Ekosustav: definicija, vrste, struktura i primjeri

Prirodni svijet čine vrlo različite vrste fizičkog okruženja i organizmi jedinstveno prilagođeni tome da tamo žive. Druga je riječ za ovaj koncept u biologiji ekosustav.

Ovaj će vam članak pružiti jasna objašnjenja ekosustava i ponuditi zanimljive primjere.

Biolozi definiraju ekosustav kao zajednicu živih organizama i njihovog fizičkog okruženja, što uključuje oboje biotički i abiotski čimbenici.

Biotski čimbenici su živa bića u međuovisnom ekološkom sustavu poput biljaka, životinja, mikroba i gljiva.

Abiotski čimbenici su nežive stvari poput vode, sunčeve svjetlosti, zaklona, ​​stijena, minerala, tla i klime.

Znanstveno proučavanje i klasifikacija biljaka i životinja datira još od Aristotela u staroj Grčkoj. Početkom 1800-ih Darwin je opisao natjecanje između vrsta i evoluciju kroz prirodnu selekciju. Riječ je smislio Ernst Haeckel ekologija otprilike u ovo isto vrijeme.

Krajem 1800-ih Eugenius Warming sugerira da su abiotski čimbenici, poput suše, požara i hladnog vremena, također utjecali na ponašanje vrsta i strategije prilagodbe. Warming je puno putovao u svom radu i razvio sveučilišni tečaj o biljnoj ekologiji. Njegove ideje uhvatile su se kada su britanski i sjevernoamerički znanstvenici pročitali njegovu klasičnu knjigu,

Uvjet ekosustav skovao ga je Arthur Tansley 1936. godine.

Postoje tri široke kategorije biološki ekosustavi. Svaka ima različit sastav i strukturu vrsta. 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 o 70 posto Zemljine površine. Uz oceane, morski ekosustavi uključuju pješčane obale, ušća, blato, vode Antarktika, slane močvare i živahne koraljne grebene, sve vrvi životom. Klima morskih ekosustava širom svijeta kreće se od tropskih vrućina do polarnih vrtloga.

Vodeni ekosustavi uključuju jezera, rijeke, bare i močvare. Slatkovodne vrste izumiru mnogo brže od morskih ili kopnenih vrsta, prema 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 polarnim klimatskim uvjetima surazvile su slične prilagodljive osobine kao što su gusto krzno i ​​izolacijski masni sloj.

Biomi su malo širi pojam od ekosustava, iako su prilično slični. Biomi prepoznatljive su ekološke zajednice koje same u sebi mogu sadržavati mnoge ekosustave. Korisni su za kategorizaciju karakteristika određenih područja koja mogu izravno utjecati na vrstu ili tipove ekosustava koji tamo nastaju.

Značajke ovih bioma / ekoloških sustava uključuju njihovu klimu, zonu, nadmorsku visinu, vrstu tla, količinu oborina i sastav vrsta.

Vodeni biomi uključuju koraljne grebene, ušća, morske vode, močvare i slatke vode.

Pustinjski biomi uključuju pustinju Mojave, obalne pustinje Čilea, Dolinu smrti i hladne pustinje Grenlanda.

Šumski biomi uključuju tropsku prašumu, umjerenu šumu, chaparral (grmlje) i tajgu (borealnu šumu).

Travnjački biomi uključuju savane, stepe, prerije i južnoameričke pampe.

Živi organizmi moraju imati energije i hranjivih sastojaka da bi rasli, reagirali i razmnožavali se. Organizmi su međusobno ovisni i međusobno povezani u krugu života. Energija se prenosi s jedne razine prehrambene piramide na drugu. Na primjer, riba jede alge, a lignje ribu.

Alge, ribe, lignje i grabežljivi morski psi primjer su a hranidbeni lanac. The prehrambena mreža je napravljen od mnogih preklapajućih lanaca hrane. Energetska piramida započinje s proizvođačima u osnovi piramide, a slijede ih potrošači i grabežljivci na gornjim razinama. Energija se gubi svakim prijenosom između organizama, pa je piramida uspravna i nije okrenuta.

