Ecosistem: definiție, tipuri, structură și exemple

Lumea naturală este alcătuită din tipuri foarte diferite de medii fizice și organisme adaptate în mod unic să trăiască acolo. Un alt cuvânt pentru acest concept în biologie este un ecosistem.

Acest articol vă va oferi explicații clare asupra ecosistemelor și vă va oferi exemple interesante.

Biologii definesc un ecosistem ca o comunitate de organisme vii și mediul lor fizic, care include ambele biotic și abiotice factori.

Factori biotici sunt ființe vii într-un sistem ecologic interdependent precum plante, animale, microbi și ciuperci.

Factori abiotici sunt lucruri non-vii, cum ar fi apa, lumina soarelui, adăpost, roci, minerale, sol și climă.

Studiul științific și clasificarea plantelor și animalelor datează de la Aristotel în Grecia antică. La începutul anilor 1800, Darwin a descris competiția dintre specii și evoluție prin selecția naturală. Ernst Haeckel a inventat cuvântul ecologie cam în aceeași perioadă.

La sfârșitul anilor 1800, Eugenius Warming a sugerat că factorii abiotici, precum seceta, focul și vremea rece, au influențat și comportamentul speciilor și strategiile de adaptare. Warming a călătorit mult în munca sa și a dezvoltat un curs universitar despre ecologia plantelor. Ideile sale au prins când oamenii de știință britanici și nord-americani au citit cartea sa clasică,

Termenul ecosistem a fost inventat de Arthur Tansley în 1936.

Există trei mari categorii de ecosisteme biologice. Fiecare are o compoziție și o structură distincte a speciilor. Cel mai mare ecosistem este ecosistemul marin. Toate ecosistemele sunt afectate de climatul global și de activitatea umană, cum ar fi poluarea, irigațiile, urbanizarea, mineritul și defrișările.

Ecosistemul marin acoperă aproximativ 70 la sută a suprafeței Pământului. Împreună cu oceanele, ecosistemele marine includ țărmuri nisipoase, estuare, platouri cu noroi, ape din Antarctica, mlaștini sărate și recife de corali vibrante, toate pline de viață. Clima ecosistemelor marine din întreaga lume variază de la căldura tropicală la vârtejurile polare.

Ecosistemele acvatice includ lacuri, râuri, iazuri și zone umede. Potrivit, speciile de apă dulce se sting cu o rată mult mai rapidă decât speciile marine sau terestre National Geographic. Schimbările climatice și poluarea sunt amenințări majore pentru ecosistemele acvatice.

Ecosistemele terestre sunt comunități ecologice bazate pe uscat în locuri precum tundra arctică, deșert, păduri și pajiști. Animalele din climatele polare au co-evoluat trăsături adaptative similare, cum ar fi blana groasă și un strat de grăsime izolant.

Biomii sunt un termen puțin mai larg decât ecosistemele, deși sunt destul de asemănători. Biomi sunt comunități ecologice distincte care pot conține în sine multe ecosisteme. Sunt utile pentru clasificarea caracteristicilor anumitor zone care pot afecta direct tipul sau tipurile de ecosisteme care apar acolo.

Caracteristicile distinctive ale acestor biomi / sisteme ecologice includ climatul lor particular, zona, cota, tipul de sol, cantitatea de precipitații și compoziția speciilor.

Biomi acvatici includ recife de corali, estuare, marine, zone umede și apă dulce.

Biomi de deșert includ deșertul Mojave, deșerturile de coastă ale Chile, Valea Morții și deșertele înghețate din Groenlanda.

Biomi forestieri includ pădurea tropicală tropicală, pădurea temperată, chaparral (arbuști) și taiga (pădurea boreală).

Biomi de pajiști includ savanele, stepele, preriile și pampa sud-americane.

Organismele vii trebuie să aibă energie și substanțe nutritive pentru a crește, reacționa și reproduce. Organismele sunt interdependente și sunt conectate între ele în cercul vieții. Energia este transferată de la un nivel al piramidei alimentare la următorul. De exemplu, peștii mănâncă alge, iar calmarul mănâncă pește.

Algele, peștii, calmarul și rechinii prădători sunt un exemplu de lant trofic. pânză alimentară este alcătuit din multe lanțuri alimentare suprapuse. Piramida energetică începe cu producătorii de la baza piramidei urmată de consumatori și prădători la nivelurile superioare. Energia se pierde la fiecare transfer între organisme, astfel încât piramida este verticală și nu inversată.

