Ekologia.

Ekologia jako nauka młoda jest nauką istotną. Ekolodzy zajmują się badaniem wzajemnych zależności między jednymi organizmami a drugimi, organizmami a ich środowiskiem. Skoro ekologia bada zależności pomiędzy danymi ustrojami żywymi, jasny jest jej związek z systematyką, ewolucjonizmem, fizjologią (nauką badającą procesy wewnętrzne w organizmach). Pokrewieństwo z systematyką objawia się także w badaniu wzajemności między ustrojem a jego środowiskiem. Ekologia bada etiologię różnych zjawisk zachodzących wśród istot żywych.
Podstawowe podziały organizmów żywych.
Organizmy dzielimy przede wszystkim ze względu na budowę komórki (posiadanie jądra komórkowego otoczonego podwójną błoną lub jego brak) – na prokarionty, których komórki (komórki prokariotyczne) posiadają nieograniczony błoną materiał genetyczny pod postacią tzw. nukleoidu lub genoforu, a także na eukarionty, o komórkach (komórkach eukariotycznych) zawierających jądro z mat. gen., otoczone podwójną błoną jądrową.
Drugi podział to podstawowa klasyfikacja używana w systematyce organizmów, ze względu na pokrewieństwo ewolucyjne, określanie przynależności do danego królestwa. Wyróżniamy pięć królestw istot żywych. Zaczynając od najprostszych czy też najbardziej prymitywnych: królestwo Procaryotae (bakterie, sinice), Protista (pierwotniaki, glony jednokomórkowe), grzyby (w łac.: Funghi), rośliny (w łac.: Plantae), zwierzęta (w łac.: Zoa lub Animalia).
Zależność pomiędzy dwoma wymienionymi podziałami jest jasna. Do prokariontów zaliczamy całe królestwo Procaryotae. Organizmy przynależne do reszty królestw to wyłącznie eukarionty.
Dokonując podziałów systematycznych, dokonujemy podziału całokształtu istot żywych na tzw. grupy taksonomiczne, jednostki taksonomiczne lub po prostu: taksony. Królestwo to ogólnie takson obejmujący największą część organizmów. Każda kolejna grupa taksonomiczna jest mniej obszerna. Podstawowy i jednocześnie najmniejszy takson to gatunek. Gatunki składają się na rodzaje, rodzaje na rodziny, rodziny pogrupowane są w rzędy. Te z kolei zebrane są w gromady tworzące typy. Typ zaznaczamy bezpośrednio przed królestwem. Rachunek jest banalny: wyróżniamy siedem podstawowych taksonów. W razie potrzeby można utworzyć dodatkowe grupy. Ich nazwy tworzy się najczęściej od nazw rang podstawowych, dodając przedrostki „pod” czy „nad” (nadrodzina, podtyp).
To wydaje się proste: siedem grup taksonomicznych, w razie potrzeby tworzymy dodatkowe poprzez dodanie przyrostka do nazwy odpowiedniej grupy. Ale w powyższym akapicie wyraźnie jest napisane, że „wyróżniamy siedem podstawowych taksonów”. Podstawowych. Gatunek można podzielić na podgatunki, rasy (odmiany), formy.
Prawdziwy problem zaczyna się dopiero przy gromadach i typach. U roślin wyróżniamy gromady, ale w królestwie zwierząt to samo miejsce zajmują typy. Gromady dzielimy na klasy (po łac. classis), a typy na gromady (po łac. classis). Jak widać, w polskiej literaturze naukowej niefortunnie przyjęto słowo „gromada” na określenie dwóch różnych rang w systematyce zoologicznej i botanicznej. Od pewnego czasu dozwolone jest uniwersalne użycie słowa „typ”, całkowicie poprawnie i obecnie takie nazewnictwo jest wskazane.
Twórcą używanej dziś systematyki był Karol Linneusz (1707 – 1778), szwedzki przyrodnik – botanik i zoolog. Uporządkował zasady klasyfikacji organizmów, wprowadził dwuczłonowe nazwy gatunków i hierarchiczny system układu jednostek taksonomicznych (podział na królestwa, będące rangą wyższą od typu itd.). Jego podział jest podziałem sztucznym (patrz: następny podrozdział) – rośliny klasyfikował biorąc pod uwagę budowę organów rozmnażania płciowego. Popełnił kilka błędów, m.in. grzyby i rośliny ujął w jedno królestwo Plantae. Nie do ukrycia jest, że Linneusz posiadał większą wiedzę botaniczną niż zoologiczną.
Klasyfikacje sztuczne i naturalne.
Linneusz stworzył swój podział metodą logiczną. Klasyfikacja roślin opierała się w jego systemie na budowie organów rozmnażania płciowego. System jego jest systemem sztucznym, to jest: powstałym zależnie od potrzeb i przeznaczenia. Podziały sztuczne nie oddają rzeczywistego, naturalnego podobieństwa organizmów, lecz posiadanie wybranych cech czy właściwości. Dla zoologa nie będzie przydatny podział roślin używany w ogrodnictwie, dokonujący klasyfikacji według walorów zdobniczych. Jednocześnie dla ogrodnika nieistotny jest podział ze względu na zawartość określonych związków chemicznych w organizmie, pomocny biochemikowi.
Wiadomo, że nie istnieją wyłącznie sztuczne systemy podziałów. Analogicznie do nich wyróżniamy systemy naturalne, oddające ewolucyjne pokrewieństwo organizmów. Są bardziej przydatne, gdyż dają możliwość badania nie tylko określonych cech wśród organizmów.
Ekologia: miejsce organizmów w środowisku.
Ekologia korzysta także z systematyki, lecz na swój sposób. Stworzyła swój własny system klasyfikacyjny oddający przynależność organizmu lub elementu przyrody do określonej części środowiska. Mówiąc w skrócie, dzieli on całą przyrodę ożywioną, czyli organizmy żywe, i nieożywioną: elementy otoczenia przestrzeni życiowej wszystkich organizmów, przedmioty martwe (skała, itp.) lub częściowo abstrakcyjne pojęcia, obejmujące zbiór czynników środowiska (np. klimat).
Ogólnie znane jest pojęcie „osobnik”. Jego znaczenie znane powszechne nie różni się od znaczenia, jakie ma to słowo dla ekologów. Jest to pojedynczy przedstawiciel gatunku zdolny do samodzielnej egzystencji w środowisku. Trudności pojawiają się przy klasyfikowaniu organizmów żyjących na stałe w koloniach, całkowicie, częściowo lub prawie wcale uzależnionych od siebie. Powracając do podziału na jednostki taksonomiczne takie jak królestwo itd., osobnik należy do danego gatunku. Nieważne jakiego. Każdy, pojedynczy gatunek zajmuje w środowisku osobną „niszę”. Nawet blisko spokrewnione z sobą gatunki obejmujące organizmy o cyklu życiowym w dowolnym stopniu podobnym zajmują osobne nisze.
Populacja to grupa organizmów przynależnych do jednego gatunku, żyjących na danym terenie w określonym czasie. Gdy mówimy o populacji żyjącej na dużym obszarze, możemy podzielić ją na populacje lokalne, tj. populacje zajmujące poszczególne części obszaru. Wszystkie populacje żyjące na określonym obszarze to biocenoza (całokształt organizmów żywych). Wszystkie elementy przyrody nieożywionej na danym obszarze nazywamy biotopem. Obszar, na którym znajdują się wszystkie elementy biocenozy i biotopu potrzebne do zachowania środowiskowej równowagi to ekosystem. Pojęcie ekosystemu nie ujmuje samego obszaru, ale również jego biotop i biocenozę. Ekosystem nie ma określonej wielkości, może być nim nawet kałuża pełna organizmów jednokomórkowych.
Podobne ekosystemy na dużym obszarze geograficznym stanowią biomy. Ekosystemy wchodzące w skład biomu mają stosunkowo podobne warunki bytowania organizmów, zbliżoną lub identyczną dominującą faunę i florę. Przykłady biomu to sawanna, tundra, tajga, wilgotny las równikowy. Wszystkie biomy na całej kuli ziemskiej zebrane są w strefę występowania życia – biosferę, złożoną z litosfery (lądy), hydrosfery (wody) i atmosfery (powietrze). Środowisko to w zasadzie pojęcie względne. To zespół czynników przyrody ożywionej, a także nieożywionej, mający wpływ na poszczególne organizmy, populacje, nisze, biocenozy itd. Specyficzne jest to, że każda pojedyncza podjednostka oddziałuje na całokształt, przekształcając go.
Podstawowe zależności między organizmami.
Jakże często powtarza się o łańcuchach pokarmowych. Jest to jedna z podstawowych zależności pomiędzy poszczególnymi organizmami. Łańcuch pokarmowy czy też – poprawniej – łańcuch troficzny odzwierciedla znaczenie pokarmowe organizmów względem siebie. Zawsze pierwsze ogniwo tego łańcucha stanowi producent. Zawsze jest nim organizm roślinny, ponieważ istota żywa zajmująca to szczególne miejsce w łańcuchu troficznym musi być samożywna, czyli autotroficzna – samodzielnie wytwarzać dla siebie pokarm. Musi tak być ze względu, iż chodzi tu właśnie o pierwsze miejsce w tej zależności, przed którym nie ma żadnych innych pozycji – organizmów, które mogłyby stać się pożywieniem. Po producentach przychodzi czas na konsumentów (pierwszego, drugiego rzędu…), w tym konsumenta ostatecznego, zamykającego grono konsumentów. Przykład typowego łańcucha:
trawa (producent) → krowa (konsument I rzędu) → wilk (konsument II rz. ost.)
Rola każdego ogniwa łańcucha troficznego jest równa; odcięcie jednego fragmentu tej nici oznacza, nierzadko bardzo poważne, zachwianie równowagi ekosystemu. Jako przykład weźmy taki oto klasyczny łańcuch troficzny jeziora:
sinice → dafnie → leszcz → szczupak.
Usunięcie populacji szczupaków w jeziorze oznaczałoby znaczny wzrost liczby leszczy w zbiorniku, a jednocześnie spadek liczby zooplanktonu i wzrost populacji sinic. W niedługim okresie czasu sinice wypełnią jezioro i spowodują tzw. zakwit wody, co nie jest ani korzystne dla środowiska, ani przyjemne do oglądania przez człowieka (nikt nie lubi patrzeć na naturalny zbiornik i wyobrażać sobie, że jest on wielkim kotłem z zieloną, cuchnącą zupą).
Łańcuchy troficzne tworzą sieci pokarmowe. Posługując się schematem graficznym sieci pokarmowej można zaprezentować zależności pokarmowe między organizmami w całym ekosystemie. Jeden organizm może być połączony z setkami innych (zależy to od ilości ogniw łańcuchów troficznych w ekosystemie).
Oczywiście pomiędzy organizmami występują nie tylko zależności pokarmowe. Ogólnie wzajemny wpływ danych populacji na siebie określamy jako neutralizm, gdy populacje mają na siebie obojętny wpływ, nie oddziałują na siebie, antagonizm, gdy mają na siebie wpływ negatywny, albo protekcjonizm, czyli wpływ przynoszący korzyści obu stronom lub jednej, bez szkód dla drugiej.
Stosunki antagonistyczne.
Mówimy o nich, gdy organizm A wywiera niekorzystny wpływ na organizm B, lub następuje wzajemne działanie niekorzystne organizmów A i B na siebie. Wśród nich wyróżniamy:
a) konkurencję – osobniki dwóch populacji zabiegają o ten sam atrybut środowiska, czyli ich nisze biologiczne częściowo się pokrywają; ich wymagania życiowe są na tyle podobne, iż są zmuszone do wzajemnej rywalizacji o dostęp do danego czynnika, choćby było nim światło; konkurencja prowadzi do osłabienia obu populacji, choć najczęściej jedna wypiera drugą
b) drapieżnictwo – osobniki jednej populacji odżywiają się osobnikami drugiej; drapieżnik (organizm odżywiający się przedstawicielem odmiennej populacji) zawsze zabija swą ofiarę najpóźniej w trakcie konsumpcji, przeważnie wcześniej; często drapieżnik jest większy od ofiary; jedną z funkcji drapieżników w środowisku jest utrzymanie jego równowagi poprzez regulację zagęszczenia populacji ofiary
c) pasożytnictwo – podobnie jak drapieżnictwo, jest to stosunek, w którym jedna strona otrzymuje korzyści; jeden organizm [pasożyt] odżywia się kosztem drugiego [żywiciela], wyniszczając go stopniowo – pasożyt nie może zabić żywiciela, gdyż stracił by źródło czerpania korzyści; pasożyty mogą spełniać role regulatorów zagęszczenia organizmów
d) allelopatia – populacja A wytwarza substancję szkodliwą dla populacji B; najbardziej znanym przykładem allelopatii jest wytwarzanie przez grzyby antybiotyków (np. penicyliny), których zadaniem jest hamowanie wzrostu bakterii i innych grzybów
e) amensalizm – czynności życiowe populacji A szkodzą populacji B; ten stosunek nie opiera się na żadnym z wyżej wymienionych, ale, dla przykładu, czynności życiowe gatunku A po prostu powodują zmianę środowiska, niekorzystną dla gatunku B.
Ciekawą formą stosunku antagonistycznego, nieco zbliżoną do drapieżnictwa, jest kanibalizm (przedstawiciel gatunku I żywi się organizmami należącymi do tego samego gatunku).
Stosunki protekcjonalne.
Mówimy o nich, gdy z wzajemnego stosunku dwóch populacji, zarówno populacja A, jak i populacja B czerpią korzyści ze współpracy, ewentualnie populacja A lub B czerpie korzyści ze współpracy z przeciwną populacją, która ze związku nie czerpie żadnych korzyści, ale nie ponosi również szkód. Są to:
a) komensalizm – populacja A odnosi korzyści z istnienia populacji B, dla której funkcjonowanie gatunku A jest obojętne; pierwotny typ protekcjonizmu; przykład: zwierzę z populacji A zjada pokarm pozostawiony przez organizm silniejszy z populacji B; czasem trudno odróżnić komensalizm od pasożytnictwa
b) protokooperacja – współdziałanie dwóch populacji, przynoszące wymierne korzyści dla obu gatunków, jednak niekonieczne dla obu stron
c) mutualizm – najwyższa forma współpracy; korzyści dla obu stron układu są wymierne, obie strony są od siebie zależne, funkcjonowanie populacji A jest niezbędne dla funkcjonowania populacji B, od istnienia której zależny jest pierwszy gatunek; symbioza.
W świecie istot żywych zdarza się, iż wzajemna współpraca, czasem bardzo silna, staje się uciążliwa dla jednego z organizmów biorącego w niej udział. Wtedy alternatywą jest… pozbycie się intruza. Ten stosunek to niewolnictwo, czyli helotyzm. Przykład znajdujemy w świecie porostów. Wiadomo, że porost to organizm grzybowy żyjący w stałej symbiozie z glonem. Gdy glon zacznie być przyczyną niekorzystnych warunków dla grzyba, grzyb może go skonsumować.
***
Dzięki takiej różnorodności zależności pomiędzy organizmami możliwe jest tworzenie licznych sieci pokarmowych, w których jeden organizm może być dla drugiego drapieżnikiem, choć jednocześnie żyje w mutualizmie z przedstawicielem innego gatunku.
Stosunek organizmów i środowiska. Obieg materii w przyrodzie. W każdym ekosystemie nieodzowną zależnością jest obieg materii w przyrodzie. Jest zamknięty (ciągły) i wszędzie występuje w takim samym cyklu. Zawsze wyróżniamy materię organiczną i nieorganiczną. „Organiczność” materii to życie.

M A T E R I A O R G A N I C Z N A
PRODUCENCI > KONSUMENCI
organizm ginie; rozpoczyna się rozkład jego szczątek organicznych
DESTRUENCI
destruenci – bakterie i grzyby – biorą udział w rozkładzie szczątek organicznych; przetwarzają ją na materię nieorganiczną
M A T E R I A N I E O R G A N I C Z N A
m. nieorganiczna obecna w glebie; pobierają ją rośliny i wytwarzają pokarm

M. O R G A N I C Z N A
PRODUCENCI
producenci stają się pożywieniem konsumentów
KONSUMENCI
ostatni konsument ginie; szczątki organiczne ulegają rozkładowi
DESTRUENCI

Przyrodę nieożywioną tworzy materia nieorganiczna. Materia organiczna tworzy całą przyrodę ożywioną, a także szczątki organizmów. Obieg materii w przyrodzie jest zamknięty i bezustanny.
Destruenci mają znaczenie w łańcuchu troficznym, swoiście łącząc producentów i konsumentów.
Znaczenie ochrony przyrody.
Pamiętajmy, że każdy organizm ma wpływ na ekosystem, w jakim żyje i funkcjonuje. Brak jednego ogniwa łańcucha troficznego oznacza katastrofę.
Jasne są cele, dla których człowiek chroni przyrodę. Niestety, nie każdego obchodzi znaczenie tej działalności. Każdy powinien sobie uświadomić, iż sam jest częścią przyrody i ma do niej takie samo prawo, jak każdy inny organizm, poczynając od pantofelka czy nawet bakterii, a kończąc na żyrafie i misiu koala. Zamiast szukać życia na innych planetach ludzie powinni zainteresować się życiem, które istnieje na naszej planecie.
Człowiek ma bardzo duży wpływ na ekosystemy i biomy naturalne. Urbanizacja, rozwój rolnictwa i przemysłu oddziałują na nie, najczęściej niekorzystnie. Przykłady negatywnej działalności człowieka na środowisko to: wypalanie lasów (gospodarka żarowa), ich wycinka pod budowę nowych osiedli mieszkaniowych i obszarów przemysłu rolniczego i ciężkiego, a także polowania na zwierzynę, zwłaszcza chronioną i zagrożoną wymarciem (wieloryby dla mięsa, tłuszczu – tranu – i kości; słonie i nosorożce dla cennej kości z ciosów i rogów), używanie chemikaliów w rolnictwie (nawozy sztuczne, pestycydy, herbicydy), zakładanie nie rekultywowanych wysypisk śmieci, skąd trujące substancje przesiąkają do wód podziemnych i spływają do wód powierzchniowych, działalność fabryk bez filtrów w kominach, stosowanie paliwa ołowiowego (spaliny i zanieczyszczenia z kominów fabrycznych powodują kwaśne deszcze), freonu (dziura ozonowa), usuwanie ścieków komunalnych i przemysłowych do rzek, mórz, jezior. To z całą pewnością nie wszystko.
***
Sama ekologia często utożsamiana jest z ochroną przyrody i ochroną środowiska. Oczywiście, są one ze sobą związane, ale nie można dojść do wniosku, że ekologia = ochrona przyrody i środowiska. Zadaniem ekologii jest utrzymanie środowiska w równowadze biologicznej. Ochrona przyrody to „zachowanie, właściwe wykorzystanie oraz odnawianie zasobów i składników przyrody, w szczególności dziko występujących roślin i zwierząt oraz kompleksów przyrodniczych i ekosystemów” (Ustawa o ochronie przyrody, 16.10.1991r.). Przykładem ochrony przyrody jest tworzenie parków narodowych i rezerwatów przyrody.
Ochrona środowiska zmierza do zapobiegania degradacji środowiska lub naprawianiu jej skutków, zachowaniu równowagi biologicznej lub jej przywróceniu. Ta definicja pokrywa się z definicją ekologii, prawda? Ale ochrona środowiska nie zajmuje się jego dogłębnym badaniem, to działania dążące do utrzymania właściwego stanu ekosystemów. Ekologia bada zależności między organizmami w przyrodzie, która jest naszym wspólnym domem (z gr. oikos – dom, logos – słowo, nauka --> ekologia). Naszym, czyli ludzi i wszystkich królestw organizmów. Jeżeli ochronę środowiska można porównać do fachu budownictwa, to ekologia jest architekturą.
Zmiany w przyrodzie.
W podrozdziale „Znaczenie ochrony przyrody” wymienione zostały przykłady negatywnego wpływu człowieka na środowisko. Powoduje on, czasem powolne, a czasem dosyć gwałtowne, zmiany w środowisku. Ale środowisko podlega samodzielnym zmianom. Dzięki temu oglądamy lasy pełne zwierzyny i łąki tętniące życiem, a nie tylko puste ugory. Dzieje się tak dzięki procesowi zwanemu sukcesją ekologiczną. Gdyby nie ewolucja, z pewnością nie istniałby żaden organizm poza beztlenowymi bakteriami – były pierwszymi organizmami i nie możemy powiedzieć, że równo z nimi powstali ludzie. Historia samego gatunku ludzkiego, o zawikłanej genezie, jest długa. Proces ewolucji człowieka trwa nadal. Tak jest z ewolucją każdego gatunku, który, póki żyje, będzie się zmieniał, podobnie jak środowisko jego życia. Dzięki ewolucji zdobędzie przystosowania potrzebne do życia w ekosystemach uległych powolnym przemianom.
Sukcesja ekologiczna.
Wyróżniamy dwa typy sukcesji ekologicznej: sukcesja pierwotna i sukcesja wtórna. Proces sukcesji jest procesem powolnym. Sukcesja ekologiczna to zespół cyklicznych zmian zachodzących w ekosystemie, dążących do osiągnięcia dużej różnorodności gatunkowej w najwyższym stadium tego procesu, klimaksie. Klimaksem najczęściej jest las, gdyż ten ekosystem cechuje duża różnorodność gatunkowa.
Sukcesja pierwotna jest procesem naturalnym. Polega na rozwoju „surowego” ekosystemu. Ugór ma się przeobrazić w gęsto porośniętą łąkę; przeznaczeniem łąki, jeśli nie zostanie naruszona przez człowieka, jest stać się lasem. Jak już było wspomniane, sukcesja to proces powolny i przejście do kolejnego jej stadium nie musi trwać kilka lat, może to być nawet kilka stuleci czy tysięcy lat.
Sukcesja wtórna jest procesem odnowy ekosystemu. Jeżeli ekosystem zostanie w jakikolwiek sposób zniszczony, np. ulegnie strawieniu przez pożar, będzie on podlegał sukcesji wtórnej. Cel tego procesu jest identyczny jak w przypadku sukcesji pierwotnej, ale jest to coś w rodzaju naturalnej rekultywacji. Często naturalne przywrócenie równowagi biologicznej może być bardzo trudne i długotrwałe.
Pomiędzy pionierskim stadium sukcesji (etapie początkowym) a klimaksem występują etapy zwane stadiami seralnymi. Cały ich szereg poprzedzający powstanie klimaksu to sera. Zarówno pojęcie „sera”, jak i „klimaks” możemy odnosić do samej biocenozy (gdy mamy na myśli rozwój różnorodności gatunkowej) lub całego ekosystemu.
Klimaks powstaje w określonych warunkach. Stadia seralne i klimaks różnią się zależnie od rodzaju ekosystemu (inne są w ekosystemie nadmorskim, inne w ekosystemie wysokogórskim).

W każdym stadium sukcesji ekologicznej występują jakieś organizmy dominujące; w stadium seralnym łąki może to być na przykład jakaś trawa lub mak. W borze szpilkowym może być to sosna. Gatunki dominujące różnią się zależnie od ekosystemu, w jakim występują.

Właściwości nisz ekologicznych. Zakres tolerancji ekologicznej.
Każdy gatunek należy do pojedynczej niszy, która obejmuje jego cykl życiowy, cechy charakterystyczne, wpływ organizmu na czynniki środowiskowe i odwrotnie. Czynniki środowiskowe dzielimy na biotyczne (oddziaływania między organizmami – stosunki neutralne, antagonistyczne, protekcjonistyczne) i abiotyczne (czynniki fizyczne i chemiczne środowiska – temperatura, kwasowość gleby itd.). Czynniki, które wywierają niekorzystny wpływ na organizm to czynniki ograniczające (przykład: wysoka temperatura jest zabójcza dla bakterii).
W pierwszej połowie XX wieku Victor Shelford określił tzw. prawo tolerancji. Uznał, że dla organizmu niekorzystny jest niedobór jakiegoś czynnika środowiskowego (co stwierdził w XIX wieku chemik, Justus Liebig), ale wpływ negatywny ma również nadmiar danego czynnika.
Organizmy mają zdolność do adaptacji – przystosowują się do zmian czynnika środowiskowego. Jednak istnieje pewien zakres, w którym istota żywa może dostosować się do zmiany w ekosystemie. Ten zakres określamy mianem zakresu tolerancji ekologicznej. Zaznaczamy go na wykresie za pomocą krzywej tolerancji ekologicznej. Wyznacza ona dwie skrajne wartości: minimum (najniższe natężenie czynnika w środowisku mieszczące się w zakresie tolerancji organizmu) i maksimum (najwyższe natężenie czynnika w środowisku mieszczące się w zakresie tolerancji organizmu), a także obręb zwany optimum, stanowiący najkorzystniejsze dla danego organizmu natężenie czynnika środowiska.
Wartość wykraczająca poniżej minimum, tak jak i wartość wykraczająca powyżej maksimum ma negatywny wpływ na organizm i prędzej czy później prowadzi do jego śmierci. Łatwo zobrazować to na następującym przykładzie: roślina doniczkowa, gdy nie będzie miała dostępu do czynnika, jakim jest woda, tzn. nie będzie podlewana, uschnie. Przy nadmiarze wody zgnije. Doskonale widać zależność organizmu od środowiska jego życia.
Każdy organizm ma odmienny zakres tolerancji od drugiego. Organizm A może żyć w ekosystemie o klimacie gorącym, jak i bardzo zimnym. Organizm B jest zdolny do funkcjonowania tylko w określonej temperaturze otoczenia. Organizm A jest eurybiontem – ma szeroki zakres tolerancji ekologicznej. Organizm B jest stenobiontem – ma wąski zakres tolerancji ekologicznej. W wypadku organizmów A i B porównawczym czynnikiem środowiska znoszonego przez dane osobniki była temperatura – porównywaliśmy przystosowania termiczne. Organizm A jest eurytermiczny, natomiast B – stenotermiczny.
Stenobionty to biowskaźniki, ponieważ mogą żyć w ściśle określonych warunkach. Biowskaźnikami są dla przykładu niektóre porosty, bardzo wrażliwe na kwaśne deszcze i zanieczyszczenia powietrza. Funkcjonują więc w środowiskach nie zanieczyszczonych.
Zakres tolerancji ekologicznej decyduje o rozmieszczeniu geograficznym gatunków na Ziemi. Główne czynniki ograniczające ich występowanie to temperatura, wilgotność, światło, zasolenie, dostępność substancji odżywczych. Pierwsze trzy decydują zasadniczo o funkcjonowaniu organizmu.
Powrót do obiegu materii w przyrodzie. Obieg pierwiastków biogennych w przyrodzie.
W przyrodzie występuje 88 pierwiastków (Jak to? – można spytać – jest ich 112! To racja, ale 24 z nich można otrzymać sztucznie, natomiast w naturze występuje ich 88). Pierwiastki to substancje elementarne, tzw. substancje proste, czyli takie, które nie ulegają rozkładowi. Substancje proste dzielimy na metale i niemetale.
Około 20 z pierwiastków jest niezbędnych do życia (to pierwiastki biogenne). Niektóre pierwiastki, takie jak węgiel, tlen, czy azot, organizmy wykorzystują w dużych ilościach – to makroelementy (mogą stanowić nawet kilka procent suchej masy ). Inne, zwane mikroelementami są potrzebne jedynie w śladowych ilościach. Obie grupy są niezbędne do procesów życiowych organizmów i występują w ich komórkach. Organizmy uzyskują substancje chemiczne z pożywienia lub otoczenia, a uwalniają je, kiedy korzystają z energii, a także kiedy giną. W ten sposób pierwiastki biogenne bezustannie przepływają między organizmami a martwymi szczątkami organicznymi. Pewne etapy tych cyklów zachodzą w przeciągu sekund, inne mogą trwać tysiące lat.
Obieg pierwiastków biogennych ma istotne znaczenie w obiegu materii.

Informacje zaczerpnięto ze źródeł:
- seria podr. do gimnazjum do biologii, wyd. "Nowa Era"
- seria podr. do gimnazjum do biologii, wyd. "Żak" (autorstwa B. Klimuszko)
- podr. do biologii, zakres rozszerzony, klasa I liceum, wyd. WSIP (pod redakcją K. Spalika)
- podr. do biologii, zakres rozszerzony; Prokop, Balerstett - klasa I liceum, wyd. "Operon"
- David Attenborough, "Prywatne życie roślin"