Redigerer Naturmiljø (avsnitt)

== Organisme og miljø ==
[[File:Diversity of plants (Streptophyta) version 2.png|mini|Eksempler på mangfoldet av plantearter.]]
[[File:Animal diversity.png|mini|Eksempler på på dyrearter.]]

Alle organismer (fra [[virus]] til [[menneske]]r) er avhengige andre organismer og miljøet for å få dekket sine behov, det være seg [[Mat|føde]], [[energi]], [[vann]], [[oksygen]], husly og andre behov. Forholdet og samspillet mellom organisme og miljøet er svært komplekst. Miljøet er heller ikke statisk. Både biotiske og abiotiske forhold, endrer seg kontinuerlig.<ref name = Shankar>{{Kilde bok | forfatter= | tittel= ENVIRONMENT | utgave = 6th. Revised Edition | artikkel= | utgivelsesår= 2018 | forlag= Shankar IAS academy | sted = Tamil Nadu | isbn=978-81-934226-0-1 | url= | sider = 3–9 }}</ref>

Det abiotiske miljøet kan deles inn i følgende komponenter:<ref name = Shankar />
* Energi
* [[Stråling]]
* [[Temperatur]] og [[Varme|varmestrøm]]
* Vann
* Atmosfæriske [[gass]]er og [[vind]]
* Brann
* [[Tyngdekraft]]
* [[Topografi]]
* [[Jord]]
* Geologisk underlag

Det biotiske miljøet kan deles inn i følgende komponenter:<ref name = Shankar />
* [[Grønne planter]]
* Ikke-grønne planter
* [[Nedbryter]]e
* [[Parasitter]]
* [[Symbiose|Symbionter]], tett samliv med ulike andre organismer, altså de partene som lever i symbiose.
* [[Dyr]]
* Menneske

Som eksempel kan en se på miljøet til en fisk som lever i en dam. Det ytre miljøet til fisken består av abiotiske faktorer som lys, temperatur, vannet som fisken svømmer i og [[næringsstoff]]er som er oppløst i vannet, som [[mineral]]er, oksygen og andre gasser. Det biotiske miljøet består av mikroskopiske organismer som [[plankton]], så vel som akvatiske planter, dyr og nedbrytere. Fisken har også et indre miljø, først av alt er den omsluttet en ytre kroppsoverflate. Fisken kan få skader, sykdom eller utsettes for stress som forstyrrer dens indre miljø. For eksempel vil fisken, om den lever i en dam med ferskvann, ikke kunne overleve om det kommer masse sjøvann inn i dammen.<ref name = Shankar /> 

En organisme lever i en tilstand av dynamisk likevekt med omgivelsene. Miljøet er i konstant endring og organismen foretar indre justeringer som svar på de ytre endringene i en eller flere miljøfaktorer, som temperatur, nedbør, [[relativ fuktighet]], oksygeninnhold og [[pH]]. Dette må den gjøre for å kunne overleve, spise, vokse og formere seg. Ikke gjelder dette bare på individnivå, men også for hele artens overlevelse. Det indre miljøet er atskilt fra det ytre med en barriere i form av kroppens ytre flater eller [[cellemembran]]. Organismen prøver alltid å opprettholde et stabilt indre miljø uansett hva som skjer med det ytre miljøet, kjent som [[homeostase]].{{sfn|Dash|2009|p=1–2}}

Samhandling med organismer kan ta mange former og kan være både nyttige (positive) og skadelige (negative). En snakker om parasittisme, symbiose, [[kommensialisme]] (der den ene parten drar fordel, mens den andre er upåvirket), [[predasjon]] (jeger og byttedyr). Andre relasjoner er for eksempel fôring, kurtise og reproduksjon. Interaksjoner er svært viktige for overlevelse, vekst og overlevelse for alle arter.{{sfn|Dash|2009|p=1–2}}

=== Miljøresponser ===
[[Fil:Young wild boar.jpg|mini|alt=Bilde av et villsvin med deler av hodet dekket av snø.|En typisk respons for dyr er å redusere aktiviteten i kulde, her et [[villsvin]]. {{byline|Michael Gäbler}}]]

