CONFÉRENCE N°4

SUJET : FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

PLAN:

1. La notion de facteurs environnementaux et leur classification.

2. Facteurs abiotiques.

2.1. Rôle écologique des principaux facteurs abiotiques.

2.2. Facteurs topographiques.

2.3. Facteurs spatiaux.

3. Facteurs biotiques.

4. Facteurs anthropiques.

1. La notion de facteurs environnementaux et leur classification

Facteur environnemental - n'importe quel élément environnement, capable d'influencer directement ou indirectement un organisme vivant, au moins à l'un des stades de son développement individuel.

Facteurs environnementaux sont diverses, chaque facteur étant une combinaison d’une condition environnementale correspondante et de sa ressource (réserve dans l’environnement).

Les facteurs environnementaux écologiques sont généralement divisés en deux groupes : les facteurs de nature inerte (non vivante) - abiotiques ou abiogéniques ; facteurs de la nature vivante - biotiques ou biogéniques.

Outre la classification des facteurs environnementaux ci-dessus, il en existe de nombreuses autres (moins courantes) qui utilisent d'autres caractéristiques distinctives. Ainsi, des facteurs sont identifiés qui dépendent et ne dépendent pas du nombre et de la densité des organismes. Par exemple, l'effet des facteurs macroclimatiques n'est pas affecté par le nombre d'animaux ou de plantes, mais les épidémies (maladies de masse) provoquées par des micro-organismes pathogènes dépendent de leur nombre sur un territoire donné. Il existe des classifications connues dans lesquelles tous les facteurs anthropiques sont classés comme biotiques.

2. Facteurs abiotiques

Dans la partie abiotique de l'environnement (dans la nature inanimée), tous les facteurs peuvent tout d'abord être divisés en facteurs physiques et chimiques. Cependant, pour comprendre l'essence des phénomènes et processus considérés, il convient de représenter les facteurs abiotiques comme un ensemble de facteurs climatiques, topographiques, cosmiques, ainsi que des caractéristiques de la composition du milieu (aquatique, terrestre ou sol), etc.

Facteurs physiques- ce sont ceux dont la source est un état ou un phénomène physique (mécanique, ondulatoire, etc.). Par exemple, la température, si elle est élevée, il y aura une brûlure, si elle est très basse, il y aura des engelures. D'autres facteurs peuvent également influencer l'effet de la température : dans l'eau - courant, sur terre - vent et humidité, etc.

Facteurs chimiques- ce sont ceux qui proviennent de la composition chimique de l'environnement. Par exemple, la salinité de l'eau, si elle est élevée, la vie dans le réservoir peut être totalement absente (Mer Morte), mais en même temps, la plupart des organismes marins ne peuvent pas vivre en eau douce. La vie des animaux sur terre et dans l'eau, etc. dépend de la suffisance des niveaux d'oxygène.

Facteurs édaphiques(sol) est un ensemble de propriétés chimiques, physiques et mécaniques des sols et des roches qui affectent à la fois les organismes qui y vivent, c'est-à-dire pour lesquels ils constituent un habitat, et le système racinaire des plantes. L’influence des composants chimiques (éléments biogéniques), de la température, de l’humidité et de la structure du sol sur la croissance et le développement des plantes est bien connue.

2.1. Rôle écologique des principaux facteurs abiotiques

Rayonnement solaire. Le rayonnement solaire est la principale source d’énergie de l’écosystème. L'énergie du Soleil se propage dans l'espace sous forme d'ondes électromagnétiques. Pour les organismes, la longueur d'onde du rayonnement perçu, son intensité et la durée d'exposition sont importantes.

Environ 99 % de toute l'énergie du rayonnement solaire est constituée de rayons de longueur d'onde k = nm, dont 48 % dans la partie visible du spectre (k = nm), 45 % dans le proche infrarouge (k = nm) et environ 7 % dans l'ultraviolet (À< 400 нм).

Les rayons avec X = nm sont d'une importance primordiale pour la photosynthèse. Le rayonnement solaire à ondes longues (infrarouge lointain) (k > 4 000 nm) a peu d’effet sur les processus vitaux des organismes. Les rayons ultraviolets avec k > 320 nm à petites doses sont nécessaires pour les animaux et les humains, car sous leur influence, la vitamine D est formée dans le corps.< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

Lors du passage dans l'air atmosphérique soleil réfléchi, dispersé et absorbé. La neige propre reflète environ 80 à 95 % de la lumière solaire, la neige polluée - 40 à 50 %, le sol chernozem - jusqu'à 5 %, le sol léger et sec - 35 à 45 %, les forêts de conifères - 10 à 15 %. Cependant, l'éclairage de la surface terrestre varie considérablement en fonction de la période de l'année et du jour, de la latitude géographique, de l'exposition des pentes, des conditions atmosphériques, etc.

En raison de la rotation de la Terre, les périodes de lumière et d'obscurité alternent périodiquement. La floraison, la germination des graines des plantes, la migration, l'hibernation, la reproduction animale et bien plus encore dans la nature sont associées à la durée de la photopériode (durée du jour). Le besoin de lumière des plantes détermine leur croissance rapide en hauteur et la structure en couches de la forêt. plantes aquatiques Ils se propagent principalement dans les couches superficielles des plans d’eau.

Le rayonnement solaire direct ou diffus n'est pas nécessaire uniquement à un petit groupe d'êtres vivants - certains types de champignons, poissons des grands fonds, micro-organismes du sol, etc.

Les processus physiologiques et biochimiques les plus importants réalisés dans un organisme vivant, dus à la présence de lumière, sont les suivants :

1. Photosynthèse (1 à 2 % de l'énergie solaire tombant sur Terre est utilisée pour la photosynthèse) ;

2. Transpiration (environ 75 % - pour la transpiration, qui assure le refroidissement des plantes et le mouvement des solutions aqueuses de substances minérales à travers elles) ;

3. Photopériodisme (assure la synchronicité des processus vitaux dans les organismes vivants avec des conditions environnementales changeantes périodiquement) ;

4. Mouvement (phototropisme chez les plantes et phototaxie chez les animaux et les micro-organismes) ;

5. Vision (l'une des principales fonctions d'analyse des animaux) ;

6. Autres processus (synthèse de la vitamine D chez l'homme sous la lumière, pigmentation, etc.).

La base des biocénoses zone médiane La Russie, comme la plupart des écosystèmes terrestres, est composée de producteurs. Leur utilisation de la lumière solaire est limitée par un certain nombre de facteurs naturels et, en premier lieu, par les conditions de température. À cet égard, des réactions adaptatives particulières ont été développées sous forme de hiérarchisation, de feuilles en mosaïque, de différences phénologiques, etc. En fonction de leurs exigences en matière de conditions d'éclairage, les plantes sont divisées en plantes lumineuses ou aimant la lumière (tournesol, plantain, tomate, acacia, melon), ombragés ou peu lumineux (herbes forestières, mousses) et tolérants à l'ombre (oseille, bruyère, rhubarbe, framboises, mûres).

Les plantes constituent les conditions d'existence d'autres espèces d'êtres vivants. C'est pourquoi leur réaction aux conditions d'éclairage est si importante. La pollution de l'environnement entraîne des modifications de l'éclairage : une diminution du niveau d'insolation solaire, une diminution de la quantité de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR est la partie du rayonnement solaire avec une longueur d'onde de 380 à 710 nm) et une modification du spectre composition de la lumière. De ce fait, cela détruit les cénoses en fonction de l'arrivée du rayonnement solaire dans certains paramètres.

Température. Pour les écosystèmes naturels de notre zone, le facteur température, ainsi que l'apport de lumière, sont déterminants pour tous les processus vitaux. L'activité des populations dépend de la période de l'année et de l'heure de la journée, puisque chacune de ces périodes a ses propres conditions de température.

La température est principalement liée au rayonnement solaire, mais dans certains cas, elle est déterminée par l'énergie provenant de sources géothermiques.

À des températures inférieures à zéro, une cellule vivante est physiquement endommagée par les cristaux de glace qui en résultent et meurt. températures élevées Une dénaturation enzymatique se produit. La grande majorité des plantes et des animaux ne supportent pas les températures corporelles négatives. La limite supérieure de température de vie dépasse rarement 40 à 45 °C.

Entre les limites extrêmes, la vitesse des réactions enzymatiques (et donc le taux métabolique) double à chaque augmentation de température de 10°C.

Une partie importante des organismes est capable de contrôler (maintenir) la température corporelle, principalement dans les organes les plus vitaux. De tels organismes sont appelés homéothermique- à sang chaud (du grec homoios - similaire, therme - chaleur), contrairement à poïkilothermique- à sang froid (du grec poikilos - divers, changeants, diversifiés), ayant une température instable, en fonction de la température ambiante.

Les organismes poïkilothermes pendant la saison froide de l'année ou du jour réduisent le niveau des processus vitaux jusqu'à l'anabiose. Cela concerne principalement les plantes, les micro-organismes, les champignons et les animaux poïkilothermes (à sang froid). Seules les espèces homéothermes (à sang chaud) restent actives. Les organismes hétérothermiques, étant dans un état inactif, ont une température corporelle qui n'est pas beaucoup plus élevée que la température de l'environnement extérieur ; à l'état actif - assez élevé (ours, hérissons, chauves-souris, gaufres).

La thermorégulation des animaux homéothermes est assurée par un type particulier de métabolisme qui se produit avec le dégagement de chaleur dans le corps de l'animal, la présence de couvertures calorifuges, sa taille, sa physiologie, etc.

Quant aux plantes, elles ont développé de nombreuses propriétés au cours de leur évolution :

résistance au froid– capacité à résister longtemps à des températures positives basses (de O°C à +5°C) ;

rusticité– la capacité des espèces pérennes à tolérer un complexe de ravageurs hivernaux conditions favorables;

résistance au gel– capacité à résister longtemps à des températures négatives ;

anabiose– la capacité de supporter une période de manque prolongé de facteurs environnementaux dans un état de fort déclin du métabolisme ;

résistance à la chaleur– capacité à tolérer des températures élevées (supérieures à +38°…+40°C) sans troubles métaboliques significatifs ;

éphémère– réduction de l'ontogenèse (jusqu'à 2 à 6 mois) chez les espèces poussant dans de courtes périodes de conditions de température favorables.

Dans un environnement aquatique, en raison de la capacité thermique élevée de l’eau, les changements de température sont moins dramatiques et les conditions sont plus stables que sur terre. On sait que dans les régions où la température varie considérablement au cours de la journée, ainsi qu'entre les différentes saisons, la diversité des espèces est moindre que dans les régions où les températures quotidiennes et annuelles sont plus constantes.

La température, comme l'intensité lumineuse, dépend de latitude géographique, la saison, l'heure de la journée et l'exposition de la pente. Action températures extrêmes(basse et haute) est intensifiée par des vents forts.

Le changement de température lorsque l’on s’élève dans l’air ou s’immerge dans un milieu aquatique est appelé stratification thermique. Généralement, dans les deux cas, il y a une diminution continue de la température avec un certain gradient. Cependant, il existe d'autres options. Ainsi, en été, les eaux de surface se réchauffent davantage que les eaux profondes. En raison d'une diminution significative de la densité de l'eau au fur et à mesure qu'elle se réchauffe, sa circulation commence dans la couche superficielle chauffée sans se mélanger avec la couche plus dense, eau froide couches sous-jacentes. En conséquence, une zone intermédiaire avec un fort gradient de température se forme entre les couches chaudes et froides. Tout cela affecte le placement des organismes vivants dans l'eau, ainsi que le transfert et la dispersion des impuretés entrantes.

Un phénomène similaire se produit dans l'atmosphère, lorsque les couches d'air refroidies se déplacent vers le bas et se situent sous couches chaudes, c’est-à-dire qu’il existe une inversion de température qui favorise l’accumulation de polluants dans la couche superficielle de l’air.

Certains éléments du relief contribuent à l'inversion, par exemple les fosses et les vallées. Cela se produit lorsqu'il existe à une certaine altitude des substances, par exemple des aérosols, chauffées directement par le rayonnement solaire direct, ce qui provoque un réchauffement plus intense des couches supérieures de l'air.

Dans l'environnement du sol, la stabilité (fluctuations) de la température journalière et saisonnière dépend de la profondeur. Un gradient de température (ainsi que d'humidité) important permet aux habitants du sol de se procurer un environnement favorable grâce à des déplacements mineurs. La présence et l'abondance d'organismes vivants peuvent influencer la température. Par exemple, sous la canopée d’une forêt ou sous les feuilles d’une plante individuelle, une température différente se produit.

Précipitations, humidité. L’eau est essentielle à la vie sur Terre ; sur le plan écologique, elle est unique. Dans des conditions géographiques presque identiques, il existe sur Terre à la fois un désert chaud et une forêt tropicale. La différence réside uniquement dans la quantité annuelle de précipitations : dans le premier cas, 0,2 à 200 mm et dans le second, 900 à 2 000 mm.

Les précipitations, étroitement liées à l'humidité de l'air, sont le résultat de la condensation et de la cristallisation de la vapeur d'eau dans les hautes couches de l'atmosphère. De la rosée et du brouillard se forment dans la couche d'air souterraine et, à basse température, on observe une cristallisation de l'humidité - le gel tombe.

L’une des principales fonctions physiologiques de tout organisme est de maintenir un niveau d’eau suffisant dans le corps. Au cours du processus d'évolution, les organismes ont développé diverses adaptations pour obtenir et utiliser l'eau de manière économique, ainsi que pour survivre aux périodes de sécheresse. Certains animaux du désert obtiennent de l'eau à partir de la nourriture, d'autres grâce à l'oxydation de graisses stockées en temps opportun (par exemple, un chameau, qui est capable d'obtenir 107 g d'eau métabolique à partir de 100 g de graisse par oxydation biologique) ; Dans le même temps, ils ont une perméabilité à l'eau minimale du tégument externe du corps et l'aridité se caractérise par une chute dans un état de repos avec un taux métabolique minimum.

Les plantes terrestres tirent leur eau principalement du sol. De faibles précipitations, un drainage rapide, une évaporation intense ou une combinaison de ces facteurs conduisent au dessèchement, et un excès d'humidité conduit à l'engorgement et à l'engorgement des sols.

