Όλη η ποικιλομορφία των οργανισμών στον πλανήτη μας είναι άρρηκτα συνδεδεμένη. Δεν υπάρχει τέτοιο πλάσμα που θα μπορούσε να υπάρχει απομονωμένο από τον καθένα, αυστηρά ξεχωριστά. Ωστόσο, όχι μόνο οι οργανισμοί βρίσκονται σε στενή σχέση, αλλά και παράγοντες του εξωτερικού και του εσωτερικού περιβάλλοντος επηρεάζουν ολόκληρο το βίωμα. Μαζί, ολόκληρο το σύμπλεγμα της έμψυχης και άψυχης φύσης αντιπροσωπεύεται από τη δομή των οικοσυστημάτων και τις ιδιότητές τους. Τι είναι αυτή η έννοια, από ποιες παραμέτρους χαρακτηρίζεται, ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε το άρθρο.
Η έννοια των οικοσυστημάτων
Τι είναι οικοσύστημα; Από την άποψη της οικολογίας, αυτή είναι η συνολική δραστηριότητα κοινής ζωής όλων των τύπων οργανισμών, ανεξάρτητα από την ταξική υπαγωγή και τους περιβαλλοντικούς παράγοντες, τόσο βιοτικούς όσο και αβιοτικού.
Οι ιδιότητες των οικοσυστημάτων εξηγούνται από τα χαρακτηριστικά τους. Η πρώτη αναφορά αυτού του όρου εμφανίστηκε το 1935. Ο A. Tansley πρότεινε τη χρήση του για να δηλώσει «ένα σύμπλεγμα που αποτελείται όχι μόνο από οργανισμούς, αλλά και από το περιβάλλον τους». Η ίδια η έννοια είναι αρκετά εκτεταμένη, είναι η μεγαλύτερη μονάδα οικολογίας, και επίσης σημαντική. Ένα άλλο όνομα είναι biogeocenosis, αν και οι διαφορές μεταξύ αυτών των εννοιών εξακολουθούν να είναιμικρό φαγητό.
Η κύρια ιδιότητα των οικοσυστημάτων είναι η συνεχής αλληλεπίδραση εντός τους οργανικής και ανόργανης ύλης, ενέργειας, ανακατανομής θερμότητας, μετανάστευσης στοιχείων, πολύπλοκων επιπτώσεων των ζωντανών όντων μεταξύ τους. Συνολικά, υπάρχουν πολλά κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα που ονομάζονται ιδιότητες.
Βασικές ιδιότητες των οικοσυστημάτων
Υπάρχουν τρεις βασικοί:
- αυτορρύθμιση;
- αειφορία;
- αυτοαναπαραγωγή;
- αλλάζοντας το ένα με το άλλο;
- ακεραιότητα;
- αναδυόμενες ιδιότητες.
Το ερώτημα ποια είναι η κύρια ιδιότητα των οικοσυστημάτων μπορεί να απαντηθεί με διαφορετικούς τρόπους. Όλα τους είναι σημαντικά, γιατί μόνο η συνδυασμένη παρουσία τους επιτρέπει την ύπαρξη αυτής της έννοιας. Ας δούμε κάθε χαρακτηριστικό λεπτομερώς για να κατανοήσουμε τη σημασία του και να κατανοήσουμε την ουσία.
Αυτορρύθμιση οικοσυστήματος
Αυτή είναι η κύρια ιδιότητα του οικοσυστήματος, η οποία συνεπάγεται την ανεξάρτητη διαχείριση της ζωής μέσα σε κάθε βιογεωκένωση. Δηλαδή, μια ομάδα οργανισμών, που βρίσκεται σε στενή σχέση με άλλα έμβια όντα, καθώς και με περιβαλλοντικούς παράγοντες, έχει άμεσο αντίκτυπο σε ολόκληρη τη δομή στο σύνολό της. Είναι η ζωτική τους δραστηριότητα που μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα και την αυτορρύθμιση του οικοσυστήματος.
