Fatores ambientais não vivos. Classificação dos fatores ambientais

Instituição educacional estadual

Formação profissional superior.

"UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SÃO PETERSBURGO

SERVIÇO E ECONOMIA"

Disciplina: Ecologia

Instituto (Faculdade): (IREU) “Instituto de Economia e Gestão Regional”

Especialidade: 080507 “Gestão de Organizações”

Sobre o tema: Fatores ambientais e sua classificação.

Realizado:

Valkova Violetta Sergeevna

aluno do 1º ano

Estudo em tempo parcial

Supervisor:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008 – 2009

INTRODUÇÃO ……………………………………………………… …………………………………..3

FATORES AMBIENTAIS. CONDIÇÕES AMBIENTAIS……………………………………...3

Abiótico

Biótico

Antropogênico

RELAÇÕES BIÓTICAS DE ORGANISMOS ……………… ……………….6

REGULARIDADES GERAIS DA INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS ECOLÓGICOS NOS ORGANISMOS…………………………………………………………………………………………………….7

CONCLUSÃO ……………………………………………………………………………………………………………9

LISTA DE REFERÊNCIAS ………… ………………………………………………………..10

INTRODUÇÃO

Imaginemos uma espécie de planta ou de animal e nela Individual, isolando-a mentalmente do resto do mundo vivo. Este indivíduo, enquanto sob a influência Fatores Ambientais será influenciado por eles. O principal serão os fatores determinados pelo clima. Todos sabem, por exemplo, que representantes de uma ou outra espécie de plantas e animais não são encontrados em todos os lugares. Algumas plantas vivem apenas ao longo das margens dos corpos d'água, outras - sob a copa da floresta. Você não pode encontrar um leão no Ártico, nem um urso polar no deserto de Gobi. Reconhecemos que os factores climáticos (temperatura, humidade, luz, etc.) são da maior importância na distribuição das espécies. Para os animais terrestres, especialmente os habitantes do solo, e as plantas, as propriedades físicas e químicas do solo desempenham um papel importante. Para os organismos aquáticos, as propriedades da água como único habitat são de particular importância. O estudo dos efeitos de vários fatores naturais nos organismos individuais é a primeira e mais simples divisão da ecologia.

FATORES AMBIENTAIS. CONDIÇÕES AMBIENTAIS

Diversidade de fatores ambientais. Fatores ambientais são quaisquer fatores externos que tenham efeito direto ou indireto sobre o número (abundância) e distribuição geográfica de animais e plantas.

Os fatores ambientais são muito diversos tanto na natureza quanto no impacto nos organismos vivos. Convencionalmente, todos os fatores ambientais são divididos em três grandes grupos - abióticos, bióticos e antropogênicos.

Fatores abióticos - são fatores de natureza inanimada, principalmente climáticos (luz solar, temperatura, umidade do ar) e locais (relevo, propriedades do solo, salinidade, correntes, vento, radiação, etc.). Esses fatores podem afetar o corpo diretamente(diretamente) como luz e calor, ou indiretamente, como, por exemplo, o terreno, que determina a ação de fatores diretos (iluminação, umidade, vento, etc.).

Fatores antropogênicos – São aquelas formas de atividade humana que, ao afetar o meio ambiente, alteram as condições dos organismos vivos ou afetam diretamente certas espécies de plantas e animais. Um dos fatores antrópicos mais importantes é a poluição.

Condições ambientais. As condições ambientais, ou condições ecológicas, são fatores ambientais abióticos que variam no tempo e no espaço, aos quais os organismos reagem de forma diferente dependendo da sua força. As condições ambientais impõem certas restrições aos organismos. A quantidade de luz que penetra na coluna d'água limita a vida das plantas verdes nos corpos d'água. A abundância de oxigênio limita o número de animais que respiram ar. A temperatura determina a atividade e controla a reprodução de muitos organismos.

Os fatores mais importantes que determinam as condições de vida dos organismos em quase todos os ambientes vivos incluem temperatura, umidade e luz. Consideremos o efeito desses fatores com mais detalhes.

Temperatura. Qualquer organismo é capaz de viver apenas dentro de uma determinada faixa de temperatura: indivíduos da espécie morrem em temperaturas muito altas ou muito baixas. Em algum lugar dentro desse intervalo, as condições de temperatura são mais favoráveis ​​​​para a existência de um determinado organismo, suas funções vitais são desempenhadas de forma mais ativa. À medida que a temperatura se aproxima dos limites do intervalo, a velocidade dos processos vitais diminui e, finalmente, param completamente - o organismo morre.

Os limites de tolerância à temperatura variam entre diferentes organismos. Existem espécies que podem tolerar flutuações de temperatura em uma ampla faixa. Por exemplo, os líquenes e muitas bactérias são capazes de viver em temperaturas muito diferentes. Entre os animais, os animais de sangue quente apresentam a maior faixa de tolerância à temperatura. O tigre, por exemplo, tolera igualmente bem o frio siberiano e o calor das regiões tropicais da Índia ou do arquipélago malaio. Mas também existem espécies que só conseguem viver dentro de limites de temperatura mais ou menos estreitos. Isso inclui muitas plantas tropicais, como orquídeas. Na zona temperada, só podem crescer em estufas e requerem cuidados cuidadosos. Alguns corais formadores de recifes só podem viver em mares onde a temperatura da água é de pelo menos 21 °C. No entanto, os corais também morrem quando a água fica muito quente.

No ambiente terra-ar e mesmo em muitas áreas do ambiente aquático, a temperatura não permanece constante e pode variar muito dependendo da estação do ano ou da hora do dia. Nas áreas tropicais, as variações anuais de temperatura podem ser ainda menos perceptíveis do que as diárias. Por outro lado, nas áreas temperadas, as temperaturas variam significativamente em diferentes épocas do ano. Animais e plantas são forçados a se adaptar ao inverno desfavorável, durante o qual a vida ativa é difícil ou simplesmente impossível. Nas áreas tropicais tais adaptações são menos pronunciadas. Durante um período de frio com condições de temperatura desfavoráveis, parece haver uma pausa na vida de muitos organismos: hibernação nos mamíferos, queda de folhas nas plantas, etc. Alguns animais fazem longas migrações para locais com clima mais adequado.

Umidade. Durante a maior parte de sua história, a vida selvagem foi representada por formas de organismos exclusivamente aquáticos. Tendo conquistado terras, ainda assim não perderam a dependência da água. A água é parte integrante da grande maioria dos seres vivos: é necessária para o seu funcionamento normal. Um organismo em desenvolvimento normal perde água constantemente e, portanto, não pode viver em ar completamente seco. Mais cedo ou mais tarde, tais perdas podem levar à morte do corpo.

Na física, a umidade é medida pela quantidade de vapor d'água no ar. No entanto, o indicador mais simples e conveniente que caracteriza a umidade de uma determinada área é a quantidade de precipitação que cai durante um ano ou outro período de tempo.

As plantas extraem água do solo através das raízes. Os líquenes podem capturar vapor de água do ar. As plantas possuem uma série de adaptações que garantem perda mínima de água. Todos os animais terrestres necessitam de abastecimento periódico de água para compensar a inevitável perda de água devido à evaporação ou excreção. Muitos animais bebem água; outros, como anfíbios, alguns insetos e ácaros, absorvem-no no estado líquido ou de vapor através da cobertura corporal. A maioria dos animais do deserto nunca bebe. Eles satisfazem suas necessidades com água fornecida com alimentos. Por fim, há animais que obtêm água de forma ainda mais complexa – através do processo de oxidação da gordura. Os exemplos incluem o camelo e certos tipos de insetos, como os gorgulhos do arroz e do celeiro, e as traças da roupa, que se alimentam de gordura. Os animais, assim como as plantas, têm muitas adaptações para economizar água.

Luz. Para os animais, a luz, como fator ambiental, é incomparavelmente menos importante que a temperatura e a umidade. Mas a luz é absolutamente necessária para a natureza viva, pois serve praticamente como única fonte de energia para ela.

Há muito tempo existe uma distinção entre plantas amantes da luz, que só conseguem se desenvolver sob os raios solares, e plantas tolerantes à sombra, que conseguem crescer bem sob a copa da floresta. A maior parte da vegetação rasteira da floresta de faias, que é particularmente sombreada, é formada por plantas tolerantes à sombra. Isto é de grande importância prática para a regeneração natural do povoamento florestal: os rebentos jovens de muitas espécies de árvores podem desenvolver-se sob a cobertura de árvores de grande porte.

Em muitos animais, as condições normais de iluminação manifestam-se numa reação positiva ou negativa à luz. Todo mundo sabe como os insetos noturnos migram para a luz ou como as baratas se espalham em busca de abrigo se apenas uma luz for acesa em um quarto escuro.

No entanto, a luz tem o maior significado ecológico no ciclo do dia e da noite. Muitos animais são exclusivamente diurnos (a maioria dos passeriformes), outros são exclusivamente noturnos (muitos pequenos roedores, morcegos). Pequenos crustáceos, flutuando na coluna d'água, permanecem nas águas superficiais à noite e durante o dia afundam, evitando luz muito forte.

Em comparação com a temperatura ou a umidade, a luz tem pouco efeito direto sobre os animais. Serve apenas como um sinal para a reestruturação dos processos que ocorrem no corpo, o que lhes permite responder melhor às mudanças contínuas nas condições externas.

Os fatores listados acima não esgotam o conjunto de condições ambientais que determinam a vida e a distribuição dos organismos. O assim chamado fatores climáticos secundários, como vento, pressão atmosférica, altitude. O vento tem um efeito indireto: ao aumentar a evaporação, aumenta a secura. Os ventos fortes contribuem para o resfriamento. Esta ação é importante em locais frios, altas montanhas ou regiões polares.

Fatores antropogênicos. Poluentes. Os fatores antropogênicos são muito diversos em sua composição. O homem influencia a natureza viva construindo estradas, construindo cidades, conduzindo agricultura, bloqueando rios, etc. A atividade humana moderna manifesta-se cada vez mais na poluição ambiental com subprodutos, muitas vezes tóxicos. Dióxido de enxofre que sai das tubulações de fábricas e usinas termelétricas, compostos metálicos (cobre, zinco, chumbo) descarregados perto de minas ou formados nos gases de escapamento de automóveis, resíduos de produtos petrolíferos lançados em corpos d'água durante a lavagem de petroleiros - são apenas alguns dos poluentes que limitam a propagação de organismos (especialmente plantas).

