Ekologiset tekijät ovat elinympäristön ominaisuuksia, jotka määräävät organismin aineenvaihdunnan ja koko biogeosenoosin (ekosysteemin) olosuhteet. Esimerkiksi hiilidioksidin esiintyminen, hapen pääsy, maaperän kosteus ja löysyys ja paljon muuta. Ympäristön välinpitämättömät elementit, kuten inertit kaasut , ovat ympäristötekijöitä, mutta niiden rooli on erittäin rajallinen.
Lähes kaikille ympäristötekijöille on ominaista merkittävä vaihtelu ajassa ja tilassa. Esimerkiksi lämpötilat vaihtelevat suuresti maan pinnalla, mutta ne ovat melkein vakioita valtameren pohjassa tai luolien syvyyksissä .
Samalla ympäristötekijällä voi olla eri merkitys avoorganismien elämässä. Esimerkiksi maaperän suolajärjestelmällä on ensisijainen rooli kasvien mineraaliravinnossa, mutta se on lähes välinpitämätön useimmille maaeläimille . Valaistuksen intensiteetti ja valon spektrinen koostumus ovat erittäin tärkeitä fototrofisten organismien (useimmat kasvit ja fotosynteettiset bakteerit ) elämässä, ja heterotrofisten organismien ( sienet , eläimet, merkittävä osa mikro -organismeista ) elämässä valolla ei ole huomattava vaikutus niiden aineenvaihduntaan.
Ympäristötekijät voivat toimia ärsyttävinä aineina aiheuttaen mukautuvia muutoksia fysiologisissa prosesseissa; rajoitteina, jotka tekevät mahdottomaksi tiettyjen organismien olemassaolon tietyissä olosuhteissa; muuntajina, jotka määräävät morfo-anatomisia ja fysiologisia muutoksia organismeissa.
Organismit, kuten biogeosenoosit (ekosysteemit), ovat yleensä paremmin sopeutuneet vakaisiin aineenvaihdunta-olosuhteisiin. Heihin vaikuttavat vähemmän staattiset (muuttumattomat) ympäristötekijät ja enemmän niiden toimintatavat - peräkkäiset väliaikaiset muutokset.Ihminen oli kaikissa kehitysvaiheissaan läheisessä yhteydessä ulkomaailmaan. Mutta erittäin teollistuneen yhteiskunnan syntymisen jälkeen ihmisen vaarallinen interventio luontoon on lisääntynyt dramaattisesti, tämän häiriön laajuus on laajentunut, se on monipuolistunut ja uhkaa nyt tulla globaaliksi vaaraksi ihmiskunnalle. Uusiutumattomien raaka-aineiden kulutus lisääntyy, peltoa vedetään yhä enemmän pois taloudesta, kun niille rakennetaan kaupunkeja ja tehtaita. Ihmisen on puututtava yhä enemmän biosfäärin talouteen - sen osan planeettamme, jossa on elämää.
Kirjaimellisesti käännettynä termi "biosfääri" tarkoittaa elämän aluetta, ja tässä mielessä itävaltalainen geologi ja paleontologi Eduard Suess (1831 1914) otti sen ensimmäisen kerran tieteeseen vuonna 1875. Kuitenkin kauan ennen sitä monet muut luonnontieteilijät pohtivat sen sisältöä muilla nimillä, erityisesti "elämän tila", "luonnonkuva", "elävä maankuori" jne.
Aluksi kaikki nämä termit tarkoittivat vain planeetallamme elävien elävien organismien kokonaisuutta, vaikka joskus osoitettiin niiden yhteys maantieteellisiin, geologisiin ja kosmisiin prosesseihin, mutta samalla kiinnitettiin enemmän huomiota elävän luonnon riippuvuuteen voimista. ja epäorgaaniset aineet. Jopa itse termin "biosfääri" kirjoittaja E. Suess kirjassaan "The Face of the Earth", joka julkaistiin lähes kolmekymmentä vuotta termin käyttöönoton jälkeen (1909), ei huomannut biosfäärin käänteistä vaikutusta. määritteli sen "joukoksi organismeja, jotka ovat rajallisia tilassa ja ajassa ja jotka asuvat maan pinnalla".
Ensimmäinen biologi, joka selvästi huomautti elävien organismien valtavasta roolista maankuoren muodostumisessa, oli J.B. Lamarck (1744 1829). Hän korosti, että kaikki maapallon pinnalla olevat ja sen kuoren muodostavat aineet ovat muodostuneet elävien organismien toiminnan seurauksena.
Faktoja ja näkemyksiä biosfääristä kertyi vähitellen kasvitieteen, maaperätieteen, kasvimaantieteen ja muiden pääosin biologisten tieteiden sekä geologisten tieteenalojen kehityksen yhteydessä. Ne tiedon elementit, jotka tulivat välttämättömiksi koko biosfäärin ymmärtämiseksi, osoittautuivat liittyvän ekologian, eliöiden ja ympäristön suhdetta tutkivan tieteen, syntymiseen. Biosfääri on tietty luonnollinen järjestelmä, ja sen olemassaolo ilmaistaan ensisijaisesti energian ja aineiden kierrossa elävien organismien osallistuessa.
