что такое биологические факторы среды
Биологические факторы
Биологическими называются факторы, связанные с воздействием живых объектов. Исходя из принципа целесообразности, господствующего в природе, все живые существа выполняют определенную, предназначенную им роль. По отношению к человеку некоторые из них представляют опасность.
К числу биологических факторов относится воздействие на человека микроорганизмов, грибов, растений, животных.
Среди патогенных микроорганизмов различают бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, простейшие.
Некоторые бактерии питаются аммиаком, метаном. Их пытаются использовать для «поедания» метана в шахтах.
Бактериальными заболеваниями являются чума, туберкулез, холера, столбняк, проказа, дизентерия, менингит и другие.
Вирусы в отличие от бактерий не способны существовать и размножаться самостоятельно, они размножаются лишь в живых клетках. Каждая бактерия представляет собой клетку, обладающую своим обменом веществ. Вирусы, как настоящие клеточные паразиты, полностью зависят от обмена веществ в клетке-хозяйке. «Покоренная» клетка вынуждена синтезировать составные вещества вируса, из которых вскоре монтируются новые вирусные частицы.
Вирусы способны «навязывать» свою генетическую информацию наследственному аппарату пораженной им клетки. Вирусы заражают клетку и заставляют ее помогать их размножению, что, как правило, кончается гибелью клетки. Вирусными заболеваниями являются оспа, бешенство, грипп, энцефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит и другие.
Древние рукописи донесли описания страшных эпидемий оспы, в которых погибло до 40 % больных. Только в 1980 году ВОЗ объявила о том, что оспа побеждена. Детям, родившимся после 1980 года, не делают оспопрививания.
Жизнеспособность и гибель бактерий определяются условиями среды:
прямые лучи солнца для большинства бактерий губительны;
микроорганизмы жизнеспособны в условиях очень низкого (всего 5 мм рт. ст.) и очень высокого (более 5 атмосфер) давлений;
Субстратами (носителями) биологических опасностей могут быть любые элементы среды обитания: воздух, вода, почва, растения, животные, люди, оборудование, инструменты, сырье, перерабатываемые материалы и т.п. Бактерии живут в воде, в том числе и в горячих источниках, во льдах, в воздухе на различной высоте от земли. Особенно много бактерий в почвах. В одном грамме пахотной почвы находится от 1 до 20 млрд микробов. Микробы сопровождают человека всю жизнь.
Для улавливания микробов из жидкостей и газов применяют специальные фильтры, имеющие очень мелкие поры.
Растения. Отметим наиболее распространенные из ядовитых растений.
Белена. Плоды белены черной представляют опасность для человека. Они содержат алкалоиды, вызывающие помутнение рассудка. Отсюда произошло выражение «белены объелся».
Животные, которые представляют потенциальную опасность для человека.
Скорпионы. Для мелких зверьков укус скорпиона смертелен. Для человека укол скорпионьего жала очень болезнен (возникает опухоль, озноб, повышается температура), но жизни не угрожает. Достоверно известно лишь несколько случаев гибели детей, укушенных крупными тропическими скорпионами.
Саранча. Опасна уничтожением урожаев, растительности, обрекает на голод животный мир и человека.
Экологические факторы, их классификация, биотические элементы среды и их влияние на планету
Что такое биотические элементы среды? Каковы экологические факторы воздействия на живые организмы?
Экологические факторы и их классификация
Населяющие планету организмы могут практически неограниченно размножаться и расселяться. Это также касается тех видов, которые ведут прикрепленный способ жизни: у них есть как минимум одна фаза развития, предполагающая активное перемещение.
Экологические факторы — это внешние обстоятельства, воздействующие на все живые организмы.
Классификация факторов
Все факторы делятся на 3 группы: антропогенные, биотические и абиотические.
Абиотические факторы — это явления и компоненты, относящиеся к неживой природе, которые прямо или опосредованно влияют на отдельные организмы и сообщества этих организмов.
Среди абиотических факторов можно назвать температуру (воды, воздуха, почвы и др), освещенность, давление, состав атмосферы, влажность, состав воды, минеральный состав горных пород.
Факторы биотические — это совокупность форм взаимодействий между отдельными особями живых организмов в конкретной популяции и между отдельными популяциями в сообществе.
