Veškerá rozmanitost organismů na naší planetě je neoddělitelně spojena. Neexistuje žádný takový tvor, který by mohl existovat izolovaně ode všech, přísně individuálně. Avšak nejen organismy jsou v úzkém vztahu, ale také faktory vnějšího a vnitřního prostředí ovlivňují celý biom. Dohromady je celý komplex živé i neživé přírody reprezentován strukturou ekosystémů a jejich vlastnostmi. Co je to za koncept, jakými parametry se vyznačuje, zkusme pochopit článek.
Koncept ekosystémů
Co je to ekosystém? Z hlediska ekologie se jedná o celkovou společnou životní aktivitu všech typů organismů bez ohledu na třídní příslušnost a faktory prostředí, biotické i abiotické.
Vlastnosti ekosystémů se vysvětlují jejich charakteristikami. První zmínka o tomto termínu se objevila v roce 1935. A. Tansley navrhl použít jej k označení „komplexu sestávajícího nejen z organismů, ale také z jejich prostředí“. Samotný koncept je poměrně rozsáhlý, je to největší jednotka ekologie a také důležitá. Dalším názvem je biogeocenóza, i když rozdíly mezi těmito pojmy jsou stálemalé jídlo.
Hlavní vlastností ekosystémů je nepřetržitá interakce organické a anorganické hmoty v nich, energie, přerozdělování tepla, migrace prvků, komplexní vzájemné působení živých bytostí. Celkem existuje několik hlavních charakteristických rysů, které se nazývají vlastnosti.
Základní vlastnosti ekosystémů
Jsou tři hlavní:
- samoregulace;
- udržitelnost;
- samoreprodukce;
- záměna jednoho za druhého;
- integrita;
- emergentní vlastnosti.
Na otázku, co je hlavní vlastností ekosystémů, lze odpovědět různými způsoby. Všechny jsou důležité, protože pouze jejich společná přítomnost umožňuje existenci tohoto konceptu. Podívejme se podrobně na každou charakteristiku, abychom pochopili její důležitost a pochopili podstatu.
Samoregulace ekosystému
Toto je hlavní vlastnost ekosystému, která předpokládá nezávislé řízení života v každé biogeocenóze. To znamená, že skupina organismů, která je v úzkém vztahu s jinými živými bytostmi, stejně jako faktory prostředí, má přímý dopad na celou strukturu jako celek. Je to jejich životně důležitá činnost, která může ovlivnit stabilitu a samoregulaci ekosystému.
Pokud například mluvíme o predátorech, jedí býložravce stejného druhu, dokud se jejich počet nesníží. Další přestává jíst a dravecpřechází na jiný zdroj potravy (tedy na jiný druh býložravce). Ukazuje se tedy, že druh není zcela zničen, zůstává v klidu, dokud se neobnoví požadovaný ukazatel početnosti.
V rámci ekosystému nemůže dojít k přirozenému vyhynutí druhu v důsledku toho, že je pozřen jinými jedinci. O tom je samoregulace. To znamená, že zvířata, rostliny, houby, mikroorganismy se navzájem ovládají, přestože jsou potravou.
Samoregulace je také hlavní vlastností ekosystémů také proto, že díky ní probíhá řízený proces přeměny různých druhů energie. Anorganické látky, organické sloučeniny, prvky - to vše je v těsném propojení a obecném oběhu. Rostliny přímo využívají sluneční energii, živočichové jedí rostliny, tuto energii přeměňují na chemické vazby, po jejich smrti je mikroorganismy opět rozkládají na anorganickou hmotu. Proces je nepřetržitý a cyklický bez vnějšího rušení, kterému se říká samoregulace.
Udržitelnost
Existují další vlastnosti ekosystémů. S odolností úzce souvisí seberegulace. Jak dlouho ten či onen ekosystém vydrží, jak bude zachován a zda dojde ke změnám u jiných, závisí na řadě důvodů.
Opravdová stáj je ta, ve které není místo pro lidský zásah. Má trvale stabilně vysoký počet všech druhů organismů, nedochází k žádným změnám pod vlivem podmínek prostředí respjsou bezvýznamní. V zásadě může být jakýkoli ekosystém udržitelný.
Tento stav může člověk narušit svým zásahem a selháním zavedeného řádu (kácení pralesů, střílení zvířat, hubení hmyzu atd.). Také příroda sama o sobě může ovlivnit udržitelnost, pokud se klimatické podmínky dramaticky změní, aniž by organismům poskytla čas na přizpůsobení. Například přírodní katastrofy, změna klimatu, nedostatek vody atd.
