1.3. Экологические факторы среды, лимитирующие жизнедеятельность организмов

Закон минимума. немецким химиком Ю.Либихом был сформулировал закон минимума: «стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических потребностей. Если количество и качество экологических факторов близки к необходимому организму минимуму, он выживает, если меньшие этого минимума, организм гибнет, экосистема разрушается».

Позже этот закон был сформулирован следующим образом: «Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей».

Закон ограничивающих факторов. Этот закон был установлен в 1909 году Ф. Блэкманом: «Факторы среды, имеющие в конкретных усло­виях пессимальное значение, особенно затрудняют (ограничивают) возможность существования вида в данных условиях, вопреки и несмотря на оптимальное сочетание других отдельных условий».

Закон толерантности. Этот закон сформулирован В. Шелфордом: «Лимитирующим фактором процве­тания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору». В соответствии с этим законом, любой излишек вещества или энергии в экосистеме является для нее опасным.

Вещества, участвующие в межвидовых (аллелохимических) взаимодействиях:

• алломоны - это отпугивающие вещества; вещества, прикрывающие бегство (чернильная жидкость у головоногих моллюсков); супрессоры (антибиотики); яды; индукторы (вызывают образование галлусов, узелков и т.п.); противоядия; приманки (привлекают добычу к организму-хищнику);

• кайромоны - это - вещества, привлекающие к пище; индукторы, стимулирующие адаптацию (например, фактор, вызывающий образование шипов у коловраток); сигналы, предупреждающие об опасности или токсичности; стимуляторы (факторы роста);

• депрессоры – вещества, угнетающие организм.

Вещества, участвующие во внутривидовых взаимодействиях:

• аутотоксины - токсичные для организма;

• аутоингибиторы - сдерживающие численность популяции в таких пределах, чтобы она находилась в равновесии с окружающей средой;

• феромоны – определяющие характер половых, общественных отношений, тревогу и оборону; выполняющие функцию метки территории обитания и т.п.

Микотоксины опасны для животных и человека. К ним относится спорынья ржи, содержащаяся в муке, которая в давние времена вызывала гангренозный эрготизм (антонов огонь). Ядом в данном случае являются производные лизергиновой кислоты - эрготамин и другие полипептидные эргоалкалоиды. Афлатоксины содержатся в арахисе, различных видах зерновых и бобовых, в комбикормах для скота, обезвоженных пищевых концентратах и, как правило, накапливаются в процессе хранения. Поганки содержат ядовитые вещества - фаллоидин и аматоксин, смертельная доза которых для человека составляет 0,1 мг/кг. К фитотоксинам относятся ядовитые вещества, вырабатываемые фитопатогенными грибами или бактериями. Фитотоксины вызывают пожелтение и хлороз листьев растений. Нереистоксин - третичный амин с циклической дисульфидной группировкой, обладающий инсектецидными свойствами, обнаружен у представителей морских беспозвоночных червей - нереисов. Эти животные способны впрыскивать свой яд в тело жертвы при укусе, или при уколе щетинкой. Батрахотоксин, которым пользуются южноамериканские индейцы при изготовлении отравленных стрел, представляет собой стероидный алкалоид и впервые был выделен из желез лягушки.

В химических взаимодействиях между живыми организмами важное место занимает мимикрия, выражающаяся внешним сходством незащищенных животных с предметами окружающей среды и растениями (мимезия) или защищенными животными (миметизм).

Миметизм - средство защиты только от высокоорганизованных животных (преимущественно позвоночных). Различают две формы - бейтсовский миметизм.

Феромоны - биологически активные вещества, выделяемые животными в окружающую среду и специфически влияющие на поведение или физиологическое состояние других особей того же вида. Одним из первых в чистом виде выделен половой феромон самки тутового шелкопряда

В передаче информации проявляются основные функции хемомедиаторов: защитная, аттрактивная, индикационная, ориентационная, сигнальная и адаптивная.