Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия и в ответных реакциях животных организмов можно выявить ряд общих закономерностей.
Эффект влияния факторов зависит не только от характера их действия (качества), но и от количественного значения, воспринимаемого организмами:
- высокая или низкая температура;
- степень освещенности, влажности;
- количество пищи и т. д.
В процессе эволюции выработалась способность организмов адаптироваться к экологическим факторам в определенных количественных пределах. Уменьшение или увеличение значения фактора за этими пределами угнетает жизнедеятельность, а при достижении некоторого минимального или максимального уровня наступает гибель организмов.
Количественный диапазон любого экологического фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности организма, называется оптимизмом (от лат. optimus — наилучший).
Значение фактора, лежащее в зоне угнетения, называют экологическим пессимумом (от лат. pessimum — наихудший).
Минимальное и максимальное значения фактора, при которых наступает гибель организма, называются, соответственно, экологическими минимумом и экологическим максимумом. Любые виды организмов, популяций или сообществ приспособлены, например, к существованию в определенном интервале температур.
В табл. 3 представлен приблизительный среднестатистический температурный диапазон активной жизни на суше и в воде (меньше, чем на суше, поэтому выносливость водных организмов к ее колебаниям меньше, чем наземных).
Таблица 3
Температурный диапазон на Земле, oС (по В.А. Радкевичу, 1977)
Среда обитания | Минимум | Максимум | Амплитуда колебаний |
Суша | -70,0 | +55,0 | 125,0 |
Море | -3,5 | +36,0 | 39,5 |
Пресные воды | 0,0 | +39,0 | 93,0 |
Верхним пределом жизни, вероятно, являются ферменты и свертываемые белки (60-150°С). Однако отдельные организмы могут существовать при более высоких температурах.
Нижний предел температуры, при котором возможна жизнь, в среднем составляет около — 70°С, хотя отдельные кустарники в Якутии не вымерзают даже при более низкой температуре.
Свойство организмов адаптироваться к существованию в том или ином диапазоне экологического фактора называется экологической пластичностью. Чем шире диапазон экологического фактора, в пределах которого данный организм может жить, тем больше его экологическая пластичность.
По степени пластичности выделяют 2 типа организмов: стенобионтные (стеноэки) и эврибионтные (эвриэки), которые различаются диапазоном экологического фактора, в котором они могут жить:
- стенобионтные (от греч. stenos — узкий, тесный), или узкоприспособленные, виды способны существовать лишь при небольших отклонениях фактора от оптимального значения;
эврибионтными (от греч. eurys — широкий) называются широкоприспособленные организмы, выдерживающие большую амплитуду колебаний экологического фактора.
Таким образом, стенобионты экологически непластичны, т. е. маловыносливы, а эврибионты экологически пластичны, т. е. более выносливы. К первым относятся, например, типичные обитатели морей, которые живут в условиях высокой солености (камбала), и типичные обитатели пресных вод (карась). Они обладают невысокой экологической пластичностью. А вот трехиглая корюшка может жить как в пресных, так и в соленных водах, т. е. характеризуется высокой пластичностью.
Организмы, живущие длительное время в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность, а те, которые были подвержены значительным колебаниям фактора, становятся более выносливыми к нему, их экологическая пластичность увеличивается.
Для обозначения отношения организмов к конкретному фактору к его названию прибавляют слова "стено-" или "эври-", например:
- по отношению к температуре бывают стелотермные (карликовая береза, банановое дерево) и эвритермные (растения умеренного пояса) виды;
- по отношению к солености — стеногалинные (карась, камбала) и эвригалинные (корюшка);
- по отношению к свету — стенофотные (ель) и эврифотные (шиповник) и т. д.
Стено— или эврибионтность проявляются по отношению к одному или немногим факторам. Так, эвритермное растение может быть стено- гигроблонтным (невыносливым к колебаниям влажности), а стеногалинная рыба оказывается эвритермной и т. п.
Эврибионты обычно широко распространены. Стенобионты имеют ограниченный ареал распространения.
Исторически, приспосабливаясь к экологическим факторам, животные, растения, микроорганизмы распределяются по различным средам, формируя все многообразие экосистем, образующих биосферу Земли.