I dag, hvor børn begynder at modtage miljøundervisning i folkeskolen, og miljøspørgsmål ikke er de sidste i medierne, er økologi stadig en ung, kompleks og mystisk videnskab. Dens videnskabelige base er ikke så stor, og komplekse modeller er indviklede. Ikke desto mindre er viden og forståelse af de grundlæggende love på dette område grundlaget for det moderne menneskes verdensbillede. Denne artikel vil overveje en af økologiens hovedlove - loven om minimum, formuleret længe før selve videnskabens dannelse.
Til opdagelseshistorien
Minimumsloven blev formuleret i 1840 af en fremragende kemiker, professor ved universitetet i Hessen (Tyskland) Eustace von Liebig. Denne videnskabsmand og fremragende lærer er også kendt for opfindelsen af Liebig-køleskabet, som stadig bruges i dag i kemiske laboratorier til fraktioneret adskillelse af kemiske forbindelser. Hans bog "Kemi som anvendt på landbruget" gav faktisk anledning til videnskabagrokemi, og til ham - titlen som baron og to ordener af St. Anne. Liebig studerede planters overlevelse og kemiske tilsætningsstoffers rolle i dens stigning. Så han formulerede loven om minimums- eller begrænsende faktor, som viste sig at være sand for alle biologiske systemer. Og ikke kun for biologiske, hvilket vi vil demonstrere med eksempler.
Lidt teori
I økologi er miljøfaktorer dem, der har nogen virkning på kroppen. Fysiske og kemiske faktorer (abiotiske) er temperatur, fugtighed, lys, tryk, miljøets pH og andre indikatorer for livløs natur. Alle former for indflydelse og relationer mellem levende organismer er relateret til biotiske faktorer. Dette er konkurrence om ressourcer og tilstedeværelsen af parasitter og intraspecifik kamp for overlevelse. Derudover er der også menneskeskabte faktorer - de betingelser, der skabes af mennesker og deres økonomiske aktiviteter. De kan også være biotiske og abiotiske. Miljøfaktorer er regelmæssigt-periodiske og ændrer styrke i overensstemmelse med ændringen af tidspunkt på dagen, årstider eller tidevand. I dette tilfælde er tilpasningen af organismen arvelig i naturen, dannet over en ret lang periode. De kan være uregelmæssige, som storme eller tornadoer. Og så er der en omfordeling af artsdiversiteten.
komfortzone
Oftest tolereres miljøfaktorer af organismer inden for visse grænser, som er begrænset af tærskelindikatorer, ud over hvilke hæmningen af organismens vitale aktivitet sker. Dette erkritiske punkter i tilværelsen. Mellem dem er tolerancezoner (tolerance) og zonen for optimal (komfort) - området for faktorens gavnlige indflydelse. Minimums- og maksimumspunkterne for miljøfaktorens indflydelse bestemmer mulighederne for organismens reaktion på en specifik faktor. At gå ud over den optimale zone kan føre til følgende:
- eliminering af en art fra et specifikt område (f.eks. ændring af populationsområdet eller migrering af en art);
- ændring i fertilitet og dødelighed (f.eks. med pludselige ændringer i miljøforhold);
- til tilpasning (tilpasning) og fremkomsten af nye arter med nye fænotypiske og genetiske karakteristika.
essensen af minimumsloven
Livet i et biologisk system, hvad enten det er en organisme eller en befolkning, afhænger af virkningen af mange faktorer af biotisk og abiotisk karakter. Ordlyden af loven om minimum kan variere, men essensen forbliver den samme: Når en faktor væsentligt afviger fra normen, bliver den den mest betydningsfulde for systemet og den mest kritiske for livet. Samtidig kan forskellige indikatorer fungere som begrænsende faktorer for kroppen i forskellige tidsperioder.
Valgmuligheder er mulige
Alle levende organismer lever og tilpasser sig et kompleks af miljøfaktorer. Og virkningen af faktorerne i dette kompleks er altid ulige. Faktoren kan være ledende (meget vigtig) eller sekundær. Forskellige faktorer vil være ledende for forskellige organismer, og i forskellige perioder af en organismes liv forvisse miljøfaktorer kan være de vigtigste. Derudover kan de samme faktorer være begrænsende for nogle organismer og ikke begrænsende for andre. For eksempel er sollys for planter et nødvendigt element for fotosynteseprocesser. Men for svampe, jordsaprotrofer eller dybhavsdyr er det slet ikke nødvendigt. Eller tilstedeværelsen af ilt i vandet vil være den begrænsende faktor, men dets tilstedeværelse i jorden vil ikke.
Brugervilkår
Minimumsloven er begrænset i sin anvendelse af to subsidiære principper:
- Loven gælder uden afklaring kun på ligevægtssystemer, nemlig kun under forhold med en stationær tilstand af systemet, når udvekslingen af energi og stoffer i systemet med miljøet er reguleret af deres lækage.
- Det andet princip om at anvende loven om minimum er relateret til organismers og systemers kompenserende evner. Under visse betingelser kan den begrænsende faktor erstattes af en faktor, der ikke er begrænsende, men er til stede i tilstrækkeligt eller højt indhold. Dette vil føre til en ændring i behovet for det stof, der er tilgængeligt i minimumsmængden.
Illustrativ illustration
Tønden, opkaldt efter videnskabsmanden, viser tydeligt, hvordan denne lov fungerer. I denne knækkede tønde er den begrænsende faktor plankernes højde. I overensstemmelse med den økologiske lov om minimum skal reparationen begynde med det mindste bord. Det er hende, der er den faktor, der har bevæget sig mest væk fra normale værdier, optim alt for organismens overlevelse. Udeneliminerer virkningen af denne faktor, giver det ingen mening at fylde tønden - andre faktorer har ikke så signifikant en effekt på et givet tidspunkt.
Hvor det er tyndt, knækker det der
Det er dette ordsprog, der formidler essensen af loven om minimum i økologi og ikke kun. For eksempel i landbruget tages der hensyn til indikatorer for indholdet af mineralske stoffer i jord. Hvis jorden kun indeholder 20% fosfor fra normen, calcium - 50% og kalium -95%, skal der først påføres gødning, der indeholder fosfor. I naturen er den begrænsende faktor for et rådyr om sommeren mængden af føde og om vinteren højden af snedækket. Eller for en fyr, der vokser i en skyggefuld skov, vil den begrænsende faktor være lys, på tør sandjord - vand og i et sumpet område - temperatur om sommeren.
Endnu et eksempel, der ikke er relateret til økologi. Hvis højre forsvarsspiller i holdet er den svageste, så er det fra hans flanke, at fjenden har størst sandsynlighed for at bryde igennem. Dette gælder i sport, i kunst, i erhvervslivet. En væsentlig fejl hos forretningsmænd er ofte undervurderingen af skaden forårsaget af en svag medarbejder, selv i sekundære stillinger. Det er jo ikke for ingenting, at de siger, at kvaliteten af en virksomhed bestemmes af kvaliteten af dens dårligste medarbejdere. Og styrken af en kæde afhænger altid af dets svageste led.