Biosfääri (nykyisessä merkityksessä) on eräänlainen maan kuori, joka sisältää elävien organismien kokonaisuuden ja sen osan planeetan aineesta, joka on jatkuvassa vaihdossa näiden organismien kanssa.
Kaikki, mikä elää, hengittää, kasvaa ja syö, kuuluu biosfääriin (paitsi eläinmaailmasta eronnut henkilö). Biosfääri kattaa ilmakehän alaosan (jopa 20 km), koko hydrosfäärin ja litosfäärin yläosan (jopa 2-3 km)
Antropogeeninen (antrooppinen) tekijä
Vuonna 1912 venäläinen tiedemies prof. G. F. Morozov kirjassaan "Metsän oppi" määritteli ihmisen vaikutuksen luontoon erilliseksi ympäristötekijäksi ja jakoi sen suoriin, välillisiin ja ehdollisiin antropogeenisiin vaikutuksiin luonnonympäristöön kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan [Morozov, 1949] .
Ympäristötekijät eivät vaikuta kehoon erikseen, vaan yhdessä, mikä tahansa kehon reaktio on monitekijäinen. Samaan aikaan tekijöiden kokonaisvaikutus ei ole yhtä suuri kuin yksittäisten tekijöiden vaikutusten summa, koska niiden välillä tapahtuu monenlaisia vuorovaikutuksia, jotka voidaan jakaa neljään päätyyppiin:
Tekijöiden vaikutus riippuu myös organismin luonteesta ja sen hetkisestä tilasta, joten niillä on epätasainen vaikutus sekä eri lajeihin että yhteen organismiin ontogeneesin eri vaiheissa : alhainen kosteus on haitallista hydrofyyteille, mutta vaaraton kserofyyteille; Kypsät lauhkeat havupuut sietävät alhaisia lämpötiloja ilman haittaa , mutta ne ovat vaarallisia nuorille kasveille.
Tekijät voivat osittain korvata toisensa: valaistuksen vähentyessä fotosynteesin intensiteetti ei muutu, jos hiilidioksidipitoisuutta ilmassa lisätään, mikä yleensä tapahtuu kasvihuoneissa .
Tekijöiden vaikutuksen tulos riippuu niiden ääriarvojen kestosta ja tiheydestä koko organismin ja sen jälkeläisten elinkaaren ajan: lyhytaikaisilla vaikutuksilla ei välttämättä ole seurauksia, kun taas pitkäaikaisilla vaikutuksilla luonnonvalinnan mekanismin kautta. johtaa laadullisiin muutoksiin.
Organismeille, erityisesti niille, jotka elävät kiinnittyneitä, kuten kasveja, tai istuvaa elämäntapaa, on ominaista plastisuus - kyky olla olemassa enemmän tai vähemmän erilaisissa ympäristötekijöissä. Kuitenkin tekijän eri arvoilla organismi käyttäytyy eri tavalla.
Näin ollen sen arvo erottuu, jossa keho on mukavimmassa tilassa - kasvaa nopeasti , lisääntyy ja näyttää kilpailukykyjä . Tekijän arvon kasvaessa tai laskeessa suhteessa edullisimpaan elimistö alkaa kokea masennusta, joka ilmenee sen elintoimintojen heikkenemisenä ja voi tekijän ääriarvoilla johtaa kuolemaan .
Graafisesti samanlainen organismin reaktio tekijän arvojen muutokseen on kuvattu elintärkeänä aktiivisuuskäyränä (ekologinen käyrä), jonka analyysissä voidaan erottaa joitain pisteitä ja vyöhykkeitä :
Elämävyöhykkeen rajojen takana ovat tekijän tappavat arvot, joissa organismi ei voi olla olemassa.
Muutokset, jotka tapahtuvat organismin kanssa plastisuusalueella, ovat aina fenotyyppisiä , kun taas genotyyppiin on koodattu vain mitta mahdollisista muutoksista - reaktionopeus , joka määrittää organismin plastisuusasteen.
Yksilöllisen elintoimintokäyrän perusteella on mahdollista ennustaa tietty. Koska laji on kuitenkin monimutkainen supraorganisminen järjestelmä, joka koostuu monista populaatioista , jotka ovat asettuneet eri elinympäristöihin , joissa ympäristöolosuhteet ovat epätasaiset, sen ekologiaa arvioitaessa ei käytetä yleistettyjä tietoja yksittäisistä yksilöistä, vaan kokonaisista populaatioista. Tekijän gradientille piirretään sen arvojen yleistetyt luokat, jotka edustavat tietyntyyppisiä elinympäristöjä, ja lajin runsautta tai esiintymistiheyttä pidetään useimmiten ekologisina reaktioina . Tässä tapauksessa ei pitäisi puhua enää elintärkeän toiminnan käyrästä, vaan runsauksien tai taajuuksien jakautumisen käyrästä.