Biologicznie żywy ekosystem elegancko pokazuje, w jaki sposób grupa organizmów może przystosować się do otoczenia. Żadne miejsce na Ziemi nie zapewnia idealnego środowiska wolnego od stresów środowiskowych i ograniczeń zasobów; dlatego badania ekologiczne starają się zrozumieć, w jaki sposób żywe organizmy przetrwają i rozwijają się pośród nieożywionych cech – zarówno pożądanych, jak i niepożądanych – ich szczególnego charakteru ekosystem. Dwa znane przykłady nieożywionych komponentów ekologicznych to rozkład opadów na Wielkich Równinach Amerykańskich i skład chemiczny zwykłego stawu.
Adaptacja do środowiska
Aspekty ekosystemu można podzielić na dwie szerokie kategorie: komponenty biotyczne i komponenty abiotyczne. Składniki biotyczne obejmują wszystkie żywe organizmy i są dalej klasyfikowane według ich funkcji: producenci, tacy jak:
- bakteria
- grzyby
Składniki abiotyczne, zwane również czynnikami abiotycznymi, obejmują różne cechy nieożywione, które wpływają na życie składników biotycznych – na przykład to, co jedzą, gdzie znajdują wodę i jak przetrwają w trudnych warunkach pogoda.
Przegląd abiotyczny
Składniki abiotyczne obejmują szeroki zakres warunków fizycznych, chemicznych i klimatycznych. Dominującymi komponentami abiotycznymi w wielu ekosystemach są wzorce pogodowe lub są one pod wpływem wzorców pogodowych – organizmy w środowisku naturalnym muszą tolerować pogodę każdego dnia w roku; większość z nich ma niewielkie możliwości tworzenia dla siebie korzystnych mikroklimatów. Przykłady zawierają:
- Temperatura otoczenia
- wahania sezonowe
- opad atmosferyczny
- światło słoneczne
- wiatr
- wilgotność względna
Właściwości gleby – takie jak tekstura, zawartość materii organicznej i skład mineralny – są również krytycznymi czynnikami abiotycznymi w wielu ekosystemach lądowych. Podobną rolę w ekosystemach wodnych odgrywają czynniki abiotyczne, takie jak skład chemiczny i zawartość składników odżywczych w wodzie.
Wpływ niskich opadów deszczu
Wzorce opadów na równinach amerykańskich były ważnymi składnikami abiotycznymi rodzimych ekosystemów preriowych w tych regionach. Wielkie Równiny, składające się z takich obszarów jak zachodnie Kansas i większość Nebraksa, mają dość niskie średnie opady, często poniżej 16 cali rocznie. Te niskie opady – w połączeniu z innymi cechami abiotycznymi, takimi jak niezwykle żyzna gleba i wietrzne zimy – doprowadziły do interesujących cech biotycznych. Na przykład drzewa miały trudności z zadomowieniem się w sposób naturalny w okresie letnim z długimi okresami suszy. W rezultacie drzewa rosły głównie w pobliżu zbiorników wodnych, a reszta ziemi rozwinęła się w rozległy obszar odpornych na suszę wieloletnich traw.
Woda i jej składniki odżywcze
Substancje chemiczne obecne w wodzie mają bezpośredni wpływ na to, jakie organizmy wodne będą najliczniejsze. Na przykład azot jest niezbędnym składnikiem mineralnym roślin wodnych i składnikiem białka potrzebnego konsumentom, takim jak ryby. Cyjanobakterie często rozwijają się w stawach ubogich w azot, ponieważ mogą absorbować azot z praktycznie nieograniczonej podaży w atmosferze. Fosfor jest również kluczowym składnikiem odżywczym, a naturalnie niski poziom fosforu w wielu zbiornikach wodnych pomaga ograniczyć wzrost glonów. Kiedy obfite opady deszczu sprowadzają bogaty w fosfor spływ do stawu, glony mogą rozwijać się kosztem innych roślin wodnych.
