Faktor lingkungan lingkungan. Contoh adaptasi manusia dan hewan terhadap dunia sekitarnya. Adaptasi fisiologis: contoh Adaptasi morfologi: contoh
![Faktor lingkungan lingkungan. Contoh adaptasi manusia dan hewan terhadap dunia sekitarnya. Adaptasi fisiologis: contoh Adaptasi morfologi: contoh](https://i1.wp.com/fb.ru/misc/i/gallery/43104/1520013.jpg)
(Dikompilasi dari buku teks biologi kelas 10 § 19. Topik ini dapat diajarkan di kelas biologi 9 § 53 (Hubungan biotik di alam), di kelas 6 saat mempelajari topik (Komunitas alam. Biogeocenosis) dan di kelas 7 (Hubungan hewan) di alam) penulis buku teks oleh I. N. Ponomarev, Ekologi, kelas 10-11, oleh N. M. Chernov.
Tujuan pelajaran : Pelajari kehidupan bersama spesies dalam biocenosis .
Tujuan pelajaran:
- Pelajari jenis hubungan spesies yang hidup bersama dalam biogeocenosis;
- Pertimbangkan koadaptasi dan contoh adaptasi lain yang dikembangkan dalam suatu populasi spesies sehubungan dengan keberadaannya dalam komunitas dengan spesies lain yang berkerabat dekat dalam proses evolusi.
- Bekerja dengan istilah.
Rencana belajar:
1) Pembentukan adaptasi bersama dan contohnya.
2. Saling adaptasi dalam biogeocenosis.
3. Hubungan koevolusi dalam biogeocenosis.
4. Jenis hubungan biocenotik.
1. Jenis hubungan dan ketergantungan dalam biogeocenosis.
Presentasi.(Geser 5) Semua hubungan dan ketergantungan dalam biogeocenosis dilakukan dalam bentuk interaksi spesies spesifiknya. Hubungan antar spesies ini berkembang dalam periode sejarah perkembangan ekosistem yang panjang. Hasilnya, spesies yang hidup bersama pun terbentuk sifat saling adaptif(adaptasi bersama). Misalnya, untuk penyerbukan silang bunga, tanaman mulai menghasilkan nektar yang tidak dibutuhkannya sendiri, tetapi karena nektar itulah serangga (lebah, kupu-kupu, lebah) dan beberapa hewan mengunjungi bunga. Saat mengumpulkan nektar, mereka memindahkan serbuk sari dari satu bunga ke bunga lainnya.
(Slide 6) Ada juga contoh ketika kodok, katak, dan amfibi lainnya, dengan bantuan lendir beracun atau terbakar yang dikeluarkan oleh kulit, menyelamatkan diri dari dimakan oleh pemangsa, karena pemangsa mengenali dan menghindari penghuni beracun dengan baik. pewarnaan peringatan.
(Slide 7) Beberapa penghuni biocenosis telah mengembangkan metode pertahanan, seperti meniru warna dan bentuk tubuh, atau peniruan. Melalui mimikri, spesies tidak beracun menjadi serupa warna dan bentuknya dengan spesies beracun. Kebiasaan predator yang berkembang untuk menghindari spesies beracun ternyata berguna untuk meniru individu spesies tidak beracun.
(Geser 8) Samaran– kemiripan tiruan spesies serangga yang tidak dilindungi dengan objek dan tumbuhan lingkungan: kupu-kupu dengan sayap terlipat, mirip daun (1); kupu-kupu merak (2) dan ngengat elang bermata besar (3), yang pola sayapnya mirip dengan mata binatang; serangga duri, secara lahiriah menyerupai duri tanaman dalam ukuran dan bentuk (4)
(Geser 9) Pewarnaan pelindung atau kamuflase dikembangkan pada spesies yang hidup terbuka dan mungkin dapat diakses oleh musuh. Pewarnaan ini membuat organisme kurang terlihat dengan latar belakang lingkungan sekitarnya. Bentuk pelindung ulat (menyerupai ranting) melindunginya dari musuh. Pada burung yang bersarang di tempat terbuka (belibis, belibis hitam, belibis hazel, dll), betina yang duduk di sarang hampir tidak dapat dibedakan dari latar belakang sekitarnya. Warna peringatan (mengancam). Spesies sering kali memiliki warna yang cerah dan mudah diingat. Setelah mencoba mencicipi kepik yang tidak bisa dimakan atau tawon yang menyengat, burung itu akan mengingat warna cerahnya seumur hidupnya.
Peniruan. Pada slide, kecoa sangat mirip dengan kepik, yang tidak dapat dimakan; di sebelah kanan - lalat lebah meniru lebah tanah.
(Slide 10) Adaptasi adalah hasil tindakan faktor evolusi. Akibat aksi seleksi alam, individu-individu dengan sifat-sifat yang berguna bagi kesejahteraannya tetap terpelihara. Tanda-tanda ini menentukan baik, tetapi tidak mutlak kebugaran organisme dengan kondisi di mana mereka hidup.
Berubah warna. Alam telah menganugerahi beberapa hewan kemampuan untuk mengubah warna ketika berpindah dari satu lingkungan warna ke lingkungan warna lainnya. Properti ini berfungsi sebagai perlindungan yang andal bagi hewan tersebut, karena membuatnya tidak terlihat di lingkungan mana pun. Pipefish, pipit, dan blennies langsung tersamarkan: di zona alga merah mereka menjadi merah, dan di antara alga hijau mereka menjadi hijau. Kadal pohon, bunglon, dan sotong langsung berkamuflase di bawah tanah warna apa pun, mengulangi pola dasar laut yang paling licik.
Penyelamatan dalam penerbangan. Dalam perjuangan untuk melestarikan kehidupan, beberapa hewan menggunakan teknik yang sama sekali tidak biasa bagi perwakilan kelas mereka. Melarikan diri dari penganiayaan, ikan terbang melebarkan sirip dada dan, pada beberapa spesies, sirip perut yang besar di udara dan meluncur di atas air. Perut berbentuk baji mengepakkan sirip dada, terbang hingga 5 meter. Kadal naga terbang memiliki tulang rusuk palsu dengan selaput kulit yang meluruskannya, membentuk kemiripan dua sayap lebar setengah lingkaran, dan meluncur hingga 30 meter. Ular pohon meratakan tubuhnya, melebarkan tulang rusuknya dan menyerang perutnya. Setelah memberikan bentuk tubuh yang rata jika ada bahaya, mereka terbang ke pohon lain atau meluncur ke tanah.
(Geser 11) Pose yang mengintimidasi. Banyak hewan yang tidak memiliki kekuatan yang cukup untuk mengusir musuh mencoba menakut-nakutinya dengan melakukan berbagai pose menakutkan. Misalnya, kadal berkepala bulat bertelinga panjang melebarkan kakinya, membuka mulutnya hingga batasnya, dan meregangkan lipatan parotis yang terisi darah sehingga menimbulkan kesan mulut yang besar. Efek yang lebih menakutkan dicapai oleh kadal berjumbai, yang tiba-tiba, seperti payung, membuka selaput kulit berwarna cerah di sekitar lehernya. Beberapa serangga telah mengembangkan postur tubuh yang mengintimidasi sebagai cara untuk menakut-nakuti mereka. Ulat kupu-kupu harpy besar tiba-tiba mengangkat bagian depan tubuhnya dan mengangkat “ekornya” yang panjang dan bergerak. Teknik pertahanan aslinya adalah autotomi- kemampuan untuk langsung membuang bagian tubuh tertentu pada saat terjadi iritasi saraf. Misalnya, ketika seorang penyerang mencengkeram ekor kadal, ia menyerahkannya kepada musuh dan melarikan diri. Mutilasi diri terjadi pada beberapa jenis serangga (belalang, serangga tongkat). Saat dalam bahaya, beberapa spesies Galaturia membuang isi perutnya untuk dimakan musuh. Organ yang terpotong, anggota badan, ekor dan tentakel menggeliat, menarik perhatian penyerang (udang karang, kepiting), sehingga hewan tersebut berhasil melarikan diri.
(Geser 12) Tempat perlindungan portabel. Demi keselamatan mereka, beberapa spesies hewan membangun atau mengadaptasi berbagai tempat perlindungan portabel. Kelomang memiliki perut yang lunak, tidak terlindungi oleh penutup yang keras, tersembunyi di dalam cangkang gastropoda kosong, yang selalu dibawa bersamanya. Larva Caddisfly membangun rumah dari butiran pasir atau cangkang, ulat kupu-kupu bagworm membangun rumah dari partikel tumbuhan, kepiting dorippe memasang penutup cangkang di punggungnya dan berlari bersamanya di sepanjang bagian bawah, menutupi dirinya dengan cangkang tersebut sebagai perisai. Pembela yang andal. Terkadang, demi keselamatannya sendiri, hewan menggunakan kualitas perlindungan hewan lain. Kepiting pertapa menempatkan anemon pada cangkangnya yang memiliki tentakel penyengat. Beberapa ikan bersembunyi dari musuhnya di tentakel anemon laut yang beracun. Jarum mahkota bulu babi yang tajam dan beracun dapat berfungsi sebagai perlindungan yang andal bagi ikan ekor kait dan bebek bulu babi.
2. Saling adaptasi dalam biogeocenosis.
(Geser 13) Adaptasi timbal balik dalam biogeocenosis. Metode untuk menarik penyerbuk dan melindungi mereka dari musuh merupakan metode adaptasi yang dikembangkan dalam populasi suatu spesies sehubungan dengan keberadaannya dalam komunitas dengan spesies lain yang berdekatan. Pada saat yang sama, sifat adaptif muncul tidak hanya pada tumbuhan, tetapi juga pada hewan penyerbuk (nektar, struktur bunga, alat mulut, dll.).
Adaptasi timbal balik yang terbentuk dalam kondisi biogeocenosis memberikan stabilitas yang lebih besar terhadap keberadaan populasi dan spesies yang berinteraksi.
