जीवों पर पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के सामान्य पैटर्न। पर्यावरण शिक्षा के क्षेत्र में नेटवर्क परियोजनाएं

क्रिया के प्रतिमान वातावरणीय कारकशरीर पर

अजैविक कारकों के प्रभाव के लिए जीवों की प्रतिक्रिया। एक जीवित जीव पर पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव बहुत विविध है। कुछ कारकों का अधिक प्रभाव होता है, अन्य कमजोर होते हैं; कुछ जीवन के सभी पहलुओं को प्रभावित करते हैं, अन्य - एक विशिष्ट जीवन प्रक्रिया पर। फिर भी, शरीर पर उनके प्रभाव की प्रकृति और जीवित प्राणियों की प्रतिक्रियाओं में, कई सामान्य पैटर्न की पहचान की जा सकती है जो जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि पर पर्यावरणीय कारक की कार्रवाई की कुछ सामान्य योजना में फिट होते हैं (चित्र। 14.1)।

अंजीर पर। 14.1, कारक की तीव्रता (या "खुराक") (उदाहरण के लिए, तापमान, रोशनी, मिट्टी के घोल में नमक की सघनता, पीएच या मिट्टी की नमी, आदि) को एब्सिस्सा अक्ष के साथ प्लॉट किया जाता है, और शरीर की प्रतिक्रिया के प्रभाव के लिए इसकी मात्रात्मक अभिव्यक्ति में पर्यावरणीय कारक (उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता, श्वसन, विकास दर, उत्पादकता, प्रति इकाई क्षेत्र में व्यक्तियों की संख्या, आदि), अर्थात, कारक की लाभप्रदता की डिग्री।

पर्यावरणीय कारक की सीमा इसी चरम सीमा मूल्यों द्वारा सीमित है (न्यूनतम और अधिकतम अंक),जिसके अंतर्गत जीव का अस्तित्व अभी भी संभव है। इन बिंदुओं को निचला और ऊपरी कहा जाता है सहनशक्ति की सीमा(सहनशीलता) एक विशिष्ट पर्यावरणीय कारक के संबंध में जीवित प्राणियों की।

चावल। 14.1। जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि पर पर्यावरणीय कारक के प्रभाव की योजना: 1, 2। 3 - क्रमशः न्यूनतम, इष्टतम और अधिकतम अंक; मैं, द्वितीय, तृतीय-क्रमशः निराशा, मानक और इष्टतम के क्षेत्र।

जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि के सर्वोत्तम संकेतकों के अनुरूप फरसीसा पर बिंदु 2 का अर्थ जीव के लिए प्रभावित करने वाले कारक का सबसे अनुकूल मूल्य है - यह इष्टतम बिंदु।अधिकांश जीवों के लिए, पर्याप्त सटीकता के साथ कारक का इष्टतम मूल्य निर्धारित करना अक्सर मुश्किल होता है, इसलिए इसके बारे में बात करना प्रथागत है इष्टतम क्षेत्र।वक्र के चरम खंड, एक कारक की तीव्र कमी या अधिकता के साथ जीवों के उत्पीड़न की स्थिति को व्यक्त करते हुए कहलाते हैं निराशावाद के क्षेत्रया तनाव।महत्वपूर्ण बिंदुओं के पास हैं उप-घातक मूल्यकारक, और उत्तरजीविता क्षेत्र के बाहर - घातक।

पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव के लिए जीवों की प्रतिक्रिया की यह नियमितता हमें इस पर विचार करने की अनुमति देती है मौलिक जैविक सिद्धांत: पौधों और जानवरों की प्रत्येक प्रजाति के लिए एक इष्टतम, सामान्य जीवन का एक क्षेत्र, निराशावादी क्षेत्र और प्रत्येक पर्यावरणीय कारक के संबंध में धीरज की सीमा होती है।

विभिन्न प्रकार के जीवित जीव एक दूसरे से इष्टतम की स्थिति और धीरज की सीमा में स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, टुंड्रा में आर्कटिक लोमड़ी लगभग 80 डिग्री सेल्सियस (+30 से -55 डिग्री सेल्सियस तक) की सीमा में हवा के तापमान में उतार-चढ़ाव को सहन कर सकती हैं, कुछ गर्म पानी के क्रस्टेशियन पानी के तापमान में बदलाव का सामना नहीं कर सकते हैं। 6°C (23 से 29°C तक), फिलामेंटस साइनोबैक्टीरियम ऑसिलेटोरिया, जावा द्वीप पर 64°C तापमान वाले पानी में रहने वाला, 5-10 मिनट के बाद 68°C पर मर जाता है। उसी तरह, कुछ घास की घास अम्लता की एक संकीर्ण सीमा के साथ मिट्टी को पसंद करती हैं - पीएच = 3.5-4.5 पर (उदाहरण के लिए, साधारण हीदर, सफेद-समर्थित प्रोट्रूडिंग, छोटे सॉरेल अम्लीय मिट्टी के संकेतक के रूप में काम करते हैं), अन्य अच्छी तरह से विकसित होते हैं पीएच की एक विस्तृत श्रृंखला - अत्यधिक अम्लीय से क्षारीय (जैसे स्कॉच पाइन)। इस संबंध में, ऐसे जीव जिनके अस्तित्व के लिए कड़ाई से परिभाषित, अपेक्षाकृत स्थिर पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, कहलाते हैं stenobiont(ग्रीक स्टेनोस - संकीर्ण, बायोन - जीवित), और जो पर्यावरणीय परिवर्तनशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला में रहते हैं - erybiontic(ग्रीक यूरी - वाइड)। साथ ही, एक ही प्रजाति के जीवों में एक कारक के संबंध में एक संकीर्ण आयाम हो सकता है और दूसरे के संबंध में एक विस्तृत आयाम हो सकता है (उदाहरण के लिए, एक संकीर्ण तापमान सीमा और पानी की लवणता की एक विस्तृत श्रृंखला के अनुकूलता)। इसके अलावा, एक कारक की एक ही खुराक एक प्रजाति के लिए इष्टतम हो सकती है, दूसरे के लिए निराशाजनक, और एक तिहाई के लिए सहनशक्ति सीमा से परे जा सकती है।

पर्यावरणीय कारकों की परिवर्तनशीलता की एक निश्चित सीमा के अनुकूल होने के लिए जीवों की क्षमता कहलाती है पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी।यह विशेषता सभी जीवित चीजों के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है: पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन के अनुसार अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि को विनियमित करके, जीव जीवित रहने और संतान छोड़ने की क्षमता प्राप्त करते हैं। इसका मतलब यह है कि यूरीबियंट जीव पारिस्थितिक रूप से सबसे अधिक प्लास्टिक हैं, जो उनके व्यापक वितरण को सुनिश्चित करता है, जबकि स्टेनोबियोनट जीव, इसके विपरीत, खराब पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी की विशेषता है और, परिणामस्वरूप, आमतौर पर सीमित वितरण क्षेत्र होते हैं।

पर्यावरणीय कारकों की सहभागिता। सीमित कारक। पर्यावरणीय कारक संयुक्त रूप से और एक साथ एक जीवित जीव को प्रभावित करते हैं। इसी समय, एक कारक का प्रभाव एक साथ कार्य करने वाले अन्य कारकों की ताकत और संयोजन पर निर्भर करता है। इस पैटर्न को नाम दिया गया है कारकों की परस्पर क्रिया।उदाहरण के लिए, नम हवा के बजाय शुष्क हवा में गर्मी या पाला सहन करना आसान होता है। अगर हवा का तापमान अधिक है और मौसम तेज़ है तो पौधों की पत्तियों से पानी के वाष्पीकरण (वाष्पोत्सर्जन) की दर बहुत अधिक होती है।

कुछ मामलों में, एक कारक की कमी को आंशिक रूप से दूसरे की मजबूती से मुआवजा दिया जाता है। पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के आंशिक विनिमेयता की घटना को कहा जाता है मुआवजा प्रभाव।उदाहरण के लिए, मिट्टी में नमी की मात्रा बढ़ाकर और हवा के तापमान को कम करके, जो वाष्पोत्सर्जन को कम करता है, दोनों तरह से पौधों को मुरझाने से रोका जा सकता है; रेगिस्तानों में, वर्षा की कमी की भरपाई रात में बढ़ी हुई सापेक्षिक आर्द्रता से कुछ हद तक की जाती है; आर्कटिक में, गर्मियों में लंबे दिन के उजाले घंटे गर्मी की कमी की भरपाई करते हैं।

साथ ही, शरीर के लिए जरूरी पर्यावरणीय कारकों में से कोई भी पूरी तरह से दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। अन्य स्थितियों के सबसे अनुकूल संयोजन के बावजूद, प्रकाश की अनुपस्थिति पौधे के जीवन को असंभव बना देती है। इसलिए, यदि महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों में से कम से कम एक का मूल्य एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंचता है या इससे आगे निकल जाता है (न्यूनतम से नीचे या अधिकतम से ऊपर), तो, अन्य स्थितियों के इष्टतम संयोजन के बावजूद, व्यक्तियों को मौत का खतरा है। ऐसे कारक कहलाते हैं सीमित (सीमित)।

सीमित कारकों की प्रकृति भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, बीच के जंगलों की छतरी के नीचे जड़ी-बूटियों के पौधों का दमन, जहां, इष्टतम तापीय स्थितियों, उच्च कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री और समृद्ध मिट्टी के साथ, घास के विकास की संभावनाएं प्रकाश की कमी से सीमित होती हैं। यह परिणाम केवल सीमित कारक को प्रभावित करके ही बदला जा सकता है।

पर्यावरणीय सीमित कारक किसी प्रजाति की भौगोलिक सीमा निर्धारित करते हैं। इस प्रकार, उत्तर की ओर प्रजातियों की उन्नति गर्मी की कमी, और रेगिस्तानों और शुष्क मैदानों के क्षेत्रों तक - नमी की कमी या बहुत अधिक तापमान तक सीमित हो सकती है। जीवों के प्रसार को सीमित करने वाला कारक भी हो सकता है जैविक संबंधजैसे कि एक मजबूत प्रतियोगी द्वारा एक क्षेत्र पर कब्ज़ा या फूलों के पौधों के लिए परागणकों की कमी।

सीमित कारकों की पहचान और उनकी कार्रवाई का उन्मूलन, यानी जीवित जीवों के आवास का अनुकूलन, फसल की पैदावार और घरेलू पशुओं की उत्पादकता बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण व्यावहारिक लक्ष्य है।

निवास स्थान प्रकृति का वह हिस्सा है जो एक जीवित जीव को घेरता है और जिसके साथ वह सीधे संपर्क करता है। पर्यावरण के घटक और गुण विविध और परिवर्तनशील हैं। कोई भी जीवित प्राणी एक जटिल और बदलती दुनिया में रहता है, लगातार इसके अनुकूल होता है और इसके परिवर्तनों के अनुसार अपनी जीवन गतिविधि को नियंत्रित करता है।

