กฎเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของเชลฟอร์ดถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2456 เขาเป็นคนที่กลายเป็นกฎหมายที่สำคัญที่สุดในระบบนิเวศ ลองมาดูสาระสำคัญของมันให้ละเอียดยิ่งขึ้น ให้ตัวอย่างเฉพาะ
สูตรและข้อกำหนด
ปัจจุบันมีการใช้การตีความดังต่อไปนี้: การมีอยู่ของระบบนิเวศหรือสายพันธุ์ทางนิเวศวิทยานั้นมีลักษณะเฉพาะโดยการจำกัดปัจจัยที่ทั้งต่ำสุดและสูงสุด
ความอดทนคือความสามารถของสิ่งมีชีวิตหรือระบบนิเวศในการทนต่อผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่าง
กฎเกณฑ์ขั้นต่ำของเชลฟอร์ดขยายความเป็นไปได้ของกฎขั้นต่ำของลีบิกอย่างมีนัยสำคัญ
คุณสมบัติ
ลักษณะการปฏิวัติของกฎหมายที่กำลังพิจารณาอยู่นั้น ไม่เพียงแต่ผลกระทบเพียงเล็กน้อยจากปัจจัยเดียว (โภชนาการ แสง น้ำ) ส่งผลเสียต่อร่างกาย เชลฟอร์ดสามารถพิสูจน์ได้ว่าอิทธิพลที่มากเกินไปของปัจจัยเดียวก็เป็นอันตรายเช่นกัน เขาพบว่าในระบบนิเวศน์ระบบ สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้เฉพาะในความอดทน - จากต่ำสุดไปสูงสุด
หากปัจจัยมีตัวบ่งชี้ต่ำกว่าขั้นต่ำแสดงว่าร่างกายถูกคุกคามด้วยความตาย (กฎของ Liebig) กฎแห่งความอดทนอธิบายว่าแม้ในอัตราสูงสุด ก็ยังตาย
ตัวอย่างแรก
พิจารณาสภาพความเป็นอยู่ของจระเข้ พวกเขาต้องการน้ำเพื่อความอยู่รอด การขาดหรือลดลงในปริมาณที่นำไปสู่ความตาย น้ำส่วนเกินจะส่งผลเสียต่อการมีอยู่ของจระเข้ด้วย
สาระสำคัญของกฎแห่งความอดทนในตัวอย่างนี้คืออะไร? อันตรายด้านลบอย่างเท่าเทียมกันมีทั้งการขาดและน้ำมากเกินไป ดังนั้นจระเข้จะไม่รอดในทะเลทรายหรือในมหาสมุทรโลก
ขอบเขตกว้างของกฎหมาย
ความอดทนจะถูกวิเคราะห์จากตัวอย่างจำนวนการฝึกของนักกีฬา หากนักกีฬาฝึกซ้อมเป็นครั้งคราว มันจะเป็นเรื่องยากสำหรับเขาที่จะนับชัยชนะในกีฬาโอลิมปิก ด้วยการฝึกฝนที่มากเกินไปเขาจะเหนื่อยก่อนเริ่มการแข่งขันซึ่งจะไม่ทำให้เขามีโอกาสได้รับรางวัล
ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่ากฎแห่งความอดทนในระบบนิเวศมีขอบเขตกว้าง ในกรณีนี้ เขาเป็นมากกว่าวิทยาศาสตร์ทั่วไป
ข้อมูลเพิ่มเติม
ตามกฎของความอดทน กฎทางนิเวศวิทยาของค่าที่เหมาะสมที่สุดได้มา นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถกำหนดหลักการเพิ่มเติมหลายประการ:
- สิ่งมีชีวิตสามารถมีได้หลากหลายความอดทนสำหรับปัจจัยเฉพาะและช่วงที่แคบสำหรับปัจจัยอื่น
- สิ่งมีชีวิตที่มีความคลาดเคลื่อนหลากหลายต่อปัจจัยต่างๆ แพร่หลายมากขึ้น
- หากเงื่อนไขปัจจัยหนึ่งไม่เหมาะสมสำหรับชนิดพันธุ์ ช่วงของความทนทานต่อปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ ก็ลดลงเช่นกัน
ตัวอย่างเช่น ปริมาณไนโตรเจนที่จำกัดทำให้ธัญพืชทนต่อความแห้งแล้งลดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง พบว่าไนโตรเจนไม่เพียงพอควรมาพร้อมกับปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้น
โดยธรรมชาติแล้ว ไม่ใช่เรื่องแปลกที่สิ่งมีชีวิตจะพบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะที่อยู่นอกขอบเขตอุดมคติของปัจจัยทางกายภาพใดๆ ที่ระบุไว้ในห้องปฏิบัติการวิจัย ในสถานการณ์เช่นนี้ ปัจจัยอื่นหรือหลายปัจจัยรวมกันจะกลายเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
เช่น ความเย็นจะทำให้กล้วยไม้เมืองร้อนเติบโต โดยธรรมชาติแล้วจะเติบโตในที่ร่มเท่านั้น พืชไม่สามารถทนต่อผลกระทบจากความร้อนจากแสงแดดโดยตรง
กฎเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนถูกสร้างขึ้นโดยเชฟฟอร์ด นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเขาถึงถูกมองว่าเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีนี้
เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างประชากรภายในและระหว่างประชากร ปัญหาที่เกิดขึ้นกับการใช้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น อาจเป็นปรสิต นักล่า คู่แข่ง
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ
ฤดูผสมพันธุ์สำคัญมาก ช่วงนี้หลายคนเริ่มจำกัดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม นี่คือพื้นฐานของความอดทน กฎแห่งความอดทน ชี้แจงข้อจำกัดของเมล็ด บุคคล ไข่ ถั่วงอก ตัวอ่อน ตัวอ่อน
ต้นไซเปรสที่โตเต็มวัยสามารถขยายพันธุ์และเติบโตได้ในขณะที่จมอยู่ในน้ำตลอดเวลาบนที่ราบสูงที่แห้งแล้ง และสามารถขยายพันธุ์ได้ในที่ที่มีดินชื้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ความอดทนเป็นที่ประจักษ์ที่ไหนอีก? กฎแห่งความอดทนสามารถเห็นได้จากตัวอย่างของปูม้า เช่นเดียวกับสัตว์ทะเลอื่นๆ พวกมันสามารถทนต่อน้ำจืดและน้ำทะเล จึงสามารถพบเห็นได้ในแม่น้ำ ตัวอ่อนปูไม่สามารถอยู่รอดได้ในน่านน้ำดังกล่าว ดังนั้นจึงไม่มีการสังเกตการสืบพันธุ์ของพวกมันในแม่น้ำ นี่คือความอดทน กฎความอดทนอธิบายการกระจายทางภูมิศาสตร์ของปลาเชิงพาณิชย์ ความสัมพันธ์ของปัจจัยนี้กับสภาพอากาศ
จำแนกสิ่งมีชีวิตตามความจุของระบบนิเวศ
ขีดจำกัดความอดทนระหว่างจุดวิกฤตเรียกว่าความจุทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต ขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง ตัวแทนของสปีชีส์ต่าง ๆ แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทั้งในด้านความจุของระบบนิเวศและในตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด ตัวอย่างเช่น ในทุ่งทุนดรา สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิในช่วงมากกว่า 80 องศา
ครัสเตเชียนน้ำร้อนสามารถทนต่ออุณหภูมิของน้ำได้ในช่วงประมาณ 6 องศาเท่านั้น ความแข็งแกร่งแบบเดียวกันของปัจจัยที่แสดงออกนั้นสามารถที่จะทำให้ดีที่สุดสำหรับสปีชีส์หนึ่ง และสำหรับอีกสปีชีส์หนึ่งสามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของความอดทน
เพื่อกำหนดความหลากหลายทางนิเวศวิทยาที่กว้างของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยที่ไม่เป็นธรรมชาติของสิ่งแวดล้อม เป็นเรื่องปกติที่จะใช้คำนำหน้า "ทุก ๆ"
สายพันธุ์ยูริติกสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ผันผวนได้ ในขณะที่สายพันธุ์ยูริบัตรับมือกับแรงกดดันที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตยูริฮาลีนที่ระดับความเค็มของสิ่งแวดล้อมไม่น่ากลัว
ความคงตัวของระบบนิเวศที่แคบคือการที่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถทนต่อความผันผวนอย่างมากในบางปัจจัย ในกรณีนี้ จะใช้คำนำหน้า "steno": stenohaline, stenobat, stenoterm
ในความหมายที่กว้างกว่า หมายถึงการปฏิบัติตามสภาพแวดล้อมบางอย่างที่เรียกว่าสเตโนบิออน ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมต่างๆ ได้
สรุป
ความอดทนมีความหมายอย่างไร? กฎแห่งความอดทนเชื่อมโยงทั้งค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดของปัจจัยต่างๆ นอกจากนี้ยังอธิบายความทนทานของสิ่งมีชีวิตที่สัมพันธ์กับสภาวะเฉพาะ ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เชลฟอร์ด ได้แสดงให้เห็นว่าสภาวะที่มากเกินไปหรือบกพร่อง (อุณหภูมิ ความดัน ความเค็ม) กิจกรรมสำคัญของสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
ขึ้นอยู่กับความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม การจัดสรรเป็นธรรมเนียม:
- eurybionts (มีลักษณะเฉพาะจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย)
- stenobionts (มีอยู่ในช่วงแคบ)
กลุ่มที่ 2 ได้แก่ พืชและสัตว์ที่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างเต็มที่และพัฒนาในสภาพแวดล้อมคงที่เท่านั้น(ความชื้น อุณหภูมิ การปรากฏตัวของอาหาร) กลุ่มนี้รวมถึงปรสิตภายใน สเตโนบิออนบางตัวมีลักษณะเฉพาะโดยอาศัยปัจจัยเฉพาะเท่านั้น
ตัวอย่างเช่น ชีวิตของหมีโคอาล่ากระเป๋าหน้าท้องได้รับผลกระทบจากการปรากฏตัวของยูคาลิปตัสเท่านั้นซึ่งมีใบเป็นอาหารหลัก
Eurybionts เป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในสภาพแวดล้อม ตัวอย่างของพวกมันถือได้ว่าเป็นปลาดาวที่อาศัยอยู่ในช่วงน้ำขึ้นน้ำลง พวกเขาเป็นวิธีที่จะทนต่อการลดความชื้นในเวลาน้ำลง ให้ความร้อนในฤดูร้อน เย็นในฤดูหนาว
ผลที่ตามมาที่สำคัญขององค์กรแบบมีลำดับชั้นคือความจริงที่ว่าเมื่อส่วนประกอบหรือชุดย่อยถูกรวมเป็นหน่วยขนาดใหญ่ พวกเขาจะได้รับคุณสมบัติใหม่ที่ขาดหายไปก่อนหน้านี้ คุณสมบัติใหม่ที่ปรากฏไม่สามารถคาดเดา คาดการณ์ และคุณลักษณะเฉพาะนั้นไม่สามารถอธิบายได้ ต้องขอบคุณกฎแห่งความอดทน มันจึงเป็นไปได้ที่จะอธิบายและทำนายปรากฏการณ์มากมายที่เกิดขึ้นในสัตว์ป่า
