電気と照明 環境要因は生物にどのような影響を与えるのでしょうか? エコロジーの基礎

環境要因は生物にどのような影響を与えるのでしょうか? エコロジーの基礎

1. 非生物的要因。 このカテゴリの要因には、すべての物理的および 化学的特性環境。 これらは、光と温度、湿度と圧力、水、大気、土壌の化学的性質、レリーフの性質と岩石の組成、風の状態です。 最も強力な要因グループは次のように統合されます。 気候的な要因。 それらは大陸の緯度と位置によって異なります。 二次的な要因がたくさんあります。 緯度は温度と日長に最も大きな影響を与えます。 大陸の位置が気候の乾燥または湿気の原因です。 大陸内部は周縁部に比べて乾燥しており、大陸の動植物の分化に大きな影響を与えています。 風況は、気候要因の構成要素の一つとして、植物の生命体の形成において極めて重要な役割を果たします。

地球規模の気候は、地球の機能と機能を決定する地球の気候です。 生物圏の生物多様性。 地域気候とは、大陸と海洋、およびそれらの大きな地形の細分化の気候です。 地域の風土 - 部下の風土景観・地域社会地理構造:ウラジオストクの気候、パルチザンスカヤ川流域の気候。 微気候(石の下、石の外、木立、空き地)。

最も重要な気候要因は、光、温度、湿度です。

ライト地球上で最も重要なエネルギー源です。 動物にとって光の重要性が温度や湿度よりも劣る場合、光合成を行う植物にとっては光が最も重要です。

主な光源は太陽です。 環境要因としての放射エネルギーの主な特性は、波長によって決まります。 放射線の中には、 可視光、紫外線および赤外線、電波、透過放射線。

オレンジ、赤、青紫、紫外線は植物にとって重要です。 黄緑色の光線は植物によって反射されるか、少量吸収されます。 反射された光線は植物に緑色を与えます。 紫外線は生体に化学的影響を及ぼし(生化学反応の速度と方向を変える)、赤外線は熱的影響を及ぼします。

多くの植物は光に対して屈光性反応を持っています。 屈性– これは植物の動きの方向と向きです。たとえば、ヒマワリは太陽を「追いかけます」。

光線の質だけでなく、 非常に重要植物に当たる光の量も関係します。 照明の強さは、その地域の地理的緯度、季節、時刻、大気の曇りや局所的な粉塵の多さによって異なります。 熱エネルギーの緯度依存性は、光が気候要因の 1 つであることを示しています。

多くの植物の寿命は光周期に依存します。 昼が夜に変わり、植物はクロロフィルの合成を停止します。 極日は極夜に変わり、植物や多くの動物は活発な活動を停止し、凍ってしまいます(冬眠)。

光に関して、植物は光を好む植物、日陰を好む植物、耐陰性のある植物の 3 つのグループに分類されます。 好光性十分な照明があった場合にのみ正常に発達しますが、わずかな暗ささえも許容しません。 日陰を愛する日陰の場所でのみ発生し、明るい環境では決して発生しません。 耐陰性植物は、光要因に関して生態学的振幅が広いという特徴があります。

温度最も重要な気候要因の 1 つです。 代謝、光合成、その他の生化学的および生理学的プロセスのレベルと強度はそれに依存します。

地球上の生命は幅広い温度範囲で存在します。 生命にとって最も許容できる温度範囲は 0 ℃ ~ 50 ℃ です。ほとんどの生物にとって、これらは致死温度です。 例外: 季節の変化がある北方の動物の多くは冬に耐えることができます。 氷点下。 植物は、活発な活動が停止する氷点下の冬の気温に耐えることができます。 実験条件下では、植物の一部の種子、胞子、花粉、線虫、ワムシ、原生動物の嚢胞は、-190 ℃、さらには -273 ℃の温度に耐えることができました。しかし、それでも、ほとんどの生き物は 0 ~ 273 ℃の温度で生存することができます。 50℃。これは、タンパク質の特性および酵素活性を決定する。 不利な気温に耐えるための適応の 1 つは、 嫌悪感– 体の重要なプロセスの停止。

逆に、暑い国では、かなり高い気温が普通です。 70 ℃を超える温度の熱源に生息できる微生物が多数知られています。一部の細菌の胞子は、160 ~ 180 ℃ までの短期間の加熱に耐えることができます。

恒温生物と恒温生物– その機能がそれぞれ広い温度勾配と狭い温度勾配に関連している生物。 深海環境 (0°) は最も安定した環境です。

生物地理的ゾーニング(北極、北方、亜熱帯、熱帯)は、生物群集と生態系の構成を主に決定します。 緯度要因に基づく気候分布の類似物は、山岳地帯です。

動物の体温と周囲温度の関係に基づいて、生物は次のように分類されます。

変温性生物は温度が変化する冷水です。 体温は周囲温度に近づきます。

恒温性の温血生物内部温度は比較的一定です。 これらの生物は、 大きな利点環境を利用する上で。

温度要因に関連して、種は次の生態学的グループに分類されます。

寒さを好む種は、 凍結ファイルそして 凍結植物.

高温の領域で最適な活性を持つ種が属します 好熱菌そして 好熱菌.

湿度。 生物におけるすべての生化学的プロセスは水生環境で発生します。 水は体全体の細胞の構造的完全性を維持するために必要です。 それは光合成の一次生成物の形成プロセスに直接関与しています。

湿度は量で決まる 大気中の降水量。 降水量の分布は、地理的な緯度、大きな水域の近さ、および地形によって異なります。 降水量は年間を通して不均一に分布しています。 さらに、降水の性質を考慮する必要があります。 夏の霧雨は雨よりも土壌に潤いを与え、土壌に浸透する時間がない水の流れを運びます。

利用可能な水分が異なる地域に生息する植物は、水分の不足または過剰に対してそれぞれ異なる適応をします。 乾燥地域における植物体内の水分バランスの調節は、強力な根系の発達と根細胞の吸引力、および蒸発面積の減少によって行われます。 多くの植物は、乾燥期に葉を落とし、場合によっては葉の部分的または完全な減少が起こることもあります。 乾燥した気候に対する独特の適応は、いくつかの植物の発達のリズムです。 したがって、エフェメラルは、春の湿気を利用して、非常に短期間(15〜20日)で発芽し、葉を展開し、花を咲かせ、果物や種子を形成し、干ばつが始まると枯れます。 多くの植物は、葉、茎、根などの栄養器官に水分を蓄積する能力もあり、乾燥に耐えるのに役立ちます。.

湿度に関連して、植物の次の生態学的グループが区別されます。 水生植物、 または 水生物、水を生活環境とする植物です。

湿生植物- 空気が水蒸気で飽和し、土壌に液滴状の水分が多く含まれる場所に生息する植物 - 浸水した牧草地、湿地、湿った場所 日陰の場所森の中、川や湖のほとりで。 湿生植物は、多くの場合葉の両側にある気孔により、大量の水分を蒸発させます。 根はまばらに枝分かれしており、葉は大きいです。

中生植物– 適度に湿った生息地の植物。 これらには以下が含まれます 草原の草、 全て 落葉樹、多くの畑作物、野菜、果物、果実。 彼らはよく発達した根系、片側に気孔のある大きな葉を持っています。

乾生植物- 乾燥した気候の場所での生活に適応した植物。 草原、砂漠、半砂漠でよく見られます。 乾生植物は、多肉植物と硬植物の 2 つのグループに分けられます。

多肉植物(緯度から。 多肉植物- ジューシー、脂肪、厚い) - これは 多年草水分を蓄えたジューシーな多肉質の茎や葉を持つ。

硬化植物(ギリシャ語より スクレロス– 硬く、乾燥しています) – これらはフェスク、フェザーグラス、サクソール、その他の植物です。 葉や茎には水分が含まれておらず、機械組織が多いためかなり乾燥しているように見え、葉は硬くて丈夫です。

植物の分布には他の要因も重要である可能性があります。 土壌の性質と性質。 したがって、環境要因を決定するのが土壌中の塩分である植物もあります。 これ 塩生植物。 特別なグループは石灰質土壌の愛好家で構成されています - カルシフィル。 同じ「土壌関連」種は、重金属を含む土壌に生息する植物です。

生物の生命と分布に影響を与える環境要因には、空気の組成と動き、レリーフの性質、その他多くの要因も含まれます。

種内選択の基礎は種内の闘争です。 チャールズ・ダーウィンが信じたように、成体に達するよりも多くの若い生物が生まれるのはそのためです。 同時に、成熟するまで生き残る生物の数よりも生まれる生物の数の方が優勢であるため、発生の初期段階での高い死亡率が補われます。 したがって、SA が指摘したように、 セベルツォフ氏によれば、繁殖力の大きさは種の存続に関係しているという。

したがって、種内の関係は、種の繁殖と分散を目的としています。

動植物の世界には、個体間の接触を促進したり、逆に衝突を防止したりする装置が数多く存在します。 このような種内での相互適応は S.A. と呼ばれた。 セベルツォフ 合同 。 したがって、相互適応の結果として、個体は、雌雄の出会い、交配の成功、生殖および子孫の育成を確実にする特徴的な形態、生態、および行動を有する。 5 つの合同グループが確立されています。

– 胚または幼虫と親個体(有袋類)。

– 異なる性別の個人(男性と女性の生殖器)。

– 同性の個人、主に男性(メスをめぐる戦いに使用されるオスの角と歯)。

– 群れの生活様式に関連した同世代の兄弟姉妹(逃げるときに方向を認識しやすい場所)。

– コロニー昆虫の多形個体(特定の機能を実行する個体の特殊化)。

種の完全性は、繁殖個体群の統一性、その均質性にも表れます。 化学組成そして影響力の統一 環境.

