Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί δεν ζουν στη Γη απομονωμένοι ο ένας από τον άλλον, αλλά σχηματίζουν κοινότητες. Τα πάντα σε αυτά είναι αλληλένδετα, τόσο ζωντανοί οργανισμοί όσο και παράγοντες άψυχης φύσης. Ένας τέτοιος σχηματισμός στη φύση ονομάζεται οικοσύστημα που ζει σύμφωνα με τους δικούς του συγκεκριμένους νόμους και έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και ιδιότητες που θα προσπαθήσουμε να γνωρίσουμε.
Έννοια οικοσυστήματος
Είναι αρκετά δύσκολο να μελετήσει κανείς διεξοδικά οποιοδήποτε οικοσύστημα, καθώς περιλαμβάνει έναν τεράστιο αριθμό ζωντανών οργανισμών, καθώς και αβιοτικούς παράγοντες.
Υπάρχει μια τέτοια επιστήμη όπως η οικολογία, η οποία μελετά τη σχέση μεταξύ άγριας ζωής και μη ζωντανής φύσης. Αλλά αυτές οι σχέσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο στο πλαίσιο ενός συγκεκριμένου οικοσυστήματος και δεν συμβαίνουν αυθόρμητα και χαοτικά, αλλά σύμφωνα με ορισμένους νόμους.
Οι τύποι οικοσυστημάτων είναι διαφορετικοί, αλλά είναι όλοι ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον μέσω της ανταλλαγής ύλης, ενέργειας και πληροφοριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το οικοσύστημα παραμένει σταθερό και βιώσιμο για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ταξινόμηση οικοσυστημάτων
Παρά τη μεγάλη ποικιλία των οικοσυστημάτων, είναι όλα ανοιχτά, χωρίς την οποία η ύπαρξή τους θα ήταν αδύνατη. Οι τύποι των οικοσυστημάτων είναι διαφορετικοί και η ταξινόμηση μπορεί να είναι διαφορετική. Αν έχουμε κατά νου την προέλευση, τότε τα οικοσυστήματα είναι:
Φυσικό ή φυσικό. Σε αυτά, κάθε αλληλεπίδραση πραγματοποιείται χωρίς την άμεση συμμετοχή ενός ατόμου. Αυτοί, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε:
- Τα οικοσυστήματα εξαρτώνται πλήρως από την ηλιακή ενέργεια.
- Συστήματα που λαμβάνουν ενέργεια τόσο από τον ήλιο όσο και από άλλες πηγές.
2. τεχνητά οικοσυστήματα. Δημιουργήθηκε από ανθρώπινο χέρι, και μπορεί να υπάρξει μόνο με τη συμμετοχή του. Υποδιαιρούνται επίσης σε:
- Αγροοικοσυστήματα, δηλαδή αυτά που συνδέονται με την ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα.
- Τα τεχνικά οικοσυστήματα εμφανίζονται σε σχέση με τις βιομηχανικές δραστηριότητες των ανθρώπων.
- Αστικά οικοσυστήματα.
Μια άλλη ταξινόμηση προσδιορίζει τους ακόλουθους τύπους φυσικών οικοσυστημάτων:
1. Γήπεδο:
- Τροπικά δάση.
- Έρημος με χλοώδη και θαμνώδη βλάστηση.
- Σαβάνα.
- Steppes.
- φυλλοβόλο δάσος.
- Tundra.
2. Οικοσυστήματα γλυκού νερού:
- Μόνιμες υδάτινες μάζες (λίμνη, λιμνούλα).
- Τα ρέοντα νερά (ποτάμια, ρυάκια).
- Marshes.
3. Θαλάσσια οικοσυστήματα:
- Ωκεανός.
- Ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα.
- Περιοχές ψαρέματος.
- Στόματα ποταμών, όρμοι.
- Ζώνες ρήγματος βαθέων υδάτων.
Ανεξάρτητα από την ταξινόμηση, μπορεί κανείς να δει την ποικιλομορφία των ειδών του οικοσυστήματος, η οποία χαρακτηρίζεται από το σύνολο των μορφών ζωής και την αριθμητική του σύνθεση.
Διακριτικά χαρακτηριστικά ενός οικοσυστήματος
Η έννοια του οικοσυστήματος μπορεί να αποδοθεί τόσο σε φυσικούς σχηματισμούς όσο και σε τεχνητά δημιουργημένα από τον άνθρωπο. Αν μιλάμε για φυσικά, τότε χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- Σε κάθε οικοσύστημα, τα βασικά στοιχεία είναι οι ζωντανοί οργανισμοί και οι αβιοτικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες.
