I dag, når barn begynner å få miljøundervisning i grunnskolen, og miljøspørsmål ikke er de siste i media, er økologi fortsatt en ung, kompleks og mystisk vitenskap. Dens vitenskapelige base er ikke så stor, og komplekse modeller er intrikate. Likevel er kunnskap og forståelse av de grunnleggende lovene på dette området grunnlaget for det moderne menneskets verdensbilde. Denne artikkelen vil ta for seg en av økologiens hovedlover - minimumsloven, formulert lenge før selve vitenskapen ble dannet.
Til oppdagelsens historie
Minimumsloven ble formulert i 1840 av en fremragende kjemiker, professor ved Universitetet i Hessen (Tyskland) Eustace von Liebig. Denne vitenskapsmannen og fremragende læreren er også kjent for oppfinnelsen av Liebig-kjøleskapet, som fortsatt brukes i kjemiske laboratorier for fraksjonert separasjon av kjemiske forbindelser. Hans bok "Chemistry as used to agriculture" ga faktisk opphav til vitenskapagrokjemi, og til ham - tittelen baron og to ordener av St. Anne. Liebig studerte planters overlevelse og rollen til kjemiske tilsetningsstoffer i økningen. Så han formulerte loven om minimums- eller begrensende faktor, som viste seg å være sann for alle biologiske systemer. Og ikke bare for biologiske, som vi vil demonstrere med eksempler.
Litt teori
I økologi er miljøfaktorer de som har noen innvirkning på kroppen. Fysiske og kjemiske faktorer (abiotiske) er temperatur, fuktighet, lys, trykk, pH i miljøet og andre indikatorer på livløs natur. Alle former for påvirkning og relasjoner mellom levende organismer er relatert til biotiske faktorer. Dette er konkurranse om ressurser, og tilstedeværelsen av parasitter, og intraspesifikk kamp for å overleve. I tillegg er det også antropogene faktorer - forholdene som skapes av mennesker og deres økonomiske aktiviteter. De kan også være biotiske og abiotiske. Miljøfaktorer er regelmessig periodiske, og endrer styrke i samsvar med endring av tid på døgnet, årstider eller tidevann. I dette tilfellet er tilpasningen av organismen arvelig i naturen, dannet over en ganske lang periode. De kan være uregelmessige, som stormer eller tornadoer. Og så skjer det en omfordeling av artsmangfoldet.
komfortsone
Oftest tolereres miljøfaktorer av organismer innenfor visse grenser, som er begrenset av terskelindikatorer, utover hvilke hemming av organismens vitale aktivitet skjer. Dette erkritiske punkter i tilværelsen. Mellom dem er toleransesoner (toleranse) og sonen for optimal (komfort) - området for den gunstige påvirkningen av faktoren. Minimums- og maksimumspunktene for påvirkning av miljøfaktoren bestemmer mulighetene for organismens reaksjon på en spesifikk faktor. Å gå utover den optimale sonen kan føre til følgende:
- eliminering av en art fra et spesifikt område (for eksempel forskyvning av populasjonsområdet eller migrering av en art);
- endring i fruktbarhet og dødelighet (for eksempel med plutselige endringer i miljøforhold);
- til tilpasning (tilpasning) og fremveksten av nye arter med nye fenotypiske og genetiske egenskaper.
essensen av minimumsloven
Livet til et biologisk system, enten det er en organisme eller en befolkning, avhenger av virkningen av mange faktorer av biotisk og abiotisk natur. Ordlyden i loven om minimum kan variere, men essensen forblir den samme: når en faktor avviker betydelig fra normen, blir den den mest betydningsfulle for systemet og den mest kritiske for livet. Samtidig kan ulike indikatorer fungere som begrensende faktorer for kroppen i ulike tidsperioder.
Alternativer er mulig
Alle levende organismer lever og tilpasser seg et kompleks av miljøfaktorer. Og virkningen av faktorene til dette komplekset er alltid ulik. Faktoren kan være ledende (veldig viktig) eller sekundær. Ulike faktorer vil være ledende for ulike organismer, og i ulike perioder av livet til en organisme forvisse miljøfaktorer kan være de viktigste. I tillegg kan de samme faktorene være begrensende for noen organismer og ikke begrensende for andre. For eksempel er sollys for planter et nødvendig element for fotosynteseprosesser. Men for sopp, jordsaprotrofer eller dyphavsdyr er det ikke nødvendig i det hele tatt. Eller tilstedeværelsen av oksygen i vannet vil være den begrensende faktoren, men dens tilstedeværelse i jorda vil ikke.
Vilkår for bruk
The Law of the Minimum er begrenset i sin anvendelse av to underordnede prinsipper:
- Loven gjelder uten avklaring bare for likevektssystemer, nemlig bare under forhold med en stasjonær tilstand av systemet, når utvekslingen av energi og stoffer i systemet med miljøet er regulert av deres lekkasje.
- Det andre prinsippet for å anvende loven om minimum er relatert til kompensasjonsevnen til organismer og systemer. Under visse forutsetninger kan den begrensende faktoren erstattes med en faktor som ikke er begrensende, men som finnes i tilstrekkelig eller høyt innhold. Dette vil føre til en endring i behovet for stoffet som er tilgjengelig i minimumsmengden.
Illustrativ illustrasjon
Tønnen, oppk alt etter vitenskapsmannen, viser tydelig hvordan denne loven fungerer. I denne ødelagte tønnen er den begrensende faktoren høyden på plankene. I samsvar med den økologiske loven om minimum, må reparasjon av det begynne med det minste brettet. Det er hun som er den faktoren som har beveget seg mest bort fra normale verdier, optim alt for organismens overlevelse. Uteneliminerer virkningen av denne faktoren, gir det ingen mening å fylle tønnen - andre faktorer har ikke så signifikant effekt på et gitt tidspunkt.
Der det er tynt, knekker det der
Det er dette ordtaket som formidler essensen av loven om minimum i økologi og ikke bare. For eksempel i landbruket tas indikatorer for innholdet av mineralske stoffer i jordsmonn i betraktning. Hvis jorda inneholder bare 20% fosfor fra normen, kalsium - 50% og kalium -95%, må gjødsel som inneholder fosfor påføres først. I naturen er den begrensende faktoren for et rådyr om sommeren mengden mat, og om vinteren høyden på snødekket. Eller for en furu som vokser i en skyggefull skog, vil den begrensende faktoren være lett, på tørr sandjord - vann, og i et sumpete område - temperatur om sommeren.
Et annet slikt eksempel, ikke relatert til økologi. Hvis høyre forsvarsspiller i laget er svakest, så er det fra hans flanke det er mest sannsynlig at fienden bryter gjennom. Dette er sant i sport, i kunst, i næringslivet. En betydelig feil hos forretningsmenn er ofte undervurderingen av skaden forårsaket av en svak ansatt, selv i sekundære stillinger. Tross alt er det ikke for ingenting at de sier at kvaliteten til en bedrift bestemmes av kvaliteten til de dårligste ansatte. Og styrken til en kjede avhenger alltid av dets svakeste ledd.