Για παράδειγμα, αν μιλάμε για αρπακτικά, τρώνε φυτοφάγα του ίδιου είδους ακριβώς μέχρι να μειωθεί ο αριθμός τους. Περαιτέρω φαγητό σταματά, και το αρπακτικόαλλάζει σε διαφορετική πηγή τροφής (δηλαδή σε διαφορετικό είδος φυτοφάγου). Έτσι, αποδεικνύεται ότι το είδος δεν καταστρέφεται εντελώς, παραμένει σε ηρεμία μέχρι να αποκατασταθεί ο απαιτούμενος δείκτης αφθονίας.
Μέσα σε ένα οικοσύστημα, δεν μπορεί να συμβεί φυσική εξαφάνιση ενός είδους ως αποτέλεσμα της κατανάλωσης του από άλλα άτομα. Αυτό είναι το θέμα της αυτορρύθμισης. Δηλαδή, ζώα, φυτά, μύκητες, μικροοργανισμοί αλληλοελέγχονται, παρά το γεγονός ότι είναι τροφή.
Επίσης, η αυτορρύθμιση είναι η κύρια ιδιότητα των οικοσυστημάτων και επειδή χάρη σε αυτήν λαμβάνει χώρα μια ελεγχόμενη διαδικασία μετατροπής διαφορετικών τύπων ενέργειας. Ανόργανες ουσίες, οργανικές ενώσεις, στοιχεία - όλα βρίσκονται σε στενή διασύνδεση και γενική κυκλοφορία. Τα φυτά χρησιμοποιούν απευθείας την ηλιακή ενέργεια, τα ζώα τρώνε φυτά, μετατρέποντας αυτή την ενέργεια σε χημικούς δεσμούς, μετά το θάνατό τους, οι μικροοργανισμοί τα αποσυνθέτουν και πάλι σε ανόργανη ύλη. Η διαδικασία είναι συνεχής και κυκλική χωρίς εξωτερικές παρεμβολές, η οποία ονομάζεται αυτορρύθμιση.
Sustainability
Υπάρχουν και άλλες ιδιότητες των οικοσυστημάτων. Η αυτορρύθμιση σχετίζεται στενά με την ανθεκτικότητα. Το πόσο θα διαρκέσει αυτό ή εκείνο το οικοσύστημα, πώς θα διατηρηθεί και αν θα υπάρξουν αλλαγές σε άλλα, εξαρτάται από διάφορους λόγους.
Αληθινή σταθερή είναι αυτή μέσα στην οποία δεν υπάρχει χώρος για ανθρώπινη παρέμβαση. Έχει έναν συνεχώς σταθερά υψηλό αριθμό όλων των τύπων οργανισμών, δεν υπάρχουν αλλαγές υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών ήείναι ασήμαντα. Κατ' αρχήν, οποιοδήποτε οικοσύστημα μπορεί να είναι βιώσιμο.
Αυτή η κατάσταση μπορεί να διαταραχθεί από ένα άτομο από την παρέμβασή του και την αποτυχία της καθιερωμένης τάξης (αποδάσωση, πυροβολισμός ζώων, εξόντωση εντόμων κ.λπ.). Επίσης, η ίδια η φύση μπορεί να επηρεάσει την αειφορία εάν οι κλιματικές συνθήκες αλλάξουν δραματικά, χωρίς να δίνεται χρόνος στους οργανισμούς να προσαρμοστούν. Για παράδειγμα, φυσικές καταστροφές, κλιματική αλλαγή, λειψυδρία κ.λπ.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλομορφία των ειδών των οργανισμών, τόσο μεγαλύτερη είναι η ύπαρξη των οικοσυστημάτων. Οι ιδιότητες ενός οικοσυστήματος - σταθερότητα και αυτορρύθμιση - αποτελούν τη βάση πάνω στην οποία στηρίζεται γενικά αυτή η έννοια. Υπάρχει ένας όρος που συνοψίζει αυτά τα χαρακτηριστικά - ομοιόσταση. Δηλαδή, διατήρηση της σταθερότητας σε όλα - την ποικιλομορφία των ειδών, την αφθονία τους, τους εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, τα οικοσυστήματα της τούνδρας είναι πιο πιθανό να αλλάξουν από τα τροπικά δάση. Εξάλλου, η γενετική ποικιλομορφία των έμβιων πραγμάτων σε αυτά δεν είναι τόσο μεγάλη, πράγμα που σημαίνει. και το ποσοστό επιβίωσης μειώνεται απότομα.