Nas áreas industriais, o conceito de poluentes por vezes atinge níveis limiares, ou seja, letal para muitos organismos, valores. No entanto, não importa o que aconteça, quase sempre haverá pelo menos alguns indivíduos de diversas espécies que podem sobreviver em tais condições. A razão é que mesmo em populações naturais raramente são encontrados indivíduos resistentes. À medida que os níveis de poluição aumentam, os indivíduos resistentes podem ser os únicos sobreviventes. Além disso, podem tornar-se os fundadores de uma população estável que herdou imunidade a este tipo de poluição. Por esta razão, a poluição dá-nos a oportunidade de, por assim dizer, observar a evolução em acção. É claro que nem toda população é dotada da capacidade de resistir à poluição, mesmo que apenas na forma de indivíduos isolados.

Assim, o efeito de qualquer poluente é duplo. Se essa substância apareceu recentemente ou está contida em concentrações muito elevadas, então cada espécie previamente encontrada na área contaminada costuma ser representada por apenas alguns exemplares - justamente aqueles que, devido à variabilidade natural, apresentaram estabilidade inicial ou seus fluxos mais próximos.

Posteriormente, a área poluída acaba sendo povoada de forma muito mais densa, mas via de regra, com um número muito menor de espécies do que se não houvesse poluição. Essas comunidades recém-surgidas com uma composição de espécies esgotada já se tornaram parte integrante do ambiente humano.

RELAÇÕES BIÓTICAS DE ORGANISMOS

Dois tipos de quaisquer organismos que vivem no mesmo território e em contato entre si estabelecem relações diferentes entre si. A posição das espécies nas diferentes formas de relacionamento é indicada por sinais convencionais. Um sinal de menos (–) indica um efeito adverso (indivíduos da espécie são oprimidos ou prejudicados). Um sinal de mais (+) indica um efeito benéfico (indivíduos da espécie se beneficiam). O sinal zero (0) indica que a relação é indiferente (sem influência).

Assim, todas as conexões bióticas podem ser divididas em 6 grupos: nenhuma das populações influencia a outra (00); conexões úteis mutuamente benéficas (+ +); relações prejudiciais a ambas as espécies (– –); uma das espécies se beneficia, a outra sofre opressão (+ –); uma espécie se beneficia, a outra não sofre danos (+ 0); uma espécie é oprimida, a outra não se beneficia (– 0).

Para uma das espécies que vivem juntas, a influência da outra é negativa (experimenta opressão), enquanto o opressor não recebe nem dano nem benefício - isto amensalismo(–0). Um exemplo de amensalismo são as ervas amantes da luz que crescem sob um abeto, sofrendo de forte sombra, enquanto a própria árvore é indiferente a isso.

A forma de relacionamento em que uma espécie recebe alguma vantagem sem causar nenhum dano ou benefício à outra é chamada comensalismo(+ 0). Por exemplo, grandes mamíferos (cães, veados) servem como transportadores de frutas e sementes com ganchos (como a bardana), não recebendo nem danos nem benefícios com isso.

O comensalismo é a utilização unilateral de uma espécie por outra sem causar-lhe danos. As manifestações do comensalismo são variadas, por isso distinguem-se várias variantes.

“Freeloading” é o consumo das sobras de comida do proprietário.

“Companhia” é o consumo de diferentes substâncias ou partes do mesmo alimento.

“Habitação” é o uso que uma espécie faz de outra (seus corpos, suas casas (como abrigo ou lar).

Na natureza, são frequentemente encontradas relações mutuamente benéficas entre espécies, com alguns organismos recebendo benefícios mútuos dessas relações. Este grupo de conexões biológicas mutuamente benéficas inclui diversas simbiótico relações entre organismos. Um exemplo de simbiose são os líquenes, que são uma coabitação próxima e mutuamente benéfica de fungos e algas. Um exemplo bem conhecido de simbiose é a coabitação de plantas verdes (principalmente árvores) e cogumelos.

Um tipo de relacionamento mutuamente benéfico é protocooperação(cooperação primária) (+ +). Ao mesmo tempo, a coexistência, embora não obrigatória, é benéfica para ambas as espécies, mas não é condição indispensável para a sobrevivência. Um exemplo de protocooperação é a dispersão de sementes de certas plantas florestais por formigas e a polinização de várias plantas de prados por abelhas.

Se duas ou mais espécies têm requisitos ecológicos semelhantes e vivem juntas, pode surgir um tipo de relacionamento negativo entre elas, que é chamado concorrência(rivalidade, competição) (– –). Por exemplo, todas as plantas competem por luz, umidade, nutrientes do solo e, portanto, pela expansão de seu território. Os animais lutam por recursos alimentares, abrigos e também por território.

Predação(+ –) é um tipo de interação entre organismos em que representantes de uma espécie matam e comem representantes de outra.

Estes são os principais tipos de interações bióticas na natureza. Deve-se lembrar que o tipo de relacionamento de um determinado par de espécies pode mudar dependendo das condições externas ou do estágio de vida dos organismos em interação. Além disso, na natureza, não são apenas algumas espécies que estão simultaneamente envolvidas em relações bióticas, mas um número muito maior delas.

REGULARIDADES GERAIS DA INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS ECOLÓGICOS NOS ORGANISMOS

O exemplo da temperatura mostra que esse fator é tolerado pelo organismo apenas dentro de certos limites. O organismo morre se a temperatura ambiente for muito baixa ou muito alta. Em ambientes onde as temperaturas estão próximas destes extremos, os habitantes vivos são raros. Porém, seu número aumenta à medida que a temperatura se aproxima do valor médio, que é o melhor (ótimo) para uma determinada espécie.

Este padrão pode ser transferido para qualquer outro fator que determine a velocidade de certos processos vitais (umidade, força do vento, velocidade da corrente, etc.).

Se desenharmos uma curva em um gráfico que caracteriza a intensidade de um determinado processo (respiração, movimento, nutrição, etc.) dependendo de um dos fatores ambientais (claro, desde que esse fator influencie os principais processos vitais), então este a curva quase sempre terá a forma de um sino.

Essas curvas são chamadas de curvas tolerância(do grego tolerância- paciência, estabilidade). A posição do vértice da curva indica as condições ideais para um determinado processo.

Alguns indivíduos e espécies são caracterizados por curvas com picos muito acentuados. Isto significa que a gama de condições sob as quais a atividade do corpo atinge o seu máximo é muito estreita. As curvas planas correspondem a uma ampla faixa de tolerância.

Organismos com amplas margens de resistência certamente têm uma chance de se tornarem mais difundidos. Contudo, limites amplos de resistência para um fator não significam limites amplos para todos os fatores. A planta pode ser tolerante a grandes flutuações de temperatura, mas tem faixas estreitas de tolerância à água. Um animal como a truta pode ser muito sensível à temperatura, mas se alimenta de uma grande variedade de alimentos.

Às vezes, durante a vida de um indivíduo, sua tolerância pode mudar (a posição da curva mudará de acordo), se o indivíduo se encontrar em condições externas diferentes. Encontrando-se nessas condições, depois de um tempo o corpo se acostuma e se adapta a elas. A consequência disto é uma mudança no ótimo fisiológico ou uma mudança na cúpula da curva de tolerância. Este fenômeno é chamado adaptação, ou Aclimatização.

Em espécies com ampla distribuição geográfica, os habitantes de zonas geográficas ou climáticas muitas vezes revelam-se mais bem adaptados precisamente às condições características de uma determinada área. Isto se deve à capacidade de alguns organismos de formar formas locais, ou ecótipos, caracterizadas por diferentes limites de resistência à temperatura, luz ou outros fatores.

Consideremos como exemplo os ecótipos de uma das espécies de águas-vivas. As águas-vivas se movem na água usando contrações rítmicas dos músculos que empurram a água para fora da cavidade central do corpo, semelhante ao movimento de um foguete. A frequência ideal dessa pulsação é de 15 a 20 contrações por minuto. Os indivíduos que vivem nos mares das latitudes setentrionais movem-se à mesma velocidade que as águas-vivas da mesma espécie nos mares das latitudes meridionais, embora a temperatura da água no norte possa ser 20 °C mais baixa. Consequentemente, ambas as formas de organismos da mesma espécie foram capazes de se adaptar melhor às condições locais.

Lei do mínimo. A intensidade de certos processos biológicos é frequentemente sensível a dois ou mais factores ambientais. Neste caso, o fator que está presente na quantidade mínima, do ponto de vista das necessidades do organismo, será de importância decisiva. Esta regra foi formulada pelo fundador da ciência dos fertilizantes minerais Justus Liebig(1803-1873) e recebeu o nome Lei do mínimo. Yu. Liebig descobriu que o rendimento das plantas pode ser limitado por qualquer um dos nutrientes básicos, desde que este elemento esteja em falta.

Sabe-se que diferentes fatores ambientais podem interagir, ou seja, a deficiência de uma substância pode levar à deficiência de outras substâncias. Portanto, em geral, a lei do mínimo pode ser formulada da seguinte forma: o sucesso da sobrevivência dos organismos vivos depende de um conjunto de condições; um fator limitante ou limitante é qualquer estado do ambiente que se aproxima ou ultrapassa o limite de estabilidade para organismos de uma determinada espécie.

A disposição sobre fatores limitantes facilita muito o estudo de situações complexas. Apesar da complexidade das relações entre os organismos e o seu ambiente, nem todos os factores têm o mesmo significado ecológico. Por exemplo, o oxigénio é um factor de necessidade fisiológica para todos os animais, mas do ponto de vista ecológico torna-se limitante apenas em determinados habitats. Se os peixes morrem num rio, a concentração de oxigénio na água deve primeiro ser medida, uma vez que é altamente variável, as reservas de oxigénio esgotam-se facilmente e muitas vezes não há oxigénio suficiente. Se a morte de aves é observada na natureza, é necessário procurar outro motivo, uma vez que o teor de oxigênio no ar é relativamente constante e suficiente do ponto de vista das necessidades dos organismos terrestres.

CONCLUSÃO

A ecologia é uma ciência de vital importância para os humanos que estuda seu ambiente natural imediato. O homem, observando a natureza e sua harmonia inerente, involuntariamente procurou trazer essa harmonia para sua vida. Este desejo tornou-se especialmente agudo apenas há relativamente pouco tempo, depois de as consequências das atividades económicas irracionais que levaram à destruição do ambiente natural se terem tornado muito visíveis. E isso acabou tendo um efeito adverso sobre a própria pessoa.