Антропогенные или антропические факторы — виды хозяйственной деятельности, осуществляемой людьми, которые оказывают влияние на состояние среды обитания разнообразных живых существ, включая человека, и приводят к ее изменениям.
Антропогенный фактор отделился от группы биотических. Человек как биологический вид существует довольно недавно, но за это время его роль заметно изменилась. В результате человеческой деятельности планета изменила свой облик — достаточно посмотреть на рельеф, поля, каналы и населенные пункты. И с каждым годом влияние, которое люди оказывают на природу, возрастает.
Интенсивность и периодичность изменений
Отдельные экологические факторы отличаются относительно постоянной интенсивностью на протяжении продолжительных исторических периодов развития биосферы.
В качестве примера стоит упомянуть солнечное излучение, силу притяжения Земли, газовый состав атмосферы, солевой состав океанических вод.
Но большинству экологических факторов свойственна изменяющаяся интенсивность.
Температура и влажность постоянно меняются.
Характер экологических изменений также различается. Изменения бывают:
Периодичность влияния определяется временем суток, года, а также нахождением Луны относительно Земли.
Непериодические изменения — это, к примеру, извержение вулкана, падения метеоритов, землетрясения.
Направленность влияния факторов прослеживается на примере того, как изменяется климат Земли. Он связан с перераспределением соотношения площадей, занятых сушей, и Мирового океана.
Биотические элементы среды
Взаимодействие живых организмов на планете Земля происходит и с неживой природой, и с другими живыми организмами. Они распределяются по планете не хаотично, а в соответствии с определенными закономерностями, присущими географической оболочке. По этой причине живые организмы создают пространственные группировки и различные сообщества.
Организмы, включенные в то или иное сообщество, отличаются определенными приспособлениями к конкретным условиям среды обитания. Общность и схожесть требований к условиям среды, то есть, потребности организмов, формируют систему взаимоотношений между организмами, которые составляют биосферу.
Система живых организмов является строго упорядоченной, несмотря на то, что кажется довольно хаотичной. Основа этой системы — получение энергии, используемой для жизнедеятельности.
Базовая структура биотической системы — организмы, которые могут сами образовывать органические вещества из неорганических. Такие организмы называются автотрофами: есть фотосинтетики и хемосинтетики.
Автотрофы — зеленые растения, а также отдельные бактерии.
Группа автотрофов также может называться продуцентами. Благодаря им осуществляется переработка солнечной энергии в энергию химических связей, а органика поступает в биосферу.
Существуют и гетеротрофы: используют органические вещества, которые синтезировали автотрофы, и синтезируют новые соединения. Среди гетеротрофов наблюдается заметная неоднородность. В этой группе есть консументы (к ним относят паразитов, травоядных и хищных животных) и редуценты (бактерии и грибы). Последние отличаются тем, что могут расщеплять сложные органические соединения на более простые. Таким образом они способствуют разложению отмерших останков растений и животных и участвуют в круговороте веществ в природе.
Как биотические элементы влияют на формирование планеты
Совокупность живых организмов или биотические элементы среды непосредственно влияют на формирование нашей планеты. Каждый биотический фактор — по-своему.
Растения и животные меняют газовый состав атмосферы. Благодаря древним растениям, наша планет обзавелась кислородом и озоновым экраном.
В результате жизнедеятельности растений и животных появились следующие осадочные горные породы:
Подытоживая, стоит отметить, что живые организмы формируют климат и рельеф нашей планеты.
Биотические факторы
Все обитатели планеты Земля связаны в единую систему. Любой живой организм подвергается воздействию не только окружающей неживой среды, в зависимости от особенностей района проживания, климатических условий, но и ежеминутно взаимодействует с другими живыми существами. Организмы, занимающие определенную территорию, имеют схожие требования к своему месту обитания.
С течением времени обитатели начинают взаимодействовать друг с другом, зависеть от других участников системы. Как правило, это касается способов добывания пищи или энергии, необходимых для жизнедеятельности, либо захвата и удержания наиболее благоприятных для выживания вида территорий.
Что такое биотические факторы среды
Биотические факторы среды – это все, без исключений, формы влияния на отдельный живой организм других существ, представителей флоры и фауны, а также – влияние человеческой цивилизации на окружающую нас среду.
