Jak powiedział Harry Callahan w filmie Magnum Force: „Człowiek musi poznać swoje ograniczenia”. Organizmy na całym świecie mogą nie wiedzą, ale często potrafią wyczuć swoją tolerancję – granice ich zdolności do wytrzymania zmian w środowisku lub ekosystem. Zdolność organizmu do tolerowania zmian może wpływać zarówno na jego zdolność do przetrwania i rozmnażania się w istniejącym ekosystemie, jak i na jego zdolność do przemieszczania się do nowych ekosystemów.
Czynniki abiotyczne
Wszystkie organizmy mają przystosowania, które umożliwiają im przetrwanie w określonych warunkach w ich środowiskach lub ekosystemach. Niektóre z abiotycznych lub nieożywionych czynników, które wpływają na zdolność organizmów do przetrwania, obejmują temperaturę, dostępność światła, glebę rodzaj, woda, poziom zasolenia gleby lub wody, tlen, kwasowość/zasadowość (poziomy pH) gleby lub wody, poziomy składników nieorganicznych, inne chemikalia, promieniowanie, sezonowe zmiany temperatury i pogody, wiatr, ciśnienie powietrza lub wody, fale oceaniczne, cechy topograficzne i Wysokość. W oceanie ciśnienie hydrostatyczne staje się czynnikiem ograniczającym rodzaje stworzeń, które mogą przetrwać na dużych głębokościach. Na obszarach górskich dostępność tlenu w atmosferze może być zmniejszona, co znajduje odzwierciedlenie w fizjologii żyjących tam organizmów.
Czynniki biotyczne
Czynniki biotyczne lub żywe mogą również wpływać na zdolność organizmu do przetrwania w ekosystemie. Obejmują one dostępność pokarmu, konkurencję z innymi organizmami, dostępność pokrywy roślinnej, drapieżnictwo, choroby, pasożytnictwo, stłoczenie, fragmentację siedlisk i obecność populacji ludzkich. Brak drzew może wpływać na populacje ptaków lub innych organizmów nadrzewnych, które mogą polegać na zadrzewieniach do gniazdowania i ukrywania się przed drapieżnikami. Niektóre czynniki biotyczne wpływają również na czynniki abiotyczne, takie jak rośliny, które rosną wyżej niż konkurencyjne rośliny i blokują światło słoneczne lub brak rozkładającej się materii organicznej lub bakterii wiążących azot, co prowadzi do niskiego poziomu azotu w gleba.
Zakres tolerancji
Zakres zmienności, w ramach którego gatunek może funkcjonować i rozmnażać się, nazywa się jego zakresem tolerancji. Niektóre organizmy mają szeroki zakres tolerancji na niektóre warunki środowiskowe, ale większość najlepiej przeżywa w węższym zakresie zwanym ich optymalnym zakresem. Ponieważ warunki w środowisku oddalają się od optymalnego zakresu dla gatunku, populacje tego gatunku mają tendencję do zmniejszania się. Gatunki, które tolerują wąski zakres warunków dla określonego czynnika środowiskowego, mogą otrzymać a nazwa z przedrostkiem „steno-”, jak np. stenohaliny, które tolerują tylko wąski zakres zasolenie. Te organizmy, które tolerują szeroki zakres warunków, mają przedrostek „eury-”, taki jak eurytopy, które mogą rozwijać się w szerokim zakresie środowisk. Ryby w ujściach rzek, gdzie poziom soli w wodzie może się różnić, to euryhaliny. Wprowadzone gatunki, które konkurują z gatunkami rodzimymi, mogą mieć przewagę w postaci szerszego zakresu tolerancji niż gatunki rodzime. Kiedy działalność człowieka – w tym niszczenie siedlisk, spalanie paliw kopalnych i zanieczyszczenie – zmienia środowisko, może to przetestować granice tolerancji niektórych gatunków poza ich zdolność do przetrwania; może skutkować śmiercią lub nawet wyginięciem gatunków.
Ekstremofile
Niektóre organizmy, zwane ekstremofilami, przystosowały się do przetrwania w środowiskach, których ogromna większość innych organizmów na Ziemi nie była w stanie tolerować. Acidofile żyją przy bardzo niskim pH, endolity wewnątrz skał lub w porach między ziarnami minerałów, halofile w ekstremalnie wysokim zasoleniu, beztlenowce w obecności bez tlenu, psychrofile w temperaturach 15 stopni Celsjusza lub niższych, barofile przy ekstremalnie wysokim ciśnieniu hydrostatycznym i kserofile w miejscach prawie zerowych woda. Co dziwne, ekstremofile mogą mieć wąski zakres tolerancji. Na przykład bezwzględne beztlenowce nie mogą rosnąć w środowisku, w którym obecny jest tlen, a niektóre nawet umrą.
