גורם המגביל את החיים של אורגניזמים: אור, מים, טמפרטורה

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

אין ספק שכל אחד מאיתנו שם לב כיצד צמחים מאותו מין מתפתחים היטב ביער, אך מרגישים רע בשטחים פתוחים. או, למשל, לחלק מהמינים של יונקים יש אוכלוסיות גדולות, בעוד שאחרים מוגבלים יותר באותם תנאים לכאורה. כל היצורים החיים על פני כדור הארץ מצייתים בדרך זו או אחרת לחוקים ולכללים שלהם. אקולוגיה עוסקת בלימודם. אחת ההצהרות היסודיות היא חוק המינימום (גורם מגביל) של ליביג.

גורם סביבתי מגביל: מה זה?

כימאי ומייסד הכימיה החקלאית הגרמני, פרופסור יוסטוס פון ליביג, גילה תגליות רבות. אחד המפורסמים והמוכרים ביותר הוא גילויו של חוק יסוד באקולוגיה: הגורם המגביל. הוא נוסח ב-1840 ולאחר מכן הושלם והוכלל על ידי שלפורד.החוק אומר שלכל אורגניזם חי, הגורם המשמעותי ביותר הוא זה החורג במידה רבה יותר מערכו האופטימלי. במילים אחרות, קיומו של בעל חיים או צמח תלוי במידת הביטוי (מינימום או מקסימום) של מצב מסוים. אנשים נתקלים במגוון גורמים מגבילים במהלך חייהם.

החבית של ליביג

הגורם המגביל את הפעילות החיונית של אורגניזמים יכול להיות שונה. החוק המנוסח עדיין נמצא בשימוש פעיל בחקלאות. י.ליביג מצא שתפוקת הצמחים תלויה בעיקר בחומר המינרלי (המזון), שהוא הכי פחות מתבטא באדמה. לדוגמה, אם חנקן באדמה הוא רק 10% מהנורמה הנדרשת, וזרחן - 20%, אז הגורם המגביל את ההתפתחות הנורמלית הוא היעדר האלמנט הראשון. לכן, תחילה יש ליישם דשנים המכילים חנקן על הקרקע. משמעות החוק נקבעה בצורה ברורה וברורה ככל האפשר במה שמכונה "חבית ליביג" (בתמונה למעלה). המהות שלו היא שכאשר הכלי מתמלא, המים מתחילים לעלות על גדותיו היכן שהלוח הקצר ביותר, ואורך השאר לא ממש משנה.

מים

הגורם הזה הוא הקשה והמשמעותי ביותר בהשוואה לאחרים. מים הם הבסיס לחיים, שכן הם ממלאים תפקיד חשוב בחייו של תא בודד ושל האורגניזם כולו בכללותו. שמירה על כמותו ברמה המתאימה היא אחד התפקידים הפיזיולוגיים העיקריים של כל צמח אובעל חיים. המים כגורם המגביל את פעילות החיים נובעים מהתפלגות לא אחידה של הלחות על פני כדור הארץ לאורך כל השנה. בתהליך האבולוציה, אורגניזמים רבים הסתגלו לשימוש חסכוני בלחות, וחווים תקופה יבשה במצב של תרדמה או מנוחה. גורם זה בולט ביותר במדבריות ובמדבריות למחצה, שבהם יש חי וצומח נדירים ומוזרים מאוד.

Light

מגיע בצורה של קרינת שמש, האור מספק את כל תהליכי החיים על הפלנטה. עבור אורגניזמים, אורך הגל שלו, משך החשיפה ועוצמת הקרינה חשובים. בהתאם לאינדיקטורים אלה, האורגניזם מסתגל לתנאי הסביבה. כגורם המגביל את הקיום, הוא בולט במיוחד בעומק ים גדול. לדוגמה, צמחים בעומק של 200 מ' אינם נמצאים יותר. בשילוב עם תאורה, "פועלים" כאן לפחות שני גורמים מגבילים נוספים: לחץ וריכוז חמצן. ניתן לעמת זאת עם יערות הגשם הטרופיים של דרום אמריקה, כטריטוריה המועדפת ביותר לכל החיים.

טמפרטורת סביבה

זה לא סוד שכל התהליכים הפיזיולוגיים בגוף תלויים בטמפרטורה חיצונית ופנימית. יתרה מכך, רוב המינים מותאמים לטווח צר למדי (15-30 מעלות צלזיוס). התלות בולטת במיוחד באורגניזמים שאינם מסוגלים לשמור באופן עצמאי על טמפרטורת גוף קבועה, למשל,זוחלים (זוחלים). בתהליך האבולוציה נוצרו התאמות רבות כדי להתגבר על גורם מוגבל זה. כך, אידוי המים במזג אוויר חם על מנת למנוע התחממות יתר בצמחים גובר דרך הסטומטה, בבעלי חיים - דרך העור ומערכת הנשימה וכן תכונות התנהגותיות (מסתתרים בצל, מחילות וכו').

מזהמים

אין להמעיט במשמעות הגורם האנתרופוגני. המאות האחרונות עבור האדם התאפיינו בהתקדמות טכנית מהירה, התפתחות מהירה של התעשייה. זה הוביל לעובדה שפליטות מזיקות לגופי מים, לאדמה ולאטמוספירה עלו פי כמה. אפשר להבין איזה גורם מגביל מין זה או אחר רק לאחר מחקר. מצב עניינים זה מסביר את העובדה שמגוון המינים של אזורים או אזורים בודדים השתנה ללא הכר. אורגניזמים משתנים ומסתגלים, בזה אחר זה.

כל אלה הם הגורמים העיקריים המגבילים את החיים. בנוסף אליהם, יש הרבה אחרים, שפשוט בלתי אפשרי לפרט אותם. כל מין ואפילו פרט הוא אינדיבידואלי, ולכן הגורמים המגבילים יהיו מגוונים מאוד. למשל לפורל יש חשיבות לאחוז החמצן המומס במים, לצמחים - ההרכב הכמותי והאיכותי של חרקים מאביקים וכו'

לכל האורגניזמים החיים יש מגבלות מסוימות של סיבולת לגורם מגביל זה או אחר. חלקם רחבים למדי, אחרים צרים. תלוי בזהאינדיקטור מבחין בין eurybions ו stenobionts. הראשונים מסוגלים לסבול משרעת גדולה של תנודות של גורמים מגבילים שונים. למשל, השועל המצוי, שחי בכל מקום מהערבות ועד ליער-טונדרה, זאבים וכו'. סטנוביונטים, לעומת זאת, מסוגלים לעמוד בתנודות צרות מאוד, וכוללים כמעט את כל צמחי יער הגשם.