6.1. Vides faktoru ietekme uz dzīvajiem organismiem: Šelforda likums

Klimatu veido vides faktoru komplekss – temperatūra, nokrišņu daudzums, saules enerģija, atmosfēras cirkulācija. Šie faktori, savukārt, ir atkarīgi no konkrētās ģeogrāfiskās vietas, ģeogrāfiskā platuma, reljefa, okeāna straumju un gaisa masu cirkulācijas īpatnībām. Vides faktori iedarbojas uz dzīvajiem organismiem, nosaka to sadalījumu telpā, skaitu un sugu sastāvu konkrētajā vietā.

Dzīvo organismu reakciju uz katru atsevišķo vides faktoru apraksta Šelforda diagrammas teorētiskais modelis – viena maksimuma līkne (6.1. att.). Kā organisma reakcijas skaitliskās vērtības var izmantot dažādas organismu dzīvības procesus raksturojošas īpašības, piemēram, kustīgumu, organismu skaitu, vairošanās vai vielmaiņas intensitāti, u.tml., bet kā faktora iedarbību raksturojošās vērtības – faktora intensitāti. Šelforda diagrammā līknes maksimums atbilst tādām faktora intensitātes vērtībām, pie kurām organisms jūtas vislabāk, tāpēc šo faktora vērtību apgabalu dēvē par faktora optimuma zonu (6.1. att.). Pa labi un pa kreisi no optimuma zonas atrodas nepietiekamības un pārsātinājuma zonas – faktora intensitātes vērtību apgabali, kuros organisma stāvoklis vērtējams kā tuvs kritiskam. Nokļūstot šādos apstākļos, organisms parasti cenšas veikt darbības, lai atgrieztos optimuma zonā. Šīs darbības sauc par izvairīšanās reakcijām.


6.1. att. Šelforda tolerances diagramma.

Izvairīšanās reakcijas var būt, piemēram, organisma bēgšana no nelabvēlīgās vides, diennakts un sezonālās migrācijas, snaudošo stadiju (cistu, sporu, sēklu) veidošana, ziemas vai vasaras guļa. Katram organismam attiecībā uz konkrētu vides faktoru pastāv noteiktas izturības robežas. Faktora intensitātes apgabalu starp minimālo un maksimālo kritisko punktu sauc par organisma tolerances intervālu. Ja faktora intensitāte atrodas ārpus tolerances intervāla, organismi iet bojā.

Organisma tolerances intervālus sīkākiem organismiem, piemēram, kukaiņiem, nosaka laboratorijā, izmantojot īpašus stendus vai kameras, kurās var regulēt pētāmā faktora intensitāti, turpretī lielākiem organismiem jāveic pētījumi dabā, uzskaitot organismus vietās ar atšķirīgu pētāmā faktora intensitāti. Jāatzīmē, ka šādos pētījumos iegūtās Šelforda līknes ne vienmēr ir simetriskas (sk. 6.2., 6.3. att.) tāpēc, ka pētījumos ir grūti pilnībā izslēgt citu faktoru ietekmi.


6.2. att. Laboratorijas apstākļos noteikta medūzas Aurelia aurita tolerances līkne, kas rāda medūzas ķermeņa saraušanās pulsācijas biežumu dažādās ūdens temperatūrās.


Avots – Odum E. P. 1971. Fundamentals of Ecology W.B. Saunders Company, Philadelphia-London-Toronto.


6.3. att. Dažādu sugu koku skaita izmaiņas parauglaukumos, kas iekārtoti uz augsnes mitruma izmaiņu gradienta kalnu nogāzē Viskosinas štatā ASV. Katra līkne atbilst vienai koku sugai.

Avots – Whittaker R. H. 1975. Communities and Ecosystems. Macmillan Publishing Co., Inc. New York.