Was ist die Fähigkeit eines Organismus, Veränderungen abiotischer und biotischer Faktoren in einem Ökosystem zu widerstehen?

Wie Harry Callahan im Film Magnum Force sagte: "Ein Mann muss seine Grenzen kennen." Organismen auf der ganzen Welt können dies nicht tun wissen, aber sie können oft ihre Toleranz spüren – die Grenzen ihrer Fähigkeit, Veränderungen in einer Umgebung zu widerstehen oder Ökosystem. Die Fähigkeit eines Organismus, Veränderungen zu tolerieren, kann sowohl seine Fähigkeit, in einem bestehenden Ökosystem zu überleben und sich zu reproduzieren, als auch seine Fähigkeit, sich in neue Ökosysteme zu bewegen, beeinflussen.

Alle Organismen haben Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, unter bestimmten Bedingungen in ihrer Umgebung oder ihrem Ökosystem zu überleben. Einige der abiotischen oder nicht lebenden Faktoren, die die Überlebensfähigkeit von Organismen beeinflussen, sind Temperatur, Lichtverfügbarkeit, Boden Art, Wasser, Salzgehalt von Boden oder Wasser, Sauerstoff, Säure/Alkalinität (pH-Wert) von Boden oder Wasser, Gehalt an anorganischen Nährstoffen, andere Chemikalien, Strahlung, saisonale Temperatur- und Wetteränderungen, Wind, Luft- oder Wasserdruck, Meereswellen, topografische Merkmale und Höhe. Im Ozean wird der hydrostatische Druck zu einem Faktor, der einschränkt, welche Arten von Kreaturen in großen Tiefen überleben können. In Berggebieten kann die Sauerstoffverfügbarkeit in der Atmosphäre reduziert werden, was sich in der Physiologie der dort lebenden Organismen widerspiegelt.

Biotische oder lebende Faktoren können auch die Überlebensfähigkeit eines Organismus in einem Ökosystem beeinflussen. Dazu gehören Nahrungsverfügbarkeit, Konkurrenz mit anderen Organismen, Verfügbarkeit von Pflanzenbedeckung, Prädation, Krankheit, Parasitismus, Gedränge, Fragmentierung von Lebensräumen und das Vorhandensein menschlicher Populationen. Ein Mangel an Bäumen kann sich auf Populationen von Vögeln oder anderen baumbewohnenden Organismen auswirken, die möglicherweise auf Baumbedeckung angewiesen sind, um zu nisten und sich vor Raubtieren zu verstecken. Einige biotische Faktoren beeinflussen auch abiotische Faktoren, wie z. B. Pflanzen, die höher wachsen als konkurrierende Pflanzen und blockieren Sonnenlicht oder ein Mangel an zersetzenden organischen Stoffen oder stickstofffixierenden Bakterien, die zu niedrigen Stickstoffwerten im in führen Boden.

Der Variationsbereich, in dem eine Art funktionieren und sich fortpflanzen kann, wird als Toleranzbereich bezeichnet. Einige Organismen besitzen einen großen Toleranzbereich für einige Umweltbedingungen, aber die meisten überleben am besten in einem engeren Bereich, der als optimaler Bereich bezeichnet wird. Wenn sich die Bedingungen in einer Umgebung weiter vom optimalen Bereich für eine Art entfernen, neigen die Populationen dieser Art dazu, zu schwinden. Arten, die einen engen Bereich von Bedingungen für einen bestimmten Umweltfaktor tolerieren, können als Name mit dem Präfix "steno-", wie Stenohaline, die nur einen engen Bereich von tolerieren können Salzgehalt. Organismen, die eine Vielzahl von Bedingungen tolerieren, haben das Präfix "eury-", wie beispielsweise eurytopics, die in einer Vielzahl von Umgebungen gedeihen können. Fische in Flussmündungen, wo der Salzgehalt im Wasser variieren kann, sind Euryhaline. Eingeführte Arten, die einheimische Arten verdrängen, könnten den Vorteil einer größeren Toleranzspanne haben als einheimische Arten. Wenn menschliche Aktivitäten – einschließlich der Zerstörung von Lebensräumen, der Verbrennung fossiler Brennstoffe und der Umweltverschmutzung – eine Umwelt verändern, kann dies die Toleranzgrenzen einiger Arten über ihre Überlebensfähigkeit hinaus auf die Probe stellen; Tod oder sogar das Aussterben von Arten kann die Folge sein.

Einige Organismen, die als Extremophile bezeichnet werden, haben sich angepasst, um in Umgebungen zu überleben, die die überwiegende Mehrheit anderer Organismen auf der Erde nicht tolerieren könnte. Acidophile leben bei sehr niedrigen pH-Werten, Endolithe in Gesteinen oder in den Poren zwischen Mineralkörnern, Halophile in extrem hohem Salzgehalt, Anaerobier in Gegenwart ohne Sauerstoff, Psychrophile bei Temperaturen von 15 Grad Celsius oder darunter, Barophile bei extrem hohem hydrostatischem Druck und Xerophile an Orten ohne Wasser. Seltsamerweise haben Extremophile einen engen Toleranzbereich. Zum Beispiel können obligate Anaerobier in einer Umgebung mit Sauerstoff nicht wachsen, und einige sterben sogar.