Los factores ecológicos son las propiedades del hábitat que determinan las condiciones para el metabolismo del organismo y la biogeocenosis (ecosistema) en su conjunto. Por ejemplo, la presencia de dióxido de carbono, acceso de oxígeno, humedad y soltura del suelo, y más. Los elementos indiferentes del medio ambiente, como los gases inertes , son factores ambientales, pero su papel es extremadamente limitado.
Casi todos los factores ambientales se caracterizan por una importante variabilidad en el tiempo y el espacio. Por ejemplo, las temperaturas varían mucho en la superficie de la tierra, pero son casi constantes en el fondo del océano o en las profundidades de las cuevas .
Un mismo factor ambiental puede tener diferentes significados en la vida de los organismos que cohabitan. Por ejemplo, el régimen salino del suelo juega un papel primordial en la nutrición mineral de las plantas, pero es casi indiferente para la mayoría de los animales terrestres . La intensidad de la iluminación y la composición espectral de la luz son extremadamente importantes en la vida de los organismos fototróficos (la mayoría de las plantas y bacterias fotosintéticas ), y en la vida de los organismos heterótrofos ( hongos , animales, una parte importante de los microorganismos ), la luz no tiene un efecto notable en su metabolismo.
Los factores ambientales pueden actuar como irritantes provocando cambios adaptativos en los procesos fisiológicos; como restricciones que hacen imposible que ciertos organismos existan bajo condiciones dadas; como modificadores que determinan cambios morfoanatómicos y fisiológicos en los organismos.
Los organismos, como las biogeocenosis (ecosistemas), generalmente están más adaptados a condiciones metabólicas estables. Están menos afectados por factores ambientales estáticos (inmutables), y más influenciados por sus modos : cambios temporales sucesivos.En todas las etapas de su desarrollo, el hombre estuvo estrechamente conectado con el mundo exterior. Pero desde el surgimiento de una sociedad altamente industrializada, la peligrosa intervención humana en la naturaleza se ha incrementado dramáticamente, el alcance de esta interferencia se ha ampliado, se ha vuelto más diverso y ahora amenaza con convertirse en un peligro global para la humanidad. El consumo de materias primas no renovables está aumentando, cada vez más tierras cultivables se retiran de la economía, a medida que se construyen ciudades y fábricas sobre ellas. El hombre tiene que intervenir cada vez más en la economía de la biosfera - esa parte de nuestro planeta en la que existe la vida.
Traducido literalmente, el término “biosfera” denota la esfera de la vida, y en este sentido fue introducido por primera vez en la ciencia en 1875 por el geólogo y paleontólogo austriaco Eduard Suess (1831 1914). Sin embargo, mucho antes, bajo otros nombres, en particular “espacio de vida”, “imagen de la naturaleza”, “cáscara viva de la tierra”, etc., muchos otros naturalistas consideraron su contenido.
Inicialmente, todos estos términos significaban solo la totalidad de los organismos vivos que viven en nuestro planeta, aunque a veces se indicaba su conexión con procesos geográficos, geológicos y cósmicos, pero al mismo tiempo, se prestaba más atención a la dependencia de la naturaleza viva de las fuerzas. y sustancias de naturaleza inorgánica. Incluso el propio autor del término “biosfera”, E. Suess, en su libro “La faz de la Tierra”, publicado casi treinta años después de la introducción del término (1909), no notó el efecto inverso de la biosfera y lo definió como “un conjunto de organismos limitados en el espacio y en el tiempo y que habitan en la superficie de la tierra”.
El primer biólogo que señaló claramente el enorme papel de los organismos vivos en la formación de la corteza terrestre fue J.B. Lamarck (1744 1829). Hizo hincapié en que todas las sustancias en la superficie del globo y que forman su corteza se formaron debido a la actividad de los organismos vivos.
Los hechos y disposiciones sobre la biosfera se acumularon gradualmente en relación con el desarrollo de la botánica, la ciencia del suelo, la geografía vegetal y otras ciencias predominantemente biológicas, así como las disciplinas geológicas. Aquellos elementos de conocimiento que se hicieron necesarios para comprender la biosfera en su conjunto resultaron estar asociados con el surgimiento de la ecología, una ciencia que estudia la relación entre los organismos y el medio ambiente. La biosfera es un cierto sistema natural, y su existencia se expresa principalmente en la circulación de energía y sustancias con la participación de organismos vivos.
