térmico. Por otro lado, los peces de latitudes ecuatoriales y templadas toleran fluctuaciones de temperatura de 10 a 40 °C. Los animales de sangre caliente tienen un rango de resistencia más amplio. Así, los zorros árticos de la tundra pueden tolerar cambios de temperatura de -50 a 30 °C.
Las plantas de zonas templadas pueden soportar fluctuaciones de temperatura de 60-80 °C, mientras que las plantas tropicales tienen un rango de temperatura mucho más estrecho: 30-40 °C.
Interacción de factores ambientales. es que cambiar la intensidad de uno de ellos puede reducir el límite de resistencia a otro factor o, por el contrario, aumentarlo. Por ejemplo, la temperatura óptima aumenta la tolerancia a la falta de humedad y de alimentos. La alta humedad reduce significativamente la resistencia del cuerpo a las altas temperaturas. La intensidad de la exposición a factores ambientales depende directamente de la duración de esta exposición. La exposición prolongada a temperaturas altas o bajas es perjudicial para muchas plantas, mientras que las plantas toleran normalmente los cambios a corto plazo. Los factores limitantes para las plantas son la composición del suelo, la presencia de nitrógeno y otros nutrientes en el mismo. Así, el trébol crece mejor en suelos pobres en nitrógeno y la ortiga hace lo contrario. Una disminución del contenido de nitrógeno en el suelo conduce a una disminución de la resistencia de los cereales a la sequía. Las plantas crecen peor en suelos salados, muchas especies no echan raíces en absoluto. Por tanto, la adaptabilidad del organismo a factores ambientales individuales es individual y puede tener un rango de resistencia tanto amplio como estrecho. Pero si el cambio cuantitativo en al menos uno de los factores va más allá del límite de resistencia, entonces, a pesar de que otras condiciones sean favorables, el organismo muere.
El conjunto de factores ambientales (abióticos y bióticos) que son necesarios para la existencia de una especie se denomina nicho ecológico.
Un nicho ecológico caracteriza la forma de vida de un organismo, sus condiciones de vida y nutrición. A diferencia de un nicho, el concepto de hábitat denota el territorio donde vive un organismo, es decir, su “dirección”. Por ejemplo, los habitantes herbívoros de las estepas, las vacas y los canguros, ocupan el mismo nicho ecológico, pero tienen hábitats diferentes. Por el contrario, los habitantes del bosque, ardillas y alces, también clasificados como herbívoros, ocupan nichos ecológicos diferentes. El nicho ecológico siempre determina la distribución de un organismo y su papel en la comunidad.
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Artículo 67. Impacto de ciertos factores ambientales en los organismos.§ 69. Propiedades básicas de las poblaciones.
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Los factores ambientales siempre actúan sobre los organismos en combinación. Además, el resultado no es la suma de la influencia de varios factores, sino un proceso complejo de interacción. Al mismo tiempo, la vitalidad del organismo cambia, surgen propiedades adaptativas específicas que le permiten sobrevivir en determinadas condiciones y tolerar fluctuaciones en los valores de diversos factores. La influencia de los factores ambientales en el cuerpo se puede representar en forma de diagrama ().La intensidad más favorable del factor ambiental para el organismo se denomina óptima o óptimo.La desviación de la acción óptima del factor conduce a la inhibición de las funciones vitales del cuerpo.
El límite más allá del cual la existencia de un organismo es imposible se llama límite de resistencia.Estos límites son diferentes para diferentes especies e incluso para diferentes individuos de la misma especie. Por ejemplo, las capas superiores de la atmósfera, las fuentes termales y el desierto helado de la Antártida están más allá de los límites de resistencia de muchos organismos.
Un factor ambiental que va más allá de los límites de la resistencia del cuerpo se llama limitante.Tiene límites superior e inferior. Entonces, para los peces el factor limitante es el agua. Fuera del medio acuático, su vida es imposible. Una disminución de la temperatura del agua por debajo de 0 °C es el límite inferior y un aumento por encima de 45 °C es el límite superior de resistencia.
Esquema de la acción de un factor ambiental en el organismo.
