შელფორდის ტოლერანტობის კანონი ჩამოყალიბდა 1913 წელს. სწორედ ის გახდა ეკოლოგიაში ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონი. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მის არსს, მოვიყვანოთ კონკრეტული მაგალითები.
ფორმულირებები და პირობები
ამჟამად გამოიყენება შემდეგი ინტერპრეტაცია: ეკოსისტემის ან ეკოლოგიური სახეობის არსებობა ხასიათდება შემზღუდველი ფაქტორებით, რომლებიც არის როგორც მინიმუმზე, ისე მაქსიმუმზე.
ტოლერანტობა არის ორგანიზმის ან ეკოსისტემის უნარი გაუძლოს ზოგიერთი გარემო ფაქტორის მავნე ზემოქმედებას.
შელფორდის ტოლერანტობის კანონი მნიშვნელოვნად აფართოებს ლიბიგის კანონის მინიმუმის შესაძლებლობებს.
ფუნქციები
განხილული კანონის რევოლუციური ბუნება მდგომარეობს იმაში, რომ არა მხოლოდ ერთი ფაქტორის (კვება, სინათლე, წყალი) უმნიშვნელო ზემოქმედება უარყოფითად მოქმედებს სხეულზე. შელფორდმა შეძლო დაემტკიცებინა, რომ ერთი ფაქტორის გავლენის გადამეტებაც საზიანოა. მან მოახერხა იმის გარკვევა, რომ ეკოლოგიურსისტემა, ორგანიზმი შეიძლება არსებობდეს მხოლოდ ტოლერანტობის ფარგლებში - მინიმალურიდან მაქსიმუმამდე.
თუ ფაქტორი მინიმალურზე დაბალი მაჩვენებელია, მაშინ სხეულს სიკვდილი ემუქრება (ლიბიგის კანონი). ტოლერანტობის კანონი განმარტავს, რომ მაქსიმალური სიჩქარითაც კი ის კვდება.
პირველი მაგალითი
განვიხილოთ ნიანგების ცხოვრების პირობები. მათ წყალი სჭირდებათ გადარჩენისთვის. მისი არარსებობა ან მოცულობის შემცირება იწვევს სიკვდილს. ჭარბი წყალი ასევე უარყოფითად იმოქმედებს ნიანგების არსებობაზე.
რა არის ტოლერანტობის კანონის არსი ამ მაგალითში? თანაბრად უარყოფითი ზიანი აქვს როგორც წყლის ნაკლებობას, ასევე სიჭარბეს. მაშასადამე, ნიანგები ვერ გადარჩებიან უდაბნოში ან მსოფლიო ოკეანეებში.
კანონის ფართო მასშტაბი
ტოლერანტობა გაანალიზდება სპორტსმენის ვარჯიშების რაოდენობის მაგალითზე. თუ სპორტსმენი დროდადრო ვარჯიშობს, მას გაუჭირდება ოლიმპიური თამაშების მოგების იმედი. გადაჭარბებული ვარჯიშით ის შეჯიბრის დაწყებამდე დაიღლება, რაც პრიზის აღების შესაძლებლობას არ მისცემს.
ეს მაგალითი ცხადყოფს, რომ ტოლერანტობის კანონს ეკოლოგიაში ფართო მასშტაბი აქვს. ამ შემთხვევაში ის სცილდება კლასიკურ მეცნიერებას.
დამატებითი ინფორმაცია
ტოლერანტობის კანონის მიხედვით, მიღებული იქნა ოპტიმის ეკოლოგიური კანონი. ის ასევე იძლევა რამდენიმე დამატებითი პრინციპის ჩამოყალიბების საშუალებას:
- ორგანიზმებს შეიძლება ჰქონდეთ ფართო სპექტრიტოლერანტობა კონკრეტული ფაქტორის მიმართ და ვიწრო დიაპაზონი მეორის მიმართ;
- ორგანიზმები სხვადასხვა ფაქტორების მიმართ ტოლერანტობის ფართო სპექტრით უფრო გავრცელებულია;
- თუ ერთი ფაქტორის პირობები არ არის ოპტიმალური სახეობისთვის, სხვა გარემო ფაქტორების მიმართ ტოლერანტობის დიაპაზონი ასევე მნიშვნელოვნად ვიწროვდება.