Biljke i fitoplanktoni jesu proizvođači koji sadrže fotosintetske pigmente koji od sunčeve energije i ugljičnog dioksida proizvode šećer. Primarni potrošači jedu biljke, a sekundarni potrošači jedu primarne potrošače. Vrhunski grabežljivac bez prirodnih neprijatelja drži prvo mjesto na prehrambenoj piramidi.

Biomasa se čuva i reciklira u ekosustavu. Kada organizmi umru, razlagači 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 biljnu tvar u raspadanju na hranjive sastojke poput kalcija, dušika, kalija i fosfora koji obogaćuju tlo.

Energija i hranjive tvari također protok između ekosustava. Na primjer, stijene u rijeci nagrizaju i u vodu unose minerale koji teku nizvodno u jezera i polja. Učinak također može biti štetan. Otjecanje 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 metabolizma stanica, a dodatna energija odaje se kao toplina.

Ekosustavi su dinamični s konstantnim padovima i padovima protok energije i materija. Razine hranjivih sastojaka, populacije vrsta, vremenski obrasci, temperatura, godišnja doba variraju i mijenjaju se. Raznolikost u ekosustavu pridonosi stabilnosti.

Unatoč kretanju i dinamičnoj prirodi ekologije ekosustava, sveukupno stanje ravnoteže ostaje postojan. Ekosustavi održavaju stabilno stanje s prilično dosljednim sastavom. Uobičajeno, fluktuirajuće biotske i abiotske značajke ne prijete stabilnom sustavu. Drugim riječima, kišna šuma je i dalje prašuma čak i ako se populacija majmuna smanji.

Prirodne smetnje mogu poremetiti funkcioniranje ekosustava. Na primjer, uragani, požari, poplave i vulkani uznemiruju usluge ekosustava. Poplave mogu kontaminirati izvore vode. Stanište se gubi, a vrste mogu biti raseljene. Ravnoteža predatora i plijena može biti isključena što uzrokuje domino efekt na druge vrste.

Invazivne vrste mogu potencijalno ugroziti dobrobit i samo postojanje drugih vrsta. Invazivne vrste uključuju biljke i životinje unesene u područje namjerno ili slučajno. Ponekad se invazivne vrste namjerno dovoze kako bi zaustavile grabežljivca koji je preuzima. Na primjer, konzervatori su pustili losos u Velika jezera kako bi kontrolirali manje poželjne invazivne vrste.

Ljudska aktivnost još je jedan od glavnih uzroka opasnih promjena ekosustava. Lov, prelov, eksploatacija neobnovljivih resursa, toksični otpad i onečišćenje ugrožavaju ekosustave i njihove biome. U ekstremnim slučajevima, poput curenja iz nuklearne elektrane, pogođeni ekosustavi mogli bi biti radioaktivni i kancerogeni u godinama koje dolaze.

The Veliki koraljni greben uz obalu Australije nevjerojatno je velik i raznolik morski ekosustav koja postoji milijunima godina. Alge osiguravaju hranu za uzgoj koralja koji se vežu za mrtve koralje na grebenu.

Mlade koralje koji plutaju u vodi jedu ribe i životinje koje plivaju u oceanu. Skeletirane koralje i dalje mogu jesti crvi, puževi i proždrljive morske zvijezde.

Neki koralji imaju obostrano korisne odnose sa škampima i rakovima koji žive u kolonijama koralja i bore se protiv međusobnih neprijatelja pomoću svojih pinčera. Abiotski čimbenici koji značajno utječu na koralje su porast temperature vode, zakiseljavanje oceana i razina ugljičnog dioksida.

Prema prirodoslovnom muzeju Smithsonian, kisela morska voda već počinje otapati strukturu kostura koraljnih grebena na mjestima poput Havaja.

Vodeni ekosustav Lake of Woods nalazi se na granici Kanade i Sjedinjenih Država. Ovo slatkovodno tijelo je ono što je ostalo od nekada masivnog ledenjačkog jezera Agassiz.