(Slide 14) Pembagian buah dan biji dengan bantuan hewan. Semut menyebarkan benih tanaman Ivan-da-Marya. Tanaman ini mempunyai biji lonjong berwarna putih yang bentuknya menyerupai kepompong semut, dan semut menyeretnya ke dalam sarang semut, kemudian biji yang sama, tetapi berwarna gelap dan matang, dibuang pada saat panen karena tidak diperlukan.
(Slide 15) Berbagai spesies burung (jay, pemecah kacang) dan mamalia (tupai, tupai) menyimpan benih untuk musim dingin. Benih yang tidak dimakan akan berkecambah di musim semi.
3. Hubungan koevolusi dalam biogeocenosis.
(Geser 16) Koneksi koevolusi dalam biogeocenosis. Semua sifat adaptif suatu spesies, yang mencerminkan hubungan biocenotiknya, muncul dalam komunitas melalui proses evolusi yang panjang dan melalui seleksi alam.
(Slide 17) Hanya pada tingkat populasi pengembangan adaptasi bersama dilakukan dalam proses evolusi bersama spesies.
(Geser 18) Koadaptasi yang diarahkan secara berlawanan. Dengan bantuan seleksi alam, evolusi bersama (koevolusi) dari populasi yang berkerabat secara trofik mengarah pada perkembangan adaptasi bersama yang berlawanan arah pada organisme yang menyediakan makanan dan organisme yang mengonsumsi makanan tersebut. Melalui ko-evolusi, hubungan trofik dan biocenotik, relung ekologi terbentuk dalam biogeocenosis, bentuk kehidupan, cara hidup dan aktivitas tertentu pada siang hari atau musim, dll.
4. Jenis hubungan biocenotik.
(Geser 19) Jenis hubungan biotik. Sebagai hasil dari koevolusi, beberapa spesies, ketika berinteraksi dengan spesies lain, mendapat manfaat, sementara spesies lain menerima kerugian. Jika kita menunjukkan manfaat dengan tanda (+), kerugian – (-), dan efek acuh tak acuh – (0). Dalam diagram kita melihat berbagai hubungan biotik dalam biogeocenosis.
(Slide20) Hubungan yang saling menguntungkan (++) (simbiosis). Hubungan mutualistik yang bersifat wajib (wajib) disebut simbiosis. Misalnya, lumut kerak merupakan tempat hidup bersama antara alga dan jamur. Hubungan simbiosis yang stabil terbentuk antara jamur topi dan tumbuhan tingkat tinggi. Hifa jamur cendawan terjalin erat dengan akar tipis pohon birch. Jamur menguraikan dan mengangkut beberapa zat tanah yang tidak dapat diakses oleh pohon birch ke akar pohon birch, sehingga meningkatkan nutrisi mineral. Jamur meningkatkan penyerapan fosfor, nitrogen, dan air oleh tanaman. Cendawan menghasilkan sejumlah vitamin dan zat aktif lainnya. Birch, pada bagiannya, adalah satu-satunya sumber zat organik untuk jamur. Pohon tidak akan mampu tumbuh di tanah yang sangat miskin tanpa adanya mitra jamur.
Dalam diagram kita melihat berbagai hubungan biotik dalam biogeocenosis.
(Geser 21) Hubungan yang saling menguntungkan (++) (mutualisme). Anemon laut dan kelomang. Anemon adalah hewan coelenterate yang menjalani gaya hidup menetap, menempel pada tanah, batu, dan cangkang moluska yang kosong. Kelomang mencari perlindungan di cangkang ini. Bergerak di sepanjang dasar, udang karang juga membawa anemon laut di cangkangnya. Hal ini memberinya kesempatan untuk bertemu lebih banyak mitra makanan dan pembiakan. Kedekatan ini juga menguntungkan bagi kanker. Sel penyengat anemon laut melindunginya dari predator. Sebagian mangsa anemon laut, yang dilumpuhkan oleh sel penyengat, jatuh ke udang karang. Simbiosis- ini adalah hidup bersama yang erat dan bermanfaat dari tipe tertentu dan spesifik. Hidup berdampingan adalah hubungan yang saling menguntungkan antar spesies.
(Geser 22) Hubungan yang menguntungkan (+ -) Antara tumbuhan dan herbivora. Tidak ada yang menyebut sapi yang merumput di padang rumput atau gajah di sabana sebagai predator, tetapi jenis hubungan mereka dengan tumbuhan sesuai dengan interaksi “predator-mangsa”. Interaksi ini disebut herbivora. Biasanya, herbivora tidak merusak tanaman sepenuhnya, tetapi memakan bagian-bagiannya.
(Geser 23) Koneksi yang menguntungkan (+ -) Antara mangsa dan predator. Setiap organisme hidup dikelilingi oleh organisme lain dan terus-menerus menjalin berbagai hubungan di antara mereka. Di antara jenis utama hubungan biotik, predasi adalah yang paling terkenal. Interaksi predator-mangsa adalah hubungan makanan langsung antar organisme, yang hasilnya negatif bagi satu individu dan positif bagi individu lainnya. Agar perburuan berhasil, predator harus memiliki kualitas yang sesuai: indra penciuman dan penglihatan yang baik. Burung hantu memiliki bulu khusus yang membuat penerbangannya tidak bersuara. Pemangsa membutuhkan cakar, gigi, atau paruh yang tajam.
(Geser 24)Koneksi yang menguntungkan (+ -). Nyamuk. Nyamuk penghisap darah tidak membunuh korbannya, melainkan hanya memakan sebagian darahnya. Bisakah hubungan seperti ini disebut predator? Rupanya ya. Hubungan antara nyamuk dan mangsanya dalam banyak hal mirip dengan apa yang kita amati pada kasus herbivora dan tumbuhan. Bagaimanapun, hubungan “predator-mangsa” adalah hubungan makanan langsung antara organisme di mana satu individu menerima keuntungan dan yang lainnya menderita ketidaknyamanan.
(Geser 28) Koneksi menguntungkan-netral (+ 0) komensalisme: freeloading. Seringkali di alam terdapat hubungan antar spesies ketika salah satu dari mereka menyediakan makanan atau tempat berlindung bagi spesies lainnya, tetapi spesies itu sendiri tidak mengalami kerugian atau manfaat dari hal ini. Jenis hubungan biotik ini disebut komensalisme, atau freeloading. Di Far North, rubah kutub berperan sebagai beruang kutub komensal.
(Geser 29) Koneksi menguntungkan-netral (+ 0) komensalisme: penyewaan. Makanan ikan ketan adalah sisa-sisa makanan pemiliknya. Pada saat yang sama, bagi hiu, bentuk hubungan ini tidak memiliki arti positif maupun negatif. Mereka menempel pada tubuh hiu dengan alat pengisapnya dan bergerak bersamanya melintasi lautan.
(Geser 30) Hubungan yang saling merugikan (– -) Persaingan antarspesies Persaingan terjadi ketika dua atau lebih populasi menggunakan sumber daya langka yang sama. Misalnya, burung nasar dan serigala di sabana Afrika mungkin bersaing untuk mendapatkan sisa makanan dari predator besar. Dalam kompetisi, seringkali yang menang bukanlah yang terkuat, melainkan yang terkuat.
(Geser 31) Hubungan yang saling merugikan (– -) Persaingan intraspesifik Semakin mirip kebutuhan dua individu akan sumber daya tertentu yang jumlahnya terbatas, semakin kuat persaingan di antara mereka. Oleh karena itu, persaingan antar individu dari spesies yang sama (intraspesifik) akan lebih terasa dibandingkan antar individu dari spesies yang berbeda (interspesifik). Dalam beberapa tahun, antelop sabana berkembang biak secara intensif, mencapai kepadatan yang sangat besar. Kawanan hewan yang tak terhitung jumlahnya memakan dan menginjak-injak hampir seluruh rumput. Jika antelop gagal menemukan padang rumput baru, sebagian besar antelop akan mati kelaparan.
(Geser 32) Hubungan yang saling merugikan (– -) Persaingan antarspesies. Kompetisi apa pun, termasuk kompetisi antarspesies, tidak bermanfaat bagi organisme. Itulah mengapa ini menjadi salah satu penyebab terjadinya diferensiasi atau divergensi spesies. Selama evolusi jangka panjang, spesies “menjauh” dari persaingan satu sama lain. Relung ekologi sedang terbentuk.
(Geser 33) Koneksi yang saling merugikan (– -) Antagonisme– hubungan dimana keberadaan satu spesies meniadakan keberadaan spesies lain.
(Geser 34) Hubungan yang saling merugikan (– -) Agresi– secara aktif memperjelas hubungan antar spesies.
(Geser 35) Koneksi netral yang berbahaya (0 -) Amensalisme Hutan cemara. Semua tanaman yang menyukai cahaya, jika berada di bawah naungan pohon-pohon besar, mengalami kekurangan cahaya, sehingga menyebabkan kerusakan pada kondisinya. Bagi pohon itu sendiri, lingkungan seperti itu biasanya acuh tak acuh.
(Geser 36) Netralisme(0 0) Dalam ekosistem selalu terdapat spesies yang hidup dalam satu wilayah, tetapi tidak berkerabat langsung satu sama lain.
5. Bekerja dengan istilah: adaptasi bersama, mimikri, pewarnaan pelindung dan peringatan, autotomi, simbiosis, mutualisme, kompensasi…. dan sebagainya
literatur
- DI DALAM Ponomareva dan lain-lain Biologi. kelas 10. M. Ventana-Graf. 2008 (§ 19).
- DK Belyaev. Biologi umum. M.Pencerahan. 2004
- DI DALAM Ponomareva dan lain-lain Dasar-dasar biologi umum. kelas 9. M. Ventana-Graf. 2006 (§ 53).
- V.A.Vronsky. Ekologi. Buku referensi kamus. Phoenix. 1997
- N.M. Chernova. Dasar-dasar ekologi kelas 10-11. Bustard. 2001
- I.A.Zhigarev. Ekologi. Alat bantu visual elektronik untuk seri “Dunia Biologi”. M.2008
Penemuan besar pikiran manusia tidak pernah berhenti memukau, imajinasi tidak ada batasnya. Namun apa yang telah diciptakan alam selama berabad-abad melampaui ide dan rencana paling kreatif. Alam telah menciptakan lebih dari satu setengah juta spesies individu hidup, yang masing-masing bersifat individual dan unik dalam bentuk, fisiologi, dan kemampuan beradaptasi terhadap kehidupan. Contoh adaptasi organisme terhadap kondisi kehidupan yang terus berubah di planet ini adalah contoh kebijaksanaan pencipta dan sumber masalah yang terus-menerus harus dipecahkan oleh para ahli biologi.
