Корсак М.Н., Мошаров С.А. и др. Учебное пособие по экологии. Под ред. С.В.Белова (2006), страница 13

Углекислый газ поступает в воду из атмосферы, а также в Результате дыхания водныхорганизмов, разложения органических остатков и высвобождения из карбонатов.Углекислый газ растворяется в воде в 35 раз лучше кислорода.Биогенные элементы (макроэлементы) - химические элементы, постоянновходящие в состав организмов и необходимые для их жизнедеятельности.

В живых клетках обычно обнаруживаются следы почти всех химических элементов,присутствующих в окружающей среде, однако для жизни необходимо около 20.Важнейшие биогенные элементы (макроэлементы): кислород (составляетоколо 70 % биомассы организмов), углерод (18 %), водород (10 %), азот, кальций,калий, фосфор, магний, сера, хлор, натрий. Эти так называемые универсальныебиогенные элементы присутствуют в клетках всех видов организмов.Содержание тех или иных элементов в организме зависит не только от егоособенностей, но и от состава среды, пищи (в частности, для растений - от концентрации и растворимости солей в почве), экологических особенностей организма и других факторов. Микроэлементы - химические элементы, содержащиеся ворганизмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже), ноиграющие важную роль в отдельных процессах жизнедеятельности.

Насчитываютсвыше 30 микроэлементов -металлы (алюминий, железо, медь, цинк, марганец,никель и др.) и неметаллы (йод, селен, бром, фтор, бор и др.). В растения микроэлементы поступают из почвы и воды, в организмы животных и человека - с водой и пищей. В живых тканях накапливаются преимущественно микроэлементы,которые находятся в окружающей среде в форме подвижных легко усваиваемыхводорастворимых соединений. Роль и функции микроэлементов разнообразны.Они входят в состав ферментов и пигментов, являясь их реакционными центрами,например, железо входит в состав гемоглобина крови, магний - в состав хлорофилла.Контрольные вопросы и задания1.

Почему свет, температура и влажность считаются основными абиотическими факторами среды для живых организмов?2. Какие факторы среды часто являются лимитирующими в наземных экосистемах, а какие - в водной среде?3. Укажите различия микро- и макроэлементов.6.

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. ФОРМЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЙ В СООБЩЕСТВАХВсе виды живых организмов, обитающих в природе, не могут существоватьсами по себе без живого окружения - биотической среды, с которой они вступаютв разнообразные взаимоотношения как с отрицательными, так и положительнымидля себя последствиями. Каждый биологический вид способен жить только в тойбиотической среде, где существующие связи с другими организмами обеспечивают ему нормальные условия жизни.В отличие от абиотических факторов, охватывающих всевозможные взаимоотношения с неживой природой, биотические факторы — это совокупностьвлияний жизнедеятельности одних организмов на другие.Среди биотических обычно выделяют группы факторов, обусловленныхвлиянием:животных организмов - зоогенные факторы;растительных организмов - фитогенные факторы;человека — антропогенные факторы.Воздействие биотических факторов можно рассматривать как на отдельныеорганизмы, биологические сообщества, так и на среду их обитания.Первоначально экологические исследования воздействия биотических факторов на организмы носили, как правило, прикладной характер: велись в целяхборьбы с вредителями, паразитами, для выявления источников пищи животных,для понимания роли хищничества.

В настоящее время изучение влияния биотических факторов на организмы приняло широкие масштабы и проводится как в лабораторных, так и в природных условиях.В современной классификации взаимодействии между различными организмами выделяют два типа реакции: гомотипические и гетеротипические.Гомотипические реакции - взаимодействия между особями одного вида.Жизнедеятельность всех видов животных и растений в большой степени зависит от численности популяции. В связи с этим большое экологическое значениеимеют групповой и массовый эффекты, а также внутривидовая конкуренция.Групповой эффект выражается в повышении жизнеспособности организмовпри их объединении в группы. При совместном обитании особей одного вида животных облегчаются поиски пищи, борьба с врагами, уменьшается энергетический обмен, наблюдаются значительное повышение плодовитости, увеличениескорости развития, а нередко и изменение морфологических и физиологическихособенностей.

В настоящее время существование группового эффекта известнодля многих видов насекомых и позвоночных. Важные проявления этого эффекта значительное ускорение роста и высокая выживаемость особей.Многие виды могут нормально размножаться и выживать только в том случае, если представлены достаточно крупными популяциями. Например, для выживания африканских слонов стадо должно состоять не менее чем из 25 особей, астадо северного оленя должно насчитывать не менее 300-400 голов.Массовый эффект вызывается негативными изменениями в среде обитания,происходящими при увеличении численности особей и плотности популяций выше критического уровня, и проявляется в снижении плодовитости, уменьшениискорости роста, сокращении продолжительности времени жизни животных.

Так,при развитии популяции насекомых-вредителей в пищевых продуктах (например,крупе, муке и т. п.) накапливаются отходы их жизнедеятельности, что приводит кухудшению среды их обитания. Это в свою очередь вызывает падение плодовитости и повышение смертности в популяции насекомых. Здесь следует упомянутьпринцип Олли: для каждого вида существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции; как перенаселенность, так и недонаселенностъ оказывают неблагоприятное влияние.Особи одного вида имеют одинаковые потребности в пище, убежищах идругих ресурсах окружающей среды.

