Visa mūsų planetos organizmų įvairovė yra neatsiejamai susijusi. Nėra tokio padaro, kuris galėtų egzistuoti atskirai nuo visų, griežtai individualiai. Tačiau glaudžiai susiję ne tik organizmai, bet ir išorinės bei vidinės aplinkos veiksniai veikia visą biomą. Kartu visą gyvosios ir negyvosios gamtos kompleksą reprezentuoja ekosistemų struktūra ir jų savybės. Kas tai per sąvoka, kokiais parametrais ji pasižymi, pabandykime suprasti straipsnį.
Ekosistemų samprata
Kas yra ekosistema? Ekologijos požiūriu tai yra bendra visų rūšių organizmų gyvybė, neatsižvelgiant į klasinę priklausomybę ir aplinkos veiksnius, tiek biotinių, tiek abiotinių.
Ekosistemų savybės paaiškinamos jų savybėmis. Pirmą kartą šis terminas paminėtas 1935 m. A. Tansley pasiūlė jį naudoti norint pažymėti „kompleksą, susidedantį ne tik iš organizmų, bet ir iš jų aplinkos“. Pati koncepcija gana plati, tai didžiausias ekologijos vienetas, be to, svarbus. Kitas pavadinimas yra biogeocenozė, nors skirtumai tarp šių sąvokų vis dar yramažas valgyti.
Pagrindinė ekosistemų savybė yra nuolatinė organinių ir neorganinių medžiagų, energijos sąveika jose, šilumos persiskirstymas, elementų migracija, sudėtingas gyvų būtybių poveikis viena kitai. Iš viso yra keletas pagrindinių būdingų bruožų, kurie vadinami savybėmis.
Pagrindinės ekosistemų savybės
Yra trys pagrindiniai:
- savireguliacija;
- tvarumas;
- savęs atgaminimas;
- keiskite vieną į kitą;
- vientisumas;
- atsirandančios savybės.
Į klausimą, kokia yra pagrindinė ekosistemų savybė, galima atsakyti įvairiai. Visi jie yra svarbūs, nes tik jų bendras buvimas leidžia šiai koncepcijai egzistuoti. Pažvelkime į kiekvieną ypatybę išsamiai, kad suprastume jos svarbą ir esmę.
Ekosistemos savireguliacija
Tai pagrindinė ekosistemos savybė, kuri reiškia nepriklausomą gyvybės valdymą kiekvienoje biogeocenozėje. Tai yra, organizmų grupė, kuri yra glaudžiai susijusi su kitomis gyvomis būtybėmis, taip pat su aplinkos veiksniais, turi tiesioginį poveikį visai struktūrai. Būtent jų gyvybinė veikla gali turėti įtakos ekosistemos stabilumui ir savireguliacijai.
Pavyzdžiui, jei kalbėtume apie plėšrūnus, jie valgo tos pačios rūšies žolėdžius tiksliai tol, kol jų skaičius sumažėja. Toliau valgymas sustoja, ir plėšrūnaspereina prie kito maisto š altinio (ty kitokios žolėdžių rūšies). Taigi paaiškėja, kad rūšis nėra visiškai sunaikinta, ji lieka ramybėje, kol atkuriamas reikiamas gausumo rodiklis.
Ekosistemoje negali įvykti natūralus rūšies išnykimas dėl to, kad jas suvalgo kiti individai. Tai yra savireguliacijos esmė. Tai yra, gyvūnai, augalai, grybai, mikroorganizmai tarpusavyje kontroliuoja vienas kitą, nepaisant to, kad jie yra maistas.
Be to, savireguliacija yra pagrindinė ekosistemų savybė dar ir todėl, kad jos dėka vyksta kontroliuojamas įvairių rūšių energijos konvertavimo procesas. Neorganinės medžiagos, organiniai junginiai, elementai – visa tai yra glaudžiai tarpusavyje susiję ir bendra apyvarta. Augalai tiesiogiai naudoja saulės energiją, gyvūnai valgo augalus, paversdami šią energiją cheminiais ryšiais, po jų mirties mikroorganizmai vėl suskaido juos į neorganines medžiagas. Procesas yra nenutrūkstamas ir cikliškas be išorinių trukdžių, kuris vadinamas savireguliavimu.
