რა თქმა უნდა, თითოეულმა ჩვენგანმა შეამჩნია, როგორ კარგად ვითარდება ერთი და იგივე სახეობის მცენარეები ტყეში, მაგრამ თავს ცუდად გრძნობს ღია სივრცეებში. ან, მაგალითად, ძუძუმწოვრების ზოგიერთ სახეობას აქვს დიდი პოპულაცია, ზოგი კი უფრო შეზღუდულია ერთი და იმავე პირობებში. დედამიწაზე ყველა ცოცხალი არსება ასე თუ ისე ემორჩილება საკუთარ კანონებსა და წესებს. ეკოლოგია ეხება მათ შესწავლას. ერთ-ერთი ფუნდამენტური დებულებაა ლიბიგის კანონი მინიმალური (შემზღუდავი ფაქტორი).
შემზღუდავი გარემო ფაქტორი: რა არის ეს?
გერმანელმა ქიმიკოსმა და სოფლის მეურნეობის ქიმიის ფუძემდებელმა, პროფესორმა იუსტუს ფონ ლიბიგმა, ბევრი აღმოჩენა გააკეთა. ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი და აღიარებული არის ეკოლოგიის ფუნდამენტური კანონის აღმოჩენა: შემზღუდველი ფაქტორი. იგი ჩამოყალიბდა 1840 წელს და მოგვიანებით დაემატა და განზოგადდა შელფორდის მიერ.კანონი ამბობს, რომ ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია ის, რომელიც უფრო მეტად გადახრის მის ოპტიმალურ მნიშვნელობას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცხოველის ან მცენარის არსებობა დამოკიდებულია კონკრეტული მდგომარეობის გამოხატვის ხარისხზე (მინიმალური ან მაქსიმალური). ადამიანები მთელი ცხოვრების განმავლობაში ხვდებიან სხვადასხვა შემზღუდველ ფაქტორებს.
ლიბიგის ლულა
ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის შემზღუდველი ფაქტორი შეიძლება იყოს განსხვავებული. ჩამოყალიბებული კანონი სოფლის მეურნეობაში კვლავ აქტიურად გამოიყენება. ჯ.ლიბიგმა აღმოაჩინა, რომ მცენარეების პროდუქტიულობა პირველ რიგში დამოკიდებულია მინერალურ (კვებით) ნივთიერებაზე, რომელიც ყველაზე ნაკლებად გამოხატულია ნიადაგში. მაგალითად, თუ ნიადაგში აზოტი არის საჭირო ნორმის მხოლოდ 10%, ხოლო ფოსფორი - 20%, მაშინ ნორმალური განვითარების შემზღუდველი ფაქტორი არის პირველი ელემენტის ნაკლებობა. ამიტომ ნიადაგზე თავდაპირველად აზოტის შემცველი სასუქები უნდა შევიტანოთ. კანონის მნიშვნელობა მაქსიმალურად ნათლად და ნათლად იყო ჩამოყალიბებული ეგრეთ წოდებულ „ლიბიგის ლულაში“(სურათზე ზემოთ). მისი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ჭურჭლის შევსებისას წყალი იწყებს გადმოდინებას იქ, სადაც ყველაზე მოკლე დაფაა და დანარჩენის სიგრძეს ნამდვილად არ აქვს მნიშვნელობა.
წყალი
ეს ფაქტორი ყველაზე მკაცრი და მნიშვნელოვანია სხვებთან შედარებით. წყალი სიცოცხლის საფუძველია, რადგან ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცალკეული უჯრედის და მთლიანად ორგანიზმის ცხოვრებაში. მისი რაოდენობის სათანადო დონეზე შენარჩუნება ნებისმიერი მცენარის ერთ-ერთი მთავარი ფიზიოლოგიური ფუნქციაა ანცხოველი. წყალი, როგორც სიცოცხლის აქტივობის შემზღუდველი ფაქტორი, გამოწვეულია ტენის არათანაბარი განაწილებით დედამიწის ზედაპირზე მთელი წლის განმავლობაში. ევოლუციის პროცესში ბევრი ორგანიზმი ადაპტირდა ტენიანობის ეკონომიურ გამოყენებასთან, განიცდიდა მშრალ პერიოდს ჰიბერნაციის ან დასვენების მდგომარეობაში. ეს ფაქტორი ყველაზე მეტად გამოხატულია უდაბნოებსა და ნახევრადუდაბნოებში, სადაც ძალიან მწირი და თავისებური ფლორა და ფაუნაა.