जीवों का अपने पर्यावरण के प्रति अनुकूलन अनुकूलन कहलाता है। अनुकूलन करने की क्षमता सामान्य रूप से जीवन के मुख्य गुणों में से एक है, क्योंकि यह इसके अस्तित्व की बहुत संभावना प्रदान करता है, जीवों की जीवित रहने और पुनरुत्पादन की क्षमता। अनुकूलन खुद को विभिन्न स्तरों पर प्रकट करते हैं: कोशिकाओं की जैव रसायन और व्यक्तिगत जीवों के व्यवहार से लेकर समुदायों और पारिस्थितिक प्रणालियों की संरचना और कार्यप्रणाली तक। अनुकूलन उत्पन्न होते हैं और प्रजातियों के विकास के दौरान बदलते हैं।

पर्यावरण के अलग-अलग गुण या तत्व जो जीवों को प्रभावित करते हैं, पर्यावरणीय कारक कहलाते हैं। पर्यावरणीय कारक विविध हैं। वे आवश्यक या, इसके विपरीत, जीवित प्राणियों के लिए हानिकारक हो सकते हैं, अस्तित्व और प्रजनन को बढ़ावा या बाधित कर सकते हैं। पर्यावरणीय कारक हैं अलग प्रकृतिऔर विशिष्ट क्रिया। पर्यावरणीय कारकों को अजैविक और जैविक, मानवजनित में विभाजित किया गया है।

अजैविक कारक - तापमान, प्रकाश, विकिरण, दबाव, हवा की नमी, पानी की नमक संरचना, हवा, धाराएँ, भूभाग - ये सभी गुण हैं निर्जीव प्रकृतिजो जीवों को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करते हैं।

जैविक कारक एक दूसरे पर जीवित प्राणियों के प्रभाव के रूप हैं। प्रत्येक जीव लगातार अन्य प्राणियों के प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रभाव का अनुभव करता है, अपनी प्रजातियों और अन्य प्रजातियों के प्रतिनिधियों के संपर्क में आता है - पौधे, जानवर, सूक्ष्मजीव, उन पर निर्भर करता है और स्वयं उन पर प्रभाव डालता है। व्यापक जैविक दुनिया- प्रत्येक जीवित प्राणी के पर्यावरण का एक अभिन्न अंग।

जीवों के आपसी संबंध बायोकेनोज और आबादी के अस्तित्व का आधार हैं; उनमें से विचार पर्यायवाची विज्ञान के क्षेत्र से संबंधित है।

मानवजनित कारक मानव समाज की गतिविधि के रूप हैं जो अन्य प्रजातियों के निवास स्थान के रूप में प्रकृति में परिवर्तन की ओर ले जाते हैं या सीधे उनके जीवन को प्रभावित करते हैं। मानव इतिहास के क्रम में, पहले शिकार और फिर कृषि, उद्योग और परिवहन के विकास ने हमारे ग्रह की प्रकृति को बहुत बदल दिया है। पृथ्वी की संपूर्ण जीवित दुनिया पर मानवजनित प्रभावों का महत्व तेजी से बढ़ रहा है।

यद्यपि मनुष्य प्रभावित करता है वन्य जीवनअजैविक कारकों और प्रजातियों के जैविक संबंधों में परिवर्तन के माध्यम से, ग्रह पर लोगों की गतिविधि को एक विशेष बल के रूप में आवंटित किया जाना चाहिए जो इस वर्गीकरण के ढांचे में फिट नहीं होता है। वर्तमान में, पृथ्वी के जीवित आवरण और सभी प्रकार के जीवों का लगभग पूरा भाग्य मानव समाज के हाथों में है और यह प्रकृति पर मानवजनित प्रभाव पर निर्भर करता है।

सहवास करने वाले जीवों के जीवन में एक ही पर्यावरणीय कारक का एक अलग अर्थ है। अलग - अलग प्रकार. उदाहरण के लिए, सर्दियों में तेज हवा बड़े, खुले में रहने वाले जानवरों के लिए प्रतिकूल होती है, लेकिन यह उन छोटे जानवरों को प्रभावित नहीं करती है जो बिलों में या बर्फ के नीचे छिपते हैं। पौधों के पोषण के लिए मिट्टी की नमक संरचना महत्वपूर्ण है, लेकिन अधिकांश भूमि जानवरों आदि के प्रति उदासीन है।

समय के साथ पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन हो सकता है: 1) नियमित-आवधिक, दिन के समय या वर्ष के मौसम या समुद्र में ज्वार की लय के संबंध में प्रभाव की ताकत को बदलना; 2) अनियमित, स्पष्ट आवधिकता के बिना, उदाहरण के लिए, परिवर्तन मौसम की स्थितिवी अलग साल, विनाशकारी प्रकृति की घटनाएं - तूफान, बारिश, हिमस्खलन, आदि; 3) ज्ञात पर निर्देशित, कभी-कभी लंबे समय तक, उदाहरण के लिए, जलवायु के ठंडा या गर्म होने के दौरान, जल निकायों के अतिवृद्धि, एक ही क्षेत्र में लगातार चराई आदि।

पर्यावरणीय पर्यावरणीय कारकों का जीवों पर विभिन्न प्रभाव पड़ता है, अर्थात, वे अड़चन के रूप में कार्य कर सकते हैं जो शारीरिक और जैव रासायनिक कार्यों में अनुकूली परिवर्तन का कारण बनते हैं; सीमाओं के रूप में, इन स्थितियों में अस्तित्व को असंभव बनाना; संशोधक के रूप में जीवों में शारीरिक और रूपात्मक परिवर्तन होते हैं; संकेतों के रूप में अन्य पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन का संकेत देता है।

पर्यावरणीय कारकों की व्यापक विविधता के बावजूद, जीवों पर उनके प्रभाव की प्रकृति और जीवित प्राणियों की प्रतिक्रियाओं में कई सामान्य पैटर्न की पहचान की जा सकती है।

1. इष्टतम का कानून।प्रत्येक कारक की केवल कुछ सीमाएँ होती हैं। सकारात्मक प्रभावजीवों पर। चर कारक की कार्रवाई का परिणाम मुख्य रूप से इसकी अभिव्यक्ति की ताकत पर निर्भर करता है। कारक की अपर्याप्त और अत्यधिक कार्रवाई दोनों ही व्यक्तियों के जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। प्रभाव के अनुकूल बल को पारिस्थितिक कारक के इष्टतम का क्षेत्र या किसी प्रजाति के जीवों के लिए इष्टतम कहा जाता है। इष्टतम से विचलन जितना मजबूत होता है, जीवों (पेसिमम ज़ोन) पर इस कारक का निरोधात्मक प्रभाव उतना ही स्पष्ट होता है। कारक के अधिकतम और न्यूनतम सहनशील मूल्य महत्वपूर्ण बिंदु हैं, जिसके आगे अस्तित्व संभव नहीं है, मृत्यु होती है। महत्वपूर्ण बिंदुओं के बीच धीरज की सीमा को एक विशिष्ट पर्यावरणीय कारक के संबंध में जीवित प्राणियों की पारिस्थितिक वैधता कहा जाता है।

अलग-अलग अल-डोव के प्रतिनिधि इष्टतम और पारिस्थितिक वैधता दोनों की स्थिति में एक-दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, टुंड्रा से ध्रुवीय लोमड़ी लगभग 80 डिग्री सेल्सियस (+30 से 29 डिग्री सेल्सियस) की सीमा में हवा के तापमान में उतार-चढ़ाव को सहन कर सकती हैं। एक कारक की अभिव्यक्ति का एक ही बल एक प्रजाति के लिए इष्टतम हो सकता है, दूसरे के लिए निराशावादी और तीसरे के लिए धीरज की सीमा से परे जा सकता है।

अजैविक पर्यावरणीय कारकों के संबंध में एक प्रजाति की व्यापक पारिस्थितिक वैधता कारक के नाम में उपसर्ग "एवरी" जोड़कर इंगित की जाती है। ईरीथर्मल प्रजातियां - महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव, ईयूरीबेटिक प्रजातियां - दबाव की एक विस्तृत श्रृंखला, यूरिहालाइन - लवणता की अलग-अलग डिग्री।

कारक, या एक संकीर्ण पारिस्थितिक वैलेंस में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव को सहन करने में असमर्थता, उपसर्ग "स्टेनो" की विशेषता है - स्टेनोथर्मिक, स्टेनोबैटिक, स्टेनोहालाइन प्रजातियां, आदि। व्यापक अर्थों में, ऐसी प्रजातियां जिन्हें अपने अस्तित्व के लिए कड़ाई से परिभाषित पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। स्टेनोबियोन्ट कहलाते हैं, और वे जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होने में सक्षम हैं - यूरीबियोनट।

2. विभिन्न कार्यों पर कारक की कार्रवाई की अस्पष्टता।प्रत्येक कारक शरीर के विभिन्न कार्यों को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करता है। कुछ प्रक्रियाओं के लिए इष्टतम दूसरों के लिए निराशावादी हो सकता है। इस प्रकार, ठंडे खून वाले जानवरों में 40 से 45 डिग्री सेल्सियस तक हवा का तापमान शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं की दर को बहुत बढ़ा देता है, लेकिन मोटर गतिविधि को रोकता है, और जानवर थर्मल स्तूप में पड़ जाते हैं। कई मछलियों के लिए, पानी का तापमान जो प्रजनन उत्पादों की परिपक्वता के लिए इष्टतम होता है, स्पॉनिंग के लिए प्रतिकूल होता है, जो एक अलग तापमान सीमा पर होता है।

जीवन चक्र, जिसमें निश्चित अवधि में शरीर मुख्य रूप से कुछ कार्य करता है (पोषण, विकास, प्रजनन, पुनर्वास, आदि), हमेशा संगत होता है मौसमी परिवर्तनपर्यावरणीय कारकों का जटिल। मोबाइल जीव भी अपने सभी जीवन कार्यों के सफल कार्यान्वयन के लिए निवास स्थान बदल सकते हैं।

3. प्रजातियों के अलग-अलग व्यक्तियों में पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के लिए परिवर्तनशीलता, परिवर्तनशीलता और प्रतिक्रियाओं की विविधता। धीरज की डिग्री, महत्वपूर्ण बिंदु, व्यक्तिगत व्यक्तियों के इष्टतम और निराशावादी क्षेत्र मेल नहीं खाते हैं। यह परिवर्तनशीलता व्यक्तियों के वंशानुगत गुणों और लिंग, आयु और शारीरिक अंतर दोनों द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, मिल मोथ बटरफ्लाई में - आटे और अनाज उत्पादों के कीटों में से एक - "महत्वपूर्ण न्यूनतम तापमानकैटरपिलर के लिए -7 डिग्री सेल्सियस, वयस्क रूपों के लिए - 22 डिग्री सेल्सियस और अंडे के लिए -27 डिग्री सेल्सियस। 10 डिग्री सेल्सियस पर पाला कैटरपिलर को मारता है, लेकिन इस कीट के वयस्कों और अंडों के लिए खतरनाक नहीं है। नतीजतन, एक प्रजाति की पारिस्थितिक वैलेंस हमेशा प्रत्येक व्यक्ति की पारिस्थितिक वैलेंस से अधिक व्यापक होती है।

