Короткий курс загальної екології - навчальний посібник (бродский а

5.1. їжа як екологічний фактор

Основним способом живлення рослини є фотосинтез, в процесі якого під дією сонячної енергії відбувається відновлення вуглекислого газу до вуглеводів (СН20):

С0з + 2Н2А ^ (СНгО) + 2А + НДО,

де А-донор електронів. У зелених рослин (вищі рослини, по-доросли) донором електронів є вода, тому в результаті фотосинтезу утворюється кисень:

У бактерій роль донора електронів можуть виконувати, наприклад, се-роводород, органічні речовини. Так, у зелених і пурпурних се-робактерій відновлення діоксиду вуглецю відбувається по схе-ме:

C02 + 2H2S - ^ (СН20) + 23 + Н20. 54

При фотосинтезі світлова енергія вловлюється хлороплас-тами і перетворюється в кінцевому підсумку в енергію хімічних свя-зей углеводоров; в розрахунку на 1 грам-атом поглиненого вуглецю фіксується 114 ккал енергії. В процесі фотосинтезу беруть участь як фотохімічні реакції, так і чисто ферментативні (так на-зване темнові) реакції і процеси дифузії, завдяки ко-менту, котрим відбувається обмін вуглекислотою і киснем між расті-нями і атмосферним повітрям. Кожен з цих процесів знахо-диться під впливом внутрішніх і зовнішніх факторів і може огра-нічівать продуктивність фотосинтезу в цілому.

Рослинна маса формується не тільки за рахунок продуктів фотосинтезу. Поряд з вуглецем, киснем і воднем вона зі-тримає в середньому 2-4 \% азоту (в білкових речовинах - 15-19 \%). Серед біоелементів азот за кількістю в рослинах займає чет-верть місце. Між засвоєнням азоту рослиною і продуктівнос-ма існує кореляція; це відноситься як до окремого расті-нию, так і до всього рослинного покрову Землі. Приріст рости-котельної маси нерідко лімітується кількістю азоту. При недо-статки азоту рослини залишаються низькорослими, мають мелкоклеточ-ні тканини і грубі клітинні стінки.

Крім світлового харчування рослинам необхідно мінеральне живлення. Вони потребують в багатьох елементах, які або посту-пают з мінералів, або стають доступними в результаті ми-нералізаціі органічної речовини. Всі хімічні елементи поглинаються в формі іонів і включаються в рослинну масу, накопичуючись в клітинному соку. Після спалювання сухого органічні-кого матеріалу мінеральні речовини залишаються у вигляді золи. У зо-ле рослин можуть знаходитися всі хімічні елементи, зустрічаю-щіеся в літосфері. Життєво необхідними і незамінними яв-ляють основні елементи мінерального живлення, які потрібні у великих кількостях; натрій, фосфор, сірка, калій, кальцій, маг-ний, а також мікроелементи - залізо, марганець, цинк, мідь, мо-ЛІБС, бор і хлор. Крім того, існують елементи, які потрібні тільки для деяких груп рослин: натрій - для ма-ревих, кобальт - для бобових, алюміній - для папоротей і кремній - для діатомових водоростей.

Для впорядкованого обміну речовин, хорошою продуктивності і біс-препятственно розвитку потрібно, щоб рослина отримувала поживні речовини, включаючи мікроелементи, не тільки в достатній кількості, але і в належних соотношеніях- З часів Лібіха відомо, що урожай залежить від тієї речовини, яка є в недостатній кількості. Різні види рослин значно розрізняються по своїх потребах в поживних ве-суспільствах. Для культурних рослин це питання вивчено досить добре. Про

специфічних потребах дикорослих видів, навпаки, відомо немно-го, хоча саме ці відомості допомогли б краще зрозуміти причини, визначаю-щие характерний видовий склад співтовариств.

Розглянемо тепер роль харчування в житті тварин. Від нали-чия достатньої кількості їжі залежать всі форми їх життєдіяльності-ності. Особливість дії їжі як екологічного чинника для тварин полягає в тому, що екологічний зміст має тільки нижню межу витривалості - в разі нестачі їжі вона слу-жит важливим лімітуючим фактором, тоді як її надлишок чи не-мітірует розвитку особин (рис. 5-1) . Як обмежуючий фактор нестача їжі впливає на плодючість і швидкість розвитку жи-Вотня.

Мал. 5.1. Особливості дії їжі як екологічного фактора в харчуванні тварин.

У постільної клопа число відкладених яєць визначається кількістю випитої крові. Плодючість колорадського жука збільшується в залежності від числа з'їдених листя. Точно так же розвиток тварин йде набагато швидше при достатній кількості їжі. У жука-плавунца продолжитель-ність третьої личинкової стадії дорівнює 14 дням. якщо личинка отримує щод-невно по 25 пуголовків: якщо ж вона отримує в день всього по одному голо-вастіку, ця стадія триває 51 день.

Необхідна кількість корму зростає зі збільшенням розмірів тварини. Однак, оскільки у дрібних тварин ставлення-ня площі поверхні тіла до обсягу досить велике, для них характерна більш висока інтенсивність обміну і відповідно більша потреба в енергії на одиницю маси тіла, ніж для великих тварин. Отже, дрібних видів на одиницю маси потрібно більше їжі, ніж великим. Подібним же чином го-мойотермние тварини, які повинні підтримувати постійну внутрішню температуру тіла, споживають їжі більше, ніж співай-кілотермние.

