Danes, ko se otroci v osnovni šoli začenjajo okoljsko izobraževati in okoljska vprašanja niso zadnja v medijih, je ekologija še vedno mlada, kompleksna in skrivnostna znanost. Njegova znanstvena osnova ni tako velika, zapleteni modeli pa so zapleteni. Kljub temu je poznavanje in razumevanje osnovnih zakonitosti na tem področju osnova svetovnega pogleda sodobnega človeka. Ta članek bo obravnaval enega od glavnih zakonov ekologije - zakon minimuma, ki je bil oblikovan že dolgo pred nastankom znanosti.
V zgodovino odkritja
Zakon minimuma je leta 1840 oblikoval izjemni kemik, profesor na Univerzi v Hessu (Nemčija) Eustace von Liebig. Ta znanstvenik in izjemen učitelj je znan tudi po izumu Liebigovega hladilnika, ki se še danes uporablja v kemijskih laboratorijih za frakcijsko ločevanje kemičnih spojin. Njegova knjiga "Kemija v uporabi v kmetijstvu" je dejansko povzročila znanostagrokemije, njemu pa - naziv barona in dva reda svete Ane. Liebig je preučeval preživetje rastlin in vlogo kemičnih dodatkov pri njegovem povečanju. Tako je oblikoval zakon minimalnega oziroma omejevalnega faktorja, ki se je izkazal za resničnega za vse biološke sisteme. Pa ne samo za biološke, kar bomo pokazali s primeri.
Malo teorije
V ekologiji so okoljski dejavniki tisti, ki vplivajo na telo. Fizikalni in kemični dejavniki (abiotični) so temperatura, vlaga, svetloba, tlak, pH okolja in drugi kazalniki nežive narave. Vse oblike vplivov in odnosov med živimi organizmi so povezane z biotskimi dejavniki. To je tekmovanje za vire, prisotnost parazitov in intraspecifični boj za preživetje. Poleg tega obstajajo tudi antropogeni dejavniki - razmere, ki jih ustvarjajo ljudje in njihove gospodarske dejavnosti. Lahko so tudi biotični in abiotični. Okoljski dejavniki so redno-periodični, spreminjajo moč v skladu s spremembo časa dneva, letnih časov ali plimovanja. V tem primeru je prilagoditev organizma dedna, oblikovana v precej dolgem obdobju. Lahko so nepravilne, kot so neurja ali tornada. In potem pride do prerazporeditve raznolikosti vrst.
območje udobja
Najpogosteje organizmi prenašajo okoljske dejavnike v določenih mejah, ki so omejene s mejnimi kazalniki, preko katerih pride do zaviranja vitalne aktivnosti organizma. To jekritične točke obstoja. Med njimi sta coni tolerance (tolerance) in cone optimala (udobja) - obseg ugodnega vpliva faktorja. Minimalne in maksimalne točke vpliva okoljskega dejavnika določajo možnosti reakcije organizma na določen dejavnik. Če presežete optimalno območje, lahko pride do naslednjega:
- odstranitev vrste iz določenega območja (na primer premik obsega populacije ali selitev vrste);
- sprememba rodnosti in umrljivosti (na primer z nenadnimi spremembami okoljskih razmer);
- na prilagajanje (prilagoditev) in nastanek novih vrst z novimi fenotipskimi in genetskimi značilnostmi.
Bistvo zakona minimuma
Življenje biološkega sistema, pa naj bo to organizem ali populacija, je odvisno od delovanja številnih dejavnikov biotske in abiotske narave. Besedilo zakona o minimumu se lahko razlikuje, a bistvo ostaja enako: ko kateri koli dejavnik bistveno odstopa od norme, postane najpomembnejši za sistem in najbolj kritičen za življenje. Hkrati lahko različni kazalniki delujejo kot omejevalni dejavniki za telo v različnih časovnih obdobjih.
Možnosti so možne
Vsi živi organizmi živijo in se prilagajajo kompleksu okoljskih dejavnikov. In vpliv dejavnikov tega kompleksa je vedno neenakomeren. Dejavnik je lahko vodilni (zelo pomemben) ali sekundarni. Za različne organizme bodo vodili različni dejavniki in v različnih obdobjih življenja enega organizma zanekateri okoljski dejavniki so lahko glavni. Poleg tega so lahko isti dejavniki za nekatere organizme omejujoči in za druge ne. Na primer, sončna svetloba za rastline je nujen element za procese fotosinteze. Toda za glive, talne saprotrofe ali globokomorske živali to sploh ni potrebno. Ali pa bo prisotnost kisika v vodi omejevalni dejavnik, vendar njegova prisotnost v tleh ne bo.
Pogoji uporabe
Zakon o minimumu je pri svoji uporabi omejen z dvema pomožnima načeloma:
- Zakon velja brez pojasnil samo za ravnotežne sisteme, in sicer samo v pogojih stacionarnega stanja sistema, ko je izmenjava energije in snovi sistema z okoljem urejena z njihovim uhajanjem.
- Drugo načelo uporabe zakona minimuma je povezano s kompenzacijskimi zmožnostmi organizmov in sistemov. Pod določenimi pogoji lahko omejevalni faktor nadomestimo s faktorjem, ki ni omejujoč, je pa prisoten v zadostni ali visoki vsebnosti. To bo povzročilo spremembo potrebe po snovi, ki je na voljo v minimalni količini.
Ilustrativna ilustracija
Sod, poimenovan po znanstveniku, jasno kaže delovanje tega zakona. V tem polomljenem sodu je omejevalni dejavnik višina desk. V skladu z ekološkim zakonom o minimumu se mora popravilo začeti z najmanjšo desko. Prav ona je tisti dejavnik, ki se je najbolj oddaljil od normalnih vrednosti, optimalnih za preživetje organizma. Brezče odpravimo vpliv tega dejavnika, nima smisla polniti sod - drugi dejavniki v danem trenutku nimajo tako pomembnega učinka.
Kjer je tanek, se tam zlomi
Prav ta pregovor izraža bistvo zakona minimuma v ekologiji in ne samo. Na primer, v kmetijstvu se upoštevajo kazalniki vsebnosti mineralnih snovi v tleh. Če tla vsebujejo le 20% fosforja od norme, kalcija - 50% in kalija -95%, potem je treba najprej uporabiti gnojila, ki vsebujejo fosfor. V naravi je poleti omejevalni dejavnik za jelena količina hrane, pozimi pa višina snežne odeje. Ali pa za bor, ki raste v senčnem gozdu, bo omejevalni dejavnik lahka, na suhih peščenih tleh - voda, na močvirnem območju - temperatura poleti.
Še en tak primer, ki ni povezan z ekologijo. Če je desni branilec v moštvu najšibkejši, potem se bo sovražnik najverjetneje prebil z njegovega boka. To velja v športu, umetnosti, poslu. Pomembna napaka poslovnežev je pogosto podcenjevanje škode, ki jo povzroči šibki zaposleni, tudi na sekundarnih položajih. Saj ne zaman pravijo, da kakovost podjetja določa kakovost njegovih najslabših zaposlenih. In moč verige je vedno odvisna od njenega najšibkejšega člena.
