(Zostavené z učebnice biológia ročník 10 § 19. Túto tému možno vyučovať v 9. ročníku z biológie § 53 (Biotické súvislosti v prírode), v 6. ročníku pri štúdiu témy (Prírodné spoločenstvá. Biogeocenóza) a v 7. ročníku (Vzájomné vzťahy živočíchov v prírode) autorské učebnice od I. N. Ponomareva, Ekológia, ročníky 10-11, od N. M. Černova.

Účel lekcie : Študujte spoločný život druhov v biocenóze .

Ciele lekcie:

• Študovať typy väzieb u kohabitujúcich druhov v biogeocenóze;
• Zvážte koadaptáciu a ďalšie príklady adaptácií vyvinutých v populácii druhov v súvislosti s existenciou v spoločenstve s inými blízkymi druhmi v procese evolúcie.
• Práca s pojmami.

Plán lekcie:

1) Formovanie koadaptácií a ich príklady.
2. Vzájomné adaptácie v biogeocenóze.
3. Koevolučné súvislosti v biogeocenóze.
4. Typy biocenotických spojení.

1. Typy súvislostí a závislostí v biogeocenóze.

Prezentácia.(Snímka 5) Všetky spojenia a závislosti v biogeocenóze sa uskutočňujú vo forme interakcie jej špecifických druhov. Tieto vzťahy medzi druhmi sa vyvíjali počas dlhého obdobia historického vývoja ekosystémov. V dôsledku toho sa vytvorili druhy žijúce spolu vzájomne adaptívne vlastnosti(spoločná adaptácia). Napríklad, na opeľovanie kvetov začala rastlina produkovať nektár, ktorý sama nepotrebovala, ale práve vďaka nektáru kvety navštevuje hmyz (včely, motýle, čmeliaky) a niektoré živočíchy. Pri zbere nektáru prenášajú peľ z jedného kvetu na druhý.

(Snímka 6) Existujú aj príklady, keď sa ropuchy, žaby a iné obojživelníky pomocou jedovatého alebo pálivého hlienu vylučovaného kožou zachránia pred zožratím predátormi, pretože tie dobre rozoznávajú jedovatých obyvateľov a vyhýbajú sa im. varovné sfarbenie.

(Snímka 7) Niektorí obyvatelia biocenózy si vyvinuli spôsob obrany, ako je napodobňovanie farby a tvaru tela, príp. mimikry. Prostredníctvom mimikry sa nejedovaté druhy farebne a tvarovo podobajú jedovatým. Vyvinutý zvyk predátorov obchádzať jedovaté druhy sa ukázal byť užitočným pre napodobených jedincov nejedovatých druhov.

(Snímka 8) Maskovanie– napodobňujúca podobnosť nechránených druhov hmyzu s environmentálnymi objektmi a rastlinami: motýľ so zloženými krídlami, podobný listu (1); motýľ páv (2) a jastrab veľkooký (3), ktorí majú na krídlach vzor podobný zvieracím očiam; chrobák tŕňový, zvonka pripomínajúci veľkosťou a tvarom tŕň rastliny (4)

(Snímka 9) Ochranné sfarbenie alebo kamufláž vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Toto sfarbenie spôsobuje, že organizmy sú menej nápadné na pozadí okolia. Ochranný tvar húsenice (pripomínajúci vetvičku) ju chráni pred nepriateľmi. U voľne hniezdiacich vtákov (tetrov, tetrov, tetrov lieskový a pod.) je samica sediaca na hniezde takmer na nerozoznanie od okolitého pozadia. Varovné (hrozivé) sfarbenie. Druhy majú často jasné, nezabudnuteľné farby. Vták, ktorý sa raz pokúsil ochutnať nejedlú lienku alebo bodavú osu, si ich jasnú farbu zapamätá na celý život.

Mimikry. Na šmýkačke vyzerá šváb veľmi ako lienka, ktorá je nejedlá; vpravo - čmeliaková mucha napodobňuje zemného čmeliaka.

(Snímka 10) Adaptácia je výsledkom pôsobenia evolučných faktorov. V dôsledku pôsobenia prirodzeného výberu sú zachované jedince s vlastnosťami užitočnými pre ich prosperitu. Tieto znaky určujú dobro, ale nie absolútne fitness organizmov na podmienky, v ktorých žijú.

Zmena farby. Príroda obdarila niektoré živočíchy schopnosťou meniť farbu pri prechode z jedného farebného prostredia do druhého. Táto vlastnosť slúži ako spoľahlivá ochrana zvieraťa, pretože ho robí nepostrehnuteľným v akomkoľvek prostredí. Pipefish, pipits a blennies sa okamžite maskujú: v zóne červených rias sčervenajú a medzi zelenými riasami sa stávajú zelenými. Stromové jašterice, chameleóny a sépie sa okamžite maskujú pod pôdou akejkoľvek farby a opakujú ten najprefíkanejší vzor morského dna.

Záchrana za letu. V boji za záchranu života niektoré zvieratá používajú techniky, ktoré sú pre predstaviteľov ich triedy úplne neobvyklé. Lietajúce ryby na úteku pred prenasledovaním rozprestierajú vo vzduchu svoje obrovské prsné a u niektorých druhov aj brušné plutvy a kĺžu po vode. Klinové brucho máva prsnými plutvami a letí až do výšky 5 metrov. Lietajúci dračí jašter má falošné rebrá s kožnou membránou, ktorá ich narovnáva, tvorí podobu dvoch širokých polkruhových krídel a kĺže až 30 metrov. Stromové hady splošťujú svoje telá, rozťahujú rebrá a napadajú brucho. Keď dali svojmu telu plochý tvar v prípade nebezpečenstva, lietajú na iný strom alebo sa kĺžu na zem.

(Snímka 11) Zastrašujúca póza. Mnohé zvieratá, ktoré nemajú dostatočnú silu na odrazenie nepriateľa, sa ho snažia odstrašiť rôznymi desivými pózami. Napríklad jašterica dlhoušatá roztiahne nohy, otvorí ústa až na doraz a natiahne príušné záhyby, ktoré sa naplnia krvou a vytvárajú dojem obrovských úst. Ešte desivejší efekt dosiahne jašterica riasená, ktorá zrazu ako dáždnik otvorí na krku pestrofarebnú kožnú membránu. Niektoré druhy hmyzu si vyvinuli zastrašujúcu polohu, aby ich odplašili. Húsenica veľkého motýľa harpyje náhle vyhodí prednú časť tela a zdvihne svoje dlhé pohyblivé „chvosty“. Pôvodná obranná technika je autotómia- schopnosť okamžite odhodiť určitú časť tela v momente nervového podráždenia. Napríklad, keď útočník chytí jaštera za chvost, nechá ho napospas nepriateľovi a utečie. K sebapoškodzovaniu dochádza u niektorých druhov hmyzu (kobylky, tyčový hmyz). Keď sú niektoré druhy Galatúrie v nebezpečenstve, vyhodia svoje vnútornosti, aby ich mohol zjesť nepriateľ. Odrezané orgány, končatiny, chvosty a chápadlá sa krútia a priťahujú pozornosť útočníka (raky, kraby), vďaka čomu sa zvieraťu podarí ujsť.

(Snímka 12) Prenosné prístrešky. Niektoré druhy zvierat si pre svoju bezpečnosť stavajú alebo prispôsobujú rôzne prenosné prístrešky. Krab pustovník má mäkké brucho, nechránené tvrdým obalom, je ukrytý v prázdnej ulite ulitníka, ktorý ho neustále nosí so sebou. Larvy potočníkov si stavajú domčeky zo zrniek piesku alebo z lastúr, húsenica motýľa vrecovitého stavia dom z rastlinných čiastočiek, kraby dorippe si kladú na chrbát chlopňu lastúry a bežia s ňou po dne a kryjú sa ňou ako štítom. Spoľahliví obrancovia. Niekedy pre svoju vlastnú bezpečnosť zvieratá využívajú ochranné vlastnosti iných zvierat. Krab pustovník si na svoju ulitu položí sasanku, ktorá má bodavé chápadlá. Niektoré ryby sa pred nepriateľmi ukrývajú v jedovatých chápadlách morských sasaniek. Ostré jedovaté ihly ježoviek-diadémov môžu slúžiť ako spoľahlivá ochrana pre háčikovité ryby a ježovky.

2. Vzájomné adaptácie v biogeocenóze.

(Snímka 13) Vzájomné adaptácie v biogeocenóze. Metódy prilákania opeľovačov a ich ochrany pred nepriateľmi sú metódy adaptácie vyvinuté v populáciách druhov v súvislosti s ich existenciou v spoločenstve s inými blízkymi druhmi. Súčasne sa adaptačné vlastnosti objavujú nielen u rastlín, ale aj u živočíšnych opeľovačov (nektár, štruktúra kvetu, ústny aparát atď.).

Vzájomné adaptácie vytvorené v podmienkach biogeocenóz poskytujú väčšiu stabilitu existencie interagujúcich populácií a druhov.

(Snímka 14) Rozdávanie plodov a semien pomocou zvierat. Mravce šíria semená rastliny Ivan-da-Marya. Táto rastlina má biele podlhovasté semená v tvare pripomínajúcom zámotky mravcov a mravce ich ťahajú do mraveniska a potom sa tie isté semená, ale stmavnuté a zrelé, pri zbere vyhodia ako zbytočné.

(Snímka 15) Rôzne druhy vtákov (sojka, luskáčik) a cicavcov (čipmunk, veverička) skladujú semená na zimu. Nespotrebované semená klíčia na jar.

3. Koevolučné súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 16) Koevolučné súvislosti v biogeocenóze. Všetky adaptačné vlastnosti druhov, odrážajúce ich biocenotické väzby, vznikli v spoločenstve v procese dlhej evolúcie a za pomoci prirodzeného výberu.

(Snímka 17) Vývoj koadaptácií sa uskutočňuje iba na úrovni populácie v procese spoločnej evolúcie druhov.

(Snímka 18) Opačné smerované koadaptácie. Pomocou prirodzeného výberu vedie spoločná evolúcia (koevolúcia) troficky príbuzných populácií k rozvoju opačne smerovaných koadaptácií v organizmoch, ktoré poskytujú potravu, a organizmoch, ktoré túto potravu konzumujú. Koevolúciou, trofickými a biocenotickými súvislosťami vznikli ekologické niky v biogeocenózach, formách života, určitom spôsobe života a aktivity počas dňa či ročného obdobia atď.

4. Typy biocenotických spojení.

(Snímka 19) Typy biotických vzťahov. V dôsledku koevolúcie majú niektoré druhy pri interakcii s inými druhmi úžitok, zatiaľ čo iné sú poškodené. Ak prospech označíme znamienkom (+), škodu – (-) a indiferentný efekt – (0). Na diagrame vidíme rôzne biotické súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 20) Obojstranne výhodné spojenia (+ +) (symbióza). Obligatórne (obligátne) vzájomné vzťahy sa nazývajú symbióza. Napríklad lišajníky sú spolužitím rias a húb. Medzi klobúkovými hubami a vyššími rastlinami sa vytvárajú stabilné symbiotické vzťahy. Hýfy hríbovej huby pevne prepletajú tenké korienky brezy. Huba rozkladá a prenáša niektoré pôdne látky, ktoré sú pre brezu nedostupné, ku koreňom brezy, čím zvyšuje minerálnu výživu. Huba podporuje lepšiu absorpciu fosforu, dusíka a vody rastlinou. Hríb produkuje množstvo vitamínov a iných účinných látok. Breza je pre túto hubu jediným zdrojom organických látok. Stromy by bez hubových partnerov nemohli rásť vo veľmi chudobných pôdach.
Na diagrame vidíme rôzne biotické súvislosti v biogeocenóze.

(Snímka 21) Vzájomne výhodné spojenia (+ +) (mutualizmus). Morská sasanka a krab pustovník. Sasanky sú súdržné živočíchy, ktoré vedú sedavý životný štýl, prichytávajú sa k zemi, kameňom a prázdnym schránkam mäkkýšov. V týchto lastúrach nachádzajú útočisko pustovnícke kraby. Rak, ktorý sa pohybuje po dne, nesie na svojom pancieri aj morské sasanky. To jej dáva príležitosť spoznať viac potravinových a chovateľských partnerov. Táto blízkosť je priaznivá aj pre rakovinu. Bodavé bunky sasanky ju chránia pred predátormi. Časť koristi morskej sasanky, paralyzovaná bodavými bunkami, putuje k rakom. Symbióza- ide o blízke, užitočné spolužitie určitých, špecifických typov. Mutualizmus je akýkoľvek vzájomne výhodný vzťah medzi druhmi.

