BÀI 23: MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
I. MÔI TRƯỜNG SỐNG CỦA SINH VẬT
- Khái niệm:
Môi trường sống là tất cả các nhân tố xung quanh sinh vật, có ảnh hưởng trực tiếp
hoặc gián tiếp đến sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và mọi hoạt động sống của
sinh vật.
- Các loại môi trường sống chủ yếu:
+ Môi trường trên cạn (bao
gồm cả môi trường đất).
+ Môi trường nước.
+ Môi trường sinh vật (cơ
thể của sinh vật khác là nơi sống cho các loài ký sinh, cộng sinh).
- Mối quan hệ hai chiều giữa sinh vật và
môi trường:
+ Môi trường tác động lên
sinh vật, quyết định sự tồn tại và phát triển của chúng.
+ Ngược lại, hoạt động sống
của sinh vật cũng làm biến đổi tính chất vật lý, hóa học của môi trường sống
xung quanh.
II. CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
1. Khái niệm và phân loại nhân tố sinh thái
- Khái niệm:
Nhân tố sinh thái là các yếu tố của môi trường tác động trực tiếp hoặc gián tiếp
đến đời sống sinh vật.
- Phân loại:
Được chia làm hai nhóm chính:
|
Nhóm
nhân tố sinh thái |
Đặc
điểm và các thành phần chính |
|
Nhân tố vô sinh
(phi sinh học) |
- Là tất cả các nhân tố vật lý, hóa học của môi trường
xung quanh sinh vật. |
|
Nhân tố hữu sinh
(sinh học) |
- Là thế giới hữu cơ của môi trường, mối quan hệ giữa
sinh vật này với sinh vật khác. |
2. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh vật
a. Ánh sáng
- Ánh sáng là nguồn cung cấp
năng lượng chủ yếu cho sự sống trên Trái Đất.
- Ảnh hưởng đến thực vật:
+ Quyết định hoạt động
quang hợp, ảnh hưởng đến hình thái (chiều cao, diện tích lá) và giải phẫu của
cây.
+ Cây ưa sáng: Thường mọc
nơi quang đãng, lá xếp so le để tránh che bóng nhau, phiến lá nhỏ, dày, màu
xanh nhạt.
+ Cây ưa bóng: Thường mọc
dưới tán cây khác, phiến lá rộng, mỏng, màu xanh thẫm để hấp thụ tối đa lượng
ánh sáng yếu.
- Ảnh hưởng đến động vật:
+ Giúp động vật định hướng
trong không gian khi di chuyển.
+ Phân chia nhóm động vật
hoạt động ban ngày và hoạt động ban đêm.
b. Nhiệt độ
- Nhiệt độ ảnh hưởng trực
tiếp đến tốc độ các phản ứng sinh hóa trong cơ thể, từ đó quyết định tốc độ
sinh trưởng, sinh sản và phân bố của sinh vật.
- Phân loại sinh vật theo nhiệt độ:
+ Sinh vật biến nhiệt:
Nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ môi trường (thực vật, động vật không
xương sống, cá, lưỡng cư, bò sát).
+ Sinh vật hằng nhiệt:
Nhiệt độ cơ thể luôn ổn định, không phụ thuộc vào môi trường (chim, thú).
- Quy luật thích nghi của sinh vật hằng
nhiệt ở vùng lạnh:
+ Cơ thể thường có kích thước
lớn hơn so với các loài họ hàng ở vùng ấm (để giảm tỷ lệ S/V, hạn chế tỏa nhiệt
- Quy tắc Bergmann).
+ Các bộ phận tai, đuôi,
chi thường nhỏ lại (để giảm diện tích tiếp xúc tỏa nhiệt - Quy tắc Allen).
+ Có lớp mỡ dưới da dày và
lớp lông dày hơn để giữ ấm.
III. CÁC QUY LUẬT SINH THÁI
1. Quy luật giới hạn sinh thái
- Khái niệm:
Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà
trong đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian.
- Cấu trúc của giới hạn sinh thái:
+ Khoảng thuận lợi:
Khoảng giá trị của nhân tố sinh thái ở mức phù hợp nhất, giúp sinh vật thực hiện
các hoạt động sống tốt nhất.
+ Khoảng ức chế
(khoảng chống chịu): Khoảng giá trị ngoài khoảng thuận lợi, gây khó khăn cho hoạt
động sinh lý của sinh vật.
+ Điểm gây chết:
Điểm giới hạn dưới và giới hạn trên mà vượt qua đó sinh vật sẽ chết.
Ví dụ thực tế:
Loài cá rô phi ở Việt Nam có giới hạn sinh thái về nhiệt độ từ 5,6 °C đến 42
°C. Khoảng nhiệt độ thuận lợi nhất cho cá sinh trưởng là từ 20 °C đến 35 °C. Nếu
nhiệt độ nước hồ hạ xuống dưới 5,6 °C hoặc tăng quá 42 °C, cá rô phi sẽ bị chết
hàng loạt.
2. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
- Các nhân tố sinh thái
không tác động riêng rẽ mà tác động đồng thời, phối hợp chặt chẽ lên đời sống
sinh vật.
- Sự biến đổi của nhân tố
sinh thái này có thể làm thay đổi mức độ ảnh hưởng của nhân tố sinh thái khác
lên cơ thể sinh vật.
3. Quy luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái
- Mỗi nhân tố sinh thái có
tác động khác nhau lên các giai đoạn phát triển khác nhau hoặc các chức năng
sinh lý khác nhau trong chu trình sống của sinh vật.
Ví dụ thực tế:
Loài tôm he (Penaeus merguiensis) ở giai đoạn ấu trùng chỉ thích nghi và
sống tốt ở vùng biển khơi có nồng độ muối cao (3,2% - 3,3%). Tuy nhiên, khi
chuyển sang giai đoạn sau ấu trùng, chúng lại di chuyển vào các vùng rừng ngập
mặn ven bờ có nồng độ muối thấp hơn nhiều (1,0% - 2,5%) để sinh sống và phát
triển.
IV. NHỊP SINH HỌC
- Khái niệm:
Nhịp sinh học là sự phản ứng một cách nhịp nhàng của sinh vật trước những thay
đổi có tính chu kỳ của môi trường tự nhiên (chu kỳ ngày - đêm, chu kỳ mùa, chu
kỳ thủy triều,...).
- Ý nghĩa:
Giúp sinh vật thích nghi chủ động và hài hòa với các biến động tuần hoàn của
môi trường sống để tồn tại bền vững.
Ví dụ thực tế: Hoa
mười giờ thường nở rộ vào khoảng 10 giờ sáng khi cường độ ánh sáng và nhiệt độ
đạt mức thích hợp, sau đó khép cánh lại khi trời tắt nắng. Đây là phản ứng
thích nghi có tính chu kỳ ngày - đêm của loài cây này.