امروز که کودکان در دوره ابتدایی شروع به دریافت آموزش های زیست محیطی می کنند و مسائل زیست محیطی آخرین مورد در رسانه ها نیست، اکولوژی هنوز یک علم جوان، پیچیده و مرموز است. پایگاه علمی آن چندان بزرگ نیست و مدل های پیچیده پیچیده هستند. با این وجود، شناخت و شناخت قوانین اساسی در این زمینه، اساس جهان بینی انسان مدرن است. این مقاله یکی از قوانین اصلی اکولوژی را بررسی می کند - قانون حداقل ها، که مدت ها قبل از شکل گیری خود علم تدوین شده است.
به تاریخ کشف
قانون حداقل در سال 1840 توسط یک شیمیدان برجسته، استاد دانشگاه هسن (آلمان) Eustace von Liebig فرموله شد. این دانشمند و معلم برجسته همچنین به خاطر اختراع یخچال لیبیگ که امروزه نیز در آزمایشگاه های شیمیایی برای جداسازی کسری ترکیبات شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد، شهرت دارد. کتاب او "شیمی به عنوان کاربردی در کشاورزی" در واقع باعث پیدایش علم شدagrochemistry، و به او - عنوان بارون و دو سفارش از سنت آنا. لیبیگ بقای گیاهان و نقش افزودنی های شیمیایی در افزایش آن را مورد مطالعه قرار داد. بنابراین او قانون حداقل یا عامل محدود کننده را تدوین کرد که معلوم شد برای همه سیستم های بیولوژیکی صادق است. و نه تنها برای موارد بیولوژیکی، که با مثال هایی نشان خواهیم داد.
کمی تئوری
در اکولوژی، عوامل محیطی آنهایی هستند که بر بدن تأثیر می گذارند. عوامل فیزیکی و شیمیایی (غیر زیستی) دما، رطوبت، نور، فشار، PH محیط و سایر شاخص های طبیعت بی جان هستند. همه اشکال تأثیر و روابط بین موجودات زنده به عوامل زیستی مرتبط است. این رقابت برای منابع و حضور انگل ها و مبارزه درون گونه ای برای بقا است. علاوه بر این، عوامل انسانی نیز وجود دارد - شرایط ایجاد شده توسط مردم و فعالیت های اقتصادی آنها. آنها همچنین می توانند زنده و غیر زنده باشند. عوامل محیطی به طور منظم - دوره ای هستند و قدرت را مطابق با تغییر زمان روز، فصول سال یا جزر و مد تغییر می کنند. در این مورد، سازگاری ارگانیسم ماهیت ارثی است که در یک دوره نسبتا طولانی شکل گرفته است. آنها می توانند نامنظم باشند، مانند طوفان یا گردباد. و سپس توزیع مجدد تنوع گونه ای وجود دارد.
منطقه آسایش
اغلب عوامل محیطی توسط ارگانیسم‌ها در محدوده‌های خاصی تحمل می‌شوند، که توسط شاخص‌های آستانه محدود می‌شوند، که فراتر از آن، مهار فعالیت حیاتی ارگانیسم رخ می‌دهد. این هستنقاط بحرانی وجود بین آنها مناطق تحمل (تحمل) و منطقه بهینه (راحتی) - محدوده تأثیر مفید فاکتور است. حداقل و حداکثر نقاط تأثیر عامل محیطی، احتمالات واکنش ارگانیسم به یک عامل خاص را تعیین می کند. فراتر رفتن از منطقه بهینه می تواند منجر به موارد زیر شود:
- حذف یک گونه از یک محدوده خاص (به عنوان مثال، تغییر محدوده جمعیت یا مهاجرت یک گونه)؛
- تغییر در باروری و مرگ و میر (مثلاً با تغییرات ناگهانی در شرایط محیطی)؛
- به سازگاری (سازگاری) و ظهور گونه های جدید با ویژگی های فنوتیپی و ژنتیکی جدید.
