Экологиялық факторлардың әсер етуінің кейбір заңдылықтары.

Организмге қатысты факторлардың әсерінен бірнеше жалпы заңдылықтарды бөліп көрсетуге болады. Ондай заңдылықтарға оптимум ережесі, шектеулі факторлар ережесі, факторлардың өзара әсері ережесі және т.б. жатады.

1. Экологиялық даралық ережесі – бейімделушіліктері бойынша бірдей, бір-біріне жақын түрлер болмайды. Мысалы, Spalax (слепыш) топырақты бедерлеуіштерімен қазса, Talpa (көртышқан) орды аяқтарымен қазады.

2. Бейімделудің салыстырмалы тәуелсіздігінің ережесі – организм бір факторға жақсы икемделген болса, басқа фактор организмге кері әсер етуі мүмкін. Мысалы, су шаяны су түбінде өмір сүріп тірі организмдермен және қалдықтармен қоректенеді. Бірақ ол судың ластануына өте сезімтал болып келеді.

3. Оптимум ережесі. Кез-келген фактордың организмге оң әсер ететін шектері болады. Фактордың жоғары немесе төмен дәрежедегі әсері организмге теріс етеді. Мысалы, ылғалдың тапшылығы немесе шектен тыс көп мөлшері өсімдіктің дұрыс өсуіне кері әсер етеді. Организм тіршілігі үшін аса қолайлы экологияллық фактордың белсенділігі оптимум немесе экологиялық фактордың оптимум аймағы деп аталады. Оптимум аймағынан тыс, организмнің тіршілігіне қауіпті немесе өлуіне алып келетін пессимум аймағы жатыр.

Әрбір организм, түр үшін өзінің оптимум жағдайлары бар. Ол тек әр түрлі жағдайда орналасқан әр түрге жататын особьтар үшін ғана емес, бір организмнің әртүрлі даму стадияларында да әр қалай болады. Түр үшін оптимумның қандай деңгейі қолайлы болуына байланысты оларды жылу сүйетін және салқын сүйетін, ылғал сүйетін және құрғақшылықты сүйетін және т.б. деп бөледі. Әрбір түр үшін өзіне тән шыдамдылық шектері болады. Ал организмнің белгілі бір орта факторының жағымсыз әсер- ықпалына шыдамдылық қабілетін төзімділік дейді. Белгілі бір факторға қатысты организмнің өмір сүре алатын төзімділік нүктелерінің арасын организмдердің экологиялық валентгілігі (толеранттылығы) деп атайды.

4. Шелфорд ережесі. Фактордың ең төменгі немесе ең жоғары мәндерінен асып, организмнің тіршілігін тоқтатуы туралы ұғымды ғылымға 1913 жылы американдық зоолог В.Шелфорд енгізді. Бұл максимум заңында немесе толеранттық (төзімділік) заңында көрсетілген.

Кейде мұны Шелфорд ережесі деп те атайды:

- организмдердің белгілі бір ортада орналасуы немесе тіршілік етуі, организмнің белгілі бір шыдамдылық (толеранттылық, латынша tolerantia - шыдам, төзім) шектері (диапазон) бар кешенді экологиялық факторларына байланысты. Организм тек осы минималды (ең төмен) және максималды (ең жоғарғы) мәндердін аралығында ғана өмір сүре алады.

Шыдамдылық немесе төзімділік шектерін экологиялық валенттілік деп те атайды. Экологиялық валенттілік - организмдердің орта факторларының белгілі бір шамадағы өзгерісіне төзімділігі, яғни түрлердің қоршаған ортаға бейімделуі. Организм орта жағдайының ауытқуына неғұрлым төзімділік көрсетсе, оның экологиялық валенттілігі де соғұрлым жоғары болады. В.Шелфорд заңының практикалық маңызы зор. Түрлердің тіршілігін сақтау үшін экологиялық факторларға шектен шығып кетуге мүмкіндік бермей оңтайлы белдемде ұстау қажет. Бұл заңдылықты адамның тірі табиғатпен қарым-қатынаста болатын барлық шаруашылық салаларында (өсімдік, мал, орман, т.б.) ұстаған өте дұрыс. Оптимум заңын қолдану кейде қиынга түседі, себебі әр фактордың, әр түрдің өзіне ғана тән оңтайлы мөлшері болады. Бір түрге жасалган жақсы жағдай екінші бір түр үшін пессимум болуы немесе тіпті шектен шыгып, өте қиын жағдай тудыруы мүмкін. Мысалы, +20°С-та ыстық жақтың маймылы тоңатын болса, солтүстікте тіршілік ететін түлкі керісінше ыстықтайды. Күріш суда өсетін болса, бидай Бұл жағдайда тіршілігін жояды.