Стійкість до голодування у пойкілотермних і гомойотермних тварин також різна. У голодуючих пойкілотермних тварин з підвищенням температури середовища життя коротшає (рис. 5.2, 2>. Тривалість життя гомойотермних тварин, що піддаються голоду, тим більше, чим ближче температура середовища до деякого значення, яке нижче, але близько до температури тіла (рис, 5.2, /).

Темпера туру, 0 з

Мал. 5.2. Залежність тривалості життя тварин без їжі від

температури (з Дажо, 1975), / - домашній горобець, 2 - гусениця Panolis flammea.

Географічне поширення тварин часто обус-ловом харчовими факторами. Наприклад, метелик грушева плодо-Жорка зустрічається тільки там, де росте дика груша. Ареал жолудевого довгоносика збігається з областю поширення його кормового рослини - дуба. Пальмовий орлан, Gypohierax ango-lensis, гніздиться в Африці тільки там, де росте пальма Elalis guin-ensis, плодами якої він харчується.

Наявність або відсутність їжі істотно впливає на стаціо-ально розподіл тварин: вони вважають за краще ті біотопи, де є відповідний для них корм. Нерідко цей зв'язок має дуже жес-ткій характер. Наприклад, багато травоїдні комахи зустрічаються тільки на своїх кормових рослинах.

Добові, сезонні та інші регулярні міграції тварин в більшості випадків пов'язані з потребами харчування. Наприклад, деякі види оленів вночі пасуться на луках, а вдень перемеща-ються для відпочинку в ліс; кажани, які проводять день в печерах.

вночі можуть в пошуках комах відлітати від своїх сховищ на де-сяткі кілометрів-Прикладів сезонних міграцій, викликаних изме-нениями кількості корму, досить багато. Вусаті кити кон-ріруются в районах скупчення зоопланктону, службовця їм їжею. Щорічні перельоти птахів з півночі на південь також сформувалися в еволюції як спосіб уникнути зимової без харчів.

Недостатня забезпеченість кормом зазвичай викликає у тварин схильність до еміграції з рідних місць. Наприклад, шишкар шишкар в разі неврожаю насіння ялини роблять далекі перельоти в пошуках районів з великою кількістю-ним кормом. Для розвитку міграційного інстинкту необхідно, щоб осі-нью в тому районі, де мешкає вид, харчові ресурси вичерпалися або стали не-доступними, а в районі, куди вид переміщається, їх було досить. Благо-даруючи перельотів птахи наповнюють біотопи, в повному обсязі використовуються осідаючи-лимі видами. Іншими словами, перелітні види використовують сезонні кор-мовие надлишки.

З їжею тварини і рослини отримують, по-перше, енергію. необхідну для життєдіяльності, і, по-друге, поживні речовини, необхідні для побудови тканин тіла і виконання всіх фізіологічних функцій. Вимоги до їжі можуть значи-тельно змінюватися в залежності від стану організму, пори року і т. П. Для тварин і рослин мають значення як кількість поживних речовин, так і їх якісний склад.

Читати: Анотація
Читати: Передмова
Читати: Тема 1 екологія - завдання і перспективи
Читати: 1.1. екологія як наука
Читати: 1.2. розділи і тематика екології
Читати: 1.3. проблеми, що вивчаються екологією
Читати: Т е м а 2 поняття екологічного чинника
Читати: 2.1. принцип дії екологічного чинника
Читати: 2.2. зміна реакції організмів на дію екологічного чинника в просторі і часі
Читати: 2.3. реакція організмів на одночасну дію кількох чинників
Читати: Т е м а 3 класифікація екологічних факторів
Читати: 3.1. традиційні класифікації
Читати: 3.2. вітальноё і сигнальне дію чинників
Читати: 3.3. класифікація а.с. Мончадскій
Читати: Т е ма 4 рівні дії абіотичних чинників
Читати: 4.1. рівень особин
Читати: 4.2. популяційний рівень
Читати: 4.3. видовий рівень
Читати: 4.4. рівень екологічних систем
Читати: Т е м а 5 екологічна роль факторів харчування
Читати: 5.1. їжа як екологічний фактор
Читати: 5.2. харчові режими і харчова спеціалізація тварин
Читати: Т е м а 6 біотичні чинники
Читати: 6.1. гомотіпіческіё реакції
Читати: Т е м а 7 динаміка чисельності популяцій
Читати: 7.1. Експоненціальна і логістична крива зростання
Читати: 7.2. властивості популяцій
Читати: 7.3. коливання чисельності популяцій
Читати: 7.4. чинники динаміки чисельності популяцій
Читати: Т е м а 8 екологічна система
Читати: 8.1. концепція екосистеми
Читати: 8.2. гомеостаз екосистеми
Читати: Т е ма 9 енергетика екосистеми
Читати: 9.1. потік енергії в екосистемі
Читати: 9.2. харчові ланцюги і харчові мережі
Читати: 9.3. трофічна структура екосистеми
Читати: Тема 10 біогеохімічні цикли
Читати: 10.1. обмінний і резервний фонди
Читати: 10.2, блокова модель кругообігу
Читати: 10.3. приклади деяких біогеохімічних циклів
Читати: Тема 11 биотическое співтовариство
Читати: 11.1. видова структура біотичного співтовариства
Читати: 11.2, внутрішня організація біотичного співтовариства
Читати: Тема 12 розвиток і еволюція екосистеми
Читати: 12.1. екологічна сукцесія
Читати: 12.2. первинна і вторинна сукцессии. поняття клімаксу
Читати: 12.3. еволюція екосистеми
Читати: Тема 13 хорологическая аспект вивчення екосистеми
Читати: 13.1. принципи розмежування біогеоценозів
Читати: 13.2. ієрархічний ряд екосистем
Читати: 13.3. біосфера

| Зміст |