Το έδαφος ως οικοσύστημα που βασίζεται σε ερεθισμούς

Το έδαφος μπορεί να φαίνεται αρκετά νεκρό με την πρώτη ματιά, αλλά ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά και θα βρείτε ότι είναι γεμάτο ζωή. Μερικά από τα ζώα που ζουν στο έδαφος είναι ορατά με γυμνό μάτι, όπως γαιοσκώληκες και μικρά έντομα. Πολύ πιο πολλές, ωστόσο, είναι οι μικροσκοπικοί οργανισμοί που δεν μπορείτε να δείτε, όπως βακτήρια, μύκητες και νηματώδη. Όλοι οι μικροοργανισμοί σε αυτό το μικροσκοπικό οικοσύστημα εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα από τα υπολείμματα, τα αποσυντεθειμένα υπολείμματα των νεκρών φυτών και των ζωικών αποβλήτων.

Οι βιολόγοι ορίζουν ένα οικοσύστημα ως ένα σύνολο οργανισμών και του περιβάλλοντος στο οποίο κατοικούν. Τα θρεπτικά συστατικά όπως το άζωτο ανακυκλώνονται μέσα σε ένα οικοσύστημα, μεταφέρονται από τον ένα οργανισμό στον άλλο και τελικά επέστρεψαν στην αφετηρία τους. Η ενέργεια, αντίθετα, ρέει προς μία κατεύθυνση μόνο, από μια πηγή ενέργειας όπως το φυτό που αποσυντίθεται έχει σημασία για οργανισμούς που μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την πηγή ενέργειας και στη συνέχεια να γίνουν τροφή για άλλους οργανισμούς η σειρά τους. Καμία διαδικασία μετατροπής ενέργειας δεν είναι 100% αποτελεσματική, επομένως ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας που εισέρχεται στο οικοσύστημα του εδάφους θα καταλήξει να σπαταλάται ως θερμότητα.

Τα λείψανα νεκρών φυτών και ζώων, πεσμένα φύλλα, κοπριά και άλλα απορρίμματα ονομάζονται συλλογικά. Ορισμένοι οργανισμοί, όπως οι γαιοσκώληκες και οι χιλιοστόπλευροι, κάνουν τον τεμαχισμό των ζωντανών τους τεμαχίων, διευκολύνοντας τους μικροοργανισμούς να επιτεθούν στα ερείπια. Τα βακτήρια και οι μύκητες στο έδαφος εκχυλίζουν την ενέργεια και τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται για να αναπτυχθούν από τα υπολείμματα καθώς τα διασπώνται. Το τελικό προϊόν της δουλειάς τους είναι οργανική ύλη, που ονομάζεται "χούμους". Τα βακτήρια και οι μύκητες μπορεί να γίνουν τροφή για μικροσκοπικά νηματώδη και έντομα, τα οποία με τη σειρά τους παρέχουν μεγαλύτερα έντομα ή ζώα όπως τα πουλιά με γεύμα.

Η απόλυτη πηγή ενέργειας σε αυτόν τον ιστό τροφίμων που βασίζεται σε στοιχεία είναι ο ήλιος. Τα φυτά αποθηκεύουν την ηλιακή ενέργεια ως χημική ενέργεια στα φύλλα και τους ιστούς τους, και όταν οι μικροοργανισμοί του εδάφους χωνεύουν την αποσύνθεση φυτική ύλη, εξάγουν αυτήν την αποθηκευμένη ενέργεια. Ακριβώς όπως και σε οποιοδήποτε άλλο οικοσύστημα, η ενέργεια ρέει μονόδρομα μέσω της τροφικής αλυσίδας - από την ύφεση μέσω μικροοργανισμών σε νηματώδεις, έντομα και μεγαλύτερα ζώα. Ωστόσο, τα θρεπτικά συστατικά περνούν μέσα από το οικοσύστημα. Όταν πεθαίνει οποιοσδήποτε από τους οργανισμούς αυτού του τροφικού ιστού, τα θρεπτικά συστατικά που περιέχονται επιστρέφουν στο έδαφος ως ερεθίσματα για να ταξιδέψουν ξανά στην ίδια διαδρομή.

Δεν εξαρτώνται όλοι οι οργανισμοί που ζουν στο χώμα από τα στοιχεία. Ορισμένοι τύποι βακτηρίων, για παράδειγμα, απολαμβάνουν μια αμοιβαία επωφελής σχέση με τις ρίζες των φυτών στο έδαφος, παρέχοντας πολύτιμα θρεπτικά συστατικά με αντάλλαγμα τα τρόφιμα. Ωστόσο, ο βασικός ιστός τροφής είναι κρίσιμος για την υγεία του εδάφους, επειδή επιστρέφει θρεπτικά συστατικά από νεκρούς οργανισμούς στο έδαφος με τη μορφή χούμου, καθιστώντας το έτσι διαθέσιμο για φυτά.