- Σε κάθε οικοσύστημα υπάρχει ένας κλειστός κύκλος από την παραγωγή οργανικών ουσιών έως την αποσύνθεσή τους σε ανόργανα συστατικά.
- Η αλληλεπίδραση των ειδών στα οικοσυστήματα διασφαλίζει βιωσιμότητα και αυτορρύθμιση.
Όλος ο κόσμος γύρω μας αντιπροσωπεύεται από διάφορα οικοσυστήματα, τα οποία βασίζονται στη ζωντανή ύλη με μια συγκεκριμένη δομή.
Βιοτική δομή του οικοσυστήματος
Ακόμη κι αν τα οικοσυστήματα διαφέρουν ως προς την ποικιλομορφία των ειδών, την αφθονία των ζωντανών οργανισμών, τις μορφές ζωής τους, αλλά η βιοτική δομή σε οποιοδήποτε από αυτά εξακολουθεί να είναι η ίδια.
Όλοι οι τύποι οικοσυστημάτων περιλαμβάνουν τα ίδια στοιχεία, χωρίς αυτά η λειτουργία του συστήματος είναι απλά αδύνατη.
- Producers.
- Καταναλωτές πρώτης τάξης.
- Καταναλωτές δεύτερης τάξης.
- Decomposers.
Η πρώτη ομάδα οργανισμών περιλαμβάνει όλα τα φυτά που είναι ικανά για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Παράγουν οργανική ύλη. Σε αυτήν την ομάδα ανήκουν και τα χημειοτροφικά.που σχηματίζουν οργανικές ενώσεις. Αλλά μόνο για αυτό δεν χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια, αλλά την ενέργεια των χημικών ενώσεων.
Οι καταναλωτές περιλαμβάνουν όλους τους οργανισμούς που χρειάζονται οργανική ύλη από το εξωτερικό για να χτίσουν το σώμα τους. Αυτό περιλαμβάνει όλους τους φυτοφάγους οργανισμούς, τα αρπακτικά και τα παμφάγα.
Οι αποικοδομητές, που περιλαμβάνουν βακτήρια, μύκητες, μετατρέπουν τα υπολείμματα φυτών και ζώων σε ανόργανες ενώσεις κατάλληλες για χρήση από ζωντανούς οργανισμούς.
Λειτουργία οικοσυστήματος
Το μεγαλύτερο βιολογικό σύστημα είναι η βιόσφαιρα, η οποία, με τη σειρά της, αποτελείται από μεμονωμένα συστατικά. Μπορείς να φτιάξεις μια τέτοια αλυσίδα: είδος-πληθυσμός - οικοσύστημα. Η μικρότερη μονάδα σε ένα οικοσύστημα είναι το είδος. Σε κάθε βιογεωκένωση, ο αριθμός τους μπορεί να ποικίλλει από αρκετές δεκάδες έως εκατοντάδες και χιλιάδες.
Ανεξάρτητα από τον αριθμό των ατόμων και των μεμονωμένων ειδών σε οποιοδήποτε οικοσύστημα, υπάρχει μια συνεχής ανταλλαγή ύλης, ενέργειας, όχι μόνο μεταξύ τους, αλλά και με το περιβάλλον.
Αν μιλάμε για ανταλλαγή ενέργειας, τότε είναι πολύ πιθανό να εφαρμόσουμε τους νόμους της φυσικής. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής λέει ότι η ενέργεια δεν εξαφανίζεται χωρίς ίχνος. Αλλάζει μόνο από το ένα είδος στο άλλο. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο, η ενέργεια μπορεί να αυξηθεί μόνο σε ένα κλειστό σύστημα.
Αν εφαρμοστούν φυσικοί νόμοι στα οικοσυστήματα, τότε μπορούμε να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι υποστηρίζουν τη ζωτική τους δραστηριότητα λόγω της παρουσίαςηλιακή ενέργεια, την οποία οι οργανισμοί είναι σε θέση όχι μόνο να συλλάβουν, αλλά και να μεταμορφώσουν, να χρησιμοποιήσουν και στη συνέχεια να απελευθερώσουν στο περιβάλλον.
Η ενέργεια μεταφέρεται από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο, κατά τη μεταφορά υπάρχει μετατροπή ενός τύπου ενέργειας σε άλλο. Κάποια από αυτά, φυσικά, χάνονται ως θερμότητα.