Deve-se lembrar que a ecologia é uma disciplina científica fundamental, cujas ideias são muito importantes. E se reconhecermos a importância desta ciência, precisamos aprender a usar corretamente as suas leis, conceitos e termos. Afinal, eles ajudam as pessoas a determinar seu lugar no meio ambiente e a usar os recursos naturais de maneira correta e racional. Está provado que o uso humano dos recursos naturais com total ignorância das leis da natureza muitas vezes leva a consequências graves e irreparáveis.

Cada pessoa no planeta deveria conhecer os fundamentos da ecologia como uma ciência sobre a nossa casa comum – a Terra. O conhecimento dos fundamentos da ecologia ajudará tanto a sociedade como o indivíduo a construir as suas vidas com sabedoria; eles ajudarão todos a se sentirem parte da grande Natureza, a alcançar harmonia e conforto onde antes havia uma luta irracional com as forças naturais.

LISTA DE REFERÊNCIAS USADAS Fatores ambientais ecológicos (bióticos fatores; Biótico ambiental fatores; Fatores bióticos; ....5 Pergunta nº 67 Recursos naturais, deles classificação. Ciclo de recursos RECURSOS NATURAIS (naturais...

Estes são quaisquer fatores ambientais aos quais o corpo responde com reações adaptativas.

Meio ambiente é um dos principais conceitos ecológicos, o que significa um complexo de condições ambientais que afetam a vida dos organismos. Em sentido amplo, o meio ambiente é entendido como a totalidade dos corpos materiais, fenômenos e energia que afetam o corpo. Também é possível ter uma compreensão espacial mais específica do ambiente como o entorno imediato de um organismo – seu habitat. O habitat é tudo o que um organismo vive; é uma parte da natureza que envolve os organismos vivos e tem uma influência direta ou indireta sobre eles. Aqueles. elementos do meio ambiente que não são indiferentes a um determinado organismo ou espécie e que de uma forma ou de outra o influenciam são fatores em relação a ele.

Os componentes do meio ambiente são diversos e mutáveis, portanto os organismos vivos adaptam-se e regulam constantemente suas atividades vitais de acordo com as variações ocorridas nos parâmetros do ambiente externo. Tais adaptações dos organismos são chamadas de adaptação e permitem-lhes sobreviver e se reproduzir.

Todos os fatores ambientais são divididos em

• Fatores abióticos são fatores de natureza inanimada que afetam direta ou indiretamente o corpo - luz, temperatura, umidade, composição química do ar, água e ambiente do solo, etc. dependem diretamente da atividade dos organismos vivos).
• Fatores bióticos são todas as formas de influência dos seres vivos circundantes no corpo (microrganismos, influência dos animais nas plantas e vice-versa).
• Fatores antropogênicos são diversas formas de atividade da sociedade humana que levam a mudanças na natureza como habitat de outras espécies ou afetam diretamente suas vidas.

Fatores ambientais afetam os organismos vivos

• como irritantes que causam alterações adaptativas nas funções fisiológicas e bioquímicas;
• como limitações que impossibilitam a existência em determinadas condições;
• como modificadores que causam mudanças estruturais e funcionais nos organismos e como sinais que indicam mudanças em outros fatores ambientais.

Neste caso, é possível estabelecer a natureza geral do impacto dos fatores ambientais sobre um organismo vivo.

Qualquer organismo possui um conjunto específico de adaptações aos fatores ambientais e existe com segurança apenas dentro de certos limites de sua variabilidade. O nível mais favorável do fator para a vida é denominado ótimo.

Em valores pequenos ou com exposição excessiva ao fator, a atividade vital dos organismos cai drasticamente (visivelmente inibida). O raio de ação de um fator ambiental (área de tolerância) é limitado pelos pontos mínimo e máximo correspondentes aos valores extremos desse fator nos quais a existência do organismo é possível.

O nível superior do fator, além do qual a atividade vital dos organismos se torna impossível, é denominado máximo, e o nível inferior é denominado mínimo (Fig.). Naturalmente, cada organismo é caracterizado por seus próprios máximos, ótimos e mínimos de fatores ambientais. Por exemplo, uma mosca doméstica pode suportar flutuações de temperatura de 7 a 50 ° C, mas a lombriga humana vive apenas na temperatura do corpo humano.

Os pontos ótimo, mínimo e máximo constituem três pontos cardeais que determinam a capacidade do corpo de reagir a um determinado fator. Os pontos extremos da curva, expressando o estado de opressão com deficiência ou excesso de um fator, são chamados de áreas pessimistas; eles correspondem aos valores pessimais do fator. Perto dos pontos críticos existem valores subletais do fator, e fora da zona de tolerância existem zonas letais do fator.

As condições ambientais sob as quais qualquer fator ou sua combinação ultrapassa a zona de conforto e tem um efeito deprimente são frequentemente chamadas de extremas, limítrofes (extremas, difíceis) em ecologia. Caracterizam não só situações ambientais (temperatura, salinidade), mas também habitats onde as condições estão próximas dos limites de existência de plantas e animais.

Qualquer organismo vivo é afetado simultaneamente por um complexo de fatores, mas apenas um deles é limitante. Um fator que define a estrutura para a existência de um organismo, espécie ou comunidade é denominado limitante (limitador). Por exemplo, a distribuição de muitos animais e plantas no norte é limitada pela falta de calor, enquanto no sul o factor limitante para a mesma espécie pode ser a falta de humidade ou de alimentos necessários. Porém, os limites de resistência do corpo em relação ao fator limitante dependem do nível de outros fatores.

A vida de alguns organismos requer condições limitadas por limites estreitos, ou seja, a faixa ótima não é constante para a espécie. O efeito ótimo do fator é diferente em diferentes espécies. A extensão da curva, ou seja, a distância entre os pontos limiares, mostra a área de influência do fator ambiental no corpo (Fig. 104). Em condições próximas ao limiar de ação do fator, os organismos sentem-se deprimidos; eles podem existir, mas não atingem o pleno desenvolvimento. As plantas geralmente não dão frutos. Nos animais, pelo contrário, a puberdade acelera.

A magnitude do raio de ação do fator e principalmente da zona ótima permite avaliar a resistência dos organismos em relação a um determinado elemento do meio ambiente e indica sua amplitude ecológica. A este respeito, os organismos que podem viver em condições ambientais bastante diversas são chamados zvrybionts (do grego “euros” - largo). Por exemplo, um urso pardo vive em climas frios e quentes, em áreas secas e úmidas, e come uma variedade de alimentos vegetais e animais.

Em relação aos fatores ambientais privados, utiliza-se um termo que começa com o mesmo prefixo. Por exemplo, os animais que podem viver em uma ampla faixa de temperaturas são chamados de euritérmicos, enquanto os organismos que podem viver apenas em faixas estreitas de temperatura são chamados de estenotérmicos. Pelo mesmo princípio, um organismo pode ser eurihidrido ou estenoidrido, dependendo de sua resposta às flutuações na umidade; eurialina ou estenohalina - dependendo da capacidade de tolerar diferentes valores de salinidade, etc.

Existem também os conceitos de valência ecológica, que representa a capacidade de um organismo habitar uma variedade de ambientes, e amplitude ecológica, que reflete a largura da faixa de um fator ou a largura da zona ótima.

Os padrões quantitativos de reação dos organismos à ação de um fator ambiental diferem de acordo com suas condições de vida. A estenobioticidade ou euribioticidade não caracteriza a especificidade de uma espécie em relação a qualquer fator ambiental. Por exemplo, alguns animais estão confinados a uma faixa estreita de temperaturas (isto é, estenotérmicos) e ao mesmo tempo podem existir em uma ampla faixa de salinidade ambiental (eurialina).

Os fatores ambientais influenciam um organismo vivo simultânea e conjuntamente, e a ação de um deles depende, em certa medida, da expressão quantitativa de outros fatores - luz, umidade, temperatura, organismos circundantes, etc. Às vezes, a deficiência de um fator é parcialmente compensada pelo aumento da atividade de outro; aparece uma substituibilidade parcial dos efeitos dos fatores ambientais. Ao mesmo tempo, nenhum dos fatores necessários ao corpo pode ser completamente substituído por outro. As plantas fototróficas não podem crescer sem luz nas condições ideais de temperatura ou nutrição. Portanto, se o valor de pelo menos um dos fatores necessários ultrapassar a faixa de tolerância (abaixo do mínimo ou acima do máximo), a existência do organismo torna-se impossível.

Fatores ambientais que têm valor pessimal em condições específicas, ou seja, aqueles que estão mais distantes do ótimo, complicam especialmente a possibilidade de as espécies existirem nessas condições, apesar da combinação ótima de outras condições. Essa dependência é chamada de lei dos fatores limitantes. Tais fatores que se desviam do ótimo adquirem importância primordial na vida de uma espécie ou de um indivíduo, determinando sua distribuição geográfica.

A identificação de fatores limitantes é muito importante na prática agrícola para estabelecer valência ecológica, especialmente nos períodos mais vulneráveis ​​(críticos) da ontogênese de animais e plantas.

PALESTRA Nº 4

TÓPICO: FATORES AMBIENTAIS

PLANO:

1. O conceito de fatores ambientais e sua classificação.

2. Fatores abióticos.

2.1. Papel ecológico dos principais factores abióticos.

2.2. Fatores topográficos.

2.3. Fatores espaciais.

3. Fatores bióticos.

4. Fatores antropogênicos.

1. O conceito de fatores ambientais e sua classificação

Um fator ambiental é qualquer elemento do meio ambiente que pode influenciar direta ou indiretamente um organismo vivo, pelo menos em uma das etapas de seu desenvolvimento individual.

Os fatores ambientais são diversos, e cada fator é uma combinação de uma condição ambiental correspondente e seu recurso (reserva no meio ambiente).

Os fatores ambientais ecológicos são geralmente divididos em dois grupos: fatores de natureza inerte (não viva) - abióticos ou abiogênicos; fatores da natureza viva - bióticos ou biogênicos.

Juntamente com a classificação de fatores ambientais acima, existem muitas outras (menos comuns) que utilizam outras características distintivas. Assim, são identificados fatores que dependem e não dependem do número e da densidade dos organismos. Por exemplo, o efeito dos fatores macroclimáticos não é afetado pelo número de animais ou plantas, mas as epidemias (doenças em massa) causadas por microrganismos patogênicos dependem do seu número em um determinado território. Existem classificações conhecidas nas quais todos os fatores antropogênicos são classificados como bióticos.

2. Fatores abióticos

Na parte abiótica do meio ambiente (na natureza inanimada), todos os fatores, antes de tudo, podem ser divididos em físicos e químicos. Porém, para compreender a essência dos fenômenos e processos em consideração, é conveniente representar os fatores abióticos como um conjunto de fatores climáticos, topográficos, cósmicos, bem como características da composição do meio ambiente (aquático, terrestre ou solo), etc.