4. प्रत्येक पर्यावरणीय कारक के लिए, प्रजातियां अपेक्षाकृत स्वतंत्र तरीके से अनुकूलन करती हैं।किसी भी कारक के प्रति सहिष्णुता की डिग्री का अर्थ अन्य कारकों के संबंध में प्रजातियों की संबंधित पारिस्थितिक वैधता नहीं है। उदाहरण के लिए, व्यापक तापमान परिवर्तन को सहन करने वाली प्रजातियों को भी आर्द्रता या लवणता में व्यापक उतार-चढ़ाव के अनुकूल नहीं होना चाहिए। एरीथर्मल प्रजातियां स्टेनोहालाइन, स्टेनोबैटिक या इसके विपरीत हो सकती हैं। विभिन्न कारकों के संबंध में एक प्रजाति की पारिस्थितिक वैधता बहुत विविध हो सकती है। यह प्रकृति में असाधारण किस्म के अनुकूलन बनाता है। विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के संबंध में पारिस्थितिक वैलेंस का एक सेट एक प्रजाति के पारिस्थितिक स्पेक्ट्रम का गठन करता है।

5. व्यक्तिगत प्रजातियों के पारिस्थितिक स्पेक्ट्रा का गैर-संयोग।प्रत्येक प्रजाति अपनी पारिस्थितिक क्षमताओं में विशिष्ट है। यहां तक ​​​​कि उन प्रजातियों में भी जो पर्यावरण के अनुकूल होने के तरीकों के करीब हैं, किसी भी व्यक्तिगत कारकों के प्रति उनके दृष्टिकोण में अंतर हैं।

प्रजातियों के पारिस्थितिक व्यक्तित्व का नियम पौधों के संबंध में रूसी वनस्पतिशास्त्री एल जी रामेंस्की (1924) द्वारा तैयार किया गया था, और फिर जूलॉजिकल अध्ययनों द्वारा इसकी व्यापक रूप से पुष्टि की गई थी।

6. कारकों की सहभागिता।किसी भी पर्यावरणीय कारक के संबंध में जीवों के इष्टतम क्षेत्र और सहनशक्ति की सीमाएं एक साथ कार्य करने वाले अन्य कारकों की ताकत और संयोजन के आधार पर स्थानांतरित हो सकती हैं। इस पैटर्न को कारकों की बातचीत कहा जाता है। उदाहरण के लिए, नम हवा के बजाय शुष्क हवा में गर्मी को सहन करना आसान होता है। पाले में हिमीकरण का खतरा बहुत अधिक होता है तेज हवाशांत मौसम की तुलना में। इस प्रकार, दूसरों के साथ संयोजन में एक ही कारक का असमान पर्यावरणीय प्रभाव होता है। इसके विपरीत, वही पारिस्थितिक परिणाम हो सकता है

अलग-अलग तरह से बिखेरा। उदाहरण के लिए, पौधों के मुरझाने को मिट्टी में नमी की मात्रा बढ़ाकर और हवा के तापमान को कम करके रोका जा सकता है, जिससे वाष्पीकरण कम हो जाता है। कारकों के आंशिक पारस्परिक प्रतिस्थापन का प्रभाव निर्मित होता है।

इसी समय, पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के पारस्परिक मुआवजे की कुछ सीमाएँ हैं, और उनमें से एक को दूसरे के साथ पूरी तरह से बदलना असंभव है। अन्य स्थितियों के सबसे अनुकूल संयोजन के बावजूद, पानी की पूर्ण अनुपस्थिति, या खनिज पोषण के मुख्य तत्वों में से एक भी, पौधे के जीवन को असंभव बना देता है। ध्रुवीय रेगिस्तानों में गर्मी की अत्यधिक कमी या तो नमी की प्रचुरता या चौबीसों घंटे रोशनी से नहीं हो सकती है।

कृषि अभ्यास में पर्यावरणीय कारकों की बातचीत के पैटर्न को ध्यान में रखते हुए, खेती वाले पौधों और घरेलू पशुओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों को कुशलता से बनाए रखना संभव है।

7. कारकों को सीमित करने का नियम।पर्यावरणीय कारक जो इष्टतम से सबसे दूर हैं, दी गई परिस्थितियों में प्रजातियों के अस्तित्व को विशेष रूप से कठिन बनाते हैं। यदि कम से कम एक पर्यावरणीय कारक महत्वपूर्ण मूल्यों से आगे निकलता है या आगे जाता है, तो, अन्य स्थितियों के इष्टतम संयोजन के बावजूद, व्यक्तियों को मृत्यु का खतरा होता है। इष्टतम कारकों से इस तरह के दृढ़ता से विचलन किसी विशेष समय अंतराल पर प्रजातियों या उसके व्यक्तिगत प्रतिनिधियों के जीवन में सर्वोपरि महत्व का हो जाता है।

पर्यावरणीय सीमित कारक किसी प्रजाति की भौगोलिक सीमा निर्धारित करते हैं। इन कारकों की प्रकृति भिन्न हो सकती है। इस प्रकार, उत्तर में एक प्रजाति का आंदोलन गर्मी की कमी और शुष्क क्षेत्रों में नमी या बहुत अधिक तापमान की कमी से सीमित हो सकता है। जैविक संबंध, उदाहरण के लिए, एक मजबूत प्रतियोगी द्वारा एक क्षेत्र पर कब्ज़ा या पौधों के लिए परागणकों की कमी, वितरण को सीमित करने वाले कारक के रूप में भी काम कर सकते हैं। तो, अंजीर का परागण पूरी तरह से एक ही कीट प्रजाति पर निर्भर करता है - ततैया ब्लास्टोफगा पेनेस। यह वृक्ष भूमध्य सागर का मूल निवासी है। कैलिफोर्निया में पेश किए गए, अंजीर तब तक फल नहीं देते थे जब तक कि परागणक ततैया को वहां नहीं लाया जाता था। आर्कटिक में फलियों का वितरण उन भौंरों के वितरण द्वारा सीमित है जो उन्हें परागित करते हैं। डिक्सन द्वीप पर, जहाँ भौंरे नहीं हैं, फलियाँ भी नहीं पाई जाती हैं, हालाँकि तापमान की स्थिति के कारण इन पौधों का अस्तित्व अभी भी अनुमेय है।

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एक प्रजाति किसी दिए गए भौगोलिक क्षेत्र में मौजूद हो सकती है, पहले यह पता लगाना चाहिए कि क्या कोई पर्यावरणीय कारक अपनी पारिस्थितिक वैधता से परे जाते हैं, विशेष रूप से विकास की सबसे कमजोर अवधि में।

कृषि अभ्यास में सीमित कारकों की पहचान बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि उन्हें खत्म करने के मुख्य प्रयासों को निर्देशित करके, पौधे की पैदावार या पशु उत्पादकता को जल्दी और प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है। इस प्रकार, अत्यधिक अम्लीय मिट्टी पर, विभिन्न कृषि संबंधी प्रभावों को लागू करके गेहूं की उपज को कुछ हद तक बढ़ाया जा सकता है, लेकिन सबसे अच्छा प्रभाव चूना लगाने के परिणामस्वरूप प्राप्त होगा, जो अम्लता के सीमित प्रभावों को दूर करेगा। इस प्रकार सीमित कारकों को जानना जीवों के जीवन को नियंत्रित करने की कुंजी है। व्यक्तियों के जीवन की विभिन्न अवधियों में, कई कारकपर्यावरण, इसलिए खेती किए गए पौधों और जानवरों की रहने की स्थिति का कुशल और निरंतर विनियमन आवश्यक है।

व्याख्यान # 5

विषय: जीवों पर पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई की सामान्य नियम

योजना:

1. पर्यावरणीय कारकों का संचयी प्रभाव।

2. लीबिग का न्यूनतम नियम।

3. शेल्फ़र्ड का सीमित कारकों का नियम।

4. पर्यावरणीय कारकों के स्तर में परिवर्तन के लिए जीवों की प्रतिक्रिया।

5. परिवर्तनशीलता।

6. अनुकूलन।

7. जीव का पारिस्थितिक आला।

7.1। अवधारणाएँ और परिभाषाएँ।

7.2। विशिष्ट और सामान्य पारिस्थितिक निचे।

8. पारिस्थितिक रूप।

पर्यावरणीय कारक गतिशील हैं, समय और स्थान में परिवर्तनशील हैं। गर्म समयवर्ष नियमित रूप से ठंड से बदल दिया जाता है, तापमान में उतार-चढ़ाव और दिन के दौरान नमी देखी जाती है, दिन के बाद रात होती है, आदि। ये सभी पर्यावरणीय कारकों में प्राकृतिक (प्राकृतिक) परिवर्तन हैं, हालांकि, एक व्यक्ति उनके साथ हस्तक्षेप कर सकता है। मानवजनित प्रभावप्राकृतिक पर्यावरण पर पर्यावरणीय कारकों (पूर्ण मूल्यों या गतिशीलता), या कारकों की संरचना (उदाहरण के लिए, पौधों के संरक्षण उत्पादों, खनिज उर्वरकों, आदि के विकास, उत्पादन और उपयोग) के शासन में परिवर्तन में प्रकट होता है। जो पहले प्रकृति में मौजूद नहीं था)।

1. संचयी पर्यावरण का प्रभाव कारकों

पर्यावरणीय पर्यावरणीय कारक शरीर को एक साथ और संयुक्त रूप से प्रभावित करते हैं। कारकों का संचयी प्रभाव - एक नक्षत्र, कुछ हद तक पारस्परिक रूप से प्रत्येक व्यक्तिगत कारक के प्रभाव की प्रकृति को बदलता है। जानवरों द्वारा तापमान की धारणा पर हवा की नमी के प्रभाव का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। आर्द्रता में वृद्धि के साथ, त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की तीव्रता कम हो जाती है, जो उच्च तापमान के अनुकूलन के सबसे प्रभावी तंत्रों में से एक के लिए कठिन बना देती है। शुष्क वातावरण में कम तापमान भी सहन करना आसान होता है, जिसमें कम तापीय चालकता (बेहतर थर्मल इन्सुलेशन गुण) होती है। इस प्रकार, पर्यावरण की आर्द्रता मनुष्यों सहित गर्म रक्त वाले जानवरों में तापमान की व्यक्तिपरक धारणा को बदल देती है।

पर्यावरणीय पर्यावरणीय कारकों की जटिल क्रिया में, व्यक्तिगत पर्यावरणीय कारकों का महत्व समतुल्य नहीं है। उनमें प्रमुख (मुख्य) और द्वितीयक कारक हैं।

