Poznajcie niesporczaki - największych twardzieli w świecie zwierząt. Te maleńkie, misiowate stworki potrafią przeżyć w kosmicznej próżni pod ciśnieniem 6000 atmosfer i w zasolonym do przesytu Morzu Martwym. Można je zamrozić do minus 300 stopni Celsjusza i podgrzać do 150 stopni Celsjusza. Nic sobie nie robią nawet z tego że ktoś wystrzeli je w piasek tak że uderzą weń z prędkością ponad 2600 km na godzinę. Pod względem odporności mogą się z nimi równać chyba tylko niektóre wrotki i nicienie. W tym filmie pokażę ci mniej ekstremalne przykłady tolerancji gatunków na różne czynniki środowiskowe. Jeśli podlewasz kwiaty w domu może zastanowiło cię kiedyś, że sprawiedliwie wlewasz tyle samo każdemu na podstawkę a za kilka dni jednemu wciąż woda tam stoi a u drugiego sucho jak na pustyni. To tylko przykład pokazujący, że wśród roślin i zwierząt spotyka się rozmaite preferencje i to, co jednemu wystarczy, drugiemu będzie zdecydowanie za mało do funkcjonowania. Różnice w wymaganiach środowiskowych różnych gatunków roślin czy zwierząt są naprawdę ogromne. Kaktus świetnie poradzi sobie na pustyni zaś na bagnie zginie marnie. Z pałką wodną będzie dokładnie odwrotnie. A woda to przecież nie wszystko. Żeby organizm mógł przeżyć, rozwijać się i rozmnażać w danym środowisku Potrzebna mu też odpowiednia temperatura ilość słońca, gleba o dobranym pH i zasobności, i jeszcze wiele innych czynników abiotycznych. Do tego dochodzą czynniki biotyczne: konkurencja, obecność drapieżników czy dostępność pokarmu. Wszystkie wymagania organizmu jego potrzeby biotyczne i abiotyczne wraz z miejscem jego występowania określamy jako niszę ekologiczną. Rzecz jasna, nie zawsze trafia się na warunki idealne. Rzadko kiedy jakiś organizm ma zawsze wszystkiego pod dostatkiem i na niczym mu nie zbywa. Zwykle przynajmniej przez jakiś czas jego środowisko życia odbiega od pożądanego optimum. Jest za zimno albo za gorąco. Za mokro, albo za sucho. Ale jak bardzo może odbiec, żeby dało się w nim jeszcze organizmowi przeżyć? O tym po orzeszku. Każdy organizm ma zdolność przystosowania się do zmiennych warunków środowiska. Nazywamy to jego tolerancją ekologiczną. Różne organizmy różnie reagują na zmiany rozmaitych czynników niezbędnych dla ich wzrostu, rozwoju i prokreacji. Można mieć wysoką tolerancję na zmiany temperatury, ale na przykład bardzo niewielką na zmiany odczynu gleby. Dobrym przykładem są wrzosy. Znajdziesz je w lasach klimatu umiarkowanego ale i w zimnej syberyjskiej tajdze. Za to wszędzie gleba, w której rosną musi być kwaśna. Pamiętasz z chemii, jakie to pH? Brawo! Poniżej 7. Inaczej zachowują się organizmy, które żyją w stałym, niezmiennym otoczeniu na przykład tasiemiec. Jemu wystarczy zakotwiczyć się w ściankach jelita i ma komfort przez lata. No, chyba że gospodarz postanowi się go pozbyć lekami. Wyspecjalizowane pasożyty mają z reguły wąski zakres tolerancji. Takie organizmy nazywamy stenobiontami. Zupełnie inne, szerokie spektrum tolerancji na wiele czynników środowiskowych będą miały gołębie, trawy czy bakterie. Te organizmy znajdziesz na różnych kontynentach i w różnych strefach klimatycznych. Określamy je mianem eurybiontów. Ale, ale... Czy bycie eurybiontem oznacza szeroką tolerancję na wszystko? Jak myślisz? Oczywiście, że nie. Każdy czynnik biotyczny czy abiotyczny rozpatrywany jest dla danego gatunku osobno. Można mieć więc dużą tolerancję dla nasłonecznienia ale bardzo wąską na niskie temperatury. Albo można tolerować obecność pasożytów skórnych, ale źle znosić nawet krótkotrwały niedobór pożywienia. Powiedzmy, że dla kogoś optimum temperatury to 25 stopni Celsjusza. To przecież nie oznacza że nie przeżyje w plus 40 czy plus 16 stopniach. Będzie mu co najwyżej mniej komfortowo. Ale czy przeżyje w