Екосистем: Дефиниција, типови, структура и примери

Природни свет чине изузетно различите врсте физичког окружења и организми јединствено прилагођени томе да тамо живе. Друга реч за овај концепт у биологији је екосистема.

Овај чланак ће вам пружити јасна објашњења екосистема и понудити занимљиве примере.

Биолози дефинишу екосистем као заједницу живих организама и њиховог физичког окружења, што укључује и једно и друго биотички и абиотичан Фактори.

Биотички фактори су жива бића у међусобно зависном еколошком систему попут биљака, животиња, микроба и гљивица.

Абиотски фактори су неживе ствари попут воде, сунчеве светлости, склоништа, стена, минерала, тла и климе.

Научно проучавање и класификација биљака и животиња датира још од Аристотела у древној Грчкој. Почетком 1800-их, Дарвин је описао конкуренцију између врста и еволуције кроз природну селекцију. Ернст Хаецкел је сковао реч екологија отприлике у исто време.

Крајем 1800-их, Еугениус Варминг је сугерисао да су абиотски фактори, попут суше, пожара и хладног времена, такође утицали на понашање врста и стратегије прилагођавања. Варминг је пуно путовао у свом раду и развио универзитетски курс из биљне екологије. Његове идеје ухватиле су се када су британски и северноамерички научници прочитали његову класичну књигу,

Термин екосистема сковао га је Артхур Танслеи 1936.

Постоје три широке категорије биолошких екосистема. Свака има различит састав и структуру врста. Највећи екосистем је морски екосистем. На све екосистеме утиче глобална клима и људске активности, попут загађења, наводњавања, урбанизације, рударства и крчења шума.

Морски екосистем покрива о 70 посто Земљине површине. Заједно са океанима, морски екосистеми укључују пешчане обале, ушћа, блато, воде Антарктика, слане мочваре и живахне коралне гребене, а сви врве од живота. Клима морских екосистема широм света креће се од тропских врућина до поларних вртлога.

Водени екосистеми укључују језера, реке, баре и мочваре. Слатководне врсте изумиру много брже него морске или копнене врсте, према Натионал Геограпхиц. Климатске промене и загађење су главне претње воденим екосистемима.

Копнени екосистеми су копнене еколошке заједнице на местима попут арктичке тундре, пустиње, шума и травњака. Животиње у поларним климатским условима су развиле сличне адаптивне особине као што су густо крзно и изолациони слој масти.

Биоми су мало шири појам од екосистема, иако су прилично слични. Биомес су препознатљиве еколошке заједнице које саме у себи могу садржати много екосистема. Корисни су за категоризацију карактеристика одређених подручја која могу директно утицати на тип или типове екосистема који тамо настају.

Карактеристичне карактеристике ових биома / еколошких система укључују њихову одређену климу, зону, надморску висину, тип тла, количину падавина и састав врста.

Водени биоми укључују коралне гребене, ушћа, морске воде, мочваре и слатке воде.

Пустињски биоми укључују пустињу Мојаве, обалске пустиње Чилеа, Долину смрти и хладне пустиње Гренланда.

Шумски биоми укључују тропску прашуму, умерену шуму, цхапаррал (грмље) и тајгу (бореалну шуму).

Травњачки биоми укључују саване, степе, прерије и јужноамеричке пампе.

Живи организми морају имати енергију и хранљиве материје да би расли, реаговали и размножавали се. Организми су међусобно зависни и међусобно повезани у кругу живота. Енергија се преноси са једног нивоа прехрамбене пирамиде на други. На пример, рибе једу алге, а лигње рибу.

Алге, рибе, лигње и предаторске ајкуле пример су а ланац исхране. Тхе прехрамбена мрежа је направљен од многих преклапајућих ланаца исхране. Енергетска пирамида започиње са произвођачима у основи пирамиде које прате потрошачи и предатори на горњим нивоима. Енергија се губи сваким преносом између организама, тако да је пирамида усправна и није окренута.

