ჩვენს პლანეტაზე ორგანიზმების მთელი მრავალფეროვნება განუყოფლად არის დაკავშირებული. არ არსებობს ისეთი არსება, რომელიც ყველასგან იზოლირებულად იარსებებს, მკაცრად ინდივიდუალურად. ამასთან, არა მხოლოდ ორგანიზმები არიან მჭიდრო კავშირში, არამედ გარე და შიდა გარემოს ფაქტორები გავლენას ახდენენ მთელ ბიომზე. ერთად, ცოცხალი და უსულო ბუნების მთელი კომპლექსი წარმოდგენილია ეკოსისტემების სტრუქტურით და მათი თვისებებით. რა არის ეს ცნება, რა პარამეტრებით ხასიათდება, ვცადოთ სტატიის გაგება.
ეკოსისტემების კონცეფცია
რა არის ეკოსისტემა? ეკოლოგიის თვალსაზრისით, ეს არის ყველა სახის ორგანიზმის მთლიანი ერთობლივი სასიცოცხლო აქტივობა, განურჩევლად კლასობრივი კუთვნილებისა და გარემო ფაქტორებისა, როგორც ბიოტიკური, ასევე აბიოტური.
ეკოსისტემების თვისებები აიხსნება მათი მახასიათებლებით. ამ ტერმინის პირველი ნახსენები 1935 წელს გამოჩნდა. ა.ტანსლიმ შესთავაზა მისი გამოყენება „კომპლექსის აღსანიშნავად, რომელიც შედგება არა მხოლოდ ორგანიზმებისგან, არამედ მათი გარემოსგანაც“. კონცეფცია თავისთავად საკმაოდ ვრცელია, ის არის ეკოლოგიის უდიდესი ერთეული და ასევე მნიშვნელოვანია. სხვა სახელია ბიოგეოცენოზი, თუმცა განსხვავებები ამ ცნებებს შორის ჯერ კიდევ არსებობსპატარა ჭამა.
ეკოსისტემების მთავარი თვისებაა მათში ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების უწყვეტი ურთიერთქმედება, ენერგია, სითბოს გადანაწილება, ელემენტების მიგრაცია, ცოცხალი არსებების ერთმანეთზე რთული ზემოქმედება. საერთო ჯამში, არსებობს რამდენიმე ძირითადი დამახასიათებელი თვისება, რომლებსაც თვისებები ეწოდება.
ეკოსისტემების ძირითადი თვისებები
არის სამი ძირითადი:
- თვითრეგულირება;
- მდგრადობა;
- თვითრეპროდუქცია;
- ერთის შეცვლა;
- ერთგულება;
- გადაუდებელი თვისებები.
კითხვაზე, თუ რა არის ეკოსისტემების ძირითადი თვისება, შეიძლება პასუხი სხვადასხვა გზით. ყველა მათგანი მნიშვნელოვანია, რადგან მხოლოდ მათი კომბინირებული ყოფნა იძლევა ამ კონცეფციის არსებობის საშუალებას. მოდით, დეტალურად განვიხილოთ თითოეული მახასიათებელი, რათა გავიგოთ მისი მნიშვნელობა და გავიგოთ არსი.
ეკოსისტემის თვითრეგულირება
ეს არის ეკოსისტემის მთავარი თვისება, რომელიც გულისხმობს სიცოცხლის დამოუკიდებელ მართვას თითოეული ბიოგეოცენოზის ფარგლებში. ანუ ორგანიზმების ჯგუფი, რომელიც მჭიდრო კავშირშია სხვა ცოცხალ არსებებთან, ისევე როგორც გარემო ფაქტორებთან, პირდაპირ გავლენას ახდენს მთლიან სტრუქტურაზე. სწორედ მათ სასიცოცხლო აქტივობას შეუძლია გავლენა მოახდინოს ეკოსისტემის სტაბილურობასა და თვითრეგულირებაზე.
მაგალითად, თუ ვსაუბრობთ მტაცებლებზე, ისინი ჭამენ იმავე სახეობის ბალახოვან მცენარეებს, სანამ მათი რაოდენობა არ შემცირდება. შემდგომი ჭამა ჩერდება და მტაცებელიგადადის კვების სხვა წყაროზე (ანუ სხვა სახის ბალახისმჭამელზე). ამრიგად, გამოდის, რომ სახეობა მთლიანად არ არის განადგურებული, ის ისვენებს მანამ, სანამ არ აღდგება საჭირო სიმრავლის მაჩვენებელი.
