Основы экологии - страница 18

Экологические факторы среды могут оказывать на организмы различные воздействия:

а) как раздражители они вызывают приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;

б) как ограничители они определяют невозможность существования в данных условиях;

в) как модификаторы факторы вызывают анатомические и морфологические изменения организмов;

г) как сигналы одни факторы среды свидетельствуют об изменениях других.

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

1. Закон минимума Юстуса Либиха (1840)

Для жизни организмов в любой среде обитания необходимо определенное сочетание факторов. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно оно становится решающим для жизни данного организма. Это условие среды ограничивает (лимитирует) развитие организма и называется лимитирующим фактором.

В середине XIX в. немецкий химик-органик Юстус Либих первым экспериментально доказал, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в относительно минимальном количестве. Он назвал это явление законом минимума. В честь автора его еще называют законом Либиха.

Либих писал: «Вещество, которое находится в минимуме, управляет урожаем и определяет величину и устойчивость последнего. Недостаток одного вещества может приводить к дефициту других».

При этом имелось в виду лимитирующее воздействие жизненно важных веществ, которые присутствуют в почве в небольших и неустойчивых количествах. В дальнейшем это обобщение стало использоваться значительно шире с учетом других факторов среды (температуры, света, влажности и т. д.).

По существу, закон Либиха является частным случаем принципа лимитирующих факторов Шелфорда.

2. Закон толерантности, или правило В. Э. Шелфорда (1913)

Американский зоолог В.Э. Шелфорд заметил, что лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток таких факторов, как свет, тепло, вода. Например, гибель урожая из-за дождей, перенасыщение почвы удобрениями и т. п.

Иначе говоря, по отношению к любому экологическому фактору организм обладает определенным диапазоном выносливости, или толерантности (от лат.