Fatores físicos- são aqueles cuja fonte é um estado ou fenômeno físico (mecânico, ondulatório, etc.). Por exemplo, a temperatura, se estiver alta, haverá queimadura, se estiver muito baixa, haverá congelamento. Outros fatores também podem influenciar o efeito da temperatura: na água - corrente, em terra - vento e umidade, etc.

Fatores químicos- são aqueles que se originam da composição química do meio ambiente. Por exemplo, a salinidade da água, se for alta, a vida no reservatório pode estar completamente ausente (Mar Morto), mas ao mesmo tempo, a maioria dos organismos marinhos não consegue viver em água doce. A vida dos animais na terra e na água, etc. depende da suficiência dos níveis de oxigênio.

Fatores edáficos(solo) é um conjunto de propriedades químicas, físicas e mecânicas de solos e rochas que afetam tanto os organismos que neles vivem, ou seja, para os quais são habitat, quanto o sistema radicular das plantas. A influência dos componentes químicos (elementos biogênicos), temperatura, umidade e estrutura do solo no crescimento e desenvolvimento das plantas é bem conhecida.

2.1. Papel ecológico dos principais fatores abióticos

Radiação solar. A radiação solar é a principal fonte de energia do ecossistema. A energia do Sol se propaga pelo espaço na forma de ondas eletromagnéticas. Para os organismos, o comprimento de onda da radiação percebida, sua intensidade e duração da exposição são importantes.

Cerca de 99% de toda a energia da radiação solar consiste em raios com comprimento de onda k = nm, incluindo 48% na parte visível do espectro (k = nm), 45% no infravermelho próximo (k = nm) e cerca de 7% em o ultravioleta (Para< 400 нм).

Os raios com X = nm são de primordial importância para a fotossíntese. A radiação solar de ondas longas (infravermelho distante) (k > 4.000 nm) tem pouco efeito nos processos vitais dos organismos. Os raios ultravioleta com k > 320 nm em pequenas doses são necessários para animais e humanos, pois sob sua influência se forma no organismo a vitamina D. Radiação com k< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

À medida que a luz solar passa pelo ar atmosférico, ela é refletida, espalhada e absorvida. A neve limpa reflete aproximadamente 80-95% da luz solar, neve poluída - 40-50%, solo chernozem - até 5%, solo seco e leve - 35-45%, florestas de coníferas - 10-15%. No entanto, a iluminação da superfície terrestre varia significativamente dependendo da época do ano e do dia, latitude geográfica, exposição do declive, condições atmosféricas, etc.

Devido à rotação da Terra, os períodos de luz e escuridão se alternam periodicamente. A floração, a germinação das sementes nas plantas, a migração, a hibernação, a reprodução animal e muito mais na natureza estão associadas à duração do fotoperíodo (duração do dia). A necessidade de luz para as plantas determina seu rápido crescimento em altura e a estrutura em camadas da floresta. As plantas aquáticas se espalham principalmente nas camadas superficiais dos corpos d'água.

A radiação solar direta ou difusa não é exigida apenas por um pequeno grupo de seres vivos – alguns tipos de fungos, peixes de profundidade, microrganismos do solo, etc.

Os processos fisiológicos e bioquímicos mais importantes realizados num organismo vivo, devido à presença de luz, incluem o seguinte:

1. Fotossíntese (1-2% da energia solar que chega à Terra é usada para fotossíntese);

2. Transpiração (cerca de 75% - para a transpiração, que garante o resfriamento das plantas e a movimentação de soluções aquosas de substâncias minerais através delas);

3. Fotoperiodismo (fornece sincronicidade dos processos vitais dos organismos vivos com condições ambientais que mudam periodicamente);

4. Movimento (fototropismo em plantas e fototaxia em animais e microrganismos);

5. Visão (uma das principais funções analíticas dos animais);

6. Outros processos (síntese de vitamina D em humanos à luz, pigmentação, etc.).

A base das biocenoses da Rússia central, como a maioria dos ecossistemas terrestres, são os produtores. O uso da luz solar é limitado por uma série de fatores naturais e, em primeiro lugar, pelas condições de temperatura. A este respeito, foram desenvolvidas reações adaptativas especiais na forma de camadas, folhas em mosaico, diferenças fenológicas, etc. Com base nas suas exigências em termos de condições de iluminação, as plantas são divididas em luz ou amantes da luz (girassol, banana, tomate, acácia, melão), sombreado ou não amante da luz (ervas florestais, musgos) e tolerante à sombra (azeda, urze, ruibarbo, framboesa, amoras).

As plantas constituem as condições para a existência de outras espécies de seres vivos. É por isso que a reação deles às condições de iluminação é tão importante. A poluição ambiental leva a mudanças na iluminação: diminuição do nível de insolação solar, diminuição da quantidade de radiação fotossinteticamente ativa (PAR é a parte da radiação solar com comprimento de onda de 380 a 710 nm) e mudança no espectro composição da luz. Como resultado, isso destrói cenoses com base na chegada da radiação solar em determinados parâmetros.

Temperatura. Para os ecossistemas naturais da nossa zona, o factor temperatura, juntamente com o fornecimento de luz, é decisivo para todos os processos vitais. A atividade das populações depende da época do ano e da hora do dia, pois cada um destes períodos tem condições de temperatura próprias.

A temperatura está principalmente relacionada à radiação solar, mas em alguns casos é determinada pela energia de fontes geotérmicas.

Em temperaturas abaixo do ponto de congelamento, uma célula viva é fisicamente danificada pelos cristais de gelo resultantes e morre, e em altas temperaturas, as enzimas são desnaturadas. A grande maioria das plantas e animais não suporta temperaturas corporais negativas. O limite superior de temperatura da vida raramente sobe acima de 40–45 °C.

Na faixa entre os limites extremos, a taxa de reações enzimáticas (e, portanto, a taxa metabólica) duplica a cada aumento de 10°C na temperatura.

Uma parte significativa dos organismos é capaz de controlar (manter) a temperatura corporal, principalmente nos órgãos mais vitais. Tais organismos são chamados homeotérmico- sangue quente (do grego homoios - semelhante, therme - calor), em contraste com poiquilotérmico- sangue frio (do grego poikilos - diverso, mutável, diverso), possuindo temperatura instável, dependendo da temperatura ambiente.

Organismos poiquilotérmicos na estação fria ou durante o dia reduzem o nível dos processos vitais até a anabiose. Isto diz respeito principalmente a plantas, microrganismos, fungos e animais poiquilotérmicos (de sangue frio). Apenas as espécies homeotérmicas (de sangue quente) permanecem ativas. Organismos heterotérmicos, estando em estado inativo, apresentam temperatura corporal não muito superior à temperatura do ambiente externo; no estado ativo - bastante alto (ursos, ouriços, morcegos, esquilos).

A termorregulação dos animais homeotérmicos é garantida por um tipo especial de metabolismo que ocorre com a liberação de calor no corpo do animal, presença de coberturas isolantes de calor, tamanho, fisiologia, etc.

Quanto às plantas, elas desenvolveram uma série de propriedades no processo de evolução:

resistência ao frio– capacidade de suportar temperaturas positivas baixas durante muito tempo (de O°C a +5°C);

robustez do inverno– a capacidade das espécies perenes de tolerar um complexo de condições desfavoráveis ​​​​do inverno;

resistência ao gelo– capacidade de resistir a temperaturas negativas por muito tempo;

anabiose– a capacidade de suportar um período de ausência prolongada de fatores ambientais num estado de declínio acentuado do metabolismo;

resistência ao calor– capacidade de tolerar temperaturas elevadas (acima de +38°…+40°C) sem distúrbios metabólicos significativos;

efemeridade– redução da ontogénese (até 2-6 meses) em espécies que crescem sob curtos períodos de condições de temperatura favoráveis.

Num ambiente aquático, devido à elevada capacidade calorífica da água, as mudanças de temperatura são menos dramáticas e as condições são mais estáveis ​​do que em terra. Sabe-se que em regiões onde a temperatura varia muito ao longo do dia, bem como entre as estações, a diversidade de espécies é menor do que em regiões com temperaturas diárias e anuais mais constantes.

A temperatura, assim como a intensidade da luz, depende da latitude, estação, hora do dia e exposição ao declive. Os efeitos das temperaturas extremas (baixas e altas) são amplificados pelos ventos fortes.

A mudança na temperatura à medida que alguém sobe no ar ou imerge em um ambiente aquático é chamada de estratificação de temperatura. Normalmente, em ambos os casos há uma diminuição contínua da temperatura com um certo gradiente. No entanto, existem outras opções. Assim, no verão, as águas superficiais aquecem mais do que as águas profundas. Devido a uma diminuição significativa na densidade da água à medida que aquece, a sua circulação começa na camada superficial aquecida sem se misturar com a água fria e mais densa das camadas subjacentes. Como resultado, uma zona intermediária com um gradiente acentuado de temperatura é formada entre as camadas quentes e frias. Tudo isso afeta a colocação dos organismos vivos na água, bem como a transferência e dispersão das impurezas que chegam.

Fenômeno semelhante ocorre na atmosfera, quando camadas de ar resfriadas se deslocam para baixo e ficam sob camadas quentes, ou seja, ocorre uma inversão de temperatura, o que contribui para o acúmulo de poluentes na camada superficial do ar.

Algumas características do relevo contribuem para a inversão, por exemplo, fossas e vales. Ocorre quando há substâncias a uma determinada altitude, por exemplo aerossóis, aquecidas diretamente pela radiação solar direta, o que provoca um aquecimento mais intenso das camadas superiores de ar.

No ambiente do solo, a estabilidade diária e sazonal da temperatura (flutuações) depende da profundidade. Um gradiente significativo de temperatura (assim como de umidade) permite que os habitantes do solo proporcionem um ambiente favorável por meio de pequenos movimentos. A presença e abundância de organismos vivos podem influenciar a temperatura. Por exemplo, sob a copa de uma floresta ou sob as folhas de uma planta individual, ocorre uma temperatura diferente.

Precipitação, umidade. A água é essencial para a vida na Terra; em termos ecológicos, é única. Sob condições geográficas quase idênticas, existem na Terra um deserto quente e uma floresta tropical. A diferença está apenas na quantidade anual de precipitação: no primeiro caso, 0,2–200 mm, e no segundo, 900–2.000 mm.

