Лімітуючі фактори та їх вплив на живі організми

Лімітуючі фактори є такими агентами, кількісні значення яких виходять за межі пристосувальної здатності живих організмів, що призводить до обмеження їх розповсюдження на відповідній території.

Так, лімітуючі екологічні фактори впливають на географічний ареал поширення різних видів, здатні провокувати обмеження їх росту або навіть загибель при нестачі окремих речовин, а також при їх надмірній кількості. Слід зазначити, що вплив факторів навколишнього середовища за певних умов може змінюватися, бути лімітуючим або радикально не впливати на живі організми.

Агрохіміків Ю. Лібіх був встановлений закон мінімуму. Він стверджував, що рівень врожаю залежить від фактора з мінімальними кількісними характеристиками. Треба сказати, що цей закон дійсно справедливий на рівні хімічних сполук, але має обмежений характер, оскільки урожай залежить від цілого комплексу чинників: концентрації відповідних речовин, світла, температури, вологості і т.д. При цьому лімітуючі фактори негативно впливають або самостійно, або в певному поєднанні.

Незважаючи на тісний взаємозв'язок агентів навколишнього середовища, вони не здатні замінювати один одного, що зазначено в законі незалежності факторів, який був виведений В. Р. Вільямсом. Так, наприклад, вологість не можна замінити дією світла або вуглекислого газу.

Найбільш чітко вплив екології описує закон лімітує фактора: навіть один агент навколишнього середовища, який знаходиться за межами свого оптимуму, здатний викликати стресовий стан організму або навіть його загибель.

Рівень, який відповідає межам витривалості певного фактора, називається ступенем толерантності. Варто відзначити, що дана величина не є постійною. Для різних організмів вона відрізняється. Цей діапазон може значно звужуватися у випадках, коли впливає фактор, дія якого близько до межі витривалості організму.

Треба сказати, що лімітуючі фактори для одного виду є звичайними умовами існування для інших. Кордоном толерантності для всіх організмів є максимальна або мінімальна летальна температура, за межами якої вони гинуть. Пов'язано це з тим, що температурний фактор здатний впливати на метаболізм і фотосинтез.

Важливими агентами, які можуть мати лимитирующее вплив, є вода, а також сонячне випромінювання. Їх нестача призводить до припинення реакцій обміну речовин і енергії, що веде до загибелі організмів.

Лімітуючі фактори є причиною появи низки специфічних пристосувальних реакцій, які іменуються адаптивними. Вони розвиваються під дією трьох важливих процесів: мінливості живих організмів, спадковість і природного відбору. Основним джерелом адаптаційних змін є мутації в геномі. Вони можуть виникати при впливі як природних, так і штучних факторів, які в деяких випадках здатні змінювати ареал поширення видів.

Варто відзначити, що накопичення мутацій веде до дезінтеграційним явищам. У процесі еволюції на всі організми діє цілий комплекс абіотичних і біотичних факторів. При цьому виникають як успішні адаптації, які допомагають пристосовуватися до негативних факторів навколишнього середовища, так і неуспішні, які призводять до вимирання виду.