(Snímka 22) Užitočné spojenia (+ -) medzi rastlinami a bylinožravcami. Kravu pasúcu sa na lúke alebo slona na savane nikto nenazýva dravcom, ale typ ich vzťahu k rastlinám zodpovedá interakcii „predátor – korisť“. Táto interakcia sa nazýva bylinožravosť. Bylinožravce spravidla neničia rastliny úplne, ale požierajú ich jednotlivé časti.

(Snímka 23) Užitočné spojenia (+ -) medzi korisťou a predátorom. Každý organizmus žije obklopený inými organizmami a neustále medzi nimi vstupuje do rôznych vzťahov. Spomedzi hlavných typov biotických vzťahov je najznámejšia predácia. Interakcia predátor-korisť je priame potravinové spojenie medzi organizmami, ktorého výsledky sú pre jedného jedinca negatívne a pre iného pozitívne. Pre úspešný lov musia mať dravce vhodné vlastnosti: dobrý čuch a zrak. Sova má špeciálne perie, vďaka ktorému je jej let tichý. Predátor potrebuje ostré pazúry, zuby alebo zobák.

(Snímka 24)Výhodné spojenia (+ -). Komár. Komár sajúci krv svoju obeť nezabije, ale skonzumuje iba časť krvi. Dá sa tento typ vzťahu nazvať predátorským? Zrejme áno. Vzťah medzi komárom a jeho korisťou je v mnohom podobný tomu, čo pozorujeme v prípade bylinožravcov a rastlín. Vzťahy „predátor – korisť“ sú totiž priame potravinové spojenia medzi organizmami, v ktorých jeden jedinec získava výhody a druhý má nepríjemnosti.

(Snímka 28) Prospešno-neutrálne spojenie (+ 0) komenzalizmus: freeloading. V prírode často existujú také vzťahy medzi druhmi, keď jeden z nich poskytuje druhému potravu alebo prístrešie, ale sám z toho nepoškodzuje ani nemá prospech. Tento typ biotického vzťahu sa nazýva komenzalizmus alebo freeloading. Na Ďalekom severe slúžia polárne líšky ako komenzálne ľadové medvede.

(Snímka 29) Prospešno-neutrálne spojenie (+ 0) komenzalizmus: nájom. Krmivo pre lepkavé ryby sú zvyšky jedla majiteľa. Zároveň pre žraloky táto forma vzťahu nemá ani pozitívny, ani negatívny význam. Pripevňujú sa prísavkami na telá žralokov a pohybujú sa s nimi po oceáne.

(Snímka 30) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Medzidruhová konkurencia Konkurencia nastáva, keď dve alebo viaceré populácie využívajú ten istý vzácny zdroj. Napríklad supy a šakaly na afrických savanách môžu súťažiť o zvyšky potravy veľkých predátorov. V súťaži často nevyhráva ten najsilnejší, ale ten najschopnejší.

(Snímka 31) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Vnútrodruhová konkurenciaČím podobnejšie sú potreby dvoch jednotlivcov na konkrétny zdroj, ktorého je nedostatok, tým silnejšia je medzi nimi konkurencia. Preto bude konkurencia medzi jedincami rovnakého druhu (vnútrodruhová) výraznejšia ako medzi jedincami rôznych druhov (medzidruhová). V niektorých rokoch sa antilopy savany intenzívne rozmnožujú a dosahujú obrovské hustoty. Nespočetné stáda týchto zvierat zožerú a pošliapu takmer všetku trávu. Ak antilopy nedokážu nájsť nové pastviny, väčšina z nich zomrie od hladu.

(Snímka 32) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Medzidruhová konkurencia. Akákoľvek súťaž, vrátane medzidruhovej, nie je pre organizmy prospešná. Preto je jedným z dôvodov diferenciácie, respektíve divergencie druhov. Počas dlhodobého vývoja sa druhy „vzďaľujú“ od vzájomnej konkurencie. Vznikajú ekologické niky.

(Snímka 33) Vzájomne škodlivé spojenia (– -) Antagonizmus– vzťahy, v ktorých prítomnosť jedného druhu vylučuje prítomnosť iného druhu.

(Snímka 34) Vzájomne škodlivé vzťahy (– -) Agresivita– aktívne objasňovanie vzťahov medzi druhmi.

(Snímka 35) Neutrálne škodlivé spojenia (0 -) Amensalizmus.Smrekový les. Všetky svetlomilné rastliny spadajúce do tieňa veľkých stromov pociťujú nedostatok svetla, čo vedie k zhoršeniu ich stavu. Pre samotný strom je takéto susedstvo zvyčajne ľahostajné.

(Snímka 36) Neutralizmus(0 0) V ekosystémoch vždy existujú druhy, ktoré žijú na rovnakom území, ale nie sú navzájom priamo spojené.

5. Práca s pojmami: koadaptácia, mimika, ochranné a varovné sfarbenie, autotómia, symbióza, mutualizmus, kompenzačný…. atď

Literatúra

1. I. N. Ponomareva a ďalšie.Biológia. 10. ročník M. Ventana-Graf. 2008 (§ 19).
2. D.K. Beljajev. Všeobecná biológia. M. Osveta. 2004
3. I. N. Ponomareva a iné.Základy všeobecnej biológie. 9. ročníka. M. Ventana-Graf. 2006 (§ 53).
4. V.A.Vronskij. Ekológia. Slovník-príručka. Phoenix. 1997
5. N. M. Chernova. Základy ekológie.10-11 ročník. drop. 2001
6. I.A. Žigarev. Ekológia. Elektronická vizuálna pomôcka pre sériu „World of Biology“. M. 2008

Počet možných environmentálnych faktorov je potenciálne neobmedzený. Napriek rôznorodému vplyvu faktorov prostredia na organizmy je možné identifikovať všeobecný charakter (vzory) ich vplyvu.

Rozsah pôsobenia alebo zóna tolerancie (vytrvalosti) environmentálneho faktora je obmedzená extrémnymi prahovými hodnotami (minimálne a maximálne body), pri ktorých je možná existencia organizmu. Čím širší je rozsah výkyvov faktora prostredia, v rámci ktorého môže daný druh existovať, tým širší je rozsah jeho odolnosti (tolerancie).

V súlade s hranicami únosnosti organizmov sa rozlišuje zóna bežnej životnej aktivity (vitálna), zóna útlaku (subletálna), po ktorej nasledujú dolné a horné hranice životnej aktivity. Za týmito hranicami je smrteľná zóna, kde dochádza k smrti organizmu. Bod na osi x, ktorý zodpovedá najlepšiemu ukazovateľu vitálnej aktivity tela (optimálna hodnota faktora), je optimálnym bodom.

Podmienky prostredia, v ktorých ktorýkoľvek faktor (alebo ich kombinácia) presahuje komfortnú zónu a pôsobí depresívne, sa nazývajú extrémne.

Faktory nie sú rovnaké, pokiaľ ide o stupeň vplyvu na organizmy. Preto sú pri ich analýze vždy zvýraznené tie najvýznamnejšie. Faktory, ktoré obmedzujú vývoj organizmov v dôsledku nedostatku alebo nadbytku v porovnaní s potrebou (optimálnym obsahom), sa nazývajú limitujúce. Pre každý faktor existuje rozsah vytrvalosti, za ktorým telo nie je schopné existovať. V dôsledku toho môže akýkoľvek faktor pôsobiť ako obmedzujúci faktor, ak chýba, je pod kritickou úrovňou alebo prekračuje najvyššiu možnú úroveň.

Pre existenciu a výdrž organizmu má rozhodujúci význam faktor, ktorý je pre organizmus prítomný v minimálnych množstvách. Táto myšlienka tvorila základ zákona minima, ktorý sformuloval nemecký chemik J. Liebig: „Vytrvalosť organizmu je určená najslabším článkom v reťazci jeho environmentálnych potrieb.“

Napríklad: Na ostrove Dikson, kde nie sú čmeliaky, nerastú strukoviny. Nedostatok tepla bráni šíreniu niektorých druhov ovocných rastlín na sever (broskyňa, orech).

Z praxe je známe, že limitujúcim faktorom môže byť nielen nedostatok, ale aj nadbytok faktorov ako teplo, svetlo, voda. V dôsledku toho sa organizmy vyznačujú ekologickým minimom a ekologickým maximom. Túto myšlienku ako prvý vyslovil americký vedec V. Shelford, čím sa vytvoril základ zákona tolerancie: „Obmedzujúcim faktorom blahobytu organizmu môže byť tak minimum, ako aj maximum vplyvu na životné prostredie, ktorého rozpätie určuje miera odolnosti (tolerancie) organizmu na daný faktor.“ Na základe tohto zákona možno sformulovať viacero ustanovení, a to:

Organizmy môžu mať široký rozsah tolerancie pre jeden faktor a úzky rozsah pre iný;

Organizmy so širokým rozsahom tolerancie voči všetkým faktorom sú zvyčajne najrozšírenejšie;

Ak podmienky pre jeden environmentálny faktor nie sú pre druh optimálne, potom sa rozsah tolerancie k iným environmentálnym faktorom môže zúžiť;

Obdobie rozmnožovania je zvyčajne kritické, v tomto období sa mnohé faktory prostredia často stávajú limitujúcimi

Každý faktor má určité hranice pozitívneho vplyvu na organizmy. Nedostatočné aj nadmerné pôsobenie faktora negatívne ovplyvňuje životnú aktivitu jedincov. Čím silnejšia je odchýlka od optima v jednom alebo druhom smere, tým výraznejší je inhibičný účinok faktora na telo. Tento vzorec sa nazýva pravidlo optima: „Každý typ organizmu má svoje optimálne hodnoty pôsobenia environmentálnych faktorov a svoje limity odolnosti, medzi ktorými sa nachádza jeho ekologické optimum.

Napríklad: Polárna líška v tundre znesie kolísanie teploty vzduchu okolo 80°C (od +30 do -50°C), teplovodné kôrovce neznesú ani nepatrné teplotné výkyvy. Ich teplota leží v rozmedzí 23-29°C, čo je asi 6°C.

Faktory prostredia nepôsobia jednotlivo, ale navzájom. Vzájomné pôsobenie rôznych faktorov spočíva v tom, že zmena intenzity jedného z nich môže zúžiť hranicu únosnosti na iný faktor alebo ju naopak zvýšiť.

Napríklad: Optimálna teplota zvyšuje toleranciu voči nedostatku vlhkosti a potravy; teplo sa znáša ľahšie, ak je vzduch skôr suchý ako vlhký; silný mráz bez vetra ľudia alebo zvieratá ľahšie tolerujú, ale vo veternom počasí so silným mrazom je veľmi vysoká pravdepodobnosť omrzlín atď. Ale napriek vzájomnému vplyvu faktorov sa stále nemôžu navzájom nahradiť, čo sa odráža v zákone nezávislosti faktorov V.R. Williams: "Podmienky života sú rovnocenné; žiadny z faktorov života nemôže byť nahradený iným." Napríklad vplyv vlhkosti (vody) nemožno nahradiť účinkom oxidu uhličitého alebo slnečného žiarenia.

3. Základné predstavy o adaptáciách organizmov.

Jedinečné podmienky každého životného prostredia určovali jedinečnosť živých organizmov. V procese evolúcie si všetky organizmy vyvinuli špecifické, morfologické, fyziologické, behaviorálne a iné adaptácie na život vo svojom životnom prostredí a na rôzne konkrétne podmienky.

Adaptácia organizmov na ich prostredie sa nazýva adaptácia. Vyvíja sa pod vplyvom troch hlavných faktorov – variability, dedičnosti a prirodzeného (umelého) výberu. Na svojej historickej a evolučnej ceste sa organizmy prispôsobili periodickým primárnym a sekundárnym faktorom.

Periodické primárne faktory sú tie, ktoré existovali pred vznikom života (teplota, svetlo, príliv a odliv atď.). Adaptácia na tieto faktory je najdokonalejšia. Periodické sekundárne faktory sú dôsledkom zmien primárnych (vlhkosť vzduchu v závislosti od teploty; potrava rastlín v závislosti od cyklickosti a vývoja rastlín a pod.) Za normálnych podmienok by sa na stanovišti mali vyskytovať len periodické faktory a ne - periodické faktory by mali chýbať.

Neperiodické faktory pôsobia katastrofálne, spôsobujú ochorenia až smrť živých organizmov. Človek, aby zničil organizmy, ktoré mu škodia, napríklad hmyz, zavádza neperiodické faktory - pesticídy.

Hlavné spôsoby adaptácie:

Aktívna dráha (odpor) - posilnenie odporu, aktivácia procesov, ktoré umožňujú vykonávať všetky fyziologické funkcie. Napríklad: udržiavanie určitej telesnej teploty teplokrvnými živočíchmi.