A precipitação, intimamente relacionada à umidade do ar, é o resultado da condensação e cristalização do vapor d'água nas altas camadas da atmosfera. Orvalho e neblina se formam na camada de ar do solo e, em baixas temperaturas, observa-se a cristalização da umidade - cai a geada.

Uma das principais funções fisiológicas de qualquer organismo é manter um nível suficiente de água no corpo. No processo de evolução, os organismos desenvolveram diversas adaptações para obter e utilizar economicamente a água, bem como para sobreviver aos períodos de seca. Alguns animais do deserto obtêm água dos alimentos, outros através da oxidação de gorduras armazenadas em tempo hábil (por exemplo, um camelo, que é capaz de obter 107 g de água metabólica a partir de 100 g de gordura por oxidação biológica); Ao mesmo tempo, eles têm permeabilidade mínima à água no tegumento externo do corpo, e a aridez é caracterizada por cair em um estado de repouso com uma taxa metabólica mínima.

As plantas terrestres obtêm água principalmente do solo. Baixa precipitação, drenagem rápida, evaporação intensa ou uma combinação desses fatores levam ao ressecamento, e o excesso de umidade leva ao alagamento e encharcamento dos solos.

O balanço de umidade depende da diferença entre a quantidade de precipitação e a quantidade de água evaporada das superfícies das plantas e do solo, bem como através da transpiração]. Por sua vez, os processos de evaporação dependem diretamente da umidade relativa do ar atmosférico. Quando a umidade está próxima de 100%, a evaporação praticamente cessa e, se a temperatura cair ainda mais, inicia-se o processo inverso - condensação (forma-se neblina, caem orvalho e geada).

Além do que foi observado, a umidade do ar como fator ambiental, em seus valores extremos (alta e baixa umidade), potencializa o impacto (agrava) o efeito da temperatura no corpo.

A saturação do ar com vapor d'água raramente atinge seu valor máximo. O déficit de umidade é a diferença entre a saturação máxima possível e a saturação realmente existente em uma determinada temperatura. Este é um dos parâmetros ambientais mais importantes, pois caracteriza duas grandezas ao mesmo tempo: temperatura e umidade. Quanto maior o déficit de umidade, mais seco e quente ele fica e vice-versa.

O regime de precipitação é o fator mais importante que determina a migração de poluentes no ambiente natural e sua lixiviação da atmosfera.

Em relação ao regime hídrico, distinguem-se os seguintes grupos ecológicos de seres vivos:

hidrobiontes– habitantes de ecossistemas cujo ciclo de vida inteiro ocorre na água;

higrófitas– plantas de habitats húmidos (calêndula do pântano, nadador europeu, taboa de folha larga);

higrófilos– animais que vivem em zonas muito húmidas dos ecossistemas (moluscos, anfíbios, mosquitos, piolhos);

mesófitos– plantas de habitats moderadamente úmidos;

xerófitas– plantas de habitats secos (capim, absinto, astrágalo);

xerófilos– habitantes de áreas áridas que não toleram umidade elevada (algumas espécies de répteis, insetos, roedores do deserto e mamíferos);

suculentos– plantas dos habitats mais secos, capazes de acumular reservas significativas de umidade no interior do caule ou das folhas (cactos, babosa, agave);

esclerófitos– plantas de áreas muito áridas que podem suportar desidratação severa (espinho de camelo comum, saxaul, saksagyz);

coisas efêmeras e efemeroides- espécies herbáceas anuais e perenes que apresentam ciclo encurtado, coincidindo com período de umidade suficiente.

O consumo de umidade das plantas pode ser caracterizado pelos seguintes indicadores:

resistência à seca– capacidade de tolerar a redução da seca atmosférica e (ou) do solo;

Resistência à umidade– capacidade de tolerar alagamentos;

coeficiente de transpiração- a quantidade de água gasta na formação de uma unidade de massa seca (para repolho branco 500-550, para abóbora - 800);

coeficiente de consumo total de água- a quantidade de água consumida pela planta e pelo solo para criar uma unidade de biomassa (para gramíneas - 350–400 m3 de água por tonelada de biomassa).

A violação do regime hídrico e a poluição das águas superficiais são perigosas e, em alguns casos, prejudiciais às cenoses. Mudanças no ciclo da água na biosfera podem levar a consequências imprevisíveis para todos os organismos vivos.

Mobilidade do meio ambiente. As causas do movimento das massas de ar (vento) são principalmente o aquecimento desigual da superfície terrestre, causando mudanças de pressão, bem como a rotação da Terra. O vento é direcionado para o ar mais quente.

O vento é o fator mais importante na propagação de umidade, sementes, esporos, impurezas químicas, etc. por longas distâncias. Contribui tanto para uma diminuição na concentração de poeira e substâncias gasosas perto da Terra perto do ponto de sua entrada no atmosfera, e a um aumento nas concentrações de fundo no ar devido a emissões de fontes distantes, incluindo transporte transfronteiriço.

O vento acelera a transpiração (evaporação da umidade das partes aéreas das plantas), o que piora especialmente as condições de vida com baixa umidade. Além disso, afeta indiretamente todos os organismos vivos terrestres, participando dos processos de intemperismo e erosão.

A mobilidade no espaço e a mistura das massas de água ajudam a manter a relativa homogeneidade (homogeneidade) das características físicas e químicas dos corpos d'água. A velocidade média das correntes superficiais situa-se na faixa de 0,1-0,2 m/s, chegando a 1 m/s em alguns lugares, e 3 m/s perto da Corrente do Golfo.

Pressão. A pressão atmosférica normal é considerada uma pressão absoluta na superfície do Oceano Mundial de 101,3 kPa, correspondendo a 760 mm Hg. Arte. ou 1 atm. Dentro do globo existem áreas constantes de alta e baixa pressão atmosférica, e flutuações sazonais e diárias são observadas nos mesmos pontos. À medida que a altitude aumenta em relação ao nível do oceano, a pressão diminui, a pressão parcial do oxigênio diminui e a transpiração nas plantas aumenta.

Periodicamente, áreas de baixa pressão se formam na atmosfera com poderosas correntes de ar movendo-se em espiral em direção ao centro, chamadas ciclones. Eles são caracterizados por chuvas intensas e clima instável. Fenômenos naturais opostos são chamados de anticiclones. Caracterizam-se por clima estável, ventos fracos e, em alguns casos, inversões de temperatura. Durante os anticiclones, por vezes surgem condições meteorológicas desfavoráveis ​​que contribuem para o acúmulo de poluentes na camada superficial da atmosfera.

Existem também pressões atmosféricas marinhas e continentais.

A pressão no ambiente aquático aumenta à medida que você mergulha. Devido à densidade significativamente (800 vezes) maior da água do que do ar, para cada 10 m de profundidade em um corpo de água doce, a pressão aumenta em 0,1 MPa (1 atm). A pressão absoluta no fundo da Fossa das Marianas ultrapassa 110 MPa (1100 atm).

Ionizanteradiação. A radiação ionizante é a radiação que forma pares de íons ao passar por uma substância; fundo - radiação criada por fontes naturais. Tem duas fontes principais: radiação cósmica e isótopos radioativos, e elementos dos minerais da crosta terrestre que surgiram durante a formação da substância terrestre. Devido à longa meia-vida, os núcleos de muitos elementos radioativos primordiais foram preservados nas entranhas da Terra até os dias atuais. Os mais importantes deles são o potássio-40, o tório-232, o urânio-235 e o urânio-238. Sob a influência da radiação cósmica, novos núcleos de átomos radioativos são constantemente formados na atmosfera, sendo os principais o carbono-14 e o trítio.

A radiação de fundo de uma paisagem é um dos componentes indispensáveis ​​do seu clima. Todas as fontes conhecidas de radiação ionizante participam da formação do fundo, mas a contribuição de cada uma delas para a dose total de radiação depende de uma localização geográfica específica. O homem, como habitante do ambiente natural, recebe a maior parte da radiação de fontes naturais de radiação, e é impossível evitar isso. Toda a vida na Terra está exposta à radiação do espaço. As paisagens montanhosas, devido à sua altitude significativa acima do nível do mar, são caracterizadas por uma maior contribuição de radiação cósmica. As geleiras, agindo como uma tela absorvente, retêm a radiação da rocha subjacente dentro de sua massa. Foram descobertas diferenças no conteúdo de aerossóis radioativos no mar e na terra. A radioatividade total do ar marinho é centenas e milhares de vezes menor que a do ar continental.

Existem áreas na Terra onde a taxa de dose de exposição é dezenas de vezes superior aos valores médios, por exemplo, áreas de depósitos de urânio e tório. Esses lugares são chamados de províncias de urânio e tório. Um nível de radiação estável e relativamente mais alto é observado em áreas onde emergem rochas graníticas.

Os processos biológicos que acompanham a formação dos solos influenciam significativamente o acúmulo de substâncias radioativas nestes últimos. Com baixo teor de substâncias húmicas, sua atividade é fraca, enquanto os chernozems sempre tiveram maior atividade específica. É especialmente elevado em solos de chernozem e prados localizados perto de maciços graníticos. De acordo com o grau de aumento da atividade específica, os solos podem ser organizados aproximadamente na seguinte ordem: turfa; chernozem; solos da zona estepe e estepe florestal; solos que se desenvolvem em granitos.

A influência das flutuações periódicas na intensidade da radiação cósmica próxima à superfície terrestre na dose de radiação para os organismos vivos é praticamente insignificante.

Em muitas áreas do globo, a taxa de dose de exposição causada pela radiação do urânio e do tório atinge o nível de radiação que existia na Terra em um tempo geologicamente previsível, durante o qual ocorreu a evolução natural dos organismos vivos. Em geral, a radiação ionizante tem um efeito mais prejudicial em organismos altamente desenvolvidos e complexos, e os humanos são particularmente sensíveis. Algumas substâncias são distribuídas uniformemente por todo o corpo, como o carbono-14 ou o trítio, enquanto outras se acumulam em determinados órgãos. Assim, rádio-224, -226, chumbo-210 e polônio-210 acumulam-se no tecido ósseo. O gás inerte radônio-220, que às vezes é liberado não apenas de depósitos na litosfera, mas também de minerais extraídos pelo homem e usados ​​​​como materiais de construção, tem forte efeito nos pulmões. As substâncias radioativas podem acumular-se na água, no solo, nos sedimentos ou no ar se a sua taxa de libertação exceder a taxa de decaimento radioativo. Nos organismos vivos, o acúmulo de substâncias radioativas ocorre quando elas entram nos alimentos.

