Saat ini, ketika anak-anak mulai menerima pendidikan lingkungan di sekolah dasar, dan isu lingkungan bukan yang terakhir di media, ekologi masih merupakan ilmu yang muda, kompleks dan misterius. Basis ilmiahnya tidak begitu besar, dan model kompleksnya rumit. Namun demikian, pengetahuan dan pemahaman tentang hukum-hukum dasar di bidang ini adalah dasar dari pandangan dunia manusia modern. Artikel ini akan membahas salah satu hukum utama ekologi - hukum minimum, dirumuskan jauh sebelum pembentukan ilmu itu sendiri.
Untuk sejarah penemuan
Hukum minimum dirumuskan pada tahun 1840 oleh seorang ahli kimia terkemuka, profesor di Universitas Hesse (Jerman) Eustace von Liebig. Ilmuwan dan guru yang luar biasa ini juga dikenal karena penemuan lemari es Liebig, yang masih digunakan sampai sekarang di laboratorium kimia untuk pemisahan fraksional senyawa kimia. Bukunya "Kimia yang diterapkan pada pertanian" sebenarnya memunculkan sainsagrokimia, dan baginya - gelar baron dan dua ordo St. Anne. Liebig mempelajari kelangsungan hidup tanaman dan peran aditif kimia dalam peningkatannya. Jadi dia merumuskan hukum faktor minimum atau pembatas, yang ternyata benar untuk semua sistem biologis. Dan tidak hanya untuk yang biologis, yang akan kami tunjukkan dengan contoh.
Sedikit teori
Dalam ekologi, faktor lingkungan adalah faktor yang berpengaruh pada tubuh. Faktor fisik dan kimia (abiotik) adalah suhu, kelembaban, cahaya, tekanan, pH lingkungan dan indikator lain dari alam mati. Segala bentuk pengaruh dan hubungan antar makhluk hidup berkaitan dengan faktor biotik. Ini adalah kompetisi untuk sumber daya, dan kehadiran parasit, dan perjuangan intraspesifik untuk bertahan hidup. Selain itu, ada juga faktor antropogenik - kondisi yang diciptakan oleh manusia dan aktivitas ekonominya. Mereka juga bisa biotik dan abiotik. Faktor lingkungan bersifat teratur-periodik, berubah kekuatannya sesuai dengan perubahan waktu dalam sehari, musim dalam setahun atau pasang surut. Dalam hal ini, adaptasi organisme bersifat turun-temurun, terbentuk dalam periode yang agak lama. Mereka bisa tidak teratur, seperti badai atau tornado. Kemudian terjadi redistribusi keanekaragaman spesies.
Zona nyaman
Paling sering, faktor lingkungan ditoleransi oleh organisme dalam batas-batas tertentu, yang dibatasi oleh indikator ambang batas, di mana penghambatan aktivitas vital organisme terjadi. Inititik kritis keberadaan. Di antara mereka adalah zona toleransi (toleransi) dan zona optimal (kenyamanan) - kisaran pengaruh menguntungkan dari faktor tersebut. Titik minimum dan maksimum pengaruh faktor lingkungan menentukan kemungkinan reaksi organisme terhadap faktor tertentu. Melampaui zona optimal dapat menyebabkan hal berikut:
- menghilangkan spesies dari rentang tertentu (misalnya, menggeser rentang populasi atau memigrasi spesies);
- perubahan kesuburan dan kematian (misalnya, dengan perubahan mendadak pada kondisi lingkungan);
- adaptasi (adaptasi) dan munculnya spesies baru dengan ciri fenotipik dan genetik baru.
Inti dari hukum minimum
Kehidupan suatu sistem biologis, baik organisme atau populasi, bergantung pada tindakan banyak faktor yang bersifat biotik dan abiotik. Kata-kata hukum minimum dapat bervariasi, tetapi esensinya tetap sama: ketika ada faktor yang secara signifikan menyimpang dari norma, maka itu menjadi yang paling signifikan bagi sistem dan paling kritis bagi kehidupan. Pada saat yang sama, berbagai indikator dapat bertindak sebagai faktor pembatas bagi tubuh dalam periode waktu yang berbeda.