Plantele și fitoplanctonul sunt producători care conțin pigmenți fotosintetici care folosesc energia solară și dioxidul de carbon pentru a produce zahăr. Consumatorii primari mănâncă plante, iar consumatorii secundari consumă consumatorii primari. Un prădător de vârf fără inamici naturali deține locul cel mai de sus al piramidei alimentare.

Biomasă este conservat și reciclat într-un ecosistem. Când organismele mor, descompunători descompune materia organică în energie și nutrienți care revin în ecosistem. Animalele care se descompun eliberează carbohidrați, grăsimi, proteine ​​și gaze atunci când sunt acționați de microbi, muște și viermi.

Bacteriile și microbii descompun materia vegetală în descompunere în substanțe nutritive precum calciu, azot, potasiu și fosfor care îmbogățesc solul.

Energie și nutrienți, de asemenea curge între ecosisteme. De exemplu, rocile dintr-un râu se erodează și introduc minerale în apă care curg în aval în lacuri și câmpuri. Efectul poate fi, de asemenea, dăunător. Azotul și scurgerea fosforului de pe terenurile agricole pot polua căile navigabile.

Spre deosebire de materia care se reciclează, energia curge într-o singură direcție. Plantele produc molecule bogate în energie de glucoză din lumina soarelui captată, apă și dioxid de carbon. Energia chimică este transferată consumatorilor pentru metabolismul celular, iar energia suplimentară se degajă sub formă de căldură.

Ecosistemele sunt dinamice cu un flux constant și fluxul de energie și contează. Nivelurile de nutrienți, populațiile de specii, modelele meteorologice, temperatura, anotimpurile anului fluctuează și se schimbă. Diversitatea într-un ecosistem contribuie la stabilitate.

În ciuda fluxului și a naturii dinamice a ecologiei ecosistemelor, un ansamblu starea de echilibru rămâne constantă. Ecosistemele mențin o stare stabilă, cu o compoziție destul de consistentă. În mod normal, caracteristicile biotice și abiotice fluctuante nu amenință un sistem stabil. Cu alte cuvinte, o pădure tropicală este încă o pădure tropicală chiar dacă populația de maimuțe scade.

Tulburările naturale pot perturba funcționarea ecosistemului. De exemplu, uraganele, incendiile sălbatice, inundațiile și vulcanii au supărat serviciile ecosistemice. Inundațiile pot contamina sursele de apă. Habitatul este pierdut și speciile pot fi strămutate. Echilibrul prădător-pradă poate fi dezactivat, provocând un efect domino asupra altor specii.

Specii invazive poate amenința bunăstarea și însăși existența altor specii. Speciile invazive includ plante și animale introduse într-o zonă intenționat sau accidental. Uneori, speciile invazive sunt aduse în mod deliberat pentru a opri un prădător care preia. De exemplu, conservatorii au eliberat somonul în Marile Lacuri pentru a controla o specie invazivă mai puțin dorită.

Activitatea umană este o altă cauză majoră a schimbărilor periculoase ale ecosistemului. Vânătoarea, pescuitul excesiv, exploatarea resurselor neregenerabile, deșeurile toxice și poluarea amenință ecosistemele și biomurile acestora. În cazuri extreme, cum ar fi o scurgere de la centrala nucleară, ecosistemele afectate ar putea fi radioactive și cancerigene pentru anii următori.

Marea barieră de corali în largul coastei Australiei este o zonă incredibil de mare și diversă ecosistem marin care există de milioane de ani. Alge asigură hrană pentru corali în creștere care se atașează la corali morți din recif.

Coralii tineri care plutesc în apă sunt mâncați de pești și animale care înoată în ocean. Coralii scheletați pot fi consumați în continuare de viermi, melci și stele de mare vorace.

Unii corali au relații reciproc avantajoase cu creveții și crabii care trăiesc în colonii de corali și luptă împotriva dușmanilor reciproci folosind ciupitorii lor. Factorii abiotici care afectează semnificativ coralii sunt creșterea temperaturii apei, acidificarea oceanelor și nivelurile de dioxid de carbon.

Potrivit Muzeului de Istorie Naturală Smithsonian, apa de mare acidă începe deja să dizolve structura scheletului recifelor de corali în locuri precum Hawaii.

Ecosistemul acvatic Lacul Pădurilor este situat la granița cu Canada și Statele Unite. Acest corp de apă dulce este ceea ce rămâne din lacul glaciar Agassiz, cândva masiv.