Por tanto, el óptimo refleja las características de las condiciones de vida de varias especies. De acuerdo con el nivel de los factores más favorables, los organismos se dividen en amantes del calor y del frío, amantes de la humedad y resistentes a la sequía, amantes de la luz y tolerantes a la sombra, adaptados a la vida en agua dulce y salada, etc. Cuanto más amplio es el límite de resistencia, más plástico es el organismo. Además, el límite de resistencia en relación con diversos factores ambientales varía entre los organismos. Por ejemplo, las plantas amantes de la humedad pueden tolerar grandes cambios de temperatura, mientras que la falta de humedad las perjudica. Las especies estrechamente adaptadas son menos plásticas y tienen un pequeño límite de resistencia; las especies ampliamente adaptadas son más plásticas y tienen una amplia gama de fluctuaciones en los factores ambientales. Para los peces que viven en los fríos mares de la Antártida y el Océano Ártico, el rango de temperatura es de 4 a 8 °C. A medida que la temperatura aumenta (por encima de 10 °C), dejan de moverse y caen en estupor térmico. Por otro lado, los peces de latitudes ecuatoriales y templadas toleran fluctuaciones de temperatura de 10 a 40 °C. Los animales de sangre caliente tienen un rango de resistencia más amplio. Así, los zorros árticos de la tundra pueden tolerar cambios de temperatura de -50 a 30 °C. Las plantas templadas toleran fluctuaciones de temperatura de 60 a 80 °C, mientras que las plantas tropicales tienen un rango de temperatura mucho más estrecho: 30 a 40 °C. Interacción de factores ambientales. es que cambiar la intensidad de uno de ellos puede reducir el límite de resistencia a otro factor o, por el contrario, aumentarlo. Por ejemplo, la temperatura óptima aumenta la tolerancia a la falta de humedad y de alimentos. La alta humedad reduce significativamente la resistencia del cuerpo a las altas temperaturas. La intensidad de la exposición a factores ambientales depende directamente de la duración de esta exposición. La exposición prolongada a temperaturas altas o bajas es perjudicial para muchas plantas, mientras que las plantas toleran normalmente los cambios a corto plazo. Los factores limitantes para las plantas son la composición del suelo, la presencia de nitrógeno y otros nutrientes en el mismo. Así, el trébol crece mejor en suelos pobres en nitrógeno y la ortiga hace lo contrario. Una disminución del contenido de nitrógeno en el suelo conduce a una disminución de la resistencia de los cereales a la sequía. Las plantas crecen peor en suelos salados, muchas especies no echan raíces en absoluto. Por tanto, la adaptabilidad del organismo a factores ambientales individuales es individual y puede tener un rango de resistencia tanto amplio como estrecho. Pero si el cambio cuantitativo en al menos uno de los factores va más allá del límite de resistencia, entonces, a pesar de que otras condiciones sean favorables, el organismo muere.
El conjunto de factores ambientales (abióticos y bióticos) que son necesarios para la existencia de una especie se denomina nicho ecológico.Un nicho ecológico caracteriza la forma de vida de un organismo, sus condiciones de vida y nutrición. A diferencia de un nicho, el concepto de hábitat denota el territorio donde vive un organismo, es decir, su “dirección”. Por ejemplo, los habitantes herbívoros de las estepas, las vacas y los canguros, ocupan el mismo nicho ecológico, pero tienen hábitats diferentes. Por el contrario, los habitantes del bosque, ardillas y alces, también clasificados como herbívoros, ocupan nichos ecológicos diferentes. El nicho ecológico siempre determina la distribución de un organismo y su papel en la comunidad.
Factores ambientales.
El concepto de entorno natural incluye todas las condiciones de vida y de naturaleza inanimada en las que existe un organismo, población o comunidad natural. El entorno natural afecta directa o indirectamente a su estado y propiedades. Los componentes del entorno natural que influyen en el estado y las propiedades de un organismo, población o comunidad natural se denominan factores ambientales. Entre ellos se distinguen tres grupos diferentes de factores:
factores abióticos: todos los componentes de la naturaleza inanimada, entre los cuales los más importantes son la luz, la temperatura, la humedad y otros componentes climáticos, así como la composición del agua, el aire y el suelo;
factores bióticos: interacciones entre diferentes individuos en poblaciones, entre poblaciones en comunidades naturales;
Factores limitantes: factores ambientales que van más allá de los límites de resistencia máxima o mínima, limitando la existencia de una especie.
factor antropogénico: todas las diversas actividades humanas que conducen a cambios en la naturaleza como hábitat de todos los organismos vivos o afectan directamente sus vidas.
Diversos factores ambientales, como la temperatura, la humedad, la alimentación, afectan a cada individuo. En respuesta a esto, los organismos desarrollan diversas adaptaciones a través de la selección natural. La intensidad de los factores que es más favorable para la actividad vital se denomina óptima u óptima.