Le bilan hydrique dépend de la différence entre la quantité de précipitations et la quantité d'eau évaporée des surfaces des plantes et du sol, ainsi que par transpiration]. À leur tour, les processus d’évaporation dépendent directement de l’humidité relative de l’air atmosphérique. Lorsque l'humidité est proche de 100 %, l'évaporation s'arrête pratiquement et si la température baisse encore, le processus inverse commence : la condensation (du brouillard se forme, de la rosée et du givre tombent).

En plus de ce qui a été noté, l'humidité de l'air en tant que facteur environnemental, à ses valeurs extrêmes (humidité élevée et faible), renforce l'impact (aggrave) l'effet de la température sur le corps.

La saturation de l'air en vapeur d'eau atteint rarement sa valeur maximale. Le déficit d'humidité est la différence entre la saturation maximale possible et la saturation réellement existante à une température donnée. C’est l’un des paramètres environnementaux les plus importants, puisqu’il caractérise deux grandeurs à la fois : la température et l’humidité. Plus le déficit hydrique est élevé, plus il fait sec et chaud, et vice versa.

Le régime des précipitations est le facteur le plus important qui détermine la migration des polluants dans le milieu naturel et leur lessivage de l'atmosphère.

Par rapport au régime hydrique, on distingue : groupes environnementaux les êtres vivants :

hydrobiontes– les habitants des écosystèmes dont l’intégralité du cycle de vie se déroule dans l’eau ;

hygrophytes– les plantes des milieux humides (souci des marais, nageuse européenne, quenouille à feuilles larges) ;

hygrophiles– les animaux vivant dans les parties très humides des écosystèmes (mollusques, amphibiens, moustiques, cloportes) ;

mésophytes– les plantes d'habitats moyennement humides ;

xérophytes– les plantes des habitats secs (herbe à plumes, absinthe, astragale) ;

xérophiles– les habitants des zones arides qui ne supportent pas une humidité élevée (certaines espèces de reptiles, d'insectes, de rongeurs du désert et de mammifères) ;

succulentes– les plantes des habitats les plus secs, capables d'accumuler d'importantes réserves d'humidité à l'intérieur de la tige ou des feuilles (cactus, aloès, agave) ;

sclérophytes– les plantes des zones très arides pouvant résister à une déshydratation sévère (épine de chameau commune, saxaul, saksagyz) ;

éphémères et éphéméroïdes- les espèces herbacées annuelles et vivaces qui ont un cycle raccourci, coïncidant avec une période d'humidité suffisante.

La consommation d'humidité des plantes peut être caractérisée par les indicateurs suivants :

résistance à la sécheresse– capacité à tolérer une réduction de la sécheresse atmosphérique et (ou) du sol ;

résistance à l'humidité– capacité à tolérer l’engorgement ;

coefficient de transpiration- la quantité d'eau dépensée pour la formation d'une unité de masse sèche (pour le chou blanc 500-550, pour la citrouille - 800) ;

coefficient de consommation totale d'eau- la quantité d'eau consommée par la plante et le sol pour créer une unité de biomasse (pour les graminées des prés - 350 à 400 m3 d'eau par tonne de biomasse).

La violation du régime des eaux et la pollution des eaux de surface sont dangereuses, et dans certains cas préjudiciables aux cénoses. Les modifications du cycle de l’eau dans la biosphère peuvent avoir des conséquences imprévisibles pour tous les organismes vivants.

Mobilité de l'environnement. Les causes du mouvement des masses d'air (vent) sont principalement un réchauffement inégal de la surface de la Terre, provoquant des changements de pression, ainsi que la rotation de la Terre. Le vent est dirigé vers de l'air plus chaud.

Le vent est le facteur le plus important dans la propagation de l’humidité, des graines, des spores, des impuretés chimiques, etc. sur de longues distances. Il contribue à réduire la concentration de poussières et de gaz à proximité de la Terre. différentes substancesà proximité du lieu de leur entrée dans l'atmosphère, et une augmentation des concentrations de fond dans l'air due aux émissions provenant de sources éloignées, y compris le transport transfrontalier.

Le vent accélère la transpiration (évaporation de l'humidité des parties aériennes des plantes), ce qui aggrave particulièrement les conditions de vie en cas de faible humidité. De plus, elle affecte indirectement tous les organismes vivants sur terre, participant aux processus d'altération et d'érosion.

La mobilité dans l'espace et le mélange des masses d'eau contribuent à maintenir une relative homogénéité (homogénéité) des conditions physiques et caractéristiques chimiques plans d’eau. La vitesse moyenne des courants de surface se situe entre 0,1 et 0,2 m/s, atteignant 1 m/s par endroits et 3 m/s près du Gulf Stream.

Pression. La pression atmosphérique normale est considérée comme une pression absolue à la surface de l'océan mondial de 101,3 kPa, correspondant à 760 mm Hg. Art. ou 1 guichet automatique. Dans globe Il existe des zones constantes de pression atmosphérique élevée et basse, et des fluctuations saisonnières et quotidiennes sont observées aux mêmes points. À mesure que l’altitude augmente par rapport au niveau de l’océan, la pression diminue, la pression partielle d’oxygène diminue et la transpiration des plantes augmente.

Périodiquement, des zones se forment dans l'atmosphère hypotension artérielle avec de puissants courants d’air se déplaçant en spirale vers le centre, appelés cyclones. Ils se caractérisent par de fortes précipitations et un climat instable. Les phénomènes naturels opposés sont appelés anticyclones. Ils se caractérisent par un temps stable, des vents faibles et, dans certains cas, des inversions de température. Lors des anticyclones, des conditions météorologiques parfois défavorables surviennent qui contribuent à l'accumulation de polluants dans la couche superficielle de l'atmosphère.

Il existe également des maritimes et continentaux pression atmosphérique.

La pression dans le milieu aquatique augmente au fur et à mesure que vous plongez. En raison de la densité de l'eau nettement (800 fois) supérieure à celle de l'air, pour chaque 10 m de profondeur dans une masse d'eau douce, la pression augmente de 0,1 MPa (1 atm). La pression absolue au fond de la fosse des Mariannes dépasse 110 MPa (1 100 atm).

Ionisantradiation. Les rayonnements ionisants sont des rayonnements qui forment des paires d'ions lorsqu'ils traversent une substance ; fond - rayonnement créé par des sources naturelles. Il a deux sources principales : le rayonnement cosmique et les isotopes radioactifs, ainsi que les éléments contenus dans les minéraux de la croûte terrestre qui sont apparus lors de la formation de la substance terrestre. En raison de leur longue demi-vie, les noyaux de nombreux éléments radioactifs primordiaux ont été conservés jusqu'à nos jours dans les entrailles de la Terre. Les plus importants d'entre eux sont le potassium 40, le thorium 232, l'uranium 235 et l'uranium 238. Sous l'influence du rayonnement cosmique, de nouveaux noyaux d'atomes radioactifs se forment constamment dans l'atmosphère, les principaux étant le carbone 14 et le tritium.

Le fond de rayonnement d’un paysage est l’une des composantes indispensables de son climat. Toutes les sources connues de rayonnements ionisants participent à la formation du fond, mais la contribution de chacune d'elles à la dose totale de rayonnement dépend de la spécificité point géographique. L'homme, en tant qu'habitant de l'environnement naturel, reçoit l'essentiel des rayonnements provenant de sources naturelles de rayonnement, et il est impossible de l'éviter. Toute vie sur Terre est exposée aux rayonnements de l’espace. Les paysages de montagne, en raison de leur altitude importante au-dessus du niveau de la mer, se caractérisent par une contribution accrue du rayonnement cosmique. Les glaciers, agissant comme un écran absorbant, emprisonnent dans leur masse le rayonnement du substrat rocheux sous-jacent. Des différences dans la teneur des aérosols radioactifs au-dessus de la mer et de la terre ont été découvertes. Radioactivité totale air marin des centaines et des milliers de fois moins que celui du continent.

Il existe des zones sur Terre où le débit de dose d'exposition est des dizaines de fois supérieur aux valeurs moyennes, par exemple les zones de gisements d'uranium et de thorium. De tels endroits sont appelés provinces de l'uranium et du thorium. Stable et relativement plus haut niveau le rayonnement est observé aux endroits où émergent des roches granitiques.

Les processus biologiques accompagnant la formation des sols influencent significativement l'accumulation de substances radioactives dans ces derniers. Avec une faible teneur en substances humiques, leur activité est faible, alors que les chernozems ont toujours eu une activité spécifique plus élevée. Il est particulièrement élevé dans les sols de chernozem et de prairies situés à proximité des massifs granitiques. Selon le degré d'augmentation de l'activité spécifique, les sols peuvent être grossièrement disposés dans l'ordre suivant : tourbe ; chernozem; sols de la zone steppique et forêt-steppe ; sols se développant sur granites.

L'influence des fluctuations périodiques de l'intensité du rayonnement cosmique à proximité de la surface terrestre sur la dose de rayonnement reçue par les organismes vivants est pratiquement insignifiante.

Dans de nombreuses régions du globe, le débit de dose d'exposition dû aux rayonnements de l'uranium et du thorium atteint le niveau de rayonnement qui existait sur Terre à une époque géologiquement prévisible, au cours de laquelle s'est déroulée l'évolution naturelle des organismes vivants. En général rayonnement ionisant a un effet plus néfaste sur les organismes hautement développés et complexes, et les humains y sont particulièrement sensibles. Certaines substances sont réparties uniformément dans tout l’organisme, comme le carbone 14 ou le tritium, tandis que d’autres s’accumulent dans certains organes. Ainsi, le radium-224, -226, le plomb-210, le polonium-210 s'accumulent dans le tissu osseux. Le gaz inerte radon-220, qui est parfois libéré non seulement par les dépôts de la lithosphère, mais également par les minéraux extraits par l'homme et utilisés comme matériaux de construction, a un effet important sur les poumons. Les substances radioactives peuvent s'accumuler dans l'eau, le sol, les sédiments ou l'air si leur taux de libération dépasse le taux de désintégration radioactive. Dans les organismes vivants, l'accumulation de substances radioactives se produit lorsqu'elles entrent avec de la nourriture.

2.2. Topographique facteurs

L'influence des facteurs abiotiques dépend en grande partie des caractéristiques topographiques de la zone, qui peuvent modifier considérablement à la fois le climat et les caractéristiques du développement des sols. Le principal facteur topographique est l’altitude. Avec l'altitude, les températures moyennes diminuent, la différence de température quotidienne augmente, la quantité de précipitations, la vitesse du vent et l'intensité du rayonnement augmentent et la pression diminue. Ainsi, dans les zones montagneuses, à mesure qu'on s'élève, on observe une zonalité verticale dans la répartition de la végétation, correspondant à l'enchaînement des changements de zones latitudinales depuis l'équateur jusqu'aux pôles.

Les chaînes de montagnes peuvent agir comme des barrières climatiques. S'élevant au-dessus des montagnes, l'air se refroidit, ce qui provoque souvent des précipitations et réduit ainsi sa teneur en humidité absolue. Puis tombant de l’autre côté de la chaîne de montagnes, l’air séché contribue à réduire l’intensité de la pluie (chute de neige), créant ainsi une « ombre de pluie ».

Les montagnes peuvent jouer le rôle de facteur isolant dans les processus de spéciation, car elles servent de barrière à la migration des organismes.

Un facteur topographique important est exposition(éclairage) de la pente. Dans l'hémisphère nord, il fait plus chaud sur le versant sud et dans l'hémisphère sud, il fait plus chaud sur le versant nord.

Un autre facteur important est raideur de la pente, affectant le drainage. L'eau dévale les pentes, emportant le sol et réduisant sa couche. De plus, sous l’influence de la gravité, le sol glisse lentement vers le bas, ce qui entraîne son accumulation au pied des pentes. La présence de végétation inhibe ces processus, cependant, avec des pentes supérieures à 35°, le sol et la végétation sont généralement absents et des éboulis de matériaux meubles se forment.

2.3. Espace facteurs

Notre planète n’est pas isolée des processus qui se produisent dans l’espace. La Terre entre périodiquement en collision avec des astéroïdes, s'approche des comètes et est frappée par de la poussière cosmique, des substances météoritiques et divers types de rayonnements provenant du Soleil et des étoiles. L'activité solaire change de manière cyclique (l'un des cycles a une période de 11,4 ans).

La science a accumulé de nombreux faits confirmant l'influence du Cosmos sur la vie de la Terre.

3. Biotique facteurs

Tous les êtres vivants entourant un organisme dans son habitat constituent l'environnement biotique ou biote. Facteurs biotiques- il s'agit d'un ensemble d'influences de l'activité vitale de certains organismes sur d'autres.

Les relations entre animaux, plantes et micro-organismes sont extrêmement diverses. Tout d’abord, distinguez homotypique les réactions, c'est-à-dire l'interaction d'individus de la même espèce, et hétérotypique- les relations entre les représentants d'espèces différentes.

Les représentants de chaque espèce sont capables d'exister dans un environnement biotique où les connexions avec d'autres organismes leur assurent des conditions de vie normales. La principale forme de manifestation de ces connexions réside dans les relations alimentaires entre organismes de diverses catégories, qui constituent la base des chaînes alimentaires (trophiques), des réseaux et de la structure trophique du biote.

Outre les liens alimentaires, des relations spatiales apparaissent également entre les organismes végétaux et animaux. En raison de nombreux facteurs différents types Ils ne s'unissent pas dans une combinaison arbitraire, mais seulement à la condition d'être adaptés au vivre ensemble.

Les facteurs biotiques se manifestent dans les relations biotiques.

On distingue les formes suivantes de relations biotiques.

Symbiose(cohabitation). C'est une forme de relation dans laquelle les deux partenaires ou l'un d'eux profitent de l'autre.

Coopération. La coopération est une cohabitation à long terme, inséparable et mutuellement bénéfique de deux ou plusieurs espèces d'organismes. Par exemple, la relation entre un bernard-l'ermite et une anémone.

Commensalisme. Le commensalisme est une interaction entre des organismes lorsque l'activité vitale de l'un fournit de la nourriture (chargement gratuit) ou un abri (hébergement) à un autre. Des exemples typiques sont les hyènes ramassant les restes de proies non mangées par les lions, les alevins de poisson cachés sous les parapluies de grosses méduses, ainsi que certains champignons poussant aux racines des arbres.