Tvarumas
Yra ir kitų ekosistemų savybių. Savireguliacija yra glaudžiai susijusi su atsparumu. Kiek ilgai išliks ta ar kita ekosistema, kaip ji bus išsaugota ir ar pasikeis kitos, priklauso nuo daugelio priežasčių.
Tikras tvartas yra tas, kuriame nėra vietos žmogaus įsikišimui. Jame nuolat stabiliai daug visų rūšių organizmų, nėra pakitimų veikiant aplinkos sąlygoms arjie nereikšmingi. Iš esmės bet kuri ekosistema gali būti tvari.
Šią būseną žmogus gali sutrikdyti savo įsikišimu ir nustatytos tvarkos pažeidimu (miško kirtimas, gyvūnų šaudymas, vabzdžių naikinimas ir pan.). Be to, pati gamta gali turėti įtakos tvarumui, jei labai pasikeičia klimato sąlygos, nesuteikdama organizmams laiko prisitaikyti. Pavyzdžiui, stichinės nelaimės, klimato kaita, vandens trūkumas ir kt.
Kuo didesnė organizmų rūšių įvairovė, tuo ilgiau egzistuoja ekosistemos. Ekosistemos savybės – stabilumas ir savireguliacija – yra pagrindas, kuriuo paprastai remiasi ši koncepcija. Yra terminas, kuris apibendrina šias charakteristikas – homeostazė. Tai yra, išlaikyti pastovumą visame kame – rūšių įvairovėje, jų gausoje, išoriniuose ir vidiniuose veiksniuose. Pavyzdžiui, tundros ekosistemos labiau keičiasi nei atogrąžų miškai. Juk gyvų būtybių genetinė įvairovė juose nėra tokia didelė, vadinasi. ir išgyvenamumas smarkiai sumažėja.
Savarankiškas atkuriamumas
Jei gerai pagalvosite apie klausimą, kas yra pagrindinė ekosistemų savybė, galite padaryti išvadą, kad savaiminis atkūrimas yra ne mažiau svarbi jų egzistavimo sąlyga. Iš tiesų, be nuolatinio tokių komponentų atkūrimo kaip:
- organizmai;
- dirvožemio sudėtis;
- vandens skaidrumas;
- oro deguonies komponentas ir pan.
Sunku kalbėti apie tvarumą ir savireguliaciją. Kad biomasė nuolat atgytų ir skaičiusremiamas, svarbu turėti pakankamai maisto, vandens, taip pat palankias gyvenimo sąlygas. Bet kurioje ekosistemoje senus individus nuolat keičia jaunais, sergančiais sveikais, stipriais ir ištvermingais. Tai normali bet kurio iš jų egzistavimo sąlyga. Tai įmanoma tik su sąlyga, kad bus galima laiku atkurti save.
Tokio pobūdžio ekosistemos savybių pasireiškimas yra kiekvienos rūšies alelių genetinės išsaugojimo garantija. Priešingu atveju ištisos gyvų būtybių gentys ir tipai, klasės ir šeimos išnyktų be vėlesnio atkūrimo.
Pasekimas
Taip pat svarbios ekosistemų savybės yra ekosistemų kaita. Šis procesas vadinamas paveldėjimu. Jis atsiranda pasikeitus išoriniams abiotiniams veiksniams ir trunka nuo kelių dešimčių metų iki milijonų. Šio reiškinio esmė – nuoseklus vienos ekosistemos pakeitimas kita, veikiant vidiniams veiksniams, atsirandantiems tarp gyvų organizmų ir išorinių negyvosios gamtos sąlygų, ilgą laiką.
Taip pat svarbi paveldėjimo priežastis yra žmonių ekonominė veikla. Taigi miškus keičia pievos ir pelkės, ežerai virsta dykumomis ar užliejamomis pievomis, laukai apauga medžiais ir formuojasi miškas. Natūralu, kad fauna taip pat patiria didelių pokyčių.