Organismer påvirkes og formes av de fysiske egenskapene til mediet de lever i, som dets [[tetthet]] og temperatur. Organismer reduserer vanligvis sin aktivitet eller fryser ved lav omgivelsetemperatur, men kan bli overopphetet eller få sine kroppsfunksjoner svekket når det blir varmt.<ref name="Ecologists Study"/> Generelt vil [[vekselvarm|kaldblodige dyr]] respondere på høyere eller lavere omgivelsetemperatur ved henholdsvis å senke eller øke sitt stoffskifte. Derimot vil kaldere omgivelser øke stoffskiftet hos et [[Jevnvarm|varmblodig dyr]].{{sfn|Dash|2009|p=7–9}}

[[Variasjonsbredde]]n for en abiotisk faktor kan være veldig stort. For eksempel kan temperaturen i vann varierer fra under 0 °C (i polare strøk) til over 50 °C (varme kilder). Hver art kan leve innenfor et visst intervall innenfor dette spennet. I et bredt området midt på temperaturintervallet lever organismen i beste velgående, kjent som ''[[bioklimatiske sone]]'' (toleransesone). Mellom dødelig temperatur og toleransesone, i hver ende av intervallet, er det et område der organismer begynner å dø. Avgjørende for når dødelighet inntreffer kan være avhengig av forhold som kjønn, alder, tid på sesongen og sult.{{sfn|Dash|2009|p=1–2}}

I biologien benyttes begrepet [[stress]] om miljømessige påvirkninger som er ugunstige for en organisme. Motstand mot stress går ut på å leve og vokse, selv om miljøpåvirkningene er utfordrende. Organismens reaksjon på stress kalles stressrespons. En organisme vil bruke energi for å motvirke stress. En respons på stress kan være å gå i [[dvale]] eller endre på [[stoffskifte|metabolismen]] (forbrenningen). Når belastningen er kritisk, kan organismen få en permanent endring, som at den skades eller dør. For eksempel gjennomgår flere arter av indiske meitemark [[diapause]] om sommeren når jordfuktigheten og jordtemperaturen blir ugunstig (ved [[tørke]]). Tidspunktet for når disse vender tilbake til normalt liv, avhenger blant annet av sommerens lengde. Hvis sommeren forlenges noen dager mer enn normalt, vil mange meitemarkene ikke klare seg. Stressrespons avhenger på den fysiologiske tilstanden til organismen, dens helbredelses- eller reparasjonsmekanismer og organismens evne til miljøtilpassing.{{sfn|Dash|2009|p=2–3}}

[[Fil:Minimum-Tonne.svg|mini|alt=Tegning av tønne, som illustrerer den såkalte minimumsloven|En illustrasjon av minimums-loven, representert med [[Liebigs tønne]]: Tønnen kan aldri fylles opp med mer vann enn den laveste staven tillater. På samme måte vil den faktoren (for eksempel vann, næringsstoff, sol, eller annet) som det er minst av bestemme produksjonen i et [[økosystem]].]]

Enhver organisme blir påvirket av mange forskjellige miljøfaktorer, men noen faktorer har større betydning enn andre, og noen kan regnes som kritiske. Dette fant [[Justus von Liebig]] (1803–1873) ut da han utviklet konseptet om minimumsloven ved å studere den relative rollen til forskjellige faktorer. Liebig fant ut at en organisme krever en minimumsmengde av et bestemt næringsstoff for å få riktig vekst. For eksempel vil planter enten ikke vokse eller ha dårlig vekst hvis noen næringskomponenter i jorden eller luften er begrenset. Det næringsstoffet som mangler gjør de andre næringsstoffene inaktive i organismen, for eksempel at et dyrs metabolisme svekkes. En snakker om mangelfulle og kontrollerende faktorer. Når det gjelder planter, er det fem faktorer som kontrollerer [[fotosyntese]]n, nemlig konsentrasjonen av karbondioksid, mengden vann, solstråling, mengden av [[klorofyll]] og temperaturen til ''[[kloroplast]]'' (celleorganeller). Mangel på disse faktorene vil påvirke fotosyntesen, uavhengig av mengden av de andre faktorene.{{sfn|Dash|2009|p=9}}

Ulike arter har forskjellige [[Genotype og fenotype|genotyper]], definert som summen av alle [[gen]]er som en organisme består av. Artene er forskjellige fra hverandre, og oppviser forskjellige strategier og homeostatiske mekanismer som svar på miljøendringer og interaksjoner. Dette er en konsekvens av at geonytypene er forskjellige. Hver genotype gjør seg til kjenne i form av fenotyper, altså kjennetegn knyttet til struktur og funksjoner. Avhengig av variasjonene i miljøforhold vil en genotype ha en rekke fenotyper. Organismer har svært forskjellige respons på miljøforandringer. Noen arter er ekstremt følsomme for selv den minste endring, mens andre kan modulere sine metabolske prosesser og takle endringer godt. For eksempel utvikles [[salamandere]] som vokser opp i oksygenfattig vann større gjeller, sammenlignet med andre salamandre av samme art i oksygenrikt vann.{{sfn|Dash|2009|p=1–2}}