Биљке и фитопланктони су произвођачи који садрже фотосинтетске пигменте који од сунчеве енергије и угљен-диоксида праве шећер. Примарни потрошачи једу биљке, а секундарни потрошачи примарне потрошаче. Врхунски грабежљивац без природних непријатеља заузима прво место у прехрамбеној пирамиди.

Биомаса се чува и рециклира у екосистему. Када организми умру, разлагачи разлажу органску материју на енергију и хранљиве материје које се поново уливају у екосистем. Животиње које се распадају ослобађају угљене хидрате, масти, протеине и гасове када на њих делују микроби, муве и црви.

Бактерије и микроби разграђују распадајућу биљну материју на хранљиве састојке попут калцијума, азота, калијума и фосфора који обогаћују земљиште.

Енергија и хранљиве материје такође проток између екосистема. На пример, стене у реци еродирају и уносе минерале у воду која тече низводно у језера и поља. Ефекат такође може бити штетан. Азот и фосфорни отицаји са пољопривредних површина могу загађивати пловне путеве.

За разлику од материје која се рециклира, енергија тече у једном правцу. Биљке производе енергијски богате молекуле глукозе из заробљене сунчеве светлости, воде и угљен-диоксида. Хемијска енергија се преноси на потрошаче ради ћелијског метаболизма, а додатна енергија се даје као топлота.

Екосистеми су динамични са константним осекама и проток енергије и материја. Нивои хранљивих састојака, популације врста, временски обрасци, температура, годишња доба флуктуирају и мењају се. Разноликост екосистема доприноси стабилности.

Упркос флуктуацији и динамичној природи екологије екосистема, свеукупно стање равнотеже остаје стабилан. Екосистеми одржавају стабилно стање са прилично конзистентним саставом. Нормално, флуктуирајуће биотске и абиотске особине не угрожавају стабилан систем. Другим речима, прашума је и даље прашума чак и ако се популација мајмуна смањује.

Природни поремећаји могу пореметити функционисање екосистема. На пример, урагани, пожари, поплаве и вулкани узнемирују услуге екосистема. Поплаве могу контаминирати изворе воде. Станиште се губи, а врсте могу бити расељене. Равнотежа предатора и плена може бити искључена што узрокује домино ефекат на друге врсте.

Инвазивне врсте могу потенцијално угрозити добробит и само постојање других врста. Инвазивне врсте укључују биљке и животиње уведене у подручје намерно или случајно. Понекад се инвазивне врсте намерно довозе да би зауставиле грабљивца који преузима власт. На пример, конзерватори су пуштали лосос у Велика језера да би контролисали мање пожељне инвазивне врсте.

Људска активност је још један од главних узрока опасних промена екосистема. Лов, прелов, експлоатација необновљивих ресурса, токсични отпад и загађење угрожавају екосистеме и њихове биоме. У екстремним случајевима, попут цурења из нуклеарке, погођени екосистеми могли би бити радиоактивни и канцерогени у годинама које долазе.

Тхе Велики корални гребен у близини обале Аустралије је невероватно велика и разноврсна морски екосистем која постоји милионима година. Алге обезбедите храну за узгајање корала који се вежу за мртве корале на гребену.

Младе корале који плутају у води једу рибе и животиње које пливају у океану. Костуре са скелетима и даље могу јести црви, пужеви и прождрљиве морске звезде.

Неки корали имају обострано корисне односе са шкампима и раковима који живе у колонијама корала и боре се против међусобних непријатеља помоћу својих пинчера. Абиотски фактори који значајно утичу на корале су пораст температуре воде, закисељавање океана и ниво угљен-диоксида.

Према Природњачком музеју Смитхсониан, кисела морска вода већ почиње да раствара структуру скелета коралних гребена на местима попут Хаваја.

Водени екосистем Лаке оф тхе Воодс налази се на граници Канаде и Сједињених Држава. Ово слатководно тело је оно што је остало од некада масивног ледничког језера Агассиз.

