Лимитирующие факторы. Адаптация организмов к факторам - Курсовая работа

Оптимальное воздействие на разные организмы один и тот же фактор может оказывать при различных значениях. Организм может иметь приспособленность к узкому диапазону одного фактора и к широкому диапазону другого. Для организма имеет значение не только амплитуда, но и скорость колебаний того или иного фактора. Если влияние условий среды не достигает предельных значений, живые организмы реагируют на него определенными действиями или изменениями своего состояния, что в конечном итоге ведет к выживанию вида. Цель работы - рассмотреть закон лимитирующих факторов и форм адаптации организмов к факторам среды обитания.Лимитирующие факторы - это факторы, которые ограничивают развитие организмов изза недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Лимитирующим фактором развития растений является элемент, концентрация которого лежит в минимуме. Это определяется законом, называемым законом минимума Ю. Либиха. Либих, химик-органик, один из основоположников агрохимии, выдвинул теорию минерального питания растений. Когда его запасы исчерпываются в результате возделывания одной культуры, то рост растений прекращается, если даже другие элементы находятся в изобилии.Фактор среды наиболее эффективно действует на организм только при некотором среднем его значении, оптимальном для данного организма. Чем шире пределы колебаний какого-либо фактора, при котором организм может сохранять жизнеспособность, тем выше устойчивость, т.е. толерантность данного организма к соответствующему фактору (от лат. tolerantla - терпение). Таким образом, толерантность - это способность организма выдерживать отклонения экологических фактором от оптимальных для его жизнедеятельности значений. Впервые предположение о лимитирующем (ограничивающем) влиянии максимального значения фактора наравне с минимальным значением было высказано в 1913 г. американским зоологом В. Шелфордом, установившим фундаментальный биологический закон толерантности: любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы - недостатком влаги или слишком высокими температурами. Ограничивающим распространение фактором могут служить и биотические отношения, например занятость территории более сильным конкурентом или недостаток опылителей для растений. На острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя по температурным условиям существование там этих растений еще допустимо. Чтобы определить, сможет ли вид существовать в данном географическом районе, нужно в первую очередь выяснить, не выходят ли какие-либо факторы среды за пределы его экологической валентности, особенно в наиболее уязвимый период развития.Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание. По определению Большой медицинской энциклопедии (БМЭ): «…генотипическая адаптация возникает вследствие отбора клеток с определенным генотипом, обуславливающим выносливость». Это определение не безупречно, так как оно не отражает того, к какому виду нагрузок относится выносливость, так как в большинстве случаев, приобретая одни преимущества, живые организмы теряют другие. Меерсона «Фенотипическая адаптация - развивающийся в ходе индивидуальной жизни процесс, в результате которого организм приобретает отсутствующую ранее устойчивость к определенному фактору внешней среды и таким образом получает возможность жить в условиях, ранее не совместимых с жизнью…».Основные механизмы адаптации на уровне организма: 1) биохимические - проявляются во внутриклеточных процессах, как, например, смена работы ферментов или изменение их количества; В частности: у них развиты дополнительные механизмы потребления кислорода из окружающей среды; они способны поддерживать внутренние энергетические ресурсы организма, переключаясь на анаэробные метаболические пути; они снижают скорость своего общего метаболизма в ответ на действие низких концентраций кислорода в морской воде. Вследствие прикрепленного образа жизни биохимические адаптации у двустворчатых моллюсков более разнообразны и выражены в большей степени, чем у свободноживущих организмов, у которых в первую очередь развиты поведенческие и физиологические механизмы, позволяющие избежать кратковременных неблагоприятных воздействий окружающей среды. Несмотря на то, что снижение скорости метаболизма является количественно выгодным механизмом, способствующим выживанию морских моллюсков в условиях аноксии, активация модифицированных путей метаболизма также играет важную роль в процессах адаптаций морских моллюсков к низким концентрациям кислорода в морской воде. В случае прикрепленных морских прибрежных двустворчатых моллюсков миграция к благоприятным условиям среды невозможна, поэтому у них хорошо развиты механизмы регуляции метаболизма, позволяющие им адап

Оглавление

Введение

1. Понятие лимитирующих факторов

1.1 Закон минимума Ю. Либиха

1.2 Закон лимитирующих факторов В. Шелфорда

1.3 Значение и практическое применение правила ограничивающих факторов

2. Адаптация организмов к факторам среды обитания

2.1 Понятие адаптации и ее виды

2.2 Механизмы адаптации

Заключение

Список использованной литературы

Оптимальное воздействие на разные организмы один и тот же фактор может оказывать при различных значениях. Так, одни растения предпочитают очень влажную почву, а другие - относительно сухую. Некоторые животные любят сильную жару, иные лучше переносят умеренную температуру среды и т.д.

Кроме того, живые организмы делят на способных существовать в широком или узком диапазонах изменения какого-либо фактора среды. К каждому экологическому фактору организмы приспосабливаются относительно независимым путем. Организм может иметь приспособленность к узкому диапазону одного фактора и к широкому диапазону другого. Для организма имеет значение не только амплитуда, но и скорость колебаний того или иного фактора.

Если влияние условий среды не достигает предельных значений, живые организмы реагируют на него определенными действиями или изменениями своего состояния, что в конечном итоге ведет к выживанию вида. В странах Запада различными аспектами проблемы адаптации занимается целый ряд крупных международных организаций. Проблема адаптации имеет огромное медико-биологическое и социальное звучание. Вышеназванное определяет актуальность выбранной темы.

Объектом исследования в данной работе являются факторы среды обитания, предметом - лимитирующие факторы и адаптация организмов к факторам среды.

Цель работы - рассмотреть закон лимитирующих факторов и форм адаптации организмов к факторам среды обитания.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - рассмотреть закон минимума Ю. Либиха;

- описать закон лимитирующих факторов В. Шелфорда;

- определить значение и практическое применение правила ограничивающих факторов;

- раскрыть понятие адаптации и ее виды;

- рассмотреть механизмы адаптации.

Структура работы состоит из введения, двух пунктов, заключения и списка использованной литературы.