Pasívna cesta (podriadenosť) je podriadenie životných funkcií tela zmenám faktorov prostredia. Je charakteristická pre všetky rastliny a studenokrvné živočíchy a prejavuje sa pomalším rastom a vývojom, čo umožňuje hospodárnejšie využívanie zdrojov.

Medzi teplokrvnými živočíchmi (cicavce a vtáky) pasívne adaptácie v nepriaznivých obdobiach využívajú druhy, ktoré upadajú do strnulosti, hibernácie a zimného spánku.

Vyhýbanie sa nepriaznivým vplyvom (vyhýbanie sa) - vývoj takých životných cyklov, v ktorých sa dokončia najzraniteľnejšie štádiá vývoja v najpriaznivejších obdobiach roka.

U zvierat - formy správania: pohyb zvierat na miesta s priaznivejšími teplotami (úlety, migrácie); zmena načasovania aktivity (zimný spánok, nočné správanie v púšti); izolácia prístreškov, hniezd páperím, suchým lístím, prehlbovaním dier atď.;

V rastlinách – zmeny v rastových procesoch; Napríklad zakrpatenie rastlín tundry pomáha využívať teplo prízemnej vrstvy.

Schopnosť organizmov prežiť nepriaznivé obdobia (zmeny teplôt, nedostatok vlahy a pod.) v stave, v ktorom sa metabolizmus prudko znižuje a nie sú viditeľné prejavy života, sa nazýva suspendovaná animácia (semená, spóry baktérií, bezstavovce, obojživelníky atď.). .)

Rozsah adaptability druhu na rôzne podmienky prostredia je charakterizovaný ekologickou valenciou (plasticitou) (obr. 3).

Ekologicky neplastové, t.j. málo odolné druhy sa nazývajú stenobionty (stenos – úzky) – pstruh, hlbokomorská ryba, ľadový medveď.

Otužilejší sú eurybionti (eurus - široký) - vlk, medveď hnedý, trstina.

Okrem toho, hoci druhy sú vo všeobecnosti prispôsobené na život v určitom rozsahu podmienok, v rámci rozsahu druhov existujú miesta, ktoré majú odlišné podmienky prostredia. Populácie sa delia na ekotypy (subpopulácie).

Ekotyp je súbor organizmov akéhokoľvek druhu, ktoré majú výrazné adaptačné vlastnosti na svoj biotop.

Ekotypy rastlín sa líšia v ročných rastových cykloch, obdobiach kvitnutia, vonkajších a iných charakteristikách.

U zvierat, napríklad oviec, sa rozlišujú 4 ekotypy:

anglické mäsové a mäsové plemená (severozápadná Európa);

Worsted a Merino (Stredomorie);

Tukochvost a tučnochvost (stepy, púšte, polopúšte);

krátkochvostý (lesná zóna Európy a severné regióny)

Využitie ekotypov rastlín a živočíchov môže zohrať významnú úlohu v rozvoji rastlinnej a živočíšnej výroby, najmä v ekologickom opodstatnení zonácie odrôd a plemien v regiónoch s rôznorodými prírodnými a klimatickými podmienkami.

4. Pojem „životná forma“ a „ekologická nika“

Organizmy a prostredie, v ktorom žijú, sú v neustálej interakcii. Výsledkom je pozoruhodný súlad medzi dvoma systémami: organizmom a prostredím. Táto korešpondencia má adaptívny charakter. Medzi adaptáciami živých organizmov zohrávajú najdôležitejšiu úlohu morfologické úpravy. Zmeny najviac postihujú orgány, ktoré sú v priamom kontakte s vonkajším prostredím. V dôsledku toho sa u rôznych druhov pozoruje konvergencia (spájanie) morfologických (vonkajších) znakov. Vnútorné štrukturálne znaky organizmov a ich všeobecný štrukturálny plán zostávajú nezmenené.

Morfologický (morfofyziologický) typ prispôsobenia sa živočícha alebo rastliny určitým životným podmienkam a určitému spôsobu života sa nazýva forma života organizmu.

(Konvergencia je objavenie sa podobných vonkajších charakteristík v rôznych nesúvisiacich formách v dôsledku podobného životného štýlu).

Zároveň jeden a ten istý druh v rôznych podmienkach môže získať rôzne formy života: napríklad smrekovec a smrek na ďalekom severe tvoria plazivé formy.

Štúdium foriem života začal A. Humboldt (1806). Osobitný smer v štúdiu foriem života patrí K. Raunkierovi. Najkompletnejší základ pre klasifikáciu foriem života rastlinných organizmov bol vyvinutý v štúdiách I.G. Serebryakova.

Živočíšne organizmy majú rôzne formy života. Bohužiaľ neexistuje jednotný systém klasifikujúci rozmanitosť foriem života zvierat a neexistuje ani všeobecný prístup k ich definícii.

Pojem „životná forma“ úzko súvisí s pojmom „ekologická nika“. Pojem „ekologická nika“ zaviedol do ekológie I. Grinnell (1917), aby určil úlohu konkrétneho druhu v spoločenstve.

Ekologická nika je postavenie druhu, ktoré zaujíma v systéme spoločenstva, komplex jeho väzieb a požiadaviek na abiotické faktory prostredia.

Y. Odum (1975) obrazne predstavil ekologickú niku ako „povolanie“ organizmu v systéme druhov, do ktorého patrí, a jeho biotop je „adresou“ druhu. Význam ekologickej niky nám umožňuje odpovedať na otázky, ako, kde a čím sa ktorý druh živí, koho je korisť, ako a kde odpočíva a rozmnožuje sa.

Napríklad zelená rastlina, ktorá sa podieľa na vytváraní komunity, zabezpečuje existenciu množstva ekologických výklenkov:

1 – koreňové chrobáky; 2 – jedenie koreňových sekrétov; 3 – listové chrobáky; 4 – kmeňové chrobáky; 5 – jedáci ovocia; 6 – jedáci semien; 7 – kvetné chrobáky; 8 – peľožrúti; 9 – jedáci šťavy; 10 – púčikovití.

Zároveň ten istý druh môže počas rôznych období vývoja zaberať rôzne ekologické niky. Napríklad pulec sa živí rastlinnou potravou, dospelá žaba je typický frugivožravec, preto sa vyznačujú rôznymi ekologickými nikami.

Neexistujú dva rôzne druhy, ktoré zaberajú rovnaké ekologické výklenky, ale existujú blízko príbuzné druhy, často také podobné, že vyžadujú rovnakú niku. V tomto prípade vzniká silná medzidruhová konkurencia o priestor, potravu, živiny atď. Výsledkom medzidruhovej konkurencie môže byť buď vzájomné prispôsobenie 2 druhov, alebo je populácia jedného druhu nahradená populáciou iného druhu a prvý je nútený presťahovať sa na iné miesto alebo prejsť na inú potravu. Fenomén ekologickej separácie blízko príbuzných (alebo v iných charakteristikách podobných) druhov sa nazýva princíp konkurenčného vylúčenia alebo Gauseov princíp (na počesť ruského vedca Gause, ktorý jeho existenciu experimentálne dokázal v roku 1934).

Zavedenie populácie do nových komunít je možné len vtedy, ak sú na to vhodné podmienky a možnosť obsadiť príslušnú ekologickú niku. Vedomé alebo nedobrovoľné zavádzanie nových populácií do voľnej ekologickej niky bez zohľadnenia všetkých znakov existencie často vedie k rýchlemu rozmnožovaniu, vytláčaniu alebo ničeniu iných druhov a narušeniu ekologickej rovnováhy. Príkladom škodlivých následkov umelého premiestňovania organizmov je pásavec zemiakový, nebezpečný škodca zemiakov. Jeho vlasťou je Severná Amerika. Na začiatku 20. stor. do Francúzska bola privezená so zemiakmi. Teraz obýva celú Európu. Je veľmi plodný, ľahko sa pohybuje, má málo prirodzených nepriateľov, ničí až 40 % úrody.

Identifikácia obmedzujúcich faktorov má veľký praktický význam. Predovšetkým na pestovanie plodín: aplikácia potrebných hnojív, vápnenie pôdy, meliorácia atď. umožňujú zvýšiť produktivitu, zvýšiť úrodnosť pôdy a zlepšiť existenciu pestovaných rastlín.

1. Čo znamenajú predpony „evry“ a „steno“ v názve druhu? Uveďte príklady eurybiontov a stenobiontov.

Široká škála tolerancie druhov vo vzťahu k abiotickým faktorom prostredia sa označujú pridaním predpony k názvu faktora "každý. Neschopnosť tolerovať výrazné výkyvy faktorov alebo nízku hranicu únosnosti charakterizuje predpona „stheno“, napríklad stenotermné živočíchy. Malé zmeny teploty majú malý vplyv na eurytermné organizmy a môžu byť pre stenotermické organizmy katastrofálne. Druh prispôsobený nízkym teplotám je kryofilné(z gréckeho krios - zima) a na vysoké teploty - teplomilné. Podobné vzorce platia aj pre iné faktory. Rastliny môžu byť hydrofilné, t.j. náročné na vodu a xerofilné(odolný voči suchu).

Vo vzťahu k obsahu soli v biotope rozlišujú eurygaly a stenogaly (z gréckeho gals - soľ), do osvetlenie - euryfoty a stenofoty, vo vzťahu k na kyslosť prostredia– euriónové a stenoiónové druhy.

Keďže eurybiontizmus umožňuje osídľovať rôzne biotopy a stenobiontizmus výrazne zužuje okruh miest vhodných pre tento druh, tieto 2 skupiny sa často nazývajú tzv. eury – a stenobionty. Mnohé suchozemské živočíchy žijúce v kontinentálnej klíme sú schopné odolať výrazným výkyvom teploty, vlhkosti a slnečného žiarenia.

Medzi stenobionty patria- orchidey, pstruhy, tetrovy z Ďalekého východu, hlbokomorské ryby).

Zvieratá, ktoré sú stenobiontné vo vzťahu k viacerým faktorom súčasne, sa nazývajú stenobionty v širšom zmysle slova ( ryby, ktoré žijú v horských riekach a potokoch, neznášajú príliš vysoké teploty a nízku hladinu kyslíka, obyvatelia vlhkých trópov, neprispôsobení nízkym teplotám a nízkej vlhkosti vzduchu).

Eurybionty zahŕňajú Pásavka zemiaková, myš, potkany, vlci, šváby, trstina, pšeničná tráva.

1. Adaptácia živých organizmov na faktory prostredia. Typy adaptácie.

Adaptácia ( z lat. adaptácia — adaptácia ) - ide o evolučnú adaptáciu environmentálnych organizmov, ktorá sa prejavuje zmenami v ich vonkajších a vnútorných vlastnostiach.

Jednotlivci, ktorí z nejakého dôvodu stratili schopnosť prispôsobiť sa v podmienkach zmien v režimoch environmentálnych faktorov, sú odsúdení na eliminácia, t.j. k zániku.

Typy adaptácie: morfologická, fyziologická a behaviorálna adaptácia.

Morfológia ještúdium vonkajších foriem organizmov a ich častí.

1.Morfologická adaptácia- ide o adaptáciu prejavujúcu sa adaptáciou na rýchle plávanie u vodných živočíchov, na prežitie v podmienkach vysokých teplôt a nedostatku vlahy - u kaktusov a iných sukulentov.

2.Fyziologické adaptácie spočívajú v zvláštnostiach enzymatickej sady v tráviacom trakte živočíchov, determinovaných zložením potravy. Napríklad obyvatelia suchých púští sú schopní uspokojiť svoju potrebu vlhkosti biochemickou oxidáciou tukov.

3.Behaviorálne (etologické) úpravy sa objavujú v širokej škále foriem. Napríklad existujú formy adaptívneho správania zvierat zamerané na zabezpečenie optimálnej výmeny tepla s okolím. Adaptívne správanie sa môže prejaviť vytváraním úkrytov, pohybmi v smere priaznivejších, preferovaných teplotných podmienok a výberom miest s optimálnou vlhkosťou alebo svetlom. Mnohé bezstavovce sa vyznačujú selektívnym postojom k svetlu, ktorý sa prejavuje priblížením alebo vzdialenosťou od zdroja (taxíky). Sú známe denné a sezónne pohyby cicavcov a vtákov, vrátane migrácií a letov, ako aj medzikontinentálne pohyby rýb.

Adaptívne správanie sa môže prejaviť u predátorov počas lovu (stopovanie a prenasledovanie koristi) a u ich obetí (skrývanie, zamieňanie stopy). Správanie zvierat v období párenia a pri kŕmení potomstva je mimoriadne špecifické.

Existujú dva typy adaptácie na vonkajšie faktory. Pasívny spôsob adaptácie– toto prispôsobenie podľa druhu tolerancie (tolerancia, vytrvalosť) spočíva vo vzniku určitého stupňa odolnosti voči danému faktoru, schopnosti zachovať funkcie pri zmene sily jeho vplyvu.. Tento typ prispôsobenia sa formuje ako charakteristická vlastnosť druhu a je realizovaná na úrovni bunkového tkaniva. Druhým typom zariadenia je aktívny. V tomto prípade telo pomocou špecifických adaptačných mechanizmov kompenzuje zmeny spôsobené ovplyvňujúcim faktorom tak, že vnútorné prostredie zostáva relatívne konštantné. Aktívne adaptácie sú adaptácie rezistentného typu (rezistencie), ktoré udržiavajú homeostázu vnútorného prostredia organizmu. Príkladom tolerantného typu adaptácie sú poikilosmotické zvieratá, príkladom rezistentného typu sú homoyosmotické zvieratá. .

1. Definujte populáciu. Vymenujte hlavné skupinové charakteristiky populácie. Uveďte príklady populácií. Rastúce, stabilné a umierajúce populácie.

Populácia- skupina jedincov toho istého druhu, ktoré sa navzájom ovplyvňujú a spoločne obývajú spoločné územie. Hlavné charakteristiky populácie sú nasledovné:

1. Početnosť - celkový počet jedincov na určitom území.

2. Hustota populácie - priemerný počet jedincov na jednotku plochy alebo objemu.

3. Plodnosť – počet nových jedincov objavujúcich sa za jednotku času v dôsledku rozmnožovania.

4. Úmrtnosť – počet mŕtvych jedincov v populácii za jednotku času.

5. Populačný rast je rozdiel medzi pôrodnosťou a úmrtnosťou.

6. Tempo rastu - priemerný nárast za jednotku času.

Obyvateľstvo je charakterizované určitou organizáciou, rozložením jedincov na území, pomerom skupín podľa pohlavia, veku a charakteristík správania. Vzniká na jednej strane na základe všeobecných biologických vlastností druhu a na druhej strane vplyvom abiotických faktorov prostredia a populácie iných druhov.

Štruktúra obyvateľstva je nestabilná. Rast a vývoj organizmov, narodenie nových, smrť z rôznych príčin, zmeny podmienok prostredia, zvýšenie alebo zníženie počtu nepriateľov - to všetko vedie k zmenám v rôznych pomeroch v rámci populácie.

Zvyšovanie alebo rastúca populácia– ide o populáciu, v ktorej prevládajú mladí jedinci, takáto populácia sa zväčšuje alebo je introdukovaná do ekosystému (napríklad krajiny tretieho sveta); Častejšie prevyšuje pôrodnosť nad úmrtnosťou a veľkosť populácie narastá do takej miery, že môže dôjsť k prepuknutiu masovej reprodukcie. To platí najmä pre malé zvieratá.

Pri vyrovnanej intenzite plodnosti a úmrtnosti sa a stabilná populácia. V takejto populácii je úmrtnosť kompenzovaná rastom a jej počet, ako aj rozsah sa udržiavajú na rovnakej úrovni . Stabilná populácia - Ide o populáciu, v ktorej sa počet jedincov rôzneho veku mení rovnomerne a má charakter normálneho rozloženia (ako príklad môžeme uviesť populáciu krajín západnej Európy).

Klesajúca (umierajúca) populácia je populácia, v ktorej úmrtnosť prevyšuje pôrodnosť . Klesajúca alebo umierajúca populácia je populácia, v ktorej prevládajú starší jedinci. Príkladom je Rusko v 90. rokoch 20. storočia.

Tiež sa však nemôže zmenšovať donekonečna.. Na určitej úrovni populácie začína klesať úmrtnosť a začína sa zvyšovať plodnosť . V konečnom dôsledku sa klesajúca populácia po dosiahnutí určitej minimálnej veľkosti zmení na svoj opak - rastúcu populáciu. Pôrodnosť v takejto populácii sa postupne zvyšuje a v určitom bode sa úmrtnosť vyrovnáva, to znamená, že populácia sa na krátky čas ustáli. V klesajúcich populáciách prevládajú staré jedince, ktoré sa už nedokážu intenzívne rozmnožovať. Táto veková štruktúra naznačuje nepriaznivé podmienky.

1. Ekologická nika organizmu, pojmy a definície. Habitat. Vzájomné usporiadanie ekologických ník. Ľudská ekologická nika.

Akýkoľvek druh živočícha, rastliny alebo mikrób je schopný normálneho života, kŕmenia a rozmnožovania len tam, kde mu to evolúcia „predpísala“ po mnoho tisícročí, počnúc jeho predkami. Na označenie tohto javu si biológovia požičali termín z architektúry - slovo „výklenok“ a začali hovoriť, že každý druh živého organizmu zaujíma svoju vlastnú ekologickú niku v prírode, ktorá je pre neho jedinečná.

Ekologická nika organizmu- je to súhrn všetkých jeho požiadaviek na podmienky prostredia (zloženie a režimy environmentálnych faktorov) a miesto, kde sú tieto požiadavky splnené, alebo celý súbor mnohých biologických charakteristík a fyzikálnych parametrov prostredia, ktoré určujú podmienky existencie určitého druhu, jeho premena energie, výmena informácií s prostredím a im podobnými.

Pojem ekologická nika sa zvyčajne používa pri použití vzťahov ekologicky podobných druhov patriacich do rovnakej trofickej úrovne. Termín „ekologická nika“ navrhol J. Grinnell v roku 1917 charakterizovať priestorové rozloženie druhov, to znamená, že ekologická nika bola definovaná ako pojem blízky biotopu. C. Elton definoval ekologickú niku ako postavenie druhu v spoločenstve, pričom zdôraznil osobitný význam trofických vzťahov. Niku si môžeme predstaviť ako súčasť pomyselného viacrozmerného priestoru (hyperobjemu), ktorého jednotlivé rozmery zodpovedajú faktorom nevyhnutným pre daný druh. Čím viac sa parameter mení, t.j. Adaptabilita druhu na špecifický faktor prostredia, tým širší je jeho výklenok. Výklenok sa môže zväčšiť aj v prípade oslabenej konkurencie.

Habitat druhu- je to fyzický priestor, ktorý zaberá druh, organizmus, spoločenstvo, je určený súhrnom podmienok abiotického a biotického prostredia, ktoré zabezpečujú celý vývojový cyklus jedincov toho istého druhu.

Biotop druhu možno označiť ako „priestorová nika“.

Funkčné postavenie v spoločenstve, v dráhach spracovania hmoty a energie pri výžive je tzv trofický výklenok.

Obrazne povedané, ak je biotop adresou organizmov daného druhu, potom je trofická nika profesiou, úlohou organizmu v jeho biotope.

Kombinácia týchto a ďalších parametrov sa zvyčajne nazýva ekologická nika.

Ekologická nika(z francúzskeho výklenku - výklenok v stene) - toto miesto obsadené biologickým druhom v biosfére zahŕňa nielen jeho polohu v priestore, ale aj jeho miesto v trofických a iných interakciách v spoločenstve, ako keby „povolanie“ druhu.

Základná ekologická nika(potenciálny) je ekologická nika, v ktorej môže druh existovať bez konkurencie iných druhov.

Realizovaná ekologická nika (skutočná) – ekologická nika, časť základnej (potenciálnej) niky, ktorú môže druh brániť v konkurencii s inými druhmi.

Na základe vzájomnej polohy sú niky dvoch druhov rozdelené do troch typov: nesusediace ekologické niky; výklenky, ktoré sa dotýkajú, ale neprekrývajú sa; dotýkajúcich sa a prekrývajúcich sa výklenkov.

Človek je jedným zo zástupcov živočíšnej ríše, biologický druh z triedy cicavcov. Napriek tomu, že má mnoho špecifických vlastností (inteligencia, artikulovaná reč, pracovná aktivita, biosociálnosť a pod.), nestratila svoju biologickú podstatu a všetky zákony ekológie pre ňu platia v rovnakej miere ako pre ostatné živé organizmy. . Muž má jeho vlastné, vlastné len jemu, ekologická nika. Priestor, v ktorom sa nachádza výklenok osoby, je veľmi obmedzený. Ako biologický druh môžu ľudia žiť len v rámci rovníkového pásu (trópy, subtrópy), kde rodina hominidov vznikla.

1. Formulujte Gauseov základný zákon. Čo je to „životná forma“? Aké ekologické (alebo životné) formy sa rozlišujú medzi obyvateľmi vodného prostredia?

V rastlinnom aj živočíšnom svete je veľmi rozšírená medzidruhová a vnútrodruhová konkurencia. Je medzi nimi zásadný rozdiel.

Gauseovo pravidlo (alebo dokonca zákon): dva druhy nemôžu súčasne zaberať tú istú ekologickú niku, a preto sa nevyhnutne navzájom vytláčajú.

V jednom z experimentov Gause vyšľachtil dva druhy nálevníkov – Paramecium caudatum a Paramecium aurelia. Pravidelne dostávali ako potravu druh baktérií, ktoré sa v prítomnosti paramecia nerozmnožujú. Ak bol každý typ nálevníka kultivovaný samostatne, ich populácie rástli podľa typickej sigmoidnej krivky (a). V tomto prípade bol počet paramecií určený množstvom potravy. Ale keď koexistovali, paramecia začala súťažiť a P. aurelia úplne nahradila svojho konkurenta (b).

Ryža. Súťaž medzi dvoma blízko príbuznými druhmi nálevníkov, ktorí zaberajú spoločnú ekologickú niku. a – Paramecium caudatum; b – P. aurelia. 1. – v jednej kultúre; 2. – v zmiešanej kultúre

Keď sa nálevníky pestovali spolu, po určitom čase zostal iba jeden druh. Zároveň nálevníky nenapádali jedincov iného typu a nevylučovali škodlivé látky. Vysvetlením je, že skúmané druhy mali rôzne rýchlosti rastu. Súťaž o potravu vyhral najrýchlejšie sa rozmnožujúci druh.

Pri chove P. caudatum a P. bursaria k takémuto premiestneniu nedošlo, oba druhy boli v rovnováhe, pričom druhý sa koncentroval na dne a stenách nádoby a prvý vo voľnom priestore, t. j. v inej ekologickej nike. Experimenty s inými typmi nálevníkov preukázali vzorec vzťahov medzi korisťou a predátorom.

Gauseuxov princíp sa nazýva princíp súťaže výnimiek. Tento princíp vedie buď k ekologickej separácii blízko príbuzných druhov, alebo k zníženiu ich hustoty tam, kde sú schopné koexistovať. V dôsledku konkurencie je jeden z druhov vytlačený. Princíp Gause hrá obrovskú úlohu vo vývoji konceptu niche a tiež núti ekológov hľadať odpovede na množstvo otázok: Ako koexistujú podobné druhy, aké veľké musia byť rozdiely medzi druhmi, aby mohli koexistovať? Ako sa dá vyhnúť konkurenčnému vylúčeniu?

Životná forma tohto druhu - ide o historicky vyvinutý komplex jeho biologických, fyziologických a morfologických vlastností, ktorý určuje určitú odozvu na vplyvy prostredia.

Medzi obyvateľmi vodného prostredia (hydrobionty) klasifikácia rozlišuje nasledujúce formy života.

1.Neuston(z gréčtiny neuston - schopný plávať) – súbor morských a sladkovodných organizmov, ktoré žijú blízko hladiny vody , napríklad larvy komárov, mnohé prvoky, chrobáky vodné a medzi rastlinami známa žaburinka.

2. Žije bližšie k povrchu vody planktón.

Planktón(z gréckeho planktos - vznášajúci sa) - plávajúce organizmy schopné vykonávať vertikálne a horizontálne pohyby hlavne v súlade s pohybom vodných hmôt. Zlatý klinec fytoplanktón- fotosyntetické voľne plávajúce riasy a zooplanktón- malé kôrovce, larvy mäkkýšov a rýb, medúzy, malé ryby.

3.Nekton(z gréckeho nektos - plávajúci) - voľne plávajúce organizmy schopné samostatného vertikálneho a horizontálneho pohybu. Nektonžije vo vodnom stĺpci - sú to ryby, v moriach a oceánoch, obojživelníky, veľký vodný hmyz, kôrovce, tiež plazy (morské hady a korytnačky) a cicavce: veľryby (delfíny a veľryby) a plutvonožce (tulene).

4. Perifyton(z gréc. peri - okolo, okolo, fytón - rastlina) - živočíchy a rastliny pripevnené na stonkách vyšších rastlín a týčiace sa nad dnom (mäkkýše, vírniky, machorasty, hydra a pod.).