共食い– この種の種内関係は、猛禽類や動物の親子では珍しいことではありません。 最も弱い者は通常、より強い者によって滅ぼされ、時には両親によって滅ぼされます。

自己排出 植物の個体群。 種内競争は、植物集団内のバイオマスの成長と分布に影響を与えます。 個人が成長するにつれて、そのサイズも大きくなり、ニーズも増大し、その結果、個人間の競争が激化し、死に至ることになります。 生き残った個体の数とその増加率は人口密度に依存します。 成長する個体の密度が徐々に減少することを自己間引きと呼びます。

同様の現象が森林プランテーションでも観察されます。

異種間の関係。 最も重要で頻繁に発生する種間関係の形式とタイプは次のように呼ばれます。

競争。 このタイプの関係が決定します ガウゼの法則。 この規則によれば、2 つの種が同時に同じ生態的地位を占めることはできないため、必然的に互いに置き換えられます。 たとえば、カバノキの代わりにスプルースが使用されます。

アレロパシー- これは、揮発性物質の放出を介して、ある植物が他の植物に及ぼす化学的影響です。 アレロパシー作用の媒介者は活性物質です - コリン。 これらの物質の影響により、土壌が汚染され、多くの生理学的プロセスの性質が変化する可能性があり、同時に植物は化学信号を通じてお互いを認識します。

相互主義– それぞれの種が他の種との関係から恩恵を受ける、種間の極端な程度の関係。 たとえば、植物や窒素固定細菌。 キャップキノコと木の根。

共利主義– パートナーの一方(共生)が、外部環境との接触を調整するために他方(所有者)を利用する共生の一形態ですが、パートナーとは密接な関係にはなりません。 共生主義はサンゴ礁の生態系で広く発達しています - これは住居、保護(イソギンチャクの触手が魚を保護します)、他の生物の体内またはその表面(着生植物)に住んでいます。

捕食- これは動物(植物はあまり多くありません)が食物を得る方法であり、他の動物を捕まえて殺して食べるものです。 捕食はほぼすべての種類の動物で起こります。 進化の過程で、捕食者は獲物を感知して認識するための神経系と感覚器官をよく発達させ、獲物を捕まえ、殺し、食べ、消化する手段(猫の格納式の鋭い爪、多くのクモ類の毒腺、動物の刺細胞)を獲得しました。イソギンチャク、タンパク質を分解する酵素など)。 捕食者と被食者の進化は並行して起こります。 このプロセス中に、捕食者は攻撃方法を改良し、被害者は防御方法を改良します。

環境要因生物に影響を与える環境条件の複合体です。 区別する 無生物の要素— 非生物的(気候、地形、地形、水路、化学、発熱)、 野生動物の要因— 生物的要因(植物起源および動物起源)および人為的要因(人間の活動の影響)。 制限要因には、生物の成長と発達を制限するあらゆる要因が含まれます。 生物がその環境に適応することを適応といいます。 環境条件への適応性を反映した生物の外観を生命体と呼びます。

環境環境要因の概念とその分類

生物に影響を与え、適応反応(適応)で反応する環境の個々の要素は、環境要因または環境要因と呼ばれます。 言い換えれば、生物の生活に影響を与える環境条件の複合体は、 環境環境要因。

すべての環境要因は次のグループに分類されます。

1. 生物に直接的または間接的に影響を与える無生物の成分および現象が含まれます。 多くの非生物的要因の中で、主な役割は次のとおりです。

  • 気候的な(日射、光と光の状況、温度、湿度、降水量、風、気圧など);
  • 教育的な(土壌の機械的構造と化学組成、水分容量、土壌の水、空気、温度条件、酸性度、湿度、ガス組成、地下水位など)。
  • 地形学的(起伏、斜面の露出、斜面の急勾配、高低差、海抜高度);
  • 水路図(水の透明度、流動性、流量、温度、酸性度、ガス組成、鉱物・有機物の含有量など)
  • 化学薬品(大気のガス組成、水の塩組成);
  • 発熱性の(火にさらされる)。

2. - 生物間の関係の全体像、および生息地に対するそれらの相互影響。 生物的要因の影響は、直接的なものだけでなく、非生物的要因の調整(たとえば、土壌組成の変化、森林樹冠下の微気候など)として間接的に表れることもあります。 生物的要因には次のようなものがあります。

  • 植物性の(植物相互および環境に対する植物の影響)。
  • 動物由来の(動物同士や環境への影響)。

3. 環境や生物に対する人間の(直接的)または人間の活動(間接的)の強い影響を反映しています。 そのような要因には、他の種の生息地として自然に変化をもたらし、それらの生活に直接影響を与えるあらゆる形態の人間の活動と人間社会が含まれます。 すべての生物は、無生物の自然、人間を含む他の種の生物の影響を受け、さらにこれらの構成要素のそれぞれに影響を与えます。

自然界における人為的要因の影響は、意識的、偶発的、または無意識のいずれかになります。 人間は、未開の土地や休閑地を耕して農地を作り、生産性が高く病気に強い品種を繁殖させ、ある種を広め、他の種を破壊します。 これらの影響(意識的)は、多くの場合、 ネガティブな性格たとえば、多くの動物、植物、微生物の無思慮な移住、多くの種の略奪的破壊、環境汚染などです。

生物環境要因は、同じコミュニティに属する生物間の関係を通じて現れます。 自然界では、多くの種が密接に関係しており、環境の構成要素としての相互の関係は非常に複雑になる場合があります。 コミュニティと周囲の無機環境とのつながりは、常に双方向的で相互的です。 このように、森林の性質は対応する土壌の種類に依存しますが、土壌自体は主に森林の影響下で形成されます。 同様に、森林内の温度、湿度、光は植生によって決まりますが、一般的な気候条件は森林に生息する生物群集に影響を与えます。

環境要因が身体に及ぼす影響

環境の影響は、と呼ばれる環境要因を通じて生物によって認識されます。 環境。なお、環境要因とは、 環境の変化する要素にすぎない、生物が再び変化するときに、進化の過程で遺伝的に固定された適応的な生態学的および生理学的反応を引き起こします。 それらは非生物的、生物的、人為的ものに分けられます(図1)。

彼らは、動植物の生命と分布に影響を与える無機環境における一連の要因全体に名前を付けています。 その中には、物理​​的、化学的、教育的ものがあります。

物理的要因 -物理的状態または現象 (機械的、波動など) をソースとするもの。 たとえば、温度。

化学的要因- 環境の化学組成に由来するもの。 たとえば、水の塩分濃度、酸素濃度などです。

エダフィック(または土壌)因子土壌や岩石の一連の化学的、物理的、機械的特性であり、それらが生息する生物と植物の根系の両方に影響を与えます。 たとえば、栄養素、湿度、土壌構造、腐植質含有量などの影響です。 植物の成長と発達について。

米。 1. 生息地(環境)が身体に及ぼす影響のスキーム

— 自然環境(および水圏、土壌侵食、森林破壊など)に影響を与える人間活動の要因。

環境要因を制限する(制限する)これらは、必要量(最適な含有量)に比べて栄養素が不足または過剰なために、生物の発育を制限する要因です。

したがって、異なる温度で植物を栽培する場合、最大の成長が起こる点は次のとおりです。 最適。成長が可能な最低温度から最高温度までの温度範囲全体を、 安定性の範囲(耐久性)、または 許容範囲。それを制限するポイント、つまり 寿命に適した最高温度と最低温度は安定性の限界です。 最適ゾーンと安定限界の間で、後者に近づくにつれて、プラントは増大するストレスを経験します。 私たちが話しているのは ストレスゾーンや抑圧ゾーンについて、安定範囲内にあります(図2)。 最適な状態からさらにスケールを下げたり上げたりすると、ストレスが増加するだけでなく、体の抵抗力の限界に達すると死に至ります。

米。 2. 環境要因の作用のその強さへの依存性

したがって、植物や動物のそれぞれの種には、それぞれの環境要因に応じて、最適なストレスゾーンと安定性 (または耐久性) の限界が存在します。 要因が耐久の限界に近づくと、通常、生物は短期間しか存在できなくなります。 より狭い範囲の条件では、個体の長期的な生存と成長が可能です。 さらに狭い範囲では生殖が行われ、種は無限に存在することができます。 通常、抵抗範囲の中央のどこかに、生命、成長、生殖にとって最も好ましい条件があります。 これらの条件は最適と呼ばれ、特定の種の個体が最も適合する状態です。 離れる 最大の数子孫。 実際には、そのような状態を特定することは困難であるため、通常、最適値は個々のバイタルサイン (成長率、生存率など) によって決定されます。

適応身体を環境条件に適応させることにあります。

適応する能力は、生命一般の主要な特性の 1 つであり、その存在の可能性、つまり生物の生存と繁殖の可能性を保証します。 適応は、細胞の生化学や個々の生物の行動から群集や生態系の構造や機能に至るまで、さまざまなレベルで現れます。 さまざまな条件下での存在に対する生物の適応はすべて、歴史的に発展してきました。 その結果、各地理的ゾーンに特有の動植物のグループが形成されました。

適応される可能性があるのは、 形態学的、新しい種が形成されるまで生物の構造が変化するとき、そして 生理学的、体の機能に変化が起こったとき。 形態学的適応と密接に関係しているのは、動物の適応色、つまり光に応じて色を変える能力です(ヒラメ、カメレオンなど)。

生理学的適応の広く知られている例は、動物の冬眠、鳥の季節的な渡りです。

生物にとって非常に重要なことは、 行動の適応。たとえば、本能的な行動は昆虫や下等脊椎動物(魚類、両生類、爬虫類、鳥類など)の行動を決定します。この行動は遺伝的にプログラムされ、受け継がれます(生得的行動)。 これには、鳥の巣を作る方法、交尾、子孫を育てる方法などが含まれます。

個人が生涯を通じて受け取る後天的な命令もあります。 教育(または 学ぶ) - 幹線道路獲得された行動が世代から世代へと伝達されること。

個人が環境の予期せぬ変化に耐えるために自分の認知能力を管理する能力は、 知能。行動における学習と知性の役割は、神経系の改善、つまり大脳皮質の増加に伴って増大します。 人間にとって、これは進化の決定的なメカニズムです。 種が特定の範囲の環境要因に適応する能力は、次の概念によって示されます。 種の生態学的神秘。

環境要因が身体に及ぼす複合的な影響

環境要因は通常、一度に 1 つずつではなく、複雑に作用します。 ある要因の影響は、他の要因の影響の強さに依存します。 さまざまな要因の組み合わせが大きな影響を及ぼします 最適な条件生物の寿命 (図 2 を参照)。 ある要素の作用が別の要素の作用を置き換えることはありません。 しかし、環境の複雑な影響により、さまざまな要因の影響による結果の類似性として現れる「代替効果」が観察されることがよくあります。 したがって、光を過剰な熱や大量の二酸化炭素で置き換えることはできませんが、温度変化に影響を与えることによって、たとえば植物の光合成を停止させることは可能です。

環境の複雑な影響において、さまざまな要因が生物に与える影響は不均等です。 それらはメイン、付随、サブに分類できます。 同じ場所に生息している生物であっても、その要因は生物ごとに異なります。 その主な要因として、 さまざまな段階生物の一生の中で、最初に環境の 1 つまたは別の要素が現れることがあります。 たとえば、穀物などの多くの栽培植物の一生において、発芽期の主要因は温度、出穂期と開花期の主要因は土壌水分、成熟期の主要因は栄養素の量と空気湿度です。 主要な要因の役割は、一年のさまざまな時期に変化する可能性があります。