El valor óptimo de un factor particular es diferente para cada especie. Dependiendo de su actitud hacia uno u otro factor, las especies pueden ser amantes del calor y el frío (elefante y oso polar), amantes de la humedad y la sequedad (tilo y saxaul), adaptadas a la salinidad del agua alta o baja, etc.
Factor limitante
El cuerpo está influenciado simultáneamente por numerosos factores ambientales diversos y multidireccionales. En la naturaleza, la combinación de todas las influencias en sus valores óptimos y más favorables es prácticamente imposible. Por lo tanto, incluso en hábitats donde todos (o los principales) factores ambientales se combinan de manera más favorable, cada uno de ellos con mayor frecuencia se desvía algo del óptimo. Para caracterizar el efecto de los factores ambientales en animales y plantas, es fundamental que, en relación con algunos factores, los organismos tengan un amplio rango de resistencia y puedan soportar desviaciones significativas en la intensidad del factor del valor óptimo.
La temperatura efectiva se refiere a la diferencia entre la temperatura ambiente y el umbral de temperatura para el desarrollo. Así, el desarrollo de los huevos de trucha comienza a 0°C, lo que significa que esta temperatura sirve como umbral de desarrollo. A una temperatura del agua de 2 C, los alevines emergen de las conchas faciales después de 205 días, a 5 ° C, después de 82 días, y a 10 ° C, después de 41 días. En todos los casos, el producto de las temperaturas ambientales positivas por el número de días de desarrollo se mantiene constante: 410. Esta será la suma de las temperaturas efectivas.
Así, para llevar a cabo el programa de desarrollo genético, los animales con temperatura corporal inestable (y las plantas) necesitan recibir una cierta cantidad de calor.
Tanto los umbrales de desarrollo como la suma de temperaturas efectivas son diferentes para cada especie. Están determinadas por la adaptación histórica de la especie a determinadas condiciones de vida.
El tiempo de floración de las plantas también depende de la suma de temperaturas durante un determinado período de tiempo. Por ejemplo, la pata de potro requiere 77 para florecer, el oxalis requiere 453 y las fresas requieren 500. La suma de temperaturas efectivas que deben alcanzarse para completar el ciclo de vida a menudo limita la distribución geográfica de una especie. Así, el límite norte de la vegetación arbórea coincide con las isotermas de julio de Yu...12°C. Al norte ya no hay suficiente calor para el desarrollo de los árboles y la zona forestal da paso a la tundra. Del mismo modo, si la cebada crece bien en la zona templada (su suma de temperaturas para todo el período desde la siembra hasta la cosecha es de 160-1900°C), entonces esta cantidad de calor no es suficiente para el arroz o el algodón (con la suma de temperaturas requeridas siendo para ellos 2000-4000°C).
Muchos factores se vuelven limitantes durante la temporada de reproducción. Los límites de rusticidad para semillas, huevos, embriones y larvas suelen ser más estrechos que los de plantas y animales adultos. Por ejemplo, muchos cangrejos pueden entrar en un río río arriba, pero sus larvas no pueden desarrollarse en el agua del río. La variedad de aves de caza suele estar determinada por los efectos del clima en los huevos o polluelos más que en los adultos.
Identificar los factores limitantes es muy importante en términos prácticos. Por lo tanto, el trigo no crece bien en suelos ácidos, pero agregar cal al suelo puede aumentar significativamente los rendimientos. .
Los factores ambientales siempre actúan sobre los organismos en combinación. Además, el resultado no es la suma de la influencia de varios factores, sino un proceso complejo de interacción. Al mismo tiempo, la vitalidad del organismo cambia, surgen propiedades adaptativas específicas que le permiten sobrevivir en determinadas condiciones y tolerar fluctuaciones en los valores de diversos factores.
La influencia de los factores ambientales en el cuerpo se puede representar en forma de diagrama (Fig. 94).
La intensidad más favorable del factor ambiental para el organismo se denomina óptima o óptimo.
La desviación de la acción óptima del factor conduce a la inhibición de las funciones vitales del cuerpo.
El límite más allá del cual la existencia de un organismo es imposible se llama límite de resistencia.
Estos límites son diferentes para diferentes especies e incluso para diferentes individuos de la misma especie. Por ejemplo, las capas superiores de la atmósfera, las fuentes termales y el desierto helado de la Antártida están más allá de los límites de resistencia de muchos organismos.
Un factor ambiental que va más allá de los límites de la resistencia del cuerpo se llama limitante.
Tiene límites superior e inferior. Entonces, para los peces el factor limitante es el agua. Fuera del medio acuático, su vida es imposible. Una disminución de la temperatura del agua por debajo de 0 °C es el límite inferior y un aumento por encima de 45 °C es el límite superior de resistencia.
