Varmasti jokainen meistä on huomannut, kuinka saman lajin kasvit kehittyvät hyvin metsässä, mutta voivat huonosti avoimissa paikoissa. Tai esimerkiksi joillakin nisäkäslajilla on suuret populaatiot, kun taas toiset ovat rajoitetumpia näennäisesti samoissa olosuhteissa. Kaikki maan päällä elävät olennot tavalla tai toisella noudattavat omia lakejaan ja sääntöjään. Ekologia käsittelee heidän tutkimustaan. Yksi peruslauseista on Liebigin laki vähimmäismäärästä (rajoitustekijä).
Rajoittava ympäristötekijä: mikä se on?
Saksalainen kemisti ja maatalouskemian perustaja, professori Justus von Liebig teki monia löytöjä. Yksi tunnetuimmista ja tunnustetuimmista on ekologian peruslain: rajoittavan tekijän löytäminen. Se muotoiltiin vuonna 1840 ja Shelford täydensi ja yleisti myöhemmin. Laki sanoo, että minkä tahansa elävän organismin kann alta merkittävin tekijä on se, joka poikkeaa enemmän optimaalisesta arvostaan. Toisin sanoen eläimen tai kasvin olemassaolo riippuu tietyn tilan ilmentymisasteesta (minimi tai maksimi). Yksilöt kohtaavat elämänsä aikana erilaisia rajoittavia tekijöitä.
Liebig's Barrel
Eliöiden elintoimintoa rajoittava tekijä voi olla erilainen. Muotoiltua lakia käytetään edelleen aktiivisesti maataloudessa. J. Liebig havaitsi, että kasvien tuottavuus riippuu ensisijaisesti kivennäisaineesta (ravinneaineesta), jota maaperässä on vähiten. Esimerkiksi, jos maaperän typpi on vain 10% vaaditusta normista ja fosfori - 20%, normaalia kehitystä rajoittava tekijä on ensimmäisen alkuaineen puute. Siksi maaperään tulee aluksi levittää typpeä sisältäviä lannoitteita. Lain merkitys esitettiin mahdollisimman selkeästi ja selkeästi niin sanotussa "Liebig-tynnyrissä" (kuvassa yllä). Sen olemus on, että kun astia täyttyy, vesi alkaa valua yli sieltä, missä on lyhin lauta, eikä loppuosan pituudella ole väliä.
Vesi
Tämä tekijä on vaikein ja merkittävin muihin verrattuna. Vesi on elämän perusta, sillä sillä on tärkeä rooli yksittäisen solun ja koko organismin elämässä. Sen määrän ylläpitäminen oikealla tasolla on yksi minkä tahansa kasvin pääfysiologisista tehtävistäeläin. Vesi elämän toimintaa rajoittavana tekijänä johtuu kosteuden epätasaisesta jakautumisesta maan pinnalle ympäri vuoden. Evoluutioprosessissa monet organismit ovat sopeutuneet taloudelliseen kosteuden käyttöön ja kokevat kuivan ajanjakson lepotilassa tai lepotilassa. Tämä tekijä on voimakkain aavikoissa ja puoliaavioissa, joissa on erittäin niukkaa ja omituista kasvistoa ja eläimistöä.
Valo
Auringon säteilyn muodossa tuleva valo tarjoaa kaikki planeetan elämänprosessit. Eliöille sen aallonpituus, altistuksen kesto ja säteilyn voimakkuus ovat tärkeitä. Näistä indikaattoreista riippuen organismi sopeutuu ympäristöolosuhteisiin. Olemassaoloa rajoittavana tekijänä se on erityisen voimakas suurilla meren syvyyksillä. Esimerkiksi 200 metrin syvyydessä olevia kasveja ei enää löydy. Tässä valaistuksen yhteydessä "toimii" ainakin kaksi muuta rajoittavaa tekijää: paine ja happipitoisuus. Tämä voidaan verrata Etelä-Amerikan trooppisiin sademetsiin, jotka ovat elämän kann alta edullisin alue.
Ympäristön lämpötila
Ei ole mikään salaisuus, että kaikki kehon fysiologiset prosessit riippuvat ulkoisesta ja sisäisestä lämpötilasta. Lisäksi useimmat lajit ovat sopeutuneet melko kapealle alueelle (15-30 °C). Riippuvuus on erityisen voimakasta organismeissa, jotka eivät pysty itsenäisesti ylläpitämään tasaista kehon lämpötilaa, esim.matelijat (matelijat). Evoluutioprosessissa on muodostettu monia mukautuksia tämän rajoitetun tekijän voittamiseksi. Näin ollen veden haihtuminen kuumalla säällä ylikuumenemisen välttämiseksi kasveissa lisääntyy stomatan kautta, eläimillä - ihon ja hengityselinten kautta sekä käyttäytymisominaisuuksien (varjossa piiloutuminen, kolot jne.) kautta.
Saasteet
Antropogeenisen tekijän merkitystä ei voida aliarvioida. Viime vuosisatoja ihmiselle leimasi nopea tekninen kehitys, teollisuuden nopea kehitys. Tämä johti siihen, että haitalliset päästöt vesistöihin, maaperään ja ilmakehään lisääntyivät useita kertoja. Vasta tutkimuksen jälkeen on mahdollista ymmärtää mikä tekijä rajoittaa tätä tai toista lajia. Tämä tilanne selittää sen, että yksittäisten alueiden tai alueiden lajien monimuotoisuus on muuttunut tuntemattomaksi. Organismit muuttuvat ja mukautuvat yksi toisensa jälkeen.
Kaikki nämä ovat tärkeimpiä elämää rajoittavia tekijöitä. Niiden lisäksi on monia muita, joita on yksinkertaisesti mahdotonta luetella. Jokainen laji ja jopa yksilö on yksilöllinen, joten rajoittavat tekijät ovat hyvin erilaisia. Esimerkiksi taimelle veteen liuenneen hapen prosenttiosuus on tärkeä, kasveille - pölyttävien hyönteisten määrällinen ja laadullinen koostumus jne.
Kaikilla elävillä organismeilla on tietyt rajat yhden tai toisen rajoittavan tekijän kestävyydelle. Jotkut niistä ovat melko leveitä, toiset kapeita. Riippuen tästäindikaattori erottaa eurybiontit ja stenobiontit. Ensimmäiset pystyvät sietämään suuren amplitudin erilaisten rajoittavien tekijöiden vaihteluita. Esimerkiksi tavallinen kettu, joka asuu kaikkialla aroista metsätundraan, susien jne. Stenobiontit sen sijaan kestävät hyvin pieniä vaihteluita ja sisältävät lähes kaikki sademetsän kasvit.