5. Benthos ( z gréčtiny bentos - hĺbka, dno) - organizmy na dne, ktoré vedú viazaný alebo voľný životný štýl, vrátane tých, ktoré žijú v hrúbke dnového sedimentu. Ide najmä o mäkkýše, niektoré nižšie rastliny, larvy lezúceho hmyzu a červy. Spodnú vrstvu obývajú organizmy, ktoré sa živia prevažne rozkladajúcimi sa troskami.

1. Čo je to biocenóza, biogeocenóza, agrocenóza? Štruktúra biogeocenózy. Kto je zakladateľom doktríny biocenózy? Príklady biogeocenóz.

Biocenóza(z gréc. koinos - spoločný bios - život) je spoločenstvo vzájomne sa ovplyvňujúcich živých organizmov, ktoré pozostávajú z rastlín (fytocenóza), živočíchov (zoocenóza), mikroorganizmov (mikrobocenóza), prispôsobených na spoločný život na danom území.

Pojem "biocenóza" - podmienené, pretože organizmy nemôžu žiť mimo svojho prostredia, ale je vhodné ho použiť v procese štúdia ekologických súvislostí medzi organizmami.V závislosti od oblasti, postoja k ľudskej činnosti, stupňa nasýtenia, užitočnosti atď. rozlišovať biocenózy krajiny, vody, prírodné a antropogénne, nasýtené a nenasýtené, úplné a neúplné.

Biocenózy, ako populácie - ide o supraorganizmickú úroveň organizácie života, ale na vyššej úrovni.

Veľkosti biocenotických skupín sú rôzne- ide o veľké spoločenstvá lišajníkových vankúšov na kmeňoch stromov alebo hnijúcom pni, ale sú to aj populácie stepí, lesov, púští a pod.

Spoločenstvo organizmov sa nazýva biocenóza a veda, ktorá študuje spoločenstvo organizmov - biocenológia.

V.N. Sukačev tento termín bol navrhnutý (a všeobecne akceptovaný) na označenie komunít biogeocenóza(z gréckeho bios – život, geo – Zem, cenosis – spoločenstvo) - Ide o súbor organizmov a prírodných javov charakteristických pre danú geografickú oblasť.

Štruktúra biogeocenózy zahŕňa dve zložky biotický - spoločenstvo živých rastlinných a živočíšnych organizmov (biocenóza) - a abiotické - súbor neživých faktorov prostredia (ekotop, resp. biotop).

Priestor s viac-menej homogénnymi podmienkami, ktorý zaberá biocenózu, sa nazýva biotop (topis - miesto) alebo ekotop.

Ecotop obsahuje dve hlavné zložky: klimatop- klíma vo všetkých jej rozmanitých prejavoch a edafotop(z gréckeho edaphos - pôda) - pôdy, reliéf, voda.

Biogeocenóza= biocenóza (fytocenóza+zoocenóza+mikrocenóza)+biotop (klimatop+edafotop).

Biogeocenózy - sú to prírodné útvary (obsahujú prvok „geo“ - Zem ) .

Príklady biogeocenózy môže tam byť rybník, lúka, zmiešaný alebo jednodruhový les. Na úrovni biogeocenózy sa v biosfére vyskytujú všetky procesy transformácie energie a hmoty.

Agrocenóza(z lat. agraris a gr. koikos - všeobecný) - spoločenstvo organizmov vytvorené človekom a ním umelo udržiavané so zvýšenou úrodou (produktivitou) jedného alebo viacerých vybraných druhov rastlín alebo živočíchov.

Agrocenóza sa líši od biogeocenózy hlavné komponenty. Bez ľudskej podpory nemôže existovať, keďže ide o umelo vytvorené biotické spoločenstvo.

1. Pojem „ekosystém“. Tri princípy fungovania ekosystému.

Ekologický systém- jeden z najdôležitejších pojmov ekológie, skrátene ekosystém.

Ekosystém(z gréckeho oikos - obydlie a systém) je akékoľvek spoločenstvo živých bytostí spolu s ich biotopom, ktoré sú vnútorne spojené zložitým systémom vzťahov.

Ekosystém - Ide o nadorganizmové asociácie, vrátane organizmov a neživého (inertného) prostredia, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú, bez ktorých nie je možné udržať život na našej planéte. Ide o spoločenstvo rastlinných a živočíšnych organizmov a anorganického prostredia.

Na základe interakcie živých organizmov, ktoré medzi sebou a ich biotopom tvoria ekosystém, sa v akomkoľvek ekosystéme rozlišujú vzájomne závislé agregáty. biotické(živé organizmy) a abiotický komponenty (inertná alebo neživá príroda), ako aj faktory prostredia (ako slnečné žiarenie, vlhkosť a teplota, atmosférický tlak), antropogénne faktory a ďalšie.

K abiotickým zložkám ekosystémov Patria sem anorganické látky – uhlík, dusík, voda, vzdušný oxid uhličitý, minerálne látky, organické látky nachádzajúce sa najmä v pôde: bielkoviny, sacharidy, tuky, humínové látky a pod., ktoré sa do pôdy dostávajú po odumretí organizmov.

K biotickým zložkám ekosystému zahŕňajú producentov, autotrofy (rastliny, chemosyntetiká), konzumentov (živočíchy) a detritivers, rozkladače (živočíchy, baktérie, huby).

Kazanská fyziologická škola. F.V. Ovsyannikov, N.O. Kovalevsky, N.A. Mislavský, A.V. Kibyakov

Veľkolepé vynálezy ľudskej mysle neprestávajú udivovať, fantázii sa medze nekladú. Ale to, čo príroda vytvorila po mnoho storočí, prevyšuje najkreatívnejšie nápady a plány. Príroda vytvorila viac ako jeden a pol milióna druhov živých jedincov, z ktorých každý je individuálny a jedinečný vo svojich formách, fyziológii a prispôsobivosti k životu. Príklady adaptácie organizmov na neustále sa meniace životné podmienky na planéte sú príkladmi múdrosti tvorcu a neustálym zdrojom problémov, ktoré musia biológovia riešiť.

Adaptácia znamená prispôsobivosť alebo návyk. Ide o proces postupnej degenerácie fyziologických, morfologických alebo psychologických funkcií tvora v zmenenom prostredí. Jednotlivci aj celé populácie podliehajú zmenám.

Pozoruhodným príkladom priamej a nepriamej adaptácie je prežitie flóry a fauny v zóne zvýšenej radiácie v okolí jadrovej elektrárne v Černobyle. Priama adaptabilita je charakteristická pre tých jedincov, ktorým sa podarilo prežiť, zvyknúť si a začať sa rozmnožovať, niektorí neprežili test a zomreli (nepriama adaptácia).

Keďže podmienky existencie na Zemi sa neustále menia, aj procesy evolúcie a adaptácie v živej prírode sú nepretržitým procesom.

Nedávnym príkladom adaptácie je zmena biotopu kolónie zelených mexických papagájov aratinga. Nedávno zmenili svoje obvyklé prostredie a usadili sa v samom ústí sopky Masaya, v prostredí neustále nasýtenom vysoko koncentrovaným plynom síry. Vedci zatiaľ neposkytli vysvetlenie tohto javu.

Typy adaptácie

Zmena v celej forme existencie organizmu je funkčná adaptácia. Príkladom prispôsobenia, keď zmena podmienok vedie k vzájomnému prispôsobovaniu živých organizmov jeden druhému, je korelatívna adaptácia alebo koadaptácia.

Adaptácia môže byť pasívna, keď funkcie alebo štruktúra subjektu prebiehajú bez jeho účasti, alebo aktívna, keď vedome mení svoje návyky tak, aby zodpovedali prostrediu (príklady adaptácie ľudí na prírodné podmienky alebo spoločnosť). Sú prípady, keď si subjekt prispôsobuje prostredie podľa svojich potrieb – ide o objektívne prispôsobenie.

Biológovia rozdeľujú typy adaptácie podľa troch kritérií:

• Morfologické.
• Fyziologické.
• Behaviorálne alebo psychologické.

Príklady adaptácie zvierat alebo rastlín v ich čistej forme sú zriedkavé, väčšina prípadov adaptácie na nové podmienky sa vyskytuje u zmiešaných druhov.

Morfologické úpravy: príklady

Morfologické zmeny sú zmeny tvaru tela, jednotlivých orgánov alebo celej stavby živého organizmu, ku ktorým došlo počas procesu evolúcie.

Nižšie sú uvedené morfologické úpravy, príklady zo sveta zvierat a rastlín, ktoré považujeme za samozrejmosť:

• Degenerácia listov na tŕne v kaktusoch a iných rastlinách suchých oblastí.
• Korytnačí pancier.
• Zjednodušené tvary tela obyvateľov nádrží.

Fyziologické úpravy: príklady

Fyziologická adaptácia je zmena v množstve chemických procesov prebiehajúcich v tele.

• Uvoľňovanie silného zápachu kvetmi na prilákanie hmyzu prispieva k prachu.
• Stav pozastavenej animácie, do ktorej sú schopné vstúpiť jednoduché organizmy, im umožňuje udržiavať životnú aktivitu po mnohých rokoch. Najstaršie baktérie schopné rozmnožovania majú 250 rokov.
• Hromadenie podkožného tuku, ktorý sa premieňa na vodu, u tiav.

Behaviorálne (psychologické) adaptácie

Príklady ľudskej adaptácie súvisia skôr s psychologickým faktorom. Charakteristiky správania sú spoločné pre flóru a faunu. V procese evolúcie teda zmeny teplotných podmienok spôsobujú, že niektoré živočíchy sa ukladajú na zimný spánok, vtáky letia na juh, aby sa na jar vrátili, stromy zhadzovali listy a spomalili pohyb miazgy. Inštinkt vybrať si najvhodnejšieho partnera na rozmnožovanie poháňa správanie zvierat v období párenia. Niektoré severské žaby a korytnačky počas zimy úplne zamrznú a roztopia sa a ožijú, keď sa počasie oteplí.

Faktory vyvolávajúce potrebu zmeny

Akýkoľvek adaptačný proces je reakciou na environmentálne faktory, ktoré vedú k zmene prostredia. Takéto faktory sa delia na biotické, abiotické a antropogénne.

Biotické faktory sú vzájomné ovplyvňovanie živých organizmov, kedy napríklad vymizne jeden druh, ktorý slúži ako potrava inému.

Abiotické faktory sú zmeny v okolitej neživej prírode, keď sa mení klíma, zloženie pôdy, zásoba vody a cykly slnečnej aktivity. Fyziologické úpravy, príklady vplyvu abiotických faktorov - rovníkové ryby, ktoré môžu dýchať vo vode aj na súši. Dobre sa prispôsobili podmienkam, v ktorých je vysychanie riek bežným javom.

Antropogénne faktory sú vplyvom ľudskej činnosti, ktorá mení prostredie.

Prispôsobenia sa prostrediu

• Osvetlenie. U rastlín ide o samostatné skupiny, ktoré sa líšia potrebou slnečného žiarenia. Svetlomilné heliofyty dobre žijú na otvorených priestranstvách. Na rozdiel od nich sú sciofyty: rastliny lesných húštin, ktoré sa cítia dobre na zatienených miestach. Medzi zvieratami sú aj jedince, ktoré sú určené na aktívny životný štýl v noci alebo pod zemou.
• Teplota vzduchu. V priemere pre všetko živé, vrátane človeka, sa za optimálnu teplotu prostredia považuje 0 až 50 o C. Život však existuje takmer vo všetkých klimatických oblastiach Zeme.

Kontrastné príklady prispôsobenia sa abnormálnym teplotám sú opísané nižšie.

Arktické ryby nezamŕzajú vďaka tvorbe unikátneho nemrznúceho proteínu v krvi, ktorý zabraňuje zamrznutiu krvi.

Najjednoduchšie mikroorganizmy boli nájdené v hydrotermálnych prieduchoch, kde teplota vody presahuje stupne varu.

Hydrofytné rastliny, teda tie, ktoré žijú vo vode alebo v jej blízkosti, odumierajú aj pri miernej strate vlhkosti. Xerofyty sú naopak prispôsobené na život v suchých oblastiach a umierajú pri vysokej vlhkosti. Medzi živočíchmi zapracovala aj príroda na prispôsobení sa vodnému a nevodnému prostrediu.

Ľudská adaptácia

Schopnosť človeka prispôsobiť sa je skutočne obrovská. Tajomstvá ľudského myslenia nie sú ani zďaleka úplne odhalené a tajomstvá adaptačných schopností ľudí zostanú pre vedcov ešte dlho záhadnou témou. Nadradenosť Homo sapiens nad ostatnými živými bytosťami spočíva v schopnosti vedome meniť svoje správanie tak, aby vyhovovalo požiadavkám okolia alebo naopak okolitého sveta podľa ich potrieb.