2.2. Topográfico fatores

A influência dos fatores abióticos depende em grande parte das características topográficas da área, que podem alterar muito o clima e as características de desenvolvimento do solo. O principal fator topográfico é a altitude. Com a altitude, as temperaturas médias diminuem, a diferença diária de temperatura aumenta, a quantidade de precipitação, a velocidade do vento e a intensidade da radiação aumentam e a pressão diminui. Como resultado, nas áreas montanhosas, à medida que se sobe, observa-se uma zonalidade vertical na distribuição da vegetação, correspondente à sequência de mudanças nas zonas latitudinais do equador aos pólos.

As cadeias de montanhas podem atuar como barreiras climáticas. Subindo acima das montanhas, o ar esfria, o que muitas vezes causa precipitação e, assim, reduz seu teor de umidade absoluta. Chegando então ao outro lado da serra, o ar seco ajuda a reduzir a intensidade da chuva (queda de neve), criando assim uma “sombra de chuva”.

As montanhas podem desempenhar o papel de fator isolante nos processos de especiação, pois servem como barreira à migração de organismos.

Um fator topográfico importante é exposição(iluminação) da encosta. No Hemisfério Norte é mais quente nas encostas sul, e no Hemisfério Sul é mais quente nas encostas norte.

Outro fator importante é inclinação da encosta, afetando a drenagem. A água desce pelas encostas, lavando o solo, reduzindo sua camada. Além disso, sob a influência da gravidade, o solo desliza lentamente para baixo, o que leva ao seu acúmulo na base das encostas. A presença de vegetação inibe estes processos, no entanto, com declives superiores a 35°, o solo e a vegetação geralmente estão ausentes e são criados cascalhos de material solto.

2.3. Espaço fatores

Nosso planeta não está isolado dos processos que ocorrem no espaço sideral. A Terra colide periodicamente com asteróides, aproxima-se de cometas e é atingida por poeira cósmica, substâncias de meteoritos e vários tipos de radiação do Sol e das estrelas. A atividade solar muda ciclicamente (um dos ciclos tem um período de 11,4 anos).

A ciência acumulou muitos fatos que confirmam a influência do Cosmos na vida da Terra.

3. Biótico fatores

Todos os seres vivos que rodeiam um organismo no seu habitat constituem o ambiente biótico ou Biota. Fatores bióticos- este é um conjunto de influências da atividade vital de alguns organismos sobre outros.

As relações entre animais, plantas e microrganismos são extremamente diversas. Em primeiro lugar, distinga homotípico reações, ou seja, a interação de indivíduos da mesma espécie, e heterotípico- relações entre representantes de diferentes espécies.

Representantes de cada espécie são capazes de existir em um ambiente biótico onde as conexões com outros organismos lhes proporcionam condições normais de vida. A principal forma de manifestação dessas conexões são as relações alimentares de organismos de diversas categorias, que formam a base das cadeias alimentares (tróficas), das redes e da estrutura trófica da biota.

Além das conexões alimentares, também surgem relações espaciais entre organismos vegetais e animais. Como resultado da ação de muitos fatores, várias espécies são unidas não em combinações arbitrárias, mas apenas sob a condição de adaptabilidade à convivência.

Fatores bióticos se manifestam em relações bióticas.

As seguintes formas de relações bióticas são diferenciadas.

Simbiose(coabitação). É uma forma de relacionamento em que ambos os parceiros ou um deles se beneficiam do outro.

Cooperação. A cooperação é uma coabitação de longo prazo, inseparável e mutuamente benéfica de duas ou mais espécies de organismos. Por exemplo, a relação entre um caranguejo eremita e uma anêmona.

Comensalismo. O comensalismo é uma interação entre organismos quando a atividade vital de um fornece alimento (aproveitamento) ou abrigo (alojamento) a outro. Exemplos típicos são as hienas que recolhem os restos de presas não comidas pelos leões, os alevins escondidos sob os guarda-chuvas de grandes águas-vivas, bem como alguns cogumelos que crescem nas raízes das árvores.

Mutualismo. O mutualismo é uma coabitação mutuamente benéfica quando a presença de um parceiro se torna um pré-requisito para a existência de cada um deles. Um exemplo é a coabitação de bactérias nodulares e plantas leguminosas, que podem viver juntas em solos pobres em nitrogênio e enriquecer o solo com ele.

Antibiose. Uma forma de relacionamento em que ambos os parceiros ou um deles sofre influência negativa é chamada de antibiose.

Concorrência. Este é o impacto negativo dos organismos uns sobre os outros na luta por alimento, habitat e outras condições necessárias à vida. Manifesta-se mais claramente ao nível da população.

Predação. Predação é uma relação entre predador e presa que envolve um organismo sendo comido por outro. Predadores são animais ou plantas que capturam e comem animais como alimento. Por exemplo, os leões comem ungulados herbívoros, os pássaros comem insetos e os peixes grandes comem os menores. A predação é benéfica para um organismo e prejudicial para outro.

Ao mesmo tempo, todos esses organismos precisam uns dos outros. No processo de interação “predador-presa”, ocorrem a seleção natural e a variabilidade adaptativa, ou seja, os processos evolutivos mais importantes. Em condições naturais, nenhuma espécie procura (e não pode) levar à destruição de outra. Além disso, o desaparecimento de qualquer “inimigo” natural (predador) do habitat pode contribuir para a extinção das suas presas.

Neutralismo. A independência mútua de diferentes espécies que vivem no mesmo território é chamada de neutralismo. Por exemplo, os esquilos e os alces não competem entre si, mas a seca na floresta afecta ambos, embora em graus variados.

Recentemente, cada vez mais atenção tem sido dada fatores antropogênicos– a totalidade dos impactos humanos no meio ambiente causados ​​pelas suas atividades tecnogênicas urbanas.

4. Fatores antropogênicos

O estágio atual da civilização humana reflete tal nível de conhecimento e capacidades da humanidade que seu impacto no meio ambiente, incluindo os sistemas biológicos, adquire o caráter de uma força planetária global, que atribuímos a uma categoria especial de fatores - antropogênicos, ou seja, gerados pela atividade humana. Esses incluem:

Mudanças no clima da Terra como resultado de processos geológicos naturais, potencializados pelo efeito estufa causado por mudanças nas propriedades ópticas da atmosfera pelas emissões para ela principalmente de CO, CO2 e outros gases;

Lixo do espaço próximo à Terra (ENS), cujas consequências ainda não foram totalmente compreendidas, exceto quanto ao perigo real para as espaçonaves, incluindo satélites de comunicação, locais da superfície terrestre e outros, que são amplamente utilizados em sistemas modernos de interação entre pessoas , estados e governos;

Redução do poder da tela de ozônio estratosférico com a formação dos chamados “buracos de ozônio”, reduzindo as capacidades de proteção da atmosfera contra a entrada na superfície da Terra de radiação ultravioleta dura de ondas curtas perigosa para os organismos vivos;

Poluição química da atmosfera com substâncias que contribuem para a formação de precipitação ácida, poluição fotoquímica e outros compostos perigosos para os objetos da biosfera, incluindo os humanos e os objetos artificiais que eles criam;

Poluição dos oceanos e alterações nas propriedades das águas oceânicas devido aos produtos petrolíferos, a sua saturação com dióxido de carbono na atmosfera, por sua vez poluída por veículos motorizados e engenharia de energia térmica, soterramento de substâncias químicas e radioactivas altamente tóxicas nas águas oceânicas, a entrada de poluentes com escoamento fluvial, perturbações no balanço hídrico das zonas costeiras devido à regulação dos rios;

Esgotamento e poluição de todos os tipos de fontes terrestres e águas;

Contaminação radioativa de áreas e regiões individuais com tendência a se espalhar pela superfície da Terra;

Poluição do solo devido a precipitação contaminada (por exemplo, chuva ácida), utilização inadequada de pesticidas e fertilizantes minerais;

Mudanças na geoquímica das paisagens devido à energia térmica, redistribuição de elementos entre o subsolo e a superfície da Terra como resultado da mineração e processamento metalúrgico (por exemplo, concentração de metais pesados) ou extração de composição anormal para a superfície , águas subterrâneas e salmouras altamente mineralizadas;

A contínua acumulação de lixo doméstico e todo tipo de resíduos sólidos e líquidos na superfície da Terra;

Violação do equilíbrio ecológico global e regional, da proporção dos componentes ambientais nas terras costeiras e no mar;

Continuação e, em alguns locais, aumento da desertificação do planeta, aprofundamento do processo de desertificação;

Redução da área de florestas tropicais e taiga do norte, principais fontes de manutenção do equilíbrio de oxigênio do planeta;

Como resultado de todos os processos acima, ocorre a liberação de nichos ecológicos e seu preenchimento com outras espécies;

Superpopulação absoluta da Terra e relativa sobredensação demográfica de regiões individuais, extrema diferenciação de pobreza e riqueza;

Deterioração do ambiente de vida em cidades e megalópoles superlotadas;

O esgotamento de muitos depósitos minerais e a transição gradual de minérios ricos para minérios cada vez mais pobres;

Aumento da instabilidade social, como consequência da crescente diferenciação entre as partes ricas e pobres da população de muitos países, do nível crescente de armamento da sua população, da criminalização e dos desastres ambientais naturais.

Uma diminuição do estado imunológico e do estado de saúde da população de muitos países do mundo, incluindo a Rússia, múltiplas repetições de epidemias cada vez mais difundidas e graves nas suas consequências.

Esta não é uma gama completa de problemas, na resolução de cada um dos quais um especialista pode encontrar o seu lugar e o seu negócio.

A mais difundida e significativa é a poluição química do meio ambiente com substâncias de natureza química incomuns para ele.

O fator físico como poluente da atividade humana é um nível inaceitável de poluição térmica (especialmente radioativa).

A poluição biológica do meio ambiente é uma variedade de microrganismos, entre os quais o maior perigo são várias doenças.

Testes questões E tarefas

1. Quais são os fatores ambientais?

2. Quais fatores ambientais são considerados abióticos e quais são classificados como bióticos?

3. Como é chamada a totalidade das influências da atividade vital de alguns organismos na atividade vital de outros?

4. Quais são os recursos dos seres vivos, como são classificados e qual o seu significado ecológico?

5. Quais fatores devem ser considerados primeiro na criação de projetos de gestão de ecossistemas. Por que?

Fatores Ambientaisé um complexo de condições ambientais que afetam os organismos vivos. Distinguir fatores inanimados— abióticos (climáticos, edáficos, orográficos, hidrográficos, químicos, pirogénicos), fatores da vida selvagem— factores bióticos (fitogénicos e zoogénicos) e antropogénicos (impacto da actividade humana). Fatores limitantes incluem quaisquer fatores que limitem o crescimento e desenvolvimento dos organismos. A adaptação de um organismo ao seu ambiente é chamada de adaptação. A aparência externa de um organismo, refletindo sua adaptabilidade às condições ambientais, é chamada de forma de vida.