Adaptasi berarti kemampuan menyesuaikan diri atau pembiasaan. Ini adalah proses degenerasi bertahap fungsi fisiologis, morfologis atau psikologis suatu makhluk dalam lingkungan yang berubah. Baik individu maupun seluruh populasi dapat mengalami perubahan.
Contoh mencolok dari adaptasi langsung dan tidak langsung adalah kelangsungan hidup flora dan fauna di zona peningkatan radiasi di sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl. Adaptasi langsung merupakan ciri individu yang berhasil bertahan hidup, terbiasa dan mulai bereproduksi; ada pula yang tidak bertahan dalam ujian dan mati (adaptasi tidak langsung).
Karena kondisi keberadaan di bumi terus berubah, maka proses evolusi dan adaptasi di alam yang hidup juga merupakan proses yang berkesinambungan.
Contoh adaptasi terkini adalah perubahan habitat koloni burung beo hijau aratinga Meksiko. Baru-baru ini, mereka mengubah habitat biasanya dan menetap di mulut gunung berapi Masaya, di lingkungan yang selalu jenuh dengan gas belerang yang sangat pekat. Para ilmuwan belum memberikan penjelasan atas fenomena tersebut.
Jenis adaptasi
Perubahan seluruh wujud keberadaan suatu organisme merupakan adaptasi fungsional. Contoh adaptasi, ketika perubahan kondisi menyebabkan organisme hidup saling beradaptasi satu sama lain, adalah adaptasi korelatif atau adaptasi bersama.
Adaptasi bisa bersifat pasif, ketika fungsi atau struktur subjek terjadi tanpa partisipasinya, atau aktif, ketika ia secara sadar mengubah kebiasaannya agar sesuai dengan lingkungan (contoh adaptasi masyarakat terhadap kondisi alam atau masyarakat). Ada kasus ketika subjek menyesuaikan lingkungan dengan kebutuhannya - ini adalah adaptasi objektif.
Ahli biologi membagi jenis adaptasi menurut tiga kriteria:
- Secara morfologi.
- Fisiologis.
- Perilaku atau psikologis.
Contoh adaptasi hewan atau tumbuhan dalam bentuk murni jarang terjadi, sebagian besar kasus adaptasi terhadap kondisi baru terjadi pada spesies campuran.
Adaptasi morfologi: contoh
Perubahan morfologi adalah perubahan bentuk tubuh, organ individu, atau keseluruhan struktur suatu organisme hidup yang terjadi dalam proses evolusi.
Di bawah ini adalah adaptasi morfologi, contoh dari dunia hewan dan tumbuhan yang kami anggap sebagai hal yang biasa:
- Degenerasi daun menjadi duri pada kaktus dan tanaman lain di daerah kering.
- Cangkang kura-kura.
- Bentuk tubuh ramping penghuni waduk.
Adaptasi fisiologis: contoh
Adaptasi fisiologis adalah perubahan sejumlah proses kimia yang terjadi di dalam tubuh.
- Pelepasan bau yang kuat oleh bunga untuk menarik serangga berkontribusi terhadap debu.
- Keadaan mati suri yang dapat dimasuki organisme sederhana memungkinkan mereka mempertahankan aktivitas vital setelah bertahun-tahun. Bakteri tertua yang mampu berkembang biak berusia 250 tahun.
- Akumulasi lemak subkutan, yang diubah menjadi air, pada unta.
Adaptasi perilaku (psikologis).
Contoh adaptasi manusia lebih banyak berkaitan dengan faktor psikologis. Ciri-ciri perilaku yang umum terjadi pada flora dan fauna. Jadi, dalam proses evolusi, perubahan kondisi suhu menyebabkan beberapa hewan berhibernasi, burung terbang ke selatan untuk kembali di musim semi, pepohonan menggugurkan daunnya dan memperlambat pergerakan getah. Naluri untuk memilih pasangan yang paling cocok untuk berkembang biak mendorong perilaku hewan selama musim kawin. Beberapa katak dan kura-kura utara membeku sepenuhnya selama musim dingin dan mencair serta hidup kembali saat cuaca semakin hangat.
Faktor-faktor yang mendorong perlunya perubahan
Setiap proses adaptasi merupakan respon terhadap faktor lingkungan yang menyebabkan perubahan lingkungan. Faktor-faktor tersebut dibagi menjadi biotik, abiotik dan antropogenik.
Faktor biotik adalah pengaruh organisme hidup satu sama lain ketika, misalnya, satu spesies menghilang, yang menjadi makanan bagi spesies lain.
Faktor abiotik adalah perubahan alam mati di sekitarnya, ketika iklim, komposisi tanah, persediaan air, dan siklus aktivitas matahari berubah. Adaptasi fisiologis, contoh pengaruh faktor abiotik - ikan khatulistiwa yang dapat bernapas baik di air maupun di darat. Mereka telah beradaptasi dengan baik pada kondisi di mana kekeringan sungai merupakan kejadian biasa.
Faktor antropogenik merupakan pengaruh aktivitas manusia yang mengubah lingkungan.
Adaptasi terhadap lingkungan
- Penerangan. Pada tumbuhan, ini adalah kelompok terpisah yang berbeda dalam kebutuhannya akan sinar matahari. Heliophyta yang menyukai cahaya hidup dengan baik di ruang terbuka. Berbeda dengan mereka adalah sciophyta: tumbuhan semak hutan yang tumbuh subur di tempat teduh. Di antara hewan tersebut juga terdapat individu yang dirancang untuk gaya hidup aktif di malam hari atau di bawah tanah.
- Suhu udara. Rata-rata, untuk semua makhluk hidup, termasuk manusia, suhu lingkungan optimal dianggap antara 0 hingga 50 o C. Namun, kehidupan ada di hampir semua wilayah iklim bumi.
Contoh kontras adaptasi terhadap suhu abnormal dijelaskan di bawah.
Ikan Arktik tidak membeku karena produksi protein antibeku unik di dalam darah, yang mencegah pembekuan darah.
Mikroorganisme paling sederhana telah ditemukan di ventilasi hidrotermal, dimana suhu air melebihi derajat didih.
Tumbuhan hidrofit, yaitu tumbuhan yang hidup di dalam atau di dekat air, mati meskipun sedikit kehilangan kelembapan. Sebaliknya, Xerofit beradaptasi untuk hidup di daerah kering dan mati dalam kelembapan tinggi. Di antara hewan, alam juga berupaya beradaptasi dengan lingkungan akuatik dan non-akuatik.
Adaptasi manusia
Kemampuan manusia untuk beradaptasi sungguh luar biasa. Rahasia pemikiran manusia masih jauh dari terungkap sepenuhnya, dan rahasia kemampuan adaptif manusia akan tetap menjadi topik misterius bagi para ilmuwan untuk waktu yang lama. Keunggulan Homo sapiens dibandingkan makhluk hidup lainnya terletak pada kemampuannya secara sadar mengubah perilakunya agar sesuai dengan tuntutan lingkungan atau sebaliknya dunia sekitar agar sesuai dengan kebutuhannya.
Fleksibilitas perilaku manusia diwujudkan setiap hari. Jika Anda memberi tugas: “berikan contoh adaptasi masyarakat,” mayoritas mulai mengingat kasus-kasus kelangsungan hidup yang luar biasa dalam kasus-kasus yang jarang terjadi ini, dan dalam keadaan baru hal ini biasa terjadi pada seseorang setiap hari. Kita mencoba lingkungan baru pada saat lahir, di taman kanak-kanak, sekolah, dalam tim, atau ketika pindah ke negara lain. Keadaan penerimaan sensasi baru oleh tubuh inilah yang disebut stres. Stres adalah faktor psikologis, namun banyak fungsi fisiologis yang berubah di bawah pengaruhnya. Dalam kasus ketika seseorang menerima lingkungan baru sebagai hal yang positif bagi dirinya, keadaan baru tersebut menjadi kebiasaan, jika tidak, stres mengancam akan berlarut-larut dan menyebabkan sejumlah penyakit serius.
Mekanisme penanggulangan manusia
Ada tiga jenis adaptasi manusia:
- Fisiologis. Contoh paling sederhana adalah aklimatisasi dan adaptasi terhadap perubahan zona waktu atau pola kerja sehari-hari. Dalam proses evolusi, berbagai jenis manusia terbentuk, bergantung pada wilayah tempat tinggalnya. Tipe Arktik, alpine, kontinental, gurun, khatulistiwa berbeda secara signifikan dalam indikator fisiologis.
- Adaptasi psikologis. Ini adalah kemampuan seseorang untuk menemukan momen pemahaman dengan orang-orang dari psikotipe berbeda, di negara dengan tingkat mentalitas berbeda. Homo sapiens cenderung mengubah stereotip yang ada di bawah pengaruh informasi baru, peristiwa-peristiwa khusus, dan stres.
- Adaptasi sosial. Suatu jenis kecanduan yang unik pada manusia.
Semua tipe adaptif berkaitan erat satu sama lain, sebagai aturan, setiap perubahan dalam keberadaan kebiasaan menyebabkan seseorang perlunya adaptasi sosial dan psikologis. Di bawah pengaruhnya, mekanisme perubahan fisiologis ikut berperan, yang juga beradaptasi dengan kondisi baru.
Mobilisasi semua reaksi tubuh ini disebut sindrom adaptasi. Reaksi baru tubuh muncul sebagai respons terhadap perubahan lingkungan yang tiba-tiba. Pada tahap pertama - kecemasan - terjadi perubahan fungsi fisiologis, perubahan fungsi metabolisme dan sistem. Selanjutnya, fungsi pelindung dan organ (termasuk otak) diaktifkan dan mulai mengaktifkan fungsi pelindung dan kemampuan tersembunyinya. Tahap ketiga adaptasi bergantung pada karakteristik individu: seseorang memasuki kehidupan baru dan kembali normal (dalam kedokteran, pemulihan terjadi selama periode ini), atau tubuh tidak menerima stres, dan konsekuensinya berbentuk negatif.