ეკოსისტემაში არ შეიძლება მოხდეს სახეობების ბუნებრივი გადაშენება სხვა ინდივიდების მიერ ჭამის შედეგად. სწორედ ეს არის თვითრეგულირება. ანუ ცხოველები, მცენარეები, სოკოები, მიკროორგანიზმები ერთმანეთს აკონტროლებენ, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი საკვებია.
ასევე, თვითრეგულირება არის ეკოსისტემების მთავარი საკუთრება იმიტომაც, რომ მისი წყალობით ხდება სხვადასხვა სახის ენერგიის გარდაქმნის კონტროლირებადი პროცესი. არაორგანული ნივთიერებები, ორგანული ნაერთები, ელემენტები - ყველაფერი მჭიდრო ურთიერთკავშირშია და ზოგად მიმოქცევაში. მცენარეები უშუალოდ იყენებენ მზის ენერგიას, ცხოველები ჭამენ მცენარეებს, ამ ენერგიას გარდაქმნიან ქიმიურ ბმებად, მათი სიკვდილის შემდეგ მიკროორგანიზმები კვლავ იშლება მათ არაორგანულ ნივთიერებებად. პროცესი უწყვეტი და ციკლურია გარე ჩარევის გარეშე, რასაც თვითრეგულირება ეწოდება.
მდგრადობა
ეკოსისტემების სხვა თვისებებიც არსებობს. თვითრეგულირება მჭიდროდ არის დაკავშირებული გამძლეობასთან. რამდენ ხანს გაგრძელდება ესა თუ ის ეკოსისტემა, როგორ შენარჩუნდება ის და იქნება თუ არა ცვლილებები სხვებში, ეს დამოკიდებულია არაერთ მიზეზზე.
ნამდვილი სტაბილური არის ის, რომელშიც ადამიანის ჩარევის ადგილი არ არის. მას აქვს მუდმივად სტაბილურად მაღალი რაოდენობის ყველა ტიპის ორგანიზმი, არ არის ცვლილებები გარემო პირობების გავლენის ქვეშ ანისინი უმნიშვნელოა. პრინციპში, ნებისმიერი ეკოსისტემა შეიძლება იყოს მდგრადი.
ეს მდგომარეობა შეიძლება დაარღვიოს ადამიანმა მისი ჩარევით და დადგენილი წესის დარღვევით (ტყის გაჩეხვა, ცხოველების სროლა, მწერების განადგურება და ა.შ.). ასევე, ბუნებას შეუძლია გავლენა მოახდინოს მდგრადობაზე, თუ კლიმატური პირობები მკვეთრად შეიცვლება, ორგანიზმებს ადაპტაციისთვის დროის მიცემის გარეშე. მაგალითად, ბუნებრივი კატასტროფები, კლიმატის ცვლილება, წყლის დეფიციტი და ა.შ.
რაც უფრო დიდია ორგანიზმების სახეობების მრავალფეროვნება, მით უფრო გრძელია ეკოსისტემების არსებობა. ეკოსისტემის თვისებები - სტაბილურობა და თვითრეგულირება - არის საფუძველი, რომელსაც ეს კონცეფცია ზოგადად ეყრდნობა. არსებობს ტერმინი, რომელიც აჯამებს ამ მახასიათებლებს – ჰომეოსტაზი. ანუ ყველაფერში მუდმივობის შენარჩუნება - სახეობების მრავალფეროვნება, მათი სიმრავლე, გარე და შიდა ფაქტორები. მაგალითად, ტუნდრას ეკოსისტემები უფრო მეტად შეიცვლება, ვიდრე ტროპიკული ტყეები. ყოველივე ამის შემდეგ, მათში ცოცხალი არსებების გენეტიკური მრავალფეროვნება არც ისე დიდია, რაც ნიშნავს. და გადარჩენის მაჩვენებელი მკვეთრად ეცემა.
თვითგამრავლება
თუ კარგად დაფიქრდებით კითხვაზე, რა არის ეკოსისტემების მთავარი თვისება, შეგიძლიათ მიხვიდეთ დასკვნამდე, რომ თვითგამრავლება არანაკლებ მნიშვნელოვანი პირობაა მათი არსებობისთვის. მართლაც, ისეთი კომპონენტების მუდმივი რეპროდუქციის გარეშე, როგორიცაა:
- ორგანიზმები;
- ნიადაგის შემადგენლობა;
- წყლის გამჭვირვალობა;
- ჰაერის ჟანგბადის კომპონენტი და ასე შემდეგ.
