Tota la diversitat d'organismes del nostre planeta està íntimament lligada. No hi ha una criatura així que pugui existir aïllada de tothom, estrictament individualment. Tanmateix, no només els organismes estan en estreta relació, sinó que també els factors del medi extern i intern afecten tot el bioma. En conjunt, tot el complex de la naturalesa animada i inanimada està representat per l'estructura dels ecosistemes i les seves propietats. Quin és aquest concepte, quins paràmetres es caracteritza, intentem entendre l'article.
El concepte d'ecosistemes
Què és un ecosistema? Des del punt de vista de l'ecologia, aquesta és l'activitat vital conjunta total de tot tipus d'organismes, independentment de la filiació de classes i dels factors ambientals, tant biòtics com abiòtics.
Les propietats dels ecosistemes s'expliquen per les seves característiques. La primera menció d'aquest terme va aparèixer l'any 1935. A. Tansley va suggerir utilitzar-lo per designar "un complex format no només per organismes, sinó també pel seu entorn". El concepte en si és força extens, és la unitat més gran de l'ecologia, i també important. Un altre nom és biogeocenosi, encara que les diferències entre aquests conceptes encara sónmenjar petit.
La principal propietat dels ecosistemes és la interacció contínua en el seu interior de la matèria orgànica i inorgànica, l'energia, la redistribució de la calor, la migració d'elements, el complex impacte dels éssers vius entre ells. En total, hi ha diverses característiques principals que s'anomenen propietats.
Propietats bàsiques dels ecosistemes
Hi ha tres principals:
- autoregulació;
- sostenibilitat;
- autoreproducció;
- canviar un per un altre;
- integritat;
- propietats emergents.
La pregunta de quina és la propietat principal dels ecosistemes es pot respondre de diferents maneres. Tots ells són importants, perquè només la seva presència combinada permet que existeixi aquest concepte. Vegem cada característica amb detall per entendre la seva importància i entendre'n l'essència.
Autoregulació de l'ecosistema
Aquesta és la principal propietat de l'ecosistema, que implica la gestió independent de la vida dins de cada biogeocenosi. És a dir, un grup d'organismes, que està en estreta relació amb altres éssers vius, així com els factors ambientals, té un impacte directe en tota l'estructura en el seu conjunt. És la seva activitat vital la que pot afectar l'estabilitat i l'autoregulació de l'ecosistema.
Per exemple, si parlem de depredadors, mengen herbívors de la mateixa espècie exactament fins que es redueix el seu nombre. Més parades de menjar, i el depredadorcanvia a una font d'aliment diferent (és a dir, un tipus diferent d'herbívor). Així, resulta que l'espècie no està completament destruïda, es manté en repòs fins que es restableixi l'indicador d'abundància requerit.
Dins d'un ecosistema, no es pot produir l'extinció natural d'una espècie com a conseqüència de ser menjada per altres individus. D'això es tracta l'autoregulació. És a dir, els animals, les plantes, els fongs i els microorganismes es controlen mútuament, malgrat que siguin aliments.
A més, l'autoregulació és la principal propietat dels ecosistemes també perquè gràcies a ella es produeix un procés controlat de conversió de diferents tipus d'energia. Substàncies inorgàniques, compostos orgànics, elements - tots estan en estreta interconnexió i circulació general. Les plantes utilitzen directament l'energia solar, els animals mengen plantes, convertint aquesta energia en enllaços químics, després de la seva mort, els microorganismes els tornen a descompondre en matèria inorgànica. El procés és continu i cíclic sense interferències externes, que s'anomena autoregulació.
Sostenibilitat
Hi ha altres propietats dels ecosistemes. L'autoregulació està estretament relacionada amb la resiliència. Quant durarà aquest o aquell ecosistema, com es conservarà i si hi haurà canvis en altres, depèn de diversos motius.
El veritable estable és aquell dins del qual no hi ha lloc per a la intervenció humana. Té un nombre constantment elevat de tot tipus d'organismes, no hi ha canvis sota la influència de les condicions ambientals osón insignificants. En principi, qualsevol ecosistema pot ser sostenible.
Aquest estat pot ser alterat per una persona per la seva interferència i el fracàs de l'ordre establert (desforestació, afusellament d'animals, extermini d'insectes, etc.). A més, la pròpia naturalesa pot afectar la sostenibilitat si les condicions climàtiques canvien dràsticament, sense donar temps als organismes per adaptar-se. Per exemple, desastres naturals, canvi climàtic, escassetat d'aigua, etc.
