Лекція_6

1.

Хмельницький національний університет
Кафедра екології та біологічної освіти
ОСНОВНІ ЗАКОНИ АУТЕКОЛОГІЇ
Подзаголовок слайда

2.

1. Закон біологічної стійкості,
2. Закон лімітуючого чинника (Ю. Лібіха)
3. Закон рівнозначності чинників середовища
4. Закон сукупної дії чинників середовища
5. Закон оптимуму
6. Закон оптимальності.
7. Закон толерантності.
8. Інші закони і правила.

3.

1. Закон біологічної стійкості
По вертикалі відкладати фізіологічну
активність особини (швидкість росту,
розмноження тощо),
а по горизонталі — значення довільного
з важливих чинників (температуру,
вологість чи інші), то легко виявити
зону оптимуму — інтервал сприятливих
(оптимальних) значень цього чинника.

4.

1. Закон біологічної стійкості
Поза зоною нормальної життєдіяльності лежить зона
песимуму, де активність більшою або меншою мірою
пригнічується (припиняється розмноження,
гальмується ріст тощо).
Часто зону пригнічення називають зоною екстремальних
умов. Рухомі істоти намагаються покинути такі
некомфортні умови і знайти сприятливіші
За зоною песимуму розміщується зона смерті.
Тривале перебування у цій зоні закінчується
загибеллю особини.

5.

1. Закон біологічної стійкості
Для деяких чинників крива стійкості може бути
лише частиною лінії. Прикладом є вологість
повітря, яка може змінюватися від 100 % до
нуля.
Для багатьох рослин і тварин максимальна вологість є
оптимальною, а сухе повітря чи ґрунт – смертельними.
Отож для них крива стійкості буде правою частиною кривої.
Вивчення реакцій особин на всі чинники впливу та вміле
використання цієї інформації є важливим завданням аутекології та
інших наук (фізіології рослин, тварин тощо).

6.

2. Закон лімітуючого чинника (Ю. Лібіха)
(історично перший закон екології):
біотичний потенціал (життєва здатність, продуктивність тощо)
лімітується тим фактором середовища, який знаходиться в мінімумі.
Закон сформульований у середині XIX ст. німецьким
фізіологом і хіміком Ю. Лібіхом
Він вивчав вирощування рослин на
штучних субстратах, і встановив, що
результуючу витривалість особини визначає найслабша
ланка її потреб, тобто той чинник, значення якого
потрапляє у зону пригнічення або й смерті

7.

2. Закон лімітуючого чинника (Ю. Лібіха)
Практичне застосування закон Лібіха має насамперед в
агрономії. Фактична врожайність визначається
кількістю в ґрунті того елемента, потреби рослин в
якому задовольняються найменшою мірою (де тонко,
там і рветься!).
Закон мінімуму добре виконується лише в
незмінних умовах перебування особини.
Правильне і своєчасне визначення лімітуючого чинника надзвичайно
важливе для складання точного екологічного прогнозу, для своєчасного
уникнення проблем.

8.

3. Закон рівнозначності чинників середовища
Всі життєво необхідні екочинники однаково важливі,
не можна обминати чи ігнорувати жодного з них.
На жаль, у своїй практичній діяльності людина часто не враховує вимог цього закону.
Прикладом може бути застосування у рільництві дедалі потужніших і важчих машин. їх
кількаразове щорічне “прасування” поля ущільнювало ґрунт, порушувало умови руху води, а
отже, живлення рослин. Тепер для усунення цього шкідливого явища машини обладнують
великою кількістю широких коліс, щоб зменшити їх тиск на ґрунт до прийнятного значення.

9.

4.Закон сукупної дії чинників середовища
(Мітчерліх-Тінеман-Бауле)
Ефективність впливу кожного окремого екочинника (його “вага” або коефіцієнт дії)
неоднакова і її можна визначити дослідним способом. Особливо ретельно і точно
досліджено вплив чинників на врожайність, бо крім основних чинників (температура,
освітлення, опади, вміст у ґрунті азоту, фосфору і калію) враховувалися додаткові
(наприклад, наявність мікроелементів живлення, кількості шкідливих сполук тощо).
Одночасність і спільність дії екочинників, змінність потреб рослини на різних
стадіях її розвитку зумовлюють існування певної найефективнішої кількості життєво
необхідних речовин у ґрунті. Застосування цього закону аутоекології має величезне практичне
значення.

