Shelfordův zákon tolerance byl formulován v roce 1913. Právě on se stal nejdůležitějším zákonem v ekologii. Pojďme se blíže podívat na jeho podstatu, uvést konkrétní příklady.
Receptury a podmínky
V současnosti se používá následující výklad: existence ekosystému nebo ekologického druhu je charakterizována limitujícími faktory, které jsou jak na minimu, tak na maximu.
Tolerance je schopnost organismu nebo ekosystému snášet nepříznivé účinky nějakého environmentálního faktoru.
Shelfordův zákon tolerance výrazně rozšiřuje možnosti Liebigova zákona minima.
Funkce
Revoluční charakter posuzovaného zákona spočívá v tom, že nejen nepatrný vliv jediného faktoru (výživa, světlo, voda) negativně ovlivňuje organismus. Shelford dokázal, že přemíra vlivu jediného faktoru je také škodlivá. To se mu podařilo zjistit v ekologickémorganismus může existovat pouze v rámci tolerance - od minima do maxima.
Pokud faktor dosáhne ukazatele pod minimem, pak je tělo ohroženo smrtí (Liebigův zákon). Zákon tolerance vysvětluje, že i při maximální míře také umírá.
První příklad
Zvažte životní podmínky krokodýlů. K přežití potřebují vodu. Jeho absence nebo snížení objemu vede ke smrti. Přebytek vody také negativně ovlivní existenci krokodýlů.
Jaká je podstata zákona tolerance v tomto příkladu? Stejně negativní škodou je nedostatek i přebytek vody. Krokodýli proto nepřežijí v poušti ani ve světových oceánech.
Široký rozsah zákona
Tolerance bude analyzována na příkladu počtu tréninků sportovce. Pokud sportovec občas trénuje, těžko bude počítat s vítězstvím na olympijských hrách. Při nadměrném tréninku bude před začátkem soutěže unavený, což mu nedá příležitost získat cenu.
Tento příklad ukazuje, že zákon tolerance v ekologii má široký rozsah. V tomto případě jde nad rámec klasické vědy.
Další informace
Podle zákona tolerance byl odvozen ekologický zákon optima. Umožňuje také formulovat několik dalších principů:
- organismy mohou mít široký rozsahtolerance pro určitý faktor a úzký rozsah pro jiný;
- organismy se širokou škálou tolerancí k různým faktorům jsou rozšířenější;
- pokud podmínky pro jeden faktor nejsou pro daný druh optimální, rozsah tolerance k dalším faktorům prostředí se také výrazně zúží.
Například limitující obsah dusíku vede ke snížení odolnosti obilovin vůči suchu. Jinými slovy, bylo zjištěno, že nedostatek dusíku by měl být doprovázen zvýšeným příjmem vody.
V přírodě není neobvyklé, že se organismy ocitnou v podmínkách, které spadají mimo ideální rozsah jakéhokoli fyzikálního faktoru, který byl identifikován ve výzkumné laboratoři. V takových situacích je nejdůležitější jiný faktor nebo jejich kombinace.
Chlazení například zvyšuje růst tropických orchidejí. V přírodě se vyvíjejí pouze ve stínu, rostliny nejsou schopny snášet tepelné účinky přímého slunečního záření.
Zákon tolerance formuloval Shelford, a proto je považován za zakladatele této teorie.
Vzhledem k vnitropopulačním a mezipopulačním vztahům vznikají problémy s využíváním optimálních podmínek prostředí pro existenci organismů. Mohou to být například paraziti, predátoři, konkurenti.
Zajímavá fakta
Velmi často je období rozmnožování kritické. Právě v této době se mnozí stávají omezujícímienvironmentální faktory. To je základ tolerance. Zákon tolerance objasňuje limity pro semena, jedince, vajíčka, klíčky, embrya, larvy.
Dospělý cypřiš je schopen se rozmnožovat a růst, zatímco je neustále ponořen ve vodě na suché vysočině, a může se rozmnožovat pouze v přítomnosti pouze mírně vlhké půdy.
Kde jinde se tolerance projevuje? Zákon tolerance je vidět na příkladu modrých krabů. Stejně jako ostatní mořští živočichové snášejí sladkou i mořskou vodu, takže je lze spatřit i v řekách. Larvy krabů nejsou schopny v takových vodách přežít, takže jejich rozmnožování v řekách není pozorováno, to je tolerance. Zákon tolerance vysvětluje geografické rozšíření komerčních ryb, vztah tohoto faktoru s klimatem.
Klasifikace organismů podle ekologické valence
Hranice odolnosti mezi kritickými body se nazývají ekologická valence živých bytostí v závislosti na konkrétním environmentálním faktoru. Zástupci různých druhů se od sebe výrazně liší jak v ekologické valenci, tak v poloze optima. Například v tundře jsou arktické lišky schopny tolerovat teplotní výkyvy v rozmezí více než 80 stupňů.
Teplovodní korýši snesou pouze teplotu vody v rozmezí asi 6 stupňů. Stejná síla projevu faktoru může být optimální pro jeden druh a pro jiný překročit meze odolnosti.
K označení široké ekologické valence druhu ve vztahu kabiotické faktory prostředí, je obvyklé používat předponu „evry“.
Eurytické druhy jsou schopny tolerovat výrazné teplotní výkyvy, zatímco eurybatí druhy se vyrovnávají se širokým rozsahem tlaku. Existují také euryhalinové organismy, pro které není stupeň slanosti prostředí nijak hrozný.
Úzká ekologická valence je neschopnost organismů snášet velké výkyvy určitých faktorů. V tomto případě se používá předpona "steno": stenohaline, stenobat, stenoterm.
V širším slova smyslu to znamená dodržování určitých podmínek prostředí, nazývaných stenobiont, za kterých je možná adaptace na různé podmínky prostředí.
Summarize
Jaký je význam tolerance? Zákon tolerance spojuje jak maxima, tak minima různých faktorů. Vysvětluje také odolnost organismů ve vztahu ke konkrétním podmínkám. Ve 20. století se americkému vědci Shelfordovi podařilo prokázat, že s přebytkem či nedostatkem určitého stavu (teplota, tlak, slanost) se výrazně mění životní aktivita organismu.
V závislosti na schopnosti přizpůsobit se prostředí je obvyklé přidělovat:
- eurybionti (vyznačují se širokou škálou faktorů prostředí);
- stenobionty (existují v úzkém rozmezí)
Do druhé skupiny patří rostliny a zvířata, která mohou plně existovat a vyvíjet se pouze v konstantních podmínkách prostředí(vlhkost, teplota, přítomnost potravy). Do této skupiny patří vnitřní parazité. Někteří stenobionti se vyznačují závislostí pouze na konkrétním faktoru.
Například život vačnatce koaly je ovlivněn pouze přítomností eukalyptu, jehož listy jsou jeho hlavní potravou.
Eurybionti jsou organismy, které dokážou tolerovat významné změny podmínek prostředí. Za jejich příklad lze považovat hvězdice, které žijí v oblasti přílivu a odlivu. Jsou to způsoby, jak vydržet odvlhčování při odlivu, vytápění během léta, chlazení během zimy.
Důležitým důsledkem hierarchické organizace je skutečnost, že když jsou komponenty nebo podmnožiny kombinovány do velkých celků, získávají nové vlastnosti, které dříve chyběly. Nové vlastnosti, které se objevily, nelze předvídat, předvídat a nelze vysvětlit jejich specifické rysy. Díky zákonu tolerance bylo možné vysvětlit a předpovědět mnoho jevů vyskytujících se ve volné přírodě.