=== Miljøet former organismer ===
[[File:Sea Otter (Enhydra lutris) (25169790524).jpg|mini|alt=Bilde av en havoter for å illustrere miljøtilpasning med tykk pels for å holde på varmen|Havoteren har tykk pels for å holde på varmen. {{byline|Marshal Hedin}}]]

I alle økosystemer er det ressurser og begrensninger som bestemmer de ulike organismenes struktur og fysiologi. En av jordens eldste miljømessige arv er utvalget og mengden av [[grunnstoff]]er. Ved dannelsen fikk jorden [[karbon]]atomer dannet av stjerner som brant ut lenge før solen ble dannet. Karbonatomene kan inngå i molekyler hvor de danner kjeder og koblinger med andre grunnstoffer. Disse utgjør basisen i alle de [[organisk forbindelse|organiske molekylene]], som igjen utgjør livsformene på joden. [[Nitrogen]] og [[fosfor]] er også essensielle stoffer for levende organismer, ved at de spiller en sentrale roller for sammensetningen av [[protein]]er, [[nukleinsyre]] og energirike forbindelser. Disse grunnstoffene er ofte knapphetsfaktorer for organismer, og de begrenser dermed muligheten for liv i mange miljøer. For eksempel utgjør inert nitrogengass 78 % av jordens atmosfære. Likevel er nitrogenformer som er lette å bruke av organismer, hovedsakelig [[ammonium]] og [[nitrat]], vanligvis en knapphetsfaktor i økosystemer på landjorden. I løpet av evolusjonen bidro [[symbiose]]r, som utviklet seg mellom nitrogenfikserende bakterier og planter, til å øke tilgjengeligheten av nitrogen i mange økosystemer.<ref name="Ecologists Study">{{Kilde www | forfatter= Malmstrom, Carolyn M. | url= https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/ecologists-study-the-interactions-of-organisms-and-13235586/ | tittel= Ecologists Study the Interactions of Organisms and Their Environment 3(10):88 | besøksdato= 14. desember 2021 | utgiver= Nature Education Knowledge | arkiv_url= | dato = 2010  | format= }}</ref><ref>{{Kilde artikkel | forfattere =  Sheng-Xiu Li, Zhao-Hui Wang og B.A. Stewart | tittel = Chapter Five - Responses of Crop Plants to Ammonium and Nitrate N | publikasjon = Advances in Agronomy, Academic Press | år =  | bind = 118 | hefte =  | sider = 205-397 | doi = 10.1016/B978-0-12-405942-9.00005-0  | url = https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780124059429000050 | format= | ISSN = 0065-2113 | ISBN = 9780124059429 }}</ref>

[[File:Le jardin exotique d'Èze sur la Côte d'Azur (France) (47567816202).jpg|mini|Ørkenplanter, eller ''xerofytter'', er tilpasset et miljø med svært liten tilgang på vann. {{byline|Jean-Pierre Dalbéra}}]]

Lav eller høy omgivelsetemperatur har stor betydning for organismers kroppsfunksjoner, og typisk vil de fleste reduserer sitt aktivitetsnivå eller får svekket overlevelsesevne. Mange arter har derfor utviklet egenskaper som bidrar til å beskytte seg mot ekstreme temperaturer. For eksempel har [[sjøløver]] et tykt lag med fett som isolerer mot kulde, mens [[havoter]], som også svømmer i kaldt vann, har tykk pels. På land utvikler planter og [[Vekselvarm|kaldblodige dyr]] mørke farger, samt at de posisjonerer seg (flytter seg) for å maksimere energigevinsten fra solen i kjølig vær. I varmere regioner vil dyr gjerne unngår intens sol, mens planter beskytter seg ved å transpirere store mengder vann, maksimere luftstrømmen gjennom løvet eller gå i dvale til lavere temperaturer oppstår.<ref name="Ecologists Study"/> 

