גורמים אביוטיים וביוטיים במערכות אקולוגיות

מערכת אקולוגית מורכבת מגורמים ביוטיים ואביוטיים כאחד. אך מהם הגורמים הללו בדיוק? כיצד הם משפיעים על מערכת אקולוגית, והאם שינויים בגורמים אביוטיים וביוטיים משנים את המערכת האקולוגית? מערכת אקולוגית תלויה באינטראקציות של הגורמים החיים והלא-חיים במערכת.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

הגורמים האביוטיים במערכת אקולוגית הם כל היסודות הלא חיים (אוויר, מים, אדמה, טמפרטורה) ואילו הגורמים הביוטיים הם כל האורגניזמים החיים באותה מערכת אקולוגית.

במערכת אקולוגית, גורמים ביוטיים כוללים את כל החלקים החיים של המערכת האקולוגית. מערכת אקולוגית חורשית בריאה מכילה יצרנים כמו עשבים ועצים, כמו גם צרכנים החל מעכברים וארנבות ועד נצים ודובים. המרכיבים הביוטיים של מערכת אקולוגית מקיפים גם מתפרקים כמו פטריות וחיידקים. מערכת אקולוגית מימית בריאה כוללת מפיקים כמו אצות ופיטופלנקטון, צרכנים כמו זואופלנקטון ודגים ופירוק כמו חיידקים. קטגוריות ביוטיות ספציפיות כוללות:

צמחים: מרבית המערכות האקולוגיות תלויות בצמחים כדי לבצע פוטוסינתזה, מה שיוצר מזון ממים ופחמן דו חמצני במערכת האקולוגית. בבריכות, באגמים ובאוקיאנוס, רבים מהצמחים הם עשבים, אצות או פיטופלנקטון זעיר שצף על פני השטח או בקרבתו. כמו כן בקטגוריה זו נמצאים החיידקים הכימוסינתטיים החיים בפתחי האוורור העמוקים, המהווים את הבסיס של אותה שרשרת מזון.

בעלי חיים: צרכנים מסדר ראשון כמו עכברים, ארנבות וציפורים שאוכלות זרעים כמו גם זואופלנקטון, חלזונות, מולים, קיפודי ים, ברווזים וכרישים שחורים אוכלים את הצמחים והאצות. טורפים כמו זאבי ערבות, בובקטוסים, דובים, לווייתנים רוצחים וכרישי נמר אוכלים צרכנים מהשורה הראשונה. אוכלי כל כמו דובים ומסובבים (כמעט חיות מים מיקרוסקופיות) אוכלים צמחים ובעלי חיים.

פטריות: פטריות כמו פטריות ותבניות סליים ניזונות מגופם של מארחים חיים או מפרקות שרידים של אורגניזמים שחיו פעם. פטריות משמשות תפקיד חשוב במערכת האקולוגית כמפרקים.

פרוטיסטים: פרוטיסטים הם בדרך כלל אורגניזמים מיקרוסקופיים חד תאיים, ולעיתים מתעלמים מהם במערכת האקולוגית. פרוטיסטים דמויי צמחים משתמשים בפוטוסינתזה, ולכן הם מפיקים. פרוטיסטים דמויי בעלי חיים כמו פרמייה ואמבות אוכלים חיידקים ופרוטיסטים קטנים יותר, ולכן הם מהווים חלק משרשרת המזון. פרוטיסטים דמויי פטריות משמשים לעיתים קרובות כמפרקים במערכת האקולוגית.

בַּקטֶרִיָה: בפתחי אוורור בים עמוק, חיידקים כימוסינתטיים ממלאים את תפקיד היצרנים בשרשרת המזון. חיידקים פועלים כמפרקים, מפרקים אורגניזמים מתים כדי לשחרר חומרים מזינים. חיידקים משמשים גם מזון לאורגניזמים אחרים.

הגורמים האביוטיים במערכת אקולוגית כוללים את כל האלמנטים הלא-חיים של המערכת האקולוגית. אוויר, אדמה או מצע, מים, אור, מליחות וטמפרטורה משפיעים על היסודות החיים של מערכת אקולוגית. דוגמאות ספציפיות לגורם אביוטי וכיצד הן עשויות להשפיע על החלקים הביוטיים של המערכת האקולוגית כוללות:

אוויר: בסביבה יבשתית, האוויר מקיף את הגורמים הביוטיים; בסביבה מימית, הגורמים הביוטיים מוקפים במים. שינויים בהרכב הכימי של האוויר, כמו זיהום אוויר ממכוניות או מפעלים, משפיעים על כל מה שנושם את האוויר. יש אורגניזמים רגישים יותר לשינויים באוויר. עבור אורגניזמים ימיים, גם ההרכב הכימי של האוויר והמים, אלא גם כמות האוויר והמים משפיעים על כל מה שחי במים. לדוגמא, כאשר פריחת האצות הופכת מוגזמת, האצות מפחיתות את החמצן במים, ודגים רבים נחנקים.