同じ種であっても、物理的および地理的条件が異なると、主要な要因は異なる可能性があります。

主要要因の概念を の概念と混同しないでください。 定性的または定量的なレベル(欠乏または過剰)が特定の生物の耐久限界に近いことが判明する因子。 制限と呼ばれます。制限要因の影響は、他の環境要因が有利な場合、または最適な場合にも現れます。 主要な環境要因と二次的な環境要因の両方が制限要因として機能する可能性があります。

制限因子の概念は、1840 年に化学者 10. リービッヒによって導入されました。 土壌中のさまざまな化学元素の含有量が植物の成長に及ぼす影響を研究し、彼は「最小限に含まれる物質が収量を制御し、後者のサイズと経時的な安定性を決定する」という原則を定式化しました。 この原理はリービッヒの最小法則として知られています。

リービッヒが指摘したように、制限要因は欠乏だけでなく、熱、光、水などの要因の過剰であることもあります。 前述したように、生物は生態学的最小値と最大値によって特徴付けられます。 これら 2 つの値の間の範囲は、通常、安定性の限界、または許容範囲と呼ばれます。

一般的な見解身体に対する環境要因の影響の複雑さ全体は、V. シェルフォードの寛容の法則に反映されています。繁栄の欠如または不可能は、多くの要因のいずれかの欠乏、または逆に過剰によって決まります。これは、特定の生物が許容できる限界に近い可能性があります (1913)。 これら 2 つの制限は許容範囲と呼ばれます。

「寛容の生態学」については数多くの研究が行われ、多くの動植物の生存限界が明らかになってきました。 その一例が大気汚染物質の人体への影響です(図3)。

米。 3. 大気汚染物質の人体への影響。 Max - 最大の生命活動。 追加 - 許容される生命活動。 Opt は、有害物質の最適な (生命活動に影響を与えない) 濃度です。 MPC は、生命活動に大きな変化を与えない物質の最大許容濃度です。 年 - 致死濃度

図中の影響因子(有害物質)の濃度は、 5.2 は記号 C で示されます。C = C 年の濃度値では人は死にますが、C = C MPC の著しく低い値では身体に不可逆的な変化が起こります。 したがって、許容範囲は値 C max = Climit によって正確に制限されます。 したがって、Cmax は各汚染物質または有害な化合物ごとに実験的に決定する必要があり、特定の生息地 (生活環境) ではその Cmax を超えてはなりません。

環境を守る上で大切なのは、 身体抵抗の上限有害物質に。

したがって、汚染物質の実際の濃度 Cactual は、C 最大許容濃度を超えてはなりません (C fat ≤ C 最大許容値 = C lim)。

制限要因 (Clim) の概念の価値は、生態学者に次のようなことを与えることです。 出発点複雑な状況を調査するとき。 生物が比較的一定の因子に対する広範囲の耐性を特徴としており、それが環境中に適度な量で存在する場合、そのような因子が制限的である可能性は低いです。 逆に、特定の生物が何らかの変動因子に対して狭い範囲の耐性を持っていることがわかっている場合、この因子は制限的である可能性があるため、慎重に研究する価値があります。

環境知識の歴史は何世紀にも遡ります。 すでに原始的な人々は、植物や動物、その生き方、お互いや環境との関係について、一定の知識を持っている必要がありました。 全体的な開発の一環として 自然科学現在では環境科学の分野に属する知識の蓄積もありました。 エコロジーは 19 世紀に独立した学問として登場しました。

エコロジーという用語(ギリシャ語のエコ - 家、ロゴス - 教育に由来)は、ドイツの生物学者エルネスト ヘッケルによって科学に導入されました。

1866 年、著書「生物の一般形態学」の中で、彼は次のように書いています。そして、無機的であり、そして何よりも、直接的または間接的に接触する動物や植物との友好的または敵対的な関係。」 この定義では、生態学が生物学として分類されます。 20世紀初頭。 形成 体系的なアプローチそして、一般生態学を含む自然循環と人道循環の両方の多くの科学分野を含む広大な知識分野である生物圏の学説の発展は、生態学における生態系の見方の普及につながりました。 生態学の主な研究対象は生態系です。

生態系は、物質、エネルギー、情報の交換を通じて相互に、またその環境と相互作用し、この単一システムが長期間にわたって安定した状態を保つようにする生物の集合体です。

人間が環境に及ぼす影響はますます増大しており、環境知識の境界を再び拡大することが必要になっています。 20世紀後半。 科学技術の進歩は、世界的な地位を占める多くの問題を伴うものであり、生態学の分野では、自然システムと人工システムの比較分析と、それらの調和のとれた共存と発展の方法の探求が問題となっています。明らかに現れた。

これに伴い、環境科学の構造も分化し、複雑化した。 現在では、生物生態学、地質生態学、人間生態学、応用生態学という 4 つの主要な分野にさらに分割されて表すことができます。

したがって、生態学は、さまざまな順序の生態系の機能の一般法則に関する科学、人間と自然の関係に関する一連の科学的かつ実践的な問題であると定義できます。

2. 環境要因とその分類、生物への影響の種類

自然界のあらゆる生物は、さまざまな環境要素の影響を経験します。 生物に影響を与える環境の特性または構成要素は、環境要因と呼ばれます。

環境要因の分類。 環境要因(生態要因)は多様であり、性質や具体的な作用も異なります。 次のグループの環境要因が区別されます。

1. 非生物的 (無生物の要素):

a) 気候 - 照明条件、温度条件など。

b) edaphic (ローカル) - 水の供給、土壌の種類、地形。

c) 地形 - 空気(風)と水の流れ。

2. 生物的要因は、生物が相互に影響を与えるあらゆる形態です。

植物 植物。 植物、動物。 植物キノコ。 植物、微生物。 動物 動物。 動物のキノコ。 動物、微生物。 キノコ、キノコ。 真菌微生物。 微生物 微生物。

3. 人為的要因とは、他の種の生息地の変化を引き起こしたり、他の種の生活に直接影響を与えたりする人間社会のあらゆる形態の活動です。 このグループの環境要因の影響は年々急速に増大しています。

生物に対する環境要因の影響の種類。 環境要因は生物にさまざまな影響を与えます。 それらは次のとおりです。

適応的な生理学的および生化学的変化の出現に寄与する刺激(冬眠、光周期)。

与えられた条件下での存在が不可能であるために生物の地理的分布を変えるリミッター。

生物の形態学的および解剖学的変化を引き起こす修飾因子。

他の環境要因の変化を示す信号。

環境要因の一般的な作用パターン:

環境要因は非常に多様であるため、その影響を経験したさまざまな種類の生物はそれぞれ異なる反応をしますが、環境要因の作用に関する多くの一般的な法則 (パターン) を特定することは可能です。 それらのいくつかを見てみましょう。

1. 最適の法則

2. 種の生態学的個性の法則

3. 制限(制限)要因の法則

4. 曖昧な行動の法則

3. 生物に対する環境要因の作用パターン

1) 最適なルール。 生態系、生物、またはその特定の段階の場合

開発には、係数の最も有利な値の範囲があります。 どこ

要因は有利です。人口密度は最大です。 2) 寛容性。

これらの特性は、生物が生息する環境に依存します。 もし彼女が

それなりに安定している

あなたの場合、生物が生き残る可能性が高くなります。

3) 因子の相互作用の法則。 いくつかの要因が、または

他の要因の影響を軽減します。

4) 制限因子の法則。 不足している要素や、

過剰になると生物に悪影響を及ぼし、症状の発現の可能性が制限されます。 強さ

他の要因の作用。 5) 光周期性。 光周性下

日の長さに対する体の反応を理解します。 光の変化に対する反応。

6) 自然現象のリズムへの適応。 日常生活への適応と、

季節のリズム、潮汐現象、太陽活動のリズム、

月の満ち欠けや、厳密な頻度で繰り返されるその他の現象。

えっ。 価数(可塑性) - 組織化する能力。 深さに適応します。 環境要因 環境。

環境要因が生物に及ぼす作用のパターン。

環境要因とその分類。 すべての生物は潜在的に無限の繁殖と分散が可能です。愛着のあるライフスタイルを送っている種であっても、積極的または受動的な分散が可能な少なくとも 1 つの発達段階があります。 しかし同時に、生息する生物の種組成も異なります。 気候帯、混合しません。それぞれが、動物、植物、菌類の特定の種のセットを持っています。 これは、特定の地理的障壁(海、山脈、砂漠など)、気候要因(温度、湿度など)、および個々の種間の関係による生物の過剰な繁殖と分散の制限によって説明されます。

作用の性質と特性に応じて、環境要因は非生物的、生物的、および人為的(人為的)に分類されます。

非生物的要因とは、個々の生物とその集団(温度、光、湿度、空気のガス組成、圧力、水の塩分組成など)に直接的または間接的に影響を与える無生物の自然の構成要素および特性です。

環境要因の別のグループには、人間自身を含むさまざまな種の生物の生息地の状態を変えるさまざまな形態の人間の経済活動が含まれます (人為的要因)。 人間が生物種として存在してから比較的短期間の間に、その活動は地球の外観を根本的に変え、自然に対するこの影響は年々増大しています。 いくつかの環境要因の作用の強さは、生物圏の発展の歴史の長い期間にわたって比較的安定した状態を保つことができます (たとえば、太陽放射、重力、海水の塩分組成、大気のガス組成など)。 それらのほとんどは、強度 (温度、湿度など) が変化します。 各環境要因の変動の程度は、生物の生息地の特性によって異なります。 例えば、地表面の温度は季節や日、天候などによって大きく異なりますが、深さ数メートル以上の貯水池では温度差がほとんどありません。

環境要因の変化には次のようなものがあります。

時刻、一年の時間、地球に対する月の位置などに応じて周期的。

非周期的、たとえば、火山の噴火、地震、ハリケーンなど。

たとえば、陸地と世界の海洋の比率の再分配に伴う地球の気候の変化など、重要な歴史的期間にわたって指示されます。

それぞれの生物は、複合的な環境要因全体、つまり生息環境に常に適応し、その変化に応じて生命過程を調節しています。 生息地とは、特定の個体、集団、または生物のグループが生息する一連の条件です。