Mutualisme. Le mutualisme est une cohabitation mutuellement bénéfique lorsque la présence d'un partenaire devient une condition préalable à l'existence de chacun d'eux. Un exemple est la cohabitation de bactéries nodulaires et plantes légumineuses, qui peuvent vivre ensemble sur des sols pauvres en azote et en enrichir le sol.

Antibiose. Une forme de relation dans laquelle les deux partenaires ou l'un d'eux vivent impact négatif, est appelée antibiose.

Concours. Il s'agit de l'impact négatif des organismes les uns sur les autres dans la lutte pour la nourriture, l'habitat et d'autres conditions nécessaires à la vie. C’est au niveau de la population qu’elle se manifeste le plus clairement.

Prédation. La prédation est la relation entre un prédateur et une proie dans laquelle un organisme est mangé par un autre. Les prédateurs sont des animaux ou des plantes qui capturent et mangent des animaux pour se nourrir. Par exemple, les lions mangent des ongulés herbivores, les oiseaux mangent des insectes et les gros poissons en mangent des plus petits. La prédation est à la fois bénéfique pour un organisme et nuisible pour un autre.

En même temps, tous ces organismes ont besoin les uns des autres. Dans le processus d’interaction « prédateur-proie », la sélection naturelle et la variabilité adaptative se produisent, c’est-à-dire les processus évolutifs les plus importants. Dans des conditions naturelles, aucune espèce ne cherche (et ne peut) conduire à la destruction d’une autre. De plus, la disparition de tout « ennemi » naturel (prédateur) de l’habitat peut contribuer à l’extinction de ses proies.

Neutralisme. L'indépendance mutuelle des différentes espèces vivant sur un même territoire s'appelle le neutralisme. Par exemple, les écureuils et les élans ne se font pas concurrence, mais la sécheresse dans la forêt les affecte tous deux, quoique à des degrés divers.

DANS dernièrement on accorde de plus en plus d'attention facteurs anthropiques– l’ensemble des impacts humains sur l’environnement provoqués par ses activités techno-urbaines.

4. Facteurs anthropiques

Le stade actuel de la civilisation humaine reflète un tel niveau de connaissances et de capacités de l'humanité que son impact sur l'environnement, y compris les systèmes biologiques, acquiert le caractère d'une force planétaire globale, que nous attribuons à une catégorie particulière de facteurs - anthropiques, c'est-à-dire générés. par l'activité humaine. Ceux-ci incluent :

Modifications du climat terrestre résultant de processus géologiques naturels, renforcées par l'effet de serre provoqué par des modifications des propriétés optiques de l'atmosphère dues aux émissions dans celle-ci principalement de CO, de CO2 et d'autres gaz ;

Les déchets de l'espace proche de la Terre (ENS), dont les conséquences ne sont pas encore entièrement comprises, à l'exception du danger réel pour les engins spatiaux, notamment les satellites de communication, les emplacements à la surface de la Terre et autres, qui sont largement utilisés dans les systèmes modernes d'interaction entre les personnes. , les États et les gouvernements ;

Réduire la puissance de l'écran d'ozone stratosphérique avec la formation de ce que l'on appelle les « trous d'ozone », réduisant les capacités de protection de l'atmosphère contre l'entrée à la surface de la Terre de rayonnements ultraviolets durs à ondes courtes dangereux pour les organismes vivants ;

Pollution chimique de l'atmosphère par des substances qui contribuent à la formation de précipitations acides, de smog photochimique et d'autres composés dangereux pour les objets de la biosphère, y compris les humains et les objets artificiels qu'ils créent ;

Pollution des océans et modifications des propriétés des eaux océaniques dues aux produits pétroliers et à leur saturation dioxyde de carbone l'atmosphère, elle-même polluée par les véhicules automobiles et les centrales thermiques, l'enfouissement de substances chimiques et radioactives hautement toxiques dans les eaux océaniques, l'afflux de pollution provenant du ruissellement des rivières, la perturbation de l'équilibre hydrique des zones côtières due à la régulation des rivières ;

Épuisement et pollution de tous types de sources terrestres et d’eaux ;

Contamination radioactive de zones et de régions individuelles ayant tendance à se propager à la surface de la Terre ;

Pollution des sols due à des précipitations contaminées (par exemple, pluies acides), utilisation sous-optimale de pesticides et engrais minéraux;

Modifications de la géochimie des paysages dues à l'énergie thermique, redistribution des éléments entre le sous-sol et la surface de la Terre à la suite de traitements miniers et métallurgiques (par exemple, concentration de métaux lourds) ou extraction à la surface d'une composition anormale , eaux souterraines et saumures hautement minéralisées ;

L’accumulation continue d’ordures ménagères et de toutes sortes de déchets solides et liquides à la surface de la Terre ;

Violation de l'équilibre écologique mondial et régional, du rapport des composants environnementaux dans les terres côtières et la mer ;

Poursuite, et dans certains endroits, intensification de la désertification de la planète, approfondissement du processus de désertification ;

Réduire la superficie des forêts tropicales et de la taïga du nord, ces principales sources de maintien de l'équilibre en oxygène de la planète ;

Libération à la suite de tous les processus ci-dessus niches écologiques et en les remplissant d'autres types ;

Surpopulation absolue de la Terre et surdensification démographique relative des régions individuelles, différenciation extrême de la pauvreté et de la richesse ;

Détérioration du cadre de vie dans les villes et mégalopoles surpeuplées ;

L'épuisement de nombreux gisements minéraux et la transition progressive de minerais riches vers des minerais de plus en plus pauvres ;

Instabilité sociale croissante, conséquence de la différenciation croissante entre les parties riches et pauvres de la population de nombreux pays, du niveau croissant d'armement de leur population, de la criminalisation et des catastrophes naturelles environnementales.

Une diminution du statut immunitaire et de l'état de santé de la population de nombreux pays du monde, dont la Russie, de multiples répétitions d'épidémies de plus en plus répandues et graves dans leurs conséquences.

Il ne s’agit pas d’une gamme complète de problèmes dans lesquels un spécialiste peut trouver sa place et son activité.

Le plus grand et le plus significatif est pollution chimique environnement avec des substances de nature chimique qui lui sont inhabituelles.

Le facteur physique en tant que polluant de l'activité humaine est un niveau inacceptable de pollution thermique (notamment radioactive).

La pollution biologique de l'environnement est constituée d'une variété de micro-organismes, parmi lesquels diverses maladies représentent le plus grand danger.

Essais des questions Et missions

1. Quels sont les facteurs environnementaux ?

2. Quels facteurs environnementaux sont considérés comme abiotiques et lesquels sont classés comme biotiques ?

3. Comment s'appelle l'ensemble des influences de l'activité vitale de certains organismes sur l'activité vitale d'autres ?

4. Que sont les ressources des êtres vivants, comment sont-elles classées et quelle est leur importance écologique ?

5. Quels facteurs doivent être pris en compte en premier lors de la création de projets de gestion des écosystèmes. Pourquoi?

Facteurs environnementaux est un complexe de conditions environnementales affectant les organismes vivants. Distinguer facteurs inanimés— abiotique (climatique, édaphique, orographique, hydrographique, chimique, pyrogène), facteurs liés à la faune— les facteurs biotiques (phytogènes et zoogènes) et anthropiques (impact de l'activité humaine). Les facteurs limitants comprennent tous les facteurs qui limitent la croissance et le développement des organismes. L'adaptation d'un organisme à son environnement s'appelle l'adaptation. L’apparence extérieure d’un organisme, reflétant son adaptabilité aux conditions environnementales, est appelée forme de vie.

Le concept de facteurs environnementaux environnementaux, leur classification

Les composants individuels de l'environnement qui affectent les organismes vivants, auxquels ils réagissent par des réactions adaptatives (adaptations), sont appelés facteurs environnementaux ou facteurs environnementaux. En d'autres termes, l'ensemble des conditions environnementales affectant la vie des organismes est appelé facteurs environnementaux environnementaux.

Tous les facteurs environnementaux sont divisés en groupes :

1. inclure des composants et des phénomènes de nature inanimée qui affectent directement ou indirectement les organismes vivants. Parmi les nombreux facteurs abiotiques rôle principal jouer:

• climatique(rayonnement solaire, luminosité et conditions d'éclairage, température, humidité, précipitations, vent, pression atmosphérique, etc.) ;
• édaphique(structure mécanique et composition chimique sol, capacité d'humidité, conditions hydriques, atmosphériques et thermiques du sol, acidité, humidité, composition des gaz, niveau de la nappe phréatique, etc.) ;
• orographique(relief, exposition des pentes, raideur des pentes, dénivelé, altitude au-dessus du niveau de la mer) ;
• hydrographique(transparence de l'eau, fluidité, débit, température, acidité, composition des gaz, teneur en substances minérales et organiques, etc.) ;
• chimique(composition gazeuse de l'atmosphère, composition saline de l'eau) ;
• pyrogène(exposition au feu).

2. - l'ensemble des relations entre les organismes vivants, ainsi que leurs influences mutuelles sur l'habitat. L'effet des facteurs biotiques peut être non seulement direct, mais aussi indirect, exprimé dans l'ajustement des facteurs abiotiques (par exemple, changements dans la composition du sol, microclimat sous le couvert forestier, etc.). Les facteurs biotiques comprennent :

• phytogénique(l'influence des plantes les unes sur les autres et sur l'environnement) ;
• zoogène(l'influence des animaux les uns sur les autres et sur l'environnement).

3. refléter l'influence intense de l'homme (directement) ou des activités humaines (indirectement) sur l'environnement et les organismes vivants. Ces facteurs incluent toutes les formes d’activité humaine et de société humaine qui entraînent des changements dans la nature en tant qu’habitat pour d’autres espèces et affectent directement leur vie. Chaque organisme vivant est influencé par la nature inanimée, les organismes d'autres espèces, y compris les humains, et a à son tour un impact sur chacune de ces composantes.

L’influence des facteurs anthropiques dans la nature peut être consciente, accidentelle ou inconsciente. L'homme, en labourant des terres vierges et en jachère, crée des terres agricoles, élève des espèces hautement productives et résistantes aux maladies, propage certaines espèces et en détruit d'autres. Ces influences (conscientes) sont souvent négatives, par exemple la réinstallation inconsidérée de nombreux animaux, plantes, micro-organismes, la destruction prédatrice d'un certain nombre d'espèces, la pollution de l'environnement, etc.

Les facteurs environnementaux biotiques se manifestent à travers les relations entre organismes appartenant à une même communauté. Dans la nature, de nombreuses espèces sont étroitement liées ; leurs relations les unes avec les autres en tant que composantes de l'environnement peuvent être extrêmement caractère complexe. Quant aux liens entre la communauté et le milieu inorganique environnant, ils sont toujours bidirectionnels, réciproques. Ainsi, la nature de la forêt dépend du type de sol correspondant, mais le sol lui-même se forme en grande partie sous l'influence de la forêt. De même, la température, l’humidité et la lumière dans la forêt sont déterminées par la végétation, mais les conditions climatiques dominantes affectent à leur tour la communauté des organismes vivant dans la forêt.

Impact des facteurs environnementaux sur le corps

L'impact de l'environnement est perçu par les organismes à travers des facteurs environnementaux appelés environnemental. Il convient de noter que le facteur environnemental est seulement un élément changeant de l'environnement, provoquant dans les organismes, lorsqu'il change à nouveau, des réactions écologiques et physiologiques adaptatives qui sont héréditairement fixées au cours du processus d'évolution. Ils sont divisés en abiotiques, biotiques et anthropiques (Fig. 1).

Ils nomment l'ensemble des facteurs de l'environnement inorganique qui influencent la vie et la répartition des animaux et des plantes. Parmi eux, il y a : physiques, chimiques et édaphiques.

Facteurs physiques - ceux dont la source est un état ou un phénomène physique (mécanique, ondulatoire, etc.). Par exemple, la température.

Facteurs chimiques- ceux qui proviennent de la composition chimique du milieu. Par exemple, la salinité de l'eau, la teneur en oxygène, etc.

Facteurs édaphiques (ou pédologiques) sont un ensemble de propriétés chimiques, physiques et mécaniques des sols et des roches qui affectent à la fois les organismes pour lesquels ils constituent un habitat et le système racinaire des plantes. Par exemple, l’influence des nutriments, de l’humidité, de la structure du sol, de la teneur en humus, etc. sur la croissance et le développement des plantes.

Riz. 1. Schéma de l'impact de l'habitat (environnement) sur le corps

— facteurs de l'activité humaine affectant l'environnement environnement naturel(et hydrosphères, érosion des sols, destruction des forêts, etc.).

Facteurs environnementaux limitants (limitants) Ce sont des facteurs qui limitent le développement des organismes en raison d’un manque ou d’un excès de nutriments par rapport aux besoins (teneur optimale).

Ainsi, lors de la culture de plantes à différentes températures, le point auquel se produit la croissance maximale sera optimum. L’ensemble de la plage de températures, du minimum au maximum, à laquelle la croissance est encore possible est appelée plage de stabilité (endurance), ou tolérance. Les points le limitant, c'est-à-dire les températures maximales et minimales adaptées à la vie sont les limites de stabilité. Entre la zone optimale et les limites de stabilité, à mesure qu'elle s'approche de ces dernières, la plante subit un stress croissant, c'est-à-dire nous parlons de sur les zones de stress, ou les zones d'oppression, dans la plage de stabilité (Fig. 2). À mesure que l'on descend et monte sur l'échelle depuis l'optimum, non seulement le stress s'intensifie, mais lorsque les limites de résistance du corps sont atteintes, sa mort survient.

Riz. 2. Dépendance de l'action d'un facteur environnemental sur son intensité

Ainsi, pour chaque espèce végétale ou animale, il existe un optimum, des zones de stress et des limites de stabilité (ou d'endurance) par rapport à chaque facteur environnemental. Lorsque le facteur est proche des limites d’endurance, l’organisme ne peut généralement exister que pendant une courte période. Dans une gamme plus restreinte de conditions, l'existence et la croissance à long terme des individus sont possibles. Dans une gamme encore plus étroite, la reproduction a lieu et l'espèce peut exister indéfiniment. En règle générale, quelque part au milieu de la plage de résistance, se trouvent les conditions les plus favorables à la vie, à la croissance et à la reproduction. Ces conditions sont dites optimales, dans lesquelles les individus d'une espèce donnée sont les plus aptes, c'est-à-dire partir le plus grand nombre descendance. En pratique, il est difficile d'identifier de telles conditions, c'est pourquoi l'optimum est généralement déterminé par des signes vitaux individuels (taux de croissance, taux de survie, etc.).

