エコシステム：定義、タイプ、構造、例

自然界は、そこに住むのに独自に適応した非常に異なる種類の物理的環境と生物で構成されています。 生物学におけるこの概念の別の言葉は 生態系.

この記事では、生態系の明確な説明と興味深い例を紹介します。

生物学者は、生態系を生物とその物理的環境のコミュニティとして定義しています。これには両方が含まれます 生物的 そして 非生物的 要因。

生物的要因 植物、動物、微生物、菌類などの相互依存する生態系の生物です。

非生物的要因 水、日光、避難所、岩、鉱物、土壌、気候などの非生物です。

動植物の科学的研究と分類は、古代ギリシャのアリストテレスにまでさかのぼります。 1800年代初頭、ダーウィンは自然淘汰による種と進化の間の競争について説明しました。 エルンスト・ヘッケルはその言葉を作り出しました エコロジー この頃。

1800年代後半、オイゲンワルミングは、干ばつ、火事、寒さなどの非生物的要因も種の行動と適応戦略に影響を与えることを示唆しました。 ウォーミングは彼の仕事で広範囲に旅行し、植物生態学に関する大学のコースを開発しました。 彼のアイデアは、イギリスと北米の科学者が彼の古典的な本を読んだときに流行しました。 植物の生態.

用語 生態系 1936年にアーサータンズリーによって造られました。

の3つの広いカテゴリがあります 生物学的生態系. それぞれが異なる種の構成と構造を持っています。 最大の生態系は海洋生態系です。 すべての生態系は、汚染、灌漑、都市化、鉱業、森林破壊など、地球規模の気候と人間の活動の影響を受けます。

海洋生態系 についてカバー 70パーセント 地球の表面の。 海洋生態系には、海に加えて、砂浜、河口、干潟、南極海、塩性湿地、活気に満ちたサンゴ礁など、すべてが生命に満ちています。 世界中の海洋生態系の気候は、熱帯の熱から極渦までさまざまです。

水生生態系 湖、川、池、湿地が含まれます。 によると、淡水種は海洋種や陸生種よりもはるかに速い速度で絶滅しています。 ナショナル・ジオグラフィック. 気候変動と汚染は、水界生態系に対する主要な脅威です。

陸域生態系 北極圏のツンドラ、砂漠、森林、草地などの土地を基盤とする生態系コミュニティです。 極地の気候の動物は、厚い毛皮や絶縁性の脂肪層など、同様の適応特性を共進化させてきました。

バイオームは生態系よりもわずかに広い用語ですが、非常に似ています。 バイオーム それ自体がその中に多くの生態系を含むことができる独特の生態学的コミュニティです。 それらは、そこで発生する生態系のタイプに直接影響を与える可能性のある特定のエリアの特性を分類するのに役立ちます。

これらのバイオーム/生態系の際立った特徴には、それらの特定の気候、ゾーン、標高、土壌タイプ、降水量、種の構成が含まれます。

水生生物群系 サンゴ礁、河口、海洋、湿地、淡水が含まれます。

砂漠のバイオーム モハーベ砂漠、チリの沿岸砂漠、デスバレー、グリーンランドの極寒の砂漠が含まれます。

森林バイオーム 熱帯雨林、温帯林、チャパラル（低木）、タイガ（北方林）が含まれます。

草地バイオーム サバンナ、草原、大草原、南米のパンパが含まれます。

生物は成長し、反応し、繁殖するためのエネルギーと栄養素を持っている必要があります。 生物は相互に依存しており、生命の輪の中で互いにつながっています。 エネルギーは、食品ピラミッドのあるレベルから次のレベルに転送されます。 たとえば、魚は藻類を食べ、イカは魚を食べます。

藻類、魚、イカ、捕食性のサメは、 食物連鎖. ザ・ 食物網 多くの重複する食物連鎖でできています。 エネルギーピラミッドは、ピラミッドの基部にある生産者から始まり、上位レベルにある消費者と捕食者が続きます。 エネルギーは生物間の移動のたびに失われるため、ピラミッドは直立しており、反転していません。

