Sadržaj
- Definicija ekosustava u biologiji
- Podrijetlo ekologije
- Vrste ekoloških sustava
- Ključni biomi ekosustava
- Struktura ekosustava
- Funkcije ciklusa hranjivih sastojaka
- Stabilnost u funkcioniranju ekosustava
- Poremećaji u radu ekosustava
- Primjer morskog ekosustava
- Primjer vodenog ekosustava
- Primjer zemaljskog ekosustava
- Ekosistemi protiv ekologije zajednice
- Zaštita struktura ekosustava
- Katastrofalno uništavanje ekosustava
Prirodni svijet sastoji se od ogromno različitih tipova fizičkih okruženja i organizama koji su jedinstveno prilagođeni za život u njemu. Druga riječ za ovaj pojam u biologiji je an ekosustav.
Ovaj će vam članak pružiti jasna objašnjenja ekosustava i ponuditi zanimljive primjere.
Definicija ekosustava u biologiji
Biolozi određuju ekosustav kao zajednicu živih organizama i njihovo fizičko okruženje, koje uključuje oboje biotička i abiotički čimbenici.
Biotski čimbenici su životne stvari u međusobno ovisnom ekološkom sustavu poput biljaka, životinja, mikroba i gljivica.
Abiotski čimbenici su nežive stvari poput vode, sunčeve svjetlosti, zaklona, stijena, minerala, tla i klime.
Podrijetlo ekologije
Znanstveno istraživanje i klasifikacija biljaka i životinja datira od Aristotela u drevnoj Grčkoj. U ranim 1800-im, Darwin je opisao konkurenciju između vrsta i evolucije prirodnim odabirom. Ernst Haeckel skovao je riječ ekologija otprilike u isto vrijeme.
U kasnim 1800-ima Eugenius Warming sugerirao je da abiotski čimbenici, poput suše, vatre i hladnog vremena, također utječu na ponašanje vrsta i strategije prilagodbe. Warming je uvelike putovao svojim radom i razvio sveučilišni tečaj o ekologiji biljaka. Njegove ideje su se zahvatile kada su britanski i sjevernoamerički znanstvenici čitali njegovu klasičnu knjigu, Eekologija biljaka.
Uvjet ekosustav skovao je Arthur Tansley 1936. godine.
Vrste ekoloških sustava
Postoje tri široke kategorije bioloških ekosustava. Svaka osoba ima različit sastav vrsta i strukturu. Najveći ekosustav je morski ekosustav. Na sve ekosustave utječe globalna klima i ljudske aktivnosti, poput onečišćenja, navodnjavanja, urbanizacije, rudarstva i krčenja šuma.
Morski ekosustav pokriva oko 70 posto Zemljine površine. Zajedno s oceanima, morski ekosustavi uključuju pješčane obale, estuarije, blatne stanove, vode Antarktike, slane močvare i živopisne koralne grebene, sve prožeto životom. Klima morskih ekosustava širom svijeta kreće se od tropske vrućine do polarnih vrtloga.
Vodeni ekosustavi uključuju jezera, rijeke, ribnjake i močvarna područja. Slatkovodne vrste će izumrijeti mnogo brže nego morske ili kopnene vrste National Geographic, Klimatske promjene i zagađenje glavne su prijetnje vodenim ekosustavima.
Kopneni ekosustavi su kopnene ekološke zajednice na mjestima poput arktičke tundre, pustinje, šuma i travnjaka. Životinje u polarnoj klimi zajedno su evoluirale slične prilagodljive osobine, poput debelog krzna i izolacijskog masnog sloja.
Ključni biomi ekosustava
Biomi su malo širi pojam od ekosustava, iako su prilično slični. Biomi su posebne ekološke zajednice koje same mogu sadržavati mnogo ekosustava u sebi. Korisni su za kategorizaciju karakteristika određenih područja koja mogu izravno utjecati na vrstu ili tipove ekosustava koji tamo nastaju.
Različite karakteristike ovih bioma / ekoloških sustava uključuju njihovu klimu, zonu, nadmorsku visinu, vrstu tla, količinu oborina i sastav vrsta.
Vodeni biomi uključuju koralne grebene, ušća, morska, močvarna i slatkovodna područja.
Pustinjski biomi uključuju pustinju Mojave, obalne pustinje Čilea, Dolinu smrti i hladne pustinje Grenlanda.
Šumski biomi uključuju tropsku prašumu, umjerenu šumu, šarar (grmlje) i tajgu (borela šuma).
Biomi travnjaka uključuju savane, stepe, prerije i južnoameričke pampaste.
Struktura ekosustava
Živi organizmi moraju imati energiju i hranjive tvari da bi rasli, reagirali i razmnožavali se. Organizmi su međusobno ovisni i povezani su u krugu života. Energija se prenosi s jedne razine prehrambene piramide na drugu. Na primjer, ribe jedu alge, a lignje jedu ribu.
