Каково значение биогенных веществ как экологических факторов?

Биогенные вещества, т.е. биогенные соли и элементы, являются лимитирующими факторами и ресурсами среды для организмов. Растения получают их, как правило, из почвы, реже — из воды, а животные и человек — с пищей. Выделя­ют макроэлементы и микроэлементы.

Биогенные макроэлементы — это те, которые требуют­ся организмам в относительно больших количествах. Пер­востепенное значение среди них имеют фосфор и азот в до­ступной для организмов форме. Фосфор — важнейший и не­обходимый элемент протоплазмы, а азот входит во все бел­ковые молекулы.

Основной источник азота — атмосферный воздух, а фос­фора — лишь горные породы и отмершие организмы. Азот фиксируется большинством растительных и гетеротрофных организмов. Фосфора в организме содержится в процентном отношении больше, чем в исходных природных источниках, и именно поэтому так велика его лимитирующая роль. Не­достаток фосфора по своему влиянию на продуктивность биоты — на втором месте после воды.

Лишь немногим по своему значению этим элементам ус­тупают калий, кальций, сера и магний. Калий играет важней­шую роль в осмотических процессах, в работе нервной систе­мы животных и человека, способствует росту растений и т.д.

Кальций является составной частью раковин и костей живот­ных. Сера входит в состав некоторых аминокислот, витами­нов, обеспечивает хемосинтез и др. Магний — необходимая часть молекул хлорофилла и рибосом растений и животных. Биогенные микроэлементы тоже жизненно необходи­мы организмам, но в очень малых количествах. Входят в состав ферментов и нередко бывают лимитирующими фак­торами. Для растений в первую очередь необходимы желе­зо, марганец, медь, цинк, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий и кобальт. Если в этом наборе, например, будет не­хватка Мn, Fе, С1, Zn и V, то не будет полноценным процесс фотосинтеза, а если не будет Мо, В, Со и Fе, то нарушится азотный обмен, и т.п. Эти же микроэлементы также необ­ходимы животным и человеку. Их недостаток (или избыток при загрязнении) вызывает болезни.

Каково значение геофизических полей как экологических факторов?

Геофизические ритмы воздействовали на живые организмы на протяжении всей истории

существования биоты, т. е. они являются первичными периодическими экологически­ми факторами. Адаптации к таким факторам организмов весьма совершенны, и поэтому «жизненные процессы в биоте оказались целиком подчиненными этим ритмам» (Тро­фимов, Зилинг, 2002).

Известно прямое воздействие магнитного поля Земли, на эволюцию животных и человека. Например, размеры ске­лета животных и человека увеличиваются в периоды умень­шения интенсивности магнитного поля в 8000-летнем цикле.

В настоящее время уже хорошо известно о влиянии гра­витационного поля на организмы благодаря космическим полетам. При значительном увеличении силы тяжести умень­шается двигательная активность, снижается количество вы­водимой из организма жидкости, содержание азота и калия, и, в то же время, возрастает содержание в организме воды, натрия, кальция и фосфора. При изменении знака гравитационного поля все изменения в организме происходят в об­ратном порядке.

На земной поверхности на протяжении всего геологичес­кого времени существования биосферы средняя температура температурного поля Земли поддерживалась в пределах от 0 до +40°С. Можно указанные цифры считать пределами то­лерантности биоты Земли. Тем не менее даже понижение или повышение существующей сейчас средней температуры на поверхности Земли всего на 3—4°С может привести в первом случае — к оледенению, во втором — к затоплению огромных пространств.

В приземной части атмосферы природное электромагнит­ное поле содержит так называемое электростатическое поле, которое в значительной части генерируется литосферой. Оно влияет на содержание положительных и отрицательных ионов воздуха (аэроионов), оказывающих на организмы физиологи­ческое воздействие. При оптимальных дозах отрицательных аэроионов (ионов кислорода воздуха) обычен положительный эффект. Положительные аэроионы обычно оказывают нега­тивное влияние на организм (Трофимов, Зилинг, 2002).

Естественное радиоактивное поле Земли, или поле иони­зирующего излучения, наблюдается на поверхности и в при­поверхностной части литосферы и образуется за счет излу­чения радионуклидов, входящих в состав горных пород, и радиоактивными газами — радоном-222 и радоном-220 (тороном). В разных частях поверхности Земли естественный фон варьирует в пределах от 2 до 20 мЗв (миллизивертов – А. Ч. – зиверт равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани стандартного состава на средний коэффициент качества равно 1 Дж/кг; облучение всего тела человека не должно превышать 250 мЗв в год). Радиационное из­лучение выше указанного уровня, может рассматриваться как мутагенный фактор.