Čím větší je rozmanitost druhů organismů, tím delší je existence ekosystémů. Vlastnosti ekosystému – stabilita a samoregulace – jsou základem, na kterém tato koncepce obecně spočívá. Existuje termín, který tyto vlastnosti shrnuje – homeostáza. Tedy zachování stálosti ve všem – rozmanitost druhů, jejich početnost, vnější i vnitřní faktory. Například ekosystémy tundry se mění s větší pravděpodobností než tropické pralesy. Koneckonců, genetická rozmanitost živých věcí v nich není tak velká, což znamená. a míra přežití prudce klesá.
Samostatná reprodukovatelnost
Pokud se dobře zamyslíte nad otázkou, co je hlavní vlastností ekosystémů, můžete dojít k závěru, že neméně důležitou podmínkou jejich existence je sebereprodukovatelnost. Opravdu, bez neustálé reprodukce komponent, jako jsou:
- organismy;
- složení půdy;
- průhlednost vody;
- kyslíková složka vzduchu a tak dále.
Je těžké mluvit o udržitelnosti a samoregulaci. Aby biomasa neustále ožívala a číslopodporován, je důležitý dostatek potravy, vody a také příznivé životní podmínky. Uvnitř každého ekosystému dochází k neustálému nahrazování starých jedinců mladými, nemocnými zdravými, silnými a odolnými. To je normální stav existence kteréhokoli z nich. To je možné pouze za podmínky včasné vlastní reprodukovatelnosti.
Projev vlastností ekosystému tohoto druhu je zárukou genetického zachování alel každého druhu. Jinak by celé rody a typy, třídy a rodiny živých bytostí bez následné obnovy vyhynuly.
Postupnictví
Důležitými vlastnostmi ekosystémů jsou také změny ekosystémů. Tento proces se nazývá následnictví. Vzniká pod vlivem změny vnějších abiotických faktorů a trvá od několika desítek let až po miliony. Podstatou tohoto jevu je postupné nahrazování jednoho ekosystému jiným pod vlivem jak vnitřních faktorů, které vznikají mezi živými organismy, tak vnějšími podmínkami neživé přírody po dlouhou dobu.
Významným důvodem pro nástupnictví je také lidská ekonomická aktivita. Lesy jsou tedy nahrazeny loukami a bažinami, jezera se mění v pouště nebo lužní louky, pole zarůstají stromy a vzniká les. Významnými změnami samozřejmě prochází i fauna.
Jak dlouho bude následnictví probíhat? Přesně do fáze, kdy se tvoří nejvhodnější a konkrétním podmínkám přizpůsobená biogeocenóza. Například jehličnaté lesy DálVýchod (tajga) je již zavedená domorodá biocenóza, která se dále nezmění. Vznikl po tisíce let, během kterých došlo k více než jedné změně ekosystému.
Nutné nemovitosti
Tyto vlastnosti ekosystémů jsou nově objevené, nové a dříve necharakteristické rysy, které se objevují v biogeocenóze. Vznikají jako výsledek složité práce všech nebo několika účastníků v celkovém systému.
Typickým příkladem je společenství korálových útesů, které je výsledkem interakce mezi coelenteráty a řasami. Korály jsou hlavním zdrojem obrovského množství biomasy, prvků, sloučenin, které před nimi v této komunitě neexistovaly.
Funkce ekosystému
Vlastnosti a funkce ekosystémů jsou úzce propojeny. Takže například taková vlastnost, jako je integrita, znamená udržování neustálé interakce mezi všemi účastníky. Včetně faktorů neživé přírody. A jednou z funkcí je právě harmonický přechod různých druhů energie do sebe, což je možné za podmínky vnitřní cirkulace prvků mezi všemi částmi populace a samotnými biocenózami mezi sebou.
Obecně je role ekosystémů určena typy interakcí, které v nich existují. Jakákoli biogeocenóza by měla v důsledku své existence poskytnout určitý biologický nárůst biomasy. To bude jedna z funkcí. Nárůst závisí na kombinaci faktorů živé a neživé povahy a může se značně lišit. Biomasa je tedy mnohem větší v oblastech s vysokou vlhkostí a dobrým osvětlením. To znamená, že její růst bude mnohem větší než například v poušti.
Další funkcí ekosystému je transformační. Znamená to řízenou změnu energie, její přeměnu do různých forem působením živých bytostí.
Struktura
Složení a vlastnosti ekosystémů určují jejich strukturu. Jaká je struktura biogeocenózy? Je zřejmé, že zahrnuje všechny hlavní vazby (živé i abiotické). Důležité také je, že obecně je celá struktura uzavřeným cyklem, což opět potvrzuje základní vlastnosti ekosystémů.