Fenomena tubuh manusia
Manusia memiliki cadangan keamanan yang sangat besar yang melekat pada alam, yang hanya digunakan dalam kehidupan sehari-hari dalam jumlah kecil. Ini memanifestasikan dirinya dalam situasi ekstrem dan dianggap sebagai keajaiban. Faktanya, keajaiban ada di dalam diri kita. Contoh adaptasi: kemampuan manusia untuk beradaptasi dengan kehidupan normal setelah sebagian besar organ dalamnya diangkat.
Imunitas bawaan alami sepanjang hidup dapat diperkuat oleh beberapa faktor atau sebaliknya melemah karena gaya hidup yang salah. Sayangnya, kecanduan kebiasaan buruk juga menjadi pembeda antara manusia dan organisme hidup lainnya.
Sejarah pengetahuan lingkungan sudah ada sejak berabad-abad yang lalu. Masyarakat primitif sudah perlu memiliki pengetahuan tertentu tentang tumbuhan dan hewan, cara hidup mereka, hubungan satu sama lain dan dengan lingkungan. Sebagai bagian dari perkembangan ilmu-ilmu alam secara umum, terjadi pula akumulasi ilmu-ilmu yang kini termasuk dalam bidang ilmu lingkungan. Ekologi muncul sebagai disiplin ilmu independen pada abad ke-19.
Istilah Ekologi (dari bahasa Yunani eco - house, logos - teaching) diperkenalkan ke dalam sains oleh ahli biologi Jerman Ernest Haeckel.
Pada tahun 1866, dalam karyanya “General Morphology of Organisms,” dia menulis bahwa ini adalah “... kumpulan pengetahuan yang berkaitan dengan ekonomi alam: studi tentang keseluruhan rangkaian hubungan antara hewan dan lingkungannya, baik organik dan anorganik, dan, yang terpenting, hubungan persahabatan atau permusuhan dengan hewan dan tumbuhan yang bersentuhan langsung atau tidak langsung.” Definisi ini mengklasifikasikan ekologi sebagai ilmu biologi. Pada awal abad ke-20. terbentuknya pendekatan sistematis dan berkembangnya doktrin biosfer yang merupakan bidang ilmu pengetahuan yang luas, mencakup banyak bidang keilmuan baik siklus alam maupun siklus kemanusiaan, termasuk ekologi umum, menyebabkan meluasnya pandangan ekosistem dalam ekologi. Objek kajian utama dalam ekologi adalah ekosistem.
Ekosistem adalah kumpulan organisme hidup yang berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungannya melalui pertukaran materi, energi, dan informasi sedemikian rupa sehingga sistem tunggal ini tetap stabil untuk waktu yang lama.
Dampak manusia terhadap lingkungan yang terus meningkat mengharuskan kita sekali lagi memperluas batas-batas pengetahuan lingkungan. Pada paruh kedua abad ke-20. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah membawa sejumlah masalah yang mendapat status global, oleh karena itu, dalam bidang ekologi, masalah analisis komparatif sistem alam dan buatan manusia serta pencarian cara untuk hidup berdampingan dan berkembang secara harmonis telah menjadi perhatian utama. jelas muncul.
Oleh karena itu, struktur ilmu lingkungan menjadi berbeda dan menjadi lebih kompleks. Sekarang dapat direpresentasikan sebagai empat cabang utama, yang dibagi lagi: Bioekologi, geoekologi, ekologi manusia, dan ekologi terapan.
Dengan demikian, kita dapat mendefinisikan ekologi sebagai ilmu tentang hukum-hukum umum fungsi ekosistem dari berbagai tatanan, seperangkat isu-isu ilmiah dan praktis tentang hubungan antara manusia dan alam.
2. Faktor lingkungan, klasifikasinya, jenis pengaruhnya terhadap organisme
Setiap organisme di alam mengalami pengaruh berbagai macam komponen lingkungan. Setiap sifat atau komponen lingkungan yang mempengaruhi organisme disebut faktor lingkungan.
Klasifikasi faktor lingkungan. Faktor lingkungan (faktor ekologi) bermacam-macam, mempunyai sifat dan tindakan tertentu yang berbeda-beda. Kelompok faktor lingkungan berikut ini dibedakan:
1. Abiotik (faktor alam mati):
a) iklim - kondisi pencahayaan, kondisi suhu, dll.;
b) edafik (lokal) - persediaan air, jenis tanah, medan;
c) orografis - arus udara (angin) dan air.
2. Faktor biotik adalah segala bentuk pengaruh makhluk hidup satu sama lain:
Tumbuhan Tumbuhan. Tumbuhan Hewan. Tanaman Jamur. Mikroorganisme Tumbuhan. Hewan Hewan. Jamur Hewan. Mikroorganisme Hewan. Jamur Jamur. Mikroorganisme Jamur. Mikroorganisme Mikroorganisme.
3. Faktor antropogenik adalah segala bentuk kegiatan masyarakat manusia yang mengakibatkan perubahan habitat spesies lain atau berdampak langsung terhadap kehidupannya. Dampak dari kelompok faktor lingkungan ini meningkat pesat dari tahun ke tahun.
Jenis dampak faktor lingkungan terhadap organisme. Faktor lingkungan mempunyai dampak yang berbeda-beda terhadap organisme hidup. Mereka mungkin:
Stimulus yang berkontribusi terhadap munculnya perubahan fisiologis dan biokimia adaptif (hibernasi, fotoperiodisme);
Pembatas yang mengubah distribusi geografis organisme karena ketidakmungkinan keberadaannya dalam kondisi tertentu;
Pengubah yang menyebabkan perubahan morfologi dan anatomi organisme;
Sinyal yang menunjukkan perubahan faktor lingkungan lainnya.
Pola umum aksi faktor lingkungan:
Karena keragaman faktor lingkungan yang ekstrim, berbagai jenis organisme, yang mengalami pengaruhnya, bereaksi secara berbeda terhadapnya, namun sejumlah pola (pola) umum dari tindakan faktor lingkungan dapat diidentifikasi. Mari kita lihat beberapa di antaranya.
1. Hukum optimal
2. Hukum individualitas ekologis spesies
3. Hukum faktor pembatas (limiting).
4. Hukum tindakan ambigu
3. Pola kerja faktor lingkungan terhadap organisme
1) Aturan optimal. Untuk suatu ekosistem, organisme, atau tahap tertentu di dalamnya
pengembangan ada kisaran nilai faktor yang paling menguntungkan. Di mana
faktor-faktor yang menguntungkan; kepadatan penduduk maksimum. 2) Toleransi.
Ciri-ciri ini bergantung pada lingkungan tempat organisme tersebut hidup. Jika dia
stabil dengan caranya sendiri
milikmu, ia memiliki peluang lebih besar bagi organisme untuk bertahan hidup.
3) Aturan interaksi faktor. Beberapa faktor mungkin meningkatkan atau
mengurangi pengaruh faktor lain.
4) Aturan faktor pembatas. Suatu faktor yang kekurangan atau
kelebihan berdampak negatif pada organisme dan membatasi kemungkinan manifestasinya. kekuatan
tindakan faktor lain. 5) Fotoperiodisme. Di bawah fotoperiodisme
memahami reaksi tubuh terhadap panjangnya hari. Reaksi terhadap perubahan cahaya.
6) Adaptasi terhadap ritme fenomena alam. Adaptasi keseharian dan
ritme musiman, fenomena pasang surut, ritme aktivitas matahari,
fase bulan dan fenomena lain yang berulang dengan frekuensi yang ketat.
ek. valensi (plastisitas) - kemampuan untuk berorganisasi. beradaptasi dengan Dep. faktor lingkungan lingkungan.
Pola kerja faktor lingkungan terhadap organisme hidup.
Faktor lingkungan dan klasifikasinya. Semua organisme berpotensi mampu bereproduksi dan menyebar tanpa batas: bahkan spesies yang menjalani gaya hidup terikat memiliki setidaknya satu fase perkembangan di mana mereka mampu melakukan penyebaran aktif atau pasif. Tetapi pada saat yang sama, komposisi spesies organisme yang hidup di zona iklim berbeda tidak bercampur: masing-masing organisme dicirikan oleh sekumpulan spesies hewan, tumbuhan, dan jamur tertentu. Hal ini dijelaskan oleh terbatasnya reproduksi dan penyebaran organisme yang berlebihan oleh hambatan geografis tertentu (laut, pegunungan, gurun, dll), faktor iklim (suhu, kelembaban, dll), serta hubungan antar spesies individu.
Tergantung pada sifat dan karakteristik tindakannya, faktor lingkungan dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik (antropik).
Faktor abiotik adalah komponen dan sifat alam mati yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisme individu dan kelompoknya (suhu, cahaya, kelembaban, komposisi gas di udara, tekanan, komposisi garam air, dll).
Kelompok faktor lingkungan tersendiri mencakup berbagai bentuk kegiatan ekonomi manusia yang mengubah keadaan habitat berbagai spesies makhluk hidup, termasuk manusia itu sendiri (faktor antropogenik). Selama periode yang relatif singkat keberadaan manusia sebagai spesies biologis, aktivitasnya telah mengubah penampilan planet kita secara radikal, dan dampaknya terhadap alam semakin meningkat setiap tahunnya. Intensitas aksi beberapa faktor lingkungan mungkin tetap relatif stabil selama periode sejarah perkembangan biosfer yang panjang (misalnya, radiasi matahari, gravitasi, komposisi garam air laut, komposisi gas di atmosfer, dll.). Kebanyakan dari mereka memiliki intensitas yang bervariasi (suhu, kelembaban, dll). Derajat variabilitas setiap faktor lingkungan bergantung pada karakteristik habitat organisme. Misalnya, suhu di permukaan tanah dapat sangat bervariasi tergantung pada musim atau hari, cuaca, dll., sedangkan di waduk dengan kedalaman lebih dari beberapa meter hampir tidak ada perbedaan suhu.
