Различные экологические факторы среды имеют неодинаковое значение для совместно обитающих организмов разных видов. Так, высокий снежный покров благоприятен для мышей и губителен для лосей. Большинство экологических факторов очень изменчивы в пространстве и времени (температура, влажность, осадки, обилие пищи и т. д.).
Любой экологический фактор может действовать как прямо, так и косвенно, через многочисленные причинно-следственные связи. Тем не менее в характере воздействия факторов на организм и в ответных реакциях живых существ есть ряд общих закономерностей. К их числу относится реакция организмов на дозировку, силу воздействия факторов. Любой экологический фактор, воздействующий на живой организм, вызывает несколько типов ответных реакций. Это воздействие можно отобразить графически (рис. 1.).
| Зона нормальной
жизнедеятельности
|
Рис. 1. Зависимость результатов действия экологического фактора от его интенсивности
Как недостаточное, так и избыточное воздействие отрицательно сказывается на жизнедеятельности живых организмов. Благоприятный уровень воздействия называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности) для организмов данного вида. Она обычно находится в области, близкой к средней силе воздействия факторов. Большие или меньшие дозировки, в пределах которых организм еще может существовать, называются зоной пессиума, или, поскольку организм еще может жить, но находится в угнетенном состоянии, зоной угнетения.
Сочетание диапазонов зон оптимума и пессиума служит критерием для определения пределов выносливости, пластичности организма по отношению к данному экологическому фактору. Это сочетание называют зоной толерантности (от лат. толерантность – выносливость). Ее размер называется экологической валентностью. Экологическая валентность различна для представителей разных видов. Так, северный олень выносит колебания среды в диапазоне до 80 °С, а обитатели коралловых рифов в тропических морях 5–6 °С. Широкую экологическую валентность вида по отношению к определенному абиотическому фактору среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври» (от греч. eurys – широкий). Так, эвритермный вид – выносящий значительные колебания температуры. Узкая валентность обозначается приставкой «стено» (от греч. stenos – узкий). Организмы с узкой экологической валентностью (стенобионты) используются как экологические индикаторы.
Оптимум для видов необязательно совпадает со средним значением фактора и может быть смещен к максимуму или минимуму. Так, существуют холодостойкие, теплолюбивые виды, хотя диапазон действия температур приблизительно одинаков.
Значения факторов, за границами которых нормальная жизнедеятельность невозможна, называется пределом выносливости. Различают верхний и нижний пределы (лимитирующие факторы). В 1913 г. американским зоологом В. Э. Шелфордом сформулирован был закон толерантности, или лимитирующих факторов: лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Можно сделать вывод из этого закона: любое вещество, находящееся в среде в избытке и ограничивающее развитие организмов, является загрязнителем.