O conceito de fatores ambientais ambientais, sua classificação

Os componentes individuais do ambiente que afetam os organismos vivos, aos quais respondem com reações adaptativas (adaptações), são chamados de fatores ambientais ou fatores ecológicos. Em outras palavras, o complexo de condições ambientais que afetam a vida dos organismos é denominado fatores ambientais ambientais.

Todos os fatores ambientais são divididos em grupos:

1. Inclui componentes e fenômenos de natureza inanimada que afetam direta ou indiretamente os organismos vivos. Entre os muitos fatores abióticos, o papel principal é desempenhado por:

• climático(radiação solar, luminosidade e regime luminoso, temperatura, umidade, precipitação, vento, pressão atmosférica, etc.);
• edáfico(estrutura mecânica e composição química do solo, capacidade de umidade, condições hídricas, atmosféricas e térmicas do solo, acidez, umidade, composição dos gases, nível do lençol freático, etc.);
• orográfico(relevo, exposição do talude, declividade do talude, desnível, altitude acima do nível do mar);
• hidrográfico(transparência da água, fluidez, vazão, temperatura, acidez, composição dos gases, teor de substâncias minerais e orgânicas, etc.);
• químico(composição gasosa da atmosfera, composição salina da água);
• pirogênico(exposição ao fogo).

2. - a totalidade das relações entre os organismos vivos, bem como as suas influências mútuas no habitat. A influência dos fatores bióticos pode ser não apenas direta, mas também indireta, expressa na adaptação de fatores abióticos (por exemplo, mudanças na composição do solo, microclima sob a copa da floresta, etc.). Fatores bióticos incluem:

• fitogênico(a influência das plantas umas sobre as outras e sobre o meio ambiente);
• zoogênico(a influência dos animais uns sobre os outros e sobre o meio ambiente).

3. refletir a intensa influência dos seres humanos (diretamente) ou das atividades humanas (indiretamente) no meio ambiente e nos organismos vivos. Tais factores incluem todas as formas de actividade humana e da sociedade humana que levam a mudanças na natureza como habitat para outras espécies e afectam directamente as suas vidas. Todo organismo vivo é influenciado pela natureza inanimada, organismos de outras espécies, incluindo humanos, e por sua vez tem impacto em cada um desses componentes.

A influência de fatores antropogênicos na natureza pode ser consciente, acidental ou inconsciente. O homem, arando terras virgens e em pousio, cria terras agrícolas, cria formas altamente produtivas e resistentes a doenças, espalha algumas espécies e destrói outras. Essas influências (conscientes) são muitas vezes negativas, por exemplo, o reassentamento impensado de muitos animais, plantas, microrganismos, a destruição predatória de várias espécies, a poluição ambiental, etc.

Os fatores ambientais bióticos se manifestam através das relações de organismos pertencentes à mesma comunidade. Na natureza, muitas espécies estão intimamente inter-relacionadas e as suas relações entre si como componentes do ambiente podem ser extremamente complexas. Quanto às ligações entre a comunidade e o ambiente inorgânico envolvente, são sempre bidirecionais, recíprocas. Assim, a natureza da floresta depende do tipo de solo correspondente, mas o próprio solo é em grande parte formado sob a influência da floresta. Da mesma forma, a temperatura, a humidade e a luz na floresta são determinadas pela vegetação, mas as condições climáticas prevalecentes, por sua vez, afectam a comunidade de organismos que vivem na floresta.

Impacto de fatores ambientais no corpo

O impacto do meio ambiente é percebido pelos organismos através de fatores ambientais chamados ambiental. Deve-se notar que o fator ambiental é apenas um elemento mutável do ambiente, causando nos organismos, quando ele muda novamente, reações ecológicas e fisiológicas adaptativas que são fixadas hereditariamente no processo de evolução. Eles são divididos em abióticos, bióticos e antropogênicos (Fig. 1).

Eles nomeiam todo o conjunto de fatores do ambiente inorgânico que influenciam a vida e a distribuição de animais e plantas. Entre eles estão: físicos, químicos e edáficos.

Fatores físicos - aqueles cuja fonte é um estado ou fenômeno físico (mecânico, ondulatório, etc.). Por exemplo, temperatura.

Fatores químicos- aqueles que se originam da composição química do meio ambiente. Por exemplo, salinidade da água, teor de oxigênio, etc.

Fatores edáficos (ou de solo) são um conjunto de propriedades químicas, físicas e mecânicas dos solos e rochas que afetam tanto os organismos dos quais são habitat quanto o sistema radicular das plantas. Por exemplo, a influência dos nutrientes, umidade, estrutura do solo, teor de húmus, etc. sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas.

Arroz. 1. Esquema do impacto do habitat (meio ambiente) no corpo

— factores da actividade humana que afectam o ambiente natural (hidrosfera, erosão dos solos, destruição das florestas, etc.).

Fatores ambientais limitantes (limitadores) São fatores que limitam o desenvolvimento dos organismos por falta ou excesso de nutrientes em relação à necessidade (conteúdo ideal).

Assim, ao cultivar plantas em diferentes temperaturas, o ponto em que ocorre o crescimento máximo será ótimo. Toda a faixa de temperatura, do mínimo ao máximo, na qual o crescimento ainda é possível é chamada faixa de estabilidade (resistência), ou tolerância. Os pontos que o limitam, ou seja, as temperaturas máximas e mínimas adequadas à vida são os limites da estabilidade. Entre a zona ótima e os limites de estabilidade, à medida que se aproxima destes últimos, a planta experimenta um estresse crescente, ou seja, estamos falando sobre sobre zonas de estresse ou zonas de opressão, dentro da faixa de estabilidade (Fig. 2). À medida que você desce e sobe na escala a partir do nível ideal, não apenas o estresse se intensifica, mas quando os limites da resistência do corpo são atingidos, ocorre sua morte.

Arroz. 2. Dependência da ação de um fator ambiental de sua intensidade

Assim, para cada espécie de planta ou animal existe um ótimo, zonas de estresse e limites de estabilidade (ou resistência) em relação a cada fator ambiental. Quando o fator está próximo dos limites da resistência, o organismo geralmente só pode existir por um curto período de tempo. Em uma gama mais restrita de condições, a existência e o crescimento dos indivíduos a longo prazo são possíveis. Em uma faixa ainda mais estreita, ocorre a reprodução e as espécies podem existir indefinidamente. Normalmente, em algum lugar no meio da faixa de resistência existem condições mais favoráveis ​​​​para a vida, o crescimento e a reprodução. Essas condições são chamadas de ótimas, nas quais os indivíduos de uma determinada espécie são mais aptos, ou seja, deixar o maior número de descendentes. Na prática, é difícil identificar tais condições, por isso o ideal é geralmente determinado por sinais vitais individuais (taxa de crescimento, taxa de sobrevivência, etc.).

Adaptação consiste em adaptar o corpo às condições ambientais.

A capacidade de adaptação é uma das principais propriedades da vida em geral, garantindo a possibilidade de sua existência, a capacidade dos organismos de sobreviver e se reproduzir. As adaptações manifestam-se a diferentes níveis - desde a bioquímica das células e o comportamento dos organismos individuais até à estrutura e funcionamento das comunidades e sistemas ecológicos. Todas as adaptações dos organismos à existência em diversas condições foram desenvolvidas historicamente. Como resultado, formaram-se agrupamentos de plantas e animais específicos de cada zona geográfica.

As adaptações podem ser morfológico, quando a estrutura de um organismo muda até que uma nova espécie seja formada, e fisiológico, quando ocorrem mudanças no funcionamento do corpo. Intimamente relacionada às adaptações morfológicas está a coloração adaptativa dos animais, a capacidade de alterá-la dependendo da luz (solha, camaleão, etc.).

Exemplos amplamente conhecidos de adaptação fisiológica são a hibernação de animais no inverno e as migrações sazonais de pássaros.

Muito importantes para os organismos são adaptações comportamentais. Por exemplo, o comportamento instintivo determina a ação dos insetos e vertebrados inferiores: peixes, anfíbios, répteis, aves, etc. Este comportamento é geneticamente programado e herdado (comportamento inato). Isso inclui: o método de construir um ninho em pássaros, acasalar, criar filhotes, etc.

Existe também um comando adquirido, recebido por um indivíduo no decorrer de sua vida. Educação(ou aprendizado) - a principal forma de transmissão do comportamento adquirido de uma geração para outra.

A capacidade de um indivíduo de gerenciar suas habilidades cognitivas para sobreviver a mudanças inesperadas em seu ambiente é inteligência. O papel da aprendizagem e da inteligência no comportamento aumenta com a melhoria do sistema nervoso – um aumento no córtex cerebral. Para os humanos, este é o mecanismo definidor da evolução. A capacidade das espécies de se adaptarem a uma determinada gama de fatores ambientais é denotada pelo conceito mística ecológica da espécie.

O efeito combinado de fatores ambientais no corpo

Os fatores ambientais geralmente agem não um de cada vez, mas de maneira complexa. O efeito de um fator depende da força da influência de outros. A combinação de diferentes fatores tem um impacto notável nas condições ideais de vida do organismo (ver Fig. 2). A ação de um fator não substitui a ação de outro. Porém, com a complexa influência do meio ambiente, muitas vezes pode-se observar um “efeito substituição”, que se manifesta na semelhança dos resultados da influência de diferentes fatores. Assim, a luz não pode ser substituída por excesso de calor ou abundância de dióxido de carbono, mas ao influenciar as mudanças de temperatura é possível interromper, por exemplo, a fotossíntese das plantas.

Na complexa influência do meio ambiente, o impacto de vários fatores nos organismos é desigual. Eles podem ser divididos em principais, acompanhantes e secundários. Os principais fatores são diferentes para organismos diferentes, mesmo que vivam no mesmo local. O papel de fator preponderante em diferentes fases da vida de um organismo pode ser desempenhado por um ou outro elemento do meio ambiente. Por exemplo, na vida de muitas plantas cultivadas, como os cereais, o fator principal durante o período de germinação é a temperatura, durante o período de espiga e floração - a umidade do solo, e durante o período de maturação - a quantidade de nutrientes e a umidade do ar. O papel do fator principal pode mudar em diferentes épocas do ano.