Особенности биотических факторов
Степень взаимного влияния живых организмов друг на друга зависит от численности особей на единицу площади. Если скученность велика, от и влияние увеличивается в пропорциональных размерах. Однако, очень редко влияние биотических факторов является решающим для вида. Случаи, когда хищники истребляют всех травоядных на территории, или все стада оленей оказываются заражены паразитом можно пересчитать по пальцам за всю известную историю.
Как правило, организмы привыкают существовать совместно, зачастую даже создавая взаимовыгодный симбиоз. Например, тропические цветы, которые могут опылять только маленькие птички колибри с их длинными тонкими носиками.
Человек, вмешиваясь в отлаженный миллионами лет природный механизм, нарушает хрупкий баланс взаимодействия живых существ друг с другом. В результате исчезают виды, которых, казалось бы, деятельность людей не задевает. А все объясняется просто: была уничтожена кормовая база, или сокращение диких пчел привело к тому, что растения перестали плодоносить в необходимых для их выживания объемах.
Типы биотических факторов
Биотические взаимоотношения между отдельными организмами подразделяются на несколько характерных типов.
Хищничество. Суть его в умерщвлении и поедании одних живых существ другими. В качестве жертвы могут выступать микроорганизмы, животный мир и растительный. Природный баланс поддерживается за счет активного взаимодействия. Если есть травоядные и грызуны, то существуют и виды растений, годящихся им в пищу. А травоядные, в свою очередь, служат кормом для хищников.
Стоит одному звену в цепочке исчезнуть или резко сократить свою популяцию, начинают страдать все остальные. Резкое уменьшение пастбищ сказывается на численности пасущихся на них животных, а их падеж от голода означает нелегкие годы для хищников.
Паразитизм
В этом случае один вид организмов приспособился существовать за счет другого, получая удобное место обитания и обильную пищу. Он, в свою очередь, подразделяется на два вида – внешний и внутренний. При внешнем паразит либо присасывается к жертве, как пиявка или клещ, либо периодически кусает, как комар или вша. После чего, насытившись, он продолжает жить независимо от источника питания и способен покинуть его.
А внутренние паразиты поселяются внутри тела-носителя, как, к примеру, разнообразные гельминты. Отличие этих существ от хищников в том, что паразит никогда не убивает моментально. Он способен жить и размножаться на носителе годами. Причем вырабатывается взаимный иммунитет: у хозяина организм сопротивляется негативным воздействиям, а паразиты вырабатывают защитные свойства.
Конкуренция
Встречается достаточно редко и является одним из механизмов естественного природного отбора. Если два вида живых существ начинают конкурировать за территорию и ресурсы, то, как правило, это приводит к полному уничтожению конкурента и захвату победителем всей доступной среды. Бывает и так, что проигравший вид вынужден мигрировать на новое место обитания, менее ему подходящее или занятое другими видами, где вступает в борьбу за место под солнцем.
Симбиоз – взаимовыгодное сотрудничество
В данном случае в процессе эволюции два различных вида существ приспосабливаются жить в тесном взаимодействии друг с другом, получая от этого пользу для себя и оказывая услугу симбионту. Замечательные примеры симбиоза в природе не так уж и редки. Это и живущие в кишечнике человека полезные бактерии, участвующие в процессе пищеварения. И рак-отшельник, обеспечивающий защищающую его жгучими щупальцами актинидию остатками собственных трапез и помогающий ей передвигаться.
Также, один из ярких примеров – микориза грибов и растений, обеспечивающих друг друга необходимыми питательными веществами.
Синойки
Еще один тип взаимодействия живых существ, называемых также квартиранством. Живое существо использует другой организм или его жилище в качестве места обитания, не выплачивая при этом «квартплату», но и никаким образом не воздействуя на хозяина в негативном плане. Например, в норах мышей часто можно увидеть сообитателей в виде червей, моллюсков, птиц, рептилий, млекопитающих, амфибий, насекомых. Маленькие пресноводные рыбки откладывают икринки в раковины моллюсков. Мальки развиваются под надежной защитой крепкого известкового панциря, а хозяину их присутствие ничем не вредит, но и не несет блага.
