დღეს, როდესაც ბავშვები იწყებენ ეკოლოგიური განათლების მიღებას დაწყებით სკოლაში და გარემოსდაცვითი საკითხები ბოლო არ არის მედიაში, ეკოლოგია ჯერ კიდევ ახალგაზრდა, რთული და იდუმალი მეცნიერებაა. მისი სამეცნიერო ბაზა არც თუ ისე დიდია და რთული მოდელები რთულია. მიუხედავად ამისა, ამ სფეროში ძირითადი კანონების ცოდნა და გააზრება თანამედროვე ადამიანის მსოფლმხედველობის საფუძველია. ეს სტატია განიხილავს ეკოლოგიის ერთ-ერთ მთავარ კანონს - მინიმუმის კანონს, რომელიც ჩამოყალიბებულია თავად მეცნიერების ჩამოყალიბებამდე დიდი ხნით ადრე.
აღმოჩენის ისტორია
მინიმუმის კანონი ჩამოაყალიბა 1840 წელს გამოჩენილმა ქიმიკოსმა, ჰესენის უნივერსიტეტის პროფესორმა (გერმანია) იუსტას ფონ ლიბიგმა. ეს მეცნიერი და გამოჩენილი მასწავლებელი ასევე ცნობილია Liebig-ის მაცივრის გამოგონებით, რომელიც დღესაც გამოიყენება ქიმიურ ლაბორატორიებში ქიმიური ნაერთების წილადი გამოყოფისთვის. მისმა წიგნმა „ქიმია სოფლის მეურნეობის მიმართ“ფაქტობრივად დასაბამი მისცა მეცნიერებასაგროქიმია, მას კი - ბარონის წოდება და წმინდა ანას ორი ორდენი. ლიბიგმა შეისწავლა მცენარეების გადარჩენა და ქიმიური დანამატების როლი მის ზრდაში. ასე რომ, მან ჩამოაყალიბა კანონი მინიმალური ან შემზღუდველი ფაქტორის შესახებ, რომელიც მართალი აღმოჩნდა ყველა ბიოლოგიური სისტემისთვის. და არა მხოლოდ ბიოლოგიური, რასაც მაგალითებით ვაჩვენებთ.
ცოტა თეორია
ეკოლოგიაში გარემო ფაქტორები არის ის, ვინც რაიმე გავლენას ახდენს სხეულზე. ფიზიკური და ქიმიური ფაქტორები (აბიოტიკური) არის ტემპერატურა, ტენიანობა, სინათლე, წნევა, გარემოს pH და უსულო ბუნების სხვა მაჩვენებლები. ცოცხალ ორგანიზმებს შორის ზემოქმედების ყველა ფორმა და ურთიერთობა დაკავშირებულია ბიოტურ ფაქტორებთან. ეს არის კონკურენცია რესურსებისთვის და პარაზიტების არსებობა და შიდასახეობრივი ბრძოლა გადარჩენისთვის. გარდა ამისა, არსებობს ანთროპოგენური ფაქტორებიც – ადამიანების მიერ შექმნილი პირობები და მათი ეკონომიკური საქმიანობა. ისინი ასევე შეიძლება იყოს ბიოტური და აბიოტური. გარემო ფაქტორები რეგულარულად პერიოდულია, იცვლის ძალას დღის დროის, წელიწადის სეზონების ან მოქცევის ცვლილების შესაბამისად. ამ შემთხვევაში ორგანიზმის ადაპტაცია მემკვიდრეობითი ხასიათისაა, საკმაოდ ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში ჩამოყალიბებული. ისინი შეიძლება იყოს არარეგულარული, როგორიცაა ქარიშხალი ან ტორნადო. და შემდეგ ხდება სახეობების მრავალფეროვნების გადანაწილება.
