Shelfordov zakon tolerancije formuliran je 1913. godine. On je postao najvažniji zakon u ekologiji. Pogledajmo pobliže njegovu bit, navedimo konkretne primjere.
Formulacije i pojmovi
Trenutno se koristi sljedeće tumačenje: postojanje ekosustava ili ekološke vrste karakteriziraju ograničavajući čimbenici koji su i na minimumu i na maksimumu.
Tolerancija je sposobnost organizma ili ekosustava da podnese štetne učinke nekog okolišnog čimbenika.
Shelfordov zakon tolerancije značajno proširuje mogućnosti Liebigovog zakona minimuma.
Značajke
Revolucionarna priroda zakona koji se razmatra leži u činjenici da ne samo blagi utjecaj jednog faktora (prehrana, svjetlost, voda) negativno utječe na tijelo. Shelford je uspio dokazati da je višak utjecaja jednog faktora također štetan. To je uspio doznati u ekološkojsustava, organizam može postojati samo unutar tolerancije - od minimuma do maksimuma.
Ako faktor uzme pokazatelj ispod minimuma, tada tijelu prijeti smrt (Liebigov zakon). Zakon tolerancije objašnjava da čak i pri maksimalnim stopama, on također umire.
Prvi primjer
Razmotrite životne uvjete krokodila. Potrebna im je voda da prežive. Njegov nedostatak ili smanjenje volumena dovodi do smrti. Višak vode također će negativno utjecati na postojanje krokodila.
Koja je bit zakona tolerancije u ovom primjeru? Jednako negativnu štetu ima i nedostatak i višak vode. Stoga krokodili neće preživjeti u pustinji ili u svjetskim oceanima.
Širok opseg zakona
Tolerancija će se analizirati na primjeru broja treninga jednog sportaša. Ako sportaš povremeno trenira, teško će moći računati na pobjedu na Olimpijskim igrama. Prekomjernim treningom bit će umoran prije početka natjecanja, što mu neće dati priliku da uzme nagradu.
Ovaj primjer pokazuje da zakon tolerancije u ekologiji ima širok opseg. U ovom slučaju on nadilazi klasičnu znanost.
Dodatne informacije
Prema zakonu tolerancije izveden je ekološki zakon optimuma. Također omogućuje formulaciju nekoliko dodatnih principa:
- organizmi mogu imati širok raspontolerancija za određeni faktor i uski raspon za drugi;
- organizmi sa širokim rasponom tolerancije na različite čimbenike su rašireniji;
- ako uvjeti za jedan čimbenik nisu optimalni za vrstu, raspon tolerancije na druge čimbenike okoliša također je značajno sužen.
Na primjer, ograničavajući sadržaj dušika dovodi do smanjenja tolerancije žitarica na sušu. Drugim riječima, utvrđeno je da nedovoljno dušika treba biti popraćeno povećanjem unosa vode.
U prirodi nije neuobičajeno da se organizmi nađu u uvjetima koji su izvan idealnog raspona bilo kojeg fizičkog faktora koji je identificiran u istraživačkom laboratoriju. U takvim situacijama drugi faktor ili njihova kombinacija postaje najvažniji.
Na primjer, hlađenje povećava rast tropskih orhideja. U prirodi se razvijaju samo u sjeni, biljke ne podnose toplinsko djelovanje izravne sunčeve svjetlosti.
Zakon tolerancije formulirao je Shelford, zbog čega se on smatra utemeljiteljem ove teorije.
Zbog unutarpopulacijskih i međupopulacijskih odnosa nastaju problemi s korištenjem optimalnih uvjeta okoliša za postojanje organizama. Na primjer, to mogu biti paraziti, grabežljivci, konkurenti.
Zanimljive činjenice
Vrlo često je sezona razmnožavanja kritična. U tom trenutku mnogi postaju ograničavajućiokolišni čimbenici. To je temelj tolerancije. Zakon tolerancije pojašnjava granice za sjemenke, jedinke, jaja, klice, embrije, ličinke.
Odrasli čempres može se razmnožavati i rasti dok je stalno potopljen u vodu, na suhom visoravni, a može se razmnožavati samo u prisutnosti samo blago vlažnog tla.
Gdje se još očituje tolerancija? Zakon tolerancije može se vidjeti na primjeru plavih rakova. One, kao i ostale morske životinje, podnose slatku i morsku vodu, pa se mogu vidjeti u rijekama. Ličinke rakova ne mogu preživjeti u takvim vodama, pa se njihovo razmnožavanje u rijekama ne opaža, to je tolerancija. Zakon tolerancije objašnjava geografsku rasprostranjenost komercijalne ribe, odnos ovog čimbenika s klimom.
Klasifikacija organizama prema ekološkoj valentnosti
Granice izdržljivosti između kritičnih točaka nazivaju se ekološkom valentnošću živih bića, ovisno o specifičnom okolišnom čimbeniku. Predstavnici različitih vrsta međusobno se značajno razlikuju i po ekološkoj valenciji i po položaju optimuma. Na primjer, u tundri, arktičke lisice mogu tolerirati temperaturne fluktuacije u rasponu od više od 80 stupnjeva.
Rakovi topline vode mogu podnijeti samo temperaturu vode u rasponu od oko 6 stupnjeva. Ista snaga manifestacije faktora može biti optimalna za jednu vrstu, a za drugu ići preko granica izdržljivosti.
Za označavanje široke ekološke valencije vrste u odnosu naabiotički čimbenici okoliša, uobičajeno je koristiti prefiks "evry".
Euritske vrste sposobne su tolerirati značajne temperaturne fluktuacije, dok se vrste eurybat nose sa širokim rasponom pritisaka. Postoje i eurihalni organizmi za koje stupanj slanosti okoliša nije strašan.
Uska ekološka valencija je nesposobnost organizama da izdrže velike fluktuacije određenih čimbenika. U ovom slučaju koristi se prefiks "steno": stenohaline, stenobat, stenoterm.
U širem smislu, podrazumijeva usklađenost s određenim okolišnim uvjetima, zvanim stenobiont, pod kojima je moguća prilagodba različitim uvjetima okoline.
Sažeti
Koji je značaj tolerancije? Zakon tolerancije povezuje i maksimume i minimume različitih čimbenika. Također objašnjava izdržljivost organizama u odnosu na specifične uvjete. U 20. stoljeću američki znanstvenik Shelford uspio je pokazati da se s viškom ili nedostatkom određenog stanja (temperatura, tlak, salinitet) bitno mijenja vitalna aktivnost organizma..
Ovisno o sposobnosti prilagodbe okolini, uobičajeno je dodijeliti:
- eurybionts (karakteriziraju ih širok raspon okolišnih čimbenika);
- stenobionti (postoje u uskom rasponu)
Druga skupina uključuje biljke i životinje koje mogu u potpunosti postojati i razvijati se samo u stalnim uvjetima okoline(vlažnost, temperatura, prisutnost hrane). Ova skupina uključuje unutarnje parazite. Neke stenobiote karakterizira ovisnost samo o određenom faktoru.
Na primjer, na život marsupalnog medvjeda koale utječe samo prisutnost eukaliptusa, čije su lišće njegova glavna hrana.
Euribioti su organizmi koji mogu tolerirati značajne promjene u uvjetima okoline. Primjerom njih mogu se smatrati morske zvijezde koje žive u području plime i oseke. Oni su načini da se izdrži odvlaživanje zraka za vrijeme oseke, grijanje tijekom ljeta, hlađenje tijekom zime.
Važna posljedica hijerarhijske organizacije je činjenica da kada se komponente ili podskupovi kombiniraju u velike jedinice, stječu nova svojstva koja su prije bila odsutna. Nove kvalitete koje su se pojavile ne mogu se predvidjeti, predvidjeti, a njihove specifičnosti ne mogu se objasniti. Zahvaljujući zakonu tolerancije postalo je moguće objasniti i predvidjeti mnoge pojave u divljini.