植物と植物プランクトンは プロデューサー 太陽エネルギーと二酸化炭素を使って砂糖を作る光合成色素が含まれています。 一次消費者は植物を食べ、二次消費者は一次消費者を食べます。 天敵のいない頂点捕食者は、食品ピラミッドのトップの座を占めています。

バイオマス 生態系で保存され、リサイクルされます。 生物が死ぬとき、 分解者 有機物をエネルギーと栄養素に分解し、生態系に逆流させます。 分解する動物は、微生物、ハエ、ワームの影響を受けると、炭水化物、脂肪、タンパク質、ガスを放出します。

バクテリアと微生物は腐敗した植物をカルシウム、窒素、カリウム、リンなどの栄養素に分解し、土壌を豊かにします。

エネルギーと栄養素も 生態系間の流れ. たとえば、川の岩が侵食され、ミネラルが水に流れ込み、下流の湖や野原に流れ込みます。 影響も有害である可能性があります。 農地からの窒素とリンの流出は水路を汚染する可能性があります。

リサイクルされる物質とは異なり、エネルギーは一方向に流れます。 植物は、捕らえられた太陽光、水、二酸化炭素からエネルギーに富んだブドウ糖分子を生成します。 化学エネルギーは細胞代謝のために消費者に伝達され、余分なエネルギーは熱として放出されます。

生態系は動的であり、絶え間ない衰退と エネルギーの流れ と問題。 栄養素レベル、種の個体数、気象パターン、気温、季節は変動し、変化します。 生態系の多様性は安定に貢献します。

生態系生態学の流動的でダイナミックな性質にもかかわらず、全体として 平衡状態 安定したままです。 生態系は、かなり一貫した構成で定常状態を維持します。 通常、変動する生物的および非生物的特徴は、安定したシステムを脅かしません。 言い換えれば、サルの個体数が減少しても、熱帯雨林は依然として熱帯雨林です。

自然の乱れは生態系の機能を混乱させる可能性があります。 たとえば、ハリケーン、山火事、洪水、火山は生態系サービスを混乱させます。 洪水は水源を汚染する可能性があります。 生息地が失われ、種が移動する可能性があります。 捕食者と被食者のバランスが崩れ、他の種にドミノ効果が生じる可能性があります。

侵入種 他の種の幸福と存在そのものを脅かす可能性があります。 侵入種には、意図的または偶発的にその地域に持ち込まれた動植物が含まれます。 時々、侵入種は、乗っ取っている捕食者を止めるために故意に持ち込まれます。 たとえば、保護活動家は、あまり望ましくない侵入種を制御するために五大湖に鮭を放出しました。

人間の活動は、危険な生態系の変化のもう1つの主要な原因です。 狩猟、乱獲、再生不可能な資源の搾取、有毒廃棄物、汚染は、生態系とそのバイオームを脅かしています。 原子力発電所からの漏出などの極端な場合、影響を受ける生態系は、今後数年間、放射性および発がん性になる可能性があります。

ザ・ グレートバリアリーフ オーストラリアの沖合は信じられないほど大きくて多様です 海洋生態系 それは何百万年もの間存在してきました。 藻類 珊瑚礁の死んだ珊瑚に付着する珊瑚を育てる餌を提供します。

水に浮かぶ若い珊瑚は、海を泳ぐ魚や動物に食べられます。 スケルトン化されたサンゴは、まだワーム、カタツムリ、貪欲なヒトデによって消費される可能性があります。

一部のサンゴは、サンゴのコロニーに生息し、ピンチャーを使用して相互の敵と戦うエビやカニと相互に有益な関係を持っています。 サンゴに大きな影響を与える非生物的要因は、水温の上昇、海洋酸性化、二酸化炭素レベルです。

スミソニアン自然史博物館によると、ハワイのような場所では、酸性の海水がすでにサンゴ礁の骨格構造を溶かし始めています。

ウッズ湖の水生生態系は、カナダと米国の国境にあります。 この淡水体は、かつては巨大な氷河であったアガシー湖に残っているものです。

この淡水で 水生生態系、植物プランクトン、動物プランクトン、藻類、バクテリアは、おいしい魚に最適なレベルの食物、生息地、酸素を提供します。 ウッズ湖はしばしば世界のウォールアイの首都と呼ばれています_._