環境要因が生物に及ぼす影響のパターン。 環境要因は非常に多様で性質が異なるという事実にもかかわらず、環境要因が生物に及ぼす影響のいくつかのパターンや、これらの要因の作用に対する生物の反応が注目されています。 生物が環境条件に適応することを適応といいます。 それらは、分子から生物地殻変動まで、生物の組織のあらゆるレベルで生成されます。 適応は、環境要因の強さの変化に応じて、個々の種の歴史的発展の過程で変化するため、一定ではありません。 それぞれの種類の生物は、特別な方法で特定の生活条件に適応しています。つまり、適応において類似した 2 つの近似種は存在しません (生態学的個性の法則)。 このように、モグラ(食虫類)やデバネズミ(齧歯類)は土の中に存在するように適応している。 しかし、モグラは前肢の助けを借りて通路を掘り、デバネズミは切歯で穴を掘り、頭で土を投げます。

ある要因に対する生物の良好な適応は、他の要因への同じ適応を意味しません(適応の相対的独立性の法則)。 たとえば、有機物の少ない基質(岩など)に定着し、乾燥期間に耐えることができる地衣類は、大気汚染に非常に敏感です。

最適の法則もあります。つまり、各要素は一定の制限内でのみ身体にプラスの影響を及ぼします。 特定の種類の生物にとって有利な環境要因の影響の強さを最適ゾーンと呼びます。 特定の環境要因の作用の強さが最適なものから一方向または別の方向に逸脱するほど、生物に対するその抑制効果がより顕著になります(ペシマムゾーン)。 生物の生存が不可能となる環境要因の影響の強さを耐久限界の上限と下限(最大と最小の臨界点)といいます。 耐久限界間の距離によって、特定の要因に対する特定の種の生態学的価値が決まります。 したがって、環境価数は、特定の種の存在が可能である環境要因の影響の強さの範囲です。

特定の環境要因に対する特定の種の個体の広範な生態学的価値は、接頭辞「eur-」で示されます。 したがって、ホッキョクギツネは、重大な温度変動(80℃以内)に耐えることができるため、高体温動物として分類されます。 一部の無脊椎動物(海綿動物、蛇紋動物、棘皮動物)は深海生物に属しており、したがって、重大な圧力変動に耐えて、海岸地帯から深海まで定着します。 さまざまな環境要因の広範囲の変動に耐えることができる種は、ユーロバイオントニムと呼ばれます。狭い生態学的価値、つまり、特定の環境要因の大きな変化に耐えられないことは、接頭語「ステノテルミック」(たとえば、ステノテルミック)で示されます。 、ステノビオントニーなど)。

特定の要因に対する身体の持久力の最適値と限界は、他の要因の作用の強さに依存します。 たとえば、乾燥した風のない天候では、低温に耐えやすくなります。 したがって、環境要因に対する生物の耐久力の最適値と限界は、作用する他の要因の強さや組み合わせに応じて、ある方向に変化する可能性があります(環境要因の相互作用現象)。

しかし、重要な環境要因の相互補償には一定の限界があり、他の要因で置き換えることはできません。少なくとも 1 つの要因の作用の強度が耐久限界を超えた場合、たとえ最適な強度であっても、種の存在は不可能になります。他人の行動。 したがって、水分が不足すると、最適な照明と大気中の CO2 濃度があっても光合成のプロセスが阻害されます。

作用の強さが持久力の限界を超える要因を制限といいます。 制限要因は、種の分布領域 (地域) を決定します。 たとえば、北への多くの動物種の拡散は熱と光の不足によって妨げられ、南へも同様の水分不足によって妨げられています。

したがって、特定の生息地における特定の種の存在と繁栄は、あらゆる範囲の環境要因との相互作用によって決まります。 それらのいずれかの作用が不十分または過剰であると、個々の種の繁栄と存在自体が不可能になります。

環境要因とは、生物とその集団に影響を与える環境のあらゆる要素です。 それらは、非生物的(無生物の自然の構成要素)、生物的(生物間のさまざまな形態の相互作用)、および人為的(さまざまな形態)に分けられます。 経済活動人)。

生物が環境条件に適応することを適応といいます。

どのような環境要因も、生物に対するプラスの影響には一定の限度しかありません (最適の法則)。 生物の生存が不可能になる要因の作用の強さの限界を耐久の上限と下限といいます。

環境要因に対する生物の耐久力の最適値と限界は、他の環境要因の作用の強さや組み合わせに応じて一定の方向に変化します(環境要因の相互作用現象)。 しかし、それらの相互補償には限界があります。単一の重要な要素を他の要素で置き換えることはできません。 耐久力の限界を超える環境要因は制限と呼ばれ、特定の種の範囲を決定します。

生物の生態学的可塑性

生物の生態学的可塑性(生態価)は、環境要因の変化に対する種の適応性の度合いです。 これは、特定の種が通常の生命活動を維持できる環境要因の値の範囲によって表されます。 範囲が広いほど、環境可塑性は大きくなります。

因子が最適値からわずかにずれても存在できる種は高度に特殊化された種と呼ばれ、因子の大幅な変化に耐えることができる種は広範に適応した種と呼ばれます。

環境の可塑性は、単一の要因と関連して、または複合的な環境要因と関連して考慮することができます。 種が特定の要因の重大な変化に耐えられるかどうかは、「すべて」という接頭辞が付いた対応する用語によって示されます。

オイリサーミック(プラスチックから温度へ)

ユーリゴリン科(水の塩分濃度)

好光性(プラスチックから光へ)

ユーリギグリック (プラスチックから湿気)

ユーリオック(生息地へのプラスチック)

貪食(プラスチックから食品へ)。

この因子のわずかな変化に適応した種は、「ステノ」という接頭辞が付いた用語で指定されます。 これらの接頭辞は、相対的な耐性の程度を表すために使用されます (たとえば、恒温種では、生態学的最適温度と悲観値が近い)。

環境要因の複合体に関連して広範な生態学的可塑性を持つ種はユーリバイオントです。 個体適応性が低い種はステノビオントです。 ユーリバイオニズムとイセノバイオティズムは、生物の生存に対するさまざまなタイプの適応を特徴づけます。 ユーリバイオントが良好な条件で長期間発達すると、生態系の可塑性が失われ、ステノバイオントの形質が発達する可能性があります。 因子が大きく変動しながら存在する種は、生態学的可塑性を獲得し、ユーリバイオントになります。

例えば、水生環境にはその性質が比較的安定しており、個々の要因の変動の振幅が小さいため、ステノビオントがより多く存在します。 よりダイナミックな空地環境では、ユーリバイオントが優勢です。 恒温動物は冷血動物よりも生態学的に幅広い価値観を持っています。 若い生物も古い生物も、より均一な環境条件を必要とする傾向があります。

ユーリバイオントは広範囲に分布していますが、ステノバイオント症はその範囲を狭めています。 ただし、場合によっては、ステノビオントはその高い専門性により、広大な領土を所有しています。 たとえば、魚を食べる鳥のミサゴは典型的なステノファージですが、他の環境要因との関係ではユーリバイオントです。 必要な食べ物を求めて、鳥は長距離を飛ぶことができるため、かなりの範囲を占めます。

可塑性は、環境要因値の特定の範囲内で存在する生物の能力です。 可塑性は反応ノルムによって決まります。

個々の要因に関連する可塑性の程度に応じて、すべてのタイプは 3 つのグループに分類されます。

ステノトープは、狭い範囲の環境因子値に存在できる種です。 たとえば、湿った赤道森林のほとんどの植物。

ユーリトープは、さまざまな生息地に定着できる、広く柔軟な種であり、たとえば、すべての国際的な種です。

メソトープは、ステノトープとユーリトープの間の中間位置を占めます。

たとえば、種は、ある要因によっては狭窄性であり、別の要因によってはユーリトピックであり、その逆もあり得ることを覚えておく必要があります。 たとえば、人は気温に関してはユーリトープですが、その中の酸素含有量に関してはステノトープです。

環境要因の分類

生態学的環境要因。 非生物的要因

1. 環境要因- これは、個体の発達の少なくとも 1 つの段階で生物に直接的または間接的に影響を与える可能性のある環境の要素、または生物が適応反応で反応するあらゆる環境条件です。

一般に、要因は次のとおりです。 原動力身体に影響を及ぼすプロセスや状態。 環境は、まだ知られていないものも含め、非常に多様な環境要因によって特徴付けられます。 すべての生物は、その生涯を通じて、起源、質、量、曝露時間などが異なる多くの環境要因の影響下にあります。 政権。 したがって、環境とは実際には身体に影響を与える一連の環境要因のことです。

しかし、すでに述べたように、環境に定量的な特徴がない場合、個々の要因(湿度、温度、圧力、食物タンパク質、捕食者の数、空気中の化合物など)が特徴付けられることになります。つまり、時間と空間(力学)で測定し、何らかの標準と比較し、モデリング、予測(予測)を受け、最終的には特定の方向に変更することができます。 制御できるのはメジャーと数値を持つものだけです。

企業のエンジニア、経済学者、衛生医師、検察庁の捜査官にとって、「環境を保護する」という要求は意味をなさない。 そして、タスクまたは条件が定量的な形式、つまり任意の数量または不等式の形式で表現される場合 (例: C i< ПДК i или M i < ПДВ i то они вполне понятны и в практическом, и в юридическом отношении. Задача предприятия - не "охранять природу", а с помощью инженерных или организационных приемов выполнить названное условие, т. е. именно таким путем управлять качеством окружающей среды, чтобы она не представляла угрозы здоровью людей. Обеспечение выполнения этих условий - задача контролирующих служб, а при невыполнении их предприятие несет ответственность.