Αυτοαναπαραγωγιμότητα
Αν σκεφτείτε προσεκτικά το ερώτημα ποια είναι η κύρια ιδιότητα των οικοσυστημάτων, μπορείτε να καταλήξετε στο συμπέρασμα ότι η αυτο-αναπαραγωγιμότητα δεν είναι λιγότερο σημαντική προϋπόθεση για την ύπαρξή τους. Πράγματι, χωρίς τη συνεχή αναπαραγωγή συστατικών όπως:
- οργανισμοί;
- σύνθεση εδάφους;
- διαφάνεια νερού;
- συστατικό οξυγόνου του αέρα και ούτω καθεξής.
Είναι δύσκολο να μιλήσουμε για βιωσιμότητα και αυτορρύθμιση. Για να αναβιώνει συνεχώς η βιομάζα και ο αριθμόςυποστηρίζεται, είναι σημαντικό να υπάρχει αρκετό φαγητό, νερό, καθώς και ευνοϊκές συνθήκες διαβίωσης. Μέσα σε οποιοδήποτε οικοσύστημα, υπάρχει μια συνεχής αντικατάσταση των ηλικιωμένων ατόμων με νεαρά, άρρωστα με υγιή, δυνατά και ανθεκτικά. Αυτή είναι μια φυσιολογική συνθήκη για την ύπαρξη κάποιου από αυτά. Αυτό είναι δυνατό μόνο υπό την προϋπόθεση της έγκαιρης αυτοαναπαραγωγιμότητας.
Η εκδήλωση των ιδιοτήτων ενός οικοσυστήματος αυτού του είδους αποτελεί εγγύηση για τη γενετική διατήρηση των αλληλόμορφων κάθε είδους. Διαφορετικά, ολόκληρα γένη και τύποι, τάξεις και οικογένειες έμβιων όντων θα υπόκεινται σε εξαφάνιση χωρίς μεταγενέστερη αποκατάσταση.
Διαδοχή
Επίσης σημαντικές ιδιότητες των οικοσυστημάτων είναι η αλλαγή των οικοσυστημάτων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαδοχή. Εμφανίζεται υπό την επίδραση μιας αλλαγής σε εξωτερικούς αβιοτικούς παράγοντες και διαρκεί από αρκετές δεκάδες χρόνια έως εκατομμύρια. Η ουσία αυτού του φαινομένου είναι η διαδοχική αντικατάσταση ενός οικοσυστήματος από ένα άλλο υπό την επίδραση τόσο εσωτερικών παραγόντων που προκύπτουν μεταξύ ζωντανών οργανισμών όσο και εξωτερικών συνθηκών άψυχης φύσης για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Επίσης ένας σημαντικός λόγος διαδοχής είναι η ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα. Έτσι, τα δάση αντικαθίστανται από λιβάδια και βάλτους, οι λίμνες μετατρέπονται σε έρημους ή πλημμυρικά λιβάδια, τα χωράφια είναι κατάφυτα με δέντρα και σχηματίζεται ένα δάσος. Φυσικά, η πανίδα υφίσταται επίσης σημαντικές αλλαγές.