Arroz. 94. Esquema de la acción de un factor ambiental en el organismo.
Por tanto, el óptimo refleja las características de las condiciones de vida de varias especies. De acuerdo con el nivel de los factores más favorables, los organismos se dividen en amantes del calor y del frío, amantes de la humedad y resistentes a la sequía, amantes de la luz y tolerantes a la sombra, adaptados a la vida en agua dulce y salada, etc. Cuanto más amplio es el límite de resistencia, más plástico es el organismo. Además, el límite de resistencia en relación con diversos factores ambientales varía entre los organismos. Por ejemplo, las plantas amantes de la humedad pueden tolerar grandes cambios de temperatura, mientras que la falta de humedad las perjudica. Las especies estrechamente adaptadas son menos plásticas y tienen un pequeño límite de resistencia; las especies ampliamente adaptadas son más plásticas y tienen una amplia gama de fluctuaciones en los factores ambientales.
Para los peces que viven en los fríos mares de la Antártida y el Océano Ártico, el rango de temperatura es de 4 a 8 °C. A medida que la temperatura aumenta (por encima de 10 °C), dejan de moverse y caen en estupor térmico. Por otro lado, los peces de latitudes ecuatoriales y templadas toleran fluctuaciones de temperatura de 10 a 40 °C. Los animales de sangre caliente tienen un rango de resistencia más amplio. Así, los zorros árticos de la tundra pueden tolerar cambios de temperatura de -50 a 30 °C.
Las plantas templadas toleran fluctuaciones de temperatura de 60 a 80 °C, mientras que las plantas tropicales tienen un rango de temperatura mucho más estrecho: 30 a 40 °C.
Interacción de factores ambientales. es que cambiar la intensidad de uno de ellos puede reducir el límite de resistencia a otro factor o, por el contrario, aumentarlo. Por ejemplo, la temperatura óptima aumenta la tolerancia a la falta de humedad y de alimentos. La alta humedad reduce significativamente la resistencia del cuerpo a las altas temperaturas. La intensidad de la exposición a factores ambientales depende directamente de la duración de esta exposición. La exposición prolongada a temperaturas altas o bajas es perjudicial para muchas plantas, mientras que las plantas toleran normalmente los cambios a corto plazo. Los factores limitantes para las plantas son la composición del suelo, la presencia de nitrógeno y otros nutrientes en el mismo. Así, el trébol crece mejor en suelos pobres en nitrógeno y la ortiga hace lo contrario. Una disminución del contenido de nitrógeno en el suelo conduce a una disminución de la resistencia de los cereales a la sequía. Las plantas crecen peor en suelos salados, muchas especies no echan raíces en absoluto. Por tanto, la adaptabilidad del organismo a factores ambientales individuales es individual y puede tener un rango de resistencia tanto amplio como estrecho. Pero si el cambio cuantitativo en al menos uno de los factores va más allá del límite de resistencia, entonces, a pesar de que otras condiciones sean favorables, el organismo muere.
El conjunto de factores ambientales (abióticos y bióticos) que son necesarios para la existencia de una especie se denomina nicho ecológico.
Un nicho ecológico caracteriza la forma de vida de un organismo, sus condiciones de vida y nutrición. A diferencia de un nicho, el concepto de hábitat denota el territorio donde vive un organismo, es decir, su “dirección”. Por ejemplo, los habitantes herbívoros de las estepas, las vacas y los canguros, ocupan el mismo nicho ecológico, pero tienen hábitats diferentes. Por el contrario, los habitantes del bosque, ardillas y alces, también clasificados como herbívoros, ocupan nichos ecológicos diferentes. El nicho ecológico siempre determina la distribución de un organismo y su papel en la comunidad.
Los factores limitantes pueden incluir cualquier factor ambiental: iluminación, temperatura, humedad, microambiente, composición del suelo, etc. La doctrina de los factores limitantes se basa en dos postulados fundamentales: la ley de Liebig (1840) y la ley de Shelford (1913).
Cada especie de plantas, microorganismos y animales existe en condiciones en las que su vida es más cómoda. Para que los representantes de cada población puedan alimentarse, desarrollarse y reproducirse plenamente, es necesario que cada factor ambiental corresponda a determinados valores que se encuentran dentro de un rango más o menos amplio. Esto se aplica a los insectos en la misma medida que a otros organismos vivos, por lo que en el futuro consideraremos la influencia de los factores limitantes en el ejemplo de esta clase.
