| BIOINDYKATORY, AKLIMATYZACJA, ADAPTACJE |
| |
| TOLERANCJA EKOLOGICZNA |
| → zdolność przystosowania organizmu do zmian natężenia danego czynnika środowiskowego |
- Tolerancja ekologiczna jest bezpośrednio związana ze zdolnościami adaptacyjnymi, czyli przystosowawczymi.
- Adaptacja organizmów do zmiennych warunków środowiska warunkuje ich przeżywalność oraz sukces reprodukcyjny, który umożliwia zachowanie ciągłości gatunków.
- Przedział wartości danego czynnika środowiskowego, który określa granice przeżywalności danego organizmu lub gatunku nazywany jest zakresem tolerancji ekologicznej.
|
|
 Ważne!
Zakres tolerancji ekologicznej określany jest dla organizmu, gatunku lub populacji względem jednego, konkretnego czynnika środowiskowego. Oznacza to, że zakres tolerancji jednego organizmu np. względem temperatury otoczenia może być zupełnie inny niż jego zakres tolerancji względem np. wilgotności podłoża.
|
|
|
W zależności od szerokości zakresu tolerancji ekologicznej można podzielić organizmy na dwa podstawowe typy ekologiczne:
- eurybionty - organizmy o szerokim zakresie tolerancji względem danego czynnika
- stenobionty - organizmy o wąskim zakresie tolerancji względem danego czynnika
|
| CZYNNIK ŚRODOWISKOWY |
NAZWA I PRZYKŁAD ORGANIZMÓW |
| o wąskim zakresie tolerancji względem czynnika |
o szerokim zakresie tolerancji względem czynnika |
| temperatura |
stenotermiczne |
eurytermiczne |
| np. pingwin cesarski |
np. kawka zwyczajna |
| wilgotność |
stenohydryczne |
euryhydryczne |
| np. szczawik zajęczy |
np. sosna zwyczajna |
| światło |
stenofotyczne |
euryfotyczne |
| np. kopytnik pospolity |
np. bluszcz pospolity |
| zasolenie |
stenohaliczne |
euryhaliczne |
| np. lancetnik |
np. węgorz europejski |
|
| |
| Tolerancja ekologiczna gatunku względem danego czynnika środowiskowego wpływa na rozmieszczenie tego gatunku na kuli ziemskiej. Czynnikiem istotnie różnicującym jest pod tym względem temperatura. Gatunki eurytermiczne charakteryzują się szerokim zasięgiem występowania, który obejmuje różne strefy klimatyczne. Z kolei zasięg występowania gatunków stenotermicznych jest wąski - występują one zwykle w konkretnych miejscach na Ziemi. |
|
W zależności od szerokości zasięgu występowania gatunki można podzielić na dwa skrajne typy:
- kosmopolityczne - o bardzo szerokim zasięgu występowania (np. mucha domowa)
- endemiczne - o bardzo wąskim, ograniczonym zasięgu występowania (np. gekon olbrzymi)
|
|
Ciekawostka!
Wiele gatunków kosmopolitycznych zyskało tę właściwość dzięki człowiekowi. Tak stało się np. w przypadku szczura wędrownego, który przystosował się do życia w środowisku, w którym żyją ludzie i został zawleczony przez człowieka w inne części świata. Podobnie jest w przypadku wszy ludzkiej, będącej pasożytem człowieka.
|
|
| |
|
Zagadnienie tolerancji ekologicznej organizmów ma swoje podłoże w teoriach naukowych. Szczególnie istotne są następujące koncepcje:
- prawo minimum Liebiga, które zakłada, że rozwój organizmu w największym stopniu ograniczany jest przez ten czynnik, który występuje w wartości niewystarczającej dla tego organizmu (w niedoborze);
- zasada współdziałania czynników środowiska - zakres tolerancji ekologicznej względem danego czynnika jest zmienny i zależy od wpływu i zmian w obrębie innych czynników środowiskowych;
- prawo tolerancji ekologicznej, które mówi, że przeżywalność organizmu ograniczone jest w przedziale zawartym pomiędzy minimalną i maksymalną wartością danego czynnika środowiskowego.
