 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
13
избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха,
недостаток света для фотосинтеза растений - компенсироваться повышенным содержанием
углекислого газа в воздухе и т. п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут
взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.
Правило лимитирующих факторов. Сущность этого правила заключается в том, что
фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек) отрицательно
влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы
действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Например, если в
почве имеются в достатке все, кроме одного, необходимые для растения химические эле-
менты, то рост и развитие растения будет обусловливаться тем из них, который находится в
недостатке. Все другие элементы при этом не проявляют своего действия. Лимитирующие
факторы обычно обусловливают границы распространения видов (популяций), их ареалы. От
них зависит продуктивность организмов и сообществ. Поэтому крайне важно своевременно
выявлять факторы минимального и избыточного значения, исключать возможности их
проявления (например, для растений - сбалансированным внесением удобрений).
Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных
закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам
(разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания растений
и т.п.).
Фотопериодизм. Под фотопериодизмом понимают реакцию организма на длину дня
(светлого времени суток). При этом длина светового дня выступает и как условие роста и
развития, и как фактор-сигнал для наступления каких-то фаз развития или поведения
организмов. Применительно к растениям обычно выделяют организмы короткого и
длинного дня. Растения короткого дня существуют в низких (южных) широтах, где при
длинном периоде вегетации день остается относительно коротким. Растения длинного дня
характерны для высоких (северных) широт, где при коротком вегетационном периоде день
длиннее, чем в южных широтах, вплоть до круглосуточного. Перемещение растении из
одних широт в другие без учета данного явления обычно заканчивается неудачей: растения
ненормально развиваются, не вызревают.
Сигнальное свойство фотопериодизма выражается в том, что растительные и
животные организмы обычно реагируют на длину дня своим поведением,
физиологическими процессами. Например, сокращение продолжительности дня является
сигналом для подготовки организмов к зиме. Дня растений это повышение концентрации
клеточного сока и т. п. Для животных - накопление жиров, смена накожных покровов,
подготовка птиц к перелетам и т. п.
Другие факторы обычно в меньшей мере используются как сигнал (например,
температура), поскольку они изменяются не с такой строгой закономерностью, как
фотопериод, и могут провоцировать наступление у организмов каких-то фаз или явлений
преждевременно или с запозданием. Хотя определенную корректировку в действие
фотопериодизма они вносят.
Адаптации к ритмичности природных явлений. Наряду с длиной дня организмы
эволюционно адаптировались к другим видам периодических явлений в природе. Прежде
всего это относится к суточной и сезонной ритмике, приливно-отливным явлениям, ритмам,
обусловливаемым солнечной активностью, лунными фазами и другими явлениями,
повторяющимися со строгой периодичностью. Человек может нарушать эту ритмику через
изменение среды, перемещением организмов в новые условия и другими действиями.
Ритмичность действия факторов среды, подверженная строгой периодичности, стала
физиологически и наследственно обусловленной для многих организмов. Например, к
суточной ритмике адаптирована активность многих животных организмов (интенсивность
дыхания, частота сердцебиений, деятельность желез внутренней секреции и т п.). Одни
организмы очень стойко сохраняют эту ритмику, другие более пластичны. Например,
отмечается, что черные крысы более стойки к суточной (или околосуточной) ритмике и