Para la viabilidad de los organismos es peligroso tanto una disminución como un exceso de los valores óptimos de temperatura, humedad, etc. Superar sus límites de resistencia provoca la muerte de un organismo, una población o incluso un ecosistema.
Por ejemplo, si el suelo carece de un determinado microelemento, esto provoca una disminución de la productividad de las plantas. Debido a la falta de alimento, los insectos que se alimentaban de estas plantas mueren. Esto último, a su vez, afecta a la supervivencia de los depredadores entomófagos: otros insectos, aves, algunos anfibios, etc.
Cada organismo se caracteriza por un determinado mínimo y máximo ecológico, entre los cuales existe una zona de actividad vital normal (u óptima). Cuanto más se desvíe un factor del valor óptimo, más notorio será su impacto negativo. Más allá de los puntos críticos (valores extremos del factor limitante), la existencia de un organismo es imposible.
Para indicar el grado de tolerancia (estabilidad) de las especies a varios valores de factores limitantes, generalmente se dividen en poco tolerantes: estenobiontes- y resistente, o euribiontes. Los estenobiontes incluyen insectos inferiores que viven en cuevas (Bessyazhkovye, etc.), así como la mayoría de los órdenes tropicales que existen solo en condiciones de alta temperatura y humedad. Por ejemplo, los lepidópteros del orden Morpho. (foto) Viven únicamente en los densos bosques tropicales de América Central y del Sur y se crían muy mal en condiciones artificiales. En particular, son muy exigentes con el régimen de luz: cada especie de estas mariposas vuela solo a una determinada hora del día.
Factores limitantes de naturaleza inanimada.
Entre todos los factores abióticos, los insectos tienen la mayor sensibilidad a la temperatura, la luz y la humedad.
En cuanto al primero, en el territorio de nuestro país la mayoría de las especies son capaces de vivir en el rango de temperatura de 3 a 40 grados, aunque algunas tienen mecanismos de adaptación que les permiten existir fuera de la zona de actividad vital normal. Por lo tanto, varios insectos altamente desarrollados muestran resistencia a la congelación, ya que el líquido en su cuerpo no se convierte en cristales, sino que se vitrifica, se vuelve como vidrio. Es común entre algunos escarabajos, lepidópteros y dípteros. Por ejemplo, mariposas cola de golondrina. (foto) Puede tolerar una congelación profunda de hasta casi -200 grados.
La iluminación también es importante. Bajo la influencia de dosis óptimas de radiación ultravioleta, se producen importantes procesos bioquímicos en el cuerpo de los insectos: la liberación de hormonas, la formación de pigmentos e incluso la absorción de ciertos minerales. El cumplimiento de un determinado régimen de iluminación determina su estilo de vida (día, noche), así como su hábitat preferido. Por lo tanto, los escarabajos que viven en el suelo no pueden tolerar la luz brillante y mueren bajo la influencia de una intensa radiación ultravioleta.
Un factor tan limitante como la humedad afecta a los insectos de forma muy diferente. Algunos de ellos, por ejemplo los mosquitos, los mosquitos o las órdenes primitivas como las efímeras, viven principalmente cerca de cuerpos de agua, lo que se asocia no sólo con las condiciones más cómodas para su vida, sino también con el proceso de la vida. Por este motivo, drenar los pantanos es uno de los métodos más eficaces para controlar la propagación de mosquitos. Entre los insectos también hay xerófitos que prefieren las zonas áridas, por ejemplo, las hormigas que habitan en los semidesiertos.
Factores limitantes de la vida silvestre.
La actividad vital de los insectos puede verse limitada no solo por fenómenos naturales inanimados, sino también por factores de origen biológico. Los factores limitantes biológicos en forma de depredadores amenazan a todas las especies herbívoras: por ejemplo, para las mariposas, incluso dentro de una clase, docenas de depredadores pueden representar una amenaza, desde mantis y hormigas hasta crisopas y algunos saltamontes.
En condiciones normales, cada especie y población se esfuerza por ocupar su propio nicho ecológico, pero a veces surgen condiciones en las que dos o más especies compiten entre sí. En este caso, se convierten en factores limitantes el uno para el otro. Muy a menudo, la competencia se desarrolla debido a la falta de recursos alimentarios; Suele ocurrir entre insectos voladores que polinizan las mismas plantas.
En las formas sociales (hormigas y termitas), la competencia se nota no sólo fuera de la especie, sino también dentro de ella. Estos insectos viven en colonias autónomas y cada familia representa una amenaza potencial para las demás al destruir los alimentos disponibles y ocupar su hogar potencial.