Kiek laiko bus paveldėjimas? Būtent iki tos stadijos, kai susidaro patogiausia ir konkrečioms sąlygoms pritaikyta biogeocenozė. Pavyzdžiui, Tolimųjų spygliuočių miškaiRytai (taiga) yra jau susiformavusi vietinė biocenozė, kuri toliau nesikeis. Ji formavosi per tūkstančius metų, per tą laiką įvyko ne vienas ekosistemos pokytis.
Atsivaizduojančios savybės
Šios ekosistemų savybės yra naujai atsiradusios, naujos ir anksčiau nebūdingos ypatybės, atsirandančios biogeocenozėje. Jie atsiranda dėl sudėtingo visų ar kelių visos sistemos dalyvių darbo.
Tipiškas pavyzdys yra koralinių rifų bendruomenė, kuri yra koelenteratų ir dumblių sąveikos rezultatas. Koralai yra pagrindinis didžiulio kiekio biomasės, elementų, junginių, kurių iki jų nebuvo šioje bendruomenėje, š altinis.
Ekosistemos funkcijos
Ekosistemų savybės ir funkcijos yra glaudžiai tarpusavyje susijusios. Taigi, pavyzdžiui, tokia savybė kaip vientisumas reiškia nuolatinės sąveikos tarp visų dalyvių palaikymą. Įskaitant ir negyvosios gamtos veiksnius. Ir viena iš funkcijų yra būtent harmoningas įvairių rūšių energijos perėjimas vienas į kitą, kuris įmanomas esant vidinei elementų cirkuliacijai tarp visų gyventojų dalių ir pačioms biocenozėms tarpusavyje.
Apskritai ekosistemų vaidmenį lemia jose vykstančios sąveikos rūšys. Bet kokia biogeocenozė dėl savo egzistavimo turėtų duoti tam tikrą biologinį biomasės padidėjimą. Tai bus viena iš funkcijų. Padidėjimas priklauso nuo gyvosios ir negyvosios gamtos veiksnių derinio ir gali labai skirtis. Taigi, biomasė yra daug didesnė vietose, kuriose yra daug drėgmės ir gero apšvietimo. Tai reiškia, kad jos augimas bus daug didesnis, palyginti su, pavyzdžiui, dykumoje.
Kita ekosistemos funkcija yra transformacinė. Tai reiškia kryptingą energijos pokytį, jos virsmą įvairiomis formomis, veikiant gyvoms būtybėms.
Struktūra
Ekosistemų sudėtis ir savybės lemia jų struktūrą. Kokia yra biogeocenozės struktūra? Akivaizdu, kad jis apima visas pagrindines grandis (tiek gyvas, tiek abiotines). Taip pat svarbu, kad apskritai visa struktūra yra uždaras ciklas, o tai dar kartą patvirtina pagrindines ekosistemų savybes.
Bet kurioje biogeocenozėje yra dvi pagrindinės sąsajos.
1. Ekotopas – abiotinio pobūdžio veiksnių visuma. Jam savo ruožtu atstovauja:
- klimatas (atmosfera, drėgmė, šviesa);
- edafotopomas (dirvožemio komponentas).
2. Biocenozė – visų rūšių gyvų būtybių visuma tam tikroje ekosistemoje. Apima tris pagrindines nuorodas:
- zoocenozė – visi gyvūnai;
- fitocenozė – visi augalų organizmai;
- mikrobocenozė – visi bakterijų atstovai.
Pagal aukščiau pateiktą struktūrą akivaizdu, kad visos nuorodos yra glaudžiai tarpusavyje susijusios ir sudaro vieną tinklą. Šis ryšys visų pirma pasireiškia energijos įsisavinimu ir pavertimu. Kitaip tariant, maisto grandinėse ir tinkluosepopuliacijų viduje ir tarp jų.
Tokią biogeocenozės struktūrą 1940 m. pasiūlė V. N. Sukačiovas ir ji išlieka aktuali ir šiandien.
Subrendusi ekosistema
Įvairių biogeocenozių amžius gali labai skirtis. Natūralu, kad jaunos ir brandžios ekosistemos būdingi bruožai turėtų skirtis. Taip ir yra.
