Všetky živé organizmy nežijú na Zemi izolovane od seba, ale tvoria spoločenstvá. Všetko je v nich prepojené, ako živé organizmy, tak aj faktory neživej prírody. Takáto formácia v prírode sa nazýva ekosystém, ktorý žije podľa svojich špecifických zákonov a má špecifické črty a vlastnosti, s ktorými sa pokúsime zoznámiť.
Koncept ekosystému
Je dosť ťažké dôkladne študovať akýkoľvek ekosystém, pretože zahŕňa obrovské množstvo živých organizmov, ako aj abiotických faktorov.
Existuje taká veda ako ekológia, ktorá študuje vzťah medzi divokou prírodou a neživou prírodou. Tieto vzťahy sa však môžu uskutočňovať iba v rámci určitého ekosystému a nevyskytujú sa spontánne a chaoticky, ale podľa určitých zákonov.
Typy ekosystémov sú rôzne, ale všetky sú súborom živých organizmov, ktoré interagujú medzi sebou a s prostredím prostredníctvom výmeny hmoty, energie a informácií. To je dôvod, prečo ekosystém zostáva stabilný a udržateľný počas dlhého časového obdobia.
Klasifikácia ekosystémov
Napriek veľkej rozmanitosti ekosystémov sú všetky otvorené, bez ktorých by ich existencia nebola možná. Typy ekosystémov sú rôzne a klasifikácia môže byť odlišná. Ak budeme mať na pamäti pôvod, potom ekosystémy sú:
Prirodzené alebo prirodzené. V nich sa všetka interakcia uskutočňuje bez priamej účasti osoby. Tie sa zase delia na:
- Ekosystémy úplne závislé od slnečnej energie.
- Systémy, ktoré prijímajú energiu zo slnka aj iných zdrojov.
2. umelé ekosystémy. Vytvorené ľudskou rukou a môže existovať len s jeho účasťou. Delia sa tiež na:
- Agroekosystémy, teda tie, ktoré sú spojené s ľudskou ekonomickou činnosťou.
- Technoekosystémy sa objavujú v súvislosti s priemyselnými aktivitami ľudí.
- Mestské ekosystémy.
Ďalšia klasifikácia identifikuje nasledujúce typy prírodných ekosystémov:
1. Zem:
- Dažďové pralesy.
- Púšť s trávnatou a krovinatou vegetáciou.
- Savannah.
- Steppes.
- listnatý les.
- Tundra.
2. Sladkovodné ekosystémy:
- Stojité vodné útvary (jazero, rybník).
- Tečúce vody (rieky, potoky).
- Močiare.
3. Morské ekosystémy:
- Oceán.
- Kontinentálna polica.
- Rybolovné oblasti.
- Ústie riek, zálivy.
- Hlboké vodné trhlinové zóny.
Bez ohľadu na klasifikáciu je možné vidieť rozmanitosť ekosystémových druhov, ktoré sa vyznačujú súborom životných foriem a číselným zložením.
Rozlišovacie vlastnosti ekosystému
Pojem ekosystém možno pripísať tak prírodným útvarom, ako aj umelo vytvoreným človekom. Ak hovoríme o prírodných, potom sa vyznačujú nasledujúcimi vlastnosťami:
- V každom ekosystéme sú základnými prvkami živé organizmy a abiotické environmentálne faktory.
- V každom ekosystéme existuje uzavretý cyklus od produkcie organických látok až po ich rozklad na anorganické zložky.
- Interakcia druhov v ekosystémoch zabezpečuje udržateľnosť a samoreguláciu.
Celý svet okolo nás predstavujú rôzne ekosystémy, ktorých základom je živá hmota s určitou štruktúrou.
Biotická štruktúra ekosystému
Aj keď sa ekosystémy líšia druhovou diverzitou, množstvom živých organizmov, ich životnými formami, ale biotická štruktúra v ktoromkoľvek z nich je stále rovnaká.
Všetky typy ekosystémov obsahujú rovnaké komponenty, bez nich je fungovanie systému jednoducho nemožné.
- Producers.
- Spotrebitelia prvej objednávky.
- Spotrebitelia druhej objednávky.