|
| Prawo tolerancji ekologicznej stoi u podłoża pojęcia zakresu tolerancji ekologicznej oraz jego przedstawienia w formie graficznej - w postaci rozkładu normalnego (krzywej dzwonowej). |
| |
 |
| |
|
Z analizy wykresu przedstawiającego zakres tolerancji ekologicznej można wyciągnąć następujące wnioski:
- zakres przeżywalności organizmu mieści się w przedziale wyznaczanym przez minimalną i maksymalną wartość danego czynnika ekologicznego;
- organizm wykazuje zdolność do wzrostu i rozwoju w ograniczonej części zakresu tolerancji ekologicznej;
- zdolność organizmu do rozrodu jest zachowana w optymalnym zakresie wartości czynnika ekologicznego.
|
| |
| Gatunki o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej względem danego czynnika mają zastosowanie jako gatunki wskaźnikowe - bioindykatory. |
|
Cechy gatunków wskaźnikowych:
- są stenobiontami względem jednego lub kilku czynników ekologicznych;
- są łatwe w identyfikacji;
- mają stosunkowo długi cykl życiowy;
- mają stosunkowo szeroki zasięg występowania;
- czynnikami ekologicznymi, względem których gatunki wskaźnikowe mają wąskie zakresy tolerancji, są zazwyczaj czynniki zanieczyszczające i negatywnie wpływające na środowisko.
|
| |
| Jednymi z najważniejszych organizmów wskaźnikowych są porosty, które wykazują wąski zakres tolerancji ekologicznej względem stężenia dwutlenku siarki (SO2) w powietrzu. Do oceny zawartości tego gazu w powietrzu służy skala porostowa. Została ona opracowana na podstawie rodzaju form morfologicznych plechy porostów, które są charakterystyczne w strefach o danych zakresach zawartości dwutlenku siarki. |
|
SKALA POROSTOWA
|
STREFA I
|
Stężenie SO2: powyżej 170 mg/m3
Typ obszaru: ośrodki przemysłowe, centra dużych miast
Stopień zanieczyszczenia powietrza: bardzo wysoki
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: brak porostów, występują jedynie glony
Przykład: pierwotek
|
|
STREFA II
|
Stężenie SO2: 100 - 170 mg/m3
Typ obszaru: bogatsze przyrodniczo rejony ośrodków przemysłowych i dużych miast (np. w parkach, zadrzewieniach miejskich)
Stopień zanieczyszczenia powietrza: wysoki
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: skorupiaste
Przykład porostu: liszajec szary
|
|
STREFA III
|
Stężenie SO2: 70 - 100 mg/m3
Typ obszaru: bogatsze przyrodniczo obrzeża miast
Stopień zanieczyszczenia powietrza: znaczący
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: skorupiasta, listkowata
Przykład porostu: złotorost ścienny
|
|
STREFA IV
|
Stężenie SO2: 50 - 70 mg/m3
Typ obszaru: leśne obszary położone w sąsiedztwie ośrodków przemysłowych i dużych miast
Stopień zanieczyszczenia powietrza: średni
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: listkowata, rzadziej krzaczkowata
Przykład porostu: pustułka pęcherzykowata
|
|
STREFA V
|
Stężenie SO2: 40 - 50 mg/m3
Typ obszaru: kompleksy leśne
Stopień zanieczyszczenia powietrza: niski
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: listkowata, krzaczkowata
Przykład porostu: mąklik otrębiasty
|
|
STREFA VI
|
Stężenie SO2: 30 - 40 mg/m3
Typ obszaru: lasy o cechach lasu naturalnego
Stopień zanieczyszczenia powietrza: niewielki
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: krzaczkowata
Przykład porostu: brodaczka kępkowa
|
|
STREFA VII
|
Stężenie SO2: poniżej 30 mg/m3
Typ obszaru: rozległe lasy o cechach lasu naturalnego, oddalone od dużych miast o ośrodków przemysłowych (rzadko występujące obszary)