Flexibilita ľudského správania sa prejavuje každý deň. Ak zadáte úlohu: „uveďte príklady adaptácie ľudí“, väčšina si v týchto zriedkavých prípadoch začne pamätať výnimočné prípady prežitia a v nových podmienkach je to pre človeka typické každý deň. Vyskúšame si nové prostredie pri narodení, v škôlke, škole, v kolektíve alebo pri sťahovaní do inej krajiny. Práve tento stav prijímania nových vnemov telom sa nazýva stres. Stres je psychologický faktor, no napriek tomu sa pod jeho vplyvom menia mnohé fyziologické funkcie. V prípade, že človek prijme nové prostredie ako pozitívne pre seba, nový stav sa stáva zvykom, inak hrozí, že stres sa predĺži a povedie k množstvu závažných ochorení.

Ľudské zvládacie mechanizmy

Existujú tri typy ľudskej adaptácie:

• Fyziologické. Najjednoduchším príkladom je aklimatizácia a prispôsobenie sa zmenám v časových pásmach alebo každodenných pracovných návykoch. V procese evolúcie sa vytvorili rôzne typy ľudí v závislosti od miesta bydliska. Arktické, alpské, kontinentálne, púštne, rovníkové typy sa výrazne líšia vo fyziologických ukazovateľoch.
• Psychologická adaptácia. Ide o schopnosť človeka nájsť chvíle porozumenia s ľuďmi rôznych psychotypov, v krajine s inou úrovňou mentality. Homo sapiens má tendenciu meniť svoje zaužívané stereotypy pod vplyvom nových informácií, zvláštnych príležitostí a stresu.
• Sociálna adaptácia. Typ závislosti, ktorý je vlastný len ľuďom.

Všetky adaptívne typy sú navzájom úzko prepojené, spravidla každá zmena obvyklej existencie spôsobuje u človeka potrebu sociálnej a psychologickej adaptácie. Pod ich vplyvom vstupujú do hry mechanizmy fyziologických zmien, ktoré sa prispôsobujú aj novým podmienkam.

Táto mobilizácia všetkých reakcií tela sa nazýva adaptačný syndróm. Nové reakcie tela sa objavujú ako reakcia na náhle zmeny prostredia. V prvom štádiu - úzkosť - dochádza k zmene fyziologických funkcií, zmenám vo fungovaní metabolizmu a systémov. Ďalej sa aktivujú ochranné funkcie a orgány (vrátane mozgu) a začnú zapínať svoje ochranné funkcie a skryté schopnosti. Tretia etapa adaptácie závisí od individuálnych charakteristík: človek sa buď pripojí k novému životu a vráti sa do normálu (v medicíne dochádza v tomto období k zotaveniu), alebo telo neakceptuje stres a dôsledky nadobudnú negatívnu podobu.

Fenomény ľudského tela

Človek má v prírode vlastnú obrovskú rezervu bezpečnosti, ktorá sa v každodennom živote využíva len v malej miere. Prejavuje sa v extrémnych situáciách a je vnímaný ako zázrak. V skutočnosti je zázrak v nás. Príklad adaptácie: schopnosť ľudí prispôsobiť sa bežnému životu po odstránení významnej časti ich vnútorných orgánov.

Prirodzenú vrodenú imunitu počas celého života môže posilniť množstvo faktorov alebo naopak oslabiť nesprávnou životosprávou. Závislosť na zlozvykoch je, žiaľ, aj rozdiel medzi ľuďmi a inými živými organizmami.

Habitat - je to tá časť prírody, ktorá obklopuje živý organizmus a s ktorou priamo interaguje. Zložky a vlastnosti prostredia sú rôznorodé a premenlivé. Každý živý tvor žije v zložitom, meniacom sa svete, neustále sa mu prispôsobuje a riadi svoju životnú činnosť v súlade so svojimi zmenami.

Jednotlivé vlastnosti alebo prvky prostredia, ktoré pôsobia na organizmy, sa nazývajú enviromentálne faktory. Faktory prostredia sú rôznorodé. Môžu byť nevyhnutné alebo naopak škodlivé pre živé bytosti, podporovať alebo brániť prežitiu a rozmnožovaniu. Faktory prostredia majú rôznu povahu a špecifické pôsobenie. Medzi nimi sú abiotický A biotické, antropogénne.

Abiotické faktory - teplota, svetlo, rádioaktívne žiarenie, tlak, vlhkosť vzduchu, soľné zloženie vody, vietor, prúdenie, terén - to všetko sú vlastnosti neživej prírody, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy.

Biotické faktory - to sú formy vzájomného vplyvu živých bytostí. Každý organizmus neustále zažíva priamy alebo nepriamy vplyv iných tvorov, prichádza do kontaktu so zástupcami svojho druhu a iných druhov - rastlín, zvierat, mikroorganizmov, závisí od nich a sám ich ovplyvňuje. Okolitý organický svet je neoddeliteľnou súčasťou životného prostredia každého živého tvora.

Vzájomné spojenia medzi organizmami sú základom pre existenciu biocenóz a populácií; ich úvaha patrí do oblasti synekológie.

Antropogénne faktory - sú to formy činnosti ľudskej spoločnosti, ktoré vedú k zmenám v prírode ako biotopu iných druhov alebo priamo ovplyvňujú ich život. V priebehu ľudskej histórie rozvoj najprv poľovníctva a potom poľnohospodárstva, priemyslu a dopravy výrazne zmenil charakter našej planéty. Význam antropogénnych vplyvov na celý živý svet Zeme stále rýchlo rastie.

Hoci ľudia ovplyvňujú živú prírodu prostredníctvom zmien abiotických faktorov a biotických vzťahov druhov, ľudskú činnosť na planéte treba označiť za zvláštnu silu, ktorá nezapadá do rámca tejto klasifikácie. V súčasnosti je osud živého povrchu Zeme, všetkých druhov organizmov, v rukách ľudskej spoločnosti a závisí od antropogénneho vplyvu na prírodu.

Ten istý environmentálny faktor má rôzny význam v živote spolužijúcich organizmov rôznych druhov. Napríklad silný vietor v zime je nepriaznivý pre veľké voľne žijúce zvieratá, ale nemá vplyv na menšie, ktoré sa skrývajú v norách alebo pod snehom. Soľné zloženie pôdy je dôležité pre výživu rastlín, ale je ľahostajné pre väčšinu suchozemských živočíchov atď.

Zmeny environmentálnych faktorov v priebehu času môžu byť: 1) pravidelne periodické, meniace sa silu vplyvu v súvislosti s dennou dobou alebo ročným obdobím alebo rytmom prílivu a odlivu v oceáne; 2) nepravidelné, bez jasnej periodicity, napríklad zmeny poveternostných podmienok v rôznych rokoch, katastrofické javy - búrky, prehánky, zosuvy pôdy atď.; 3) nasmerované na určité, niekedy dlhé časové obdobia, napríklad počas ochladzovania alebo otepľovania klímy, zarastania vodných plôch, neustáleho pasenia hospodárskych zvierat v tej istej oblasti atď.

Medzi environmentálne faktory sa rozlišujú zdroje a podmienky. Zdroje organizmy využívajú a spotrebúvajú životné prostredie, čím znižujú ich počet. Zdroje zahŕňajú jedlo, vodu, keď je jej nedostatok, prístrešky, vhodné miesta na rozmnožovanie atď. Podmienky - sú to faktory, ktorým sú organizmy nútené prispôsobiť sa, ale väčšinou ich nedokážu ovplyvniť. Rovnaký environmentálny faktor môže byť zdrojom pre niektoré a podmienkou pre iné druhy. Svetlo je napríklad pre rastliny životne dôležitým zdrojom energie a pre živočíchy so zrakom je podmienkou zrakovej orientácie. Voda môže byť životnou podmienkou aj zdrojom pre mnohé organizmy.

2.2. Adaptácie organizmov

Adaptácie organizmov na ich prostredie sú tzv prispôsobenie. Adaptácie sú akékoľvek zmeny v štruktúre a funkcii organizmov, ktoré zvyšujú ich šance na prežitie.

Schopnosť prispôsobiť sa je jednou z hlavných vlastností života vo všeobecnosti, pretože poskytuje samotnú možnosť jeho existencie, schopnosť organizmov prežiť a rozmnožovať sa. Adaptácie sa prejavujú na rôznych úrovniach: od biochémie buniek a správania jednotlivých organizmov až po štruktúru a fungovanie spoločenstiev a ekologických systémov. Adaptácie vznikajú a vyvíjajú sa počas evolúcie druhov.

Základné adaptačné mechanizmy na úrovni organizmu: 1) biochemické- prejavujú sa vnútrobunkovými procesmi, ako je zmena práce enzýmov alebo zmena ich množstva; 2) fyziologické– napríklad zvýšené potenie so zvyšujúcou sa teplotou u mnohých druhov; 3) morfo-anatomické– znaky stavby a tvaru tela spojené so životným štýlom; 4) behaviorálna– napríklad živočíchy, ktoré vyhľadávajú priaznivé biotopy, vytvárajú si nory, hniezda a pod.; 5) ontogenetické– zrýchlenie alebo spomalenie individuálneho rozvoja, podpora prežitia pri zmene podmienok.

Ekologické faktory prostredia majú na živé organizmy rôzne účinky, t.j. môžu ovplyvňovať oboje dráždivé látky, vyvolávanie adaptačných zmien vo fyziologických a biochemických funkciách; Ako obmedzovače, spôsobenie nemožnosti existencie v týchto podmienkach; Ako modifikátory, spôsobujúce morfologické a anatomické zmeny v organizmoch; Ako signály,čo naznačuje zmeny v iných environmentálnych faktoroch.

2.3. Všeobecné zákony pôsobenia faktorov prostredia na organizmy

Napriek širokej škále environmentálnych faktorov možno identifikovať množstvo všeobecných vzorcov v povahe ich vplyvu na organizmy a v reakciách živých bytostí.

1. Zákon optima.

Každý faktor má určité hranice pozitívneho vplyvu na organizmy (obr. 1). Výsledok premenlivého faktora závisí predovšetkým od sily jeho prejavu. Nedostatočné aj nadmerné pôsobenie faktora negatívne ovplyvňuje životnú aktivitu jedincov. Prospešná sila vplyvu je tzv zóna optimálneho faktora prostredia alebo jednoducho optimálne pre organizmy tohto druhu. Čím väčšia je odchýlka od optima, tým výraznejší je inhibičný účinok tohto faktora na organizmy. (pessimum zone). Maximálne a minimálne prenosné hodnoty faktora sú kritické body, pozadu za ktorým už nie je možná existencia, nastáva smrť. Hranice odolnosti medzi kritickými bodmi sa nazývajú ekologická valencia živé bytosti vo vzťahu ku konkrétnemu environmentálnemu faktoru.

Ryža. 1. Schéma pôsobenia faktorov prostredia na živé organizmy

Zástupcovia rôznych druhov sa navzájom výrazne líšia v polohe optima, ako aj v ekologickej valencii. Napríklad polárne líšky v tundre znesú kolísanie teploty vzduchu v rozmedzí viac ako 80 °C (od +30 do -55 °C), teplovodné kôrovce Copilia mirabilis zase znesú zmeny teploty vody v rozmedzí nie viac ako 6 °C (od +23 do +29 °C). Rovnaká sila prejavu faktora môže byť pre jeden druh optimálna, pre iný pesimálna a u tretieho prekračuje hranice únosnosti (obr. 2).

Široká ekologická valencia druhu vo vzťahu k abiotickým environmentálnym faktorom je označená pridaním predpony „eury“ k názvu faktora. Eurytermický druhy, ktoré znášajú výrazné teplotné výkyvy, eurybates- široký rozsah tlaku, euryhalín– rôzne stupne salinity prostredia.

Ryža. 2. Poloha optimálnych kriviek na teplotnej stupnici pre rôzne druhy:

1, 2 - stenotermné druhy, kryofily;

3–7 – eurytermné druhy;

8, 9 - stenotermné druhy, termofily

Neschopnosť tolerovať výrazné kolísanie faktora alebo úzku environmentálnu valenciu je charakterizovaná predponou „steno“ - stenotermický, stenobát, stenohalín druhy a pod.V širšom zmysle sa druhy, ktorých existencia si vyžaduje prísne definované podmienky prostredia, nazývajú stenobiontický, a tie, ktoré sú schopné prispôsobiť sa rôznym podmienkam prostredia - eurybiont.

Vyvolávajú sa stavy, ktoré sa približujú ku kritickým bodom v dôsledku jedného alebo viacerých faktorov naraz extrémna.