V každé biogeocenóze existují dva hlavní články.
1. Ekotop – soubor faktorů abiotické povahy. On je zase reprezentován:
- klima (atmosféra, vlhkost, světlo);
- edaphotopome (složka půdy).
2. Biocenóza - souhrn všech typů živých bytostí v daném ekosystému. Obsahuje tři hlavní odkazy:
- zoocenóza – všechna zvířecí stvoření;
- fytocenóza – všechny rostlinné organismy;
- mikroocenóza – všichni zástupci bakterií.
Podle výše uvedené struktury je zřejmé, že všechny vazby jsou úzce propojeny a tvoří jednu síť. Toto spojení se projevuje především v absorpci a přeměně energie. Jinými slovy, v potravních řetězcích a sítíchuvnitř a mezi populacemi.
Takovouto strukturu biogeocenózy navrhl V. N. Sukachev v roce 1940 a je relevantní i dnes.
Vyspělý ekosystém
Stáří různých biogeocenóz se může značně lišit. Charakteristické rysy mladého a vyspělého ekosystému by přirozeně měly být odlišné. A tak to je.
Jaká vlastnost vyspělého ekosystému jej odlišuje od relativně nedávno vytvořeného? Je jich několik, zvažte je všechny:
- Druhy každé populace se tvoří, jsou stabilní a nejsou nahrazeny (vytlačeny) jinými.
- Různorodost jedinců je konstantní a již se nemění.
- Celá komunita se volně samoreguluje, je zde vysoký stupeň homeostázy.
- Každý organismus je plně přizpůsoben podmínkám prostředí, koexistence biocenózy a ekotopu je maximálně pohodlná.
Každý ekosystém projde sukcesí, dokud nedojde k jeho vyvrcholení – trvalé nejproduktivnější a nejpřijatelnější druhové rozmanitosti. Tehdy se biogeocenóza začala postupně přeměňovat ve vyspělou komunitu.
Skupiny organismů v rámci biogeocenózy
Je přirozené, že všechny živé bytosti v rámci jednoho ekosystému jsou propojeny do jediného celku. Zároveň mají také obrovský vliv na složení půdy, ovzduší, vody – na všechny abiotické složky.
V každé biogeocenóze je obvyklé rozlišovat několik skupin organismů podle jejich schopnosti absorbovat a přeměňovat energii.
- To jsou výrobcikterý vyrábí organickou hmotu z anorganických složek. Jsou to zelené rostliny a některé druhy bakterií. Jejich způsob pohlcování energie je autotrofní, přímo pohlcují sluneční záření.
- Konzumenti neboli biofágové – ti, kteří konzumují hotovou organickou hmotu tím, že jí živé bytosti. Jsou to masožravci, hmyz, některé rostliny. Patří sem také býložravci.
- Saprotrofy jsou organismy schopné rozkládat organickou hmotu, a tak spotřebovávat živiny. To znamená, že se živí mrtvými zbytky rostlin a zvířat.
Je zřejmé, že všichni účastníci systému jsou ve vzájemně závislé pozici. Bez rostlin se býložravci nedostanou k potravě a bez nich zahynou predátoři. Saprofágy sloučeniny nezpracují, množství potřebných anorganických sloučenin se neobnoví. Všechny tyto vztahy se nazývají potravní řetězce. Ve velkých komunitách se řetězce mění v sítě, tvoří se pyramidy. Studium problémů souvisejících s trofickými interakcemi je vědou o ekologii.
Role lidí při ovlivňování ekosystémů
Dnes se o tom hodně mluví. Konečně si člověk uvědomil celý rozsah škod, které byly za posledních 200 let způsobeny ekosystému. Důsledky takového chování jsou zřejmé: kyselé deště, skleníkový efekt, globální oteplování, snižování zásob sladké vody, ochuzování půdy, zmenšování lesních ploch atd. Na problémy můžete upozorňovat nekonečně dlouho, protože jich je obrovské množství.
To vše je právě ta role, kterou člověk hrál a stále hraje v ekosystému. Masová urbanizace, industrializace, rozvoj technologií, průzkum vesmíru a další lidské aktivity vedou nejen ke komplikaci stavu neživé přírody, ale také k zániku a úbytku biomasy planety.
Každý ekosystém potřebuje lidskou ochranu, zvláště dnes. Proto je úkolem každého z nás poskytnout jí podporu. To nevyžaduje mnoho – na vládní úrovni se vyvíjejí metody ochrany přírody, běžní lidé by se měli pouze držet stanovených pravidel a snažit se udržet ekosystémy nedotčené, aniž by do jejich složení zanášely nadměrné množství různých látek a prvků.