Adaptation consiste à adapter l’organisme aux conditions environnementales.

La capacité d'adaptation est l'une des principales propriétés de la vie en général, garantissant la possibilité de son existence, la capacité des organismes à survivre et à se reproduire. Les adaptations apparaissent sur différents niveaux- de la biochimie des cellules et du comportement des organismes individuels à la structure et au fonctionnement des communautés et des systèmes écologiques. Toutes les adaptations des organismes à l'existence dans conditions différentes développé historiquement. Ainsi se sont constitués des groupements de plantes et d’animaux spécifiques à chaque zone géographique.

Des adaptations peuvent être morphologique, lorsque la structure d'un organisme change jusqu'à ce qu'une nouvelle espèce soit formée, et physiologique, lorsque des changements se produisent dans le fonctionnement du corps. Étroitement liée aux adaptations morphologiques est la coloration adaptative des animaux, la capacité de la modifier en fonction de la lumière (flet, caméléon, etc.).

Des exemples bien connus d'adaptation physiologique sont l'hibernation hivernale des animaux et les migrations saisonnières des oiseaux.

Il est très important pour les organismes adaptations comportementales. Par exemple, le comportement instinctif détermine l'action des insectes et des vertébrés inférieurs : poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux, etc. Ce comportement est génétiquement programmé et hérité (comportement inné). Cela comprend : la méthode de construction d'un nid chez les oiseaux, l'accouplement, l'élevage de la progéniture, etc.

Il existe également une maîtrise acquise, reçue par un individu au cours de sa vie. Éducation(ou apprentissage) - le principal moyen de transmission des comportements acquis d'une génération à l'autre.

La capacité d'un individu à gérer ses capacités cognitives pour survivre à des changements inattendus dans son environnement est intelligence. Le rôle de l’apprentissage et de l’intelligence dans le comportement augmente avec l’amélioration système nerveux- hypertrophie du cortex cérébral. Pour les humains, c’est le mécanisme déterminant de l’évolution. La capacité des espèces à s'adapter à une gamme particulière de facteurs environnementaux est désignée par le concept mystique écologique de l'espèce.

L'effet combiné des facteurs environnementaux sur le corps

Les facteurs environnementaux n’agissent généralement pas individuellement, mais de manière complexe. L’effet d’un facteur dépend de la force de l’influence des autres. La combinaison de différents facteurs a un impact significatif sur conditions optimales vie de l'organisme (voir Fig. 2). L’action d’un facteur ne remplace pas l’action d’un autre. Cependant, avec l'influence complexe de l'environnement, on peut souvent observer un « effet de substitution », qui se manifeste par la similitude des résultats de l'influence de différents facteurs. Ainsi, la lumière ne peut pas être remplacée par un excès de chaleur ou une abondance de dioxyde de carbone, mais en influençant les changements de température, il est possible d'arrêter, par exemple, la photosynthèse des plantes.

Dans l'influence complexe de l'environnement, l'impact de divers facteurs sur les organismes est inégal. Ils peuvent être divisés en principaux, accompagnants et secondaires. Les facteurs principaux sont différents selon les organismes, même s’ils vivent au même endroit. Le rôle de facteur déterminant à différentes étapes de la vie d’un organisme peut être joué par l’un ou l’autre élément de l’environnement. Par exemple, dans la vie de beaucoup plantes cultivées, comme les céréales, pendant la période de germination, le facteur principal est la température, pendant la période d'épiaison et de floraison - l'humidité du sol, pendant la période de maturation - la quantité de nutriments et l'humidité de l'air. Le rôle du facteur principal dans des moments différents les années peuvent varier.

Le facteur déterminant peut être différent pour la même espèce vivant dans des conditions physiques et géographiques différentes.

La notion de facteurs déterminants ne doit pas être confondue avec la notion de. Un facteur dont le niveau en termes qualitatifs ou quantitatifs (carence ou excès) s'avère proche des limites d'endurance d'un organisme donné, appelé limitant. L'effet du facteur limitant se manifestera également dans le cas où d'autres facteurs environnementaux sont favorables voire optimaux. Les facteurs environnementaux principaux et secondaires peuvent agir comme facteurs limitants.

La notion de facteurs limitants a été introduite en 1840 par le chimiste 10. Liebig. Étudiant l’influence de la teneur en divers éléments chimiques du sol sur la croissance des plantes, il formule le principe : « La substance présente dans le minimum contrôle le rendement et détermine la taille et la stabilité de ce dernier dans le temps. » Ce principe est connu sous le nom de loi du minimum de Liebig.

Le facteur limitant peut être non seulement un manque, comme l'a souligné Liebig, mais aussi un excès de facteurs tels que, par exemple, la chaleur, la lumière et l'eau. Comme indiqué précédemment, les organismes sont caractérisés par des minimums et des maximums écologiques. La plage entre ces deux valeurs est généralement appelée limites de stabilité, ou tolérance.

DANS vue générale toute la complexité de l'influence des facteurs environnementaux sur l'organisme se reflète dans la loi de tolérance de V. Shelford : l'absence ou l'impossibilité de prospérité est déterminée par un déficit ou, à l'inverse, un excès de l'un des nombreux facteurs, le niveau de qui peut être proche des limites tolérées par un organisme donné (1913). Ces deux limites sont appelées limites de tolérance.

De nombreuses études ont été menées sur « l'écologie de la tolérance », grâce auxquelles les limites d'existence de nombreuses plantes et animaux sont devenues connues. Un tel exemple est l'effet des polluants atmosphériques sur le corps humain (Fig. 3).

Riz. 3. L'influence des polluants atmosphériques sur le corps humain. Max - activité vitale maximale ; Supplémentaire - activité vitale autorisée ; Opt est la concentration optimale (n'affectant pas l'activité vitale) d'une substance nocive ; MPC est la concentration maximale admissible d'une substance qui ne modifie pas de manière significative l'activité vitale ; Années - concentration mortelle

La concentration du facteur d'influence (substance nocive) dans la Fig. 5.2 est indiqué par le symbole C. Aux valeurs de concentration de C = C années, une personne mourra, mais des changements irréversibles dans son corps se produiront à des valeurs nettement inférieures de C = C MPC. Par conséquent, la plage de tolérance est limitée précisément par la valeur C MPC = C limite. Ainsi, la Cmax doit être déterminée expérimentalement pour chaque polluant ou tout composé chimique nocif et sa Cmax ne doit pas être dépassée dans un habitat spécifique (milieu de vie).

Dans le cadre de la protection de l'environnement, il est important limites supérieures de la résistance corporelle aux substances nocives.

Ainsi, la concentration réelle du polluant C actual ne doit pas dépasser la concentration maximale admissible C (C fact ≤ C valeur maximale admissible = C lim).

L'intérêt de la notion de facteurs limitants (Clim) est qu'elle donne à l'écologiste un point de départ pour étudier situations difficiles. Si un organisme se caractérise par une large plage de tolérance à un facteur relativement constant et qu'il est présent dans l'environnement en quantités modérées, il est peu probable qu'un tel facteur soit limitant. Au contraire, si l'on sait qu'un organisme particulier a une plage étroite de tolérance à un facteur variable, alors c'est ce facteur qui mérite une étude approfondie, car il peut être limitant.

L'environnement est un ensemble unique de conditions entourant un organisme vivant, qui l'affectent, peut-être une combinaison de phénomènes, de corps matériels, d'énergies. Un facteur environnemental est un facteur environnemental auquel les organismes doivent s'adapter. Il peut s'agir d'une diminution ou d'une augmentation de la température, de l'humidité ou de la sécheresse, du rayonnement de fond, de l'activité humaine, de la compétition entre les animaux, etc. Le terme « habitat » désigne intrinsèquement la partie de la nature dans laquelle vivent les organismes, parmi les influences directes ou indirectes exercées sur eux. influence. Ce sont des facteurs, car ils influencent le sujet d’une manière ou d’une autre. L'environnement est en constante évolution, ses composants sont diversifiés, de sorte que les animaux, les plantes et même les humains doivent constamment s'adapter, s'adapter aux nouvelles conditions afin de survivre et de se reproduire d'une manière ou d'une autre.

Classification des facteurs environnementaux

Les organismes vivants peuvent être affectés par des influences naturelles et artificielles. Il existe plusieurs types de classifications, mais les types de facteurs environnementaux les plus courants sont abiotiques, biotiques et anthropiques. Tous les organismes vivants sont influencés d'une manière ou d'une autre par des phénomènes et des composants de nature inanimée. Ce sont des facteurs abiotiques qui influencent l’activité vitale des humains, des plantes et des animaux. Ils sont à leur tour divisés en édaphiques, climatiques, chimiques, hydrographiques, pyrogènes et orographiques.

Mode d'éclairage, humidité, température, pression atmosphérique et précipitations, rayonnement solaire, le vent peut être attribué à des facteurs climatiques. Influence édaphique sur les organismes vivants à travers la chaleur, l'air et sa composition chimique et sa structure mécanique, le niveau des eaux souterraines, l'acidité. Les facteurs chimiques sont la composition en sel de l’eau et la composition en gaz de l’atmosphère. Pyrogène - l'effet du feu sur l'environnement. Les organismes vivants sont obligés de s'adapter au terrain, aux changements d'altitude, ainsi qu'aux caractéristiques de l'eau et à sa teneur en substances organiques et minérales.

Un facteur environnemental biotique est la relation entre les organismes vivants, ainsi que l'impact de leurs relations sur l'environnement. L'influence peut être à la fois directe et indirecte. Par exemple, certains organismes sont capables d'influencer le microclimat, les changements, etc. Les facteurs biotiques sont divisés en quatre types : phytogéniques (les plantes influencent l'environnement et les unes les autres), zoogènes (les animaux influencent l'environnement et les uns les autres), mycogènes (les champignons ont un impact) et microbiogène (les micro-organismes sont au centre des événements).

Un facteur environnemental anthropique est un changement dans les conditions de vie des organismes dû à l'activité humaine. Les actions peuvent être conscientes ou inconscientes. Cependant, ils entraînent des changements irréversibles dans la nature. L'homme détruit la couche de sol, pollue l'atmosphère et l'eau substances nocives, perturbe les paysages naturels. Les facteurs anthropiques peuvent être divisés en quatre sous-groupes principaux : biologiques, chimiques, sociaux et physiques. Tous, à un degré ou à un autre, affectent les animaux, les plantes, les micro-organismes, contribuent à l'émergence de nouvelles espèces et éliminent les anciennes de la surface de la terre.

L'influence chimique des facteurs environnementaux sur les organismes a principalement un impact négatif sur l'environnement. Pour réaliser bonnes récoltes, les gens utilisent des engrais minéraux, tuent les parasites avec des poisons, polluant ainsi le sol et l'eau. Il convient également d'ajouter ici les déchets du transport et les déchets industriels. Les facteurs physiques comprennent les voyages en avion, en train, en voiture, l'utilisation de l'énergie nucléaire et l'impact des vibrations et du bruit sur les organismes. Nous ne devons pas non plus oublier les relations entre les personnes et la vie en société. Les facteurs biologiques incluent les organismes pour lesquels les humains sont une source de nourriture ou un habitat, et les produits alimentaires doivent également être inclus ici.

Conditions environnementales

Selon leurs caractéristiques et leurs forces, différents organismes réagissent différemment aux facteurs abiotiques. Les conditions environnementales évoluent avec le temps et, bien entendu, modifient les règles de survie, de développement et de reproduction des microbes, des animaux et des champignons. Par exemple, la durée de vie des plantes vertes au fond d’un réservoir est limitée par la quantité de lumière qui peut pénétrer dans la colonne d’eau. Le nombre d'animaux est limité par l'abondance d'oxygène. La température a un impact énorme sur les organismes vivants, car sa diminution ou son augmentation affecte le développement et la reproduction. Au cours de la période glaciaire, non seulement les mammouths et les dinosaures ont disparu, mais aussi de nombreux autres animaux, oiseaux et plantes, modifiant ainsi l'environnement. L'humidité, la température et la lumière sont les principaux facteurs qui déterminent les conditions de vie des organismes.

Lumière

Le soleil donne vie à de nombreuses plantes ; il n'est pas aussi important pour les animaux que pour les représentants de la flore, mais ils ne peuvent néanmoins pas s'en passer. Lumière naturelle est une source naturelle d’énergie. De nombreuses plantes sont divisées en aimant la lumière et en tolérantes à l'ombre. Différentes espèces d'animaux présentent des réactions négatives ou positives à la lumière. Mais l'influence la plus importante du soleil sur le changement de jour et de nuit, car différents représentants la faune est exclusivement nocturne ou diurne. L'effet des facteurs environnementaux sur les organismes est difficile à surestimer, mais si nous parlons d'animaux, alors l'éclairage ne les affecte pas directement, il signale seulement la nécessité de réorganiser les processus se produisant dans le corps, grâce auxquels les êtres vivants réagissent au changement. conditions extérieures.

Humidité

Tous les êtres vivants dépendent beaucoup de l’eau, car elle est nécessaire à leur fonctionnement normal. La plupart des organismes sont incapables de vivre dans l’air sec ; ils meurent tôt ou tard. La quantité de précipitations tombant au cours d’une période donnée caractérise l’humidité de la zone. Les lichens captent la vapeur d'eau de l'air, les plantes se nourrissent de leurs racines, les animaux boivent de l'eau, les insectes et les amphibiens sont capables de l'absorber à travers les téguments du corps. Certaines créatures obtiennent du liquide par la nourriture ou par l'oxydation des graisses. Les plantes et les animaux possèdent de nombreuses adaptations qui leur permettent de gaspiller l’eau plus lentement et de la conserver.