O fator principal pode ser diferente para a mesma espécie que vive em condições físicas e geográficas diferentes.

O conceito de fatores principais não deve ser confundido com o conceito de. Fator cujo nível em termos qualitativos ou quantitativos (deficiência ou excesso) se revela próximo dos limites de resistência de um determinado organismo, chamado de limitante. O efeito do fator limitante também se manifestará no caso em que outros fatores ambientais sejam favoráveis ​​ou mesmo ótimos. Fatores ambientais principais e secundários podem atuar como fatores limitantes.

O conceito de fatores limitantes foi introduzido em 1840 pelo químico 10. Liebig. Estudando a influência do conteúdo de vários elementos químicos do solo no crescimento das plantas, ele formulou o princípio: “A substância encontrada no mínimo controla o rendimento e determina o tamanho e a estabilidade deste ao longo do tempo”. Este princípio é conhecido como lei do mínimo de Liebig.

O fator limitante pode ser não apenas uma deficiência, como destacou Liebig, mas também um excesso de fatores como, por exemplo, calor, luz e água. Conforme observado anteriormente, os organismos são caracterizados por mínimos e máximos ecológicos. A faixa entre esses dois valores costuma ser chamada de limites de estabilidade ou tolerância.

Em geral, a complexidade da influência dos fatores ambientais no corpo é refletida pela lei da tolerância de V. Shelford: a ausência ou impossibilidade de prosperidade é determinada por uma deficiência ou, inversamente, um excesso de qualquer um de uma série de fatores, o cujo nível pode estar próximo dos limites tolerados por um determinado organismo (1913). Esses dois limites são chamados de limites de tolerância.

Numerosos estudos foram realizados sobre a “ecologia da tolerância”, graças aos quais se tornaram conhecidos os limites de existência de muitas plantas e animais. Um exemplo é o efeito dos poluentes atmosféricos no corpo humano (Fig. 3).

Arroz. 3. A influência dos poluentes atmosféricos no corpo humano. Max - atividade vital máxima; Adicional - atividade vital permitida; Opt é a concentração ideal (sem afetar a atividade vital) de uma substância nociva; MPC é a concentração máxima permitida de uma substância que não altera significativamente a atividade vital; Anos - concentração letal

A concentração do fator influenciador (substância nociva) na Fig. 5.2 é indicado pelo símbolo C. Em valores de concentração C = C anos, uma pessoa morrerá, mas mudanças irreversíveis em seu corpo ocorrerão em valores significativamente mais baixos de C = C MPC. Consequentemente, a faixa de tolerância é limitada precisamente pelo valor C MPC = C limite. Assim, a Cmax deve ser determinada experimentalmente para cada poluente ou qualquer composto químico nocivo e a sua Cmax não deve ser excedida num habitat específico (ambiente de vida).

Na protecção do ambiente, é importante limites superiores de resistência corporal a substâncias nocivas.

Assim, a concentração real do poluente C real não deve exceder C concentração máxima admissível (C facto ≤ C valor máximo admissível = C lim).

O valor do conceito de fatores limitantes (Clim) é que ele dá ao ecologista um ponto de partida para estudar situações complexas. Se um organismo é caracterizado por uma ampla gama de tolerância a um fator relativamente constante e está presente no ambiente em quantidades moderadas, é improvável que tal fator seja limitante. Pelo contrário, se se sabe que um determinado organismo possui uma faixa estreita de tolerância a algum fator variável, então é esse fator que merece um estudo cuidadoso, pois pode ser limitante.

Questão 2. Que efeito a temperatura tem nos diferentes tipos de organismos?
Qualquer tipo de organismo é capaz de viver apenas dentro de uma determinada faixa de temperatura, dentro da qual as condições de temperatura são mais favoráveis ​​​​à sua existência e suas funções vitais são desempenhadas de forma mais ativa. A temperatura afeta diretamente a taxa de reações bioquímicas nos corpos dos organismos vivos, que ocorrem dentro de certos limites. Os limites de temperatura em que os organismos normalmente vivem são de 0 a 50oC. Mas algumas bactérias e algas podem viver em fontes termais a temperaturas de 85-87°C. Altas temperaturas (até 80oC) são toleradas por algumas algas unicelulares do solo, líquenes crostosos e sementes de plantas. Existem animais e plantas que podem tolerar a exposição a temperaturas muito baixas - até congelarem completamente. À medida que nos aproximamos dos limites da faixa de temperatura, a velocidade dos processos vitais diminui e, além de seus limites, eles param completamente - o organismo morre.
A maioria dos animais são organismos de sangue frio (poiquilotérmicos) - a temperatura corporal depende da temperatura ambiente. São todos os tipos de animais invertebrados e uma parte significativa de vertebrados (peixes, anfíbios, répteis).
Aves e mamíferos são animais de sangue quente (homeotérmicos). A temperatura corporal é relativamente constante e depende em grande parte do metabolismo do próprio corpo. Esses animais também desenvolvem adaptações que lhes permitem reter o calor corporal (pêlos, plumagem densa, espessa camada de tecido adiposo subcutâneo, etc.).
Na maior parte do território da Terra, a temperatura tem flutuações diárias e sazonais claramente definidas, o que determina certos ritmos biológicos dos organismos. O fator temperatura também afeta a zonação vertical da fauna e da flora.

Pergunta 3: Como é que os animais e as plantas obtêm a água de que necessitam?
Água- o principal componente do citoplasma das células, é um dos fatores mais importantes que influenciam a distribuição dos organismos vivos terrestres. A falta de água leva a uma série de adaptações em plantas e animais.
As plantas extraem do solo a água de que necessitam através das raízes. As plantas resistentes à seca têm um sistema radicular profundo, células menores e uma concentração aumentada de seiva celular. A evaporação da água é reduzida como resultado da redução das folhas, da formação de uma cutícula espessa ou de uma camada cerosa, etc. Muitas plantas podem absorver a umidade do ar (líquenes, epífitas, cactos). Várias plantas têm uma estação de crescimento muito curta (desde que haja umidade no solo) - tulipas, capim, etc. Durante os períodos de seca, elas permanecem dormentes na forma de brotos subterrâneos - bulbos ou rizomas.
Todos os animais terrestres necessitam de abastecimento periódico de água para compensar a inevitável perda de água devido à evaporação ou excreção. Muitos deles bebem água, outros, como anfíbios, alguns insetos e carrapatos, absorvem-na através do tegumento do corpo em estado líquido ou vapor. Nos artrópodes terrestres formam-se coberturas densas que impedem a evaporação, o metabolismo é modificado - são liberados produtos insolúveis (ácido úrico, guanina). Muitos habitantes de desertos e estepes (tartarugas, cobras) hibernam durante os períodos de seca. Vários animais (insetos, camelos) utilizam água metabólica, que é produzida durante a quebra da gordura, para suas vidas. Muitas espécies animais compensam a falta de água absorvendo-a quando bebem ou comem (anfíbios, aves, mamíferos).

Questão 4. Como os organismos reagem a diferentes níveis de luz?
luz solar- a principal fonte de energia dos organismos vivos. A intensidade da luz (iluminação) para muitos organismos é um sinal para a reestruturação dos processos que ocorrem no corpo, o que lhes permite responder melhor às mudanças contínuas nas condições externas. A luz é especialmente importante para plantas verdes. O efeito biológico da luz solar depende de suas características: composição espectral, intensidade, frequência diária e sazonal.
Em muitos animais, as condições de iluminação causam uma reação positiva ou negativa à luz. Alguns insetos (mariposas) migram para a luz, outros (baratas) a evitam. A mudança do dia e da noite é da maior importância ecológica. Muitos animais são exclusivamente diurnos (a maioria das aves), outros são exclusivamente noturnos (muitos pequenos roedores, morcegos, etc.). Pequenos crustáceos, flutuando na coluna d'água, permanecem nas águas superficiais à noite e durante o dia descem às profundezas, evitando luz muito forte.
A parte ultravioleta do espectro possui alta atividade fotoquímica: no corpo dos animais está envolvida na síntese da vitamina D, esses raios são percebidos pelos órgãos visuais dos insetos.
A parte visível do espectro (raios vermelhos e azuis) garante o processo de fotossíntese e a cor viva das flores (atraindo polinizadores). Nos animais, a luz visível está envolvida na orientação espacial.
Os raios infravermelhos são uma fonte de energia térmica. O calor é importante para a termorregulação de animais de sangue frio (invertebrados e vertebrados inferiores). Nas plantas, a radiação infravermelha aumenta a transpiração, o que promove a absorção do dióxido de carbono e o movimento da água por todo o corpo da planta.
Plantas e animais respondem à relação entre a duração dos períodos de luz e escuridão durante um dia ou estação. Este fenômeno é chamado de fotoperiodismo. O fotoperiodismo regula os ritmos de vida diários e sazonais dos organismos, sendo também um fator climático que determina os ciclos de vida de muitas espécies. Nas plantas, o fotoperiodismo se manifesta na sincronização do período de floração e amadurecimento dos frutos com o período de fotossíntese mais ativa; nos animais - na coincidência da época de reprodução com a abundância de alimentos, nas migrações das aves, na mudança de pelagem dos mamíferos, na hibernação, nas mudanças de comportamento, etc.

Questão 5. Como os poluentes afetam os organismos?
Como resultado da actividade económica humana, o ambiente está poluído por subprodutos da produção. Tais poluentes incluem: sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, sais de metais pesados ​​(cobre, chumbo, zinco, etc.), radionuclídeos, subprodutos de refino de petróleo, etc. Principalmente em áreas com indústria desenvolvida, essas substâncias podem causar a morte de organismos e estimular o desenvolvimento do processo de mutação, o que pode levar a um desastre ambiental. Substâncias nocivas encontradas em corpos d'água, no solo e na atmosfera têm impacto negativo nas plantas, animais e seres humanos.
Muitos poluentes atuam como venenos, causando a extinção de espécies inteiras de plantas ou animais. Outros podem ser transmitidos através das cadeias alimentares, acumular-se nos corpos dos organismos e causar mutações genéticas, cuja importância só poderá ser avaliada no futuro. A vida humana também se torna impossível em condições de poluição ambiental, pois ocorrem inúmeras intoxicações diretas com venenos, e também são observados efeitos colaterais de um ambiente poluído (aumento de doenças infecciosas, câncer e doenças de diversos sistemas orgânicos). Via de regra, a poluição ambiental leva à diminuição da diversidade de espécies e à perturbação da estabilidade das biocenoses.