- Rozkladače.
Prvá skupina organizmov zahŕňa všetky rastliny, ktoré sú schopné procesu fotosyntézy. Produkujú organickú hmotu. Do tejto skupiny patria aj chemotrofy.ktoré tvoria organické zlúčeniny. Ale iba na to nevyužívajú slnečnú energiu, ale energiu chemických zlúčenín.
Spotrebitelia zahŕňajú všetky organizmy, ktoré na stavbu tela potrebujú organickú hmotu zvonku. To zahŕňa všetky bylinožravé organizmy, dravce a všežravce.
Rozkladače, medzi ktoré patria baktérie, huby, premieňajú zvyšky rastlín a živočíchov na anorganické zlúčeniny vhodné na použitie pre živé organizmy.
Fungovanie ekosystému
Najväčším biologickým systémom je biosféra, ktorá sa skladá z jednotlivých zložiek. Môžete vytvoriť takýto reťazec: druh-populácia - ekosystém. Najmenšou jednotkou v ekosystéme je druh. V každej biogeocenóze sa ich počet môže meniť od niekoľkých desiatok až po stovky a tisíce.
Bez ohľadu na počet jedincov a jednotlivých druhov v akomkoľvek ekosystéme dochádza k neustálej výmene hmoty, energie nielen medzi sebou, ale aj s okolím.
Ak hovoríme o výmene energie, potom je celkom možné aplikovať fyzikálne zákony. Prvý zákon termodynamiky hovorí, že energia nezmizne bez stopy. Mení sa len z jedného druhu na druhý. Podľa druhého zákona sa energia môže zvyšovať iba v uzavretom systéme.
Ak sa na ekosystémy aplikujú fyzikálne zákony, potom môžeme dospieť k záveru, že podporujú svoju životne dôležitú činnosť vďaka prítomnostislnečnú energiu, ktorú organizmy dokážu nielen zachytiť, ale aj premeniť, využiť a následne uvoľniť do životného prostredia.
Energia sa prenáša z jednej trofickej úrovne na druhú, pri prenose dochádza k premene jedného druhu energie na iný. Časť sa, samozrejme, stratí ako teplo.
Akékoľvek typy prírodných ekosystémov existujú, takéto zákony platia absolútne v každom z nich.
Štruktúra ekosystému
Ak vezmeme do úvahy akýkoľvek ekosystém, určite uvidíme, že rôzne kategórie, ako sú výrobcovia, spotrebitelia a rozkladači, sú vždy zastúpené celým súborom druhov. Príroda poskytuje, že ak sa niečo náhle stane s jedným z druhov, ekosystém na to nezomrie, vždy ho môže úspešne nahradiť iný. To vysvetľuje udržateľnosť prírodných ekosystémov.
Široká rozmanitosť druhov v ekosystéme, rozmanitosť potravinových reťazcov zabezpečujú trvalú udržateľnosť všetkých procesov, ktoré prebiehajú v rámci komunity.
Okrem toho, každý systém má svoje vlastné zákony, ktorými sa riadia všetky živé organizmy. Na základe toho možno v rámci biogeocenózy rozlíšiť niekoľko štruktúr:
- Zobraziť štruktúru. Ukazuje pomer rastlinných a živočíšnych druhov. V každom systéme je tento ukazovateľ iný, závisí od mnohých faktorov: geografická poloha, klíma, vek ekosystému. Druh, ktorý prevyšuje všetky ostatné, sa nazýva druh tvoriaci biotop. Malí zástupcovia sú však v niektorých prípadoch indikátorom blahobytu v systéme.
- Trofická štruktúra. Diverzita druhov, rozvetvené potravinové reťazce v ekosystéme sú indikátormi udržateľnosti. V každej biogeocenóze sú organizmy prepojené predovšetkým potravinovými väzbami. Vždy sa dajú vytvoriť potravinové reťazce. Zvyčajne začínajú rastlinným organizmom a končia predátorom. Napríklad kobylka žerie trávu, sýkorka ju žerie a šarkan ju chytí.