Stopień zanieczyszczenia powietrza: minimalne zanieczyszczenie lub brak
Charakterystyczna forma morfologiczna plechy: krzaczkowata, występują ponadto gatunki cechujące się dużą wrażliwością na zanieczyszczenia
Przykład porostu: brodaczka kędzierzawa
|
|
| |
| W bioindykacji stosowane są również inne organizmy, które cechują się wrażliwością względem danych czynników środowiskowych. |
| ZAKRES ZASTOSOWANIA |
PRZYKŁADY GATUNKÓW WSKAŹNIKOWYCH |
| wskaźniki czystości wód |
- larwy jętek (owady)
- pstrąg potokowy
- pijawka lekarska
- kulkówka rogowa (małż) |
| wskaźniki jakości i składu gleby |
- wyka drobnokwiatowa (wskazuje gleby ubogie w azot)
- mak polny (wskazuje gleby o odczynie zasadowym)
- miłek wiosenny (wskazuje gleby o dużej zawartości wapnia) |
| wskaźniki czystości powietrza |
- krokus wiosenny
- jabłoń domowa
- krępak nabrzozak (motyl) |
|
| |
|
Porównanie gatunków wskaźnikowych i kosmopolitycznych
| kryteria różnicujące |
GATUNKI WSKAŹNIKOWE |
GATUNKI KOSMOPOLITYCZNE |
| zakres tolerancji ekologicznej względem danych czynników środowiskowych |
wąski |
szeroki |
| przynależność ekologiczna |
stenobionty |
eurybionty |
| występowanie |
tereny o ściśle określonych parametrach środowiskowych |
tereny bardzo zróżnicowane pod względem czynników środowiskowych |
|
| |
| DOŚWIADCZENIE: Badanie zakresu tolerancji ekologicznej w odniesieniu do wybranego czynnika środowiska. |
|
| |
| ADAPTACJE |
| Przystosowanie do warunków środowiska w zależności od zakresu tolerancji ekologicznej widoczne jest dobrze u roślin. W zależności od środowiska, w jakim żyją, można wyróżnić ich konkretne formy ekologiczne - np. pod względem przystosowania do warunków wodnych. |
| |
| FORMA EKOLOGICZNA |
ŚRODOWISKO ŻYCIA |
CECHY ADAPTACYJNE I PRZYKŁADY |
|
KSEROFITY
|
ubogie w wodę, suche |
- silnie rozwinięty system korzeniowy
- zdolność do gromadzenia wody dzięki obecności miękiszu wodonośnego
(u sukulentów)
- ograniczanie transpiracji dzięki zredukowanym blaszkom liściowym
Przykłady:
- sklerofity, np. wrzos zwyczajny
- sukulenty, np. aloes zwyczajny |
|
MEZOFITY
|
o umiarkowanej wilgotności i zawartości wody |
- nie są w stanie przetrwać w długotrwale panujących warunkach skrajnych (suszy, nadmiernego uwilgotnienia)
- mają dobrze rozwinięty system tkanek przewodzących oraz system korzeniowy
Przykłady:
- lipa drobnolistna
- groszek łąkowy |
|
HIGROFITY
|
o dużej wilgotności |
- nie są odporne na suszę
- mają słabo rozwinięty system korzeniowy, dzięki czemu mogą rozwijać się w środowiskach silnie wilgotnych
Przykłady:
- szczawik zajęczy
- zawilec gajowy |
|
HYDROFITY
|
środowisko wodne |
- silnie zredukowany system korzeniowy lub brak korzeni
- obecność miękiszu powietrznego, który zmniejsza ciężar rośliny
- słabo wykształcony system tkanek przewodzących
Przykłady:
- rośliny wodne (np. moczarka kanadyjska)
- rośliny unoszące się na wodzie (np. rzęsa drobna) |
|
|
| |
|
SŁOWNICZEK
tolerancja ekologiczna - zdolność organizmu do przystosowania się do zmian w środowisku
bioindykator - gatunek wskaźnikowy; cechuje się wąskim zakresem tolerancji względem danego czynnika środowiskowego
skala porostowa - narzędzie służące do oceny stopnia zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki (SO2)
eury- - przedrostek wskazujący na szeroki zakres tolerancji względem danego czynnika ekologicznego
steno- - przedrostek wskazujący na wąski zakres tolerancji względem danego czynnika ekologicznego
|
|