Pilihan dimungkinkan
Semua organisme hidup hidup dan beradaptasi dengan faktor lingkungan yang kompleks. Dan dampak dari faktor kompleks ini selalu timpang. Faktor tersebut dapat menjadi leading (sangat penting) atau secondary. Faktor yang berbeda akan memimpin untuk organisme yang berbeda, dan dalam periode yang berbeda dari kehidupan satu organisme untukfaktor lingkungan tertentu mungkin menjadi yang utama. Selain itu, faktor yang sama dapat membatasi untuk beberapa organisme dan tidak membatasi untuk yang lain. Sebagai contoh, sinar matahari bagi tumbuhan merupakan elemen penting untuk proses fotosintesis. Tetapi untuk jamur, saprotrof tanah atau hewan laut dalam, itu tidak perlu sama sekali. Atau keberadaan oksigen di dalam air akan menjadi faktor pembatas, tetapi kehadirannya di dalam tanah tidak.
Syarat penggunaan
Hukum Minimum dibatasi dalam penerapannya oleh dua prinsip tambahan:
- Hukum ini berlaku tanpa klarifikasi hanya untuk sistem kesetimbangan, yaitu, hanya dalam kondisi sistem stasioner, ketika pertukaran energi dan zat sistem dengan lingkungan diatur oleh kebocorannya.
- Prinsip kedua penerapan hukum minimum terkait dengan kemampuan kompensasi organisme dan sistem. Dalam kondisi tertentu, faktor pembatas dapat diganti dengan faktor yang tidak membatasi, tetapi ada dalam kandungan cukup atau tinggi. Hal ini akan menyebabkan perubahan kebutuhan zat yang tersedia dalam jumlah minimal.
Ilustrasi ilustrasi
Laras, dinamai menurut nama ilmuwan, dengan jelas menunjukkan operasi hukum ini. Dalam tong pecah ini, faktor pembatasnya adalah ketinggian papan. Sesuai dengan hukum ekologi minimum, perbaikan harus dimulai dari papan terkecil. Dialah yang merupakan faktor yang paling menjauh dari nilai normal, optimal untuk kelangsungan hidup organisme. Tanpamenghilangkan dampak dari faktor ini, tidak masuk akal untuk mengisi laras - faktor lain tidak memiliki pengaruh yang signifikan pada waktu tertentu.
Di mana tipis, pecah di sana
Pepatah inilah yang menyampaikan esensi hukum minimum dalam ekologi dan tidak hanya. Misalnya, di bidang pertanian, indikator kandungan zat mineral dalam tanah diperhitungkan. Jika tanah hanya mengandung 20% fosfor dari norma, kalsium - 50%, dan kalium -95%, maka pupuk yang mengandung fosfor harus diterapkan terlebih dahulu. Di alam liar, faktor pembatas rusa di musim panas adalah jumlah makanan, dan di musim dingin, ketinggian lapisan salju. Atau untuk pinus yang tumbuh di hutan rindang, faktor pembatasnya adalah cahaya, di tanah berpasir yang kering - air, dan di daerah rawa - suhu di musim panas.
Contoh lain seperti itu, tidak terkait dengan ekologi. Jika bek kanan dalam tim adalah yang terlemah, maka dari sisinyalah musuh kemungkinan besar akan menerobos. Ini benar dalam olahraga, dalam seni, dalam bisnis. Kesalahan signifikan pengusaha sering kali meremehkan kerugian yang disebabkan oleh karyawan yang lemah, bahkan di posisi sekunder. Lagi pula, bukan tanpa alasan mereka mengatakan bahwa kualitas sebuah perusahaan ditentukan oleh kualitas karyawannya yang terburuk. Dan kekuatan sebuah rantai selalu bergantung pada mata rantai terlemahnya.