Com més gran sigui la diversitat d'espècies d'organismes, més llarga serà l'existència dels ecosistemes. Les propietats d'un ecosistema -estabilitat i autoregulació- són la base sobre la qual es basa generalment aquest concepte. Hi ha un terme que resumeix aquestes característiques: homeòstasi. És a dir, mantenir la constància en tot: la diversitat d'espècies, la seva abundància, factors externs i interns. Per exemple, els ecosistemes de tundra tenen més probabilitats de canviar que els boscos tropicals. Després de tot, la diversitat genètica dels éssers vius en ells no és tan gran, és a dir. i la taxa de supervivència disminueix bruscament.
Auto-reproducibilitat
Si penseu bé la qüestió de quina és la propietat principal dels ecosistemes, podeu arribar a la conclusió que l'autoreproducibilitat no és una condició menys important per a la seva existència. De fet, sense la reproducció constant de components com ara:
- organismes;
- composició del sòl;
- transparència de l'aigua;
- component d'oxigen de l'aire i així successivament.
És difícil parlar de sostenibilitat i d'autoregulació. Per tal que la biomassa revisqui constantment i el nombresuportat, és important tenir prou menjar, aigua, així com unes condicions de vida favorables. Dins de qualsevol ecosistema, hi ha una substitució constant d'individus vells per joves, mal alts per sans, forts i resistents. Aquesta és una condició normal per a l'existència de qualsevol d'ells. Això només és possible amb la condició de l'autoreproducibilitat oportuna.
La manifestació de les propietats d'un ecosistema d'aquest tipus és garantia de la conservació genètica dels al·lels de cada espècie. En cas contrari, gèneres i tipus, classes i famílies senceres d'éssers vius estarien subjectes a l'extinció sense una restauració posterior.
Successió
També les propietats importants dels ecosistemes són el canvi d'ecosistemes. Aquest procés s'anomena successió. Es produeix sota la influència d'un canvi en els factors abiòtics externs i triga des de diverses desenes d'anys fins a milions. L'essència d'aquest fenomen és la substitució successiva d'un ecosistema per un altre sota la influència dels dos factors interns que sorgeixen entre els organismes vius i les condicions externes de naturalesa inanimada durant molt de temps.
També un motiu important de successions és l'activitat econòmica humana. Així, els boscos són substituïts per prats i pantans, els llacs es converteixen en deserts o prats de planes inundables, els camps s'ocupen d'arbres i es forma un bosc. Naturalment, la fauna també pateix canvis importants.
Quant de temps tindrà lloc la successió? Exactament a l'etapa en què es forma la biogeocenosi més convenient i adaptada a les condicions específiques. Per exemple, boscos de coníferes del FarEast (taigà) és una biocenosi indígena ja establerta, que no canviarà més. Es va formar al llarg de milers d'anys, durant els quals hi va haver més d'un canvi en l'ecosistema.
Propietats emergents
Aquestes propietats dels ecosistemes són trets recentment sorgits, nous i abans poc característics que apareixen a la biogeocenosi. Sorgeixen com a resultat del treball complex de tots o diversos participants en el sistema global.
Un exemple típic és la comunitat d'esculls de corall, que és el resultat d'una interacció entre els celenterats i les algues. Els coralls són la font principal d'una gran quantitat de biomassa, elements i compostos que abans no existien en aquesta comunitat.
Funcions de l'ecosistema
Les propietats i funcions dels ecosistemes estan estretament interconnectades. Així, per exemple, una propietat com la integritat implica el manteniment d'una interacció constant entre tots els participants. Inclòs amb els factors de la naturalesa inanimada. I una de les funcions és precisament la transició harmònica de diversos tipus d'energia entre si, que és possible sota la condició de la circulació interna d'elements entre totes les parts de la població i les mateixes biocenosi entre elles.
En general, el paper dels ecosistemes està determinat pels tipus d'interaccions que hi ha al seu interior. Qualsevol biogeocenosi hauria de donar un cert augment biològic de la biomassa com a conseqüència de la seva existència. Aquesta serà una de les funcions. L'augment depèn d'una combinació de factors de naturalesa animada i inanimada i pot variar àmpliament. Així, la biomassa és molt més gran a les zones amb alta humitat i bona il·luminació. Això vol dir que el seu creixement serà molt més gran que, per exemple, al desert.
Una altra funció de l'ecosistema és transformadora. Implica un canvi dirigit d'energia, la seva transformació en diverses formes sota l'acció dels éssers vius.
Estructura
La composició i les propietats dels ecosistemes determinen la seva estructura. Quina és l'estructura de la biogeocenosi? Òbviament, inclou tots els enllaços principals (tant vius com abiòtics). També és important que, en general, tota l'estructura sigui un cicle tancat, que confirma una vegada més les propietats bàsiques dels ecosistemes.
Hi ha dos enllaços principals principals en qualsevol biogeocenosi.