Primjer su alge, ribe, lignje i grabežljivi morski psi hranidbeni lanac, web za hranu izrađen je od mnogih preklapajućih lanaca hrane. Energetska piramida započinje kod proizvođača na dnu piramide, a slijede ih potrošači i grabežljivci na gornjim razinama. Svakim prijenosom između organizama gubi se energija, pa je piramida uspravna i nije obrnuta.
Biljke i fitoplankton proizvođači su koji sadrže fotosintetske pigmente koji koriste sunčevu energiju i ugljični dioksid za proizvodnju šećera. Primarni potrošači jedu biljke, a sekundarni primarni. Vrhunski grabežljivac bez prirodnih neprijatelja drži prvo mjesto na piramidi s hranom.
Funkcije ciklusa hranjivih sastojaka
biomasa čuva se i reciklira u ekosustavu. Kad organizmi umiru, razgrađivača razgrađuju organsku tvar na energiju i hranjive tvari koje se vraćaju u ekosustav. Životinje koje se raspadaju oslobađaju ugljikohidrate, masti, bjelančevine i plinove kada na njih djeluju mikrobi, muhe i crvi.
Bakterije i mikrobi razgrađuju raspadajuću biljnu tvar na hranjive tvari poput kalcija, dušika, kalija i fosfora koji obogaćuju tlo.
Energija i hranjive tvari također protok između ekosustava, Na primjer, stijene u rijeci erodiraju i ubacuju minerale u vodu koji se slijevaju nizvodno u jezera i polja. Učinak može biti i štetan. Otpad dušika i fosfora s poljoprivrednih površina može zagađivati plovne putove.
Za razliku od materije koja se reciklira, energija teče u jednom smjeru. Biljke proizvode energijski bogate molekule glukoze iz zarobljene sunčeve svjetlosti, vode i ugljičnog dioksida. Kemijska energija prenosi se na potrošače radi staničnog metabolizma, a dodatna energija se odaje kao toplina.
Stabilnost u funkcioniranju ekosustava
Ekosistemi su dinamični s stalnim eb-om i protokom energije i materije. Razine hranjivih sastojaka, populacije vrsta, vremenski obrasci, temperatura, godišnje doba godine fluktuiraju i mijenjaju se. Raznolikost u ekosustavu doprinosi stabilnosti.
Unatoč protoku i dinamičkoj prirodi ekologije ekosustava, sveukupno stanje ravnoteže ostaje postojan. Ekosistemi održavaju postojano stanje s prilično konzistentnim sastavom. Normalno, fluktuirajuća biotska i abiotska obilježja ne prijete stabilnom sustavu. Drugim riječima, prašuma je i dalje prašuma, čak i ako se populacija majmuna smanji.
Poremećaji u radu ekosustava
Prirodni poremećaji mogu poremetiti funkcioniranje ekosustava. Na primjer, uragani, divlji požari, poplave i vulkani uznemiruju usluge ekosustava. Poplave mogu kontaminirati izvore vode. Stanište je izgubljeno i vrste se mogu raseliti. Ravnoteža predatorskog plena može biti isključena što izaziva domino na drugim vrstama.
Invazivne vrste može potencijalno ugroziti dobrobit i samo postojanje drugih vrsta. Invazivne vrste uključuju biljke i životinje koje su namjerno ili slučajno unesene u neko područje. Ponekad se invazivne vrste namjerno dovode kako bi zaustavile grabežljivca koji je preuzme. Na primjer, konzervatori su puštali lososa u Velika jezera kako bi kontrolirali manje poželjne invazivne vrste.
Ljudska aktivnost je još jedan glavni uzrok opasnih promjena ekosustava. Lov, prelov, eksploatacija neobnovljivih resursa, toksičnog otpada i zagađenja ugrožavaju ekosustave i njihove biome. U ekstremnim slučajevima, poput curenja iz nuklearne elektrane, pogođeni ekosustavi mogli bi biti radioaktivni i kancerogeni još godinama.
Primjer morskog ekosustava
Veliki koraljni greben kraj obale Australije nevjerojatno je velik i raznolik morski ekosustav koja postoji već milijunima godina. Alge pružaju hranu za uzgoj koralja koji se pričvršćuju na mrtve koralje u grebenu.
Mladi koralji koji plutaju u vodi jedu ribe i životinje koje plivaju u oceanu. Skeletonizirane koralje još uvijek mogu konzumirati crvi, puževi i glasne morske zvijezde.
Neki koralji imaju obostrano korisne odnose s kozicama i rakovima koji žive u kolonijama korala i bore se protiv međusobnih neprijatelja koristeći svoje kliješta. Abiotski čimbenici koji značajno utječu na koralje su porast temperature vode, zakiseljenje oceana i razina ugljičnog dioksida.
Prema prirodoslovnom muzeju Smithsonian, kisela morska voda već počinje otapati skeletnu strukturu koralnih grebena na mjestima poput Havaja.
Primjer vodenog ekosustava
Vodeni ekosustav Lake of the Woods smješten je na granici Kanade i Sjedinjenih Država. Ovo slatkovodno tijelo ono je što je ostalo od nekada masivnog ledeničkog jezera Agassiz.