Poloha optima a kritických bodov na gradiente faktorov sa môže pôsobením podmienok prostredia posunúť v určitých medziach. K tomu dochádza pravidelne u mnohých druhov, keď sa menia ročné obdobia. V zime napríklad vrabce vydržia silné mrazy a v lete zomierajú prechladnutím pri teplotách tesne pod nulou. Fenomén posunu optima vo vzťahu k akémukoľvek faktoru sa nazýva aklimatizácia. Z hľadiska teploty ide o známy proces tepelného otužovania tela. Aklimatizácia na teplotu si vyžaduje značné časové obdobie. Mechanizmom je zmena enzýmov v bunkách, ktoré katalyzujú rovnaké reakcie, ale pri rôznych teplotách (tzv. izoenzýmy). Každý enzým je kódovaný vlastným génom, preto je potrebné niektoré gény vypnúť a iné aktivovať, transkripcia, translácia, zostavenie dostatočného množstva nového proteínu atď. Celkový proces trvá v priemere asi dva týždne a je stimulovaný zmenami prostredia. Aklimatizácia alebo otužovanie je dôležitá adaptácia organizmov, ku ktorej dochádza pri postupne sa približujúcich nepriaznivých podmienkach alebo pri vstupe na územia s inou klímou. V týchto prípadoch je neoddeliteľnou súčasťou celkového procesu aklimatizácie.

2. Nejednoznačnosť vplyvu faktora na rôzne funkcie.

Každý faktor ovplyvňuje rôzne funkcie tela inak (obr. 3). Optimum pre niektoré procesy môže byť pre iné pesimum. Teplota vzduchu od +40 do +45 ° C u studenokrvných zvierat teda výrazne zvyšuje rýchlosť metabolických procesov v tele, ale inhibuje motorickú aktivitu a zvieratá upadajú do tepelnej strnulosti. Pre mnohé ryby je teplota vody, ktorá je optimálna na dozrievanie reprodukčných produktov, nepriaznivá pre trenie, ku ktorému dochádza pri inom teplotnom rozsahu.

Ryža. 3. Schéma závislosti fotosyntézy a dýchania rastlín od teploty (podľa V. Larchera, 1978): t min, t opt, t max– minimálna, optimálna a maximálna teplota pre rast rastlín (zatienená plocha)

Životný cyklus, v ktorom organizmus v určitých obdobiach primárne plní určité funkcie (výživa, rast, rozmnožovanie, osídlenie atď.), je vždy v súlade so sezónnymi zmenami v komplexe environmentálnych faktorov. Mobilné organizmy môžu tiež meniť biotopy, aby úspešne vykonávali všetky svoje životne dôležité funkcie.

3. Rozmanitosť individuálnych reakcií na faktory prostredia. Stupeň vytrvalosti, kritické body, optimálne a pesimálne zóny jednotlivých jedincov sa nezhodujú. Táto variabilita je určená jednak dedičnými vlastnosťami jedincov, jednak rodovými, vekovými a fyziologickými rozdielmi. Napríklad molica mlynská, jeden zo škodcov múky a obilných produktov, má kritickú minimálnu teplotu pre húsenice -7 °C, pre dospelé formy -22 °C a pre vajcia -27 °C. Mráz -10 °C zabíja húsenice, ale nie je nebezpečný pre dospelých jedincov a vajíčka tohto škodcu. V dôsledku toho je ekologická valencia druhu vždy širšia ako ekologická valencia každého jednotlivca.

4. Relatívna nezávislosť adaptácie organizmov na rôzne faktory. Miera tolerancie k akémukoľvek faktoru neznamená zodpovedajúcu ekologickú valenciu druhu vo vzťahu k iným faktorom. Napríklad druhy, ktoré tolerujú veľké zmeny teploty, nemusia nevyhnutne znášať aj veľké zmeny vlhkosti alebo slanosti. Eurytermálne druhy môžu byť stenohalínne, stenobatické alebo naopak. Ekologické valencie druhu vo vzťahu k rôznym faktorom môžu byť veľmi rôznorodé. To vytvára mimoriadnu rozmanitosť adaptácií v prírode. Súbor environmentálnych valencií vo vzťahu k rôznym faktorom prostredia je ekologické spektrum druhu.

5. Rozpor v ekologických spektrách jednotlivých druhov. Každý druh je špecifický svojimi ekologickými schopnosťami. Aj medzi druhmi, ktoré sú si podobné v spôsoboch prispôsobovania sa prostrediu, existujú rozdiely v ich postoji k niektorým individuálnym faktorom.

Ryža. 4. Zmeny v účasti jednotlivých druhov rastlín v porastoch lúčnych tráv v závislosti od vlhkosti (podľa L. G. Ramensky et al., 1956): 1 - červená ďatelina; 2 – rebríček obyčajný; 3 - Delyavinova celer; 4 – lipnica lúčna; 5 – kostrava; 6 – pravá posteľná bielizeň; 7 – ostrica skorá; 8 – lúčna; 9 – pelargónie; 10 – poľný krík; 11 – kozá brada krátkonosá

Pravidlo ekologickej individuality druhov formuloval ruský botanik L. G. Ramenskij (1924) vo vzťahu k rastlinám (obr. 4), potom bola široko potvrdená zoologickým výskumom.

6. Interakcia faktorov. Optimálna zóna a limity odolnosti organizmov vo vzťahu k akémukoľvek faktoru prostredia sa môžu posúvať v závislosti od sily a v akej kombinácii súčasne pôsobia ostatné faktory (obr. 5). Tento vzor sa nazýva interakcia faktorov. Napríklad teplo sa ľahšie znáša v suchom ako vo vlhkom vzduchu. Riziko zamrznutia je oveľa väčšie v chladnom počasí so silným vetrom ako v pokojnom počasí. Rovnaký faktor v kombinácii s inými má teda rôzne vplyvy na životné prostredie. Naopak, rovnaký environmentálny výsledok možno dosiahnuť rôznymi spôsobmi. Napríklad vädnutie rastlín možno zastaviť zvýšením množstva vlhkosti v pôde a znížením teploty vzduchu, čím sa zníži výpar. Vytvára sa efekt čiastočnej substitúcie faktorov.

Ryža. 5. Úmrtnosť vajíčok priadky morušovej Dendrolimus pini pri rôznych kombináciách teploty a vlhkosti

Vzájomná kompenzácia environmentálnych faktorov má zároveň určité limity a jeden z nich nie je možné úplne nahradiť iným. Úplná absencia vody alebo aspoň jedného zo základných prvkov minerálnej výživy znemožňuje život rastliny aj napriek najpriaznivejším kombináciám iných podmienok. Extrémny tepelný deficit v polárnych púšťach nemôže byť kompenzovaný ani množstvom vlhkosti, ani 24-hodinovým osvetlením.

Berúc do úvahy vzorce interakcie faktorov prostredia v poľnohospodárskej praxi, je možné šikovne udržiavať optimálne životné podmienky pre kultúrne rastliny a domáce zvieratá.

7. Pravidlo limitujúcich faktorov. Možnosti existencie organizmov sú primárne obmedzené tými faktormi prostredia, ktoré sú od optima najviac vzdialené. Ak sa aspoň jeden z environmentálnych faktorov približuje alebo prekračuje kritické hodnoty, tak aj napriek optimálnej kombinácii ostatných podmienok sú jedinci ohrození smrťou. Akékoľvek faktory, ktoré sa výrazne odchyľujú od optima, nadobúdajú prvoradý význam v živote druhu alebo jeho jednotlivých predstaviteľov v určitých časových obdobiach.

Obmedzujúce faktory prostredia určujú geografický rozsah druhu. Charakter týchto faktorov môže byť rôzny (obr. 6). Pohyb druhov na sever tak môže byť obmedzený nedostatkom tepla a do suchých oblastí nedostatkom vlahy alebo príliš vysokými teplotami. Biotické vzťahy môžu slúžiť aj ako limitujúce faktory pre distribúciu, napríklad obsadenie územia silnejším konkurentom alebo nedostatok opeľovačov pre rastliny. Opeľovanie fíg teda úplne závisí od jediného druhu hmyzu – osy Blastophaga psenes. Vlasťou tohto stromu je Stredozemné more. Figy zavlečené do Kalifornie nepriniesli ovocie, kým tam neboli zavlečené opeľujúce osy. Rozšírenie strukovín v Arktíde je obmedzené rozšírením čmeliakov, ktoré ich opeľujú. Na ostrove Dikson, kde nie sú žiadne čmeliaky, sa strukoviny nenachádzajú, hoci kvôli teplotným podmienkam je existencia týchto rastlín stále prípustná.

Ryža. 6. Limitujúcim faktorom rozšírenia jelenej zveri je hlboká snehová pokrývka (podľa G. A. Novikov, 1981)

Na určenie toho, či druh môže existovať v danej geografickej oblasti, je potrebné najprv určiť, či nejaké environmentálne faktory sú mimo jeho ekologickej valencie, najmä počas jeho najzraniteľnejšieho obdobia vývoja.

Identifikácia limitujúcich faktorov je v poľnohospodárskej praxi veľmi dôležitá, keďže zameraním hlavného úsilia na ich elimináciu možno rýchlo a efektívne zvýšiť úrodu rastlín alebo úžitkovosť zvierat. Na silne kyslých pôdach je možné úrodu pšenice mierne zvýšiť použitím rôznych agrotechnických vplyvov, ale najlepší efekt dosiahneme až vápnom, ktoré odstráni obmedzujúce účinky kyslosti. Znalosť limitujúcich faktorov je teda kľúčom k riadeniu životných aktivít organizmov. V rôznych obdobiach života jednotlivcov pôsobia rôzne faktory prostredia ako limitujúce faktory, preto je potrebná zručná a neustála regulácia životných podmienok kultúrnych rastlín a zvierat.

2.4. Princípy ekologickej klasifikácie organizmov

V ekológii rozmanitosť a rôznorodosť metód a spôsobov prispôsobenia sa prostrediu vytvára potrebu viacerých klasifikácií. Použitím akéhokoľvek jediného kritéria nie je možné reflektovať všetky aspekty adaptability organizmov na prostredie. Ekologické klasifikácie odrážajú podobnosti, ktoré vznikajú medzi zástupcami veľmi odlišných skupín, ak ich používajú podobné spôsoby adaptácie. Napríklad, ak klasifikujeme živočíchy podľa ich spôsobov pohybu, potom ekologická skupina druhov, ktoré sa vo vode pohybujú reaktívnymi prostriedkami, budú zahŕňať živočíchy, ktoré sa svojou systematickou pozíciou líšia, ako sú medúzy, hlavonožce, niektoré nálevníky a bičíkovce, larvy počet vážok a pod.(obr. 7). Environmentálne klasifikácie môžu byť založené na širokej škále kritérií: spôsoby výživy, pohyb, postoj k teplote, vlhkosti, slanosti, tlaku Príkladom najjednoduchšej ekologickej klasifikácie je delenie všetkých organizmov na eurybiont a stenobiont podľa šírky škály adaptácií na prostredie.

Ryža. 7. Zástupcovia ekologickej skupiny organizmov, ktoré sa vo vode pohybujú reaktívnym spôsobom (podľa S. A. Zernova, 1949):

1 – bičíkovitý Medusochloris phiale;

2 – ciliate Crapedotella pileosus;

3 – medúza Cytaeis vulgaris;

4 – pelagická holotúria Pelagothúria;

5 – larva vážky skalnej;

6 – chobotnica plávajúca Octopus vulgaris:

A– smer prúdu vody;

b– smer pohybu zvieraťa

Ďalším príkladom je rozdelenie organizmov do skupín podľa charakteru výživy.Autotrofy sú organizmy, ktoré používajú anorganické zlúčeniny ako zdroj na stavbu svojho tela. Heterotrofy– všetky živé bytosti, ktoré potrebujú potraviny organického pôvodu. Autotrofy sa zase delia na fototrofy A chemotrofy. Prvé využívajú energiu slnečného žiarenia na syntézu organických molekúl, druhé využívajú energiu chemických väzieb. Heterotrofy sa delia na saprofyty, pomocou roztokov jednoduchých organických zlúčenín, a holozoans. Holozoany majú komplexný súbor tráviacich enzýmov a môžu konzumovať zložité organické zlúčeniny, pričom ich rozkladajú na jednoduchšie zložky. Holozoány sa delia na saprofágy(živí sa odumretými rastlinnými zvyškami) fytofágy(spotrebitelia živých rastlín), zoofágov(v núdzi živej potravy) a nekrofágov(mäsožravce). Každú z týchto skupín možno zase rozdeliť na menšie, ktoré majú svoje špecifické výživové vzorce.