Аменсализм
Этот тип межвидовых отношений характеризуется тем, что одни организмы выживают за счет других. Ущерб наносится только одному виду, который именуется аменсалом. Ингибиторы при этом живут и активно развиваются, не испытывая ни малейших неудобств. Одними из таких ингибиторов являются сфагнумы. Активно развиваясь, они заполняют огромные пространства и погребают под собой многолетние растения, угнетая их рост. Так же, для прикорневых травянистых растений и мхов ингибиторами выступают взрослые деревья. Густая тень от их листвы не дает нормально развиваться ни одному зависящему от солнечного света растению.
Косвенные факторы
Существует такой тип межвидовых отношений, когда группа существ воздействует на другую не напрямую, а через посредников. В природе такой способ воздействия встречается достаточно часто, ведь все в нашем мире взаимосвязано. Насекомоядные птицы никак напрямую не влияют на растения, однако, они поедают насекомых, приносящих вред или пользу тому, или иному виду растений.
Группы биотических факторов
Знаменитый ученый, биолог Владимир Беклемишев, разделил биотические факторы на четыре основные группы взаимодействия. Они определяются требованиями организмов к условиям обитания и необходимой пище.
Топические биотические факторы
Данная группа включает механическое или химическое изменение условий местообитания одного вида благодаря действиям другого вида живых существ. Примером может служить ситуация, когда вырытые одними организмами норы используются другими существами без попыток нападения или причинения вреда.
К этой группе также отнесены: рыхление почвы червями или микроорганизмами, что улучшает рост растений и снабжение их корней кислородом; вытеснение из-под густых крон деревьев цветковых растений и зеленых мхов; обитание на телах китообразных мелких рачков, а лишайников – на коре дереьвев.
Трофические биотические факторы
В эту группу входят взаимодействия на основе пищевых предпочтений, когда один вид питается живыми или мертвыми представителями других видов.
Это: продуценты, способные из минеральных веществ производить органику. В основном, представлены зелеными растениями и некоторыми видами микроорганизмов. Являются первым звеном в пищевых цепочках;
консументы, которые употребляют готовые органические вещества, произведенные продуцентами (автотрофами). Это травоядные и хищные животные, часть микроорганизмов, паразиты и насекомоядные растения;
Фабрические биотические факторы
Такой вид связей используют организмы, приспособившиеся существовать с помощью других живых существ. Они используют мертвые и живые тела, отходы жизнедеятельности других организмов не для питания, а для улучшения условий обитания, размножения. Так, птицы строят свои гнезда из перьев, шерстинок, травы и веточек, ручейник для постройки домика использует кусочки раковин, чешуйки, веточки, листики и прочие части живых организмов.
Форические биотические факторы
Данный вид отношений характеризуется участием живых существ в переносе на новое место обитания других организмов. Например, зоохория – когда животные и насекомые распространяют семена и споры растений и грибов на дальние расстояния, опыляют цветы. А также, перенос одними живыми организмами других, более мелких, то есть, форезия. Примером могут служить насекомые, на которых переезжают клещи и личинки. Захватывают животные другие организмы двумя способами:
Активным, при поедании растений и выделении семян на новом месте с пометом.
Пассивным, при случайном зацеплении за шерсть, части тел.
При этом, форические отношения не являются формой паразитизма.
Влияние биотических факторов на организмы
Влияние биотических факторов на отдельные организмы может быть, как непосредственным, прямым, так и косвенным. Также, биотические факторы среди условно делятся на положительные, отрицательные и нейтральные.
Положительные
Взаимодействие осуществляется во взаимно-положительном ключе, когда один вид уже не способен выжить без другого. Например, пчелы и цветковые растения, которые дают насекомым пищу, и размножаются с их помощью.
Негативные. Вид сосуществования, когда один вид живых существ наносит ущерб другому. Это и хищники, и травоядные, и паразиты. При этом, исчезновение кормовой базы отрицательно сказывается и на самих агрессорах.
Нейтральные
В этом случае организмы мирно взаимодействуют, не принося друг другу ни вреда, ни пользы.
Следует отметить, что все тонкости столь сложной системы, как биотические факторы среды, еще не изучены. За последние годы сделано множество потрясающих открытий, которые еще раз доказывают, что все в нашем мире взаимосвязано.