Température

Chaque organisme a sa propre plage de température. Si cela dépasse les limites, en hausse ou en baisse, alors il peut tout simplement mourir. L’influence des facteurs environnementaux sur les plantes, les animaux et les humains peut être à la fois positive et négative. Dans la plage de température, l'organisme se développe normalement, mais dès que la température approche des limites inférieures ou supérieures, les processus vitaux ralentissent puis s'arrêtent complètement, ce qui entraîne la mort de la créature. Certains ont besoin de froid, d’autres de chaleur et certains peuvent vivre dans des conditions environnementales différentes. Par exemple, les bactéries et les lichens peuvent résister à une large gamme de températures ; les tigres prospèrent sous les tropiques et en Sibérie. Mais la plupart des organismes ne survivent que dans des limites de température étroites. Par exemple, les coraux poussent dans une eau à 21°C. Les basses températures ou la surchauffe sont mortelles pour eux.

Dans les zones tropicales, les fluctuations météorologiques sont quasiment imperceptibles, ce qui n'est pas le cas de la zone tempérée. Les organismes sont obligés de s'adapter aux changements de saisons ; beaucoup effectuent de longues migrations avec le début de l'hiver et les plantes meurent complètement. Dans des conditions de température défavorables, certaines créatures hibernent afin d'attendre la période qui ne leur convient pas. Ce ne sont là que les principaux facteurs environnementaux ; les organismes sont également affectés par la pression atmosphérique, le vent et l’altitude.

L'impact des facteurs environnementaux sur un organisme vivant

Le développement et la reproduction des êtres vivants sont fortement influencés par leur habitat. Tous les groupes de facteurs environnementaux agissent généralement de manière complexe, et non un à la fois. La force d’influence des uns dépend des autres. Par exemple, l’éclairage ne peut pas être remplacé par du dioxyde de carbone, mais en modifiant la température, il est tout à fait possible d’arrêter la photosynthèse des plantes. Tous les facteurs influencent les organismes de manière différente, à un degré ou à un autre. Le rôle principal peut varier selon la période de l'année. Par exemple, au printemps, la température est importante pour de nombreuses plantes, pendant la période de floraison - l'humidité du sol, pendant la maturation - l'humidité de l'air et nutriments. Il existe également un excès ou une carence qui se rapproche des limites de l’endurance de l’organisme. Leur effet se manifeste même lorsque les êtres vivants se trouvent dans un environnement favorable.

L'influence des facteurs environnementaux sur les plantes

Pour chaque représentant de la flore, la nature environnante est considérée comme son habitat. Cela crée tous les facteurs environnementaux nécessaires. L'habitat fournit à la plante l'humidité du sol et de l'air, l'éclairage, la température, le vent et la quantité optimale de nutriments dans le sol. Des niveaux normaux de facteurs environnementaux permettent aux organismes de croître, de se développer et de se reproduire normalement. Certaines conditions peuvent nuire aux plantes. Par exemple, si vous plantez une culture dans un champ épuisé, dont le sol ne contient pas suffisamment de nutriments, elle deviendra très faible ou ne poussera pas du tout. Ce facteur peut être qualifié de limitant. Néanmoins, la plupart des plantes s’adaptent aux conditions de vie.

Les représentants de la flore poussant dans le désert s'adaptent aux conditions à l'aide d'une forme spéciale. Ils ont généralement des racines très longues et puissantes qui peuvent pénétrer jusqu'à 30 m de profondeur dans le sol. Des racines superficielles sont également possibles. système racinaire, vous permettant de collecter l'humidité lors de courtes pluies. Les arbres et buissons stockent l’eau dans les troncs (souvent déformés), les feuilles et les branches. Certains habitants du désert sont capables d'attendre plusieurs mois une humidité vitale, mais d'autres ne plaisent à l'œil que quelques jours. Par exemple, les éphémères dispersent des graines qui ne germent qu'après la pluie, puis le désert fleurit tôt le matin et à midi les fleurs se fanent.

L'influence des facteurs environnementaux sur les plantes les affecte également par temps froid. La toundra a un climat très rigoureux, les étés sont courts et ne peuvent pas être qualifiés de chauds, mais les gelées durent de 8 à 10 mois. La couverture neigeuse est insignifiante et le vent expose complètement les plantes. Les représentants de la flore ont généralement un système racinaire superficiel, une peau de feuille épaisse avec une couche cireuse. Les plantes accumulent l’apport nécessaire en nutriments pendant la période où les arbres de la toundra produisent des graines qui ne germent qu’une fois tous les 100 ans pendant la période des conditions les plus favorables. Mais les lichens et les mousses se sont adaptés pour se reproduire de manière végétative.

Les plantes leur permettent de se développer dans diverses conditions. Les représentants de la flore dépendent de l'humidité et de la température, mais ils ont avant tout besoin de soleil. Il les change structure interne, apparence. Par exemple, quantité suffisante la lumière permet aux arbres de développer une couronne luxueuse, mais les buissons et les fleurs cultivés à l'ombre semblent opprimés et faibles.

L’écologie et les hommes empruntent très souvent des chemins différents. Les activités humaines ont un effet néfaste sur l'environnement. Emploi entreprises industrielles, feux de forêt, les transports, la pollution de l'air due aux émissions des centrales électriques, des usines, de l'eau et du sol avec des résidus de produits pétroliers - tout cela affecte négativement la croissance, le développement et la reproduction des plantes. Pour dernières années de nombreuses espèces de flore ont été incluses dans le Livre rouge, beaucoup ont disparu.

L'influence des facteurs environnementaux sur l'homme

Il y a à peine deux siècles, les gens étaient en bien meilleure santé et physiquement plus forts qu’aujourd’hui. L'activité professionnelle complique constamment la relation entre l'homme et la nature, mais jusqu'à un certain point, ils ont réussi à s'entendre. Ceci a été réalisé grâce à la synchronicité du mode de vie des gens avec les régimes naturels. Chaque saison avait son propre esprit de travail. Par exemple, au printemps, les paysans labouraient la terre, semaient des céréales et d'autres cultures. En été, ils s'occupaient des cultures, faisaient paître le bétail, en automne, ils récoltaient les récoltes, en hiver, ils effectuaient les tâches ménagères et se reposaient. La culture de la santé était élément important culture générale l'homme, la conscience de l'individu a changé sous l'influence des conditions naturelles.

Tout a radicalement changé au XXe siècle, à une époque de progrès considérables dans le développement de la technologie et de la science. Bien sûr, même avant cela, l'activité humaine nuisait considérablement à la nature, mais ici tous les records ont été battus. influence négative sur l'environnement. La classification des facteurs environnementaux nous permet de déterminer ce que les gens influencent dans une plus grande mesure et quoi dans une moindre mesure. L'humanité vit selon un cycle de production, ce qui ne peut qu'affecter sa santé. Il n'y a pas de périodicité, les gens font le même travail tout au long de l'année, se reposent peu et sont constamment pressés d'arriver quelque part. Certes, les conditions de travail et de vie se sont améliorées, mais les conséquences d'un tel confort sont très défavorables.

Aujourd'hui, l'eau, le sol, l'air sont pollués, les retombées détruisent les plantes et les animaux, et endommagent les ouvrages et les structures. L'amincissement de la couche d'ozone ne peut également qu'effrayer les conséquences. Tout cela conduit à des changements génétiques, des mutations, la santé des gens se détériore chaque année, le nombre de patients maladies incurables grandissant inexorablement. Les humains sont fortement influencés par les facteurs environnementaux ; la biologie étudie cet impact. Auparavant, les gens pouvaient mourir de froid, de chaleur, de faim ou de soif, mais à notre époque, l’humanité « creuse sa propre tombe ». Tremblements de terre, tsunamis, inondations, incendies - tous ces phénomènes naturels font des victimes, mais les gens se nuisent encore plus. Notre planète est comme un navire qui se dirige vers les rochers à grande vitesse. Il faut s’arrêter avant qu’il ne soit trop tard, corriger la situation, essayer de moins polluer l’atmosphère et se rapprocher de la nature.

Impact humain sur l'environnement

Les gens se plaignent des changements drastiques de l'environnement, de la détérioration de la santé et bien-être général, mais en même temps, ils se rendent rarement compte qu'ils en sont eux-mêmes responsables. Différents types de facteurs environnementaux ont changé au fil des siècles : il y a eu des périodes de réchauffement et de refroidissement, les mers se sont asséchées, les îles ont été submergées. Bien sûr, la nature a forcé les gens à s'adapter aux conditions, mais elle n'a pas fixé de limites strictes aux gens et n'a pas agi spontanément et rapidement. Avec le développement de la technologie et de la science, tout a considérablement changé. En un siècle, l’humanité a tellement pollué la planète que les scientifiques se serrent la tête, ne sachant pas comment changer la situation.

Nous nous souvenons encore des mammouths et des dinosaures qui ont disparu pendant la période glaciaire en raison d'une forte vague de froid, et combien d'espèces d'animaux et de plantes ont été effacées de la surface de la terre au cours des 100 dernières années, combien d'autres sont sur la planète. au bord de l'extinction ? Les grandes villes regorgent d'usines, les pesticides sont activement utilisés dans les villages, polluant les sols et l'eau, et les transports sont partout saturés. Il n'y a pratiquement aucun endroit sur la planète qui puisse se vanter air pur, des terres et des eaux non polluées. La déforestation, les incendies sans fin, qui peuvent être causés non seulement par une chaleur anormale, mais aussi par l'activité humaine, la pollution des plans d'eau par des produits pétroliers, des émissions nocives dans l'atmosphère - tout cela affecte négativement le développement et la reproduction des organismes vivants et ne s'améliore pas. la santé humaine de quelque manière que ce soit.

"Soit une personne réduira la quantité de fumée dans l'air, soit la fumée réduira le nombre de personnes sur Terre", tels sont les mots de L. Baton. En effet, le tableau de l’avenir semble déprimant. Les meilleurs esprits de l'humanité se battent pour réduire l'ampleur de la pollution, des programmes sont créés, divers filtres de nettoyage sont inventés et des alternatives sont recherchées pour les objets qui polluent le plus l'environnement aujourd'hui.

Façons de résoudre les problèmes environnementaux

L’écologie et les hommes d’aujourd’hui ne parviennent pas à un consensus. Tous les membres du gouvernement doivent travailler ensemble pour résoudre les problèmes existants. Tout doit être fait pour transférer la production vers des cycles fermés et sans déchets ; pour cela, des technologies économes en énergie et en matériaux peuvent être utilisées. La gestion de la nature doit être rationnelle et tenir compte des caractéristiques des régions. L’augmentation du nombre d’espèces de créatures en voie d’extinction nécessite l’expansion immédiate des zones protégées. Eh bien, et surtout, la population doit être éduquée, en plus de l'éducation environnementale générale.

Établissement d'enseignement public

Formation professionnelle supérieure.

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE SAINT-PÉTERSBOURG

SERVICE ET ÉCONOMIE"

Discipline : Ecologie

Institut (Faculté) : (IREU) « Institut d’économie et de gestion régionales »

Spécialité : 080507 « Management des Organisations »

Sur le thème : Facteurs environnementaux et leur classification.

Complété:

Valkova Violetta Sergueïevna

Étudiant de 1ère année

Cours par correspondance

Superviseur:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008 – 2009

INTRODUCTION ………………………………………………………… …………………………………..3

FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX. CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES……………………………………...3

Abiotique

Biotique

Anthropique

RELATIONS BIOTIQUES DES ORGANISMES ……………… ……………….6

RÈGLEMENT GÉNÉRAL DE L'INFLUENCE DES FACTEURS ÉCOLOGIQUES ENVIRONNEMENTAUX SUR LES ORGANISMES………………………………………………………………… …………………………….7

CONCLUSION ………………………………………………………………………………… ………………………9

LISTE DES RÉFÉRENCES ………… …………………………………………………………..10

INTRODUCTION

Imaginons une espèce de plante ou d'animal et en elle une individuel, l'isolant mentalement du reste du monde vivant. Cet individu, alors qu'il était sous l'influence facteurs environnementaux seront influencés par eux. Le principal sera les facteurs déterminés par le climat. Tout le monde sait bien, par exemple, que les représentants de l'une ou l'autre espèce de plantes et d'animaux ne se trouvent pas partout. Certaines plantes vivent uniquement le long des berges des plans d’eau, d’autres sous le couvert forestier. On ne peut pas rencontrer de lion dans l'Arctique, ni d'ours polaire dans le désert de Gobi. Nous reconnaissons que les facteurs climatiques (température, humidité, lumière, etc.) sont de la plus haute importance dans la répartition des espèces. Pour les animaux terrestres, en particulier les habitants du sol, et les plantes, les aspects physiques et propriétés chimiques sol. Pour les organismes aquatiques, les propriétés de l'eau en tant que seul habitat revêtent une importance particulière. Étudier les effets de divers facteurs naturels en organismes individuels représente la première et la plus simple division de l’écologie.

FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX. CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES

Diversité des facteurs environnementaux. Les facteurs environnementaux sont tous les facteurs externes qui ont un effet direct ou indirect sur le nombre (l'abondance) et la répartition géographique des animaux et des plantes.

Les facteurs environnementaux sont très divers tant par leur nature que par leur impact sur les organismes vivants. Classiquement, tous les facteurs environnementaux sont divisés en trois grands groupes - abiotique, biotique et anthropique.

Facteurs abiotiques – ce sont des facteurs de nature inanimée, essentiellement climatiques (ensoleillement, température, humidité de l'air), et locaux (relief, propriétés des sols, salinité, courants, vent, rayonnement, etc.). Ces facteurs peuvent affecter le corps directement(directement) sous forme de lumière et de chaleur, ou indirectement, comme par exemple le terrain, qui détermine l'action de facteurs directs (éclairage, humidité, vent, etc.).

Facteurs anthropiques – Ce sont ces formes d'activité humaine qui, influençant l'environnement, modifient les conditions des organismes vivants ou affectent directement espèce individuelle les plantes et les animaux. L'un des facteurs anthropiques les plus importants est la pollution.

Conditions environnementales. Les conditions environnementales, ou conditions écologiques, sont des facteurs environnementaux abiotiques qui varient dans le temps et dans l'espace, auxquels les organismes réagissent différemment selon leur force. Les conditions environnementales imposent certaines restrictions aux organismes. La quantité de lumière pénétrant à travers la colonne d’eau limite la vie des plantes vertes dans les plans d’eau. L'abondance d'oxygène limite le nombre d'animaux respirant de l'air. La température détermine l'activité et contrôle la reproduction de nombreux organismes.