अग्रणी वे कारक हैं जो जीवन के लिए आवश्यक हैं, द्वितीयक - मौजूदा या पृष्ठभूमि कारक। आमतौर पर, अलग-अलग जीवों के अलग-अलग प्रमुख कारक होते हैं, भले ही जीव एक ही स्थान पर रहते हों। इसके अलावा, जीव के अपने जीवन की दूसरी अवधि में संक्रमण के दौरान प्रमुख कारकों में बदलाव देखा जाता है। तो, फूलों की अवधि के दौरान, पौधे के लिए प्रमुख कारक प्रकाश हो सकता है, और बीज निर्माण, नमी और पोषक तत्वों की अवधि के दौरान।

कभी-कभी एक कारक की कमी को आंशिक रूप से दूसरे की मजबूती से मुआवजा दिया जाता है। उदाहरण के लिए, आर्कटिक में, लंबे दिन के उजाले घंटे गर्मी की कमी की भरपाई करते हैं।

2. कानून न्यूनतम लिबिग

किसी भी जीवित जीव को तापमान, आर्द्रता, खनिज और कार्बनिक पदार्थ या सामान्य रूप से किसी भी अन्य कारकों की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि उनके विशिष्ट आहार की आवश्यकता होती है। शरीर की प्रतिक्रिया कारक की मात्रा (खुराक) पर निर्भर करती है। इसके अलावा, प्राकृतिक परिस्थितियों में एक जीवित जीव एक साथ कई पर्यावरणीय कारकों (अजैविक और जैविक दोनों) के संपर्क में है। पौधों को महत्वपूर्ण मात्रा में नमी की आवश्यकता होती है और पोषक तत्त्व(नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम) और एक ही समय में बोरॉन और मोलिब्डेनम जैसे तत्वों की अपेक्षाकृत "नगण्य" मात्रा में।

भोजन की संरचना के लिए किसी भी प्रकार के जानवर या पौधे की स्पष्ट चयनात्मकता होती है: प्रत्येक पौधे को कुछ खनिज तत्वों की आवश्यकता होती है। किसी भी तरह का जानवर अपने तरीके से भोजन की गुणवत्ता की मांग कर रहा है। अस्तित्व में रहने और सामान्य रूप से विकसित होने के लिए, शरीर में आवश्यक कारकों का पूरा सेट होना चाहिए इष्टतम मोडऔर पर्याप्त मात्रा।

तथ्य यह है कि पौधे के लिए आवश्यक किसी भी पदार्थ की खुराक (या अनुपस्थिति) को सीमित करना, दोनों मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स से संबंधित है, एक ही परिणाम की ओर जाता है - विकास मंदता, कृषि रसायन विज्ञान के संस्थापकों में से एक द्वारा खोजा और अध्ययन किया गया था। जर्मन रसायनज्ञ यूस्टेस वॉन लिबिग। उनके द्वारा 1840 में प्रतिपादित नियम को कहा जाता है लिबिग का न्यूनतम नियम: फसल का मूल्य मिट्टी में पोषक तत्वों की मात्रा से निर्धारित होता है, पौधे की आवश्यकता जिसके लिए सबसे कम संतुष्ट है।

उसी समय, जे. लेबिग ने छिद्रों के साथ एक बैरल खींचा, यह दिखाते हुए कि बैरल में निचला छेद उसमें तरल के स्तर को निर्धारित करता है। न्यूनतम का नियम मनुष्य सहित पौधों और जानवरों दोनों के लिए मान्य है, जिन्हें कुछ स्थितियों में उपयोग करना पड़ता है मिनरल वॉटरया विटामिन शरीर में किसी भी तत्व की कमी की भरपाई के लिए।

बाद में, लीबिग के नियम पर स्पष्टीकरण दिए गए। एक महत्वपूर्ण संशोधन और परिवर्धन है अस्पष्ट का कानून(चयनात्मक) शरीर के विभिन्न कार्यों पर कारक की कार्रवाई: कोई भी पर्यावरणीय कारक शरीर के कार्यों को अलग तरह से प्रभावित करता है, कुछ प्रक्रियाओं के लिए इष्टतम, जैसे श्वसन, दूसरों के लिए इष्टतम नहीं है, जैसे कि पाचन, और इसके विपरीत।

1930 में ई। रयूबेल स्थापित किया गया था कारकों के मुआवजे (विनिमेयता) का कानून (प्रभाव)।: कुछ पर्यावरणीय कारकों की अनुपस्थिति या कमी की भरपाई दूसरे करीबी (समान) कारक द्वारा की जा सकती है।

उदाहरण के लिए, एक पौधे के लिए प्रकाश की कमी की भरपाई कार्बन डाइऑक्साइड की प्रचुरता से की जा सकती है, और मोलस्क द्वारा गोले बनाते समय, लापता कैल्शियम को स्ट्रोंटियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

हालांकि, ये संभावनाएं बेहद सीमित हैं। 1949 में उन्होंने तैयार किया मौलिक कारकों की अपरिहार्यता का कानून: पर्यावरण में मौलिक पर्यावरणीय कारकों (प्रकाश, पानी, पोषक तत्व, आदि) की पूर्ण अनुपस्थिति को अन्य कारकों द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

लिबिग के कानून के शोधन के इस समूह में कुछ अलग शामिल हैं चरण प्रतिक्रियाओं का नियम "लाभ- चोट ": एक जहरीले पदार्थ की छोटी सांद्रता अपने कार्यों को मजबूत करने (उन्हें उत्तेजित करने) की दिशा में शरीर पर कार्य करती है, जबकि उच्च सांद्रता दब जाती है या यहां तक ​​​​कि उसकी मृत्यु भी हो जाती है।

यह टॉक्सिकोलॉजिकल पैटर्न कई लोगों के लिए सही है (उदाहरण के लिए, कम सांद्रता के औषधीय गुण ज्ञात हैं)। सांप का जहर), लेकिन सभी जहरीले पदार्थ नहीं।

3. कानून सीमित करने वाले कारक शेल्फ़र्ड

पर्यावरणीय कारक शरीर द्वारा न केवल तब महसूस किया जाता है जब इसकी कमी होती है। किसी भी पर्यावरणीय कारकों की अधिकता से भी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। यह अनुभव से ज्ञात है कि मिट्टी में पानी की कमी के साथ, पौधे द्वारा खनिज पोषण तत्वों को आत्मसात करना मुश्किल होता है, लेकिन पानी की अधिकता से समान परिणाम होते हैं: जड़ों की मृत्यु संभव है, अवायवीय प्रक्रियाओं की घटना, अम्लीकरण मिट्टी की, आदि। जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि भी कम मूल्यों पर और तापमान के रूप में इस तरह के एक अजैविक कारक के अत्यधिक संपर्क में आने से बाधित होती है।

पर्यावरणीय कारक केवल एक निश्चित औसत मूल्य पर जीव को सबसे प्रभावी रूप से प्रभावित करता है, जो दिए गए जीव के लिए इष्टतम है। किसी भी कारक के उतार-चढ़ाव की व्यापक सीमा, जिस पर जीव व्यवहार्य रह सकता है, उच्च स्थिरता, अर्थात, संबंधित कारक के लिए दिए गए जीव की सहनशीलता (लैटिन सहिष्णु - धैर्य से)। इस प्रकार, सहनशीलता- यह शरीर की अपने जीवन के लिए इष्टतम मूल्यों से पर्यावरणीय कारकों के विचलन का सामना करने की क्षमता है।

के बारे में पहली धारणा सीमित (सीमित)न्यूनतम मूल्य के बराबर कारक के अधिकतम मूल्य का प्रभाव 1913 में अमेरिकी प्राणी विज्ञानी डब्ल्यू। शेल्फोर्ड द्वारा व्यक्त किया गया था, जिन्होंने सहिष्णुता के मौलिक जैविक कानून की स्थापना की थी: किसी भी जीवित जीव की निश्चित, क्रमिक रूप से ऊपरी और निचली सीमाएं विरासत में मिली हैं। किसी भी पर्यावरणीय कारक के लिए प्रतिरोध (सहनशीलता)।

डब्ल्यू. शेल्फ़र्ड के नियम का एक अन्य सूत्रीकरण बताता है कि क्यों सहिष्णुता के नियम को एक साथ सीमित कारकों का नियम कहा जाता है: यहां तक ​​कि एकमात्र कारकअपने इष्टतम क्षेत्र के बाहर शरीर की एक तनावपूर्ण स्थिति और उसकी मृत्यु की सीमा में होता है।

इसलिए, पर्यावरणीय कारक, जिसका स्तर जीव की सहनशक्ति सीमा की किसी भी सीमा तक पहुंचता है या इस सीमा से परे चला जाता है, को सीमित कारक कहा जाता है। सहिष्णुता का नियम अमेरिकी पारिस्थितिकी विज्ञानी वाई ओडुम के प्रावधानों द्वारा पूरक है:

जीवों में एक पर्यावरणीय कारक के लिए सहिष्णुता की एक विस्तृत श्रृंखला और दूसरे के लिए कम सीमा हो सकती है;

सभी पर्यावरणीय कारकों के लिए सहिष्णुता की एक विस्तृत श्रृंखला वाले जीव आमतौर पर सबसे आम होते हैं;

सहिष्णुता की सीमा अन्य पर्यावरणीय कारकों के संबंध में भी संकीर्ण हो सकती है, यदि एक पर्यावरणीय कारक के लिए परिस्थितियाँ जीव के लिए इष्टतम नहीं हैं;

कई पर्यावरणीय कारक जीवों के जीवन की विशेष रूप से महत्वपूर्ण (महत्वपूर्ण) अवधि के दौरान, विशेष रूप से प्रजनन के मौसम के दौरान सीमित (सीमित) हो जाते हैं।

इन प्रावधानों को मिचरलिच-बाउले कानून द्वारा भी जोड़ा गया है, जिसे ए. थिएनमैन ने कहा है संचयी कार्रवाई का कानून: कारकों के संयोजन का जीवों के विकास के उन चरणों पर सबसे मजबूत प्रभाव पड़ता है जिनमें कम से कम प्लास्टिसिटी होती है - अनुकूलन की न्यूनतम क्षमता।

4. प्रतिक्रिया जीवों पर स्तर परिवर्तन पर्यावरण

कारकों

जब एक ही कारक विभिन्न जीवों पर इष्टतम प्रभाव डाल सकता है विभिन्न मूल्य. तो, कुछ पौधे बहुत नम मिट्टी पसंद करते हैं, जबकि अन्य अपेक्षाकृत शुष्क मिट्टी पसंद करते हैं। कुछ जानवर तीव्र गर्मी पसंद करते हैं, अन्य मध्यम पर्यावरणीय तापमान को बेहतर ढंग से सहन करते हैं, आदि।

इसके अलावा, जीवित जीवों को उन लोगों में विभाजित किया जाता है जो किसी भी पर्यावरणीय कारक में परिवर्तन की एक विस्तृत या संकीर्ण श्रेणी में मौजूद हो सकते हैं। जीव प्रत्येक पर्यावरणीय कारक को अपेक्षाकृत स्वतंत्र तरीके से अपनाते हैं। एक जीव एक कारक की एक संकीर्ण सीमा और दूसरे की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुकूलित हो सकता है। जीव के लिए, न केवल आयाम महत्वपूर्ण है, बल्कि एक विशेष कारक के उतार-चढ़ाव की दर भी है।