Πόσο καιρό θα γίνει η διαδοχή; Ακριβώς στο στάδιο που σχηματίζεται η πιο βολική και προσαρμοσμένη στις συγκεκριμένες συνθήκες βιογεωκένωση. Για παράδειγμα, τα κωνοφόρα δάση του ΜακρινούΗ Ανατολή (τάιγκα) είναι μια ήδη καθιερωμένη γηγενής βιοκένωση, η οποία δεν θα αλλάξει περαιτέρω. Δημιουργήθηκε κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών, κατά τη διάρκεια των οποίων υπήρξαν περισσότερες από μία αλλαγές στο οικοσύστημα.
Emergent Properties
Αυτές οι ιδιότητες των οικοσυστημάτων είναι πρόσφατα αναδυόμενες, νέα και προηγουμένως αχαρακτηριστικά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται στη βιογεωκένωση. Προκύπτουν ως αποτέλεσμα της πολύπλοκης εργασίας όλων ή πολλών συμμετεχόντων στο συνολικό σύστημα.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η κοινότητα των κοραλλιογενών υφάλων, η οποία είναι το αποτέλεσμα μιας αλληλεπίδρασης μεταξύ συνεντερικών και φυκιών. Τα κοράλλια είναι η κύρια πηγή μιας τεράστιας ποσότητας βιομάζας, στοιχείων, ενώσεων που δεν υπήρχαν σε αυτήν την κοινότητα πριν από αυτά.
Λειτουργίες οικοσυστήματος
Οι ιδιότητες και οι λειτουργίες των οικοσυστημάτων είναι στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους. Έτσι, για παράδειγμα, μια ιδιότητα όπως η ακεραιότητα συνεπάγεται τη διατήρηση σταθερής αλληλεπίδρασης μεταξύ όλων των συμμετεχόντων. Συμπεριλαμβανομένων των παραγόντων της άψυχης φύσης. Και μια από τις λειτουργίες είναι ακριβώς η αρμονική μετάβαση διαφόρων τύπων ενέργειας μεταξύ τους, η οποία είναι δυνατή υπό την προϋπόθεση της εσωτερικής κυκλοφορίας των στοιχείων μεταξύ όλων των τμημάτων του πληθυσμού και των ίδιων των βιοκαινώσεων μεταξύ τους.
Γενικά, ο ρόλος των οικοσυστημάτων καθορίζεται από τους τύπους αλληλεπιδράσεων που υπάρχουν μέσα σε αυτά. Οποιαδήποτε βιογεωκένωση θα πρέπει να δίνει μια ορισμένη βιολογική αύξηση της βιομάζας ως αποτέλεσμα της ύπαρξής της. Αυτή θα είναι μία από τις λειτουργίες. Η αύξηση εξαρτάται από έναν συνδυασμό παραγόντων έμψυχου και άψυχου χαρακτήρα και μπορεί να ποικίλλει ευρέως. Έτσι, η βιομάζα είναι πολύ μεγαλύτερη σε περιοχές με υψηλή υγρασία και καλό φωτισμό. Αυτό σημαίνει ότι η ανάπτυξή του θα είναι πολύ μεγαλύτερη σε σύγκριση, για παράδειγμα, στην έρημο.
Μια άλλη λειτουργία του οικοσυστήματος είναι η μεταμόρφωση. Συνεπάγεται μια κατευθυνόμενη αλλαγή στην ενέργεια, τη μετατροπή της σε διάφορες μορφές υπό τη δράση των ζωντανών όντων.
Δομή
Η σύνθεση και οι ιδιότητες των οικοσυστημάτων καθορίζουν τη δομή τους. Ποια είναι η δομή της βιογεωκένωσης; Προφανώς, περιλαμβάνει όλους τους κύριους κρίκους (τόσο ζωντανούς όσο και αβιοτικούς). Είναι επίσης σημαντικό ότι, γενικά, ολόκληρη η δομή είναι ένας κλειστός κύκλος, ο οποίος επιβεβαιώνει για άλλη μια φορά τις βασικές ιδιότητες των οικοσυστημάτων.