Tilgjengelighet av vann former ytterligere den økologiske dynamikken på jorden. Tidlig liv oppsto i akvatiske økosystemer, og alle levende celler krever fortsatt vann for å fungere. Vann som finnes i miljøet påvirkes av temperatur, i for eksempel kaldt klima fryser vann og blir vanskelig tilgjengelig, mens det i veldig varme områder fordamper raskt. Organismer bruker en rekke strategier for å fange opp og beholde vannressurser.<ref name="Ecologists Study"/> Vann er ulikt fordelt på jorden. Planter som vokser i ørkener, med liten tilgang til vann, kalles ''[[xerofytt]]er''. Disse plantene har tilpassede mekanismer for å tåle tørke. Motsatt er ''[[vannplante|hydrofytter]]'' planter som krever et svært fuktig habitat. De fleste planter vokser under middels forhold, det vil si verken for tørt eller for fuktig. Disse kalles ''[[mesofytt]]er''. Xerofytter er vanligvis dverglignende busker eller urteaktige planter, med underjordiske deler som er mange ganger større enn de som er oppe i luften. Derfor har de en liten overflate for [[transpirasjon]] (avgivelse av fuktighet til luften). [[Rot]]systemet er spredt svært nært overflaten, og absorberer fuktighet om natten eller ved nedbør. Vannet lagres i stilken og brukes veldig sakte. De delene som er over bakken og rotsystem hos hydrofytter og mesofytter er svært forskjellige. Dette er eksempler på spesifikke tilpasninger.{{sfn|Dash|2009|p=4–5}}

Ved miljøendringer kan den første responsen til ethvert dyr være økofysiologiske (endring av organismens fysiologi tilpasset miljøforhold).{{sfn|Dash|2009|p=7–9}} En organismes respons på varierende miljøfaktorer kan sees i lys av tilpasningsstrategier for overlevelse. Miljøet virker som en selektiv driver på en organismepopulasjon, og organismer utvikler strategier for å motstå miljøstress og overleve. For eksempel kan bladene hos forskjellige planter, eller til og med på en og samme plante, ha forskjellig struktur som en tilpassing ytre miljøforhold.{{sfn|Dash|2009|p=4–5}}

Dyr viser også spesifikke tilpasninger for blant annet matinntak, metabolisme og reproduksjon. For eksempel har [[øgle]]r og pattedyr forskjellige tenner, fuglers nebb er forskjellige og igler er tilpasset til å suge, tygge og bite. Alt dette er morfologiske tilpasninger for inntak av føde. Hver art har sitt eget mønster for reproduksjon og kan ha spesielle deler som er tilpasset til formering. Uansett vil enhver art tilpasses slik at den kan overlev og reprodusere seg for å bringe arten videre.{{sfn|Dash|2009|p=4–5}}

Basert på en rekke observasjoner har det blitt utviklet noen enkle regler om [[Evolusjon|evolusjonære tilpasninger]] blant dyr. Det viser seg at dyr som lever i kjølige områder har kortere hale, nebb, ører og lignende, enn arter i varme områder. Arter med stor kropp finnes vanligvis i kjølige deler av verden. Denne regelen gjelder for både kaldblodige og varmblodige dyr. Blant varmblodige arter, øker svarte pigmenter i varme og fuktige habitater. Derimot er det større hyppighet av røde og gulbrune pigmenter i tørt klima. Pigmenter er dessuten sjeldent i kaldt klima. En stor kropp og små lemmer innebærer mindre overflateareal per volumenhet av kroppen og dermed en minimering av varmetap i kaldt klima. Men et mindre overflateareal i seg selv gir ikke tilstrekkelig reduksjon av varmetap i kaldt klima for et varmblodig dyr. Det er andre tilpasningsstrategier som i tillegg er viktig, som isolasjon av kroppsoverflaten, høy varmeproduksjon og tilstrekkelig tilgang til mat i habitatet.{{sfn|Dash|2009|p=5–7}}

På samfunnsnivå studerer [[Samfunnsøkologi|samfunnsøkologer]] hvordan ressurstilgangen påvirker karakteristikken til økosystemer, som antall og typer arter. For eksempel begrenser mengden karbon og energi som kan opptas i fotosyntesen av planter og andre produsenter mengden konsumenter et økosystem kan opprettholde. På grunn av denne grensen og fordi energi går tapt ved hvert overføringstrinn gjennom en [[næringsvev]], kan økosystemer med lav produktivitet generelt opprettholde en mindre biomasse med konsumenter enn systemer med større produktivitet. Økologer har identifisert dette forholdet som en mulig årsak til at biologisk mangfold er større i høyproduktive tropiske regnskoger enn i mindre produktive systemer som ørkener. Innenfor lokalsamfunn kan miljøvariasjoner drive kompleks variasjon i økologisk dynamikk.<ref name="Ecologists Study"/>