אדמה או מצע: רוב הצמחים זקוקים לאדמה לצורך חומרים מזינים ולהחזיק את עצמם במקום עם שורשיהם. לצמחים באזורים עם קרקעות דלות תזונה לעיתים קרובות יש התאמות לפיצוי, כמו שושן קוברה ולוכד זבוב ונוס. קרקע או מצע פוגעים גם בבעלי חיים, כגון גידולי האכלה המסננים שהזימים שלהם יהיו סתומים אם המצע יכלול פתאום חלקיקים עדינים של חול וסחף.

מים: מים חיוניים לחיים על פני כדור הארץ. מים חיוניים לתגובות הכימיות בתוך אורגניזמים חיים, הם אחד המרכיבים העיקריים לפוטוסינתזה ומהווה את מציין המיקום בתאים. מים משמשים גם סביבת מחיה ליצורים מימיים. ככאלה, שינויים בכמות ואיכות המים משפיעים על מערכות החיים. למים יש גם מסה, מה שיוצר לחץ בסביבות מים. יכולתם של מים להחזיק טמפרטורה ממתנת את שינויי הטמפרטורה במסתם ובאזורים הסמוכים. לדוגמא, חום מקו המשווה הועבר לקווי רוחב גבוהים יותר על ידי זרמי ים גורם לאקלים מתון יותר עבור האזורים המושפעים. הבדלי גשמים פירושם ההבדל בין ביומם מדברי ליער. עננים יכולים אפילו להיות הגורם השולט במערכות אקולוגיות מסוימות, כגון יערות העננים באזורים הטרופיים בהם הצמחים שואבים את לחותם מהאוויר.

אוֹר: חוסר אור באוקיאנוס העמוק יותר מונע פוטוסינתזה, כלומר רוב החיים באוקיאנוס חיים בסמוך לפני השטח. ההבדלים בשעות האור משפיעים על הטמפרטורות בקו המשווה ובקטבים. מקצב האור של יום-לילה משפיע על דפוסי החיים, כולל רבייה, עבור צמחים ובעלי חיים רבים.

מְלִיחוּת: בעלי חיים באוקיאנוס מותאמים למליחות, באמצעות בלוטת כליות מלח לשליטה על תכולת המלח בגופם. לצמחים בסביבות עם מליחות גבוהה יש גם מנגנונים פנימיים להסרת המלח. יצורים חיים אחרים ללא מנגנונים אלה מתים מרוב מלח בסביבתם. ים המלח ואגם המלח הגדול הם שתי דוגמאות לסביבות בהן מליחות הגיעה לרמות המאתגרות את רוב האורגניזמים החיים.

טֶמפֶּרָטוּרָה: רוב האורגניזמים דורשים טווח טמפרטורות יציב יחסית. ליונקים יש אפילו מנגנונים פנימיים לשליטה על טמפרטורת גופם. שינויי טמפרטורה, במיוחד שינויים קיצוניים ופתאומיים, החורגים מסובלנות האורגניזם יפגעו או יהרגו את האורגניזם. שינויי טמפרטורה יכולים להיות טבעיים, עקב כתמי שמש, תזוזות של דפוסי מזג האוויר או נפיחות באוקיאנוס, או יכולים להיות מלאכותי, כמו עם זרימת מגדל קירור, שחרר מים מסכרים או מהשפעת הבטון (סופג בטון חוֹם).

ההבדל העיקרי בין גורמים ביוטיים לאביוטיים הוא ששינוי בכל אחד מהגורמים האביוטיים משפיע הגורמים הביוטיים, אך שינויים בגורמים הביוטיים לא בהכרח גורמים לשינויים באביוטיקה גורמים. לדוגמא, הגדלת או ירידה במליחות בגוף מים עלולה להרוג את כל התושבים במים וסביבתם (למעט אולי חיידקים). אובדן הביוטה של ​​גוף המים אינו בהכרח משנה את מליחות המים.