Kokia brandžios ekosistemos savybė išskiria ją nuo palyginti neseniai susiformavusios? Jų yra keletas, apsvarstykite juos visus:
- Kiekvienos populiacijos rūšys yra susiformavusios, stabilios ir nepakeičiamos (išstumiamos) kitomis.
- Individų įvairovė yra pastovi ir nebesikeičia.
- Visa bendruomenė laisvai save reguliuoja, yra aukštas homeostazės laipsnis.
- Kiekvienas organizmas yra visiškai prisitaikęs prie aplinkos sąlygų, biocenozės ir ekotopo sambūvis yra kuo patogesnis.
Kiekviena ekosistema vyks sukcesija, kol bus nustatyta jos kulminacija – nuolatinė produktyviausia ir priimtiniausia rūšių įvairovė. Būtent tada biogeocenozė pradėjo palaipsniui virsti brandžia bendruomene.
Biogeocenozėje esančių organizmų grupės
Natūralu, kad visos gyvos būtybės vienoje ekosistemoje yra tarpusavyje sujungtos į vieną visumą. Kartu jie taip pat turi didžiulį poveikį dirvožemio sudėčiai, orui, vandeniui – visiems abiotiniams komponentams.
Įprasta atskirti kelias organizmų grupes pagal jų gebėjimą sugerti ir konvertuoti energiją kiekvienoje biogeocenozėje.
- Prodiuseriai yra tiekuris gamina organines medžiagas iš neorganinių komponentų. Tai žali augalai ir kai kurios bakterijų rūšys. Jų energijos sugėrimo būdas yra autotrofinis, jie tiesiogiai sugeria saulės spinduliuotę.
- Vartotojai arba biofagai – tie, kurie suvartoja paruoštas organines medžiagas valgydami gyvas būtybes. Tai mėsėdžiai, vabzdžiai, kai kurie augalai. Tai taip pat apima žolėdžius.
- Saprotrofai yra organizmai, galintys skaidyti organines medžiagas ir taip vartoti maistines medžiagas. Tai yra, jie minta negyvais augalų ir gyvūnų likučiais.
Akivaizdu, kad visi sistemos dalyviai yra tarpusavyje priklausomi. Be augalų žolėdžiai negalės gauti maisto, o be jų plėšrūnai žus. Saprofagai junginių neapdoros, nebus atkurtas reikiamų neorganinių junginių kiekis. Visi šie santykiai vadinami maisto grandinėmis. Didelėse bendruomenėse grandinės virsta tinklais, formuojasi piramidės. Su trofinėmis sąveikomis susijusių klausimų tyrimas yra ekologijos mokslas.
Žmonių vaidmuo darant įtaką ekosistemoms
Šiandien apie tai daug kalbama. Pagaliau žmogus suprato visą žalą, kuri per pastaruosius 200 metų buvo padaryta ekosistemai. Tokio elgesio pasekmės tapo akivaizdžios: rūgštūs lietūs, šiltnamio efektas, visuotinis atšilimas, gėlo vandens atsargų sumažėjimas, dirvožemio skurdimas, miškų plotų mažėjimas ir pan. Galite nurodyti problemas be galo ilgai, nes jų yra labai daug.
Visa tai yra pats žmogaus vaidmuo ekosistemoje. Masinė urbanizacija, industrializacija, technologijų plėtra, kosmoso tyrinėjimai ir kita žmogaus veikla lemia ne tik negyvosios gamtos būklės komplikaciją, bet ir planetos išnykimą bei biomasės sumažėjimą.
Kiekvienai ekosistemai reikia žmogaus apsaugos, ypač šiandien. Todėl kiekvieno iš mūsų užduotis – suteikti jai paramą. Tam nereikia daug – valdžios lygmeniu kuriami gamtos apsaugos metodai, paprasti žmonės turėtų tik laikytis nustatytų taisyklių ir stengtis išlaikyti ekosistemas nepažeistas, neįvesdami į jų sudėtį per daug įvairių medžiagų ir elementų.