U ovoj slatkoj vodi vodeni ekosustav, fitoplanktoni, zooplanktoni, alge i bakterije pružaju optimalnu razinu hrane, staništa i kisika za ukusne ribe. Šumsko jezero često nazivaju svjetskom prijestolnicom Walleye _._

Beskralježnjaci poput muha i mušica također imaju važnu ulogu u slatkovodnim jezerima. Oni jedu mikroorganizme koji se hrane biljnim i životinjskim tvarima u raspadanju. Beskralješnjaci pružaju izvrstan izvor hrane za male ribe koje mogu jesti velike ribe, a koje mogu uloviti 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 otrovno otjecanje.

Amazona ekosustav prašume je kopnenim okolišem bogatim vrstama u Južnoj Americi. Sunčevu svjetlost upijaju bujne širokolisne biljke i visoka stabla koja pružaju hranu i sklonište zapanjujućem broju ptica, sisavaca, insekata, guštera i zmija u tropskim krajevima. Mnoga od tih stvorenja jedu grabežljivci poput jaguara.

Kada organizmi umru u prašumi, njihova se energija i hranjive tvari brzo razgrađuju razgrađivačima poput ličinki i mikroba. Hranjive tvari vraćaju se u tlo i pomažu biljkama da rastu. Abiotski čimbenici kišne šume uključuju velike količine oborina, vrućine i tropsku klimu koja njeguje biološku raznolikost vrsta od šumskog dna do gustih visećih krošnji.

Ovisno o svojim istraživačkim interesima, ekolozi se mogu usredotočiti na područje ekologije zajednice, ekologije ekosustava ili oboje. Ekologija zajednice posebno ispituje interakcije između različitih vrsta i ishod te interakcije. Ekološka ekologija puno šire promatra žive i nežive čimbenike koji utječu na ekološku zajednicu i potiču promjene ekosustava.

Na primjer, ekolog koji želi otkriti zašto divovski šarani preuzimaju jezero koje je nekoć bilo puno pastrve može poduzeti ekološka studija o populaciji riba u zajednici, zajedno s ekosustavnom studijom smanjenja kvalitete vode koja utječe na sve vrste vodeni život. Ekolozi provode studije koje pomažu uštedjeti prirodne resurse za buduće generacije.

U upravljanju ekosustavima primjenjuju se metode očuvanja kako bi se održao integritet funkcioniranja i struktura ekosustava. Kaže se da strukture ekosustava imaju cjelovitost kada su uravnotežene, stabilne i karakteristične za ekološke zajednice u toj prirodnoj regiji.

I abiotski i biotički čimbenici uglavnom su predvidljivi. Dinamika stanovništva također treba biti samoodrživ bez potrebe ljudske intervencije vratiti ravnotežu.

Dobro upravljanje ekosustavima igra važnu ulogu u očuvanju državnih parkova, nacionalnih parkova i ostalih područja divljine. Razumijevanje povijesti ekosustava i normalnih stopa promjena ili sukcesije pomaže u ranom otkrivanju strukturnih problema. Cilj je održati biološku raznolikost i osigurati održivost domaćih vrsta. Od New Yorka do Kalifornije, ekolozi pomno prate klimatske obrasce.

Prirodne katastrofe poput uragana praćene su urednim sukcesijom i prirodnom obnovom područja u prethodno stanje. Međutim, ljudska aktivnost može privremeno ili trajno uništiti ekologiju ekosustava. Katastrofe u ekosustavima dogodile su se u Sjedinjenim Državama i širom svijeta.

Ekosustav Meksičkog zaljeva ozbiljno je narušen zagađivačima koji se u zaljev prenose iz rijeke Mississippi. Dušik i fosfor s polja, hranilišta i kanalizacije slijevaju se u rijeku iz mnogih država.

Prekomjerna razina hranjivih tvari stimulira otrovne cvjetanje algi, mijenjaju promjenu hrane i troše kisik u vodi što rezultira mrtvom zonom i masovnim ubijanjem riba. Na to područje utječu i abiotski čimbenici poput uragana i poplava.

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 pila mlijeko krava koje su pasle na kontaminiranom području razvile su rak štitnjače. Danas je radioaktivno područje oko Černobila zabranjeno za ljude, ali vukovi, divlji konji i druge životinje prisutni su u značajnom broju.