यदि पर्यावरणीय परिस्थितियों का प्रभाव सीमा मूल्यों तक नहीं पहुंचता है, तो जीवित जीव इस पर कुछ क्रियाओं या उनके राज्य में परिवर्तन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जो अंततः प्रजातियों के अस्तित्व की ओर जाता है। जानवरों के प्रतिकूल प्रभावों पर काबू पाना दो तरह से संभव है:

उनसे बचकर;

सहनशक्ति प्राप्त करके।

पहली विधि का उपयोग उन जानवरों द्वारा किया जाता है जिनके पास पर्याप्त गतिशीलता होती है, जिसके कारण वे प्रवास करते हैं, आश्रयों का निर्माण करते हैं, आदि।

पर्यावरणीय कारकों के लिए मांग और सहिष्णुता विचाराधीन प्रजातियों के व्यक्तियों के भौगोलिक वितरण के क्षेत्र को निर्धारित करती है, भले ही उनके आवास की स्थिरता की डिग्री, यानी प्रजातियों की सीमा।

पौधों की प्रतिक्रियाएँ उनकी संरचना और जीवन प्रक्रियाओं में अनुकूली परिवर्तनों के विकास पर आधारित होती हैं। लयबद्ध रूप से दोहराई जाने वाली जलवायु स्थितियों के तहत, पौधे और जानवर जीवन प्रक्रियाओं के एक उपयुक्त अस्थायी संगठन को विकसित करके अनुकूलन कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे शरीर के सक्रिय कामकाज की अवधि को हाइबरनेशन (जानवरों की संख्या) या स्थिति के साथ वैकल्पिक करते हैं। आराम (पौधे)।

5. परिवर्तनशीलता

परिवर्तनशीलता- अपने संगठन के विभिन्न स्तरों पर जीवित चीजों के मुख्य गुणों में से एक। प्रत्येक प्रजाति के लिए, इसके घटक व्यक्तियों की परिवर्तनशीलता महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, लोग ऊंचाई, काया, आंख और त्वचा के रंग में एक दूसरे से भिन्न होते हैं और विभिन्न क्षमताएं दिखाते हैं। समान अंतःविशिष्ट परिवर्तनशीलता सभी जीवों में निहित है: हाथी, मक्खियाँ, ओक, गौरैया और अन्य।

किसी भी प्रजाति के व्यक्ति बाहरी और आंतरिक संकेतों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। संकेत- किसी जीव की कोई विशेषता जैसा कि उसमें है उपस्थिति(आकार, आकार, रंग, आदि), और में आंतरिक संरचना. रोग प्रतिरोध, कम या उच्च तापमान, तैरने की क्षमता, उड़ने की क्षमता, और इसी तरह के सभी गुण हैं, जिनमें से कई को प्रशिक्षण या प्रशिक्षण के माध्यम से बदला या विकसित किया जा सकता है। हालांकि, उनकी मुख्य संपत्ति आनुवंशिक है, यानी वंशानुगत, आधार। प्रत्येक जीव कुछ विशेषताओं के एक सेट के साथ पैदा होता है।

अध्ययनों से पता चला है कि किसी भी प्रकार के लक्षणों का वंशानुगत आधार डीएनए अणुओं में एन्कोड किया जाता है, यानी किसी जीव के जीन में, जिसकी समग्रता को उसका जीनोटाइप कहा जाता है। मनुष्यों सहित लगभग सभी जीवों के जीनोटाइप का प्रतिनिधित्व जीन के एक नहीं बल्कि दो सेटों द्वारा किया जाता है। शरीर की वृद्धि कोशिका विभाजन के साथ होती है, जिसके दौरान प्रत्येक नई कोशिका को जीन के दोनों सेटों की एक सटीक प्रति प्राप्त होती है। हालाँकि, प्रत्येक माता-पिता से केवल एक सेट अगली पीढ़ी को दिया जाता है, और इसलिए बच्चों में जीन के नए संयोजन उत्पन्न होते हैं जो माता-पिता से भिन्न होते हैं। इस प्रकार, सभी वंशज, और, परिणामस्वरूप, एक प्रजाति के व्यक्ति (समान जुड़वाँ के अपवाद के साथ) उनके जीनोटाइप में भिन्न होते हैं।

आनुवंशिक परिवर्तनशीलता लक्षणों की वंशानुगत परिवर्तनशीलता का आधार है। वंशानुगत भिन्नता का एक अन्य स्रोत डीएनए उत्परिवर्तन है जो किसी भी जीन या जीन के समूह को प्रभावित करता है।

सीखने, प्रशिक्षण, या केवल आघात से उत्पन्न अंतर कुछ जन्मजात लक्षणों का विकास है, लेकिन इसके आनुवंशिक आधार को नहीं बदलते हैं।

यदि यौन प्रजनन में वंशानुगत परिवर्तनशीलता अपरिहार्य है, तो व्यक्तियों के अलैंगिक प्रजनन में, यानी क्लोनिंग के दौरान, एक अलग तस्वीर देखी जाती है। तो, पौधों को काटते समय नया जीवमाता-पिता के डीएनए की सटीक प्रतिलिपि के साथ, सरल कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। इसलिए, क्लोन के सभी व्यक्ति (म्यूटेंट के अपवाद के साथ) आनुवंशिक रूप से समान हैं। जीन पूल - एक ही प्रजाति के जीवों के एक निश्चित समूह के सभी व्यक्तियों के जीन नमूनों का एक समूह। किसी प्रजाति का जीन पूल अस्थिर होता है, यह पीढ़ी-दर-पीढ़ी बदल सकता है। यदि दुर्लभ लक्षण वाले व्यक्ति पुनरुत्पादन नहीं करते हैं, तो जीन पूल का हिस्सा कम हो जाता है।

प्रकृति में, एक प्रजाति का जीन पूल प्राकृतिक चयन के माध्यम से लगातार बदल रहा है, जो कि विकासवादी प्रक्रिया का आधार है। प्रत्येक पीढ़ी को अस्तित्व और प्रजनन के लिए चयन के अधीन किया जाता है, इसलिए जीवों के लगभग सभी लक्षण, एक या दूसरे डिग्री तक, प्रजातियों के अस्तित्व और प्रजनन की सेवा करते हैं।

हालांकि, कृत्रिम चयन की मदद से जीन पूल को उद्देश्यपूर्ण ढंग से बदला जा सकता है। घरेलू पशुओं की आधुनिक नस्लों और खेती वाले पौधों की किस्मों को जंगली पूर्वजों से इस तरह पाला गया था। निकट संबंधी प्रजातियों को पार करते समय जीन पूल में हस्तक्षेप करना भी संभव है (गैर-निकट संबंधी प्रजातियां संतान पैदा नहीं करती हैं)। इस विधि को संकरण कहा जाता है, और संतानों को संकर कहा जाता है।

विज्ञान में हाल की प्रगति जेनेटिक इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी के विकास से जुड़ी हुई है, जिसमें एक प्रजाति के विशिष्ट जीन (डीएनए खंड) प्राप्त करना और उन्हें बिना क्रॉसिंग के दूसरी प्रजातियों में सीधे पेश करना शामिल है। यह किसी भी प्रजाति के संकरण की अनुमति देता है, न केवल निकटता से संबंधित, और इसलिए जीवित प्राणियों के जीन पूल में इस तरह के एक कट्टरपंथी हस्तक्षेप के अंतिम परिणामों की अप्रत्याशितता के कारण गंभीर विवाद का कारण बनता है।

6. अनुकूलन

जानवरों और पौधों को लगातार बदलती रहने की स्थिति के कई कारकों के अनुकूल होने के लिए मजबूर किया जाता है। समय और स्थान में पर्यावरणीय कारकों की गतिशीलता खगोलीय, सूर्य जलवायु पर निर्भर करती है, भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं, जो जीवित जीवों के संबंध में एक नियंत्रण भूमिका निभाते हैं।

एक जीव के अस्तित्व में योगदान देने वाले लक्षणों को प्राकृतिक चयन द्वारा धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है जब तक कि मौजूदा परिस्थितियों में अधिकतम अनुकूलता नहीं हो जाती। अनुकूलन कोशिकाओं, ऊतकों और यहां तक ​​कि पूरे जीव के स्तर पर हो सकता है, आकार, आकार, अंगों के अनुपात आदि को प्रभावित करता है। विकास और प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया में जीवों में आनुवंशिक रूप से निश्चित विशेषताएं विकसित होती हैं जो परिवर्तित पर्यावरणीय परिस्थितियों में सामान्य जीवन सुनिश्चित करती हैं। , यानी, अनुकूलन होता है।

अनुकूलन- पर्यावरण के लिए जीवों (और प्रजातियों) का अनुकूलन जीवित प्रकृति का एक मौलिक गुण है। किसी भी जीवित प्राणी का आवास, एक ओर, संबंधित की कई पीढ़ियों के जीवन में धीरे-धीरे और लगातार बदलता रहता है प्रजातियाँदूसरी ओर, यह जीव पर विभिन्न मांगें करता है, जो व्यक्तिगत जीवन की छोटी अवधि में बदल जाती हैं। इसलिए, अनुकूलन प्रक्रिया के तीन स्तर हैं।

आनुवंशिक स्तर. यह स्तर आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की संपत्ति के आधार पर पीढ़ियों में प्रजातियों की व्यवहार्यता के अनुकूलन और संरक्षण को सुनिश्चित करता है।

गहरा चयापचय परिवर्तन. चयापचय में गहन परिवर्तन की मदद से मौसमी और वार्षिक प्राकृतिक चक्रों का अनुकूलन किया जाता है। जानवरों में, neurohumoral तंत्र इन प्रक्रियाओं में एक केंद्रीय भूमिका निभाते हैं, उदाहरण के लिए, प्रजनन के मौसम की तैयारी या के लिए सीतनिद्रातंत्रिका उत्तेजनाओं द्वारा "चालू", लेकिन शरीर की हार्मोनल स्थिति में परिवर्तन के कारण किया जाता है। पौधों में, फाइटोहोर्मोन और विकास कारकों के काम से मौसमी और अन्य दीर्घकालिक परिवर्तन प्रदान किए जाते हैं।

पर्यावरणीय कारकों के अल्पकालिक विचलन के जवाब में तीव्र परिवर्तन।जानवरों में, वे विभिन्न तंत्रिका तंत्रों द्वारा किए जाते हैं जिससे व्यवहार में परिवर्तन होता है और चयापचय का तेजी से प्रतिवर्ती परिवर्तन होता है। पौधों में, प्रकाश में परिवर्तन की प्रतिक्रिया तीव्र परिवर्तन का एक उदाहरण है।

व्यावहारिक रूप से जीवित चीजों की विशेषता वाली सभी नियमितताओं का एक अनुकूली मूल्य होता है। प्राकृतिक चयन के क्रम में, प्रजातियों को रूपांतरित किया जाता है और उनके आवासों के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित किया जाता है। उदाहरण के लिए, जिराफ धीरे-धीरे पेड़ों के शीर्ष से पत्तियां खाने के लिए अनुकूलित हो गए हैं। आवास के लिए जीवों की अनुकूलन क्षमता में वृद्धि के साथ, उनके परिवर्तन की दर कम हो जाती है।