環境要因の分類

あらゆる集合のあらゆる分類は、その認識または分析の方法です。 物体や現象は次のように分類できます。 さまざまな兆候、割り当てられたタスクに基づいて。 環境要因の既存の多くの分類のうち、このコースの目的には次の分類を使用することをお勧めします (図 1)。

すべての環境要因は一般に 2 つの大きなカテゴリーに分類できます。1 つは無生物または不活性な自然の要因 (非生物的または非生物起源と呼ばれます)、もう 1 つは生きた自然の要因です。 生物的、 または 生物由来の。 しかし、その起源においては、両方のグループは次のようなものになる可能性があります 自然、 それで 人為的な、つまり人間の影響に関連しています。 時々彼らは区別します 人間的なそして 人為的な要因。 1 つ目には人間による自然への直接的な影響 (汚染、漁業、害虫駆除) のみが含まれ、2 つ目には主に環境の質の変化に関連する間接的な影響が含まれます。

米。 1. 環境要因の分類

人間は、その活動において、自然環境要因の体制を変えるだけでなく、例えば、農薬、肥料、医薬品、合成材料などの新しい化合物を合成することによって、新しい環境要因を作り出します。無生物の自然の要因の中には、次のものがあります。 物理的な(宇宙、気候、地形、土壌)および 化学薬品(空気、水、酸性度、土壌のその他の化学的性質の成分、工業由来の不純物)。 生物的要因としては、 動物由来の(動物の影響)、 植物性の(植物の影響)、 微量の(微生物の影響) 分類によっては、生物的要因には、物理​​的および化学的要因を含むすべての人為的要因が含まれます。

考慮されているもの以外にも、環境要因には別の分類があります。 要因が特定される 生物の数と密度に依存および依存しない。 たとえば、気候要因は動植物の数には依存しませんが、大量の病気が引き起こされます。 病原性微生物動物や植物の(流行)は確かにその数と関連しています。流行は、個体間で密接な接触があった場合、または一般に食物不足により衰弱した場合、ある個体から別の個体へ病原体が急速に伝播する可能性がある場合に発生します。そして病原菌に対する抵抗力。

大気候は動物の数には依存しませんが、微気候は動物の生命活動の結果として大きく変化する可能性があります。 たとえば、森に大量に生息する昆虫が木の針葉や葉の大部分を破壊すると、風の状態、照度、温度、食物の質と量がここで変化し、その後の木の状態に影響を与えます。ここに住んでいる同じ動物または他の動物の世代。 昆虫の大量繁殖は、昆虫の捕食者や食虫鳥を引き寄せます。 果物や種子の収穫は、ネズミに似た齧歯動物、リスとその捕食者、さらには種子を食べる多くの鳥類の個体数の変化に影響を与えます。

すべての要因は次のように分類できます。 規制する(マネージャー)と 調整可能な(制御されている) これも上記の例と関連付けると理解しやすいです。

環境要因の最初の分類は、A. S. Monchadsky によって提案されました。 彼は、特定の要因に対する生物のすべての適応反応は、その影響の恒常性の程度、言い換えれば、その周期性に関連しているという考えから発展しました。 特に彼は次のように強調しました。

1. 主要な周期的要因(地球の自転に関連する正確な周期性によって特徴付けられる要因、つまり、季節の変化、照度と温度の日次および季節的変化)。 これらの要因はもともと私たちの地球に固有のものであり、誕生したばかりの生命はすぐにそれらに適応する必要がありました。

2. 二次的な周期的要因 (それらは一次的な周期的要因から導出されます)。 これらには、すべての物理的なものと多くのものが含まれます 化学的要因例えば、湿度、温度、降水量、動植物の個体数動態、水中の溶存気体の含有量など。

3. 規則的な周期性 (周期性) によって特徴付けられない非周期的要因。 これらは、たとえば土壌やさまざまな種類の自然現象に関連する要因です。

もちろん、土壌本体とその下にある土壌だけが「非周期的」であり、温度、湿度、および土壌の他の多くの特性の動態も主要な周期的要因と関連しています。

人為的要因は間違いなく非周期的です。 このような非周期的要因としては、まず産業上の排出物や排出物に含まれる汚染物質が挙げられます。 進化の過程で、生物は自然の周期的および非周期的要因(冬眠、越冬など)、および水や空気、植物や動物の不純物の含有量の変化への適応を発達させることができます。原則として、対応する適応を獲得して遺伝的に固定することはできません。 確かに、一部の無脊椎動物、たとえばクモ科の植物を食べるダニは、閉鎖された地上条件で年間数十世代を繰り返しますが、 常時使用彼らに対して同じ殺虫剤を投与し、そのような耐性を受け継いだ個体を選択することによって毒耐性のある種族を形成する。

「要因」の概念は、要因には直接的(即時的)作用と間接的作用の両方があり得ることを考慮して、区別した方法でアプローチする必要があることを強調しなければなりません。 それらの違いは次のとおりです。 直接的な行動間接要因は定量化できますが、間接的要因は定量化できません。 たとえば、気候や救済は主に口頭で指定できますが、それらは湿度、日照時間、温度、土壌の物理化学的特性などの直接的な作用要因の体制を決定します。

生き物を取り巻く環境は多くの要素から構成されています。 それらはさまざまな形で生物の生活に影響を与えます。 後者はさまざまな環境要因に対して異なる反応を示します。 生物と相互作用する環境の個々の要素は環境要因と呼ばれます。 存在の条件は生命の全体である 必要な要素それがなければ生物は存在できない環境。 生物に関しては、それらは環境要因として機能します。

環境要因の分類。

すべての環境要因を受け入れる 分類する次の主要グループに(分布): 非生物的な、生物的なそして 人間的な。 V アバイオティック(非生物的) 要因とは、無生物の物理的および化学的要因です。 バイオティック、または 生物由来の、要因とは、生物同士および環境に対する生物の直接的または間接的な影響です。 人為的(人為的) 要因となる ここ数年重要性が非常に高いため、生物的要素の中でも独立した要素グループに割り当てられています。 これらは、人間とその経済活動が生物や環境に直接的または間接的に影響を与える要因です。

非生物的要因。

非生物的要因には、生きている有機体に作用する無生物の要素が含まれます。 非生物的要因の種類を表に示します。 1.2.2.

表1.2.2。 非生物的要因の主な種類

気候要因。

すべての非生物的要因は、地球の 3 つの地質学的殻の中で現れ、作用します。 大気、水圏そして リソスフェア。大気中、および大気圏と水圏または岩石圏との相互作用中に現れる(作用する)要因は、と呼ばれます。 気候的な。それらの発現は、地球の地質殻の物理的および化学的特性、そこに浸透して到達する太陽​​エネルギーの量と分布に依存します。

日射。

さまざまな環境要因の中で、日射量は最も重要です。 (日射)。素粒子(速度300~1500km/s)と電磁波(速度30万km/s)が連続的に流れ、地球に膨大なエネルギーを運びます。 太陽放射は地球上の生命の主な源です。 絶え間ない流れの下で 日射生命は地球上で生まれ、進化の過程で長い道のりを経て、太陽エネルギーに依存して存在し続けています。 環境要因としての太陽の放射エネルギーの主な特性は、波長によって決まります。 大気を通過して地球に到達する波は、0.3 ~ 10 ミクロンの範囲で測定されます。

生物への影響の性質に基づいて、この太陽放射のスペクトルは 3 つの部分に分けられます。 紫外線、可視光線そして 赤外線放射。

短波紫外線ほとんど完全に大気、つまりオゾンスクリーンに吸収されます。 微量の紫外線は地表にも浸透します。 それらの波長は 0.3 ~ 0.4 ミクロンの範囲にあります。 それらは太陽放射エネルギーの 7% を占めます。 短波光線は生体に悪影響を及ぼします。 それらは遺伝物質の変化、つまり突然変異を引き起こす可能性があります。 したがって、生物は進化の過程で、 長い間太陽放射の影響を受けるため、紫外線から身を守る装置が開発されています。 それらの多くは、外皮内に追加の量の黒い色素、つまり不要な光線の侵入を防ぐメラニンを生成します。 長時間屋外にいると日焼けしてしまうのはこのためです。 多くの工業地域では、いわゆる インダストリアルメラニズム- 動物の色が暗くなる。 しかし、これは紫外線の影響ではなく、煤や環境粉塵による汚染によって起こり、その要素は通常暗くなります。 このような暗い背景に対して、より暗い形態の生物が生き残ります(うまくカモフラージュされています)。

可視光 0.4~0.7μmの波長内に現れます。 太陽放射エネルギーの 48% を占めます。

それまた、生細胞とその機能全般に悪影響を及ぼします。原形質の粘度や細胞質の電荷の大きさを変化させ、膜の透過性を破壊し、細胞質の動きを変化させます。 光はタンパク質コロイドの状態と細胞内のエネルギープロセスの過程に影響を与えます。 しかし、それにもかかわらず、可視光は、これまでも、現在も、そしてこれからもすべての生き物にとって最も重要なエネルギー源の 1 つであり続けます。 そのエネルギーはプロセスに使用されます 光合成そして光合成の生成物に化学結合の形で蓄積され、その後食物として他のすべての生物に伝達されます。 一般に、生物圏のすべての生き物、さらには人間も太陽エネルギーと光合成に依存していると言えます。

動物にとっての光は、環境とその要素、視覚、空間内の視覚的な方向に関する情報を認識するために必要な条件です。 動物は、生活条件に応じて、さまざまな程度の照明に適応してきました。 昼行性の動物もあれば、夕暮れや夜に最も活動する動物もいます。 ほとんどの哺乳類と鳥類は薄明かりの生活を送り、色の識別が難しく、すべてを白黒で認識します(イヌ科、ネコ科、ハムスター、フクロウ、ヨタカなど)。 夕暮れ時や光の少ない環境で生活すると、目が肥大することがよくあります。 比較的大きな目は、夜行性の動物や完全な暗闇の中で生活し、他の生物(キツネザル、サル、フクロウ、深海魚など)の発光器官によって導かれる動物の特徴である光のごく一部を捉えることができます。 完全な暗闇の状況(洞窟内、巣穴の地下)で他に光源がない場合、そこに住んでいる動物は、原則として視覚器官を失います(ヨーロッパプロテウス、デバネズミなど)。

温度。

地球上の温度要因の発生源は、太陽放射と地熱過程です。 私たちの惑星の中心部は非常に高温であるという特徴がありますが、火山活動地帯や地熱水の放出(間欠泉、噴気孔)を除いて、地球の表面への影響はわずかです。 したがって、生物圏内の主な熱源は太陽放射、つまり赤外線であると考えられます。 地球の表面に到達した光線は、リソスフェアと水圏に吸収されます。 リソスフェアは固体であるため、より速く加熱され、同じくらい急速に冷却されます。 水圏はリソスフェアよりも熱容量が高く、ゆっくりと加熱し、ゆっくりと冷却するため、熱を長時間保持します。 対流圏の表層は、水圏やリソスフェアの表面からの熱の輻射によって加熱されます。 地球は太陽放射を吸収し、空気のない空間にエネルギーを放射します。 それでも、地球の大気は対流圏の表層に熱を保持するのに役立っています。 その特性により、大気は短波長の赤外線を透過し、加熱された地表から放出される長波長の赤外線を遮断します。 この大気現象には名前があります 温室効果。地球上で生命が可能になったのは彼のおかげです。 温室効果は、大気の表層(ほとんどの生物が集中している場所)の熱を保持するのに役立ち、昼夜の温度変動を滑らかにします。 たとえば、地球とほぼ同じ宇宙条件に位置し、大気のない月では、赤道付近での一日の温度変動は 160 °C から + 120 °C の範囲に現れます。