plus 55 albo w minus 20? Granice jakiegoś parametru, poza którymi organizm nie może przeżyć to jego zakres tolerancji. Z jednej strony mamy tolerowane minimum jakiegoś czynnika, a z drugiej akceptowalne maksimum. Ich określenie jest dosyć proste, choć okrutne. Wystarczy sprawdzić, kiedy organizm ginie. Przetrwanie to jednak nie komfort życia. O tym komforcie więcej po orzeszku. Przed orzeszkiem mówiliśmy, jak sprawdzić zakres tolerancji organizmu na jakiś czynnik. Trudniej wykazać, jaka wartość danego parametru jest dla konkretnego organizmu optymalna. Weźmy bałtyckiego dorsza. Ta ryba w dorosłym życiu toleruje temperatury od minus półtora do plus 20 stopni Celsjusza ale rozmnaża się tylko, gdy woda ma od jednego do 8 stopni Celsjusza. I to jest dla dorsza punkt a raczej zakres optimum temperaturowego. Dla wielu organizmów rozmnażanie zachodzi właśnie w okolicy środowiskowego optimum. To logiczne. Produkcja gamet, jaj, nasion, ich rozwój rozprzestrzenianie, ewentualna opieka nad potomstwem,... to wszystko niemały wydatek energetyczny. Trudno byłoby do tego wydatkować energię na konieczne adaptacje do zmian w środowisku. Ostatnio dużo mówi się o ociepleniu klimatu. Wiemy, że w dziejach Ziemi jej klimat ulegał wielu zmianom. Jedne gatunki tych zmian nie udźwignęły nie przeżyły zmieniających się warunków. Inne zaadaptowały się i wręcz rozkwitły. Wziąwszy pod uwagę dietę, jak myślisz jakiemu gatunkowi łatwiej zmienić wymagania pokarmowe? Takiemu który zje, co wpadnie mu do paszczy, jak dzik czy takiemu, który jest bardzo wybredny jak panda czy koala? Masz rację, łatwiej zrezygnować z jakiejś pozycji w menu, gdy się jest wszystkożercą. Zawsze można zamieniać brakujący składnik na coś innego. Dziki górą! Gorzej z takimi konserwatystami jak koliber czy mrówkojad. Człowiek już dawno zauważył, że gatunki które tolerują tylko niewielkie zmiany w zakresie jakiegoś czynnika mogą być ważnymi wskaźnikami jakości środowiska. Niektóre małże czy raki szlachetne bywają nawet określane mianem wskaźników czystości wód, bo dzięki ich obecności możemy stwierdzić, czy poziom jakiejś substancji nie przekracza ich, wąskiego, zakresu tolerancji. Takie organizmy nazywamy bioindykatorami. Obecność określonych gatunków pozwala nawet wyznaczyć zakres stężenia danego czynnika. Na przykład tak zwana skala porostowa to zestawienie gatunków porostów których obecność warunkowana jest konkretną zawartością tlenków siarki. Na tej podstawie można określić czy i w jakim stopniu powietrze jest zanieczyszczone tlenkiem siarki 4. Wierz mi, są takie miejsca w Polsce jak centra dużych miast, czy duże ośrodki przemysłowe, w których żadnych gatunków porostów nie spotkasz. Takie miejsca bezporostowe są na początku siedmiostopniowej skali. Na jej końcu będą tereny, w których spotkasz gatunki wymagające absolutnej czystości powietrza, a to w Polsce bardzo rzadkie. Zadanie dla Ciebie: Przeanalizuj skalę porostową i wymień przynajmniej dwa gatunki których nie spotkamy na drzewach i kamieniach jeśli stężenie tlenku siarki 4 przekracza 150 mikrogramów na metr sześcienny. Na pewno nie znajdzie się wśród nich tarczownica, mąkla czy płucnik. Każdy organizm ma określony zakres tolerancji na biotyczne i abiotyczne czynniki środowiska. Zakres ten określają skrajne wartości minimum i maksimum dla danego czynnika. Pomiędzy nimi znajduje się najbardziej komfortowe optimum. Organizmy o szerokim zakresie tolerancji nazywamy eurybiontami te o wąskim zakresie tolerancji - stenobiontami. Stenobionty mogą być bioindykatorami czyli wskaźnikami czystości środowiska. Przykładem bioindykatora dla czystości powietrza są porosty. Mam nadzieję, że ten film trafił w twoje optimum przyswajania wiedzy Jeśli tak, zostań pistacjo-indykatorem. Daj nam łapkę w górę!