В.Шелфордтың толеранттылық заңын кейін американдық ғалым Ю.Одум (1979 ж.) бірнеше ережелермен толықтырды:

- организмдер кейбір факторларға кең ауқымды (яғни, толеранттық диапазондары кең) және басқа факторларга тар ауқымды төзімділікте (яғни, басқ а факторларға қатысты толеранттылық диапазоны аз) болуы мүмкін;

- экологиялық факторларға толеранттылығы жоғары (диапазондары кең) организмдер әдетте табиғатта кең таралған;

- егер түр үшін бір экологиялық фактордың әсері оптималды болмаса, төзімділік шектері басқа экологиялық факторларға да өзгеріп, төмендеуі мүмкін. Мысалы, топырақ қүрамындағы азоттың мөлшері аз жағдайда астық түқымдастардың құрғақшылыққа төзімділігі төмендейді, сәйкесінше топырақта азот жеткілікті жағдайға қарағанда ылғалды көп қажет етеді. В.Шелфорд заңы ашылғаннан кейін көптеген зерттеу жұмыстары жүргізіліп өсімдіктер мен жануарлардың, сонымен қатар адамдардың да тіршілік ету шектері анықталды. Экологиялық толеранттылыққа байланысты организмдер екі типке бөлінеді.

Эврибионттар (грек. eurys – кең, ауқымды және bіontos – тіршілік ететіндер) – сыртқы орта факторларының ауқымды түрдегі өзгерістеріне бейімделе тіршілік ететін өсімдіктер немесе жануарлар. Қоңыржай белдеулердегі құрлықта мекендейтін жануарлардың көпшілік түрлері температураның, ылғалдылықтың, Күн радиациясының, т.б. қоршаған орта факторларының едәуір ауқымды өзгерістерін елемей тіршілік ете береді. Эврибионттардың сыртқы орта факторларының ауқымды түрдегі ауытқуларға бейімделуі олардың жоғары деңгейлік төзімділігімен немесе оларда болатын морфофизиологиялық механизмдер арқылы анықталады. Мұндай бейімделушілік белгілер мен қасиеттер арқылы Эврибионттар өздерінің ішкі орта жағдайларының гомеостазын белсенді түрде сақтай алады. Эврифагтар - әртүрлі азықтармен қоректене беретін организмдер, эвритоптар - әр түрлі тіршілік орталарында кең таралған организмдер.

Стенобионттар (грек. stenos – тар және bіontos – тіршілік ететіндер) – тек белгілі бір орта жағдайларында ғана тіршілік ете алатын организмдер.

5. Факторлардың өзара әсері. Организмдердің бір экологиялық факторға қатысты оптималды мәндері және төзімділік шектері басқа факторлардың қандай күшпен әсер етуіне байланысты өзгеруі мүмкін. Бұл заңдылық факторлардың өзара әсері деп аталады. Мысалы, ылғалды ауамен салыстырғанда құрғақ ауада ыстықты жеңіл көтеруге болады.

6. Минимум ережесі немесе Либих заңы. Неміс химигі Юстус Либихтың тұжырымдауынша өнімділік ең аз мөлшердегі затқа байланысты. Бұл тұжырымдаманы минимум ережесі немесе Либих заңы деп атайды.

Бұл заң ауыл шаруашылығы тәжірибесінде есепке алынады. Мысалы, топырақтағы фосфор мөлшері норманың 20 пайызын, ал кальций норманың 50 пайызын қүраса, онда фосфор жетіспеушілігі шектеуші фактор болып табылады. Бұл жағдайда топыраққа құрамында фосфоры бар тыңайтқыштар қосылады. Осы заң туралы көрініс беретін құралға химиктің аты берілген. Бұл – «Либих бөшкесі». Бөшке тақтайларының ұзындықтары бірдей емес. Сондықтан оны толтырған кезде су ең кіші тақтайдан ағып бастайды.

Шектеулі фактор тек абиотикалық фактор болмауы да мүмкін. Мысалы, інжірдің отаны Жерорта теңізі, ал тозаңдатушы – арасы болып табылады. Калифорнияға жерсіндірілген інжір тозаңдатушы араларды алып келгенше жеміс бермеген.