Perubahan faktor lingkungan dapat berupa:
Berkala, tergantung pada waktu, waktu dalam setahun, posisi Bulan relatif terhadap Bumi, dll.;
Non-periodik, misalnya letusan gunung berapi, gempa bumi, angin topan, dan lain-lain.;
Diarahkan pada periode waktu sejarah yang signifikan, misalnya perubahan iklim bumi yang terkait dengan redistribusi rasio luas daratan dan lautan.
Setiap organisme hidup senantiasa beradaptasi terhadap seluruh kompleks faktor lingkungan, yaitu terhadap habitat, mengatur proses kehidupan sesuai dengan perubahan faktor-faktor tersebut. Habitat adalah seperangkat kondisi di mana individu, populasi, atau kelompok organisme tertentu hidup.
Pola pengaruh faktor lingkungan terhadap organisme hidup. Terlepas dari kenyataan bahwa faktor lingkungan sangat beragam dan berbeda sifatnya, ada beberapa pola pengaruhnya terhadap organisme hidup, serta reaksi organisme terhadap tindakan faktor-faktor ini. Adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan disebut adaptasi. Mereka diproduksi di semua tingkat organisasi makhluk hidup: dari molekuler hingga biogeosenotik. Adaptasi tidak konstan karena berubah sepanjang sejarah perkembangan spesies individu bergantung pada perubahan intensitas faktor lingkungan. Setiap jenis organisme beradaptasi dengan kondisi kehidupan tertentu dengan cara yang khusus: tidak ada dua spesies dekat yang serupa dalam adaptasinya (aturan individualitas ekologis). Dengan demikian, tikus tanah (seri Pemakan serangga) dan tikus tanah (seri Hewan Pengerat) beradaptasi untuk hidup di dalam tanah. Tapi tikus tanah menggali lorong dengan bantuan kaki depannya, dan tikus tanah menggali dengan gigi serinya, membuang tanah dengan kepalanya.
Adaptasi organisme yang baik terhadap suatu faktor tertentu tidak berarti adaptasi yang sama terhadap faktor lain (aturan adaptasi yang relatif independen). Misalnya, lumut kerak, yang dapat menetap di substrat yang miskin bahan organik (seperti batu) dan tahan terhadap musim kemarau, sangat sensitif terhadap polusi udara.
Ada juga hukum optimal: setiap faktor mempunyai pengaruh positif terhadap tubuh hanya dalam batas-batas tertentu. Intensitas pengaruh suatu faktor lingkungan yang menguntungkan bagi organisme suatu jenis tertentu disebut zona optimum. Semakin besar intensitas kerja suatu faktor lingkungan tertentu yang menyimpang dari optimalnya dalam satu arah atau lainnya, maka semakin besar pula efek penghambatannya terhadap organisme (zona pessimum). Intensitas pengaruh suatu faktor lingkungan yang menyebabkan keberadaan organisme menjadi tidak mungkin disebut batas atas dan batas bawah daya tahan (titik kritis maksimum dan minimum). Jarak antara batas daya tahan menentukan valensi ekologi suatu spesies tertentu relatif terhadap faktor tertentu. Oleh karena itu, valensi lingkungan adalah kisaran intensitas dampak suatu faktor lingkungan yang memungkinkan keberadaan suatu spesies tertentu.
Valensi ekologis yang luas dari individu suatu spesies tertentu relatif terhadap faktor lingkungan tertentu dilambangkan dengan awalan “eur-”. Oleh karena itu, rubah kutub diklasifikasikan sebagai hewan eurythermic, karena mereka dapat menahan fluktuasi suhu yang signifikan (dalam 80°C). Beberapa invertebrata (spons, ular, echinodermata) termasuk dalam organisme eurybatherous, dan oleh karena itu menetap dari zona pantai hingga kedalaman yang sangat dalam, tahan terhadap fluktuasi tekanan yang signifikan. Spesies yang dapat hidup dalam berbagai fluktuasi berbagai faktor lingkungan disebut eurybiontnym.Valensi ekologis yang sempit, yaitu ketidakmampuan untuk menahan perubahan signifikan pada faktor lingkungan tertentu, dilambangkan dengan awalan “stenothermic” (misalnya, stenotermik , stenobiontny, dll).
Optimal dan batas daya tahan tubuh relatif terhadap faktor tertentu bergantung pada intensitas tindakan faktor lain. Misalnya, dalam cuaca kering dan tidak berangin, lebih mudah menahan suhu rendah. Jadi, batas optimal dan daya tahan organisme dalam kaitannya dengan faktor lingkungan apa pun dapat bergeser ke arah tertentu tergantung pada kekuatan dan kombinasi faktor lain yang bertindak (fenomena interaksi faktor lingkungan).
Tetapi kompensasi timbal balik dari faktor-faktor lingkungan yang vital memiliki batas-batas tertentu dan tidak ada yang dapat digantikan oleh faktor lain: jika intensitas tindakan setidaknya satu faktor melampaui batas daya tahan, keberadaan suatu spesies menjadi tidak mungkin, meskipun intensitasnya optimal. tindakan orang lain. Dengan demikian, kurangnya kelembapan menghambat proses fotosintesis bahkan dengan pencahayaan optimal dan konsentrasi CO2 di atmosfer.
Faktor yang intensitas kerjanya melebihi batas daya tahan disebut faktor pembatas. Faktor pembatas menentukan wilayah sebaran suatu spesies (area). Misalnya, penyebaran banyak spesies hewan di wilayah utara terhambat karena kurangnya panas dan cahaya, dan di wilayah selatan juga terhambat oleh kurangnya kelembapan.
Dengan demikian, keberadaan dan kemakmuran suatu spesies tertentu di suatu habitat ditentukan oleh interaksinya dengan berbagai faktor lingkungan. Intensitas tindakan yang tidak mencukupi atau berlebihan membuat tidak mungkin bagi kemakmuran dan keberadaan spesies individu.
Faktor lingkungan adalah setiap komponen lingkungan yang mempengaruhi makhluk hidup dan kelompoknya; terbagi menjadi abiotik (komponen alam mati), biotik (berbagai bentuk interaksi antar organisme) dan antropogenik (berbagai bentuk kegiatan ekonomi manusia).
Adaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan disebut adaptasi.
Setiap faktor lingkungan hanya memiliki batas pengaruh positif tertentu terhadap organisme (hukum optimal). Batas intensitas kerja suatu faktor yang membuat keberadaan organisme menjadi tidak mungkin disebut batas atas dan batas bawah daya tahan.
Optimum dan batas daya tahan organisme dalam kaitannya dengan faktor lingkungan apa pun dapat bervariasi ke arah tertentu tergantung pada intensitas dan kombinasi faktor lingkungan lainnya (fenomena interaksi faktor lingkungan). Namun kompensasi timbal baliknya terbatas: tidak ada satu faktor penting pun yang dapat digantikan oleh faktor lain. Faktor lingkungan yang melampaui batas daya tahan disebut faktor pembatas, yang menentukan kisaran suatu spesies tertentu.
plastisitas ekologi organisme
Plastisitas ekologi suatu organisme (valensi ekologi) adalah derajat kemampuan beradaptasi suatu spesies terhadap perubahan faktor lingkungan. Hal ini dinyatakan dengan kisaran nilai faktor lingkungan di mana suatu spesies tertentu mempertahankan aktivitas kehidupan normalnya. Semakin luas jangkauannya, semakin besar pula plastisitas lingkungannya.
Spesies yang dapat hidup dengan penyimpangan kecil dari faktor optimum disebut sangat terspesialisasi, dan spesies yang dapat menahan perubahan faktor yang signifikan disebut beradaptasi secara luas.
Plastisitas lingkungan dapat dipertimbangkan baik dalam kaitannya dengan satu faktor maupun dalam kaitannya dengan faktor lingkungan yang kompleks. Kemampuan spesies untuk mentolerir perubahan signifikan pada faktor-faktor tertentu ditunjukkan dengan istilah yang sesuai dengan awalan “setiap”:
Eurythermic (plastik terhadap suhu)
Eurygolinaceae (salinitas air)
Euryphotic (plastik ke cahaya)
Eurygygric (plastik terhadap kelembapan)
Euroik (plastik ke habitat)
Euryphagous (plastik pada makanan).
Spesies yang beradaptasi dengan sedikit perubahan pada faktor ini disebut dengan istilah dengan awalan “steno”. Awalan ini digunakan untuk menyatakan tingkat toleransi relatif (misalnya, pada spesies stenotermik, suhu ekologi optimum dan pessimum berdekatan).
Spesies yang memiliki plastisitas ekologis yang luas dalam kaitannya dengan faktor lingkungan yang kompleks adalah eurybion; spesies dengan kemampuan beradaptasi individu yang rendah adalah stenobion. Eurybiontisme dan isthenobiontisme mencirikan berbagai jenis adaptasi organisme untuk bertahan hidup. Jika eurybiont berkembang dalam waktu lama dalam kondisi yang baik, maka mereka dapat kehilangan plastisitas ekologis dan mengembangkan ciri-ciri stenobiont. Spesies yang ada dengan fluktuasi faktor yang signifikan memperoleh peningkatan plastisitas ekologis dan menjadi eurybion.
Misalnya, terdapat lebih banyak stenobion di lingkungan perairan, karena sifatnya yang relatif stabil dan amplitudo fluktuasi faktor individu kecil. Dalam lingkungan udara-darat yang lebih dinamis, eurybion mendominasi. Hewan berdarah panas mempunyai valensi ekologis yang lebih luas dibandingkan hewan berdarah dingin. Organisme muda dan tua cenderung memerlukan kondisi lingkungan yang lebih seragam.
Eurybiont tersebar luas, dan stenobiontisme mempersempit jangkauannya; namun, dalam beberapa kasus, karena spesialisasinya yang tinggi, stenobion memiliki wilayah yang luas. Misalnya, burung osprey pemakan ikan adalah stenofag yang khas, namun jika dikaitkan dengan faktor lingkungan lainnya, ia termasuk eurybiont. Untuk mencari makanan yang diperlukan, burung ini mampu terbang dalam jarak yang jauh, sehingga menempati wilayah yang cukup luas.