एक शिकारी-शिकार संबंध के मामले में, प्राकृतिक चयन मुख्य रूप से उन जीनों को प्रभावित करता है जो दुश्मन के सबसे प्रभावी परिहार की अनुमति देते हैं, और शिकारियों में, ऐसे जीन जो इसकी शिकार क्षमताओं को बढ़ाते हैं। यह सभी जैविक अंतःक्रियाओं के लिए सत्य है। जीव जो किसी कारण से अनुकूलन करने की क्षमता खो चुके हैं, विलुप्त होने के लिए अभिशप्त हैं।

इसलिए, अस्तित्व की स्थितियों में बदलाव (सामान्य उतार-चढ़ाव की सीमा से परे एक या अधिक पर्यावरणीय कारकों के मूल्य का विचलन) के साथ, कुछ प्रजातियाँ अनुकूलन और परिवर्तन करती हैं, जबकि अन्य प्रजातियाँ मर जाती हैं। यह कई परिस्थितियों पर निर्भर करता है। अनुकूलन के लिए मुख्य शर्त नई परिस्थितियों में कम से कम कुछ व्यक्तियों का अस्तित्व और प्रजनन है, जो जीन पूल की आनुवंशिक विविधता और पर्यावरण परिवर्तन की डिग्री से जुड़ा है। अधिक विविध जीन पूल के साथ, मजबूत पर्यावरणीय परिवर्तनों की स्थिति में भी, कुछ व्यक्ति जीवित रहने में सक्षम होंगे, जबकि जीन पूल की कम विविधता के साथ, पर्यावरणीय कारकों में मामूली उतार-चढ़ाव भी प्रजातियों के विलुप्त होने का कारण बन सकते हैं।

यदि स्थितियों में परिवर्तन सूक्ष्म हैं या धीरे-धीरे होते हैं, तो अधिकांश प्रजातियाँ अनुकूल हो सकती हैं और जीवित रह सकती हैं। परिवर्तन जितना अधिक अचानक होता है, जीवित रहने के लिए जीन पूल की विविधता उतनी ही अधिक आवश्यक होती है। विनाशकारी परिवर्तनों के मामले में (उदाहरण के लिए, परमाणु युद्ध), शायद कोई प्रजाति जीवित नहीं रहेगी। सबसे महत्वपूर्ण पारिस्थितिक सिद्धांतबताता है कि किसी प्रजाति का अस्तित्व उसकी आनुवंशिक विविधता और पर्यावरणीय कारकों में कमजोर उतार-चढ़ाव से सुनिश्चित होता है।

आनुवंशिक विविधता और पर्यावरण परिवर्तन के अलावा, एक और कारक जोड़ा जा सकता है - भौगोलिक वितरण। अधिक व्यापक प्रजातियां ( अधिक रेंजप्रजातियां), अधिक आनुवंशिक रूप से विविध और इसके विपरीत। इसके अलावा, व्यापक भौगोलिक वितरण के साथ, सीमा के कुछ हिस्सों को हटाया जा सकता है या उन क्षेत्रों से अलग किया जा सकता है जहां अस्तित्व की शर्तों का उल्लंघन किया गया था। इन क्षेत्रों में, प्रजाति बनी रहती है भले ही वह अन्य स्थानों से गायब हो जाए।

यदि कुछ व्यक्ति नई परिस्थितियों में जीवित रहते हैं, तो आगे अनुकूलन और संख्याओं की बहाली प्रजनन की दर पर निर्भर करती है, क्योंकि लक्षणों में परिवर्तन प्रत्येक पीढ़ी में चयन के माध्यम से ही होता है। उदाहरण के लिए, कीटों के एक जोड़े की सैकड़ों संतानें होती हैं जो कुछ ही हफ्तों में विकासात्मक जीवन चक्र से गुजरती हैं। नतीजतन, उनकी प्रजनन दर उन पक्षियों की तुलना में एक हजार गुना अधिक है जो प्रति वर्ष केवल 2-6 चूजों को खिलाते हैं, जिसका अर्थ है कि नई परिस्थितियों में अनुकूलन क्षमता का समान स्तर कई गुना तेजी से विकसित होगा। यही कारण है कि कीड़े जल्दी से अनुकूल हो जाते हैं और सभी प्रकार के "पौधे संरक्षण उत्पादों" के लिए प्रतिरोधी बन जाते हैं, जबकि अन्य जंगली प्रजातियां इन उपचारों से मर जाती हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कीटनाशक स्वयं लाभकारी उत्परिवर्तन का कारण नहीं बनते हैं। परिवर्तन अनायास होता है। प्रजातियों के जीन पूल में पहले से मौजूद वंशानुगत विविधता के कारण अनुकूली लक्षण विकसित होते हैं। शरीर का आकार भी मायने रखता है। मक्खियाँ कूड़ेदान में भी रह सकती हैं, और बड़े जानवरों को जीवित रहने के लिए विशाल क्षेत्रों की आवश्यकता होती है।

अनुकूलन में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

एक पर्यावरणीय कारक के लिए अनुकूलन, उदाहरण के लिए, उच्च आर्द्रता, जीव को अन्य पर्यावरणीय परिस्थितियों (तापमान, आदि) के समान अनुकूलन क्षमता नहीं देता है। इस पैटर्न को कहा जाता है अनुकूलन की सापेक्ष स्वतंत्रता का नियम: पर्यावरणीय कारकों में से एक के लिए उच्च अनुकूलन क्षमता अन्य जीवित स्थितियों के लिए अनुकूलन की समान डिग्री नहीं देती है।

जीवन के निरंतर बदलते परिवेश में जीवों की प्रत्येक प्रजाति अपने तरीके से अनुकूलित होती है। यह 1924 में तैयार करके व्यक्त किया गया है। पारिस्थितिक पहचान नियम: पारिस्थितिक अनुकूलन संभावनाओं के संदर्भ में प्रत्येक प्रजाति विशिष्ट है; कोई दो प्रजातियां समान नहीं हैं।

किसी जीव के आनुवंशिक पूर्वनिर्धारण के साथ पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुरूप होने का नियम पढ़ता है: जीवों की एक प्रजाति तब तक मौजूद रह सकती है जब तक कि उसका वातावरण उसके उतार-चढ़ाव और परिवर्तनों के अनुकूलन की आनुवंशिक संभावनाओं से मेल खाता हो।

चयनपहले से मौजूद प्रजातियों के जीन पूल को बदलने की प्रक्रिया है। न तो आदमी और न ही आधुनिक प्रकृतिएक नया जीन पूल नहीं बना सकता, या नई तरहकुछ नहीं से, कुछ नहीं से। केवल वही बदलता है जो पहले से है।

7. पारिस्थितिक ताक जीव

7.1. अवधारणाओं और परिभाषाएं

किसी भी जीवित जीव को कुछ शर्तों के अनुकूल (अनुकूलित) किया जाता है पर्यावरण. इसके मापदंडों को बदलते हुए, उनका कुछ सीमाओं से परे जाना जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को दबा देता है और उनकी मृत्यु का कारण बन सकता है। पर्यावरण के पारिस्थितिक कारकों के लिए इस या उस जीव की आवश्यकताएं उस प्रजाति की सीमा (वितरण की सीमा) निर्धारित करती हैं जिससे जीव संबंधित है, और सीमा के भीतर - विशिष्ट आवास।

प्राकृतिक आवास- एक ही प्रजाति के व्यक्तियों (या व्यक्तियों के समूह) के विकास और प्रजनन के पूरे चक्र को प्रदान करने वाली पर्यावरणीय परिस्थितियों (अजैविक और जैविक) का एक स्थानिक रूप से सीमित सेट। यह, उदाहरण के लिए, एक हेज, एक तालाब, एक ग्रोव, एक चट्टानी तट, आदि है। इसी समय, विशेष परिस्थितियों वाले स्थानों को निवास स्थान के भीतर प्रतिष्ठित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, एक सड़ते हुए पेड़ के तने की छाल के नीचे) ग्रोव), कुछ मामलों में माइक्रोहैबिटेट्स कहा जाता है।

किसी प्रजाति के जीवों के कब्जे वाले भौतिक स्थान के कुल लक्षण वर्णन के लिए, उनकी कार्यात्मक भूमिका जैविक वातावरणनिवास स्थान, भोजन के तरीके (ट्रॉफिक स्थिति), जीवन के तरीके और अन्य प्रजातियों के साथ संबंधों सहित, अमेरिकी वैज्ञानिक जे। ग्रिनेल ने 1928 में "पारिस्थितिक आला" शब्द पेश किया। इसकी आधुनिक परिभाषा इस प्रकार है।

पारिस्थितिक आलासंग्रह है:

पर्यावरण की स्थिति (पर्यावरणीय कारकों की संरचना और शासन) के लिए शरीर की सभी आवश्यकताएं और वह स्थान जहां ये आवश्यकताएं पूरी होती हैं;

जैविक विशेषताओं का कुल सेट और भौतिक पैरामीटरपर्यावरण जो किसी विशेष प्रजाति के अस्तित्व, ऊर्जा के परिवर्तन, पर्यावरण के साथ सूचनाओं के आदान-प्रदान और अपनी तरह के लिए परिस्थितियों का निर्धारण करता है।

इस प्रकार, पारिस्थितिक आला एक प्रजाति के जैविक विशेषज्ञता की डिग्री की विशेषता है। यह तर्क दिया जा सकता है कि किसी जीव का आवास उसका "पता" है, जबकि पारिस्थितिक आला उसका "व्यवसाय", या "जीवन शैली", या "पेशा" है।

प्रजातियों की पारिस्थितिक विशिष्टता पर जोर दिया जाता है पारिस्थितिक अनुकूलनशीलता का स्वयंसिद्ध: प्रत्येक प्रजाति अपने अस्तित्व के लिए कड़ाई से परिभाषित, विशिष्ट परिस्थितियों के अनुकूल होती है - एक पारिस्थितिक आला।

चूँकि जीवों की प्रजातियाँ पारिस्थितिक रूप से अलग-अलग होती हैं, उनके पास विशिष्ट पारिस्थितिक निशान भी होते हैं।

इस प्रकार, पृथ्वी पर जीवित जीवों की उतनी ही प्रजातियाँ हैं जितनी पारिस्थितिक निचे हैं।

जीव जो एक समान जीवन शैली का नेतृत्व करते हैं, एक नियम के रूप में, अंतर-विशिष्ट प्रतिस्पर्धा के कारण एक ही स्थान पर नहीं रहते हैं। 1934 में स्थापित सोवियत जीवविज्ञानी (1910-1986) के अनुसार प्रतिस्पर्धी पारस्परिक बहिष्कार का सिद्धांत: दो प्रजातियां एक ही पारिस्थितिक स्थान पर कब्जा नहीं करती हैं।