Υπάρχουν δύο κύριοι κρίκοι σε κάθε βιογεωκένωση.
1. Οικοτόπιο - ένα σύνολο παραγόντων αβιοτικής φύσης. Αυτός, με τη σειρά του, αντιπροσωπεύεται από:
- κλίμα (ατμόσφαιρα, υγρασία, φως);
- edaphotopome (συστατικό του εδάφους).
2. Biocenosis - το σύνολο όλων των τύπων έμβιων όντων σε ένα δεδομένο οικοσύστημα. Περιλαμβάνει τρεις κύριους συνδέσμους:
- ζωοκένωση - όλα τα ζωικά πλάσματα;
- φυτοκένωση - όλοι οι φυτικοί οργανισμοί;
- μικροβοκένωση - όλοι οι εκπρόσωποι των βακτηρίων.
Σύμφωνα με την παραπάνω δομή, είναι προφανές ότι όλοι οι σύνδεσμοι είναι στενά διασυνδεδεμένοι και αποτελούν ένα ενιαίο δίκτυο. Αυτή η σύνδεση εκδηλώνεται, πρώτα απ 'όλα, στην απορρόφηση και μετατροπή της ενέργειας. Με άλλα λόγια, σε τροφικές αλυσίδες και ιστούςεντός και μεταξύ των πληθυσμών.
Μια τέτοια δομή βιογεωκένωσης προτάθηκε από τον V. N. Sukachev το 1940 και παραμένει επίκαιρη σήμερα.
Ώριμο οικοσύστημα
Η ηλικία των διαφορετικών βιογεωκαινώσεων μπορεί να ποικίλλει ευρέως. Φυσικά, τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα ενός νεαρού και ώριμου οικοσυστήματος θα πρέπει να είναι διαφορετικά. Και έτσι είναι.
Ποια ιδιότητα ενός ώριμου οικοσυστήματος το διακρίνει από ένα σχετικά πρόσφατα σχηματισμένο; Υπάρχουν πολλά από αυτά, σκεφτείτε τα όλα:
- Είδη κάθε πληθυσμού σχηματίζονται, είναι σταθερά και δεν αντικαθίστανται (εκτοπίζονται) από άλλα.
- Η ποικιλία των ατόμων είναι σταθερή και δεν αλλάζει πια.
- Ολόκληρη η κοινότητα αυτορυθμίζεται ελεύθερα, υπάρχει υψηλός βαθμός ομοιόστασης.
- Κάθε οργανισμός είναι πλήρως προσαρμοσμένος στις περιβαλλοντικές συνθήκες, η συνύπαρξη βιοκαινισμού και οικοτόπου είναι όσο το δυνατόν πιο άνετη.
Κάθε οικοσύστημα θα υποστεί διαδοχή μέχρι να εδραιωθεί η κορύφωσή του - μια μόνιμη πιο παραγωγική και αποδεκτή ποικιλότητα ειδών. Τότε ήταν που η βιογεωκένωση άρχισε σταδιακά να μεταμορφώνεται σε μια ώριμη κοινότητα.
Ομάδες οργανισμών εντός βιογεωκένωσης
Είναι φυσικό όλα τα έμβια όντα μέσα σε ένα οικοσύστημα να αλληλοσυνδέονται σε ένα ενιαίο σύνολο. Ταυτόχρονα, έχουν επίσης τεράστιο αντίκτυπο στη σύνθεση του εδάφους, στον αέρα, στο νερό - σε όλα τα αβιοτικά συστατικά.
Είναι σύνηθες να διακρίνουμε πολλές ομάδες οργανισμών ανάλογα με την ικανότητά τους να απορροφούν και να μετατρέπουν ενέργεια σε κάθε βιογεωκένωση.