- Priestorová štruktúra. Vynára sa otázka, ako na jednom území koexistuje taký veľký počet rôznych druhov. To všetko je spôsobené určitou štruktúrou, dodržiavajúcou, ktoré druhy sa usadzujú. V lese sú na prvom poschodí stromy milujúce svetlo. Hniezdia tu aj niektoré druhy vtákov. Ďalšou úrovňou sú nižšie stromy a opäť biotop pre niektoré živočíšne druhy.
Akákoľvek štruktúra je nevyhnutne prítomná v akomkoľvek ekosystéme, ale môže sa výrazne líšiť. Ak napríklad porovnáme biogeocenózu púšte a dažďového pralesa, rozdiel je viditeľný voľným okom.
Umelé ekosystémy
Takéto systémy sú vytvorené ľudskou rukou. Napriek tomu, že v nich, rovnako ako v prírodných, sú nevyhnutne prítomné všetky zložky biotickej štruktúry, stále existujú značné rozdiely. Medzi nimi sú tieto:
- Agrocenózy sa vyznačujú zlým druhovým zložením. Rastú tam len tie rastliny, ktoré pestuje človek. Príroda si však vyberá svoju daň a vždy, napríklad, na pšeničnom poli môžete vidieť usadzovať chrpy, sedmokrásky, rôzne článkonožce. ATv niektorých systémoch majú dokonca vtáky čas postaviť si hniezdo na zemi a vyliahnuť kurčatá.
- Ak sa človek nestará o tento ekosystém, kultúrne rastliny neobstoja v konkurencii s ich divokými príbuznými.
- Agrocenózy existujú aj vďaka dodatočnej energii, ktorú človek prináša napríklad hnojením.
- Keďže vypestovaná biomasa rastlín sa odoberá spolu so zberom, pôda sa vyčerpáva o živiny. Ďalšia existencia si preto opäť vyžaduje zásah človeka, ktorý bude musieť prihnojiť, aby vypestoval ďalšiu úrodu.
Možno konštatovať, že umelé ekosystémy nepatria k udržateľným a samoregulačným systémom. Ak sa o nich človek prestane starať, neprežijú. Postupne divé druhy vytlačia kultúrne rastliny a agrocenóza bude zničená.
Napríklad umelý ekosystém troch druhov organizmov možno ľahko vytvoriť doma. Ak postavíte akvárium, nalejete doň vodu, položíte niekoľko konárov elodea a usadíte dve rybky, tu máte pripravený umelý systém. Ani taký jednoduchý nemôže existovať bez ľudského zásahu.
Význam ekosystémov v prírode
Celosvetovo sú všetky živé organizmy distribuované v ekosystémoch, takže ich dôležitosť nemožno podceňovať.
- Všetky ekosystémy sú vzájomne prepojené cirkuláciou látok, ktoré môžu migrovať z jedného systému do druhého.
- ĎakujemPrítomnosť ekosystémov v prírode zachováva biologickú diverzitu.
- Všetky zdroje, ktoré čerpáme z prírody, nám poskytujú práve ekosystémy: čistú vodu, vzduch, úrodnú pôdu.
Je veľmi ľahké zničiť akýkoľvek ekosystém, najmä vzhľadom na ľudské schopnosti.
Ekosystémy a človek
Odkedy sa objavil človek, jeho vplyv na prírodu sa každým rokom zvyšuje. Vyvíjajúc sa, človek si sám seba predstavil ako kráľa prírody, začal bez váhania ničiť rastliny a zvieratá, ničiť prírodné ekosystémy, čím si začal podrezávať konár, na ktorom sám sedí.
Zasahovaním do stáročných ekosystémov a porušovaním zákonov existencie organizmov človek viedol k tomu, že všetci environmentalisti sveta už jedným hlasom kričia, že prišla svetová ekologická kríza. Väčšina vedcov si je istá, že prírodné katastrofy, ktoré sa v poslednom čase začali vyskytovať častejšie, sú reakciou prírody na bezmyšlienkovité ľudské zásahy do jej zákonov. Je čas zastaviť sa a myslieť si, že akýkoľvek druh ekosystémov sa formoval po stáročia, dávno pred objavením sa človeka, a dokonale existoval bez neho. Môže ľudstvo žiť bez prírody? Odpoveď sa ponúka sama.