კომფორტის ზონა
ყველაზე ხშირად გარემო ფაქტორებს ორგანიზმები იტანენ გარკვეულ საზღვრებში, რომლებიც შემოიფარგლება ზღვრული მაჩვენებლებით, რომლის მიღმაც ხდება ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობის დათრგუნვა. Ეს არისარსებობის კრიტიკული წერტილები. მათ შორის არის ტოლერანტობის ზონები (ტოლერანტობა) და ოპტიმალური ზონა (კომფორტი) - ფაქტორის სასარგებლო გავლენის დიაპაზონი. გარემო ფაქტორის გავლენის მინიმალური და მაქსიმალური წერტილები განსაზღვრავს ორგანიზმის რეაქციის შესაძლებლობებს კონკრეტულ ფაქტორზე. ოპტიმალური ზონის მიღმა შეიძლება გამოიწვიოს შემდეგი:
- სახეობის აღმოფხვრა კონკრეტული დიაპაზონიდან (მაგალითად, პოპულაციის დიაპაზონის გადატანა ან სახეობის მიგრაცია);
- ცვლილება ნაყოფიერებისა და სიკვდილიანობაში (მაგალითად, გარემო პირობების უეცარი ცვლილებებით);
- ადაპტაციისკენ (ადაპტაციისა) და ახალი სახეობების გაჩენა ახალი ფენოტიპური და გენეტიკური მახასიათებლებით.
მინიმუმის კანონის არსი
ბიოლოგიური სისტემის სიცოცხლე, იქნება ეს ორგანიზმი თუ პოპულაცია, დამოკიდებულია ბიოტური და აბიოტური ხასიათის მრავალი ფაქტორის მოქმედებაზე. მინიმალური კანონის ფორმულირება შეიძლება განსხვავდებოდეს, მაგრამ არსი იგივე რჩება: როდესაც რომელიმე ფაქტორი მნიშვნელოვნად გადახრის ნორმიდან, მაშინ ის ხდება ყველაზე მნიშვნელოვანი სისტემისთვის და ყველაზე კრიტიკული სიცოცხლისთვის. ამავდროულად, სხვადასხვა ინდიკატორებს შეუძლიათ იმოქმედონ სხეულის შემზღუდველ ფაქტორებად დროის სხვადასხვა პერიოდში.
შესაძლებელია ვარიანტები
ყველა ცოცხალი ორგანიზმი ცხოვრობს და ეგუება გარემო ფაქტორების კომპლექსს. და ამ კომპლექსის ფაქტორების გავლენა ყოველთვის არათანაბარია. ფაქტორი შეიძლება იყოს წამყვანი (ძალიან მნიშვნელოვანი) ან მეორეხარისხოვანი. სხვადასხვა ორგანიზმისთვის განსხვავებული ფაქტორი იქნება წამყვანი, ხოლო ერთი ორგანიზმის სიცოცხლის სხვადასხვა პერიოდშიზოგიერთი გარემო ფაქტორები შეიძლება იყოს მთავარი. გარდა ამისა, იგივე ფაქტორები შეიძლება იყოს შემზღუდველი ზოგიერთი ორგანიზმისთვის და არა შემზღუდველი სხვებისთვის. მაგალითად, მზის შუქი მცენარეებისთვის აუცილებელი ელემენტია ფოტოსინთეზის პროცესებისთვის. მაგრამ სოკოების, ნიადაგის საპროტროფების ან ღრმა ზღვის ცხოველებისთვის ეს საერთოდ არ არის საჭირო. ან წყალში ჟანგბადის არსებობა იქნება შემზღუდველი ფაქტორი, მაგრამ მისი არსებობა ნიადაგში არა.
გამოყენების პირობები
მინიმუმის კანონი მისი გამოყენებისას შეზღუდულია ორი დამხმარე პრინციპით:
- კანონი დაზუსტების გარეშე გამოიყენება მხოლოდ წონასწორობის სისტემებზე, კერძოდ, მხოლოდ სისტემის სტაციონარული მდგომარეობის პირობებში, როდესაც სისტემის ენერგიისა და ნივთიერებების გაცვლა გარემოსთან რეგულირდება მათი გაჟონვით.