Όποιοι τύποι φυσικών οικοσυστημάτων υπάρχουν, τέτοιοι νόμοι ισχύουν απολύτως σε κάθε ένα.
Δομή οικοσυστήματος
Αν εξετάσουμε οποιοδήποτε οικοσύστημα, τότε είναι βέβαιο ότι θα δούμε ότι διάφορες κατηγορίες, όπως παραγωγοί, καταναλωτές και αποικοδομητές, αντιπροσωπεύονται πάντα από ένα ολόκληρο σύνολο ειδών. Η φύση προβλέπει ότι εάν κάτι συμβεί ξαφνικά σε ένα από τα είδη, τότε το οικοσύστημα δεν θα πεθάνει από αυτό, μπορεί πάντα να αντικατασταθεί με επιτυχία από ένα άλλο. Αυτό εξηγεί τη βιωσιμότητα των φυσικών οικοσυστημάτων.
Η μεγάλη ποικιλία ειδών στο οικοσύστημα, η ποικιλία των τροφικών αλυσίδων διασφαλίζουν τη βιωσιμότητα όλων των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα εντός της κοινότητας.
Εξάλλου, κάθε σύστημα έχει τους δικούς του νόμους, στους οποίους υπακούουν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί. Με βάση αυτό, διάφορες δομές μπορούν να διακριθούν εντός της βιογεωκένωσης:
- Προβολή δομής. Δείχνει την αναλογία φυτικών και ζωικών ειδών. Σε κάθε σύστημα, αυτός ο δείκτης είναι διαφορετικός, εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: γεωγραφική θέση, κλίμα, ηλικία του οικοσυστήματος. Ένα είδος που υπερτερεί αριθμητικά όλων των άλλων ονομάζεται είδος που σχηματίζει οικότοπο. Αλλά οι μικροί εκπρόσωποι σε ορισμένες περιπτώσεις αποτελούν ένδειξη ευημερίας στο σύστημα.
- Τροφική δομή. Η ποικιλομορφία των ειδών, οι διακλαδισμένες τροφικές αλυσίδες σε ένα οικοσύστημα αποτελούν δείκτες βιωσιμότητας. Σε κάθε βιογεωκένωση, οι οργανισμοί διασυνδέονται κυρίως με τροφικούς δεσμούς. Μπορείτε πάντα να φτιάξετε τροφικές αλυσίδες. Συνήθως ξεκινούν από έναν φυτικό οργανισμό και τελειώνουν με ένα αρπακτικό. Για παράδειγμα, μια ακρίδα τρώει γρασίδι, ένας τσιμπούκος θα το φάει και ένας χαρταετός θα το πιάσει.
- Χωρική δομή. Τίθεται το ερώτημα πώς συνυπάρχουν τόσο μεγάλος αριθμός διαφορετικών ειδών σε μια περιοχή. Όλα αυτά οφείλονται σε μια συγκεκριμένη δομή, με την οποία τα είδη εγκαθίστανται. Στο δάσος, η πρώτη βαθμίδα καταλαμβάνεται από δέντρα που αγαπούν το φως. Ορισμένα είδη πουλιών φωλιάζουν επίσης εδώ. Το επόμενο επίπεδο είναι τα χαμηλότερα δέντρα και πάλι ο βιότοπος για ορισμένα είδη ζώων.
Οποιαδήποτε δομή υπάρχει απαραίτητα σε οποιοδήποτε οικοσύστημα, αλλά μπορεί να διαφέρει σημαντικά. Για παράδειγμα, αν συγκρίνουμε τη βιογεωκένωση της ερήμου και του τροπικού δάσους, η διαφορά είναι ορατή με γυμνό μάτι.
Τεχνητά οικοσυστήματα
Τέτοια συστήματα δημιουργούνται από ανθρώπινα χέρια. Παρά το γεγονός ότι σε αυτά, όπως και στα φυσικά, όλα τα συστατικά της βιοτικής δομής είναι απαραίτητα παρόντα, εξακολουθούν να υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Μεταξύ αυτών είναι τα ακόλουθα:
- Οι αγροκενώσεις χαρακτηρίζονται από κακή σύνθεση ειδών. Εκεί φυτρώνουν μόνο εκείνα τα φυτά που μεγαλώνει ο άνθρωπος. Αλλά η φύση κάνει το δικό της και πάντα, για παράδειγμα, σε ένα χωράφι με σιτάρι μπορείς να δεις να εγκαθίστανται αραβοσίτου, μαργαρίτες, διάφορα αρθρόποδα. ΣΤΟσε ορισμένα συστήματα, ακόμη και τα πουλιά έχουν χρόνο να φτιάξουν μια φωλιά στο έδαφος και να εκκολάψουν νεοσσούς.