Au plus facteurs importants, qui déterminent les conditions d'existence des organismes dans presque tous les milieux de vie, comprennent la température, l'humidité et la lumière. Examinons plus en détail l'effet de ces facteurs.

Température. Tout organisme ne peut vivre que dans une certaine plage de température : les individus de l'espèce meurent à des températures trop élevées ou trop basses. Quelque part dans cet intervalle, les conditions de température sont les plus favorables à l'existence d'un organisme donné, ses fonctions vitales sont exercées le plus activement. À mesure que la température se rapproche des limites de l'intervalle, la vitesse des processus vitaux ralentit et finalement ils s'arrêtent complètement - l'organisme meurt.

Les limites de tolérance à la température varient selon les différents organismes. Certaines espèces peuvent tolérer des variations de température sur une large plage. Par exemple, les lichens et de nombreuses bactéries sont capables de vivre à des températures très différentes. Parmi les animaux, les animaux à sang chaud ont la plus grande tolérance à la température. Le tigre, par exemple, tolère aussi bien le froid sibérien que la chaleur des régions tropicales de l’Inde ou de l’archipel malais. Mais il existe aussi des espèces qui ne peuvent vivre que dans des limites de température plus ou moins étroites. Cela inclut de nombreuses plantes tropicales, comme les orchidées. Dans la zone tempérée, ils ne peuvent pousser qu’en serre et nécessitent des soins attentifs. Certains coraux formant des récifs ne peuvent vivre que dans des mers où la température de l'eau est d'au moins 21 °C. Cependant, les coraux meurent également lorsque l’eau devient trop chaude.

Dans l’environnement terre-air et même dans de nombreuses parties du milieu aquatique, la température ne reste pas constante et peut varier considérablement selon la saison de l’année ou l’heure de la journée. Dans les zones tropicales, les variations annuelles de température peuvent être encore moins perceptibles que les variations quotidiennes. A l’inverse, dans les zones tempérées, les températures varient considérablement selon les périodes de l’année. Les animaux et les plantes sont contraints de s’adapter à la saison hivernale défavorable, durant laquelle la vie active est difficile, voire impossible. Dans les zones tropicales, ces adaptations sont moins prononcées. Lors d'une période froide avec des conditions de température défavorables, il semble y avoir une pause dans la vie de nombreux organismes : hibernation chez les mammifères, chute des feuilles chez les plantes, etc. Certains animaux effectuent de longues migrations vers des endroits au climat plus adapté.

Humidité. Pendant la majeure partie de son histoire, la faune était représentée par des formes d’organismes exclusivement aquatiques. Ayant conquis la terre, ils n’ont néanmoins pas perdu leur dépendance à l’eau. L’eau fait partie intégrante de la grande majorité des êtres vivants : elle est nécessaire à leur fonctionnement normal. Un organisme en développement normal perd constamment de l'eau et ne peut donc pas vivre dans un air complètement sec. Tôt ou tard, de telles pertes peuvent entraîner la mort du corps.

En physique, l’humidité est mesurée par la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air. Cependant, l'indicateur le plus simple et le plus pratique caractérisant l'humidité d'une zone particulière est la quantité de précipitations qui y tombent sur une année ou sur une autre période de temps.

Les plantes extraient l’eau du sol grâce à leurs racines. Les lichens peuvent capter la vapeur d’eau présente dans l’air. Les plantes possèdent un certain nombre d’adaptations qui garantissent une perte d’eau minimale. Tous les animaux terrestres ont besoin d’un approvisionnement périodique pour compenser la perte inévitable d’eau due à l’évaporation ou à l’excrétion. De nombreux animaux boivent de l’eau ; d'autres, comme les amphibiens, certains insectes et acariens, l'absorbent à l'état liquide ou vapeur à travers leurs enveloppes corporelles. La plupart des animaux du désert ne boivent jamais. Ils satisfont leurs besoins grâce à l'eau fournie avec la nourriture. Enfin, il existe des animaux qui obtiennent de l'eau d'une manière encore plus complexe : par le processus d'oxydation des graisses. Les exemples incluent le chameau et certains types d'insectes, tels que les charançons du riz et des greniers, mite manger du gras. Les animaux, comme les plantes, possèdent de nombreuses adaptations pour économiser l’eau.

Lumière. Pour les animaux, la lumière, en tant que facteur environnemental, est incomparablement moins importante que la température et l’humidité. Mais la lumière est absolument nécessaire à la nature vivante, car elle constitue pratiquement la seule source d'énergie.

Depuis longtemps, on distingue les plantes qui aiment la lumière, qui ne peuvent se développer que sous les rayons du soleil, et les plantes tolérantes à l'ombre, qui peuvent bien pousser sous le couvert forestier. La majeure partie du sous-bois de la hêtraie, particulièrement ombragé, est constituée de plantes tolérantes à l'ombre. Ceci est d'une grande importance pratique pour la régénération naturelle du peuplement forestier : les jeunes pousses de nombreuses espèces d'arbres peuvent se développer sous le couvert de grands arbres.

Chez de nombreux animaux, les conditions normales d’éclairage se manifestent par une réaction positive ou négative à la lumière. Tout le monde sait comment les insectes nocturnes se ruent vers la lumière ou comment les cafards se dispersent à la recherche d'un abri si seulement une lumière est allumée dans une pièce sombre.

Cependant, c’est dans le cycle du jour et de la nuit que la lumière a la plus grande importance écologique. De nombreux animaux sont exclusivement diurnes (la plupart des passereaux), d'autres sont exclusivement nocturnes (nombreux petits rongeurs, chauves-souris). Les petits crustacés flottant dans la colonne d'eau restent la nuit eaux de surface, et pendant la journée, ils descendent en profondeur, en évitant une lumière trop vive.

Comparée à la température ou à l’humidité, la lumière a peu d’effet direct sur les animaux. Cela sert uniquement de signal pour la restructuration des processus se produisant dans le corps, ce qui leur permet de répondre au mieux aux changements en cours des conditions extérieures.

Les facteurs énumérés ci-dessus n'épuisent pas l'ensemble des conditions environnementales qui déterminent la vie et la répartition des organismes. Le soi-disant facteurs climatiques secondaires, comme le vent, la pression atmosphérique, l'altitude. Le vent a un effet indirect : en augmentant l’évaporation, il augmente la sécheresse. Les vents forts contribuent au refroidissement. Cette action est importante dans les endroits froids, en haute montagne ou dans les régions polaires.

Facteurs anthropiques. Polluants. Les facteurs anthropiques sont très divers dans leur composition. L’homme influence la nature vivante en construisant des routes, en construisant des villes, en menant des activités agricoles, en bloquant les rivières, etc. L’activité humaine moderne se manifeste de plus en plus par une pollution de l’environnement avec des sous-produits, souvent toxiques. Dioxyde de soufre s'échappant des canalisations des usines et des centrales thermiques, composés métalliques (cuivre, zinc, plomb) rejetés à proximité des mines ou formés dans les gaz d'échappement des voitures, résidus de produits pétroliers rejetés dans les plans d'eau lors du lavage des pétroliers, ce ne sont que certains des polluants qui limitent la propagation des organismes (notamment les plantes).

Dans les zones industrielles, la notion de polluants atteint parfois des niveaux seuils, c'est-à-dire mortel pour de nombreux organismes, valeurs. Quoi qu’il en soit, il y aura presque toujours au moins quelques individus de plusieurs espèces capables de survivre dans de telles conditions. La raison en est que même dans les populations naturelles, on trouve rarement des individus résistants. À mesure que les niveaux de pollution augmentent, les individus résistants peuvent être les seuls survivants. De plus, ils peuvent devenir les fondateurs d’une population stable qui a hérité de l’immunité contre cette espèce pollution. Pour cette raison, la pollution nous donne l’occasion, pour ainsi dire, d’observer l’évolution en action. Bien entendu, toutes les populations ne sont pas dotées de la capacité de résister à la pollution, même sous la forme d’individus isolés.

Ainsi, l’effet de tout polluant est double. Si cette substance est apparue récemment ou est contenue dans des concentrations très élevées, alors chaque espèce précédemment trouvée dans la zone contaminée n'est généralement représentée que par quelques spécimens - précisément ceux qui, en raison de la variabilité naturelle, avaient une stabilité initiale ou leurs flux les plus proches.

Par la suite, la zone polluée s'avère être peuplée beaucoup plus densément, mais en règle générale, avec un nombre d'espèces beaucoup plus réduit que s'il n'y avait pas de pollution. Ces communautés nouvellement apparues, dont la composition en espèces est appauvrie, font déjà partie intégrante de l’environnement humain.

RELATIONS BIOTIQUES DES ORGANISMES

Deux types d'organismes vivant sur le même territoire et en contact les uns avec les autres entrent dans des relations différentes les uns avec les autres. La position des espèces dans différentes formes de relations est indiquée par des signes conventionnels. Un signe moins (–) indique un effet néfaste (les individus de l'espèce sont opprimés ou blessés). Un signe plus (+) indique un effet bénéfique (les individus de l'espèce en bénéficient). Le signe zéro (0) indique que la relation est indifférente (aucune influence).

Ainsi, toutes les connexions biotiques peuvent être divisées en 6 groupes : aucune des populations n'influence l'autre (00) ; connexions utiles mutuellement bénéfiques (+ +); relations nuisibles aux deux espèces (– –); l'une des espèces en profite, l'autre subit l'oppression (+ –) ; une espèce en profite, l'autre ne subit aucun préjudice (+ 0) ; une espèce est opprimée, l’autre n’en profite pas (– 0).

Pour l'une des espèces vivant ensemble, l'influence de l'autre est négative (il subit l'oppression), tandis que l'oppresseur ne reçoit ni préjudice ni bénéfice - ce amensalisme(–0). Un exemple d'amensalisme est celui des herbes qui aiment la lumière et qui poussent sous un épicéa, souffrant d'un fort ombrage, alors que l'arbre lui-même y est indifférent.

La forme de relation dans laquelle une espèce reçoit un avantage sans causer de préjudice ou de bénéfice à l'autre est appelée commensalisme(+0). Par exemple, les grands mammifères (chiens, cerfs) servent de porteurs de fruits et de graines avec des crochets (comme la bardane), n'en recevant ni préjudice ni bénéfice.

Le commensalisme est l'utilisation unilatérale d'une espèce par une autre sans lui causer de dommages. Les manifestations du commensalisme sont variées, on distingue donc un certain nombre de variantes.

Le « freeloading » est la consommation des restes de nourriture du propriétaire.

La « compagnie » est la consommation de différentes substances ou parties du même aliment.

Le « logement » est l’utilisation par une espèce d’une autre (leur corps, leur maison (comme abri ou foyer).

Dans la nature, on trouve souvent des relations mutuellement bénéfiques entre les espèces, certains organismes tirant des bénéfices mutuels de ces relations. Ce groupe de connexions biologiques mutuellement bénéfiques comprend diverses symbiotique relations entre les organismes. Un exemple de symbiose est celui des lichens, qui constituent une cohabitation étroite et mutuellement bénéfique de champignons et d’algues. Un exemple bien connu de symbiose est la cohabitation de plantes vertes (principalement des arbres) et de champignons.

Un type de relation mutuellement bénéfique est protocole de coopération(coopération primaire) (+ +). Dans le même temps, la coexistence, bien que non obligatoire, est bénéfique pour les deux espèces, mais n’est pas une condition indispensable à leur survie. Un exemple de protocole de coopération est la dispersion des graines de certaines plantes forestières par les fourmis et la pollinisation de diverses plantes des prairies par les abeilles.

Si deux espèces ou plus ont des exigences écologiques similaires et vivent ensemble, un type de relation négative peut apparaître entre elles, appelée concours(rivalité, compétition) (– –). Par exemple, toutes les plantes sont en compétition pour la lumière, l’humidité, les nutriments du sol et, par conséquent, pour étendre leur territoire. Les animaux se battent pour les ressources alimentaires, les abris mais aussi pour le territoire.

Prédation(+ –) est un type d'interaction entre organismes dans lequel les représentants d'une espèce tuent et mangent les représentants d'une autre.

Ce sont les principaux types d’interactions biotiques dans la nature. Il ne faut pas oublier que le type de relation entre une paire d'espèces particulière peut changer en fonction des conditions extérieures ou du stade de vie des organismes en interaction. De plus, dans la nature, ce ne sont pas seulement quelques espèces qui sont simultanément impliquées dans des relations biotiques, mais un nombre bien plus important d’entre elles.

RÈGLEMENT GÉNÉRAL DE L'INFLUENCE DES FACTEURS ÉCOLOGIQUES ENVIRONNEMENTAUX SUR LES ORGANISMES

L'exemple de la température montre que ce facteur n'est toléré par l'organisme que dans certaines limites. L'organisme meurt si la température ambiante est trop basse ou trop élevée. Dans les environnements où les températures sont proches de ces extrêmes, les habitants vivants sont rares. Cependant, leur nombre augmente à mesure que la température se rapproche de la valeur moyenne, qui est la meilleure (optimale) pour une espèce donnée.

Ce modèle peut être transféré à tout autre facteur déterminant la vitesse de certains processus vitaux (humidité, force du vent, vitesse du courant, etc.).

Si vous tracez une courbe sur un graphique qui caractérise l'intensité d'un processus particulier (respiration, mouvement, nutrition, etc.) en fonction de l'un des facteurs environnementaux (bien sûr, à condition que ce facteur influence les principaux processus vitaux), alors cela la courbe sera presque toujours en forme de cloche.

Ces courbes sont appelées courbes tolérance(du grec tolérance- patience, stabilité). La position du sommet de la courbe indique les conditions optimales pour un processus donné.

Certains individus et espèces sont caractérisés par des courbes avec des pics très nets. Cela signifie que l'éventail des conditions dans lesquelles l'activité du corps atteint son maximum est très restreint. Les courbes plates correspondent à une large plage de tolérance.

Les organismes dotés de larges marges de résistance ont certainement une chance de se répandre davantage. Cependant, de larges limites d’endurance pour un facteur ne signifient pas de larges limites pour tous les facteurs. La plante peut tolérer de grandes fluctuations de température, mais avoir des plages étroites de tolérance à l’eau. Un animal comme la truite peut être très sensible à la température mais se nourrir d’une grande variété d’aliments.

