Օրգանիզմների կյանքը սահմանափակող գործոն՝ լույս, ջուր, ջերմաստիճան

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:37

Իհարկե մեզանից յուրաքանչյուրը նկատել է, թե ինչպես են նույն տեսակի բույսերը լավ զարգանում անտառում, բայց բաց տարածություններում իրենց վատ են զգում: Կամ, օրինակ, կաթնասունների որոշ տեսակներ ունեն մեծ պոպուլյացիաներ, իսկ մյուսները ավելի սահմանափակ են թվացյալ նույն պայմաններում: Երկրի վրա բոլոր կենդանի էակները այս կամ այն կերպ ենթարկվում են իրենց օրենքներին և կանոններին: Նրանց ուսումնասիրությամբ զբաղվում է էկոլոգիան։ Հիմնարար պնդումներից մեկը Լիբիգի օրենքն է նվազագույնի (սահմանափակող գործոն) մասին։

Սահմանափակիչ բնապահպանական գործոն. ի՞նչ է դա:

Գերմանացի քիմիկոս և գյուղատնտեսական քիմիայի հիմնադիր, պրոֆեսոր Յուստուս ֆոն Լիբիգը բազմաթիվ բացահայտումներ է արել: Ամենահայտնի և ճանաչվածներից մեկը էկոլոգիայի հիմնարար օրենքի բացահայտումն է՝ սահմանափակող գործոնը: Այն ձևակերպվել է 1840 թվականին և հետագայում լրացվել ու ընդհանրացվել Շելֆորդի կողմից։Օրենքն ասում է, որ ցանկացած կենդանի օրգանիզմի համար ամենակարևոր գործոնն այն գործոնն է, որն ավելի շատ շեղվում է իր օպտիմալ արժեքից։ Այլ կերպ ասած, կենդանու կամ բույսի գոյությունը կախված է որոշակի վիճակի արտահայտման աստիճանից (նվազագույն կամ առավելագույն): Անհատներն իրենց կյանքի ընթացքում բախվում են մի շարք սահմանափակող գործոնների:

«Լիբիգի տակառ»

Օրգանիզմների կենսագործունեությունը սահմանափակող գործոնը կարող է տարբեր լինել. Ձևակերպված օրենքը դեռ ակտիվորեն կիրառվում է գյուղատնտեսության մեջ։ Ջ. Լիբիգը պարզել է, որ բույսերի արտադրողականությունը հիմնականում կախված է հանքային (սնուցիչ) նյութից, որն ամենաքիչն է արտահայտված հողում։ Օրինակ, եթե հողում ազոտը կազմում է պահանջվող նորմայի միայն 10%-ը, իսկ ֆոսֆորը՝ 20%, ապա բնականոն զարգացումը սահմանափակող գործոնը առաջին տարրի բացակայությունն է։ Հետեւաբար, սկզբնական շրջանում հողի վրա պետք է կիրառվեն ազոտ պարունակող պարարտանյութեր: Օրենքի իմաստը հնարավորինս պարզ և հստակ շարադրված էր այսպես կոչված «Լիբիգ տակառում» (վերևում նկարում): Դրա էությունն այն է, որ երբ անոթը լցվում է, ջուրը սկսում է հորդել այնտեղ, որտեղ ամենակարճ տախտակն է, իսկ մնացածի երկարությունը իրականում նշանակություն չունի։

Ջուր

Այս գործոնը մյուսների համեմատ ամենադժվարն ու նշանակալիցն է: Ջուրը կյանքի հիմքն է, քանի որ այն կարևոր դեր է խաղում առանձին բջջի և ամբողջ օրգանիզմի կյանքում: Դրա քանակի պատշաճ մակարդակի պահպանումը ցանկացած բույսի հիմնական ֆիզիոլոգիական գործառույթներից է կամկենդանի. Ջուրը՝ որպես կյանքի ակտիվությունը սահմանափակող գործոն, պայմանավորված է խոնավության անհավասար բաշխմամբ Երկրի մակերեսին ամբողջ տարվա ընթացքում: Էվոլյուցիայի գործընթացում շատ օրգանիզմներ հարմարվել են խոնավության խնայողաբար օգտագործմանը՝ զգալով չոր շրջան ձմեռային կամ հանգստի վիճակում: Այս գործոնն առավել ցայտուն է անապատներում և կիսաանապատներում, որտեղ կա շատ սակավ և յուրահատուկ բուսական և կենդանական աշխարհ:

Լույս

Արեգակնային ճառագայթման տեսքով լույսը ապահովում է մոլորակի բոլոր կենսագործունեությունները: Օրգանիզմների համար կարևոր են նրա ալիքի երկարությունը, ազդեցության տևողությունը և ճառագայթման ինտենսիվությունը։ Կախված այդ ցուցանիշներից՝ օրգանիզմը հարմարվում է շրջակա միջավայրի պայմաններին։ Որպես գոյությունը սահմանափակող գործոն՝ այն հատկապես արտահայտված է ծովի մեծ խորություններում։ Օրինակ, 200 մ խորության վրա գտնվող բույսերն այլևս չեն հայտնաբերվել: Լուսավորության հետ մեկտեղ այստեղ «աշխատում են» ևս երկու սահմանափակող գործոն՝ ճնշումը և թթվածնի կոնցենտրացիան։ Սա կարելի է հակադրել Հարավային Ամերիկայի արևադարձային անձրևային անտառներին՝ որպես կյանքի համար առավել բարենպաստ տարածք:

Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան

Գաղտնիք չէ, որ մարմնի բոլոր ֆիզիոլոգիական գործընթացները կախված են արտաքին և ներքին ջերմաստիճանից։ Ավելին, տեսակների մեծ մասը հարմարեցված է բավականին նեղ տիրույթի (15-30 °C): Կախվածությունը հատկապես արտահայտված է օրգանիզմների մոտ, որոնք ի վիճակի չեն ինքնուրույն պահպանել մարմնի մշտական ջերմաստիճանը, օրինակ.սողուններ (սողուններ). Էվոլյուցիայի գործընթացում ձևավորվել են բազմաթիվ ադապտացիաներ՝ հաղթահարելու այս սահմանափակ գործոնը: Այսպիսով, ջրի գոլորշիացումը շոգ եղանակին` բույսերում գերտաքացումից խուսափելու համար, ավելանում է ստամոքսի, կենդանիների մոտ` մաշկի և շնչառական համակարգի, ինչպես նաև վարքագծային հատկանիշների (ստվերում թաքնված, փոսերի և այլն) միջոցով:

Աղտոտիչներ

Մարդածին գործոնի նշանակությունը չի կարելի թերագնահատել։ Վերջին մի քանի դարերը մարդու համար նշանավորվեցին արագ տեխնիկական առաջընթացով, արդյունաբերության արագ զարգացմամբ։ Սա հանգեցրեց նրան, որ մի քանի անգամ ավելացան վնասակար արտանետումները ջրային մարմիններ, հող և մթնոլորտ: Թե ինչ գործոն է սահմանափակում այս կամ այն տեսակը, կարելի է հասկանալ միայն հետազոտություններից հետո։ Իրերի այս վիճակը բացատրում է այն փաստը, որ առանձին շրջանների կամ տարածքների տեսակների բազմազանությունը անճանաչելիորեն փոխվել է: Օրգանիզմները փոխվում և հարմարվում են մեկը մյուսի հետևից:

Այս ամենը կյանքը սահմանափակող հիմնական գործոններն են։ Նրանցից բացի կան շատ ուրիշներ, որոնք ուղղակի անհնար է թվարկել։ Յուրաքանչյուր տեսակ և նույնիսկ անհատ անհատական է, հետևաբար, սահմանափակող գործոնները շատ բազմազան կլինեն: Օրինակ՝ իշխանի համար կարևոր է ջրում լուծված թթվածնի տոկոսը, բույսերի համար՝ փոշոտող միջատների քանակական և որակական բաղադրությունը և այլն։

Բոլոր կենդանի օրգանիզմներն ունեն տոկունության որոշակի սահմաններ այս կամ այն սահմանափակող գործոնի նկատմամբ: Դրանցից մի քանիսը բավականին լայն են, մյուսները՝ նեղ։ Կախված սրանիցցուցանիշը տարբերակում է eurybionts-ը և stenobionts-ը: Առաջինները կարողանում են հանդուրժել տարբեր սահմանափակող գործոնների տատանումների մեծ ամպլիտուդ: Օրինակ՝ սովորական աղվեսը, որն ապրում է ամենուր՝ տափաստաններից մինչև անտառ-տունդրա, գայլեր և այլն։ Մյուս կողմից, ստենոբիոնները կարող են դիմակայել շատ նեղ տատանումներին և ներառում են գրեթե բոլոր անձրևային անտառային բույսերը: