Droši, katrs no mums pamanīja, kā vienas sugas augi labi attīstās mežā, bet slikti jūtas atklātās vietās. Vai, piemēram, dažām zīdītāju sugām ir lielas populācijas, bet citas šķietami tādos pašos apstākļos ir ierobežotākas. Visas dzīvās būtnes uz Zemes vienā vai otrā veidā pakļaujas saviem likumiem un noteikumiem. Ekoloģija nodarbojas ar viņu izpēti. Viens no fundamentālajiem apgalvojumiem ir Lībiga minimuma likums (ierobežojošais faktors).
Ierobežojošs vides faktors: kas tas ir?
Vācu ķīmiķis un lauksaimniecības ķīmijas pamatlicējs, profesors Justus fon Lībigs ir izdarījis daudzus atklājumus. Viens no slavenākajiem un atzītākajiem ir ekoloģijas pamatlikuma – ierobežojošā faktora – atklāšana. To formulēja 1840. gadā un vēlāk Šelfords papildināja un vispārināja. Likums saka, ka jebkuram dzīvam organismam nozīmīgākais faktors ir tas, kas lielākā mērā novirzās no tā optimālās vērtības. Citiem vārdiem sakot, dzīvnieka vai auga esamība ir atkarīga no konkrēta stāvokļa izpausmes pakāpes (minimālās vai maksimālās). Personas dzīves laikā saskaras ar dažādiem ierobežojošiem faktoriem.
Liebig's Barrel
Organistu dzīvības aktivitāti ierobežojošais faktors var būt dažāds. Formulētais likums joprojām tiek aktīvi izmantots lauksaimniecībā. J. Lībigs atklāja, ka augu produktivitāte pirmām kārtām ir atkarīga no minerālās (barības) vielas, kas vismazāk izpaužas augsnē. Piemēram, ja slāpeklis augsnē ir tikai 10% no nepieciešamās normas, bet fosfors - 20%, tad normālu attīstību ierobežojošais faktors ir pirmā elementa trūkums. Tāpēc sākotnēji augsnē jāievieto slāpekli saturoši mēslošanas līdzekļi. Likuma jēga tika pēc iespējas skaidrāk un skaidrāk izklāstīta tā sauktajā “Liebig mucā” (attēlā augstāk). Tās būtība ir tāda, ka, piepildot trauku, ūdens sāk plūst tur, kur atrodas īsākais dēlis, un pārējās daļas garumam nav īsti nozīmes.
Ūdens
Šis faktors ir vissmagākais un nozīmīgākais salīdzinājumā ar citiem. Ūdens ir dzīvības pamats, jo tam ir svarīga loma atsevišķas šūnas un visa organisma dzīvē kopumā. Tā daudzuma uzturēšana atbilstošā līmenī ir viena no jebkura auga galvenajām fizioloģiskajām funkcijām vaidzīvnieks. Ūdens kā dzīvības aktivitāti ierobežojošs faktors ir saistīts ar mitruma nevienmērīgo sadalījumu pa Zemes virsmu visa gada garumā. Evolūcijas procesā daudzi organismi ir pielāgojušies ekonomiskai mitruma izmantošanai, piedzīvojot sauso periodu ziemas guļas vai atpūtas stāvoklī. Šis faktors visspilgtāk izpaužas tuksnešos un pustuksnešos, kur ir ļoti trūcīga un savdabīga flora un fauna.
Gaisma
Nonākot saules starojuma veidā, gaisma nodrošina visus dzīvības procesus uz planētas. Organismiem svarīgs ir tā viļņa garums, iedarbības ilgums un starojuma intensitāte. Atkarībā no šiem rādītājiem organisms pielāgojas vides apstākļiem. Kā eksistenci ierobežojošs faktors tas ir īpaši izteikts lielos jūras dziļumos. Piemēram, augi 200 m dziļumā vairs nav sastopami. Saistībā ar apgaismojumu šeit “darbojas” vēl vismaz divi ierobežojoši faktori: spiediens un skābekļa koncentrācija. To var pretstatīt Dienvidamerikas tropiskajiem lietus mežiem kā dzīvībai vislabvēlīgākajai teritorijai.
Apkārtējā temperatūra
Nav noslēpums, ka visi fizioloģiskie procesi organismā ir atkarīgi no ārējās un iekšējās temperatūras. Turklāt lielākā daļa sugu ir pielāgojušās diezgan šauram diapazonam (15-30 °C). Atkarība ir īpaši izteikta organismos, kuri nespēj patstāvīgi uzturēt nemainīgu ķermeņa temperatūru, piemēram,rāpuļi (rāpuļi). Evolūcijas procesā ir izveidoti daudzi pielāgojumi, lai pārvarētu šo ierobežoto faktoru. Tādējādi ūdens iztvaikošana karstā laikā, lai izvairītos no pārkaršanas augos, palielinās caur stomatītu, dzīvniekiem - caur ādu un elpošanas sistēmu, kā arī uzvedības īpatnībām (slēpšanās ēnā, urbumos utt.).
Piesārņotāji
Antropogēnā faktora nozīmi nevar novērtēt par zemu. Pēdējie gadsimti cilvēkam iezīmējās ar strauju tehnikas progresu, strauju rūpniecības attīstību. Tas noveda pie tā, ka kaitīgās emisijas ūdenstilpēs, augsnē un atmosfērā palielinājās vairākas reizes. To, kāds faktors ierobežo to vai citu sugu, var saprast tikai pēc izpētes. Šāds lietu stāvoklis izskaidro faktu, ka atsevišķu reģionu vai apgabalu sugu daudzveidība ir mainījusies līdz nepazīšanai. Organismi mainās un pielāgojas viens pēc otra.
Šie visi ir galvenie dzīvi ierobežojošie faktori. Papildus tiem ir vēl daudzi citi, kurus vienkārši nav iespējams uzskaitīt. Katra suga un pat indivīds ir individuāls, tāpēc ierobežojošie faktori būs ļoti dažādi. Piemēram, forelēm svarīgs ir ūdenī izšķīdinātā skābekļa procentuālais daudzums, augiem - apputeksnētāju kukaiņu kvantitatīvais un kvalitatīvais sastāvs utt.
Visiem dzīviem organismiem ir noteiktas izturības robežas pret vienu vai otru ierobežojošu faktoru. Daži no tiem ir diezgan plati, citi ir šauri. Atkarībā no tāindikators atšķir eiribiontus un stenobiontus. Pirmie spēj izturēt lielu dažādu ierobežojošo faktoru svārstību amplitūdu. Piemēram, parastā lapsa, kas dzīvo visur no stepēm līdz meža tundrai, vilki utt. Savukārt stenobionti spēj izturēt ļoti šauras svārstības, un tajos ietilpst gandrīz visi lietus meža augi.