Plastisitas adalah kemampuan suatu organisme untuk bertahan dalam kisaran nilai faktor lingkungan tertentu. Plastisitas ditentukan oleh laju reaksi.
Menurut tingkat plastisitas dalam kaitannya dengan faktor individu, semua jenis dibagi menjadi tiga kelompok:
Stenotop adalah spesies yang dapat hidup dalam rentang nilai faktor lingkungan yang sempit. Misalnya, sebagian besar tumbuhan di hutan khatulistiwa yang lembab.
Eurytopes adalah spesies yang sangat fleksibel dan mampu mengkolonisasi berbagai habitat, misalnya semua spesies kosmopolitan.
Mesotop menempati posisi perantara antara stenotop dan eurytop.
Harus diingat bahwa suatu spesies dapat, misalnya, menjadi stenotopik menurut satu faktor dan eurytopic menurut faktor lain, dan sebaliknya. Misalnya, seseorang adalah eurytope dalam kaitannya dengan suhu udara, tetapi stenotop dalam hal kandungan oksigen di dalamnya.
Faktor lingkungan adalah kompleks kondisi lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup. Membedakan faktor benda mati— abiotik (iklim, edafik, orografis, hidrografi, kimia, pirogenik), faktor satwa liar— faktor biotik (fitogenik dan zoogenik) dan antropogenik (dampak aktivitas manusia). Faktor pembatas meliputi segala faktor yang membatasi pertumbuhan dan perkembangan organisme. Adaptasi suatu organisme terhadap lingkungannya disebut adaptasi. Penampilan luar suatu organisme, yang mencerminkan kemampuan adaptasinya terhadap kondisi lingkungan, disebut bentuk kehidupan.
Konsep faktor lingkungan lingkungan, klasifikasinya
Komponen individu lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup, yang diresponnya dengan reaksi adaptif (adaptasi), disebut faktor lingkungan, atau faktor lingkungan. Dengan kata lain, kompleksnya kondisi lingkungan yang mempengaruhi kehidupan organisme disebut faktor lingkungan lingkungan.
Semua faktor lingkungan dibagi menjadi beberapa kelompok:
1. mencakup komponen dan gejala alam mati yang secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi makhluk hidup. Di antara banyak faktor abiotik, peran utama dimainkan oleh:
- iklim(radiasi matahari, kondisi cahaya dan cahaya, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, tekanan atmosfer, dll.);
- mendidik(struktur mekanik dan komposisi kimia tanah, kapasitas kelembaban, air, udara dan kondisi termal tanah, keasaman, kelembaban, komposisi gas, ketinggian air tanah, dll.);
- orografis(relief, paparan lereng, kecuraman lereng, perbedaan ketinggian, ketinggian di atas permukaan laut);
- hidrografi(transparansi air, fluiditas, aliran, suhu, keasaman, komposisi gas, kandungan mineral dan zat organik, dll);
- bahan kimia(komposisi gas di atmosfer, komposisi garam air);
- pirogenik(paparan api).
2. - totalitas hubungan antar organisme hidup, serta pengaruh timbal baliknya terhadap habitat. Pengaruh faktor biotik tidak hanya bersifat langsung, tetapi juga tidak langsung, dinyatakan dalam penyesuaian faktor abiotik (misalnya perubahan komposisi tanah, iklim mikro di bawah kanopi hutan, dll). Faktor biotik meliputi:
- fitogenik(pengaruh tumbuhan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan);
- zoogenik(pengaruh hewan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan).
3. mencerminkan kuatnya pengaruh manusia (langsung) atau kegiatan manusia (tidak langsung) terhadap lingkungan hidup dan makhluk hidup. Faktor tersebut mencakup segala bentuk aktivitas manusia dan masyarakat manusia yang mengakibatkan perubahan alam sebagai habitat spesies lain dan berdampak langsung pada kehidupannya. Setiap organisme hidup dipengaruhi oleh alam mati, organisme spesies lain, termasuk manusia, dan pada gilirannya berdampak pada masing-masing komponen tersebut.
Pengaruh faktor antropogenik di alam dapat bersifat sadar, tidak disengaja, atau tidak disadari. Manusia, membajak tanah perawan dan tanah kosong, menciptakan lahan pertanian, membiakkan tanaman yang sangat produktif dan tahan penyakit, menyebarkan beberapa spesies dan memusnahkan spesies lainnya. Pengaruh-pengaruh ini (sadar) seringkali bersifat negatif, misalnya pemukiman kembali banyak hewan, tumbuhan, mikroorganisme secara sembarangan, pemusnahan sejumlah spesies oleh predator, pencemaran lingkungan, dll.
Faktor lingkungan biotik diwujudkan melalui hubungan organisme yang tergabung dalam komunitas yang sama. Di alam, banyak spesies yang saling berkaitan erat, dan hubungan mereka satu sama lain sebagai komponen lingkungan bisa menjadi sangat kompleks. Adapun hubungan antara masyarakat dengan lingkungan anorganik disekitarnya selalu bersifat dua arah, bersifat timbal balik. Dengan demikian, sifat hutan bergantung pada jenis tanah yang bersangkutan, namun tanah itu sendiri sebagian besar terbentuk di bawah pengaruh hutan. Demikian pula suhu, kelembaban dan cahaya di hutan ditentukan oleh vegetasi, namun kondisi iklim yang ada pada gilirannya mempengaruhi komunitas organisme yang hidup di hutan.
Dampak faktor lingkungan terhadap tubuh
Dampak lingkungan dirasakan oleh organisme melalui faktor lingkungan yang disebut lingkungan. Perlu diperhatikan bahwa faktor lingkungan adalah hanya elemen lingkungan yang berubah, menyebabkan organisme, ketika berubah lagi, reaksi ekologis dan fisiologis adaptif yang secara turun temurun ditetapkan dalam proses evolusi. Mereka dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik (Gbr. 1).
Mereka menyebutkan keseluruhan rangkaian faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan distribusi hewan dan tumbuhan. Diantaranya ada : fisika, kimia dan edafik.
Faktor fisik - mereka yang sumbernya adalah keadaan atau fenomena fisik (mekanik, gelombang, dll). Misalnya suhu.
Faktor kimia- yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Misalnya salinitas air, kandungan oksigen, dll.
Faktor edafik (atau tanah). adalah sekumpulan sifat kimia, fisik, dan mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi organisme di habitatnya dan sistem perakaran tumbuhan. Misalnya pengaruh unsur hara, kelembaban, struktur tanah, kandungan humus, dll. pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Beras. 1. Skema dampak habitat (lingkungan) terhadap tubuh
— faktor aktivitas manusia yang mempengaruhi lingkungan alam (hidrosfer, erosi tanah, perusakan hutan, dll).
Membatasi (membatasi) faktor lingkungan Inilah faktor-faktor yang membatasi perkembangan organisme karena kekurangan atau kelebihan unsur hara dibandingkan dengan kebutuhan (kandungan optimal).
Jadi, ketika menanam tanaman pada suhu yang berbeda, titik terjadinya pertumbuhan maksimum adalah optimal. Seluruh kisaran suhu dari minimum hingga maksimum yang masih memungkinkan terjadinya pertumbuhan disebut rentang stabilitas (daya tahan), atau toleransi. Poin-poin yang membatasinya, yaitu. suhu maksimum dan minimum yang sesuai untuk kehidupan adalah batas stabilitas. Antara zona optimal dan batas stabilitas, saat mendekati batas stabilitas, pabrik mengalami peningkatan stres, yaitu. yang sedang kita bicarakan tentang zona stres, atau zona penindasan, dalam kisaran stabilitas (Gbr. 2). Saat Anda bergerak lebih jauh ke bawah dan ke atas dari skala optimal, stres tidak hanya meningkat, tetapi ketika batas daya tahan tubuh tercapai, kematiannya pun terjadi.
Beras. 2. Ketergantungan tindakan suatu faktor lingkungan terhadap intensitasnya
Jadi, untuk setiap spesies tumbuhan atau hewan terdapat zona optimal, stres, dan batas stabilitas (atau daya tahan) dalam kaitannya dengan setiap faktor lingkungan. Ketika faktor tersebut mendekati batas daya tahan, organisme biasanya hanya dapat bertahan dalam waktu singkat. Dalam kisaran kondisi yang lebih sempit, keberadaan dan pertumbuhan individu dalam jangka panjang dimungkinkan. Dalam kisaran yang lebih sempit lagi, reproduksi terjadi, dan spesies dapat hidup tanpa batas waktu. Biasanya, di tengah kisaran resistensi terdapat kondisi yang paling menguntungkan bagi kehidupan, pertumbuhan, dan reproduksi. Kondisi ini disebut optimal, di mana individu dari spesies tertentu berada dalam kondisi paling fit, yaitu. meninggalkan keturunan terbanyak. Dalam prakteknya, sulit untuk mengidentifikasi kondisi seperti itu, sehingga kondisi optimal biasanya ditentukan oleh tanda-tanda vital individu (laju pertumbuhan, tingkat kelangsungan hidup, dll).
Adaptasi terdiri dari adaptasi tubuh terhadap kondisi lingkungan.
Kemampuan beradaptasi merupakan salah satu sifat utama kehidupan secara umum, menjamin kemungkinan keberadaannya, kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan berkembang biak. Adaptasi memanifestasikan dirinya pada tingkat yang berbeda - mulai dari biokimia sel dan perilaku organisme individu hingga struktur dan fungsi komunitas dan sistem ekologi. Semua adaptasi organisme untuk hidup dalam berbagai kondisi telah berkembang secara historis. Akibatnya, terbentuklah pengelompokan tumbuhan dan hewan yang spesifik untuk setiap zona geografis.
Adaptasi mungkin secara morfologi, ketika struktur suatu organisme berubah sampai spesies baru terbentuk, dan fisiologis, ketika terjadi perubahan pada fungsi tubuh. Berkaitan erat dengan adaptasi morfologi adalah pewarnaan adaptif hewan, kemampuan untuk mengubahnya tergantung pada cahaya (flounder, bunglon, dll).