यह प्रकृति में भी काम करता है पारिस्थितिक निशानों को भरने के लिए दायित्व का नियम: एक खाली पारिस्थितिक स्थान हमेशा और निश्चित रूप से भर जाएगा।

लोक ज्ञान ने इन दो अभिधारणाओं को इस प्रकार तैयार किया: "दो भालू एक मांद में नहीं मिल सकते" और "प्रकृति शून्यता को सहन नहीं करती है।"

इन व्यवस्थित टिप्पणियों को जैविक समुदायों और बायोकेनोज के निर्माण में महसूस किया जाता है। पारिस्थितिक निचे हमेशा भरे रहते हैं, हालांकि इसमें कभी-कभी काफी समय लग जाता है। सामान्य अभिव्यक्ति "मुक्त पारिस्थितिक आला" का अर्थ है कि एक निश्चित स्थान पर किसी भी प्रकार के भोजन के लिए बहुत कम प्रतिस्पर्धा होती है और एक निश्चित प्रजाति के लिए अन्य स्थितियों की अपर्याप्त मात्रा में उपयोग की जाती है जो समान प्राकृतिक प्रणालियों में शामिल है, लेकिन इसमें अनुपस्थित है। एक विचाराधीन है।

किसी व्यक्ति के लिए अधिक अनुकूल परिस्थितियों को बनाने के लिए किसी मौजूदा (या किसी निश्चित स्थान पर प्रचलित) स्थिति में हस्तक्षेप करने की कोशिश करते समय प्राकृतिक पैटर्न को ध्यान में रखना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। तो, जीवविज्ञानियों ने निम्नलिखित साबित किया है: शहरों में, भोजन की बर्बादी के साथ क्षेत्र के संदूषण में वृद्धि के साथ, कौवों की संख्या बढ़ जाती है। स्थिति को सुधारने की कोशिश करते समय, उदाहरण के लिए, उन्हें भौतिक रूप से नष्ट करके, जनसंख्या को इस तथ्य का सामना करना पड़ सकता है कि शहरी वातावरण में पारिस्थितिक आला, कौवों द्वारा खाली किया गया, जल्दी से एक ऐसी प्रजाति द्वारा कब्जा कर लिया जाएगा, जिसके पास एक करीबी पारिस्थितिक आला है, अर्थात्, चूहों। इस तरह के परिणाम को शायद ही जीत माना जा सकता है।

7.2। विशिष्ट और आम हैंपारिस्थितिकआलों

सभी जीवित जीवों के पारिस्थितिक निशानों को विशेष और सामान्य में विभाजित किया गया है। यह विभाजन संबंधित प्रजातियों के मुख्य खाद्य स्रोतों, आवास के आकार और अजैविक पर्यावरणीय कारकों के प्रति संवेदनशीलता पर निर्भर करता है।

विशिष्ट निकस. अधिकांश पौधों और जानवरों की प्रजातियों को केवल जलवायु परिस्थितियों और अन्य पर्यावरणीय विशेषताओं की एक संकीर्ण सीमा में अस्तित्व में रहने के लिए अनुकूलित किया जाता है, वे पौधों या जानवरों के एक सीमित सेट पर भोजन करते हैं। ऐसी प्रजातियों में एक विशेष स्थान होता है जो प्राकृतिक वातावरण में उनके निवास स्थान को निर्धारित करता है।

इसलिए, विशालकाय पांडाइसका एक अत्यधिक विशिष्ट स्थान है, क्योंकि यह 99% तक बांस की पत्तियों और अंकुरों को खाता है। सामूहिक विनाशचीन के उन क्षेत्रों में जहाँ पांडा रहते थे, कुछ प्रकार के बाँस ने इस जानवर को विलुप्त होने के लिए प्रेरित किया।

विभिन्न प्रकार की प्रजातियां और वनस्पतियों और जीवों के रूप जो गीले में मौजूद हैं उष्णकटिबंधीय वन, वन वनस्पति के प्रत्येक स्पष्ट रूप से परिभाषित स्तरों में कई विशिष्ट पारिस्थितिक निशानों की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है। इसलिए, इन वनों के सघन वनों की कटाई के कारण लाखों विशिष्ट पौधों और जानवरों की प्रजातियों का विलोपन हो गया है।

सामान्य निकेश. सामान्य निचे वाली प्रजातियों को पर्यावरणीय पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन के लिए आसान अनुकूलन क्षमता की विशेषता है। वे विभिन्न स्थानों में सफलतापूर्वक मौजूद हो सकते हैं, विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थ खा सकते हैं और तेज उतार-चढ़ाव का सामना कर सकते हैं। स्वाभाविक परिस्थितियां. मक्खियों, तिलचट्टों, चूहों, चूहों, मनुष्यों आदि में सामान्य पारिस्थितिक निचे हैं।

उन प्रजातियों के लिए जिनके पास सामान्य पारिस्थितिक निचे हैं, विशेष निचे वाले लोगों की तुलना में विलुप्त होने का खतरा काफी कम है।

8. पर्यावरण फार्म

प्राकृतिक वातावरण जीवों का फेनोटाइप बनाता है - रूपात्मक, शारीरिक और व्यवहारिक विशेषताओं का एक सेट। समान स्थितियों में रहने वाली प्रजातियों (पर्यावरणीय कारकों के समान सेट के साथ) में इन स्थितियों के लिए समान योग्यता होती है, भले ही वे जानवरों के वर्गीकरण में विभिन्न श्रेणियों से संबंधित हों और फ्लोरा. पारिस्थितिकी जीवों को विभिन्न पारिस्थितिक (जीवन) रूपों में वर्गीकृत करके इसे ध्यान में रखती है। इसी समय, किसी प्रजाति के जीवन रूप को उसके जैविक, शारीरिक और मौजूदा परिसर कहा जाता है रूपात्मक गुण, पर्यावरण के प्रभाव के लिए एक निश्चित प्रतिक्रिया का कारण बनता है। जीवन रूपों के अनुसार जीवों के कई वर्गीकरण हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, जियोबियंट्स प्रतिष्ठित हैं - मिट्टी के निवासी, डेंड्रोबियोन्ट्स - वुडी पौधों से जुड़े, कॉर्टोबियोन्ट्स - घास के आवरण के निवासी, और बहुत कुछ।

हाइड्रोबायोंट्स- जलीय पर्यावरण के निवासियों को आमतौर पर ऐसे पारिस्थितिक रूपों में विभाजित किया जाता है जैसे बेंथोस, पेरिफाइटन, प्लैंकटन, नेकटन, न्यूस्टन।

बेन्थोस(ग्रीक बेन्थोस - गहराई से) - नीचे की तलछट परत में रहने वाले लोगों सहित संलग्न या मुक्त जीवन शैली का नेतृत्व करने वाले बेंटिक जीव। ज्यादातर ये मोलस्क, कुछ निचले पौधे, रेंगने वाले कीट लार्वा हैं।

पेरीफायटॉन- जानवर और पौधे तने से जुड़े होते हैं उच्च पौधेऔर नीचे से ऊपर उठ रहा है।

प्लवक(ग्रीक प्लाग्क्टोस - बढ़ते हुए) - तैरने वाले जीव मुख्य रूप से जलीय पर्यावरण के लोगों के आंदोलन के अनुसार ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज आंदोलनों को करने में सक्षम हैं। यह फाइटोप्लांकटन, जो एक उत्पादक है, और ज़ोप्लांकटन, जो एक उपभोक्ता है और फाइटोप्लांकटन पर फ़ीड करता है, के बीच अंतर करने के लिए प्रथागत है।

नेक्टन(ग्रीक नेक्टोस से - फ्लोटिंग) - स्वतंत्र रूप से और स्वतंत्र रूप से तैरने वाले जीव - मुख्य रूप से मछली, उभयचर, बड़े जलीय कीड़े, क्रस्टेशियन।

न्यूस्टन- पानी की सतह के पास रहने वाले समुद्री और मीठे पानी के जीवों का एक समूह; उदाहरण के लिए, मच्छरों के लार्वा, पानी के तार, पौधों से - डकवीड, आदि।

पारिस्थितिक रूप व्यक्तिगत पर्यावरणीय कारकों के लिए विभिन्न प्रकार के जीवों की अनुकूलन क्षमता का प्रतिबिंब है जो विकास की प्रक्रिया में सीमित हैं। इस प्रकार, पौधों का हाइग्रोफाइट्स (नमी-प्यार), मेसोफाइट्स (नमी के लिए औसत मांग) और जेरोफाइट्स (सूखा-प्यार) में विभाजन एक विशिष्ट पर्यावरणीय कारक - नमी के प्रति उनकी प्रतिक्रिया को दर्शाता है। उसी समय, जेरोफाइट पौधे जानवरों और ज़ेरोबियोन के साथ एक एकल पारिस्थितिक रूप का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि दोनों रेगिस्तान में रहते हैं और विशिष्ट अनुकूलन होते हैं जो नमी के नुकसान को रोकते हैं (उदाहरण के लिए, वसा से पानी प्राप्त करना)।

नियंत्रण प्रशन और कार्य

1. क्या कानून सामान्य क्रियापर्यावरणीय कारक आप जानते हैं?

2. न्यूनतम का नियम कैसे बनाया जाता है? इसके क्या स्पष्टीकरण हैं?

3. सहिष्णुता का नियम तैयार करें। यह पैटर्न किसने स्थापित किया?

4. व्यवहार में न्यूनतम और सहिष्णुता के नियमों के उपयोग का उदाहरण दें।

5. कौन से तंत्र जीवित जीवों को पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव की भरपाई करने की अनुमति देंगे?

6. आवास और पारिस्थितिक निकेत में क्या अंतर है?

7. जीवों का जीवन रूप क्या है? जीवों के अनुकूलन में जीवन रूपों का क्या महत्व है?