Поэтому при достаточно высокой плотностипопуляции между организмами одного вида возникает борьба (конкуренция) заэти ресурсы необходимые для нормальной жизнедеятельности. Внутривидоваяконкуренция проявляется, в частности, в защите охотничьей территории или местасвоего гнездовья. Так, в период размножения птиц самец охраняет определеннуютерриторию, на которую кроме своей самки не допускает других особей своеговида. Такую же картину можно наблюдать и у многих рыб (например, у колюшки).Наличие у животных социальной иерархии, при которой в популяции существуют доминирующие и подчиненные особи, является результатом внутривидовой конкурентной борьбы.

Например, личинки майского жука трехлетнего возраста подавляют развитие личинок одно- и двухлетнего возраста. Поэтому вылетвзрослых жуков наблюдается только раз в три года, тогда как у других насекомых, продолжительность личиночной стадии которых составляет три года, вылетвзрослого насекомого происходит ежегодно из-за отсутствия конкуренции междуличинками.По мере увеличения плотности популяции конкуренция между особями одного вида из-за пищи становится все более острой и нередко является причинойпереселения части популяции из одного географического района в другой. Например, различные зерноядные таежные птицы - кедровки, свиристели, совершают налеты в Западную Европу в те годы, когда не хватает пищи в районах ихобычного распространения.Гетеротипические реакции - взамоотношения между особями разных видов, обитающих в одном биоценозе.

Влияние, которое оказывают друг на другадва или более видов, живущих вместе, может быть нейтральным (нейтрализм),благоприятным (симбиоз, мутуализм) или неблагоприятным (хищничество, паразитизм, межвидовая конкуренция и др.).Нейтрализм - взаимоотношения между видами, занимающими одну территорию, но почти не оказывающими влияние друг на друга.

При нейтрализмеособи не связаны друг с другом непосредственно и их сожительство на однойтерритории не влечет для них ни положительных, ни отрицательных последствий.Так, лоси и белки, обитающие в одном лесу, практически не контактируют друг сдругом и не испытывают взаимного влияния.Хищники - животные, питающиеся другими животными организмами.Паразиты на всех стадиях своего развития существуют за счет органического вещества, получаемого от других организмов, и обитают или на поверхности (эктопаразиты) или на внутренних органах (эндопаразиты) других организмов, являющихся хозяевами.

Большинство хищных животных в состоянии убитьи сразу же съесть сою жертву, так как превосходят ее размерами и силой.Паразиты же выбрали несколько другой путь: они понемногу получают отхозяина все необходимое и тем самым подрывают его здоровье, от которого зависит их собственное благополучие.Межвидовая конкуренция - взаимодействие двух или нескольких видов организмов, стремящихся получить один и тот же ресурс.Эта форма экологических отношений отрицательно сказывается на взаимодействующих партнерах, так как снижает скорость роста их популяций. Конкурентные взаимоотношения, как правило, возникают между видами, использующими одинаковые экологические ресурсы (обитаемое пространство, пищевыеобъекты, биогенные элементы, свет, зависимость от хищников и т. д.).

Межвидовая конкуренция может привести либо к установлению равновесия между двумявидами, либо, при более жесткой конкуренции, к замене популяции одного видапопуляцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иную экологическую нишу, т. е. заставит его перейти к использованию иной пищи. Различаютдве основные формы конкуренции - прямую и косвенную. Прямая конкуренцияосуществляется путем прямого влияния особей друг на друга, например, при агрессивных столкновениях между животными или в случаях, когда одни животныесвоим поведением лишают других доступа к пище, укрытиям, к местам для размножения и т.

д.Косвенная конкуренция не предполагает непосредственного взаимодействия между особями. Она происходит опосредованно через потребление разнымиживотными одного и того же ограниченного ресурса: чем больше один конкурирующий вид потребляет какой-либо ресурс, тем меньше возможности потреблятьего у другого вида. Это одно из общих экологических правил, получившее название закона конкурентного исключения, было сформулировано Г.Ф. Гаузе {принцип Гаузе). Победителем в конкурентной борьбе оказывается тот вид, которыйв данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим видом, а следовательно, и большую приспособленность к условиям окружающей среды.Гаузе Георгий Францевич (1910-1986) - советский биолог, эколог, микробиолог, академик АМН СССР; один из основоположников теоретической и экспериментальной экологии популяций, экспериментального изучения естественного отбора, учения об антибиотиках.Межвидовая конкуренция является причиной того, что два вида, слабо различающихся спецификой питания, поведения, образа жизни и т.

д. редко сожительствуют в одном и том же сообществе. Здесь конкуренция носит характер прямой вражды. Самая жестокая конкуренция с непредвиденными последствиямивозникает, если человек вводит в сообщества виды животных или растений безучета исторически сложившихся взаимоотношений.Симбиоз межвидовые взаимоотношения разных видов, благоприятные дляих роста и выживания, причем в естественных условиях часто ни один из них неможет существовать без другого.