Contoh adaptasi fisiologis yang dikenal luas adalah hibernasi hewan musim dingin, migrasi musiman burung.
Sangat penting bagi organisme adalah adaptasi perilaku. Misalnya, perilaku naluriah menentukan tindakan serangga dan vertebrata tingkat rendah: ikan, amfibi, reptil, burung, dll. Perilaku ini diprogram dan diturunkan secara genetik (perilaku bawaan). Ini termasuk: cara membangun sarang pada burung, kawin, membesarkan keturunan, dll.
Ada juga perintah yang diperoleh, yang diterima oleh seseorang sepanjang hidupnya. Pendidikan(atau sedang belajar) - cara utama untuk mentransmisikan perilaku yang diperoleh dari satu generasi ke generasi lainnya.
Kemampuan individu dalam mengelola kemampuan kognitifnya untuk bertahan terhadap perubahan yang tidak terduga di lingkungannya adalah intelijen. Peran pembelajaran dan kecerdasan dalam perilaku meningkat seiring dengan perbaikan sistem saraf—peningkatan korteks serebral. Bagi manusia, inilah mekanisme penentu evolusi. Kemampuan suatu spesies untuk beradaptasi terhadap sejumlah faktor lingkungan tertentu dilambangkan dengan konsep tersebut mistik ekologi spesies tersebut.
Efek gabungan dari faktor lingkungan pada tubuh
Faktor lingkungan biasanya bertindak tidak satu per satu, tetapi dalam cara yang kompleks. Pengaruh satu faktor bergantung pada kekuatan pengaruh faktor lain. Kombinasi berbagai faktor mempunyai dampak nyata terhadap kondisi kehidupan optimal suatu organisme (lihat Gambar 2). Tindakan suatu faktor tidak menggantikan tindakan faktor lainnya. Namun, dengan pengaruh lingkungan yang kompleks, seringkali kita dapat mengamati “efek substitusi”, yang memanifestasikan dirinya dalam kesamaan hasil pengaruh berbagai faktor. Jadi, cahaya tidak dapat digantikan oleh panas berlebih atau karbon dioksida yang melimpah, tetapi dengan mempengaruhi perubahan suhu, fotosintesis tanaman dapat dihentikan, misalnya.
Dalam pengaruh lingkungan yang kompleks, pengaruh berbagai faktor terhadap organisme tidak merata. Mereka dapat dibagi menjadi utama, menyertai dan sekunder. Faktor utamanya berbeda untuk organisme yang berbeda, meskipun mereka hidup di tempat yang sama. Peran faktor utama pada berbagai tahap kehidupan suatu organisme dapat dimainkan oleh satu atau beberapa elemen lingkungan. Misalnya, dalam kehidupan banyak tanaman budidaya, seperti serealia, faktor utama selama masa perkecambahan adalah suhu, selama masa tajuk dan pembungaan - kelembaban tanah, dan selama masa pemasakan - jumlah unsur hara dan kelembapan udara. Peran faktor utama dapat berubah pada waktu yang berbeda sepanjang tahun.
Faktor utamanya mungkin berbeda untuk spesies yang sama yang hidup dalam kondisi fisik dan geografis yang berbeda.
Konsep faktor utama tidak sama dengan konsep faktor utama. Suatu faktor yang kadarnya secara kualitatif atau kuantitatif (kekurangan atau kelebihan) ternyata mendekati batas daya tahan suatu organisme tertentu, disebut membatasi. Pengaruh faktor pembatas juga akan terlihat ketika faktor lingkungan lain menguntungkan atau bahkan optimal. Baik faktor lingkungan utama maupun sekunder dapat berperan sebagai faktor pembatas.
Konsep faktor pembatas diperkenalkan pada tahun 1840 oleh ahli kimia 10. Liebig. Mempelajari pengaruh kandungan berbagai unsur kimia dalam tanah terhadap pertumbuhan tanaman, ia merumuskan prinsip: “Zat yang terdapat dalam jumlah minimum mengontrol hasil dan menentukan ukuran serta stabilitas bahan tersebut dari waktu ke waktu.” Prinsip ini dikenal dengan hukum minimum Liebig.
Faktor pembatasnya tidak hanya berupa kekurangan, seperti dikemukakan Liebig, namun juga kelebihan faktor-faktor seperti panas, cahaya, dan air. Seperti disebutkan sebelumnya, organisme dicirikan oleh nilai minimum dan maksimum ekologis. Kisaran antara kedua nilai ini biasa disebut batas kestabilan atau toleransi.
Secara umum, kompleksitas pengaruh faktor lingkungan terhadap tubuh tercermin dalam hukum toleransi V. Shelford: tidak adanya atau ketidakmungkinan kemakmuran ditentukan oleh kekurangan atau, sebaliknya, kelebihan salah satu dari sejumlah faktor, yaitu tingkat yang mungkin mendekati batas yang dapat ditoleransi oleh organisme tertentu (1913). Kedua batas ini disebut batas toleransi.
Sejumlah penelitian telah dilakukan mengenai “ekologi toleransi”, berkat batas-batas keberadaan banyak tumbuhan dan hewan yang diketahui. Contohnya adalah pengaruh polutan udara terhadap tubuh manusia (Gbr. 3).
Beras. 3. Pengaruh pencemaran udara terhadap tubuh manusia. Maks - aktivitas vital maksimum; Tambahan - aktivitas vital yang diizinkan; Opt adalah konsentrasi zat berbahaya yang optimal (tidak mempengaruhi aktivitas vital); MPC adalah konsentrasi maksimum yang diperbolehkan suatu zat yang tidak mengubah aktivitas vital secara signifikan; Bertahun-tahun adalah konsentrasi yang mematikan
Konsentrasi faktor yang mempengaruhi (zat berbahaya) pada Gambar. 5.2 ditandai dengan simbol C. Pada nilai konsentrasi C = C tahun, seseorang akan meninggal, tetapi perubahan ireversibel pada tubuhnya akan terjadi pada nilai C = C MPC yang jauh lebih rendah. Akibatnya rentang toleransi dibatasi justru oleh nilai C MPC = C batas. Oleh karena itu, Cmax harus ditentukan secara eksperimental untuk setiap polutan atau senyawa kimia berbahaya dan Cmaxnya tidak boleh terlampaui di habitat (lingkungan hidup) tertentu.
Dalam menjaga lingkungan, hal ini penting batas atas daya tahan tubuh terhadap zat berbahaya.
Dengan demikian, konsentrasi sebenarnya dari polutan C aktual tidak boleh melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan (C fakta ≤ C nilai maksimum yang diizinkan = C lim).
Nilai dari konsep faktor pembatas (Clim) adalah memberikan titik awal bagi ahli ekologi ketika mempelajari situasi kompleks. Jika suatu organisme dicirikan oleh rentang toleransi yang luas terhadap suatu faktor yang relatif konstan, dan faktor tersebut terdapat di lingkungan dalam jumlah sedang, maka faktor tersebut kemungkinan besar tidak akan menjadi pembatas. Sebaliknya, jika diketahui bahwa suatu organisme tertentu memiliki kisaran toleransi yang sempit terhadap beberapa faktor variabel, maka faktor inilah yang perlu dikaji secara cermat, karena mungkin bersifat membatasi.
Dalam proses evolusi, di bawah pengaruh seleksi alam, yang memilih bentuk-bentuk yang paling sesuai dengan kondisi lokal, individu-individu yang serupa satu sama lain, yang dibedakan berdasarkan keseragaman karakteristik fenotipiknya, terkonsentrasi dalam suatu populasi. Bukan suatu kebetulan bahwa ketika mempelajari suatu populasi, seseorang akan dikejutkan oleh kesamaan penampilan individu-individunya - dalam ukuran, warna, dan karakteristik lainnya. Namun yang lebih penting lagi adalah bahwa dalam jenis kondisi kehidupan yang sama yang merupakan karakteristik suatu populasi tertentu, hewan mengembangkan reaksi kelompok yang homogen terhadap pengaruh eksternal. Kehadiran reaksi-reaksi tersebut sangat penting untuk menjaga keutuhan masyarakat. Memang, jika masing-masing anggotanya bereaksi berbeda terhadap rangsangan yang sama, maka secara alami, bukan kecenderungan sentripetal, tetapi kecenderungan sentrifugal yang akan mendominasi populasi. Berkat tanggapan kelompok, populasi berfungsi sebagai satu kesatuan. Tentu saja hal di atas tidak berarti bahwa variabilitas lingkungan dalam populasi dapat dihilangkan. Ia terus memainkan perannya yang sangat penting, terutama dalam lingkungan yang dinamis.
Di dunia hewan dan tumbuhan, ada banyak sekali perangkat berbeda yang memfasilitasi kontak antar individu. S. A. Severtsov pada tahun 1951 mengusulkan untuk menyebut adaptasi timbal balik dalam suatu spesies sebagai kongruensi, berbeda dengan adaptasi bersama - adaptasi antar spesies. Kesesuaian merupakan karakteristik semua spesies dan, karenanya, populasi spesies. Berkat mereka, integritas spesies dan populasi individu tetap terjaga. Oleh karena itu, ciri-ciri morfologi, ekologi, dan perilaku yang menjamin pertemuan jenis kelamin, keberhasilan perkawinan, reproduksi dan membesarkan keturunan sangatlah penting. Ini adalah adaptasi inti yang kompleks yang menjamin kelangsungan spesies dalam serangkaian generasi tanpa akhir. Di sini, seleksi seksual, yang dipelajari oleh Darwin, memainkan peran yang sangat besar, yang tidak hanya bergantung pada keberhasilan pertemuan jenis kelamin, tetapi juga perkawinan, pertama-tama, perwakilan terbaik dari spesies tertentu, yang karenanya kelangsungan hidup keduanya. spesies dan populasi individu tidak hanya dilestarikan, tetapi juga ditingkatkan.