カゲロウやミッジなどの無脊椎動物も淡水湖で重要な役割を果たしています。 彼らは腐敗している植物や動物の物質を食べる微生物を食べます。 無脊椎動物は、ペリカン、サギ、クマ、人間が捕まえる可能性のある大きな魚が食べる可能性のある小さな魚に優れた食料源を提供します。

森の湖のような水界生態系の状態に影響を与える非生物的要因には、気温と水温、二酸化炭素レベル、および有毒な流出が含まれます。

アマゾン 熱帯雨林の生態系 南アメリカの種が豊富な陸生環境です。 日光は、熱帯地方の驚異的な数の鳥、哺乳類、昆虫、トカゲ、ヘビに食物と避難所を提供する緑豊かな広葉樹と背の高い木に吸収されます。 それらの生き物の多くは、ジャガーのような捕食者に食べられます。

熱帯雨林で生物が死ぬと、そのエネルギーと栄養素はウジや微生物などの分解者によって急速に分解されます。 栄養素は土壌に戻り、植物の成長を助けます。 熱帯雨林の非生物的要因には、大量の降雨、熱、および林床から厚い垂れ下がった天蓋までの種の生物多様性に栄養を与える熱帯気候が含まれます。

研究の興味に応じて、生態学者はコミュニティ生態学、生態系生態学、またはその両方の分野に焦点を当てることができます。 コミュニティエコロジー 具体的には、異なる種間の相互作用とその相互作用の結果を調べます。 生態系生態学は、生態系コミュニティに影響を与え、生態系の変化を引き起こす生きている要因と生きていない要因をはるかに広く見ています。

たとえば、かつてマスでいっぱいだった湖を巨大な鯉が乗っ取っている理由を知りたい生態学者は、 魚の個体数のコミュニティ生態学研究と、すべての種に影響を与える水質の低下に関する生態系研究 水生生物。 生態学者は助ける研究を行います 将来の世代のために天然資源を節約します。

生態系管理は、生態系の機能と構造の完全性を維持するために保全慣行を採用しています。 生態系構造は、その自然地域の生態系コミュニティのバランスが取れていて、安定していて、特徴的である場合、完全性を持っていると言われています。

非生物的要因と生物的要因の両方が一般的に予測可能です。 人口動態 また、人間の介入を必要とせずに自立している必要があります バランスを取り戻します。

優れた生態系管理は、州立公園、国立公園、その他の野生生物地域を保護する上で重要な役割を果たします。 生態系の歴史と通常の変化または遷移の速度を理解することは、構造上の問題の早期発見に役立ちます。 目標は、生物多様性を維持し、在来種の生存を確保することです。 ニューヨークからカリフォルニアまで、環境保護論者は気候パターンを注意深く監視しています。

ハリケーンなどの自然災害に続いて、この地域は秩序正しく継承され、以前の状態に自然に再建されます。 しかし、人間の活動は一時的または恒久的に生態系の生態系を破壊する可能性があります。 生態系の災害は、米国および世界中で発生しています。

メキシコ湾の生態系は、ミシシッピ川からメキシコ湾に運ばれた汚染物質によってひどく破壊されました。 畑、肥育場、下水からの窒素とリンは、多くの州から川に流れ込みます。

過剰なレベルの栄養素は有毒を刺激します アオコ、食物の変化を変え、水中の酸素を枯渇させて、デッドゾーンと大量の魚の大量死をもたらします。 この地域は、ハリケーンや洪水などの非生物的要因の影響も受けています。

1986年、ウクライナのチェルノブイリ原子力発電所での事故により、致命的な放射性物質が大気中に放出されました。 何百万人もの人々が放射線にさらされました。 汚染地域で放牧している牛からミルクを飲んだ何千人もの子供たちが甲状腺がんを発症しました。 今日、チェルノブイリ周辺の放射性地域は人々の立ち入りが禁止されていますが、オオカミ、野生の馬、その他の動物がかなりの数存在しています。