Parfois au cours de la vie d'un individu, sa tolérance peut changer (la position de la courbe changera en conséquence), si l'individu se retrouve dans des conditions extérieures différentes. Se trouvant dans de telles conditions, au bout d'un moment, le corps s'y habitue et s'y adapte. La conséquence en est une modification de l'optimum physiologique, ou un déplacement du dôme de la courbe de tolérance. Ce phénomène est appelé adaptation, ou acclimatation.

Chez les espèces à large répartition géographique, les habitants de zones géographiques ou zones climatiques s'avèrent souvent les mieux adaptés précisément aux conditions caractéristiques d'une région donnée. Cela est dû à la capacité de certains organismes à former des formes locales, ou écotypes, caractérisés par différentes limites de résistance à la température, à la lumière ou à d'autres facteurs.

Considérons à titre d'exemple les écotypes d'une des espèces de méduses. Les méduses se déplacent dans l'eau en utilisant des contractions rythmiques des muscles qui poussent l'eau hors de la cavité centrale du corps, semblable au mouvement d'une fusée. La fréquence optimale d'une telle pulsation est de 15 à 20 contractions par minute. Les individus vivant dans les mers des latitudes septentrionales se déplacent à la même vitesse que les méduses de la même espèce dans les mers des latitudes sud, bien que la température de l'eau au nord puisse être inférieure de 20 °C. Par conséquent, les deux formes d’organismes de la même espèce ont pu s’adapter au mieux aux conditions locales.

Loi du minimum. L'intensité de certains processus biologiques est souvent sensible à deux ou plusieurs facteurs environnementaux. Dans ce cas, le facteur présent en quantité minimale, du point de vue des besoins de l’organisme, sera d’une importance décisive. Cette règle a été formulée par le fondateur de la science des engrais minéraux Justus Liebig(1803-1873) et reçut le nom Loi du minimum. Yu. Liebig a découvert que le rendement des plantes peut être limité par n'importe quel élément nutritif de base, si seulement cet élément est insuffisant.

On sait que différents facteurs environnementaux peuvent interagir, c'est-à-dire qu'une carence en une substance peut entraîner une carence en d'autres substances. Par conséquent, de manière générale, la loi du minimum peut être formulée comme suit : la survie réussie des organismes vivants dépend d'un ensemble de conditions ; un facteur limitant ou limitant est tout état de l'environnement qui approche ou dépasse la limite de stabilité des organismes d'une espèce donnée.

La disposition sur les facteurs limitants facilite grandement l’étude de situations complexes. Malgré la complexité des relations entre les organismes et leur environnement, tous les facteurs n’ont pas la même importance écologique. Par exemple, l’oxygène est un facteur de nécessité physiologique pour tous les animaux, mais d’un point de vue écologique il ne devient limitant que dans certains habitats. Si des poissons meurent dans une rivière, il faut d'abord mesurer la concentration en oxygène dans l'eau, car elle est très variable, les réserves d'oxygène s'épuisent facilement et il n'y a souvent pas assez d'oxygène. Si la mort d'oiseaux est observée dans la nature, il faut chercher une autre raison, puisque la teneur en oxygène de l'air est relativement constante et suffisante du point de vue des besoins des organismes terrestres.

CONCLUSION

L'écologie est une science d'une importance vitale pour l'homme qui étudie son environnement naturel immédiat. L'homme, observant la nature et son harmonie inhérente, a involontairement cherché à introduire cette harmonie dans sa vie. Ce désir n’est devenu particulièrement aigu que relativement récemment, après que les conséquences d’activités économiques déraisonnables conduisant à la destruction de l’environnement naturel soient devenues très visibles. Et cela a finalement eu un effet néfaste sur la personne elle-même.

Il convient de rappeler que l'écologie est une discipline scientifique fondamentale dont les idées sont très important. Et si nous reconnaissons l’importance de cette science, nous devons apprendre à utiliser correctement ses lois, ses concepts et ses termes. Après tout, ils aident les gens à déterminer leur place dans leur environnement et à utiliser les ressources naturelles de manière correcte et rationnelle. Il a été prouvé que l'utilisation humaine des ressources naturelles dans une ignorance totale des lois de la nature entraîne souvent des conséquences graves et irréparables.

Chaque personne sur la planète devrait connaître les bases de l’écologie en tant que science concernant notre maison commune – la Terre. La connaissance des bases de l’écologie aidera à la fois la société et l’individu à construire leur vie avec sagesse ; ils aideront chacun à se sentir partie intégrante de la grande Nature, à atteindre l'harmonie et le confort là où il y avait auparavant une lutte déraisonnable avec les forces naturelles.

LISTE DES RÉFÉRENCES UTILISÉES facteurs environnementaux (biotiques facteurs; Biotique environnemental facteurs; Facteurs biotiques ; ....5 Question n° 67 Ressources naturelles, leur classification. Cycle des ressources RESSOURCES NATURELLES (naturelles...

Toutes les propriétés ou composants de l'environnement externe qui influencent les organismes sont appelés facteurs environnementaux. La lumière, la chaleur, la concentration de sel dans l'eau ou le sol, le vent, la grêle, les ennemis et les agents pathogènes - autant de facteurs environnementaux dont la liste peut être très longue.

Parmi eux il y a abiotique liés à la nature inanimée, et biotique liés à l’influence des organismes les uns sur les autres.

Les facteurs environnementaux sont extrêmement divers et chaque espèce, subissant son influence, y réagit différemment. Cependant, il existe certains lois générales, qui régissent les réponses des organismes à tout facteur environnemental.

Le principal est loi de l'optimum. Cela reflète la manière dont les organismes vivants tolèrent différentes forces de facteurs environnementaux. La force de chacun d’eux évolue constamment. Nous vivons dans un monde aux conditions variables, et ce n'est qu'à certains endroits de la planète que les valeurs de certains facteurs sont plus ou moins constantes (dans les profondeurs des grottes, au fond des océans).

La loi de l'optimum s'exprime dans le fait que tout facteur environnemental a certaines limites d'influence positive sur les organismes vivants.

En s'écartant de ces limites, le signe de l'effet change à l'opposé. Par exemple, les animaux et les plantes ne tolèrent pas la chaleur extrême et les fortes gelées ; Les températures moyennes sont optimales. De même, la sécheresse et les fortes pluies constantes sont également défavorables à la culture. La loi de l'optimum indique l'étendue de chaque facteur pour la viabilité des organismes. Sur le graphique, cela est exprimé par une courbe symétrique montrant comment l'activité vitale de l'espèce évolue avec une augmentation progressive de l'influence du facteur (Fig. 13).

Figure 13. Schéma de l'action des facteurs environnementaux sur les organismes vivants. 1,2 - points critiques
(pour agrandir l'image, cliquez sur l'image)

Au centre sous la courbe - zone optimale. Aux valeurs optimales du facteur, les organismes grandissent, se nourrissent et se reproduisent activement. Plus la valeur du facteur s'écarte vers la droite ou vers la gauche, c'est-à-dire dans le sens d'une diminution ou d'une augmentation de la force d'action, moins elle est favorable aux organismes. La courbe reflétant l'activité vitale descend fortement de part et d'autre de l'optimum. Il y en a deux zones de pessimisme. Lorsque la courbe coupe l'axe horizontal, il y a deux points critiques. Ce sont les valeurs du facteur auquel les organismes ne peuvent plus résister, au-delà desquelles la mort survient. La distance entre les points critiques montre le degré de tolérance des organismes aux changements du facteur. Les conditions proches des points critiques sont particulièrement difficiles à survivre. De telles conditions sont appelées extrême.

Si vous tracez des courbes optimales pour un facteur, comme la température, pour différentes espèces, elles ne coïncideront pas. Souvent, ce qui est optimal pour une espèce est pessimiste pour une autre, voire se situe en dehors des points critiques. Les chameaux et les gerboises ne pouvaient pas vivre dans la toundra, et les rennes et les lemmings ne pouvaient pas vivre dans les déserts chauds du sud.

La diversité écologique des espèces se manifeste également dans la position des points critiques : pour certaines elles sont rapprochées, pour d'autres elles sont très espacées. Cela signifie qu’un certain nombre d’espèces ne peuvent vivre que dans des conditions très stables, avec des changements mineurs dans les facteurs environnementaux, tandis que d’autres peuvent résister à de grandes fluctuations. Par exemple, la plante impatiens se flétrit si l'air n'est pas saturé de vapeur d'eau, et l'herbe à plumes tolère bien les changements d'humidité et ne meurt pas même en cas de sécheresse.

Ainsi, la loi de l'optimum nous montre que pour chaque type il existe sa propre mesure de l'influence de chaque facteur. Une diminution comme une augmentation de l'exposition au-delà de cette mesure entraînent la mort des organismes.

Pour comprendre la relation des espèces avec l'environnement, il n'est pas moins important loi des facteurs limitants.

Dans la nature, les organismes sont simultanément influencés par toute une série de facteurs environnementaux, dans différentes combinaisons et avec des forces variables. Il n’est pas facile d’isoler le rôle de chacun d’eux. Lequel compte plus que les autres ? Ce que nous savons de la loi de l’optimum nous permet de comprendre qu’il n’existe pas de facteurs entièrement positifs ou négatifs, importants ou mineurs, mais que tout dépend de la force de chaque influence.

La loi du facteur limitant stipule que le facteur le plus significatif est celui qui s'écarte le plus des valeurs optimales pour l'organisme.

La survie des individus à cette période particulière en dépend. À d’autres moments, d’autres facteurs peuvent devenir limitants et, tout au long de la vie, les organismes sont confrontés à diverses restrictions quant à leur activité vitale.

La pratique agricole est constamment confrontée aux lois des facteurs optimaux et limitants. Par exemple, la croissance et le développement du blé, et donc le rendement, sont constamment limités par des températures critiques, un manque ou un excès d'humidité, un manque d'engrais minéraux et parfois par des influences aussi catastrophiques que la grêle et les tempêtes. Il faut beaucoup d'efforts et d'argent pour maintenir des conditions optimales pour les cultures, et en même temps, tout d'abord, compenser ou atténuer l'effet des facteurs limitants.

Les habitats des différentes espèces sont étonnamment variés. Certains d'entre eux, par exemple certains petits acariens ou insectes, passent toute leur vie à l'intérieur de la feuille d'une plante, qui est pour eux le monde entier, d'autres maîtrisent des espaces vastes et variés, comme les rennes, les baleines dans l'océan, les oiseaux migrateurs. .

Selon l'endroit où vivent les représentants des différentes espèces, ils sont affectés par différents ensembles de facteurs environnementaux. Sur notre planète, il y a plusieurs milieux de vie de base, très différents en termes de conditions de vie : eau, sol-air, sol. Les habitats sont aussi les organismes eux-mêmes dans lesquels d'autres vivent.

Milieu de vie aquatique. Tous les habitants aquatiques, malgré leurs différences de mode de vie, doivent s'adapter aux principales caractéristiques de leur environnement. Ces caractéristiques sont déterminées en premier lieu propriétés physiques eau : sa densité, sa conductivité thermique, sa capacité à dissoudre les sels et les gaz.

Densité l'eau détermine sa force de poussée importante. Cela signifie que le poids des organismes dans l’eau est allégé et qu’il devient possible de mener une vie permanente dans la colonne d’eau sans sombrer au fond. De nombreuses espèces, pour la plupart petites, incapables de nage rapide et active, semblent flotter dans l'eau, y étant suspendues. La collection de ces petits habitants aquatiques s'appelle plancton. Le plancton comprend des algues microscopiques, des petits crustacés, des œufs et des larves de poissons, des méduses et de nombreuses autres espèces. Les organismes planctoniques sont transportés par les courants et sont incapables d’y résister. La présence de plancton dans l'eau rend possible le type de nutrition par filtration, c'est-à-dire le filtrage, l'utilisation de divers appareils, les petits organismes et les particules alimentaires en suspension dans l'eau. Il se développe à la fois chez les animaux nageurs et sessiles des fonds marins, tels que les crinoïdes, les moules, les huîtres et autres. Un mode de vie sédentaire serait impossible pour les habitants aquatiques s'il n'y avait pas de plancton, et cela, à son tour, n'est possible que dans un environnement suffisamment dense.

La densité de l'eau rend difficile les mouvements actifs, c'est pourquoi les animaux qui nagent rapidement, tels que les poissons, les dauphins, les calmars, doivent avoir des muscles forts et une forme corporelle profilée. En raison de haute densité la pression de l'eau augmente considérablement avec la profondeur. Les habitants des profondeurs marines sont capables de résister à une pression des milliers de fois supérieure à celle de la surface terrestre.

La lumière ne pénètre dans l’eau qu’à faible profondeur, de sorte que les organismes végétaux ne peuvent exister que dans les horizons supérieurs de la colonne d’eau. Même dans les plus mers propres la photosynthèse n'est possible qu'à des profondeurs de 100 à 200 m. À de plus grandes profondeurs, il n'y a pas de plantes et les animaux des grands fonds vivent dans l'obscurité totale.

Température dans les plans d'eau, il est plus doux que sur terre. En raison de la capacité thermique élevée de l'eau, les fluctuations de température y sont atténuées et les habitants aquatiques n'ont pas besoin de s'adapter à de fortes gelées ou à une chaleur de quarante degrés. Ce n'est que dans les sources chaudes que la température de l'eau peut approcher le point d'ébullition.

L'une des difficultés de la vie des habitants aquatiques est quantité limitée oxygène. Sa solubilité n'est pas très élevée et, de plus, diminue fortement lorsque l'eau est contaminée ou chauffée. Par conséquent, dans les réservoirs, il y a parfois gèle - mort massive habitants en raison d'un manque d'oxygène, qui se produit pour diverses raisons.

Composition de sel L'environnement est également très important pour les organismes aquatiques. Espèces marines ne peuvent pas vivre dans les eaux douces, et les animaux d’eau douce ne peuvent pas vivre dans les mers en raison d’une perturbation de la fonction cellulaire.

Environnement sol-air de la vie. Cet environnement a un ensemble différent de fonctionnalités. Elle est généralement plus complexe et variée qu’aquatique. Il contient beaucoup d'oxygène, beaucoup de lumière, des changements de température plus brusques dans le temps et dans l'espace, des chutes de pression nettement plus faibles et un déficit d'humidité se produisent souvent. Bien que de nombreuses espèces puissent voler et que les petits insectes, araignées, micro-organismes, graines et spores de plantes soient transportés par les courants d'air, l'alimentation et la reproduction des organismes se produisent à la surface du sol ou des plantes. Dans un environnement à faible densité comme l’air, les organismes ont besoin de soutien. Donc plantes terrestres les tissus mécaniques se développent et chez les animaux terrestres le squelette interne ou externe est plus prononcé que chez les animaux aquatiques. La faible densité de l’air facilite les déplacements.