În această apă dulce ecosistem acvatic, fitoplanctonul, zooplanctonul, algele și bacteriile oferă niveluri optime de hrană, habitat și oxigen pentru peștii gustoși. Lacul pădurilor este adesea numit Capitala lumii de culoare albă _._

Nevertebratele, cum ar fi mușchiul și mușchiul, joacă, de asemenea, un rol important în lacurile de apă dulce. Mănâncă microorganisme care se hrănesc cu materii vegetale și animale în descompunere. Nevertebratele oferă o sursă excelentă de hrană pentru peștii mici care pot fi consumați de peștii mari, care pot fi prinși de pelicani, stârci, urși și oameni.

Factorii abiotici care afectează starea unui ecosistem acvatic precum Lacul Pădurilor includ temperatura aerului și a apei, nivelurile de dioxid de carbon și scurgerea toxică.

Amazon ecosistemul pădurii tropicale este un mediu terestru bogat în specii din America de Sud. Lumina soarelui este absorbită de plante luxuriante cu frunze largi și copaci înalți care oferă hrană și adăpost unui număr uimitor de păsări, mamifere, insecte, șopârle și șerpi din tropice. Multe dintre acele creaturi sunt mâncate de prădători precum jaguarul.

Când organismele mor în pădurea tropicală, energia și substanțele nutritive ale acestora sunt descompuse rapid de către descompunători, cum ar fi viermii și microbii. Nutrienții se întorc în sol și ajută plantele să crească. Factorii abiotici ai pădurii tropicale includ cantități mari de precipitații, căldură și un climat tropical care hrănește biodiversitatea speciilor de la podeaua pădurii până la baldachinele groase.

În funcție de interesele lor de cercetare, ecologiștii se pot concentra pe domeniul ecologiei comunitare, ecologiei ecosistemului sau ambelor. Ecologie comunitară examinează în mod specific interacțiunile dintre diferite specii și rezultatul acelei interacțiuni. Ecologia ecosistemelor are o privire mult mai largă asupra factorilor vii și non-vii care afectează o comunitate ecologică și declanșează schimbarea ecosistemului.

De exemplu, un ecolog care dorește să afle de ce crapii uriași preiau un lac care odinioară era plin de păstrăv ar putea întreprinde o studiu ecologic comunitar al populației de pești împreună cu un studiu ecosistemic asupra scăderii calității apei care afectează toate speciile de viață acvatică. Ecologiștii efectuează studii care ajută economisiți resursele naturale pentru generațiile viitoare.

Managementul ecosistemelor utilizează practici de conservare pentru a menține integritatea funcționării și structurilor ecosistemelor. Se spune că structurile ecosistemice au integritate atunci când sunt echilibrate, stabile și caracteristice comunităților ecologice din acea regiune naturală.

Atât factorii abiotici, cât și cei biotici sunt în general previzibili. Dinamica populației ar trebui, de asemenea, să se susțină de sine, fără a fi nevoie de intervenția umană pentru restabili echilibrul.

O bună gestionare a ecosistemelor joacă un rol important în conservarea parcurilor de stat, a parcurilor naționale și a altor zone sălbatice. Înțelegerea istoriei ecosistemului și a ratelor normale de schimbare sau succesiune ajută la detectarea timpurie a problemelor structurale. Scopul este menținerea biodiversității și asigurarea viabilității speciilor native. De la New York la California, ecologiștii monitorizează îndeaproape modelele climatice.

Dezastrele naturale, cum ar fi un uragan, sunt urmate de o succesiune ordonată și de reconstrucția naturală a zonei până la starea sa anterioară. Cu toate acestea, activitatea umană poate distruge temporar sau permanent o ecologie a ecosistemului. Dezastrele ecosistemului s-au produs în Statele Unite și în întreaga lume.

Ecosistemul din Golful Mexic a fost grav perturbat de poluanții transportați în Golful din râul Mississippi. Azotul și fosforul din câmpuri, terenuri de alimentare și canalizare se scurge în râu din multe state.

Nivelurile excesive de nutrienți stimulează toxicitatea flori de alge, modifică schimbarea alimentelor și epuizează oxigenul din apă, rezultând o zonă moartă și uciderea masivă a peștilor. Zona este, de asemenea, afectată de factori abiotici, cum ar fi uraganele și inundațiile.

În 1986, un accident la centrala nucleară de la Cernobîl din Ucraina a descărcat în atmosferă materiale radioactive mortale. Milioane de oameni au fost expuși la radiații. Mii de copii care au băut lapte de la vacile care pășeau în zona contaminată au dezvoltat cancer tiroidian. Astăzi, zona radioactivă din jurul Cernobîlului este în afara limitelor pentru oameni, dar lupii, caii sălbatici și alte animale sunt prezente în număr semnificativ.