Danas, kada djeca počinju da dobijaju ekološko obrazovanje u osnovnoj školi, a ekološka pitanja nisu zadnja u medijima, ekologija je još uvijek mlada, složena i misteriozna nauka. Njegova naučna baza nije tako velika, a složeni modeli su zamršeni. Ipak, poznavanje i razumijevanje osnovnih zakonitosti u ovoj oblasti osnova je svjetonazora savremenog čovjeka. Ovaj članak će razmotriti jedan od glavnih zakona ekologije - zakon minimuma, formuliran mnogo prije formiranja same nauke.
U istoriju otkrića
Zakon minimuma formulisao je 1840. izvanredni hemičar, profesor na Univerzitetu u Hesenu (Nemačka) Eustace von Liebig. Ovaj naučnik i izuzetan učitelj poznat je i po pronalasku Liebigovog frižidera, koji se i danas koristi u hemijskim laboratorijama za frakciono odvajanje hemijskih jedinjenja. Njegova knjiga "Hemija u primjeni na poljoprivredu" zapravo je stvorila naukuagrohemije, a njemu - titula barona i dva ordena Svete Ane. Liebig je proučavao preživljavanje biljaka i ulogu kemijskih aditiva u njegovom povećanju. Tako je formulisao zakon minimalnog ili ograničavajućeg faktora, što se pokazalo tačnim za sve biološke sisteme. I ne samo za biološke, što ćemo pokazati na primjerima.
Malo teorije
U ekologiji, faktori okoline su oni koji imaju bilo kakav uticaj na organizam. Fizički i hemijski faktori (abiotički) su temperatura, vlažnost, svetlost, pritisak, pH sredine i drugi pokazatelji nežive prirode. Svi oblici uticaja i odnosi među živim organizmima povezani su sa biotičkim faktorima. Ovo je nadmetanje za resurse, i prisustvo parazita, i unutarspecifična borba za opstanak. Osim toga, postoje i antropogeni faktori – uslovi koje stvaraju ljudi i njihove ekonomske aktivnosti. Takođe mogu biti biotički i abiotički. Faktori okoline su redovno-periodični, mijenjaju snagu u skladu sa promjenom doba dana, godišnjih doba ili plima. U ovom slučaju, adaptacija organizma je nasljedne prirode, formirana tokom prilično dugog perioda. Mogu biti nepravilni, poput oluja ili tornada. A onda dolazi do preraspodjele raznolikosti vrsta.
Udobna zona
Organizmi najčešće tolerišu faktore sredine u određenim granicama, koje su ograničene indikatorima praga, iznad kojih dolazi do inhibicije vitalne aktivnosti organizma. Ovo jekritične tačke postojanja. Između njih su zone tolerancije (tolerancije) i zona optimala (komfora) - opseg blagotvornog uticaja faktora. Minimalne i maksimalne tačke uticaja faktora sredine određuju mogućnosti reakcije organizma na određeni faktor. Prelazak izvan optimalne zone može dovesti do sljedećeg:
- eliminacija vrste iz određenog raspona (na primjer, pomjeranje raspona populacije ili migracija vrste);
- promjena plodnosti i mortaliteta (na primjer, sa iznenadnim promjenama uslova okoline);
- na adaptaciju (adaptaciju) i pojavu novih vrsta sa novim fenotipskim i genetskim karakteristikama.
Suština zakona minimuma
Život biološkog sistema, bilo da se radi o organizmu ili populaciji, zavisi od delovanja mnogih faktora biotičke i abiotičke prirode. Formulacija zakona minimuma može varirati, ali suština ostaje ista: kada bilo koji faktor značajno odstupi od norme, tada postaje najznačajniji za sistem i najkritičniji za život. U isto vrijeme, različiti pokazatelji mogu djelovati kao ograničavajući faktori za tijelo u različitim vremenskim periodima.
Opcije su moguće
Svi živi organizmi žive i prilagođavaju se kompleksu faktora okoline. A uticaj faktora ovog kompleksa je uvek nejednak. Faktor može biti vodeći (veoma važan) ili sporedni. Različiti faktori će biti vodeći za različite organizme, iu različitim periodima života jednog organizma zaodređeni faktori životne sredine mogu biti glavni. Osim toga, isti faktori mogu biti ograničavajući za neke organizme, a ne ograničavajući za druge. Na primjer, sunčeva svjetlost za biljke je neophodan element za procese fotosinteze. Ali za gljive, saprotrofe tla ili dubokomorske životinje to uopće nije potrebno. Ili će prisustvo kiseonika u vodi biti ograničavajući faktor, ali njegovo prisustvo u tlu neće.
Uslovi korištenja
Zakon minimuma je ograničen u svojoj primjeni sa dva supsidijarna principa:
- Zakon se bez pojašnjenja primenjuje samo na ravnotežne sisteme, odnosno samo u uslovima stacionarnog stanja sistema, kada je razmena energije i supstanci sistema sa okolinom regulisana njihovim curenjem.
- Drugi princip primjene zakona minimuma odnosi se na kompenzacijske sposobnosti organizama i sistema. Pod određenim uslovima, ograničavajući faktor se može zamijeniti faktorom koji nije ograničavajući, ali je prisutan u dovoljnom ili velikom sadržaju. To će dovesti do promjene potrebe za supstancom koja je dostupna u minimalnoj količini.
Ilustrativna ilustracija
Brad, nazvan po naučniku, jasno pokazuje rad ovog zakona. U ovoj slomljenoj buretu ograničavajući faktor je visina dasaka. U skladu sa ekološkim zakonom minimuma, popravka mora početi od najmanje daske. Upravo je ona faktor koji se najviše udaljio od normalnih vrijednosti, optimalnih za opstanak organizma. Bezeliminišući uticaj ovog faktora, nema smisla puniti bure - drugi faktori nemaju tako značajan uticaj u datom trenutku.
Gdje je tanko, tamo se lomi
Upravo ova poslovica prenosi suštinu zakona minimuma u ekologiji i ne samo. Na primjer, u poljoprivredi se uzimaju u obzir pokazatelji sadržaja mineralnih tvari u zemljištu. Ako tlo sadrži samo 20% fosfora od norme, kalcijum - 50%, a kalij -95%, tada se prvo moraju primijeniti gnojiva koja sadrže fosfor. U divljini, ograničavajući faktor za jelena ljeti je količina hrane, a zimi visina snježnog pokrivača. Ili za bor koji raste u sjenovitoj šumi, ograničavajući faktor će biti svjetlost, na suhom pjeskovitom tlu - voda, au močvarnom području - temperatura ljeti.
Još jedan takav primjer, koji nije vezan za ekologiju. Ako je desni defanzivac u timu najslabiji, onda je sa njegovog boka najverovatnije da će se neprijatelj probiti. To je istina u sportu, u umjetnosti, u biznisu. Značajna greška privrednika je često potcjenjivanje štete koju uzrokuje slab zaposlenik, čak i na sporednim pozicijama. Uostalom, ne uzalud kažu da se kvalitet kompanije određuje kvalitetom njenih najlošijih zaposlenih. A snaga lanca uvijek zavisi od njegove najslabije karike.