1. Ecòtop - un conjunt de factors de naturalesa abiòtica. Ell, al seu torn, està representat per:
- clima (atmosfera, humitat, llum);
- edaphotopome (component del sòl).
2. Biocenosi: la totalitat de tots els tipus d'éssers vius en un ecosistema determinat. Inclou tres enllaços principals:
- zoocenosi: totes les criatures animals;
- fitocenosi: tots els organismes vegetals;
- microbocenosi: tots els representants bacterians.
Segons l'estructura anterior, és obvi que tots els enllaços estan estretament interconnectats i formen una única xarxa. Aquesta connexió es manifesta, en primer lloc, en l'absorció i conversió d'energia. En altres paraules, a les cadenes i xarxes tròfiquesdins i entre poblacions.
V. N. Sukachev va proposar aquesta estructura de biogeocenosi el 1940 i segueix sent rellevant avui dia.
Ecosistema madur
L'edat de les diferents biogeocenosis pot variar molt. Naturalment, els trets característics d'un ecosistema jove i madur haurien de ser diferents. I així és.
Quina propietat d'un ecosistema madur el distingeix d'un de format relativament recent? N'hi ha diversos, considereu-los tots:
- Les espècies de cada població estan formades, estables i no són substituïdes (desplaçades) per altres.
- La varietat d'individus és constant i ja no canvia.
- Tota la comunitat s'autoregula lliurement, hi ha un alt grau d'homeòstasi.
- Cada organisme està totalment adaptat a les condicions ambientals, la coexistència de la biocenosi i l'ecotop és el més còmoda possible.
Cada ecosistema passarà per successió fins que s'estableixi el seu clímax: una diversitat permanent d'espècies més productiva i acceptable. Va ser llavors quan la biogeocenosi va començar a transformar-se gradualment en una comunitat madura.
Grups d'organismes dins de la biogeocenosi
És natural que tots els éssers vius d'un mateix ecosistema estiguin interconnectats en un únic tot. Al mateix temps, també tenen un gran impacte en la composició del sòl, l'aire, l'aigua, en tots els components abiòtics.
És costum distingir diversos grups d'organismes segons la seva capacitat per absorbir i convertir energia dins de cada biogeocenosi.
- Els productors són aquestsque produeix matèria orgànica a partir de components inorgànics. Es tracta de plantes verdes i alguns tipus de bacteris. La seva manera d'absorbir energia és autòtrofa, absorbeixen directament la radiació solar.
- Consumidors o biòfags: aquells que consumeixen matèria orgànica preparada en menjar éssers vius. Aquests són carnívors, insectes, algunes plantes. Això també inclou els herbívors.
- Els saprotrofs són organismes capaços de descompondre la matèria orgànica, consumint així nutrients. És a dir, s'alimenten de les restes mortes de plantes i animals.
Òbviament, tots els participants del sistema estan en una posició interdependent. Sense les plantes, els herbívors no podran obtenir menjar, i sense elles, els depredadors moriran. Els saprophages no processaran els compostos, la quantitat de compostos inorgànics necessaris no es restaurarà. Totes aquestes relacions s'anomenen cadenes alimentàries. A les grans comunitats, les cadenes es converteixen en xarxes, es formen piràmides. L'estudi de problemes relacionats amb les interaccions tròfiques és la ciència de l'ecologia.
El paper dels humans a l'hora d'influir en els ecosistemes
Avui es parla molt d'això. Finalment, l'home s'ha adonat de tota l'escala del dany que durant els darrers 200 anys s'ha infligit a l'ecosistema. Les conseqüències d'aquest comportament s'han fet evidents: la pluja àcida, l'efecte hivernacle, l'escalfament global, la reducció del subministrament d'aigua dolça, l'empobriment del sòl, la reducció de les superfícies forestals, etc. Pots assenyalar problemes durant un temps infinitament llarg, perquè n'hi ha un gran nombre.
Tot això és el mateix paper que l'home ha jugat i juga encara en l'ecosistema. La urbanització massiva, la industrialització, el desenvolupament de la tecnologia, l'exploració espacial i altres activitats humanes porten no només a la complicació de l'estat de naturalesa inanimada, sinó també a l'extinció i a una disminució de la biomassa del planeta.
Tots els ecosistemes necessiten protecció humana, especialment avui. Per tant, la tasca de cadascun de nos altres és donar-li suport. Això no requereix gaire: a nivell governamental, s'estan desenvolupant mètodes per protegir la natura, la gent normal només hauria d'adherir-se a les normes establertes i intentar mantenir els ecosistemes intactes, sense introduir una quantitat excessiva de substàncies i elements diversos a la seva composició.
