Yếu tố hạn chế sự sống của sinh vật: ánh sáng, nước, nhiệt độ

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:32

Chắc hẳn mỗi người trong chúng ta đều nhận thấy những thực vật cùng loài phát triển tốt trong rừng nhưng lại cảm thấy tồi tệ trong không gian mở. Hoặc, ví dụ, một số loài động vật có vú có quần thể lớn, trong khi những loài khác bị hạn chế hơn trong những điều kiện dường như giống nhau. Tất cả các sinh vật sống trên Trái đất bằng cách này hay cách khác đều tuân theo luật lệ và quy tắc của riêng chúng. Hệ sinh thái giải quyết vấn đề nghiên cứu của họ. Một trong những phát biểu cơ bản là định luật Liebig về tối thiểu (hệ số giới hạn).

Hạn chế yếu tố môi trường: đó là gì?

Nhà hóa học người Đức và người sáng lập ngành hóa học nông nghiệp, Giáo sư Justus von Liebig, đã có nhiều khám phá. Một trong những điều nổi tiếng nhất và được công nhận là việc phát hiện ra quy luật cơ bản của sinh thái: yếu tố giới hạn. Nó được xây dựng vào năm 1840 và sau đó được Shelford bổ sung và tổng quát hóa. Luật quy định rằng đối với bất kỳ sinh vật sống nào, yếu tố quan trọng nhất là yếu tố lệch ở mức độ lớn hơn so với giá trị tối ưu của nó. Nói cách khác, sự tồn tại của động vật hoặc thực vật phụ thuộc vào mức độ biểu hiện (tối thiểu hoặc tối đa) của một điều kiện cụ thể. Các cá nhân gặp phải nhiều yếu tố hạn chế trong suốt cuộc đời của họ.

Liebig's Barrel

Yếu tố hạn chế hoạt động sống của sinh vật có thể khác nhau. Luật xây dựng vẫn được sử dụng tích cực trong nông nghiệp. J. Liebig nhận thấy rằng năng suất của thực vật phụ thuộc chủ yếu vào chất khoáng (chất dinh dưỡng), chất này ít được biểu hiện nhất trong đất. Ví dụ, nếu nitơ trong đất chỉ là 10% định mức cần thiết và phốt pho - 20%, thì yếu tố hạn chế sự phát triển bình thường là thiếu nguyên tố đầu tiên. Vì vậy, ban đầu nên bón các loại phân có chứa nitơ vào đất. Ý nghĩa của luật đã được trình bày rõ ràng và rõ ràng nhất có thể trong cái gọi là “thùng Liebig” (hình trên). Bản chất của nó là khi bình được lấp đầy, nước bắt đầu tràn vào nơi tấm ván ngắn nhất, và chiều dài của phần còn lại không thực sự quan trọng.

Nước

Yếu tố này là khó nhất và quan trọng nhất so với các yếu tố khác. Nước là cơ sở của sự sống, vì nó đóng một vai trò quan trọng trong sự sống của một tế bào và toàn bộ sinh vật nói chung. Duy trì số lượng của nó ở mức thích hợp là một trong những chức năng sinh lý chính của bất kỳ loài thực vật nào hoặcđộng vật. Nước như một yếu tố hạn chế hoạt động sống do sự phân bố độ ẩm không đồng đều trên bề mặt Trái đất quanh năm. Trong quá trình tiến hóa, nhiều sinh vật đã thích nghi với việc sử dụng tiết kiệm độ ẩm, trải qua thời kỳ khô hạn ở trạng thái ngủ đông hoặc nghỉ ngơi. Yếu tố này rõ ràng nhất ở sa mạc và bán sa mạc, nơi có hệ động thực vật rất khan hiếm và đặc biệt.

Nhẹ

Đến dưới dạng bức xạ mặt trời, ánh sáng cung cấp cho tất cả các quá trình sống trên hành tinh. Đối với sinh vật, bước sóng, thời gian tiếp xúc và cường độ bức xạ của nó rất quan trọng. Tùy thuộc vào các chỉ số này mà sinh vật thích nghi với điều kiện môi trường. Là một yếu tố hạn chế sự tồn tại, nó đặc biệt rõ rệt ở độ sâu biển lớn. Ví dụ, thực vật ở độ sâu 200 m không còn được tìm thấy. Cùng với ánh sáng, ít nhất hai yếu tố hạn chế nữa “hoạt động” ở đây: áp suất và nồng độ oxy. Điều này có thể trái ngược với rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ, là lãnh thổ thuận lợi nhất cho sự sống.

Nhiệt độ môi trường

Không có gì bí mật khi tất cả các quá trình sinh lý trong cơ thể phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài và bên trong. Hơn nữa, hầu hết các loài đều thích nghi với một phạm vi khá hẹp (15-30 ° C). Sự phụ thuộc đặc biệt rõ rệt ở các sinh vật không có khả năng duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định một cách độc lập, ví dụ,bò sát (bò sát). Trong quá trình tiến hóa, nhiều kiểu thích nghi đã được hình thành để khắc phục yếu tố hạn chế này. Do đó, sự bốc hơi nước trong thời tiết nóng để tránh quá nóng ở thực vật tăng lên qua khí khổng, ở động vật - qua da và hệ hô hấp, cũng như các đặc điểm tập tính (ẩn mình trong bóng râm, đào hang, v.v.).

Chất gây ô nhiễm

Không thể đánh giá thấp tầm quan trọng của yếu tố nhân sinh. Vài thế kỷ qua đối với con người được đánh dấu bằng sự tiến bộ kỹ thuật nhanh chóng, sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp. Điều này dẫn đến thực tế là lượng khí thải độc hại vào các vùng nước, đất và bầu khí quyển tăng lên nhiều lần. Chỉ sau khi nghiên cứu mới có thể hiểu được yếu tố nào giới hạn loài này hoặc loài kia. Tình trạng này giải thích một thực tế là sự đa dạng về loài của các vùng hoặc khu vực riêng lẻ đã thay đổi ngoài khả năng nhận biết. Các sinh vật thay đổi và thích nghi, cái này đến cái khác.

Tất cả những điều này là những yếu tố chính hạn chế cuộc sống. Ngoài họ ra, còn rất nhiều người khác, đơn giản là không thể liệt kê hết được. Mỗi loài, thậm chí cá thể là cá thể, do đó, các yếu tố giới hạn sẽ rất đa dạng. Ví dụ, đối với cá hồi, tỷ lệ oxy hòa tan trong nước rất quan trọng, đối với thực vật - thành phần định lượng và chất lượng của côn trùng thụ phấn, v.v.

Tất cả các sinh vật sống đều có giới hạn chịu đựng nhất định đối với yếu tố giới hạn này hoặc khác. Một số trong số chúng khá rộng, một số khác thì hẹp. Tùy thuộc vào điều nàychỉ báo phân biệt giữa eurybionts và stenobionts. Các yếu tố trước đây có thể chịu được một biên độ dao động lớn của các yếu tố giới hạn khác nhau. Ví dụ, loài cáo thông thường, sống ở khắp mọi nơi từ thảo nguyên đến lãnh nguyên rừng, chó sói, v.v. Mặt khác, các loài ăn thịt có khả năng chịu được những biến động rất hẹp và bao gồm hầu hết tất cả các loài thực vật rừng nhiệt đới.