Šelfordov zakon tolerancije formulisan je 1913. godine. On je postao najvažniji zakon u ekologiji. Pogledajmo pobliže njegovu suštinu, navedimo konkretne primjere.
Formulacije i uslovi
Trenutno se koristi sljedeće tumačenje: postojanje ekosistema ili ekološke vrste karakteriziraju ograničavajući faktori koji su i na minimumu i na maksimumu.
Tolerancija je sposobnost organizma ili ekosistema da izdrži štetne efekte nekog faktora okoline.
Shelfordov zakon tolerancije značajno proširuje mogućnosti Liebigovog zakona minimuma.
Karakteristike
Revolucionarna priroda zakona koji se razmatra leži u činjenici da ne samo blagi uticaj jednog faktora (hrana, svetlost, voda) negativno utiče na organizam. Shelford je uspio dokazati da je i višak utjecaja jednog faktora štetan. To je uspio otkriti u ekološkomsistema, organizam može postojati samo u granicama tolerancije - od minimuma do maksimuma.
Ako faktor uzme indikator ispod minimuma, tada tijelu prijeti smrt (Liebigov zakon). Zakon tolerancije objašnjava da čak i pri maksimalnim stopama, on također umire.
Prvi primjer
Razmotrite uslove života krokodila. Potrebna im je voda da prežive. Njegov nedostatak ili smanjenje volumena dovodi do smrti. Višak vode će također negativno uticati na postojanje krokodila.
Šta je suština zakona tolerancije u ovom primjeru? Jednako negativnu štetu ima i nedostatak i višak vode. Stoga, krokodili neće preživjeti u pustinji ili u svjetskim okeanima.
Širok opseg zakona
Tolerancija će se analizirati na primjeru broja treninga jednog sportiste. Ako sportista trenira povremeno, teško će moći da računa na pobedu na Olimpijskim igrama. Uz pretjerane treninge, bit će umoran prije početka takmičenja, što mu neće dati priliku da uzme nagradu.
Ovaj primjer pokazuje da zakon tolerancije u ekologiji ima širok opseg. U ovom slučaju, on ide dalje od klasične nauke.
Dodatne informacije
Prema zakonu tolerancije, izveden je ekološki zakon optimuma. Takođe omogućava formulaciju nekoliko dodatnih principa:
- organizmi mogu imati širok raspontolerancija za određeni faktor i uzak raspon za drugi;
- organizmi sa širokim rasponom tolerancije na različite faktore su rasprostranjeniji;
- ako uslovi za jedan faktor nisu optimalni za vrstu, opseg tolerancije na druge faktore sredine je takođe značajno sužen.
Na primjer, ograničavajući sadržaj dušika dovodi do smanjenja tolerancije žitarica na sušu. Drugim riječima, utvrđeno je da nedovoljno azota treba da bude praćeno povećanjem unosa vode.
U prirodi nije neuobičajeno da se organizmi nađu u uslovima koji su izvan idealnog raspona bilo kojeg fizičkog faktora koji je identificiran u istraživačkoj laboratoriji. U takvim situacijama, drugi faktor ili njihova kombinacija postaje najvažniji.
Na primjer, hlađenje povećava rast tropskih orhideja. U prirodi se razvijaju samo u hladu, biljke ne podnose toplotne efekte direktne sunčeve svetlosti.
Zakon tolerancije formulisao je Shelford, zbog čega se smatra osnivačem ove teorije.
Zbog unutarpopulacijskih i međupopulacijskih odnosa nastaju problemi sa korištenjem optimalnih uslova sredine za postojanje organizama. Na primjer, to mogu biti paraziti, grabežljivci, konkurenti.
Zanimljive činjenice
Veoma često je sezona parenja kritična. U ovom trenutku mnogi postaju ograničavajućifaktori životne sredine. Ovo je osnova tolerancije. Zakon tolerancije pojašnjava granice za sjemenke, jedinke, jaja, klice, embrije, larve.