वर्तमान में, जीवित जीवों पर विशेष प्रभाव डालने वाले पर्यावरणीय कारकों की संख्या काफी बड़ी है। और अगर कुछ (परिवेश का तापमान, आर्द्रता, आदि) का प्रभाव पहले से ही वैज्ञानिकों को बहुत अच्छी तरह से पता है, तो, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण बल में परिवर्तन का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। साथ ही, सभी पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव की प्रकृति में कई पैटर्न का पता लगाया जा सकता है।

ऑप्टियम के कानून की अवधारणा

डब्ल्यू। शेल्फ़र्ड द्वारा तैयार इष्टतम का कानून पारिस्थितिक कारक के इष्टतम मूल्य की उपस्थिति का वर्णन करता है, जिस पर एक अलग जीव या बायोकेनोसिस का अस्तित्व संभव है। इष्टतम के क्षेत्र के बाहर उत्पीड़न के क्षेत्र हैं, जिसके आगे जीवन का अस्तित्व संभव नहीं है।

विभिन्न पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के लिए जीवों का अलग-अलग दृष्टिकोण बहुत महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, जीव अपनी अधिकतम क्षमता तब दिखाता है जब कारक जटिल तरीके से इष्टतम बिंदु तक पहुँचते हैं।

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, महत्वपूर्ण बिंदुओं के बीच पारिस्थितिक सहिष्णुता का एक निश्चित क्षेत्र है, जिसके भीतर जीव अभी भी किसी तरह मौजूद हो सकता है। सबसे बड़ी हद तक यह विशेषताजीवों के आवास पर निर्भर करता है।

पर्यावरणीय कारकों के लिए जीवों की व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं की विविधता

जैसा कि ज्ञात है, विभिन्न जीवों के लिए इष्टतम क्षेत्र विभिन्न सीमाओं के भीतर हैं। वे जीव जिनके लिए उनकी एक महत्वपूर्ण सीमा होती है, उन्हें यूरीबियंट्स कहा जाता है। एक संकीर्ण सहनशीलता सीमा वाले जीवों को स्टेनोबियोन कहा जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, अपेक्षाकृत स्थिर वातावरण में, स्टेनोबियोन्ट्स प्रबल होते हैं, जबकि एक गतिशील वातावरण में, यूरीबियोन्ट्स के जीवित रहने की अधिक संभावना होती है।

हालांकि, एक नियम के रूप में, अपने जीवन के दौरान एक जीव के लिए पारिस्थितिक वैलेंस समान नहीं रहता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कीट लार्वा तापमान के संबंध में स्टेनोबियोन्ट्स होते हैं, जबकि वयस्क ईरीबियंट्स हो सकते हैं।

टिप्पणी 1

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रत्येक पर्यावरणीय कारक की क्रिया शरीर के कार्यों को अलग तरह से प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, गर्मीठंडे खून वाले जीवों में, यह चयापचय दर को बढ़ा सकता है, लेकिन साथ ही साथ उनकी मोटर गतिविधि को रोकता है। केकड़े के लार्वा रहते हैं ताजा पानीसक्षम नहीं हैं, जबकि वयस्क अक्सर नदियों के मुहाना क्षेत्र में पाए जाते हैं।

पर्यावरणीय कारकों की सहभागिता

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से अन्य कारकों के एक साथ प्रभाव की ताकत के आधार पर किसी भी पर्यावरणीय कारक के सापेक्ष धीरज की सीमा को बदलने की संभावना को साबित कर दिया है। उदाहरण के लिए, जो प्रजातियां तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला के अनुकूल हो गई हैं, वे मिट्टी की नमी या पानी की लवणता में उतार-चढ़ाव का सामना करने में सक्षम नहीं हो सकती हैं। इसी समय, कुछ पर्यावरणीय कारक अन्य कारकों की ताकत को आसानी से बढ़ा या घटा सकते हैं। उदाहरण के लिए, हवा में नमी कम करने से अतिरिक्त गर्मी कम हो सकती है। और नमी की मात्रा में वृद्धि और हवा के तापमान में कमी पौधे के मुरझाने की प्रक्रिया को धीमा कर सकती है।

हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ने से प्रकाश संश्लेषण आदि के लिए प्रकाश की कमी की भरपाई की जा सकती है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि कारक विनिमेय हैं। उदाहरण के लिए, मिट्टी में इष्टतम स्थिति प्रकाश की पूर्ण अनुपस्थिति की भरपाई करने में सक्षम नहीं होगी, जिससे जल्द ही पौधे की मृत्यु हो जाएगी।

टिप्पणी 2

उपरोक्त सभी के आधार पर, यह इस प्रकार है कि हमारे ग्रह पर जीवित जीवों का अस्तित्व पर्यावरणीय कारकों के इष्टतम अनुपात से ही संभव है।

पर्यावरणीय कारक गतिशील हैं, समय और स्थान में परिवर्तनशील हैं। गर्म मौसम नियमित रूप से ठंड से बदल जाता है, तापमान में उतार-चढ़ाव और दिन के दौरान आर्द्रता देखी जाती है, दिन के बाद रात होती है, आदि। ये सभी पर्यावरणीय कारकों में प्राकृतिक (प्राकृतिक) परिवर्तन हैं। इसके अलावा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक व्यक्ति या तो पर्यावरणीय कारकों (पूर्ण मूल्यों या गतिकी) या उनकी संरचना (उदाहरण के लिए, पौधों की सुरक्षा उत्पादों के विकास, उत्पादन और उपयोग करके जो पहले मौजूद नहीं थे) को बदलकर उनमें हस्तक्षेप कर सकता है। प्रकृति, खनिज उर्वरक, आदि)।

पर्यावरणीय कारकों की विविधता के बावजूद, उनकी उत्पत्ति की विभिन्न प्रकृति, समय और स्थान में उनकी परिवर्तनशीलता, जीवित जीवों पर उनके प्रभाव के सामान्य पैटर्न की पहचान करना संभव है।

इष्टतम की अवधारणा। लीबिग का न्यूनतम नियम

प्रत्येक जीव, प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र कारकों के एक निश्चित संयोजन के तहत विकसित होता है: नमी, प्रकाश, गर्मी, उपलब्धता और पोषक संसाधनों की संरचना। सभी कारक शरीर पर एक साथ कार्य करते हैं। शरीर की प्रतिक्रिया स्वयं कारक पर नहीं, बल्कि उसकी मात्रा (खुराक) पर निर्भर करती है। प्रत्येक जीव, जनसंख्या, पारिस्थितिक तंत्र के लिए, पर्यावरणीय परिस्थितियों की एक श्रृंखला होती है - स्थिरता की एक सीमा जिसके भीतर वस्तुओं का जीवन होता है ( अंक 2)।

अंक 2।

विकास की प्रक्रिया में, जीवों ने पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए कुछ आवश्यकताओं का गठन किया है। उन कारकों की खुराक जिन पर शरीर पहुंचता है सर्वोत्तम विकासऔर अधिकतम उत्पादकता, इष्टतम स्थितियों से मेल खाती है। घटने या बढ़ने की दिशा में इस खुराक में बदलाव के साथ, जीव बाधित होता है, और इष्टतम से कारकों के मूल्यों का विचलन जितना मजबूत होता है, व्यवहार्यता में उतनी ही अधिक कमी, इसकी मृत्यु तक। जिन स्थितियों में महत्वपूर्ण गतिविधि अधिकतम रूप से उदास होती है, लेकिन जीव अभी भी मौजूद है, उन्हें निराशावादी कहा जाता है। उदाहरण के लिए, दक्षिण में, सीमित कारक नमी की उपलब्धता है। इस प्रकार, दक्षिणी प्राइमरी में, इष्टतम वन विकास की स्थिति उनके मध्य भाग में पहाड़ों के उत्तरी ढलानों की विशेषता है, और उत्तल सतह के साथ शुष्क दक्षिणी ढलानों की निराशा की स्थिति विशेषता है।

तथ्य यह है कि पौधे के लिए आवश्यक किसी भी पदार्थ की खुराक (या कमी) को सीमित करना, दोनों मैक्रो और माइक्रोलेमेंट्स से संबंधित है, एक ही परिणाम की ओर जाता है - विकास और विकास में मंदी, जर्मन रसायनज्ञ यूस्टेस वॉन द्वारा खोजा और अध्ययन किया गया था। लिबिग। 1840 में उनके द्वारा तैयार किए गए नियम को लीबिग का न्यूनतम नियम कहा जाता है: किसी दिए गए आवास में न्यूनतम कारकों का पौधे के धीरज पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है। 2 उसी समय, जे। लेबिग, खनिज उर्वरकों के साथ प्रयोग करते हुए, छेद के साथ एक बैरल खींचा, यह दर्शाता है कि बैरल में निचला छेद उसमें तरल का स्तर निर्धारित करता है।

न्यूनतम का नियम मनुष्यों सहित पौधों और जानवरों दोनों के लिए मान्य है, जिन्हें कुछ स्थितियों में शरीर में किसी भी तत्व की कमी की भरपाई के लिए खनिज पानी या विटामिन का उपयोग करना पड़ता है।

एक कारक जिसका स्तर किसी विशेष जीव की धीरज सीमा के करीब होता है, उसे सीमित (सीमित) कहा जाता है। और यह इस कारक के लिए है कि शरीर पहले स्थान पर अनुकूलन करता है (अनुकूलन पैदा करता है)। उदाहरण के लिए, प्रिमोरी में सिका हिरण का सामान्य अस्तित्व केवल दक्षिणी ढलानों पर ओक के जंगलों में होता है, क्योंकि। यहाँ बर्फ की मोटाई नगण्य है और हिरण को पर्याप्त भोजन आधार प्रदान करती है सर्दियों की अवधि. हिरण के लिए सीमित कारक गहरी बर्फ है।

बाद में, लीबिग के नियम पर स्पष्टीकरण दिए गए। एक महत्वपूर्ण संशोधन और परिवर्धन शरीर के विभिन्न कार्यों पर एक कारक के अस्पष्ट (चयनात्मक) प्रभाव का नियम है: कोई भी पर्यावरणीय कारक शरीर के कार्यों को अलग तरह से प्रभावित करता है, कुछ प्रक्रियाओं के लिए इष्टतम, जैसे श्वसन, इष्टतम नहीं है दूसरों के लिए, जैसे पाचन, और इसके विपरीत।

ई। रूबेल ने 1930 में कारकों के मुआवजे (विनिमेयता) के कानून (प्रभाव) की स्थापना की: कुछ पर्यावरणीय कारकों की अनुपस्थिति या कमी की भरपाई दूसरे करीबी (समान) कारक द्वारा की जा सकती है।

उदाहरण के लिए, एक पौधे के लिए प्रकाश की कमी की भरपाई कार्बन डाइऑक्साइड की प्रचुरता से की जा सकती है, और मोलस्क द्वारा गोले बनाते समय, लापता कैल्शियम को स्ट्रोंटियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। हालांकि, कारकों की प्रतिपूरक संभावनाएं सीमित हैं। किसी भी कारक को पूरी तरह से दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है, और यदि उनमें से कम से कम एक का मूल्य जीव के सहनशक्ति की ऊपरी या निचली सीमा से परे चला जाता है, तो बाद वाले का अस्तित्व असंभव हो जाता है, भले ही अन्य कारक कितने अनुकूल हों।

1949 में वी.आर. विलियम्स ने मूलभूत कारकों की अपरिहार्यता का नियम तैयार किया: पर्यावरण में मूलभूत पर्यावरणीय कारकों (प्रकाश, पानी, आदि) की पूर्ण अनुपस्थिति को अन्य कारकों द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

लिबिग के कानून के परिशोधन के इस समूह में "लाभ-हानि" चरण प्रतिक्रियाओं का एक नियम शामिल है जो दूसरों से कुछ अलग है: शरीर पर एक जहरीले अधिनियम की कम सांद्रता अपने कार्यों को बढ़ाने (उन्हें उत्तेजित करने) की दिशा में, जबकि उच्च सांद्रता बाधित होती है या यहां तक ​​कि उसकी मृत्यु तक ले जाता है।

यह विषैले पैटर्न कई लोगों के लिए सही है (उदाहरण के लिए, साँप के जहर की छोटी सांद्रता के औषधीय गुण ज्ञात हैं), लेकिन सभी जहरीले पदार्थों के लिए नहीं।