La biosfera (en el sentido moderno) es una especie de caparazón de la tierra, que contiene la totalidad de los organismos vivos y la parte de la sustancia del planeta que está en continuo intercambio con estos organismos.
Todo lo que vive, respira, crece y come pertenece a la biosfera (excepto una persona que se ha separado del mundo animal). La biosfera cubre la parte inferior de la atmósfera (hasta 20 km), toda la hidrosfera y la parte superior de la litosfera (hasta 2-3 km)
Factor antropogénico (antrópico)
En 1912 el científico ruso prof. G. F. Morozov en su libro "La Doctrina del Bosque" definió el impacto humano sobre la naturaleza como un factor ambiental separado y lo dividió en impacto antropogénico directo, indirecto y condicional según la naturaleza del impacto sobre el medio ambiente natural [Morozov, 1949] .
Los factores ambientales afectan al cuerpo no individualmente, sino en combinación, respectivamente, cualquier reacción del cuerpo está condicionada por factores múltiples. Al mismo tiempo, la influencia integral de los factores no es igual a la suma de las influencias de los factores individuales, ya que entre ellos ocurren varios tipos de interacciones, que se pueden dividir en cuatro tipos principales:
La influencia de los factores también depende de la naturaleza y el estado actual del organismo, por lo que tienen un efecto desigual tanto en diferentes especies como en un organismo en diferentes etapas de ontogénesis : la baja humedad es perjudicial para los hidrófitos, pero inofensiva para los xerófitos; Las coníferas maduras de clima templado toleran sin daño las bajas temperaturas , pero son peligrosas para las plantas jóvenes.
Los factores pueden reemplazarse parcialmente entre sí: con una disminución de la iluminación, la intensidad de la fotosíntesis no cambiará si aumenta la concentración de dióxido de carbono en el aire, lo que suele suceder en los invernaderos .
El resultado de la influencia de los factores depende de la duración y frecuencia de sus valores extremos a lo largo de la vida del organismo y sus descendientes: los efectos a corto plazo pueden no tener ninguna consecuencia, mientras que los efectos a largo plazo a través del mecanismo de selección natural . conducir a cambios cualitativos.
Los organismos, especialmente los que llevan un estilo de vida apegado, como las plantas, o sedentario, se caracterizan por la plasticidad , la capacidad de existir en rangos más o menos amplios de factores ambientales. Sin embargo, con diferentes valores del factor, el organismo se comporta de manera diferente.
En consecuencia, se distingue su valor en el que el cuerpo estará en el estado más cómodo: crecer rápidamente , multiplicarse y mostrar habilidades competitivas . A medida que el valor del factor aumenta o disminuye con respecto al más favorable, el organismo comienza a experimentar depresión, que se manifiesta en el debilitamiento de sus funciones vitales y, en valores extremos del factor, puede conducir a la muerte .
Gráficamente, una reacción similar del organismo a un cambio en los valores del factor se representa como una curva de actividad vital (curva ecológica), en cuyo análisis se pueden distinguir algunos puntos y zonas :
Más allá de los límites de la zona de vida están los valores letales del factor en el que el organismo no puede existir.
Los cambios que ocurren con un organismo dentro del rango de plasticidad siempre son fenotípicos , mientras que solo una medida de los posibles cambios está codificada en el genotipo : la velocidad de reacción , que determina el grado de plasticidad del organismo.
Sobre la base de una curva de actividad vital individual, es posible predecir la específica. Sin embargo, dado que una especie es un sistema supraorgánico complejo que consta de muchas poblaciones asentadas en diferentes hábitats con condiciones ambientales desiguales, al evaluar su ecología, los datos generalizados no se utilizan para individuos individuales, sino para poblaciones enteras. En el gradiente del factor, se trazan clases generalizadas de sus valores, que representan ciertos tipos de hábitats, y la abundancia o frecuencia de aparición de una especie se considera con mayor frecuencia como reacciones ecológicas . En este caso, no se debería hablar ya de la curva de actividad vital, sino de la curva de la distribución de abundancias o frecuencias.