10.

5. Закон оптимуму
Кожен фактор позитивно впливає на організм
лише у певних межах
Наприклад, оптимальна температура для розвитку личинок кімнатної мухи +36. Як високі так і низькі показники фактора відносно оптимуму негативно
впливають на організми і можуть спричинити їх загибель.
Порогові значення певного фактора, вище, або
нижче яких організм існувати не може,
Виділяють
називаються критичною або кардинальною нижню критичну межу – мінімум,
межею.
верхню критичну межу– максимум
інтервал між ними називається зоною екологічної толерантності або
екологічною амплітудою

11.

6. Закон оптимальності
Він стосується ефективності діяльності як окремих особин, так і їх сукупностей
(популяції), а також ще складніших біосистем. Цей закон стверджує:
Будь-яка система (від бактерії чи рослини аж до величезного лану) з максимальною
ефективністю діє (функціонує) у певних просторових та часових межах, за певних
її розмірів та інших характеристик.
Іншими словами, параметри системи (чи організму) завжди суворо відповідають її функціям
Це важливий і суворий, але складний для практичного застосування закон
екології. Спроби проігнорувати його дорого обходяться людині. Прикладом є
багато невдач створити величезні плантації, поля чи лісові насадження лише з
однієї культури. Такі системигіганти вкрай нестійкі.

12.

6. Закон оптимальності
Закон оптимальності породжує правило
Бергмана:
у межах біовиду, поширеного від тропіків до Полярного
кола, маса і розміри особин збільшуються при переході від дуже теплих зон
життя до дуже холодних.
Наочними прикладами є пінгвіни, крачки та інші птахи, ведмеді, дельфіни тощо.

13.

6. Закон оптимальності
Ще одним висновком з цього закону є
правило Аллена:
придатки до тіла тварини (вуха,
хвости, лапи) порівняно тим менші,
чим нижча навколишня температура.
Вуха у фенека (лисичка пустель) набагато більші, ніж у звичайної лисиці. Зовсім короткі
вуха і хвіст мають песці, які змушені переносити заметілі і страшенні морози сибірської і
канадської тундри. Тут не розглядалися деякі наукові поняття типу екологічної валентності
як діапазону адаптованості (пристосованості) особини і виду до цього екологічного
чинника.

14.

7. Закон толерантності
Лімітуючим фактором середовища може бути
як мінімум, так і максимум екологічного
впливу.
При температурі, нижчій +16 0С та вищій за +43 0С личинки кімнатної мухи гинуть.

15.

8. Інші закони та правила
Закон збільшення розмірів (зросту) та ваги
(маси) організмів у
філогенетичній гілці (В.І. Вернадський):
в ході геологічного часу форми, що
виживають, збільшують свої розміри (а
відтак - вагу), а потім вимирають.
Відбувається це тому, що чим менші особини, тим важче їм протистояти процесам
ентропії (котрі призводять до рівномірного розподілу енергії), організовувати енергетичні
потоки для здійснення життєвих функцій.
Отже, в процесі еволюції розмір особин збільшується

16.

8. Інші закони та правила
Аксіома
адаптованості
Ч. Дарвіна:
кожний вид адаптований
до
певної, специфічної для
нього, сукупності умов
існування.

17.

8. Інші закони та правила
Екологічне правило С.С. Шварца:
кожна зміна умов існування прямо
або опосередковано викликає
відповідні зміни способів реалізації
енергетичного балансу організму.

18.

8. Інші закони та правила
Закон відносної незалежності адаптації:
висока адаптивність до одного з екологічних
факторів не дає такого ж ступеня пристосовуваності
до інших умов життя (навпаки, вона може
обмежувати ці можливості через фізіологоморфологічні властивості організмів).

19.

8. Інші закони та правила
Закон єдності "організм – середовище":
життя розвивається внаслідок постійного
обміну речовиною та інформацією на
базі потоку енергії в сукупній єдності
середовища та організмів, що його
населяють.

20.

8. Інші закони та правила
Правило відповідності умов середовища генетичній обумовленості
організму:
вид може існувати лише тоді, коли навколишнє
середовище
відповідає генетичним можливостям пристосування
цього виду до його коливань та змін.