Odrasli čempres je u stanju da se razmnožava i raste dok je stalno potopljen u vodu, na suvom visoravni, i može se razmnožavati samo u prisustvu samo blago vlažnog tla.
Gdje se još manifestuje tolerancija? Zakon tolerancije može se vidjeti na primjeru plavih rakova. Oni, kao i druge morske životinje, podnose slatku i morsku vodu, pa se mogu vidjeti u rijekama. Larve rakova nisu u stanju da prežive u takvim vodama, pa se njihovo razmnožavanje u rekama ne primećuje, to je tolerancija. Zakon tolerancije objašnjava geografsku rasprostranjenost komercijalne ribe, odnos ovog faktora sa klimom.
Klasifikacija organizama prema ekološkoj valentnosti
Granice izdržljivosti između kritičnih tačaka nazivaju se ekološkom valentnošću živih bića, ovisno o specifičnom okolišnom faktoru. Predstavnici različitih vrsta značajno se razlikuju jedni od drugih i po ekološkoj valenci i po položaju optimuma. Na primjer, u tundri, arktičke lisice mogu tolerirati temperaturne fluktuacije u rasponu od više od 80 stepeni.
Rakovi topline vode mogu izdržati samo temperature vode u rasponu od oko 6 stepeni. Ista snaga manifestacije faktora može biti optimalna za jednu vrstu, a za drugu da pređe granice izdržljivosti.
Za označavanje široke ekološke valencije vrste u odnosu naabiotički faktori životne sredine, uobičajeno je koristiti prefiks "evry".
Euritske vrste mogu tolerisati značajne temperaturne fluktuacije, dok se vrste eurybat nose sa širokim rasponom pritisaka. Postoje i eurihalni organizmi za koje stepen slanosti životne sredine nije strašan.
Uska ekološka valencija je nesposobnost organizama da izdrže velike fluktuacije određenih faktora. U ovom slučaju se koristi prefiks "steno": stenohaline, stenobat, stenoterm.
U širem smislu, to implicira usklađenost sa određenim uslovima sredine, zvanim stenobiont, pod kojima je moguća adaptacija na različite uslove sredine.
Summarize
Koji je značaj tolerancije? Zakon tolerancije povezuje i maksimume i minimume različitih faktora. Takođe objašnjava izdržljivost organizama u odnosu na specifične uslove. U 20. veku američki naučnik Shelford uspeo je da pokaže da se sa viškom ili nedostatkom određenog stanja (temperatura, pritisak, salinitet) vitalna aktivnost organizma značajno menja.
U zavisnosti od mogućnosti prilagođavanja okruženju, uobičajeno je dodijeliti:
- eurybionts (karakteriše ih širok spektar faktora okoline);
- stenobionti (postoje u uskom rasponu)
Druga grupa uključuje biljke i životinje koje mogu u potpunosti postojati i razvijati se samo u stalnim uvjetima okoline(vlažnost, temperatura, prisustvo hrane). Ova grupa uključuje unutrašnje parazite. Neki stenobiontima karakteriše zavisnost samo od određenog faktora.
Na primjer, na život torbarskog medvjeda koale utiče samo prisustvo eukaliptusa, čije su lišće njegova glavna hrana.
Eurybionts su organizmi koji mogu tolerisati značajne promjene uslova okoline. Primjerom njih mogu se smatrati morske zvijezde koje žive u području plime i oseke. Oni su načini da se izdrži odvlaživanje tokom oseke, grejanje tokom leta, hlađenje tokom zime.
Važna posledica hijerarhijske organizacije je činjenica da kada se komponente ili podskupovi kombinuju u velike jedinice, oni dobijaju nova svojstva koja su ranije bila odsutna. Nove kvalitete koje su se pojavile ne mogu se predvidjeti, predvidjeti, a njihove specifičnosti se ne mogu objasniti. Zahvaljujući zakonu tolerancije, postalo je moguće objasniti i predvidjeti mnoge pojave koje se dešavaju u divljini.