M. S. Gilyarov (1912-1985), éminent zoologiste, écologiste, académicien, fondateur de recherches approfondies sur le monde des animaux du sol, le vol passif était maîtrisé par environ les deux tiers des habitants de la terre. La plupart d’entre eux sont des insectes et des oiseaux.

L'air est un mauvais conducteur de chaleur. Cela facilite la conservation de la chaleur générée à l’intérieur des organismes et le maintien d’une température constante chez les animaux à sang chaud. Le développement même du sang chaud est devenu possible en environnement terrestre. Les ancêtres des mammifères aquatiques modernes - baleines, dauphins, morses, phoques - vivaient autrefois sur terre.

Les habitants terrestres disposent d’une grande variété d’adaptations liées à l’approvisionnement en eau, en particulier dans des conditions sèches. Chez les plantes, il s'agit d'un système racinaire puissant, d'une couche imperméable à la surface des feuilles et des tiges et de la capacité de réguler l'évaporation de l'eau par les stomates. Cela est également vrai chez les animaux diverses fonctionnalités structure du corps et du tégument, mais, en outre, un comportement approprié contribue également au maintien de l'équilibre hydrique. Ils peuvent, par exemple, migrer vers des points d’eau ou éviter activement les conditions particulièrement sèches. Certains animaux peuvent vivre toute leur vie avec de la nourriture sèche, comme les gerboises ou la célèbre teigne des vêtements. Dans ce cas, l'eau nécessaire à l'organisme provient de l'oxydation. composants nourriture.

De nombreux autres facteurs environnementaux jouent également un rôle important dans la vie des organismes terrestres, tels que la composition de l'air, les vents et la topographie de la surface terrestre. La météo et le climat sont particulièrement importants. Les habitants de l'environnement terre-air doivent s'adapter au climat de la partie de la Terre où ils vivent et tolérer la variabilité des conditions météorologiques.

Le sol comme milieu de vie. Le sol est une fine couche de surface terrestre, transformée par l’activité des êtres vivants. Les particules solides sont imprégnées dans le sol par des pores et des cavités, remplies en partie d'eau et en partie d'air, de sorte que les petits organismes aquatiques peuvent également habiter le sol. Le volume des petites cavités du sol en est une caractéristique très importante. DANS sols meubles cela peut aller jusqu'à 70 % et dans les cas denses, environ 20 %. Dans ces pores et cavités ou à la surface des particules solides vivent une grande variété de créatures microscopiques : bactéries, champignons, protozoaires, vers ronds, arthropodes. Les animaux plus gros font eux-mêmes des passages dans le sol. Le sol entier est pénétré par les racines des plantes. La profondeur du sol est déterminée par la profondeur de pénétration des racines et l’activité des animaux fouisseurs. Ce n'est pas plus de 1,5 à 2 m.

L'air dans les cavités du sol est toujours saturé de vapeur d'eau et sa composition est enrichie en dioxyde de carbone et appauvrie en oxygène. Les conditions de vie dans le sol ressemblent ainsi à celles du milieu aquatique. D’autre part, le rapport eau/air dans les sols change constamment en fonction des conditions météorologiques. Les variations de température sont très prononcées en surface, mais s'estompent rapidement en profondeur.

La principale caractéristique de l’environnement du sol est l’apport constant de matière organique, principalement due à la mort des racines des plantes et à la chute des feuilles. C'est une source d'énergie précieuse pour les bactéries, les champignons et de nombreux animaux, c'est pourquoi le sol est l'environnement le plus dynamique. Son monde caché est très riche et diversifié.

Par l'apparition de différentes espèces d'animaux et de plantes, on peut comprendre non seulement dans quel environnement ils vivent, mais aussi quel genre de vie ils y mènent.

Si nous avons devant nous un animal à quatre pattes avec des muscles très développés des cuisses sur les pattes postérieures et des muscles beaucoup plus faibles sur les pattes avant, également raccourcies, avec un cou relativement court et une longue queue, alors nous pouvons dire avec confiance qu'il s'agit d'un sauteur au sol, capable de mouvements rapides et maniables, l'habitant espaces ouverts. Voilà à quoi ressemblent les célèbres kangourous australiens, les gerboises asiatiques du désert, les sauteurs africains et de nombreux autres mammifères sauteurs - représentants de divers ordres vivant sur différents continents. Ils vivent dans les steppes, les prairies et les savanes, où les déplacements rapides au sol constituent le principal moyen d'échapper aux prédateurs. La longue queue sert d'équilibreur lors des virages rapides, sinon les animaux perdraient l'équilibre.

Les hanches sont fortement développées sur les membres postérieurs et chez les insectes sauteurs - criquets, sauterelles, puces et psylles.

Un corps compact avec une queue courte et des membres courts, dont ceux de devant sont très puissants et ressemblent à une pelle ou un râteau, des yeux aveugles, un cou court et une fourrure courte, comme taillée, nous indiquent qu'il s'agit d'un animal souterrain qui creuse des trous et des galeries. Il pourrait s'agir d'une taupe des forêts, d'un rat-taupe des steppes, d'une taupe marsupiale australienne et de nombreux autres mammifères menant un mode de vie similaire.

Les insectes fouisseurs - les courtilières - se distinguent également par leur corps compact et trapu et leurs membres antérieurs puissants, semblables à un seau de bulldozer réduit. Par apparence ils ressemblent à une petite taupe.

Toutes les espèces volantes ont développé de larges plans - des ailes chez les oiseaux, les chauves-souris, les insectes ou des plis de peau redressés sur les côtés du corps, comme chez les écureuils volants planeurs ou les lézards.

Les organismes qui se dispersent par vol passif, avec les courants d'air, se caractérisent par de petites tailles et des formes très diverses. Cependant, ils ont tous une chose en commun : un fort développement de la surface par rapport au poids corporel. Ceci est réalisé de différentes manières : grâce aux poils longs, aux soies, aux diverses excroissances du corps, à son allongement ou à son aplatissement, à son éclaircissement densité spécifique. Voilà à quoi ressemblent les petits insectes et les fruits volants des plantes.

La similarité externe qui apparaît entre les représentants de différents groupes et espèces non apparentés à la suite d'un mode de vie similaire est appelée convergence.

Elle affecte principalement les organes qui interagissent directement avec l'environnement extérieur et est beaucoup moins prononcée dans la structure. systèmes internes- digestif, excréteur, nerveux.

La forme d’une plante détermine les caractéristiques de sa relation avec l’environnement extérieur, par exemple la façon dont elle tolère la saison froide. Les arbres et les grands arbustes ont les branches les plus hautes.

La forme d'une vigne - avec un tronc faible enlaçant d'autres plantes, peut être à la fois ligneuse et espèce herbacée. Ceux-ci comprennent les raisins, le houblon, la cuscute des prés et les vignes tropicales. Enroulées autour des troncs et des tiges des espèces dressées, des plantes ressemblant à des lianes mettent en lumière leurs feuilles et leurs fleurs.

Dans le même conditions climatiques Sur différents continents, une apparence similaire de végétation apparaît, composée d'espèces différentes, souvent totalement indépendantes.

La forme externe, reflétant la manière dont elle interagit avec l’environnement, est appelée forme de vie de l’espèce. Différentes espèces peuvent avoir des formes de vie similaires, s'ils mènent une vie proche.

La forme de vie se développe au cours de l’évolution des espèces qui s’étend sur plusieurs siècles. Les espèces qui se développent avec métamorphose, au cours cycle de vie changer naturellement de forme de vie. Comparez, par exemple, une chenille et un papillon adulte ou une grenouille et son têtard. Certaines plantes peuvent adopter différentes formes de vie selon leurs conditions de croissance. Par exemple, le tilleul ou le cerisier des oiseaux peut être à la fois un arbre dressé et un buisson.

Les communautés de plantes et d'animaux sont plus stables et plus complètes si elles comprennent des représentants de différentes formes de vie. Cela signifie qu’une telle communauté utilise davantage les ressources environnementales et entretient des liens internes plus diversifiés.

La composition des formes de vie des organismes dans les communautés sert d'indicateur des caractéristiques de leur environnement et des changements qui s'y produisent.

Ingénieurs concevant aéronef, étudiez attentivement les différentes formes de vie des insectes volants. Des modèles d'engins à vol battant ont été créés, basés sur le principe du mouvement dans l'air des Diptères et Hyménoptères. DANS technologie moderne des machines à marcher ont été conçues, ainsi que des robots dotés de méthodes de mouvement à levier et hydrauliques, comme des animaux de différentes formes de vie. Ces véhicules sont capables de se déplacer sur des pentes raides et hors route.

La vie sur Terre s'est développée dans des conditions de jour et de nuit régulières et de saisons alternées en raison de la rotation de la planète autour de son axe et autour du Soleil. Le rythme de l'environnement extérieur crée une périodicité, c'est-à-dire une répétabilité des conditions de vie de la plupart des espèces. Les périodes critiques, difficiles pour la survie, et favorables se répètent régulièrement.

L'adaptation aux changements périodiques de l'environnement extérieur s'exprime chez les êtres vivants non seulement par une réaction directe à des facteurs changeants, mais également par des rythmes internes héréditairement fixés.

Rythmes circadiens. Les rythmes circadiens adaptent les organismes au cycle du jour et de la nuit. Chez les plantes, la croissance intensive et la floraison sont programmées à une certaine heure de la journée. Les animaux changent considérablement leur activité tout au long de la journée. Sur la base de cette caractéristique, on distingue les espèces diurnes et nocturnes.

Le rythme quotidien des organismes n’est pas seulement le reflet de conditions extérieures changeantes. Si vous placez une personne, des animaux ou des plantes dans un environnement constant et stable sans changement de jour et de nuit, alors le rythme des processus vitaux est maintenu, proche du rythme quotidien. Le corps semble vivre selon son horloge interne, qui compte le temps.

Le rythme circadien peut affecter de nombreux processus du corps. Chez l'homme, environ 100 caractéristiques physiologiques sont soumises au cycle quotidien : fréquence cardiaque, rythme respiratoire, sécrétion d'hormones, sécrétions des glandes digestives, tension artérielle, température corporelle et bien d'autres. Par conséquent, lorsqu’une personne est éveillée au lieu de dormir, le corps est toujours réglé sur l’état nocturne et les nuits blanches ont un effet néfaste sur la santé.

Cependant, les rythmes circadiens n'apparaissent pas chez toutes les espèces, mais seulement chez celles chez qui le changement de jour et de nuit joue un rôle écologique important. Les habitants des grottes ou des eaux profondes, où un tel changement n'existe pas, vivent selon des rythmes différents. Et même parmi les habitants de la terre ferme, tout le monde ne présente pas une périodicité quotidienne.

Dans des expériences réalisées dans des conditions strictement constantes, les drosophiles des fruits maintiennent un rythme quotidien pendant des dizaines de générations. Cette périodicité leur est héritée, comme chez beaucoup d'autres espèces. Les réactions adaptatives associées au cycle quotidien de l’environnement externe sont si profondes.

Les perturbations du rythme circadien du corps lors du travail de nuit, des vols spatiaux, de la plongée sous-marine, etc. représentent un problème médical grave.

Rythmes annuels. Les rythmes annuels adaptent les organismes aux changements saisonniers des conditions. Dans la vie des espèces, les périodes de croissance, de reproduction, de mue, de migration et de repos profond s'alternent et se répètent naturellement de telle manière que moment critique les organismes se trouvent dans l’état le plus stable. Le processus le plus vulnérable - la reproduction et l'élevage des jeunes animaux - se produit pendant la saison la plus favorable. Cette périodicité des changements d'état physiologique tout au long de l'année est en grande partie innée, c'est-à-dire qu'elle se manifeste par un rythme annuel interne. Si, par exemple, les autruches australiennes ou le dingo chien sauvage sont placés dans un zoo de l'hémisphère nord, leur saison de reproduction commencera à l'automne, alors que c'est le printemps en Australie. La restructuration des rythmes annuels internes se fait avec beaucoup de difficulté, sur plusieurs générations.

La préparation à la reproduction ou à l'hivernage est un long processus qui commence dans les organismes bien avant le début des périodes critiques.

Les changements brusques de temps à court terme (gelées estivales, dégels hivernaux) ne perturbent généralement pas les rythmes annuels des plantes et des animaux. Le principal facteur environnemental auquel les organismes réagissent au cours de leurs cycles annuels ne sont pas les changements climatiques aléatoires, mais photopériode- des changements dans le rapport jour/nuit.

La durée du jour change naturellement tout au long de l'année, et ce sont ces changements qui servent de signal précis de l'approche du printemps, de l'été, de l'automne ou de l'hiver.

La capacité des organismes à réagir aux changements de durée du jour est appelée photopériodisme.

Si le jour raccourcit, les espèces commencent à se préparer pour l'hiver ; si le jour s'allonge, elles commencent à croître et à se reproduire activement. Dans ce cas, ce qui est important pour la vie des organismes n'est pas le changement de la durée du jour et de la nuit lui-même, mais son valeur du signal, indiquant de profonds changements imminents dans la nature.

Comme vous le savez, la durée du jour dépend grandement de la latitude géographique. Dans l’hémisphère nord, les journées d’été sont beaucoup plus courtes dans le sud que dans le nord. Par conséquent, les espèces du sud et du nord réagissent différemment au même changement de jour : les espèces du sud commencent à se reproduire lorsque plus journée courte que ceux du nord.

FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologie générale". Moscou, "Lumières", 2000

• Thème 18. "Habitat. Facteurs environnementaux". chapitre 1 ; p. 10-58
• Thème 19. "Populations. Types de relations entre organismes." chapitre 2 §8-14 ; pages 60 à 99 ; Chapitre 5 § 30-33
• Thème 20. « Écosystèmes ». chapitre 2 §15-22 ; p. 106-137
• Thème 21. "Biosphère. Cycles de la matière". Chapitre 6 §34-42 ; pages 217-290