環境内で利用可能な温度範囲は数千度に達します (火山の熱いマグマと南極の最低温度)。 私たちに知られている生命が存在できる限界は非常に狭く、-200℃(液化ガス中での凍結)から+100℃(水の沸点)までの約300℃に相当します。 実際、ほとんどの種とその活動のほとんどは、さらに狭い温度範囲に限定されています。 地球上の活動的な生命の一般的な温度範囲は、次の温度値に制限されています(表 1.2.3)。

表1.2.3 地球上の生命の温度範囲

植物はさまざまな温度、さらには極端な温度にも適応します。 高温に耐えるものをこう呼びます。 熱を刺激する植物。 55〜65℃までの過熱に耐えることができます(一部のサボテン)。 高温条件で生育する種は、葉のサイズが大幅に短くなったり、トメントース(毛深い)や逆にワックス状のコーティングが発達したりするため、より容易にそれらに耐えることができます。植物は、植物を損傷することなく、長期間の暴露に耐えることができます。発達 低温(0℃から-10℃まで)と呼ばれます。 耐寒性。

温度は生物に影響を与える重要な環境要因ですが、その影響は他の非生物的要因との組み合わせに大きく依存します。

湿度。

湿度は重要な非生物的要因であり、大気または岩石圏における水または水蒸気の存在によって決まります。 水自体は生物の生命にとって必要な無機化合物です。

大気中の水は常に形で存在しています カップル。 空気の単位体積あたりの水の実際の質量は次のように呼ばれます。 絶対湿度、空気が含むことができる最大量に対する蒸気の割合は次のようになります。 相対湿度。温度は、空気が水蒸気を保持する能力に影響を与える主な要因です。 たとえば、温度 +27°C では、空気には温度 +16°C の 2 倍の水分が含まれる可能性があります。 だということだ 絶対湿度 27°C での湿度は 16°C の 2 倍ですが、どちらの場合も相対湿度は 100% になります。

生態学的要素としての水は、水なしでは代謝やそれに関連する他の多くのプロセスが行われないため、生物にとって非常に必要です。 生物の代謝プロセスは水の存在下(水溶液中)で行われます。 すべての生物は、 オープンシステムしたがって、常に水分の損失が発生し、その貯蔵量を補充する必要が常にあります。 植物や動物が正常に存在するためには、体内への水の流入と喪失の間で一定のバランスを維持する必要があります。 体から大量の水分が失われる (脱水)生命活動の低下につながり、その後死に至ります。 植物は降水量と空気湿度を通じて水分需要を満たし、動物も食物を通じて水分需要を満たします。 環境中の湿気の有無に対する生物の耐性は変化し、種の適応性に依存します。 これに関して、すべての陸生生物は 3 つのグループに分類されます。 好湿性(または湿気を好む)、 中温性(または適度に湿気を好む) 好熱性(またはドライ愛好家)。 植物と動物を分けて説明すると、このセクションは次のようになります。

1) 好湿性生物:

- 湿生植物(植物);

- 好湿性物質(動物);

2) 中温菌:

- 中生植物(植物);

- 中温菌(動物);

3) 好乾性生物:

- 乾生植物(植物);

- 好塩性または湿気恐怖症(動物)。

最も水分が必要な 好湿性の生物。植物の中では、空気湿度が高く、過度に湿った土壌に生息する植物 (湿生植物) が挙げられます。 中間ゾーンには次のものが含まれます。 草本植物、日陰のある森林(カタバミ、シダ、スミレ、ギャップグラスなど)や開けた場所(マリーゴールド、モウセンゴケなど)で育ちます。

好湿性動物(好湿性動物)には、水生環境または浸水地域と生態学的に関連する動物が含まれます。 環境中に常に大量の水分が存在する必要があります。 これらは熱帯雨林、湿地、湿った牧草地に生息する動物です。

中温菌適度な量の水分を必要とし、通常は適度に暖かい環境と良好なミネラル栄養が関係しています。 かもね 森林植物とオープンエリアの植物。 その中には、木(シナノキ、シラカバ)、低木(ハシバミ、クロウメモドキ)、さらにはハーブ(クローバー、チモシー、フェスク、スズラン、有蹄草など)もあります。 一般に、中生植物は植物の広範な生態学的グループです。 中温性動物へ (中温菌)温帯および亜寒帯、または特定の山岳地帯に生息する生物の大部分が属します。

好熱性微生物 -これは、蒸発を制限し、水の生産量を増やし、長期間の水供給が不足した場合に備えて水を蓄えるという手段を通じて、乾燥した生活条件に適応してきた、かなり多様な動植物の生態学的グループです。

乾燥した環境に生息する植物は、さまざまな方法でそれらに対処します。 湿気の不足に対処するための構造的配置を備えていないものもあります。 乾燥した条件下でそれらの存在が可能となるのは、重要な瞬間に種子(カゲロウ)または球根、根茎、塊茎(エフェメロイド)の形で休息状態にあり、非常に簡単かつ迅速に活動的な生活に切り替わるという事実によるものです。年間開発サイクルの短期間で完全に消失します。 エフェメリー主に砂漠、半砂漠、草原(カワゲラ、春のラグワート、カブなど)に分布しています。 エフェメロイド(ギリシャ語より 一時的なそして のように見えるように)- これらは多年生の草本で、主に春の植物(スゲ、穀物、チューリップなど)です。

干ばつ条件に耐えるように適応した非常にユニークなカテゴリーの植物は次のとおりです。 多肉植物そして 硬化菌。多肉植物(ギリシャ語から。 ジューシー)大量の水を蓄積し、徐々に浪費することができます。 たとえば、北米の砂漠に生息する一部のサボテンには、1000 ~ 3000 リットルの水を含むことができます。 水は葉(アロエ、セダム、リュウゼツラン、若い植物)または茎(サボテンおよびサボテンに似たトウワタ)に蓄積します。

動物は主に 3 つの方法で水を摂取します。直接飲むか外皮から吸収することによるもの、食物によるもの、代謝の結果としてのものです。

多くの種の動物は水をかなり大量に飲みます。 たとえば、中国の毛虫 樫の蚕最大500mlの水を飲むことができます。 特定の種の動物や鳥は定期的に水を摂取する必要があります。 そのため、彼らは特定の泉を選び、水飲み場として定期的に訪れます。 砂漠の鳥類は毎日オアシスに飛来し、そこで水を飲み、ヒナに水を届けます。

水を直接飲むことによって水を摂取しない動物種の中には、皮膚の表面全体から水を吸収することによって水を摂取することができるものもあります。 木の粉で湿った土壌に生息する昆虫や幼虫の外皮は水を透過します。 オーストラリアのモロクトカゲは、非常に吸湿性が高い皮膚から降水時の水分を吸収します。 多くの動物は、ジューシーな食べ物から水分を摂取しています。 このようなジューシーな食品には、草、ジューシーな果物、ベリー、球根、植物塊茎などがあります。 中央アジアの草原に生息する草原ガメは、水分の多い食べ物からのみ水を摂取します。 これらの地域では、野菜が植えられている場所やメロン畑で、カメがメロンやスイカ、キュウリを捕食することで大きな被害が発生しています。 一部の捕食動物は、獲物を食べることによって水を得る場合もあります。 これは、たとえばアフリカのフェネックギツネに典型的なものです。

乾燥した食物のみを食べ、水を摂取する機会がない種は、代謝を通じて、つまり食物の消化中に化学的に水を取得します。 代謝水は、脂肪やデンプンの酸化により体内で生成されます。 これは、特に暑い砂漠に生息する動物にとって、水を得る重要な方法です。 したがって、アカオネズミは乾燥した種子だけを食べることがあります。 北米産シカネズミが飼育下で乾燥大麦粒だけを食べて約3年間生きたという実験が知られている。

食事の要因。

地球の岩石圏の表面は、独自の一連の環境要因によって特徴付けられる、独立した生活環境を構成しています。 この因子グループはと呼ばれます 教育的な(ギリシャ語より エダフォス- 土壌)。 土壌には独自の構造、組成、特性があります。

土壌は、特定の水分含有量、機械的組成、有機、無機および有機鉱物化合物の含有量、および特定の酸性度によって特徴付けられます。 土壌自体の多くの特性とその中の生物の分布は指標に依存します。

たとえば、特定の種の植物や動物は、特定の酸性度の土壌を好みます。 野生のスグリ、ハンノキは酸性土壌で育ち、緑の森の苔は中性土壌で育ちます。

カブトムシの幼虫、陸生軟体動物、その他多くの生物も土壌の特定の酸性度に反応します。

土壌の化学組成はすべての生物にとって非常に重要です。 植物にとって最も重要なのは、大量に使用する化学元素 (窒素、リン、カリウム、カルシウム) だけでなく、希少元素 (微量元素) も重要です。 植物の中には、特定の希少元素を選択的に蓄積するものもあります。 たとえば、アブラナ科植物やセリ科植物は、他の植物よりも体内に硫黄を 5 ~ 10 倍蓄積します。

土壌中の特定の化学元素の過剰含有は、動物に悪影響(病理学的)を及ぼす可能性があります。 たとえば、トゥヴァ(ロシア)の渓谷の1つでは、羊が脱毛やひづめの変形などの症状を示す特定の病気に苦しんでいることに気づきました。後に、この渓谷には羊がいることが判明しました。 コンテンツの増加セレナ。 この元素が羊の体内に過剰に侵入すると、慢性セレン中毒症を引き起こします。

土壌には独自の熱体制があります。 水分とともに、土壌形成や土壌内で起こるさまざまなプロセス(物理化学的、化学的、生化学的、生物学的)に影響を与えます。

熱伝導率が低いため、土壌は深さによる温度変動を平準化することができます。 深さ 1 メートル強では、一日の温度変化はほとんど感じられません。 たとえば、急激な大陸性気候を特徴とするカラクム砂漠では、夏に土壌表面温度が+59°Cに達すると、入り口から70 cmの距離にあるアレチネズミのげっ歯類の巣穴の温度は最高でした。 31℃下がり、+28℃になりました。 冬、凍りつくような夜のスナネズミの巣穴の温度は+19℃でした。

土壌は、リソスフェアの表面とそこに生息する生物の物理的および化学的特性が独特に組み合わされたものです。 生き物のいない土壌を想像することは不可能です。 有名な地球化学者 V.I. ヴェルナツキーは土壌と呼んだ 生体不活性体。