V opačnom prípade môžete vytvoriť klasifikáciu podľa spôsobu získavania potravy. Spomedzi živočíchov napríklad skupiny ako napr filtre(malé kôrovce, bezzubé, veľryby atď.), pastevné formy(kopytníky, chrobáky), zberači(ďateľ, krt, piskor, kuriatka), lovci pohybujúcej sa koristi(vlky, levy, čierne muchy atď.) a množstvo ďalších skupín. Napriek veľkej odlišnosti v organizácii teda rovnaký spôsob ovládania koristi u levov a molí vedie k množstvu analógií v ich poľovníckych návykoch a všeobecných štrukturálnych vlastnostiach: štíhlosť tela, silný rozvoj svalov, schopnosť krátkodobo sa rozvíjať. termín vysoká rýchlosť atď.

Ekologické klasifikácie pomáhajú identifikovať možné spôsoby, ako sa v prírode organizmy prispôsobujú prostrediu.

2.5. Aktívny a skrytý život

Metabolizmus je jednou z najdôležitejších vlastností života, ktorá podmieňuje úzke materiálovo-energetické prepojenie organizmov s prostredím. Metabolizmus vykazuje silnú závislosť od životných podmienok. V prírode pozorujeme dva hlavné životné stavy: aktívny život a pokoj. Počas aktívneho života sa organizmy živia, rastú, pohybujú, vyvíjajú, rozmnožujú a vyznačujú sa intenzívnym metabolizmom. Odpočinok môže mať rôznu hĺbku a trvanie, mnohé telesné funkcie sa oslabujú alebo sa nevykonávajú vôbec, pretože pod vplyvom vonkajších a vnútorných faktorov klesá úroveň metabolizmu.

V stave hlbokého odpočinku, teda zníženom látkovo-energetickom metabolizme, sa organizmy stávajú menej závislými na prostredí, získavajú vysoký stupeň stability a sú schopné znášať podmienky, ktoré by počas aktívneho života nemohli obstáť. Tieto dva stavy sa striedajú v živote mnohých druhov, pričom ide o adaptáciu na biotopy s nestabilnou klímou a prudkými sezónnymi zmenami, ktoré sú typické pre väčšinu planéty.

Pri hlbokom potlačení metabolizmu nemusia organizmy vôbec vykazovať viditeľné známky života. O otázke, či je možné úplne zastaviť metabolizmus s následným návratom do aktívneho života, teda akýmsi „vzkriesením z mŕtvych“, sa vo vede diskutovalo už viac ako dve storočia.

Prvýkrát fenomén pomyselná smrť objavil v roku 1702 Anthony van Leeuwenhoek, objaviteľ mikroskopického sveta živých bytostí. Keď kvapky vody zaschli, „zvieratá“ (rotifers), ktoré pozoroval, sa scvrkli, vyzerali ako mŕtve a mohli v tomto stave zostať dlhý čas (obr. 8). Po opätovnom umiestnení do vody napučiavali a začali aktívny život. Leeuwenhoek vysvetlil tento jav skutočnosťou, že škrupina „zvierat“ zjavne „neumožňuje ani najmenšie vyparenie“ a zostávajú nažive v suchých podmienkach. O niekoľko desaťročí sa však už prírodovedci hádali o možnosti, že „život by mohol byť úplne zastavený“ a znovu obnovený „o 20, 40, 100 rokov alebo viac“.

V 70. rokoch XVIII storočia. fenomén „vzkriesenia“ po vysušení bol objavený a potvrdený početnými pokusmi na množstve iných malých organizmov – pšeničných úhoroch, voľne žijúcich háďatkách a tardigradoch. J. Buffon, opakujúc experimenty J. Needhama s úhormi, tvrdil, že „tieto organizmy môžu zomrieť a znovu ožiť toľkokrát, koľkokrát si želáte“. L. Spallanzani ako prvý upozornil na hlbokú dormanciu semien a spór rastlín, považoval to za ich zachovanie v čase.

Ryža. 8. Rotifer Philidina roseola v rôznych štádiách sušenia (podľa P. Yu. Schmidt, 1948):

1 - aktívny; 2 – začiatok zmluvy; 3 – úplne stiahnuté pred sušením; 4 - v stave pozastavenej animácie

V polovici 19. stor. presvedčivo sa zistilo, že odolnosť suchých vírnikov, tardigradov a háďatiek voči vysokým a nízkym teplotám, nedostatku alebo absencii kyslíka sa zvyšuje úmerne stupňu ich dehydratácie. Ostala však otvorená otázka, či to malo za následok úplné prerušenie života alebo len jeho hlboký útlak. V roku 1878 predstavil Claude Bernal tento koncept "skrytý život" ktorý charakterizoval zastavením metabolizmu a „prerušením vzťahu medzi bytím a prostredím“.

Táto otázka bola definitívne vyriešená až v prvej tretine 20. storočia s rozvojom technológie hlbokej vákuovej dehydratácie. Experimenty G. Rama, P. Becquerela a ďalších vedcov túto možnosť ukázali úplné zvratné zastavenie života. V suchom stave, keď v bunkách nezostávalo viac ako 2 % vody v chemicky viazanej forme, organizmy ako vírniky, tardigrady, malé háďatká, semená a spóry rastlín, spóry baktérií a húb odolali pôsobeniu tekutého kyslíka ( -218,4 °C ), kvapalný vodík (-259,4 °C), kvapalné hélium (-269,0 °C), teda teploty blízke absolútnej nule. V tomto prípade obsah buniek stvrdne, dokonca chýba aj tepelný pohyb molekúl a celý metabolizmus sa prirodzene zastaví. Po umiestnení do normálnych podmienok sa tieto organizmy ďalej vyvíjajú. U niektorých druhov je zastavenie metabolizmu pri ultranízkych teplotách možné bez sušenia za predpokladu, že voda nezamrzne v kryštalickom, ale v amorfnom stave.

Úplné dočasné zastavenie života sa nazýva pozastavená animácia. Tento termín navrhol V. Preyer už v roku 1891. V stave pozastavenej animácie sa organizmy stávajú odolnými voči širokému spektru vplyvov. Napríklad tardigrady pri pokuse odolali ionizujúcemu žiareniu až 570 tisíc röntgenov počas 24 hodín.Dehydratované larvy jedného z komárov afrických chironomus Polypodium vanderplanki si po vystavení teplote +102 °C zachovávajú schopnosť oživenia.

Stav pozastavenej animácie výrazne rozširuje hranice zachovania života, a to aj v čase. Napríklad hĺbkové vrty v hrúbke antarktického ľadovca odhalili mikroorganizmy (spóry baktérií, húb a kvasiniek), ktoré sa následne vyvinuli na bežných živných pôdach. Vek zodpovedajúcich ľadových horizontov dosahuje 10–13 tisíc rokov. Spóry niektorých životaschopných baktérií boli izolované aj z hlbších vrstiev starých stovky tisíc rokov.

Anabióza je však pomerne zriedkavý jav. Nie je to možné u všetkých druhov a je to extrémny stav odpočinku v živej prírode. Jeho nevyhnutnou podmienkou je zachovanie neporušených jemných vnútrobunkových štruktúr (organel a membrán) pri sušení alebo hlbokom ochladzovaní organizmov. Tento stav je nemožný pre väčšinu druhov, ktoré majú zložitú organizáciu buniek, tkanív a orgánov.

Schopnosť anabiózy sa vyskytuje u druhov, ktoré majú jednoduchú alebo zjednodušenú štruktúru a žijú v podmienkach prudkých výkyvov vlhkosti (vysychanie malých vodných plôch, vrchných vrstiev pôdy, vankúšov machov a lišajníkov atď.).

Iné formy pokoja spojené so stavom zníženej vitálnej aktivity v dôsledku čiastočnej inhibície metabolizmu sú v prírode oveľa rozšírenejšie. Akýkoľvek stupeň zníženia úrovne metabolizmu zvyšuje stabilitu organizmov a umožňuje im hospodárnejšie míňať energiu.

Formy odpočinku v stave zníženej vitálnej aktivity sú rozdelené na hypobióza A kryptobióza, alebo vynútený mier A fyziologický odpočinok. Pri hypobióze dochádza pod priamym tlakom nepriaznivých podmienok k inhibícii aktivity alebo torpore a ustáva takmer okamžite po normalizácii týchto stavov (obr. 9). Takéto potlačenie životne dôležitých procesov môže nastať pri nedostatku tepla, vody, kyslíka, pri zvýšení osmotického tlaku atď. V súlade s vedúcim vonkajším faktorom núteného odpočinku sú kryobióza(pri nízkych teplotách), anhydrobióza(s nedostatkom vody), anoxybióza(v anaeróbnych podmienkach), hyperosmobióza(s vysokým obsahom soli vo vode) atď.

Nielen v Arktíde a Antarktíde, ale aj v stredných zemepisných šírkach prezimujú niektoré mrazuvzdorné druhy článkonožcov (kolemboly, množstvo múch, ploštice a pod.) v stave strnulosti, rýchlo sa rozmrazujú a prechádzajú na aktivitu pod slnečné lúče a potom opäť stratia pohyblivosť, keď teplota klesne. Rastliny, ktoré sa objavia na jar, sa po ochladení a oteplení zastavia a obnovia rast a vývoj. Po daždi sa holá pôda často zmení na zelenú v dôsledku rýchleho premnoženia pôdnych rias, ktoré boli v nútenom pokoji.

Ryža. 9. Pagon - kus ľadu, v ktorom sú zamrznutí sladkovodní obyvatelia (od S. A. Zernova, 1949)

Hĺbka a trvanie metabolickej supresie počas hypobiózy závisí od trvania a intenzity inhibičného faktora. Nútená dormancia sa vyskytuje v ktorejkoľvek fáze ontogenézy. Výhody hypobiózy sú rýchle obnovenie aktívneho života. Ide však o relatívne nestabilný stav organizmov a pri dlhodobom používaní môže byť škodlivý v dôsledku nerovnováhy metabolických procesov, vyčerpania energetických zdrojov, hromadenia nedostatočne oxidovaných produktov metabolizmu a iných nepriaznivých fyziologických zmien.

Kryptobióza je zásadne odlišný typ dormancie. Je spojená s komplexom endogénnych fyziologických zmien, ktoré sa vyskytujú v predstihu, pred nástupom nepriaznivých sezónnych zmien a organizmy sú na ne pripravené. Kryptobióza je adaptácia predovšetkým na sezónnu alebo inú periodicitu abiotických faktorov prostredia, ich pravidelnú cyklickosť. Tvorí súčasť životného cyklu organizmov a nevyskytuje sa v žiadnej fáze, ale v určitej fáze individuálneho vývoja, načasovanej tak, aby sa zhodovala s kritickými obdobiami roka.

Prechod do stavu fyziologického odpočinku si vyžaduje čas. Predchádza mu hromadenie rezervných látok, čiastočná dehydratácia tkanív a orgánov, zníženie intenzity oxidačných procesov a množstvo ďalších zmien, ktoré celkovo znižujú látkovú výmenu v tkanivách. V stave kryptobiózy sa organizmy stávajú mnohonásobne odolnejšie voči nepriaznivým vplyvom prostredia (obr. 10). Hlavné biochemické preskupenia sú v tomto prípade z veľkej časti spoločné pre rastliny, živočíchy a mikroorganizmy (napríklad prepnutie metabolizmu v rôznej miere na glykolytickú dráhu v dôsledku rezervných sacharidov atď.). Prekonanie kryptobiózy si tiež vyžaduje čas a energiu a nedá sa dosiahnuť jednoduchým zastavením negatívneho účinku faktora. To si vyžaduje špeciálne podmienky, odlišné pre rôzne druhy (napríklad zamrznutie, prítomnosť kvapôčkovej vody, určitá dĺžka denného svetla, určitá kvalita svetla, povinné kolísanie teploty atď.).

Kryptobióza ako stratégia prežitia v periodicky nepriaznivých podmienkach pre aktívny život je produktom dlhodobej evolúcie a prirodzeného výberu. Je široko rozšírený vo voľnej prírode. Stav kryptobiózy je charakteristický napríklad pre semená rastlín, cysty a spóry rôznych mikroorganizmov, húb a rias. Diapauza článkonožcov, hibernácia cicavcov, hlboká dormancia rastlín sú tiež rôzne typy kryptobiózy.

Ryža. 10. Dážďovka v stave diapauzy (podľa V. Tishlera, 1971)

Stavy hypobiózy, kryptobiózy a anabiózy zabezpečujú prežitie druhov v prírodných podmienkach rôznych zemepisných šírok, často extrémnych, umožňujú zachovanie organizmov počas dlhých nepriaznivých období, usadzujú sa vo vesmíre a v mnohých smeroch posúvajú hranice možností a distribúcie života. všeobecne.