Шелфордтың төзімділік заңы 1913 жылы тұжырымдалған. Ол экологиядағы ең маңызды заң болды. Оның мәнін толығырақ қарастырайық, нақты мысалдар келтіріңіз.
Формулалар мен шарттар
Қазіргі уақытта келесі интерпретация қолданылады: экожүйенің немесе экологиялық түрдің болуы минимумда да, максимумда да болатын шектеу факторларымен сипатталады.
Толеранттылық – организмнің немесе экожүйенің қандай да бір экологиялық фактордың қолайсыз әсеріне төзе білу қабілеті.
Шелфордтың төзімділік заңы Либихтің минимум заңының мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтеді.
Мүмкіндіктер
Қарастырылып отырған заңның революциялық сипаты бір ғана фактордың (тамақтану, жарық, су) азғантай әсерінің ағзаға кері әсерін тигізуінде. Шелфорд бір ғана фактордың әсер етуінің артық болуы да зиянды екенін дәлелдей алды. Мұны ол экологияда анықтай алдыжүйеде организм тек төзімділік шегінде өмір сүре алады - минимумнан максимумға дейін.
Егер фактор минимумнан төмен көрсеткішті қабылдаса, онда денеге өлім қаупі төнеді (Либих заңы). Толеранттылық заңы тіпті максималды мөлшерлемеде де өлетінін түсіндіреді.
Бірінші мысал
Қолтырауындардың өмір сүру жағдайларын қарастырайық. Олар өмір сүру үшін су қажет. Оның болмауы немесе көлемінің төмендеуі өлімге әкеледі. Артық су қолтырауындардың болуына да кері әсер етеді.
Бұл мысалдағы толеранттылық заңының мәні неде? Бірдей теріс зиян судың жетіспеушілігі де, артықтығы да бар. Сондықтан қолтырауындар шөлде де, дүниежүзілік мұхиттарда да аман қалмайды.
Заңның ауқымы кең
Төзімділік спортшының жаттығулар санының мысалында талданатын болады. Егер спортшы анда-санда жаттығатын болса, оған Олимпиада ойындарында жеңіске жетуге сену қиынға соғады. Шамадан тыс дайындықпен ол жарыс басталғанға дейін шаршайды, бұл оған жүлде алуға мүмкіндік бермейді.
Бұл мысал экологиядағы толеранттылық заңының ауқымы кең екенін көрсетеді. Бұл жағдайда ол классикалық ғылымның шеңберінен шығып кетеді.
Қосымша ақпарат
Толеранттылық заңы бойынша оптимумның экологиялық заңы шығарылды. Ол сонымен қатар бірнеше қосымша қағидаларды тұжырымдауға мүмкіндік береді:
- ағзалардың ауқымы кең болуы мүмкінбелгілі бір факторға төзімділік және екіншісіне тар диапазон;
- әртүрлі факторларға төзімділік диапазоны кең ағзалар кең таралған;
- бір фактор үшін жағдайлар түр үшін оңтайлы болмаса, қоршаған ортаның басқа факторларына төзімділік ауқымы да айтарлықтай тарылады.
Мысалы, азоттың шекті мөлшері дәнді дақылдардың құрғақшылыққа төзімділігінің төмендеуіне әкеледі. Басқаша айтқанда, азоттың жеткіліксіздігі суды тұтынудың жоғарылауымен бірге жүруі керек екендігі анықталды.
Табиғатта организмдердің зерттеу зертханасында анықталған кез келген физикалық фактордың идеалды диапазонынан тыс жағдайда қалуы ғажап емес. Мұндай жағдайларда басқа фактор немесе олардың комбинациясы маңызды болады.
Мысалы, салқындату тропикалық орхидеялардың өсуін арттырады. Табиғатта олар тек көлеңкеде дамиды, өсімдіктер тікелей күн сәулесінің жылу әсеріне төзе алмайды.
Толеранттылық заңын Шелфорд тұжырымдаған, сондықтан ол бұл теорияның негізін салушы болып саналады.
Популяция ішілік және популяция аралық қатынастарға байланысты организмдердің тіршілік етуіне қолайлы қоршаған орта жағдайларын пайдалануда мәселелер туындайды. Мысалы, бұл паразиттер, жыртқыштар, бәсекелестер болуы мүмкін.
Қызықты фактілер
Көбінесе көбею маусымы маңызды. Дәл осы уақытта көптеген адамдар шектеуге айналадықоршаған орта факторлары. Бұл толеранттылықтың негізі. Төзімділік заңы тұқымдар, даралар, жұмыртқалар, өскіндер, эмбриондар, дернәсілдер үшін шектеулерді анықтайды.