Fordi miljøet er både dynamisk og mangfoldig, er det ikke et enkelt sett med økologiske attributter eller strategier som gjør en organisme til «den best egnede». Alle levende populasjoner og arter endrer seg kontinuerlig som svar på press fra andre organismer, samt på variasjoner i jordens geologi og klima. Over tid har denne vekselvirkningen utviklet en lang rekke organismer som er avhengige av og konkurrerer med hverandre over hele jordens overflate.<ref name="Ecologists Study"/>

=== Organismer former miljøet ===
[[Fil:Bee_pollinating_peach_flower.jpg|thumb|[[Honningbier|Honningbie]] som besøker en [[fersken]]blomst. I mutualistiske relasjoner drar ulike arter gjensidig nytte av hverandre, som her, ved [[pollinering]]. {{byline|Fir0002/Flagstaffotos}}]]
Miljøet er dynamisk fordi fysiske prosesser skaper endringer av jordens egenskaper over tid. En kan si at livet i seg selv gir miljøendringer. Fordi andre organismer er en del av hvert individs miljø, kan endringer i artsfordelinger i stor grad endre økologiske interaksjoner i et samfunn. I noen tilfeller kan tap av en innfødt art, eller introduksjon av en fremmed art, true overlevelsen til andre organismer. Av denne grunn er bevaring av truede organismer og kontroll av [[invasive arter]] (innvandring av fremmede arter) av stor viktighet.<ref name="Ecologists Study"/>

Interaksjoner mellom organismer forekommer i flere forskjellige former. I ''[[Antagonisme (biologi)|antagonistiske]] relasjoner'' konkurrerer organismer om ressurser, sprer sykdom til sine naboer eller konsumerer hverandre. I mer ''[[Mutualisme (biologi)|mutualistiske]] relasjoner'' (der to arter drar fordel av hverandre) beskytter en organisme en annen, to organismer utveksler ressurser eller tettere avhengigheter utvikler seg, for eksempel forholdet mellom spesialiserte [[pollinator]]er og blomster. I noen tilfeller dyrker arter til og med andre arter. I andre tilfeller blir arter som har stor fysisk utbredelse, habitat for mindre organismer. For eksempel rommer menneskets tarmkanal et antall bakterier, som er ti ganger større enn cellene i menneskekroppen. Et annet eksempel på interaksjon i naturmiljøet, er hypotese om at utviklingen av åpne grenstruktur i regnskogtrær, noe som kan ha bidratt til utviklingen av strukturene i forbena hos aper. Videre førte dette til at aper kan svinge seg fra tre til tre og ga utgangspunkt for menneskets fingerferdighet.<ref name="Ecologists Study"/>

Jordens originale atmosfære antas å ha blitt dannet med tilførsel av varme fra radioaktiv nedbryting. Denne opprinnelige atmosfæren forsvant i løpet av jordens utvikling. Den bestod av metan, ammoniakk, vanndamp og neon. Fritt oksygen (O<sub>2</sub>) var ikke tilstede. Utvikling av encellede organismer førte til stor produksjon av oksygen, noe som over mange hundre millioner år førte til at gassen ble en viktig bestanddel av atmosfæren.<ref>{{Kilde www | forfatter= Lamb, Robert  | url= https://science.howstuffworks.com/nature/climate-weather/atmospheric/weather1.htm | tittel= How Weather Works  – Evolution of the Atmosphere| besøksdato= 8. januar 2022 | utgiver= HowStuffWorks  | arkiv_url= | dato = | format= }}</ref> I den moderne atmosfæren kontrollerer plantelivet en stor del av energi- og vannstrømmene mellom land og atmosfære. Forskere anslår at i det ekstreme, hypotetiske tilfellet at alt planteliv fjernes fra landjorden, vil nedbøren på jorden bli redusert med {{nowrap|50 %}}. Dyr spiller også en kritisk rolle i å påvirke de fysiske egenskapene til økosystemene. For eksempel at underjordiske [[termitter]] i Kenya øker produktiviteten på gressletter og biologisk mangfold over store områder, ved at jordens fruktbarhet økes i jevnt fordelte sirkler.<ref name="Ecologists Study"/>