მაგალითად, აზოტის შემზღუდველი შემცველობა იწვევს მარცვლეულის გვალვისადმი ტოლერანტობის შემცირებას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დადგინდა, რომ არასაკმარისი აზოტის მიღებას თან უნდა ახლდეს წყლის მოხმარების გაზრდა.
ბუნებაში არ არის იშვიათი, როდესაც ორგანიზმები აღმოჩნდებიან ისეთ პირობებში, რომლებიც სცილდება ნებისმიერი ფიზიკური ფაქტორის იდეალურ დიაპაზონს, რომელიც გამოვლენილია კვლევით ლაბორატორიაში. ასეთ სიტუაციებში ყველაზე მნიშვნელოვანი სხვა ფაქტორი ან მათი კომბინაცია ხდება.
მაგალითად, გაციება ზრდის ტროპიკული ორქიდეების ზრდას. ბუნებაში ისინი მხოლოდ ჩრდილში ვითარდებიან, მცენარეები ვერ იტანენ მზის პირდაპირი სხივების თერმულ ეფექტს.
ტოლერანტობის კანონი ჩამოაყალიბა შელფორდმა, რის გამოც იგი ითვლება ამ თეორიის ფუძემდებლად.
პოპულაციაშიდა და პოპულაციათაშორისი ურთიერთობის გამო, წარმოიქმნება პრობლემები ორგანიზმების არსებობისთვის ოპტიმალური გარემო პირობების გამოყენებასთან დაკავშირებით. მაგალითად, ეს შეიძლება იყოს პარაზიტები, მტაცებლები, კონკურენტები.
საინტერესო ფაქტები
ძალიან ხშირად გამრავლების სეზონი კრიტიკულია. სწორედ ამ დროს ხდება ბევრი შემზღუდველიგარემო ფაქტორები. ეს არის ტოლერანტობის საფუძველი. ტოლერანტობის კანონი აზუსტებს საზღვრებს თესლს, ინდივიდებს, კვერცხებს, ყლორტებს, ემბრიონებს, ლარვებს.
მოზრდილ კვიპაროსს შეუძლია გამრავლება და გაიზარდოს წყალში მუდმივად ჩაძირვისას, მშრალ მაღალმთიანეთში და მას შეუძლია გამრავლება მხოლოდ ოდნავ ტენიანი ნიადაგის თანდასწრებით.
სხვაგან სად ვლინდება ტოლერანტობა? ტოლერანტობის კანონი ლურჯი კიბორჩხალების მაგალითზე ჩანს. ისინი, ისევე როგორც სხვა ზღვის ცხოველები, მოითმენენ სუფთა და ზღვის წყალს, ამიტომ მათი ნახვა შესაძლებელია მდინარეებში. კრაბის ლარვები ასეთ წყლებში გადარჩენას ვერ ახერხებენ, ამიტომ მდინარეებში მათი გამრავლება არ შეინიშნება, ეს ტოლერანტობაა. ტოლერანტობის კანონი ხსნის კომერციული თევზის გეოგრაფიულ განაწილებას, ამ ფაქტორის ურთიერთობას კლიმატთან.
ორგანიზმების კლასიფიკაცია ეკოლოგიური ვალენტობის მიხედვით
ამტანობის საზღვრებს კრიტიკულ წერტილებს შორის ეწოდება ცოცხალი არსებების ეკოლოგიური ვალენტობა, ეს დამოკიდებულია კონკრეტულ გარემო ფაქტორზე. სხვადასხვა სახეობის წარმომადგენლები მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან ერთმანეთისგან როგორც ეკოლოგიური ვალენტობით, ასევე ოპტიმალური პოზიციით. მაგალითად, ტუნდრაში, არქტიკულ მელაებს შეუძლიათ მოითმინონ ტემპერატურის მერყეობა 80 გრადუსზე მეტი დიაპაზონში.
სითბოწყლიანი კიბორჩხალები უძლებენ წყლის ტემპერატურას მხოლოდ 6 გრადუსამდე. ფაქტორის მანიფესტაციის იგივე სიძლიერე შეიძლება იყოს ოპტიმალური ერთი სახეობისთვის, მეორესთვის კი გასცდეს გამძლეობის საზღვრებს.