Ересек кипарис үнемі суға батып, құрғақ таулы жерде көбейіп, өсе алады және ол тек аздап ылғалды топырақ болған кезде ғана көбейе алады.
Толеранттылық тағы қай жерде көрінеді? Төзімділік заңын көк шаянның мысалында көруге болады. Олар, басқа теңіз жануарлары сияқты, тұщы және теңіз суларына төзімді, сондықтан оларды өзендерде көруге болады. Шаян дернәсілдері мұндай суларда өмір сүре алмайды, сондықтан олардың өзендерде көбеюі байқалмайды, бұл төзімділік. Толеранттылық заңы кәсіптік балықтардың географиялық таралуын, бұл фактордың климатпен байланысын түсіндіреді.
Ағзалардың экологиялық валенттілігі бойынша жіктелуі
Сыни нүктелер арасындағы төзімділік шегін қоршаған ортаның белгілі бір факторына байланысты тіршілік иелерінің экологиялық валенттілігі деп атайды. Әртүрлі түрлердің өкілдері бір-бірінен экологиялық валенттілігі бойынша да, оптимум жағдайы бойынша да айтарлықтай ерекшеленеді. Мысалы, тундрада арктикалық түлкілер температураның 80 градустан жоғары ауытқуларына шыдай алады.
Жылу суы бар шаян тәрізділер тек шамамен 6 градус аралығындағы су температурасына төтеп бере алады. Фактордың көрінуінің бірдей күші бір түр үшін оңтайлы болуға, ал екіншісі үшін төзімділік шегінен шығуға қабілетті.
Түрдің кең экологиялық валенттілігін белгілеуқоршаған ортаның абиотикалық факторлары үшін "evry" префиксін қолдану әдетке айналған.
Эвриттік түрлер температураның айтарлықтай ауытқуларына төзе алады, ал эврибат түрлері қысымның кең ауқымына төтеп береді. Қоршаған ортаның тұздылық дәрежесі қорқынышты емес эуригалинді организмдер де бар.
Тар экологиялық валенттілік – белгілі бір факторлардың үлкен ауытқуларына организмдердің төзе алмауы. Бұл жағдайда «стено» префиксі қолданылады: стенохалин, стенобат, стенотерм.
Кеңірек мағынада бұл стенобионт деп аталатын белгілі бір экологиялық жағдайларға сәйкестікті білдіреді, бұл жағдайда әртүрлі қоршаған орта жағдайларына бейімделу мүмкін болады.
Қорытынды
Толеранттылықтың маңызы қандай? Толеранттылық заңы әртүрлі факторлардың максимумдарын да, минимумдарын да байланыстырады. Сонымен қатар организмдердің шыдамдылығын нақты жағдайларға байланысты түсіндіреді. 20 ғасырда американдық ғалым Шелфорд белгілі бір жағдайдың артық немесе жетіспеушілігімен (температура, қысым, тұздылық) организмнің тіршілік әрекеті айтарлықтай өзгеретінін көрсете алды.
Қоршаған ортаға бейімделу қабілетіне қарай бөлу әдетке айналған:
- еврибионттар (олар қоршаған орта факторларының кең ауқымымен сипатталады);
- стенобионттар (тар диапазонда бар)
Екінші топқа қоршаған ортаның тұрақты жағдайында ғана толық өмір сүре алатын және дами алатын өсімдіктер мен жануарлар жатады(ылғалдылық, температура, тағамның болуы). Бұл топқа ішкі паразиттер жатады. Кейбір стенобионттар тек белгілі бір факторға тәуелділікпен сипатталады.
Мысалы, марсупиялық коала аюының тіршілігіне жапырақтары негізгі тағам болып табылатын эвкалипттің болуы ғана әсер етеді.
Эврибионттар - қоршаған орта жағдайындағы елеулі өзгерістерге шыдай алатын организмдер. Олардың мысалы ретінде толқындар ауқымында өмір сүретін теңіз жұлдыздарын қарастыруға болады. Олар су деңгейінің төмендеуі кезінде ылғалдануға, жазда жылытуға, қыста салқындатуға төтеп берудің жолдары.
Иерархиялық ұйымның маңызды салдары құрамдас бөліктер немесе ішкі жиындар үлкен бірліктерге біріктірілгенде, олар бұрын болмаған жаңа қасиеттерге ие болады. Пайда болған жаңа қасиеттерді болжау, болжау мүмкін емес, олардың өзіндік ерекшеліктерін түсіндіру мүмкін емес. Толеранттылық заңының арқасында жабайы табиғатта болып жатқан көптеген құбылыстарды түсіндіру және болжау мүмкін болды.