У овој слаткој води водени екосистем, фитопланктони, зоопланктони, алге и бактерије пружају оптималне нивое хране, станишта и кисеоника за укусне рибе. Шумско језеро често називају светском престоницом Валлеие _._

Бескичмењаци попут мува и мушица такође играју важну улогу у слатководним језерима. Они једу микроорганизме који се хране распадајућим биљним и животињским материјама. Бескичмењаци пружају одличан извор хране за мале рибе које могу да једу велике рибе, а које могу уловити пеликани, чапље, медвед и људи.

Абиотски фактори који утичу на стање воденог екосистема попут Шумског језера укључују температуру ваздуха и воде, ниво угљен-диоксида и токсично отицање.

Амазон екосистем прашуме је копнено окружење богато врстама у Јужној Америци. Сунчеву светлост упијају бујне широколисне биљке и висока дрвећа која пружају храну и склониште запањујућем броју птица, сисара, инсеката, гуштера и змија у тропским пределима. Многа од тих створења поједу предатори попут јагуара.

Када организми умру у прашуми, њихова енергија и хранљиве материје се брзо разграђују разграђивачима попут црвица и микроба. Хранљиве материје се враћају у земљу и помажу биљкама да расту. Абиотички фактори прашуме укључују велике количине падавина, топлоту и тропску климу која храни биодиверзитет врста од шумског дна до густих висећих крошњи.

У зависности од њихових истраживачких интереса, еколози се могу усредсредити на подручје екологије заједнице, екологије екосистема или обоје. Екологија заједнице посебно испитује интеракције између различитих врста и исход те интеракције. Еколошка екологија много шире сагледава живе и неживе факторе који утичу на еколошку заједницу и покрећу промене екосистема.

На пример, еколог који жели да открије зашто џиновски шаран преузима језеро које је некада било пуно пастрмке може предузети еколошка студија заједнице популације рибе заједно са студијом екосистема смањења квалитета воде која погађа све врсте водени живот. Еколози спроводе студије које помажу уштедети природне ресурсе за будуће генерације.

Менаџмент екосистема користи праксе очувања како би се одржао интегритет функционисања и структура екосистема. Структуре екосистема имају интегритет када су уравнотежене, стабилне и карактеристичне за еколошке заједнице у том природном региону.

И абиотски и биотички фактори су генерално предвидљиви. Динамика становништва такође треба да се самоодржи без потребе за људском интервенцијом вратити равнотежу.

Добро управљање екосистемом игра важну улогу у очувању државних паркова, националних паркова и других подручја дивљине. Разумевање историје екосистема и нормалних стопа промена или сукцесије помаже у раном откривању структурних проблема. Циљ је одржавање биодиверзитета и осигурање одрживости домаћих врста. Од Њујорка до Калифорније, еколози помно прате климатске обрасце.

Природне катастрофе попут урагана праћене су уредним сукцесијом и природном обновом подручја у претходно стање. Међутим, људска активност може привремено или трајно уништити екологију екосистема. Екосистемске катастрофе догодиле су се у Сједињеним Државама и широм света.

Екосистем Мексичког залива озбиљно је поремећен загађивачима који се у залив преносе из реке Мисисипи. Азот и фосфор са поља, хранилишта и канализације одводе се у реку из многих држава.

Прекомерни нивои хранљивих састојака стимулишу токсичност алге цветају, мењају промену хране и троше кисеоник у води што резултира мртвом зоном и масовним убијањем риба. На то подручје утичу и абиотски фактори као што су урагани и поплаве.

1986. несрећа у чернобиљској нуклеарној електрани у Украјини избацила је смртоносни радиоактивни материјал у атмосферу. Милиони људи били су изложени зрачењу. Хиљаде деце која су пила млеко крава које су пасле на контаминираном подручју развиле су рак штитне жлезде. Данас је радиоактивно подручје око Чернобила забрањено за људе, али вукови, дивљи коњи и друге животиње присутни су у значајном броју.