U ovom slatkovodnom vodenom ekosustavu fitoplankton, zooplankton, alge i bakterije pružaju optimalnu razinu hrane, staništa i kisika ukusnoj ribi. Šumsko jezero se često naziva Prijestolnica Walleye-a u svijetu _._
Beskralježnjaci poput leptira i močvara također igraju važnu ulogu u slatkovodnim jezerima. Oni jedu mikroorganizme koji se hrane biljnom i životinjskom materijom koja propada. Beskralježnjaci su izvrstan izvor hrane za male ribe koje mogu jesti velike ribe, a koje mogu uhvatiti pelikani, čaplje, medvjed i ljudi.
Abiotski čimbenici koji utječu na stanje vodenog ekosustava poput Šumskog jezera uključuju temperaturu zraka i vode, razinu ugljičnog dioksida i otrovni odljev.
Primjer zemaljskog ekosustava
Ekosustav prašume Amazone je zemaljsko okruženje bogato vrstama u Južnoj Americi. Sunčevu svjetlost apsorbiraju bujne biljke širokog lišća i visoka stabla koja pružaju hranu i utočište zadivljujućem broju ptica, sisavaca, insekata, guštera i zmija u tropima. Mnoga od tih stvorenja jedu predatori poput jaguara.
Kad organizmi umiru u prašumi, njihova energija i hranjive tvari brzo se razgrađuju razgraditeljima poput maglica i mikroba. Hranjive tvari vraćaju se u tlo i pomažu biljkama da rastu. Abiotski čimbenici prašume uključuju velike količine oborina, vrućinu i tropsku klimu koja njeguje biološku raznolikost vrsta od šumskog dna do debelih visećih nadstrešnica.
Ekosistemi protiv ekologije zajednice
Ovisno o svojim istraživačkim interesima, ekolozi se mogu usredotočiti na područje ekologije zajednice, ekologije ekosustava ili oboje. Ekologija u zajednici posebno proučava interakcije između različitih vrsta i ishod te interakcije. Ekologija ekosustava uzima mnogo širi pogled na žive i nežive čimbenike koji utječu na ekološku zajednicu i pokreću promjene ekosustava.
Na primjer, ekolog koji želi otkriti zašto divovski šaran preuzima jezero koje je nekad bilo puno pastrmke, može pokrenuti ekološku studiju riblje populacije zajedno s ekosustavnom studijom smanjenja kvalitete vode koja utječe na sve vrste vodenog života , Ekolozi provode studije koje pomažu štedite prirodne resurse za buduće generacije.
Zaštita struktura ekosustava
Upravljanje ekosustavima koristi prakse očuvanja kako bi se održao integritet funkcioniranja i struktura ekosustava. Kaže se da strukture ekosustava imaju integritet kada su uravnotežene, stabilne i karakteristične za ekološke zajednice u toj prirodnoj regiji.
I abiotski i biotski čimbenici su općenito predvidljivi. Dinamika stanovništva također bi trebala biti samoodrživa bez potrebe ljudske intervencije vratiti ravnotežu.
Dobro upravljanje ekosustavima igra važnu ulogu u očuvanju državnih parkova, nacionalnih parkova i drugih područja divljih životinja. Razumijevanje povijesti ekosustava i normalnih stopa promjena ili sukcesije pomaže u ranom otkrivanju strukturnih problema. Cilj je očuvanje biološke raznolikosti i osiguravanje održivosti autohtonih vrsta. Od New Yorka do Kalifornije, ekolozi pomno prate klimatske obrasce.
Katastrofalno uništavanje ekosustava
Prirodne katastrofe, poput uragana, slijede redovna sukcesija i prirodna obnova područja u prijašnjem stanju. Međutim, ljudska aktivnost može privremeno ili trajno uništiti ekosustav ekosustava. Katastrofe s ekosustavima dogodile su se u Sjedinjenim Državama i širom svijeta.
Ekosistem Meksičkog zaljeva ozbiljno je poremećen od strane zagađivača koji se u Zaljev nose s rijeke Mississippi. Dušik i fosfor iz polja, nasipa i otpadnih voda izlivaju se u rijeku iz mnogih država.
Prekomjerna razina hranjivih sastojaka potiče toksično cvjetanje algi, mijenjaju promjenu hrane i iscrpljuju kisik u vodi što rezultira mrtvom zonom i masovnim ubijanjem ribe. Na to područje utječu i abiotski čimbenici poput uragana i poplava.
Godine 1986. nesreća u nuklearnoj elektrani Černobil u Ukrajini izbacila je smrtonosni radioaktivni materijal u atmosferu. Milijuni ljudi bili su izloženi zračenju. Tisuće djece koja su pile mlijeko od krava koje ispale na kontaminiranom području razvile su karcinom štitnjače. Danas je radioaktivno područje oko Černobila ljudima ograničeno, ali vukovi, divlji konji i druge životinje prisutni su u velikom broju.