Примеры биотических факторов
Окружающий нас мир пронизан невидимыми связями, соединяющими живые существа во взаимосвязанную систему. И исчезновение или неконтролируемое размножение одного-двух видов способно нанести непоправимый ущерб другим, вроде бы благоденствующим, организмам.
Яркий пример косвенного воздействия включает человеческий, антропогенный фактор. Стремясь избавиться от мышей на полях, люди рассыпали отраву. Питающиеся мышами хищные птицы: ястребы, совы, орланы, скопы, а также хищные животные, поймав отравленных грызунов сами погибали.
В результате количество мышеловов резко сократилось в регионах интенсивного земледелия. Что, в свою очередь, вызвало неконтролируемый рост численности грызунов – ведь ловить их уже было некому, а отрава не справлялась. В последние годы было принято решение восстановить численность хищников и отказаться от отравы на полях, и решение оказалось верным: число грызунов заметно сократилось.
Вследствие засушливого лета, когда на корню засыхает трава, вянут кустарники и пересыхают водоемы, резко сокращается поголовье травоядных животных. Они не выдерживают голода и жажды. Хищникам в такой период также приходится нелегко: ведь их жизнь зависит от количества добычи. Если неурожайные годы затягиваются больше, чем на сезон, стада уходят из засушливой местности, и за ними вынуждены уходить и хищники, или же – погибать от голода.
Примеров взаимодействия живых организмов множество, они вокруг нас и в нас самих. Чтобы подробно изучить биотические факторы, далеко ходить не нужно. Сам организм человека является интересным примером симбиоза бактерий и живого существа, когда от нашего правильного питания зависит благосостояние живущих в нас микроорганизмов, и наше здоровье в итоге.
Основные биотические факторы среды – примеры и их влияние на живые организмы
Каждый живой организм на Земле, в какой бы среде обитания он ни находился, постоянно подвергается воздействию ряда биотических и абиотических факторов. Живые существа взаимодействуют друг с другом, выстраивая различные типы отношений как с особями своего же вида, так и с организмами других видов, родов, семейств и даже царств. Расскажем подробнее об основных биотических факторах и их влиянии на жизнедеятельность живых существ.
Классификации биотических взаимодействий
Все живые существа в процессе своей жизнедеятельности неизбежно влияют на жизнь других организмов и на окружающую их среду. Это влияние может быть прямым или косвенным.
Прямое воздействие организмы оказывают через пищевые отношения, когда одни живые существа поедают других для получения энергии. В результате таких взаимодействий происходит естественный отбор.
Косвенное, или опосредованное влияние заключается в том, что одни живые существа образуют среду обитания для других организмов. Ярким примером такого воздействия может служить экосистема леса, где главная средообразующая роль принадлежит деревьям. В своеобразном лесном микроклимате поселяются и живут только специфические лесные виды животных, кустарников, мхов и прочих организмов.
Биотические факторы в зависимости от принадлежности организма к одному из царств делят на:
Профессор В. Н. Беклемишев делил все биотические взаимодействия на топические, трофические, фабрические и форические.
Топические заключаются в изменении одним видом окружающей среды таким образом, что это сказывается на жизнедеятельности другого вида. В качестве примера можно привести лишайники-эпифиты, поселяющиеся на деревьях определённых пород.
Трофические характеризуются всевозможными пищевыми взаимоотношениями: поедание живых существ, трупов, продуктов жизнедеятельности. Например, каракурт ест мух, американский гриф питается падалью и т. д.
Фабрические – сооружение живым существом строений, материалом для которых являются выделения других организмов, их органические остатки или даже сами живые особи. Примером может быть медведь, который подготавливая берлогу к зиме, выстилает ее сухими листьями, травой и мхом, а сверху утепляет еловыми ветками.
Форические – распространение одних организмов с помощью других. Например, опыление цветов бабочками, перемещение рыбы-прилипало на теле акулы или черепахи.
Типы биотических взаимодействий между видами
Межвидовые (гетеротипические) отношения живых существ разнообразнее взаимодействий, складывающихся между особями одного вида (гомотипических). К ним относят такие типы, как симбиоз, нейтрализм и антибиоз.