地形的要因(レリーフ)。

救済は、水、光、熱、土壌などの直接作用する環境要因とは関係ありません。 しかし、多くの生物の生命における救済の性質は間接的な影響を及ぼします。

c 形状のサイズに応じて、いくつかのオーダーのレリーフが慣習的に区別されます。マクロレリーフ (山、低地、山間の窪地)、メソレリーフ (丘、峡谷、尾根など)、およびマイクロレリーフ (小さな窪み、凹凸など)。 )。 それらのそれぞれは、生物にとっての環境要因の複合体の形成において特定の役割を果たします。 特に、緩和は湿気や熱などの要因の再分布に影響を与えます。 したがって、数十センチメートルの小さな凹みでも状態が発生します。 高湿度。 水は高いところから低いところへ流れ、そこで水が生まれます。 有利な条件湿気を好む生物のために。 北と南の斜面には、 異なる照明、熱体制。 山岳条件では、比較的狭い地域で大きな高度振幅が生じ、さまざまな複合気候の形成につながります。 特に、その典型的な特徴は、低温、強風、湿度の変化、空気のガス組成などです。

たとえば、海抜が上昇すると、気温は 1000 m ごとに 6 ℃ 低下します。これは対流圏の特徴ですが、陸生生物は凹凸(丘、山、高地など)の影響を受けます。近隣地域とは似ていない状況に陥る可能性があります。 たとえば、アフリカのキリマンジャロ火山山脈の麓はサバンナに囲まれており、斜面の上部にはコーヒー、バナナ、森林、高山牧草地のプランテーションがあります。 キリマンジャロの頂上は永遠の雪と氷河で覆われています。 海面の気温が+ 30°Cの場合、高度5000 mではすでにマイナスの気温が現れます。 温帯気温が 6℃下がるごとに、高緯度に向かって 800 km 移動することに相当します。

プレッシャー。

圧力は空気環境と水環境の両方に現れます。 大気中の気圧は、気象条件や高度に応じて季節ごとに変化します。 特に興味深いのは、高地の低気圧と希薄な空気の条件に生息する生物の適応です。

水中環境の圧力は深さに応じて変化します。多くの生物では、適応できる圧力 (深さ) の変化には限界があります。 たとえば、深海魚(世界の深さの魚)は大きな圧力に耐えることができますが、彼らにとってこれは致命的であるため、海面に上がることはありません。 逆に、すべての海洋生物が深いところまで潜ることができるわけではありません。 たとえば、マッコウクジラは最大1 kmの深さまで潜ることができ、海鳥は最大15〜20 mの深さまで潜り、そこで餌を得ることができます。

陸上および水中環境の生物は、圧力の変化に明らかに反応します。 かつて、魚は圧力のわずかな変化さえも知覚できることが注目されました。 彼らが変わると彼らの行動も変わる 大気圧(例:雷雨の前)。 日本では、いくつかの魚を特別に水族館で飼育し、その行動の変化を使用して天候の変化を判断します。

陸上動物は気圧のわずかな変化を感知し、行動を通じて気象条件の変化を予測できます。

太陽による不均一な加熱と、水中と大気中の熱分布の結果として生じる不均一な圧力は、水と空気塊が混合する条件を作り出します。 流れの形成。 特定の条件下では、流れは強力な環境要因となります。

水文学的要因。

水のような 成分大気と岩石圏(土壌を含む)は、湿度と呼​​ばれる環境因子の一つとして生物の生存に重要な役割を果たしています。 同時に、液体状態の水は、それ自体の環境、つまり水性を形成する要因になる可能性があります。 水は他のすべてのものとは区別されるその特性により、 化学物質液体で自由な状態では、水生環境に複雑な条件、いわゆる水文学的要因が生じます。

熱伝導率、流動性、透明度、塩分などの水の特性は、貯水池では異なって現れ、この場合は水文学と呼ばれる環境要因です。 たとえば、水生生物は水の塩分濃度の変化に応じて異なる適応を行ってきました。 淡水生物と海洋生物がいます。 淡水生物はその種の多様性に驚くことはありません。 第一に、地球上の生命は海水で生まれました。第二に、淡水域は地球の表面のごく一部を占めています。

海洋生物はより多様で、数的にもより多くなります。 それらの一部は低塩分に適応し、海や他の汽水域の淡水化された地域に生息しています。 このような貯水池の多くの種では、体サイズの減少が観察されます。 たとえば、塩分濃度 2 ~ 6% のバルト海の湾に生息する軟体動物、食用イガイ (Mytilus edulis) およびラマルクイガイ (Cerastoderma lamarcki) の弁は、塩分濃度 2 ~ 6%o のバルト海の湾に生息する軟体動物の弁よりも 2 ~ 4 倍小さいです。同じ海に住んでいる個体は、塩分濃度がわずか 15% です。 バルト海のカニ Carcinus moenas はサイズが小さいですが、淡水化したラグーンや河口でははるかに大きくなります。 ウニは海よりもラグーンで成長します。 ブラインシュリンプ (Artemia salina) は、塩分濃度 122% では最大 10 mm ですが、20% では 24 ~ 32 mm に成長します。 塩分も寿命に影響を与える可能性があります。 同じラマルクハートフィッシュは、北大西洋の海域では最大9年、アゾフ海の塩分の少ない海域では5年生きます。

水域の温度は、土地の温度よりも一定の指標です。 これは期限です 物理的特性水(熱容量、熱伝導率)。 海洋上層の年間温度変動の振幅は10〜15℃を超えず、大陸の貯水池では30〜35℃を超えません。一定の特徴を持つ水の深層については何が言えますか熱体制。

生物的要因。

私たちの地球上に生息する生物は、その生存のために非生物的条件を必要とするだけでなく、相互作用し、多くの場合相互に非常に依存しています。 生物に直接的または間接的に影響を与える有機世界の一連の要因は、生物的要因と呼ばれます。

生物的要因は非常に多様ですが、それにもかかわらず、独自の分類もあります。 最も単純な分類によれば、生物的要因は、植物、動物、微生物によって引き起こされる 3 つのグループに分類されます。

Clements と Shelford (1939) は、2 つの生物間の相互作用の最も典型的な形態を考慮した分類を提案しました。 共同行動。すべての共作用は、同じ種の生物が相互作用するか、2 つの異なる生物が相互作用するかに応じて、2 つの大きなグループに分けられます。 同じ種に属する生物間の相互作用の種類は次のとおりです。 同型反応。 異型反応異なる種の 2 つの生物間の相互作用の形式を呼びます。

同型反応。

同じ種の生物間の相互作用の中で、次の共作用 (相互作用) を区別できます。 集団効果、集団効果そして 種内競争。

グループ効果。

単独で生きる生物の多くは集団を形成します。 自然界では、いくつかの種が集団で成長する様子を観察できることがよくあります。 植物。これにより、成長を加速する機会が得られます。 動物も群れを作ります。 そのような条件下では、彼らはよりよく生き残ります。 一緒に暮らすと、動物は身を守り、食物を獲得し、子孫を守り、不利な環境要因から生き残るのが容易になります。 したがって、グループ効果はグループメンバー全員にプラスの影響を与えます。

動物が所属するグループのサイズはさまざまです。 たとえば、ペルーの海岸に巨大なコロニーを形成する鵜は、コロニー内に少なくとも1万羽の鳥がいて、領土1平方メートルあたり3つの巣がある場合にのみ存在できます。 アフリカゾウが生き残るためには、群れは少なくとも25頭の個体と、300〜400頭のトナカイの群れで構成されなければならないことが知られています。 オオカミの群れには最大 12 頭の個体が含まれる場合があります。

単純な集合体(一時的または永続的)は、そのグループ内で固有の機能を実行する特殊な個体から構成される複雑なグループ(ミツバチ、アリ、またはシロアリの家族)に発展することがあります。

質量効果。

質量効果とは、居住空間に人口が過剰になったときに発生する現象です。 当然のことながら、特に大規模なグループに結合すると、ある程度の人口過剰も発生しますが、グループ効果と集団効果の間には大きな違いがあります。 前者は協会の各メンバーに利益をもたらしますが、もう一方は逆に全員の生命活動を抑制します。 マイナスの影響。 たとえば、質量効果は脊椎動物が集まるときに発生します。 多数の実験用ラットを 1 つのケージで飼育すると、その行動は攻撃的な行為を示します。 動物がそのような環境に長期間置かれると、妊娠した雌の胎児は溶解し、攻撃性が非常に高まり、ラットはお互いの尾、耳、手足を噛みちぎります。

高度に組織化された生物の質量効果は、ストレスの多い状態をもたらします。 人間の場合、これは精神障害や神経衰弱を引き起こす可能性があります。

種内競争。

同じ種の個体間では、獲得をめぐって常に一種の競争が発生します。 より良い条件存在。 特定の生物グループの個体数密度が高くなるほど、競争はより激しくなります。 特定の生存条件をめぐる同じ種の生物間のこのような競争は、 種内競争。

質量効果と種内競争は同一の概念ではありません。 最初の現象が比較的短期間に発生し、その後グループの希少化(死亡率、共食い、生殖能力の低下など)で終わる場合、種内競争が常に存在し、最終的には環境条件に対する種のより広範な適応につながります。 種はより生態学的に適応したものになります。 種内競争の結果、種自体は保存され、そのような闘争の結果として自らを滅ぼすことはありません。

種内競争は、同じ種の生物が主張できるあらゆるものに現れます。 密集して生育する植物では、光やミネラル栄養などを求めて競合が起こる可能性があります。 たとえば、オークの木は、別々に成長すると球形の樹冠を持ち、下側の枝に十分な量の光が当たるため、かなり広がります。 森の中のオークの植栽では、下の枝は上の枝の陰になります。 光が十分に当たらない枝は枯れてしまいます。 オークの高さが成長するにつれて、下の枝はすぐに落ち、木は長い円筒形の幹と木の頂上にある枝の冠という森の形になります。

動物では、特定の縄張り、食べ物、営巣地などをめぐって競争が起こります。 活発な動物は激しい競争を避けるのが簡単ですが、それでも影響を受けます。 一般に、競争を避ける人々は、しばしば不利な条件に置かれます。彼らも、植物(または動物の付属種)と同様に、満足しなければならない条件に適応することを強いられます。

異型反応。

表1.2.4。 種間相互作用の形態

種が占める

種が占める

相互作用の形式 (協力)

一つの領土(一緒に住む)

異なる地域(別々に住んでいる)