Sebagai contoh kongruensi semacam ini, S. A. Severtsov mempelajari struktur tanduk berbagai spesies rusa dan artiodactyl lainnya. Dia dengan meyakinkan menunjukkan bahwa senjata yang tampaknya tangguh ini memiliki struktur yang meminimalkan bahayanya terhadap pejantan lain dari spesies yang sama dan memberikan bentrokan mereka selama musim kawin dengan karakter turnamen yang dominan, yang, bagaimanapun, tidak menghilangkan makna pertahanan dari tanduk yang sama (Gbr. .72).
Beras. 72. Melawan rusa merah jantan (setelah: Severtsov, 1951).
Manifestasi terpenting dari kehidupan kelompok hewan adalah dinamika populasi. Hal ini tergantung pada berbagai faktor yang kompleks, termasuk faktor biogeocenological. Oleh karena itu, keseluruhan permasalahan kompleks ini akan dibahas lebih lanjut pada bab biogeocenology. Di sini kita akan fokus pada beberapa aspek kependudukan, karena aspek tersebut sangat penting untuk menjaga homeostasis populasi dan menjadi contoh nyata adaptasi kelompok.
Sampai saat ini, para ahli zoologi melihat penyebab fluktuasi populasi terutama pada dampak berbagai faktor lingkungan eksternal (iklim, biotik, dll) terhadap reproduksi dan kematian hewan. Pada tahun 50-60an, studi eksperimental dan lapangan terhadap banyak spesies invertebrata dan vertebrata hingga dan termasuk mamalia mengungkapkan pengaruh besar mekanisme pengaturan intrapopulasi terhadap kesuburan mereka. Contoh nyata dari hal ini dapat dilihat dalam eksperimen meyakinkan A. Nicholson dengan lalat bangkai hijau (Lucilia cuprina), yang menunjukkan
bahwa bahkan dalam kondisi keberadaan yang optimal (khususnya, nutrisi) di laboratorium populasi larva dan serangga dewasa ini tidak ada pertumbuhan berkelanjutan atau keadaan jumlah yang stabil, tetapi fluktuasi siklus diamati (Gbr. 73). Tidak ada keraguan bahwa fluktuasi ini tidak lain disebabkan oleh mekanisme peraturan yang disebutkan di atas, yang beroperasi bergantung pada kepadatan penduduk. Ketika yang terakhir meningkat secara berlebihan, “efek massal” mulai mempengaruhi kondisi hewan, yang, tidak seperti “efek kelompok”, bertindak negatif, merangsang persaingan dan bahkan kanibalisme (Gbr. 74), yaitu memakan individu-individu yang termasuk dalam kelompok tersebut. spesies atau bahkan populasi yang sama, hingga keturunannya sendiri.
Beras. 73. Fluktuasi jumlah lalat bangkai hijau (tetapi: Dazho, 1975).
1 - populasi orang dewasa; 2 - jumlah telur yang diletakkan per hari.
Beras. 74. Ketergantungan kanibalisme ulat bambu kecil terhadap telurnya terhadap kepadatan populasi (setelah: Dazho, 1975).
Dalam beberapa kasus, khususnya saat memelihara hewan laboratorium, kanibalisme bersifat patologis. Ini adalah fakta umum memakan kelinci, bayi tikus, dan hamster oleh hewan dewasa - orang tuanya, yang merupakan akibat dari perawatan dan pemberian makan yang tidak tepat. Tentu saja, situasi serupa dapat muncul di alam.
Kanibalisme sering terjadi pada induk hewan dan burung pemangsa, terutama pada tahun-tahun kelaparan dan dengan perkembangan anak dan anak ayam yang tidak merata (Gbr. 75). Yang paling lemah dari mereka biasanya dihancurkan oleh yang lebih kuat, dan kadang-kadang oleh orang tua mereka, yang memiliki signifikansi adaptif bagi populasi secara keseluruhan, sehingga memungkinkan individu yang paling mampu untuk bertahan hidup.
Beras. 75. Perkembangan anak ayam yang tidak merata dalam satu induk burung hantu bertelinga pendek. Foto
Konsumsi besar-besaran ikan muda selama tahun-tahun panen besar mereka dikenal dengan ikan - smelt, cod, saffron cod, dll. Dalam nutrisi makarel Jepang selama masa pemijahan, tetapi hanya ketika jumlahnya banyak, telurnya sendiri berperan penting. peran.
Pada sejumlah spesies hewan invertebrata dan vertebrata, kanibalisme tidak hanya umum terjadi, tetapi juga berperan penting dalam keberadaannya dan berujung pada munculnya adaptasi yang khas. Jadi, kanibalisme merupakan ciri khas ulat ulat grayak musim dingin. Hal ini dinetralisir dengan fakta bahwa kupu-kupu bertelur secara tunggal atau dalam kelompok yang sangat kecil, sehingga ulat terpaksa menjalani gaya hidup menyendiri. Kanibalisme diamati pada perwakilan banyak ordo ikan (termasuk yang disebutkan di atas); Apalagi, pada beberapa spesies, anakannya sendiri bahkan menjadi makanan utama. Ciri biologis ini memungkinkan beberapa subspesies ikan bertengger biasa (predator tipikal) untuk hidup secara normal di perairan di mana tidak ada spesies ikan lain yang dapat dimakan oleh ikan tersebut. Akibatnya, rantai makanan di sini menjadi sangat disederhanakan dan diperpendek. Hanya ada dua mata rantai konsumen di dalamnya: fitoplankton-zooplankton-bertengger. Konsumen urutan ke-2 dibagi menjadi dua tahap, berbeda dalam usia, ukuran dan kebutuhan nutrisi: ikan remaja, yang memakan zooplankton, dan ikan dewasa, yang hidup dari ikan-ikan muda tersebut. Contoh menarik dari hubungan semacam ini adalah Balkhash hinggap. Sekitar 80% makanannya terdiri dari anak-anaknya. Dengan demikian, individu dewasa tidak hanya mempertahankan keberadaannya, tetapi pada saat yang sama membatasi jumlah populasi dan menjaga keseimbangan ekologi yang diperlukan, yang terutama penting di perairan tertutup dengan sumber daya kehidupan terbatas, di mana reproduksi predator yang berlebihan akan menimbulkan konsekuensi yang merugikan.
Sebuah studi rinci tentang dinamika populasi sejumlah spesies hewan pengerat mirip tikus memungkinkan untuk membentuk pola yang hampir otomatis. Selama periode kepadatan penduduk tertinggi, yang tampaknya menunjukkan kemakmurannya, mekanisme yang menghambat kesuburan mulai bekerja. Pada saat yang sama, semakin banyak perempuan yang tetap mandul, perempuan hamil melahirkan lebih sedikit anak, persentase perempuan di antara mereka menurun dan, sebagai akibatnya, total kesuburan penduduk terus menurun.
Fenomena ini, seiring dengan peningkatan angka kematian, mengarah pada fakta bahwa bahkan dalam kondisi lingkungan yang stabil, jumlah populasi mulai menurun hingga terjadinya depresi. Pada tahap ini pengaruh mekanisme regulasi tidak lagi ke arah penghambatan, melainkan ke arah rangsangan reproduksi. Kesuburan individu perempuan terus meningkat. Hampir semuanya mulai bereproduksi, dan menghasilkan lebih banyak keturunan, di antaranya banyak terdapat betina. Akibatnya, total kesuburan seluruh penduduk meningkat. Setelah selesainya siklus seperti itu, populasi kembali mengalami efek penghambatan, penurunan intensitas reproduksi, dan gambaran keseluruhan terulang berulang kali.
Banyak faktor yang mendasari proses siklus yang dijelaskan. Diantaranya, sistem kelenjar endokrin hipofisis-suprarenal memainkan peran yang sangat penting, intensitas pelepasan adrenalin ke dalam aliran darah. Dalam kondisi kepadatan populasi yang terlalu tinggi, hewan mengalami keadaan stres (overexertion). Terakhir, penyakit syok juga memainkan peran penghambatan, yang terjadi ketika hewan pengerat berkomunikasi terlalu dekat satu sama lain, ketika mereka berada dalam keadaan hipereksitasi, berubah menjadi agresi timbal balik langsung karena kekurangan makanan, tempat berlindung, ruang kosong, dan sumber daya penting lainnya. Semua keadaan ini menekan kesuburan, menghambat pertumbuhan penduduk dan berkontribusi terhadap penurunan kepadatan penduduk di suatu wilayah. Proses ini sampai batas tertentu dapat dinilai dengan diagram terlampir dari hipotesis dinamika populasi oleh ahli ekologi Inggris D. Chitty (Gbr. 76).
Beras. 76. Skema hipotesis dinamika kependudukan oleh D. Chitti (setelah: Chernyavsky, 1975).
Fekunditas dalam suatu populasi spesies sangat bervariasi berdasarkan situasi ekologi dan etologis yang berbeda. Menurut T.V. Koshkina, di antara tikus punggung merah di taiga wilayah Kemerovo, selama tahun-tahun dengan kelimpahan tinggi, anak perempuan di bawah umur, yaitu mereka yang lahir pada tahun tertentu, tidak bereproduksi sama sekali. Selama masa depresi dalam suatu populasi, tidak hanya semua betina dewasa menghasilkan keturunan, tetapi juga lebih dari 62% anakan berumur satu tahun. Selain itu, mereka mencapai kematangan seksual dengan sangat cepat, sehingga beberapa berhasil menghasilkan 2-3 induk selama musim panas. Jadi, pada tahap penurunan populasi, populasi tampaknya memobilisasi kemampuan reproduksinya dan karenanya keluar dari depresi. Namun, harus diingat bahwa keadaan penindasan yang dialami populasi selama periode kehidupan yang tidak menguntungkan secara signifikan mempengaruhi generasi hewan pengerat berikutnya. Hal tersebut, khususnya, ditandai dengan berkurangnya resistensi terhadap dampak negatif kondisi kehidupan.
Akhirnya, harus dicatat bahwa pertimbangan di atas pasti bersifat skematis. Hal ini memerlukan penyesuaian tertentu sehubungan dengan spesies yang berbeda, bahkan berkerabat dekat, serta wilayah individu.