جوهر قانون حداقل
زندگی یک سیستم بیولوژیکی، خواه یک موجود زنده یا یک جمعیت، به عمل بسیاری از عوامل دارای طبیعت زنده و غیر زنده بستگی دارد. جمله بندی قانون حداقل ممکن است متفاوت باشد، اما ماهیت یکسان است: وقتی هر عاملی به طور قابل توجهی از هنجار منحرف می شود، آنگاه مهم ترین برای سیستم و حیاتی ترین برای زندگی می شود. در عین حال، شاخص های مختلفی می توانند به عنوان عوامل محدود کننده برای بدن در دوره های زمانی مختلف عمل کنند.
گزینه ها ممکن است
همه موجودات زنده زندگی می کنند و با مجموعه ای از عوامل محیطی سازگار می شوند. و تاثیر عوامل این مجموعه همیشه نابرابر است. عامل می تواند پیشرو (بسیار مهم) یا ثانویه باشد. عوامل مختلف برای موجودات مختلف و در دوره های مختلف زندگی یک موجود زنده برایعوامل محیطی خاصی ممکن است عوامل اصلی باشند. علاوه بر این، همین عوامل می تواند برای برخی موجودات محدود کننده و برای برخی دیگر محدود کننده نباشد. به عنوان مثال، نور خورشید برای گیاهان یک عنصر ضروری برای فرآیندهای فتوسنتز است. اما برای قارچ ها، ساپروتروف های خاک یا حیوانات اعماق دریا اصلاً لازم نیست. یا وجود اکسیژن در آب عامل محدود کننده خواهد بود، اما وجود آن در خاک نه.
شرایط استفاده
قانون حداقل در کاربردش توسط دو اصل فرعی محدود شده است:
- قانون بدون توضیح فقط برای سیستم های تعادلی قابل اجرا است، یعنی فقط در شرایط یک وضعیت ساکن سیستم، زمانی که مبادله انرژی و مواد سیستم با محیط با نشت آنها تنظیم می شود.
- اصل دوم اعمال قانون حداقل مربوط به قابلیت های جبرانی موجودات و سیستم ها است. تحت شرایط خاصی، عامل محدود کننده را می توان با عاملی جایگزین کرد که محدود کننده نیست، اما در محتوای کافی یا زیاد وجود دارد. این منجر به تغییر نیاز به ماده ای می شود که در حداقل مقدار موجود است.
تصویر گویا
بشکه ای که به نام دانشمند نامگذاری شده است، به وضوح عملکرد این قانون را نشان می دهد. در این بشکه شکسته، عامل محدود کننده ارتفاع تخته ها است. مطابق با قانون اکولوژیکی حداقل، تعمیر آن باید با کوچکترین تخته شروع شود. این اوست که عاملی است که بیش از همه از مقادیر طبیعی دور شده است، بهینه برای بقای ارگانیسم. بدونبا از بین بردن تأثیر این عامل، پر کردن بشکه معنی ندارد - سایر عوامل در یک زمان معین تأثیر قابل توجهی ندارند.
هرجا نازک است، آنجا می شکند
این ضرب المثل است که ماهیت قانون حداقل را در اکولوژی و نه تنها می رساند. به عنوان مثال، در کشاورزی، شاخص های محتوای مواد معدنی در خاک در نظر گرفته می شود. اگر خاک حاوی تنها 20٪ فسفر از حد معمول، کلسیم - 50٪، و پتاسیم -95٪ باشد، ابتدا باید کودهایی که حاوی فسفر هستند استفاده شود. در طبیعت عامل محدود کننده آهو در تابستان مقدار غذا و در زمستان ارتفاع پوشش برف است. یا برای کاج‌هایی که در جنگل‌های سایه‌دار رشد می‌کنند، عامل محدودکننده نور، در خاک شنی خشک - آب و در یک منطقه باتلاقی - دما در تابستان خواهد بود.
نمونه دیگری از این دست، که به اکولوژی مرتبط نیست. اگر مدافع راست در تیم ضعیف ترین باشد، پس از جناح اوست که دشمن به احتمال زیاد نفوذ می کند. این در ورزش، در هنر، در تجارت صادق است. اشتباه قابل توجه تاجران اغلب دست کم گرفتن آسیب ناشی از یک کارمند ضعیف، حتی در موقعیت های ثانویه است. از این گذشته، بی جهت نیست که می گویند کیفیت یک شرکت با کیفیت بدترین کارمندان آن تعیین می شود. و قدرت یک زنجیره همیشه به ضعیف ترین حلقه آن بستگی دارد.