ビューA

ビューB

ビューA

ビューB

中立主義

共生主義(タイプA - 共生)

プロトコオペレーション

相互主義

アメメンサリズム(タイプA - アメメンサリズム、タイプB - 阻害剤)

捕食(種A - 捕食者、種B - 被食者)

競争

0 - 種間の相互作用は利益をもたらさず、どちらの側にも損害を与えません。

種間の相互作用は肯定的な結果を生み出します。 --種間の相互作用はマイナスの結果を生み出します。

中立主義。

相互作用の最も一般的な形態は、同じ領域を占有する異なる種の生物が互いにまったく影響を及ぼさない場合に発生します。 森には数多くの種が生息しており、それらの多くは中立的な関係を維持しています。 たとえば、リスとハリネズミは同じ森に生息していますが、他の多くの生物と同様に、両者は中立的な関係にあります。 ただし、これらの生物は同じ生態系の一部です。 それらは 1 つの全体の要素であるため、詳細に研究すると、直接的ではなく間接的で、かなり微妙で、一見すると目に見えないつながりを見つけることができます。

食べる。 ドゥームは、その『ポピュラー・エコロジー』の中で、そのようなつながりについてユーモラスだが非常に適切な例を挙げている。 彼は、イギリスでは年老いた独身女性が国王の護衛の権力を支持していると書いている。 そして、警備員と女性の関係は非常に単純です。 独身女性は原則として猫を飼い、猫はネズミを狩る。 どうやって もっと猫、畑にいるネズミの数が減ります。 ネズミはマルハナバチが住んでいる巣穴を破壊するため、マルハナバチの敵です。 ネズミが減れば、マルハナバチも増えます。 ご存知のとおり、クローバーの花粉媒介者はマルハナバチだけではありません。 畑にマルハナバチが増えれば、クローバーの収穫量も増えます。 馬はクローバーに放牧されており、警備員は馬肉を食べるのが好きです。 自然界におけるこの例の背後には、さまざまな生物間の隠されたつながりが数多く見られます。 この例から分かるように、自然界では猫は馬やズメルと中立的な関係にありますが、間接的には馬やズメルと関係しています。

共利主義。

多くの種類の生物は、一方のみに利益をもたらす関係を結びますが、他方はそのような影響を受けず、何も役に立ちません。 このような生物間の相互作用は、 共産主義。共利主義は共存という形で現れることが多い さまざまな生物。 したがって、昆虫は哺乳類の巣穴や鳥の巣に住んでいることがよくあります。

スズメが大型の猛禽類やコウノトリの巣に巣を作るとき、このような共同居住がよく観察されます。 猛禽類にとって、スズメの接近は邪魔にはなりませんが、スズメ自身にとっては巣を確実に守ることになります。

自然界には共生カニという種も存在します。 この小さくて優雅なカニは、牡蠣の外套腔に喜んで住みつきます。 こうすることで、彼は軟体動物を邪魔することはありませんが、彼自身が避難所、新鮮な水の部分、そして水と一緒に彼に届く栄養粒子を受け取ります。

プロトコオペレーション。

異なる種の 2 つの生物が共同で積極的に協力する次のステップは、 プロトコル連携、この場合、両方の種が相互作用から利益を得ることができます。 当然のことながら、これらの種は損失なく別々に存在できます。 この形式の相互作用は、 主な協力、または 協力。

海では、カニと側溝が一緒になると、この相互に有益ではあるが義務ではない相互作用の形が生まれます。 たとえば、イソギンチャクはカニの背側に定着し、刺す触手でカモフラージュして保護することがよくあります。 次に、イソギンチャクはカニから食べ残した食べ物の破片を受け取り、カニを移動手段として使用します。 カニもイソギンチャクも貯水池の中で自由に独立して存在できますが、カニが近くにいると、カニは爪を使ってイソギンチャクを自分自身に移植することもあります。

同じコロニー内で異なる種の鳥(サギとウ、異なる種のシギとアジサシなど)が共同営巣することも、例えば捕食者から守るなど、双方に利益をもたらす協力の一例です。

相互主義。

相互主義(または 義務的共生)これは、異なる種が相互に有益に適応するための次の段階です。 依存性の点でプロトコオペレーションとは異なります。 原始協力においてコミュニケーションに参加する生物が互いに別々かつ独立して存在できる場合、相利共生ではこれらの生物が別々に存在することは不可能です。

このタイプの共作は、体系的に遠く離れた全く異なる生物間で起こることがよくあります。 さまざまなニーズ。 この例としては、窒素固定細菌(ベシクル細菌)と窒素固定細菌との関係が挙げられます。 マメ科植物。 マメ科植物の根系から分泌される物質は小胞細菌の増殖を刺激し、細菌の老廃物は根毛の変形を引き起こし、小胞の形成が始まります。 この細菌は大気中の窒素を同化する能力を持っており、窒素は土壌には不足しているが植物にとって必須の主要栄養素であり、この場合はマメ科植物にとって大きな利益となる。

自然界では、菌類と植物の根の関係は非常に一般的であり、 菌根。菌糸体は根組織と相互作用して、植物が土壌からミネラルをより効率的に吸収するのに役立つ一種の器官を形成します。 この相互作用から、菌類は植物の光合成産物を取得します。 多くの種類の木は菌根なしでは生育できません。また、特定の種類の菌類は、特定の種類の木 (オークやポルチーニ茸、カバノキやヤマドリタケなど) の根で菌根を形成します。

相利共生の典型的な例は、菌類と藻類の共生関係を組み合わせた地衣類です。 それらの間の機能的および生理学的接続は非常に密接であるため、それらは別々のものと見なされます グループ生物。 この系の真菌は藻類に水と無機塩を提供し、藻類はそれ自体が合成する有機物質を真菌に提供します。

償還主義。

自然環境では、すべての生物が互いにプラスの影響を与えるわけではありません。 生計を維持するために、ある種が別の種に危害を加えるケースは数多くあります。 ある種の生物が何も失うことなく、別の種の生物の成長と繁殖を抑制するこの形態の共作用は、と呼ばれます。 無メンサリズム(抗生物質)。やり取りをしているカップルの憂鬱な表情は、 アメンサロム、そして抑圧する者は―― 阻害剤。

アメメンサリズムは植物で最もよく研​​究されています。 植物は一生の間に環境中に放出されます 化学物質、他の生物に影響を与える要因です。 植物に関しては、償還主義には独自の名前があります - アレロパシー。 Nechuyviter volokhatenki は、根から有毒物質を放出するため、他の一年生植物を追い出し、広い範囲に連続した単一種の茂みを形成することが知られています。 畑では、ウィートグラスやその他の雑草が栽培植物を押し出したり、抑制したりします。 クルミとオークは樹冠の下の草本植物を抑制します。

植物は、根からだけでなく、体の地上部分からもアレロパシー物質を分泌することがあります。 植物が空気中に放出する揮発性アレロパシー物質は、 フィトンチッド。基本的に、それらは微生物に対して破壊的な影響を及ぼします。 ニンニク、タマネギ、西洋わさびの抗菌予防効果は誰もがよく知っています。 針葉樹はフィトンチッドを多く生成します。 一般的なジュニパーの 1 ヘクタールの植栽では、年間 30 kg 以上のフィトンチッドが生成されます。 針葉樹は、空気の浄化に役立つさまざまな産業の周囲に衛生的な保護帯を作るために人口密集地域でよく使用されます。

フィトンチッドは微生物だけでなく動物にも悪影響を及ぼします。 古くから日常生活の中で使われてきた いろいろな植物害虫駆除に。 ということで、バグリッツァとラベンダーは、 良い治療法蛾と戦うために。

抗生物質は微生物でも知られています。 それは初めて発見されました。 Babesh (1885)、A. フレミング (1929) によって再発見されました。 ペニシリンキノコは細菌の増殖を抑制する物質(ペニシリン)を分泌することがわかっています。 一部の乳酸菌は環境を酸性化し、アルカリ性や中性の環境を必要とする腐敗菌が存在できないことは広く知られています。 微生物由来のアレロパシー化学物質は次のように知られています。 抗生物質。すでに 4,000 種類を超える抗生物質が報告されていますが、医療現場で広く使用されているのはそのうちの約 60 種類だけです。

動物は、不快な臭いを持つ物質を分泌することによって敵から守ることもできます(たとえば、爬虫類ではハゲワシのカメ、ヘビ、鳥ではヤツガシラの雛、哺乳類ではスカンク、フェレットなど)。

捕食。

広い意味での窃盗は、他の動物を捕まえて殺して食べる、食物を入手して動物(場合によっては植物)に餌を与える方法と考えられています。 時々、この用語は、他の生物によるある生物の消費として理解されます。 ある生物が他の生物を食物として利用するような生物間の関係。 このように理解すると、野ウサギは、草を食べるという点では捕食者であることがわかります。 しかし、私たちは、ある生物が別の生物を食べるという、より狭い捕食の理解を使用します。これは、体系的な観点からは最初の捕食に近いものです(たとえば、昆虫を食べる昆虫、魚を食べる魚、爬虫類を食べる鳥、鳥など)鳥類や哺乳類を餌とする哺乳類)。 ある種がその種の生物を食べるという極端な場合は、捕食と呼ばれます。 共食い。

捕食者は、個体数の規模に悪影響を及ぼさない程度の数の獲物を選択することがあります。 捕食者がこれに貢献する より良い状態獲物の個体群もすでに捕食者の圧力に適応しています。 獲物の個体群の出生率は、その個体数を通常維持するために必要な出生率よりも高い。 比喩的に言えば、被食者の個体数は、捕食者が何を選択すべきかを考慮に入れています。

種間競争。

異なる種の生物間でも、同じ種の生物間でも、同じ資源を獲得しようとする相互作用が生じます。 このような異なる種間の共同作用を種間競争と呼びます。 言い換えれば、種間競争とは、異なる種の集団間の相互作用であり、成長と生存に悪影響を与えると言えます。

このような競争の結果、ある生物が別の生物によって特定の生態系から排除される可能性があります (競争排除の原理)。 同時に、競争は選択の過程を通じて多くの適応の出現を促進し、それが特定の群集または地域に存在する種の多様性につながります。

競争的相互作用には、空間、食物や栄養素、光、その他多くの要素が関係する可能性があります。 種間競争は、その根拠に応じて、2 種間の平衡の確立、またはより激しい競争では、ある種の集団が別の種の集団に置き換わることのいずれかを引き起こす可能性があります。 また、競争の結果、ある種が別の種を別の場所に移動させたり、他の資源への切り替えを強制したりする可能性があります。



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