- Εάν ένα άτομο δεν φροντίζει αυτό το οικοσύστημα, τότε τα καλλιεργούμενα φυτά δεν θα αντέξουν τον ανταγωνισμό με τους άγριους συγγενείς τους.
- Οι αγροκενώσεις υπάρχουν επίσης λόγω της πρόσθετης ενέργειας που φέρνει ένα άτομο, για παράδειγμα, με τη λίπανση.
- Δεδομένου ότι η καλλιεργούμενη βιομάζα των φυτών αποσύρεται μαζί με τη συγκομιδή, το έδαφος εξαντλείται σε θρεπτικά συστατικά. Επομένως, η περαιτέρω ύπαρξη απαιτεί και πάλι την παρέμβαση ενός ατόμου που θα πρέπει να γονιμοποιήσει για να καλλιεργήσει την επόμενη καλλιέργεια.
Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι τα τεχνητά οικοσυστήματα δεν ανήκουν σε βιώσιμα και αυτορυθμιζόμενα συστήματα. Εάν ένα άτομο σταματήσει να τα φροντίζει, δεν θα επιβιώσουν. Σταδιακά, τα άγρια είδη θα εκτοπίσουν τα καλλιεργούμενα φυτά και η αγροκένωση θα καταστραφεί.
Για παράδειγμα, ένα τεχνητό οικοσύστημα τριών τύπων οργανισμών μπορεί εύκολα να δημιουργηθεί στο σπίτι. Εάν βάλετε ένα ενυδρείο, ρίξετε νερό σε αυτό, τοποθετήσετε μερικά κλαδιά ελοδέα και εγκαταστήσετε δύο ψάρια, εδώ έχετε έτοιμο ένα τεχνητό σύστημα. Ακόμα και ένα τόσο απλό δεν μπορεί να υπάρξει χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Η σημασία των οικοσυστημάτων στη φύση
Σε παγκόσμιο επίπεδο, όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι κατανεμημένοι στα οικοσυστήματα, επομένως η σημασία τους δεν μπορεί να υποτιμηθεί.
- Όλα τα οικοσυστήματα συνδέονται μεταξύ τους με την κυκλοφορία ουσιών που μπορούν να μεταναστεύσουν από το ένα σύστημα στο άλλο.
- ΕυχαριστώΗ παρουσία οικοσυστημάτων στη φύση διατηρεί τη βιολογική ποικιλότητα.
- Όλοι οι πόροι που αντλούμε από τη φύση μας δίνουν ακριβώς οικοσυστήματα: καθαρό νερό, αέρας, γόνιμο έδαφος.
Είναι πολύ εύκολο να καταστραφεί οποιοδήποτε οικοσύστημα, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τις ανθρώπινες δυνατότητες.
Οικοσυστήματα και Άνθρωπος
Από την εμφάνιση του ανθρώπου, η επιρροή του στη φύση αυξάνεται κάθε χρόνο. Αναπτυσσόμενος, ο άνθρωπος φαντάστηκε τον εαυτό του βασιλιά της φύσης, άρχισε χωρίς δισταγμό να καταστρέφει φυτά και ζώα, να καταστρέφει φυσικά οικοσυστήματα, και έτσι άρχισε να κόβει το κλαδί στο οποίο κάθεται ο ίδιος.
Επεμβαίνοντας σε αιωνόβια οικοσυστήματα και παραβιάζοντας τους νόμους της ύπαρξης των οργανισμών, ο άνθρωπος οδήγησε στο γεγονός ότι όλοι οι περιβαλλοντολόγοι του κόσμου φωνάζουν ήδη με μια φωνή ότι ήρθε η παγκόσμια οικολογική κρίση. Οι περισσότεροι επιστήμονες είναι σίγουροι ότι οι φυσικές καταστροφές, που πρόσφατα άρχισαν να συμβαίνουν συχνότερα, είναι η απάντηση της φύσης στην αλόγιστη ανθρώπινη παρέμβαση στους νόμους της. Ήρθε η ώρα να σταματήσουμε και να σκεφτούμε ότι κάθε είδους οικοσυστήματα σχηματίστηκαν για αιώνες, πολύ πριν από την εμφάνιση του ανθρώπου, και υπήρχαν τέλεια χωρίς αυτόν. Μπορεί η ανθρωπότητα να ζήσει χωρίς τη φύση; Η απάντηση προτείνεται από μόνη της.