დანიშნოს სახეობის ფართო ეკოლოგიური ვალენტობა მიმართგარემოს აბიოტური ფაქტორები, ჩვეულებრივ გამოიყენება პრეფიქსი "ევრი"..
ევრიტურ სახეობებს შეუძლიათ მოითმინონ ტემპერატურის მნიშვნელოვანი რყევები, ხოლო ევრიბათის სახეობები უმკლავდებიან წნევის ფართო დიაპაზონს. ასევე არსებობს ევრიჰალინური ორგანიზმები, რომელთათვისაც გარემოს მარილიანობის ხარისხი არ არის საშინელი.
ვიწრო ეკოლოგიური ვალენტობა არის ორგანიზმების უუნარობა, გაუძლოს გარკვეულ ფაქტორებში დიდ რყევებს. ამ შემთხვევაში გამოიყენება პრეფიქსი „სტენო“: სტენოჰალინი, სტენობათი, სტენოტერმინი..
უფრო ფართო გაგებით, ეს გულისხმობს გარკვეული გარემო პირობების დაცვას, რომელსაც ეწოდება სტენობიონტი, რომლის დროსაც შესაძლებელია გარემოს სხვადასხვა პირობებთან ადაპტაცია.
შეჯამება
რა მნიშვნელობა აქვს ტოლერანტობას? ტოლერანტობის კანონი აკავშირებს სხვადასხვა ფაქტორების მაქსიმუმებსაც და მინიმუმებსაც. ის ასევე ხსნის ორგანიზმების გამძლეობას კონკრეტულ პირობებთან მიმართებაში. მე-20 საუკუნეში ამერიკელმა მეცნიერმა შელფორდმა შეძლო ეჩვენებინა, რომ გარკვეული მდგომარეობის (ტემპერატურა, წნევა, მარილიანობა) სიჭარბით ან დეფიციტით, ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობა მნიშვნელოვნად იცვლება..
გარემოს ადაპტაციის უნარიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივად გამოყოფენ:
- ევრიბიონტები (მათ ახასიათებთ გარემო ფაქტორების ფართო სპექტრი);
- სტენობიონტები (არსებობს ვიწრო დიაპაზონში)
მეორე ჯგუფში შედის მცენარეები და ცხოველები, რომლებსაც შეუძლიათ სრული არსებობა და განვითარება მხოლოდ მუდმივ გარემო პირობებში(ტენიანობა, ტემპერატურა, საკვების არსებობა). ამ ჯგუფში შედის შიდა პარაზიტები. ზოგიერთი სტენობიონტი ხასიათდება დამოკიდებულებით მხოლოდ კონკრეტულ ფაქტორზე.
მაგალითად, მარსუპიული კოალა დათვის სიცოცხლეზე გავლენას ახდენს მხოლოდ ევკალიპტის არსებობა, რომლის ფოთლები მისი მთავარი საკვებია.
ევრიბიონტები არიან ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ გარემო პირობების მნიშვნელოვანი ცვლილებების მოთმენა. მათ მაგალითად შეიძლება მივიჩნიოთ ვარსკვლავური თევზი, რომელიც ცხოვრობს მოქცევის დიაპაზონში. ეს არის გზები, რათა გაუძლოს ტენიანობას მოქცევის დროს, გათბობას ზაფხულში, გაგრილებას ზამთარში.
იერარქიული ორგანიზაციის მნიშვნელოვანი შედეგია ის ფაქტი, რომ როდესაც კომპონენტები ან ქვესიმრავლეები გაერთიანებულია დიდ ერთეულებად, ისინი იძენენ ახალ თვისებებს, რომლებიც ადრე არ იყო. ახალი თვისებები, რომლებიც გამოჩნდა, შეუძლებელია წინასწარმეტყველება, წინასწარმეტყველება და მათი სპეციფიკური მახასიათებლების ახსნა. ტოლერანტობის კანონის წყალობით, შესაძლებელი გახდა ველურ ბუნებაში მომხდარი მრავალი ფენომენის ახსნა და წინასწარმეტყველება.
