Екологічна валентність – це важливий показник, що демонструє рівень пристосованості організмів до мінливих умов навколишнього середовища. Вона дозволяє з’ясувати, чи виживе певний вид в конкретній місцевості чи ні. Екологічна пластичність (те ж саме, що і валентність) являє собою діапазон значень, в межах якого можливе існування живих організмів.
Екологічна валентність і адаптація
Що це таке? Найважливіше поняття еволюційної екології, нерозривно пов’язане з валентністю – це адаптація. Без неї було б неможливе розвиток. Здатність адаптуватися або пристосовуватися – це найважливіша властивість живої природи. Вона проявляється на всіх структурних рівнях, починаючи від молекулярного і закінчуючи біосферним.
Будь-яка адаптація відносна, тому що пов’язана тільки з певною екологічною ситуацією. Будь-яке середовище безперервно змінюється, а значить, псується, так як стає відмінною від тієї, до якої організм вже звик. Тому адаптація йде безперервно.
Міграція та зимівля
Коли ступінь екологічної валентності показує, що досягнуті межі толерантності організмів (тобто конкретні особи не здатні вижити в даній місцевості або при даній температурі), вони можуть мігрувати в більш сприятливий клімат. Деякі види переходять на режим зимівлі. Це стає можливим завдяки конкретним властивостями організмів, таким як:
- мінливість;
- саморегуляція;
- хімічний склад;
- ритмічність.
Міграція – це активний перехід в зону з більш сприятливою температурою. Зимівля – уповільнення в холодний період інтенсивності обміну речовин в організмі. Крайній випадок – впадіння в діапаузу. Під цим поняттям мається на увазі період спокою, коли всі процеси припиняються. Температура тіла при диапаузе зазвичай знижується.
Вологість – важливий фактор, що впливає на валентність
Без води існування стає неможливим. Вологість має величезне значення для всіх організмів. Нормальна життєдіяльність будь-якої істоти можлива тільки при отриманні ним із зовнішнього середовища достатньої кількості вологи.
Більше половини ваги будь-якого живого організму припадає на міститься в ньому воду. Тому в найбільш посушливих районах Землі життя майже немає. Підтримання потрібного водного балансу – одна з основ біохімічних процесів в клітинах.
Гигрофиты, ксерофиты, мезофиты
Особини, в залежності від властивостей організмів і потреби в воді, діляться на групи. Відомі водні (інакше звані гигрофитами) і земноводні особини, що живуть в дуже вологих середовищах. Сюди, наприклад, відносяться всілякі водорості. Гигрофиты живуть на землі в умовах підвищеної вологості. Більшість відомих нам рослин, які становлять основу лісів середньої смуги, відноситься до так званих мезофитам, мають помірну потреба у воді.
Рослини посушливих місць називаються ксерофитами. Вони діляться на дві групи. Перша – сукуленти, соковиті рослини, які акумулюють запас вологи в собі (наприклад, кактуси). Склерофиты, навпаки, мають морфологію і характер обміну, при якому основні життєві процеси можуть проходити, відчуваючи нестачу вологи. Деревина у них суха, щільна, а коріння дуже глибокі, що доходять до водоносних горизонтів (наприклад, саксаул).
Гигрофиты, ксерофиты, мезофиты – це яскраві приклади пристосованості організмів до середовища проживання. Із-за змін, що відбуваються в природі, багатьом видам доводиться вчитися виживати не в найкращих умовах.
Екологічна валентність – це показник, який демонструє, що рослини знаходяться в менш вигідному становищі, ніж тварини. Якщо перші отримують тільки вологу із зовнішнього середовища, то другі мають більш різноманітні способи поглинання води:
- через пиття;
- через рідку їжу;
- в ході відбуваються в їх організмі реакцій розщеплення речовин на низькомолекулярні.
Тварини діляться на гигрофилов, вологолюбних (наприклад, амфібії), ксерофилов, що живуть у посушливих районах (змії, ящірки), і проміжні – мезофиллов, до яких відноситься більшість відомих тварин.
Ступінь освітленості
Екологічна валентність – це показник, що враховує також видиму частину електромагнітного випромінювання. Світло відноситься до числа найважливіших факторів. Він дає первинну енергію, необхідну для фотосинтезу – процесу утворення основних органічних речовин на планеті. Разом з тим, прямий вплив видимого світла і близьких до нього довжин хвиль (інфрачервоні, ультрафіолетові) може мати від’ємне значення. Світло буває лімітуючим фактором, як у випадку його надлишку, так і нестачі.
Природа створила безліч органів, що сприймають світло. Це і чутливі стигми найпростіших, і такий складно влаштований орган, як око вищих тварин.
Зони різної освітленості
За реакцією на світло розрізняють наступні категорії тварин: світлолюбні, тіньолюбні, виносять широкий і вузький діапазон освітленості. Рослини поділяються на:
- світлолюбні (гемофиты), що живуть на відкритих, освітлених місцях;
- сунофиты – тіньолюбні.
При прямому світлі надлишковий потік не сприймається оком, а відображається. Очі деяких комах бачать ультрафіолетову частину спектру. Наприклад, в житті бджіл велике значення має здатність орієнтуватися по сонцю. Цією особливістю вони користуються повною мірою і тоді, коли сонце приховано хмарами, так як ультрафіолетові промені проходять крізь них.
Світло має значення і в життя водних організмів. У воді розрізняють зони різної освітленості: полифотную (до глибини 100 м), мезофотную (від 100 до 500 м) і афотную (глибше 500 м), де світла практично немає. Тут мешкає велика кількість організмів, що випускають власний світ, який виникає за рахунок протікають в їх організмі хімічних реакцій. Це світло використовується для орієнтації в просторі і залучення видобутку.
Отже, можна зробити наступний висновок, що екологічна валентність – це показник, без якого неможливо розрахувати ймовірність виживання конкретного виду в певних умовах.