სინათლე
მოდის მზის გამოსხივების სახით, სინათლე უზრუნველყოფს პლანეტის ყველა სასიცოცხლო პროცესს. ორგანიზმებისთვის მნიშვნელოვანია მისი ტალღის სიგრძე, ექსპოზიციის ხანგრძლივობა და გამოსხივების ინტენსივობა. ამ მაჩვენებლების მიხედვით ორგანიზმი ერგება გარემო პირობებს. როგორც არსებობის შემზღუდველი ფაქტორი, ის განსაკუთრებით გამოხატულია ზღვის დიდ სიღრმეზე. მაგალითად, მცენარეები 200 მ სიღრმეზე აღარ გვხვდება. განათებასთან ერთად აქ „მუშაობს“კიდევ ორი შემზღუდველი ფაქტორი: წნევა და ჟანგბადის კონცენტრაცია. ეს შეიძლება შეეწინააღმდეგოს სამხრეთ ამერიკის ტროპიკულ ტროპიკულ ტყეებს, როგორც სიცოცხლისათვის ყველაზე ხელსაყრელ ტერიტორიას.
ატმოსფერული ტემპერატურა
არავისთვის საიდუმლო არ არის, რომ ორგანიზმში მიმდინარე ყველა ფიზიოლოგიური პროცესი დამოკიდებულია გარე და შინაგან ტემპერატურაზე. უფრო მეტიც, სახეობების უმეტესობა ადაპტირებულია საკმაოდ ვიწრო დიაპაზონში (15-30 °C). დამოკიდებულება განსაკუთრებით გამოხატულია ორგანიზმებში, რომლებსაც არ შეუძლიათ დამოუკიდებლად შეინარჩუნონ სხეულის მუდმივი ტემპერატურა, მაგალითად,ქვეწარმავლები (ქვეწარმავლები). ევოლუციის პროცესში მრავალი ადაპტაცია ჩამოყალიბდა ამ შეზღუდული ფაქტორის დასაძლევად. ამრიგად, წყლის აორთქლება ცხელ ამინდში მცენარეებში გადახურების თავიდან აცილების მიზნით იზრდება სტომატის მეშვეობით, ცხოველებში - კანისა და სასუნთქი სისტემის, აგრეთვე ქცევითი მახასიათებლების (ჩრდილში დამალვა, ბურუსი და ა.შ.).
დაბინძურებლები
ანთროპოგენური ფაქტორის მნიშვნელობა არ შეიძლება შეფასდეს. ბოლო რამდენიმე საუკუნე ადამიანისთვის აღინიშნა სწრაფი ტექნიკური პროგრესით, მრეწველობის სწრაფი განვითარებით. ამან გამოიწვია ის ფაქტი, რომ წყლის ობიექტებში, ნიადაგსა და ატმოსფეროში მავნე გამონაბოლქვი რამდენჯერმე გაიზარდა. რა ფაქტორი ზღუდავს ამა თუ იმ სახეობას, მხოლოდ კვლევის შემდეგ არის შესაძლებელი გაგება. ეს მდგომარეობა ხსნის იმ ფაქტს, რომ ცალკეული რეგიონების ან ტერიტორიების სახეობრივი მრავალფეროვნება აღიარების მიღმა შეიცვალა. ორგანიზმები იცვლებიან და ადაპტირდებიან ერთმანეთის მიყოლებით.
ყველა ეს არის ცხოვრების შემზღუდველი ძირითადი ფაქტორები. მათ გარდა არის მრავალი სხვა, რომელთა ჩამოთვლა უბრალოდ შეუძლებელია. თითოეული სახეობა და ინდივიდიც კი ინდივიდუალურია, შესაბამისად, შემზღუდველი ფაქტორები ძალიან მრავალფეროვანი იქნება. მაგალითად, კალმახისთვის მნიშვნელოვანია წყალში გახსნილი ჟანგბადის პროცენტი, მცენარეებისთვის - დამტვერავი მწერების რაოდენობრივი და ხარისხობრივი შემადგენლობა და ა.შ.
ყველა ცოცხალ ორგანიზმს აქვს გამძლეობის გარკვეული ზღვარი ამა თუ იმ შემზღუდველ ფაქტორზე. ზოგიერთი მათგანი საკმაოდ ფართოა, ზოგიც ვიწრო. ამაზეა დამოკიდებულიინდიკატორი განასხვავებს ევრიბიონტსა და სტენობიონტს. პირველებს შეუძლიათ მოითმინონ სხვადასხვა შემზღუდველი ფაქტორების რყევების დიდი ამპლიტუდა. მაგალითად, ჩვეულებრივი მელა, რომელიც ყველგან ცხოვრობს სტეპებიდან ტყემდე - ტუნდრა, მგლები და ა.შ. მეორეს მხრივ, სტენობიონტებს შეუძლიათ გაუძლონ ძალიან ვიწრო რყევებს და მოიცავს წვიმის ტყის თითქმის ყველა მცენარეს.
