Všetky živé organizmy žijú na Zemi nie izolovane od seba, ale vo forme spoločenstiev. V nich je všetko vzájomne prepojené, živé organizmy a faktory neživej prírody. Takáto formácia v prírode sa nazýva ekosystém, ktorý žije podľa svojich vlastných osobitných zákonov a má špecifické znaky a vlastnosti, ktoré sa budeme snažiť spoznať.
Ekosystémový koncept
Dôkladné štúdium akéhokoľvek ekosystému je dosť zložité, pretože zahŕňa veľké množstvo živých organizmov a abiotické faktory.
Existuje taká veda ako ekológia, ktorá sa zaoberá štúdiom vzťahu medzi živou prírodou a neživými. Tieto vzťahy sa však môžu uskutočňovať iba v rámci určitého ekosystému a nevyskytujú sa spontánne a náhodne, ale podľa niektorých zákonov.
Typy ekosystémov sú rôzne, ale všetky predstavujú súbor živých organizmov, ktoré vzájomne pôsobia medzi sebou a so životným prostredím prostredníctvom výmeny látok, energie a informácií. Preto ekosystém zostáva stabilný a udržateľný po dlhú dobu.
Klasifikácia ekosystémov
Napriek veľkej rozmanitosti ekosystémov sú všetky otvorené, bez ktorých by ich existencia nebola možná. Typy ekosystémov sú rôzne a klasifikácia sa môže líšiť. Ak vezmeme do úvahy pôvod, potom sú ekosystémy:
Prírodné alebo prírodné. V nich sa všetka interakcia uskutočňuje bez priamej účasti človeka. Na druhej strane sa delia na:
- Ekosystémy, ktoré sú úplne závislé od slnečnej energie.
- Systémy, ktoré prijímajú energiu zo slnka aj z iných zdrojov.
2. Umelé ekosystémy. Vytvorené ľudskými rukami a môžu existovať iba s jeho účasťou. Rozdeľujú sa tiež na:
- Agroekosystémy, tj systémy spojené s ľudskou hospodárskou činnosťou.
- Technoekosystémy sa objavujú v súvislosti s priemyselnou činnosťou ľudí.
- Mestské ekosystémy.
Ďalšia klasifikácia rozlišuje tieto typy prírodných ekosystémov:
1. Pozemok:
- Dažďové pralesy.
- Púšť s trávnatou a krovinovou vegetáciou.
- Savannah.
- Step.
- Listnatý les.
- Tundra.
2. Sladkovodné ekosystémy:
- Stojace rybníky (jazero, rybník).
- Tečúce vody (rieky, potoky).
- Swamp.
3. Morské ekosystémy:
- Oceán.
- Kontinentálna polica.
- Rybolovné oblasti.
- Ústí riek, zálivy.
- Zóny hlbokých prameňov vody.
Bez ohľadu na klasifikáciu môžete vidieť rozmanitosť druhov ekosystémov, ktorá sa vyznačuje súborom životných foriem a číselným zložením.
Charakteristické črty ekosystému
Pojem ekosystém možno pripísať prírodným formáciám a umelo ho vytvoriť človek. Ak hovoríme o prírodných, potom sa vyznačujú nasledujúcimi príznakmi:
- Povinnými prvkami každého ekosystému sú živé organizmy a abiotické faktory životného prostredia.
- V každom ekosystéme je uzavretý cyklus od výroby organických látok po ich rozklad na anorganické zložky.
- Interakcia druhov v ekosystémoch zabezpečuje udržateľnosť a samoreguláciu.
Celý okolitý svet predstavujú rôzne ekosystémy, ktoré sú založené na živej hmote s určitou štruktúrou.
Štruktúra biotického ekosystému
Aj keď sa ekosystémy líšia druhovou diverzitou, množstvo živých organizmov, ich formy života, ale biotická štruktúra v ktoromkoľvek z nich je stále rovnaká.
Všetky typy ekosystémov obsahujú rovnaké komponenty, bez ich prítomnosti je fungovanie systému jednoducho nemožné.
- Výrobcovia.
- Spotrebný materiál prvého poriadku.
- Spotrebný materiál druhého rádu.
- Rozkladacie.
Prvá skupina organizmov zahŕňa všetky rastliny, ktoré sú schopné fotosyntézy. Produkujú organickú hmotu. Chemotrofy, ktoré tvoria organické zlúčeniny, patria do rovnakej skupiny. Ale iba na to nevyužívajú slnečnú energiu, ale energiu chemických zlúčenín.
Spotrebitelia zahŕňajú všetky organizmy, ktoré potrebujú organickú hmotu zvonku, aby si mohli vybudovať svoje telo. Patria sem všetky bylinožravé organizmy, dravce a všežravce.
Reduktory, ktoré zahŕňajú baktérie, huby, premieňajú zvyšky rastlín a živočíchov na anorganické zlúčeniny vhodné na použitie živými organizmami.
Fungovanie ekosystému
Najväčším biologickým systémom je biosféra, ktorá sa skladá z jednotlivých zložiek. Môžete zostaviť nasledujúci reťazec: druh-populácia - ekosystém. Najmenšia jednotka v ekosystémoch je druh. V každej biogeocenóze sa ich počet môže meniť od niekoľkých desiatok po stovky a tisíce.
Bez ohľadu na počet jedincov a jednotlivých druhov v akomkoľvek ekosystéme existuje neustála výmena hmoty, energie, nielen medzi sebou, ale aj so životným prostredím.
Ak hovoríme o výmene energie, potom je celkom možné uplatniť fyzikálne zákony. Prvý zákon termodynamiky uvádza, že energia nezmizne bez stopy. Z jedného druhu na druhého sa mení. Podľa druhého zákona sa v uzavretom systéme môže energia iba zvyšovať.
