Giới thiệu giáo trình ” Ôn Lý Thuyết Thi Đại Học Sinh Học “
Bài 2. CÁC QUY LUẬT SINH THÁI CƠ BẢN VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT VỚI MÔI TRƯỜNG SÔNG
1. Các quy luật sinh thái cơ bản
a) Quy luật giới hạn sinh thái
Mỗi loài có một giới hạn sinh thái đặc trưng về mỗi nhân tố sinh thái. Ví dụ, giới hạn sinh thái về nhiệt độ của cá rô phi ở Việt Nam là từ 5,6°C đến 42°C và điểm cực thuận là 30°C.
b) Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
Sự tác động của nhiều nhân tố sinh thái lên một cơ thể sinh vật không phải là sự cộng gộp đơn giản các tác động của từng nhân tố sinh thái mà là sự tác động tổng hợp của cả phức hệ nhân tố sinh thái đó. Ví dụ, mỗi cây lúa sống trong ruộng đều chịu sự tác động đông thời của nhiều nhân tố (đất, nước, ánh sáng, nhiệt độ, gió và sự chăm sóc của con người…).
c) Quy luật tác động không đồng đều của nhân tố sinh thái lên chức phận sống của cơ thể sinh vật
Mỗi nhân tố tác động không giống nhau lên các chức phận sống khác nhau và lên cùng một chức phận sống ở các giai đoạn khác nhau. Ví dụ, ánh sáng có vai trò quan trọng trong giai đoạn trưởng thành của thực vật nhưng ở giai đoạn nảy mầm của hạt thì độ ẩm có vai trò quyết định.
d) Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường
Môi trường tác động thường xuyên lên cơ thể sinh vật, làm chúng không ngừng biến đổi và sinh vật cũng tác động trở lại làm môi trường luôn luôn thay đổi.
2. Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống
Tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể sinh vật qua nhiều thế hệ đã hình thành nhiều đặc điểm thích nghi với các môi trường sống khác nhau. Tuy nhiên, khi môi trường sống thay đổi, những đặc điểm vốn có lợi có thể trở nên bất lợi và được thay bằng những đặc điểm thích nghi mới.
a) Sự thích nghỉ của thực vật với môi trường sống
Những cây sống ở trong nước có thân dài và mảnh, lá mỏng như rong biển, hoặc có nhiều thùy như rong xương cá. Tảo thâm ở Thái Bình Dương có phần lá nổi bồng bềnh trên nước dài tới vài trăm mét, ở Amazon (Nam Mĩ) có cây nong tầm, lá hình tròn (đường kính 1,3m – và thành cao 20 – 30 cm) nổi trên mặt nước.
Những cây sống ở vùng đồi trọc, thảo nguyên, đất cát ven biển, sa mạc có đặc điểm giữ nước trong thân cây. Có cây mọng nước (xương rồng) cũng như cây trữ nước cả trong thân và lá (thuốc bỏng) đều có rễ nông và phát triển rộng để lấy nước từ sương đêm, cỏ lạc đà sống trên sa mạc có rễ sâu tới 16m. Ở vùng nhiệt đới có nhiều loài cây rụng lá vào mùa khô hạn.
b) Sự thích nghi của động vật với môi trường sông
Nhiều loài động vật có màu sắc hòa lẫn môi trường. Ví dụ, sâu rau có màu xanh như lá rau, chim dẽ giun tìm giun trong đất cũng có màu đất.
Lại có những loài vật có hình dáng bắt chước hình dáng của một vật thể nào đó trong môi trường. Ví dụ, sâu đo khi thấy động dựng đứng lên im lìm như một nhánh cây khô. Đà điểu là một loài chim chạy, có cặp giò phi nhanh như ngựa. Tê tê, chuột chũi, dễ chũi đều có cổ ngắn, chi trước khỏe hình xẻ nhánh để bới đất.
c) Sự thích nghỉ của vi sinh vật với môi trường sống
Khả năng thích ứng của vi sinh vật vượt xa so với thực vật, động vật. Vi sinh vật chiếm lĩnh cả 3 môi trường: trên mặt đất, dưới nước và trong không trung. Chúng có thể sống được trong điều kiện bất lợi. Phần lớn vi sinh vật có thể giữ nguyên sức sống ở tº = -196°C… Khi gặp điều kiện rất bất lợi vi sinh vật có thể kết thành bào xác, sống tiềm sinh.
3. Nhịp sinh học, nhân tố sinh thái tạo nên sự khởi động của nhịp sinh học
Nhịp sinh học là khả năng phản ứng của sinh vật một cách nhịp nhàng với những thay đổi có tính chu kì của môi trường. Đây là sự thích nghi đặc biệt của sinh vật với môi trường và có tính di truyền.
a) Nhịp điệu mùa và chu kì ngày đêm
* Vào mùa đông giá lạnh động vật biến nhiệt thường ngủ đông, lúc đó trao đổi chất của cơ thể con vật giảm đến mức thấp nhất, chỉ đủ để sống. Các hoạt động sống của chúng sẽ diễn ra sôi động vào mùa ấm (xuân, hè). Một số loài chim có bản năng di trú, rời bỏ nơi giá lạnh đến nơi ấm áp nhiều thức ăn hơn, sang mùa xuân chúng lại trở về quê hương…
Ở vùng nhiệt đới, cũng có một số cây như bàng, xoan, sòi rụng lá vào mùa đông, nhộng sâu sòi và bọ rùa nâu ngủ đông, nhộng bướm đêm hại lúa ngủ hè vào thời kì khô hạn.
Nhịp điệu mùa làm cho hoạt động sống tích cực của sinh vật trùng khớp với lúc môi trường có những điều kiện sống thuận lợi nhất.
* Có nhóm sinh vật hoạt động tích cực vào ban ngày, có nhóm vào lúc hoàng hôn và có nhóm vào ban đêm. Cũng như đối với chu kì mùa, ánh sáng giữ vai trò cơ bản trong nhịp chu kì ngày đêm. Đặc điểm hoạt động theo chu kì ngày đêm là sự thích nghi sinh học phức tạp với sự biến đổi theo chu kì ngày đêm của các nhân tố vô sinh.