- მინიმუმის კანონის გამოყენების მეორე პრინციპი დაკავშირებულია ორგანიზმებისა და სისტემების კომპენსატორულ შესაძლებლობებთან. გარკვეულ პირობებში, შემზღუდველი ფაქტორი შეიძლება შეიცვალოს ისეთი ფაქტორით, რომელიც არ არის შემზღუდველი, მაგრამ არის საკმარისი ან მაღალი შემცველობით. ეს გამოიწვევს ნივთიერების საჭიროების ცვლილებას, რომელიც ხელმისაწვდომია მინიმალური რაოდენობით.
საილუსტრაციო ილუსტრაცია
ლულა, რომელიც მეცნიერის სახელს ატარებს, ნათლად აჩვენებს ამ კანონის მოქმედებას. ამ გატეხილ ლულაში შემზღუდველი ფაქტორია ფიცრების სიმაღლე. მინიმალური ეკოლოგიური კანონის შესაბამისად, მისი შეკეთება უნდა დაიწყოს ყველაზე პატარა დაფით. სწორედ ის არის ის ფაქტორი, რომელიც ყველაზე მეტად დაშორდა ნორმალურ მნიშვნელობებს, ოპტიმალური ორგანიზმის გადარჩენისთვის. გარეშეამ ფაქტორის ზემოქმედების აღმოფხვრის შემთხვევაში, ლულის შევსებას აზრი არ აქვს - სხვა ფაქტორებს მოცემულ დროს ასეთი მნიშვნელოვანი ეფექტი არ აქვთ.
სადაც თხელია, იქ იშლება
სწორედ ეს ანდაზა გადმოსცემს ეკოლოგიაში და არამარტო მინიმუმის კანონის არსს. მაგალითად, სოფლის მეურნეობაში გათვალისწინებულია ნიადაგში მინერალური ნივთიერებების შემცველობის მაჩვენებლები. თუ ნიადაგი შეიცავს ნორმიდან მხოლოდ 20%-ს ფოსფორს, კალციუმს - 50%-ს, კალიუმს კი -95%-ს, მაშინ ჯერ ფოსფორის შემცველი სასუქები უნდა იქნას შეტანილი. ველურ ბუნებაში ზაფხულში ირმისთვის შემზღუდველი ფაქტორი საკვების რაოდენობაა, ზამთარში კი თოვლის საფარის სიმაღლე. ან ფიჭვისთვის, რომელიც იზრდება დაჩრდილულ ტყეში, შემზღუდველი ფაქტორი იქნება სინათლე, მშრალ ქვიშიან ნიადაგზე - წყალი, ხოლო ჭაობიან ადგილას - ტემპერატურა ზაფხულში.
კიდევ ერთი ასეთი მაგალითი, რომელიც არ არის დაკავშირებული ეკოლოგიასთან. თუ გუნდში მარჯვენა მცველი ყველაზე სუსტია, მაშინ მტერს ყველაზე დიდი ალბათობა სწორედ მისი ფლანგიდან აქვს გარღვევა. ეს ასეა სპორტში, ხელოვნებაში, ბიზნესში. ბიზნესმენების მნიშვნელოვანი შეცდომა ხშირად არის სუსტი თანამშრომლის მიერ მიყენებული ზიანის არასაკმარისი შეფასება, თუნდაც მეორეხარისხოვან თანამდებობებზე. ყოველივე ამის შემდეგ, ტყუილად არ ამბობენ, რომ კომპანიის ხარისხს მისი ყველაზე ცუდი თანამშრომლების ხარისხი განსაზღვრავს. და ჯაჭვის სიძლიერე ყოველთვის დამოკიდებულია მის ყველაზე სუსტ რგოლზე.