Ak sa na ekosystémy aplikujú fyzikálne zákony, môžeme dospieť k záveru, že podporujú ich živobytie v dôsledku prítomnosti slnečnej energie, ktoré organizmy dokážu nielen zachytiť, ale aj transformovať, využívať a potom dať do životného prostredia.
Energia sa prenáša z jednej trofickej úrovne na inú, počas prenosu sa jeden druh energie transformuje na iný. Časť z toho sa samozrejme stráca vo forme tepla.
Bez ohľadu na to, aké typy prírodných ekosystémov existujú, takéto zákony sa vzťahujú na všetkých.
Štruktúra ekosystému
Ak sa pozriete na akýkoľvek ekosystém, určite v ňom môžete vidieť, že rôzne kategórie, ako sú výrobcovia, spotrebitelia a obmedzovatelia, sú vždy zastúpené celou skupinou druhov. Príroda predpokladá, že ak sa náhle stane jednému z druhov niečo, potom ekosystém nezomrie, môže byť vždy úspešne nahradený iným. Toto vysvetľuje udržateľnosť prírodných ekosystémov.
Široká škála druhov v ekosystéme, rôzne potravinové reťazce zabezpečujú udržateľnosť všetkých procesov, ktoré sa vyskytujú v komunite.
Okrem toho má každý systém svoje vlastné zákony, ktoré všetky živé organizmy dodržiavajú. Na základe toho je možné rozlíšiť niekoľko štruktúr v rámci biogeocenózy:
- Druhová štruktúra. Zobrazuje pomer rastlinných a živočíšnych druhov. V každom systéme je tento ukazovateľ odlišný, závisí od mnohých faktorov: geografická poloha, podnebie, vek ekosystému. Druh, ktorý je v počte nadradený všetkým ostatným, sa nazýva stredne silný. Malí predstavitelia sú však v niektorých prípadoch indikátorom pohody v systéme.
- Trofická štruktúra. Rozmanitosť druhov, rozvetvené potravinové reťazce v ekosystéme sú ukazovateľom udržateľnosti. Pri akejkoľvek biogeocenóze sú organizmy vzájomne prepojené predovšetkým výživovými väzbami. Vždy si môžete vytvoriť napájací obvod. Zvyčajne začínajú rastlinným organizmom a končia dravcom. Napríklad kobylka žerie trávu, sýkorka ju zje a drak ju chytí.
- Priestorová štruktúra. Vynára sa otázka, ako sa na jednom území vyskytuje také veľké množstvo rôznych druhov. To všetko je spôsobené určitou štruktúrou, ktorá dodržiava druhy, ktoré sú rozptýlené. V lese je úplne prvá vrstva obývaná fotofilnými stromami. Hniezdia tu aj niektoré druhy vtákov. Ďalšou úrovňou sú stromy nižšie a opäť príbytok pre niektoré druhy zvierat.
Akákoľvek štruktúra je nevyhnutne prítomná v každom ekosystéme, ale môže sa výrazne líšiť. Napríklad, ak porovnáme biogeocenózu púšte a dažďového pralesa, rozdiel je viditeľný voľným okom.
Umelé ekosystémy
Takéto systémy sú tvorené ľudskými rukami. Napriek tomu, že v nich sú všetky zložky biotickej štruktúry povinné, rovnako ako v prírodných, stále existujú značné rozdiely. Medzi ne patrí:
- Agrocenóza sa vyznačuje zlým zložením druhov. Rastú iba tie rastliny, ktoré tu ľudia pestujú. Príroda si však vyberá svoju daň a vždy sa napríklad na poli pšenice stretávajú chrpy, sedmokrásky, rôzne článkonožce. V niektorých systémoch dokonca vtáky dokážu postaviť hniezdo na zemi a chovať kurčatá.
- Ak sa človek nestará o tento ekosystém, pestované rastliny nebudú odolávať konkurencii svojich divých príbuzných.
- Agrocenóza stále existuje kvôli dodatočnej energii, ktorú človek prináša, napríklad pri hnojení.
- Pretože rastúca biomasa rastlín sa odoberá spolu s plodinou, pôda je vyčerpaná živinami. Z tohto dôvodu je pre ďalšiu existenciu opäť potrebný zásah osoby, ktorá bude musieť na výrobu ďalšej plodiny vyrobiť hnojivá.
Možno konštatovať, že umelé ekosystémy nepatria medzi stabilné a samoregulačné systémy. Ak sa o nich osoba prestane starať, neprežije. Divoké druhy postupne vymenia kultivované rastliny a agrocenóza sa zničí.
Napríklad doma sa dá ľahko vytvoriť umelý ekosystém troch druhov organizmov. Ak dáte akvárium, nalejete doň vodu, dáte pár vetvičiek elodea a usadíte dve ryby, tu máte pripravený umelý systém. Ani taký jednoduchý nemôže existovať bez ľudského zásahu.
Hodnota ekosystémov v prírode
Globálne povedané, všetky živé organizmy sú rozmiestnené v ekosystémoch, takže ich význam sa ťažko podceňuje.
- Všetky ekosystémy sú vzájomne prepojené cyklom látok, ktoré môžu migrovať z jedného systému do druhého.
- Vďaka prítomnosti ekosystémov v prírode sa biodiverzita zachováva.
- Všetky zdroje, ktoré čerpáme z prírody, nám dávajú presne ekosystém: čistú vodu, vzduch, úrodnú pôdu.
Akýkoľvek ekosystém je veľmi ľahko zničiteľný, najmä s ohľadom na schopnosti človeka.