Экологические факторы окружающей среды – схема, виды, примеры и адаптация организмов
Экологические факторы — совокупность всех признаков среды (температура, влажность, свет, давление воздуха, свойства почвы, состав воздуха, рельеф, живые организмы и др.), оказывающих воздействие на организм или экологическую систему в целом. Не все факторы одинаковые по своему значению, влияние некоторых из них является незначительным.
Классификация экологических факторов
Все известные экологические признаки среды в зависимости от их происхождения и характера влияния делят на три основные группы:
К абиотическим относятся факторы неорганической и неживой природы, к биотическим — воздействие живой природы (в том числе и человека), к антропогенным — влияние человека на природу как умышленное, так и неосознанное или неконтролируемое. Это разделение является условным, поскольку каждый фактор существует и проявляет себя как результат общего воздействия среды.
Давайте рассмотрим каждый вид экологических факторов среды более подробно.
Абиотические факторы (влияние неживой природы)
Неживая природа оказывает косвенное или прямое воздействие на всех живых существ. Значительные изменения условий окружающей среды (температура, свет, влажность, свойства почв, состав воздуха и т. п.) могут стать для живого организма критическими и даже привести к его гибели. К абиотическим факторам среды относятся:
Биотические факторы (влияние живой природы)
Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, выстраивая различные типы внутривидовых и межвидовых отношений. В зависимости от того, к какому царству относиться живой организм, классификация биотических факторов осуществляется следующим образом:
Антропогенные факторы (влияние человека)
Антропогенные факторы — изменения в природе, которые происходят в результате деятельности человека. Осваивая природу и адаптируя ее к своим потребностям, люди воздействуют на флору и фауну преобразовывая среду обитания. Влияние может быть косвенное, прямое или условное.
Адаптация живых организмов к окружающей среде
Чтобы выжить и размножаться, все живые существа должны приспосабливаться к условиям, предоставляемым им средой обитания. Окружающая среда организма включает в себя все, что на него воздействует, а также все, на что воздействует сам организм. Соответствие между живым организмом и окружающей средой в биологии называют адаптацией.
Растения и животные адаптировались к окружающей среде генетически и посредством физиологической, поведенческой или эволюционной гибкости, включая как инстинктивное поведение, так и обучение. Адаптация имеет много измерений в том смысле, что большинство организмов должны одновременно приспосабливаться к многочисленным различным факторам окружающей среды. Адаптация включает в себя совладание не только с физической абиотической средой (свет, темнота, температура, вода, ветер), но и со сложной биотической средой (другие организмы, такие как конкуренты, паразиты, хищники и т.п.). Противоречивые требования этих различных компонентов экосистемы часто требуют, чтобы организм находил компромисс в своих адаптациях для каждого из них.
Соответствие любому заданному измерению требует определенного количества энергии, которая затем больше не будет доступна для остальных адаптаций. Присутствие хищников, например, может потребовать от животного осторожности, что, в свою очередь, снизит его эффективность кормления и, следовательно, его конкурентоспособность.
Организмы могут сравнительно легко приспособиться к хорошо предсказуемой среде и справляться с ней, даже если она регулярно меняется, при условии, что изменения не слишком экстремальные. Адаптация к непредсказуемой среде обычно труднее; адаптация к чрезвычайно неустойчивой среде может даже оказаться невозможной. Многие организмы развили в стадии покоя, которые позволяют им пережить неблагоприятные периоды, как предсказуемые, так и непредсказуемые. Креветки в пустынях и однолетние растения повсюду являются хорошими примерами. Яйца морских креветок годами сохраняются в соленой корке сухих пустынных озер. Когда редкий пустынный дождь заполняет одно из этих озер, из яиц вылупляются креветки, быстро вырастают и откладывают много новых яиц. Некоторые семена растений, которым уже много десятилетий, все еще жизнеспособны и способны прорасти.
Небольшие изменения в физической среде иногда могут улучшить адаптации организма к окружающей среде, но большие изменения почти всегда негативны. Изменения в экосистеме, снижающие общую адаптацию, в совокупности называются «деградацией окружающей среды». Такие изменения вызывают направленный отбор, приводящий к приспособлению к новой среде, или адаптации. Изменения в биотической среде (например, охотничья эффективность хищника) обычно направлены и, как правило, снижают уровень адаптации.