- Παραγωγοί είναι αυτοίπου παράγει οργανική ύλη από ανόργανα συστατικά. Αυτά είναι πράσινα φυτά και ορισμένα είδη βακτηρίων. Ο τρόπος απορρόφησης ενέργειας είναι αυτότροφος, απορροφούν άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία.
- Καταναλωτές ή βιοφάγοι - αυτοί που καταναλώνουν έτοιμη οργανική ύλη τρώγοντας ζωντανά όντα. Αυτά είναι σαρκοφάγα, έντομα, μερικά φυτά. Αυτό περιλαμβάνει επίσης τα φυτοφάγα.
- Οι σαπρότροφοι είναι οργανισμοί ικανοί να αποσυνθέτουν οργανική ύλη, καταναλώνοντας έτσι θρεπτικά συστατικά. Δηλαδή, τρέφονται με νεκρά υπολείμματα φυτών και ζώων.
Προφανώς, όλοι οι συμμετέχοντες στο σύστημα βρίσκονται σε μια αλληλοεξαρτώμενη θέση. Χωρίς φυτά, τα φυτοφάγα δεν θα μπορούν να πάρουν τροφή και χωρίς αυτά, τα αρπακτικά θα πεθάνουν. Οι σαπροφάγοι δεν θα επεξεργαστούν τις ενώσεις, η ποσότητα των απαραίτητων ανόργανων ενώσεων δεν θα αποκατασταθεί. Όλες αυτές οι σχέσεις ονομάζονται τροφικές αλυσίδες. Σε μεγάλες κοινότητες, οι αλυσίδες μετατρέπονται σε δίκτυα, σχηματίζονται πυραμίδες. Η μελέτη των θεμάτων που σχετίζονται με τις τροφικές αλληλεπιδράσεις είναι η επιστήμη της οικολογίας.
Ο ρόλος των ανθρώπων στην επιρροή των οικοσυστημάτων
Γίνεται πολύς λόγος για αυτό σήμερα. Τέλος, ο άνθρωπος έχει συνειδητοποιήσει το πλήρες μέγεθος της ζημιάς που έχει προκληθεί στο οικοσύστημα τα τελευταία 200 χρόνια. Οι συνέπειες μιας τέτοιας συμπεριφοράς έχουν γίνει προφανείς: όξινη βροχή, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η υπερθέρμανση του πλανήτη, η μείωση των αποθεμάτων γλυκού νερού, η φτωχοποίηση του εδάφους, η μείωση των δασικών εκτάσεων κ.λπ. Μπορείτε να επισημαίνετε προβλήματα για άπειρο χρονικό διάστημα, γιατί υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός από αυτά.
Όλα αυτά είναι ο ίδιος ο ρόλος που έπαιξε και παίζει ο άνθρωπος στο οικοσύστημα. Η μαζική αστικοποίηση, η εκβιομηχάνιση, η ανάπτυξη της τεχνολογίας, η εξερεύνηση του διαστήματος και άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες οδηγούν όχι μόνο στην επιπλοκή της κατάστασης της άψυχης φύσης, αλλά και στην εξαφάνιση και τη μείωση της βιομάζας του πλανήτη.
Κάθε οικοσύστημα χρειάζεται ανθρώπινη προστασία, ειδικά σήμερα. Ως εκ τούτου, το καθήκον του καθενός από εμάς είναι να της παρέχουμε υποστήριξη. Αυτό δεν απαιτεί πολλά - σε κυβερνητικό επίπεδο, αναπτύσσονται μέθοδοι προστασίας της φύσης, οι απλοί άνθρωποι πρέπει να τηρούν μόνο τους καθιερωμένους κανόνες και να προσπαθούν να διατηρήσουν ανέπαφα τα οικοσυστήματα, χωρίς να εισάγουν υπερβολική ποσότητα διαφόρων ουσιών και στοιχείων στη σύνθεσή τους.