ძნელია მდგრადობაზე და თვითრეგულირებაზე საუბარი. იმისათვის, რომ ბიომასი მუდმივად აღორძინდეს და რაოდენობამხარდაჭერით, მნიშვნელოვანია საკმარისი საკვები, წყალი, ასევე ხელსაყრელი საცხოვრებელი პირობები. ნებისმიერი ეკოსისტემის შიგნით ხდება მოხუცების მუდმივი ჩანაცვლება ახალგაზრდებით, ავადმყოფებით ჯანსაღი, ძლიერი და გამძლეობით. ეს ნორმალური პირობაა რომელიმე მათგანის არსებობისთვის. ეს შესაძლებელია მხოლოდ დროული თვითგამრავლების პირობებში.
ასეთი ეკოსისტემის თვისებების გამოვლინება თითოეული სახეობის ალელების გენეტიკური კონსერვაციის გარანტიაა. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ცოცხალი არსებების მთელი გვარები და ტიპები, კლასები და ოჯახები გადაშენებას დაექვემდებარება შემდგომი აღდგენის გარეშე.
მემკვიდრეობა
ასევე, ეკოსისტემების მნიშვნელოვანი თვისებებია ეკოსისტემების ცვლილება. ამ პროცესს მემკვიდრეობა ეწოდება. ეს ხდება გარე აბიოტიკური ფაქტორების ცვლილების გავლენის ქვეშ და გრძელდება რამდენიმე ათეული წლიდან მილიონამდე. ამ ფენომენის არსი არის ერთი ეკოსისტემის თანმიმდევრული ჩანაცვლება მეორით როგორც შინაგანი ფაქტორების გავლენის ქვეშ, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალ ორგანიზმებს და უსულო ბუნების გარე პირობებს შორის დიდი ხნის განმავლობაში.
ასევე მემკვიდრეობის მნიშვნელოვანი მიზეზი არის ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობა. ასე რომ, ტყეებს ანაცვლებს მდელოები და ჭაობები, ტბები გადაიქცევა უდაბნოდ ან ჭალის მდელოებად, მინდვრები გადახურულია ხეებით და იქმნება ტყე. ბუნებრივია, მნიშვნელოვან ცვლილებებს განიცდის ფაუნაც.
რამდენ ხანში მოხდება მემკვიდრეობა? ზუსტად იმ ეტაპზე, როდესაც ყალიბდება ყველაზე მოსახერხებელი და კონკრეტულ პირობებთან ადაპტირებული ბიოგეოცენოზი. მაგალითად, შორეული წიწვოვანი ტყეებიაღმოსავლეთი (ტაიგა) უკვე ჩამოყალიბებული ძირძველი ბიოცენოზია, რომელიც შემდგომში არ შეიცვლება. იგი ჩამოყალიბდა ათასობით წლის განმავლობაში, ამ დროის განმავლობაში იყო ერთზე მეტი ეკოსისტემის ცვლილება.
გადაუდებელი თვისებები
ეკოსისტემების ეს თვისებები არის ახლად გაჩენილი, ახალი და ადრე არადამახასიათებელი ნიშნები, რომლებიც ჩნდება ბიოგეოცენოზში. ისინი წარმოიქმნება მთლიან სისტემაში ყველა ან რამდენიმე მონაწილის რთული მუშაობის შედეგად.
ტიპიური მაგალითია მარჯნის რიფების საზოგადოება, რომელიც არის კოელენტერატებსა და წყალმცენარეებს შორის ურთიერთქმედების შედეგი. მარჯნები არის უზარმაზარი ბიომასის, ელემენტების, ნაერთების მთავარი წყარო, რომელიც მათამდე არ არსებობდა ამ საზოგადოებაში.
ეკოსისტემის ფუნქციები
ეკოსისტემების თვისებები და ფუნქციები ერთმანეთთან მჭიდროდ არის დაკავშირებული. მაგალითად, ისეთი თვისება, როგორიცაა მთლიანობა, გულისხმობს მუდმივი ურთიერთქმედების შენარჩუნებას ყველა მონაწილეს შორის. მათ შორის უსულო ბუნების ფაქტორებთან. და ერთ-ერთი ფუნქციაა სწორედ სხვადასხვა ტიპის ენერგიის ერთმანეთში ჰარმონიული გადასვლა, რაც შესაძლებელია ელემენტების შიდა მიმოქცევის პირობებში მოსახლეობის ყველა ნაწილს შორის და თავად ბიოცენოზებს შორის.
ზოგადად, ეკოსისტემების როლი განისაზღვრება მათში არსებული ურთიერთქმედების ტიპებით. ნებისმიერი ბიოგეოცენოზი უნდა იძლეოდეს ბიომასის გარკვეულ ბიოლოგიურ ზრდას მისი არსებობის შედეგად. ეს იქნება ერთ-ერთი ფუნქცია.ზრდა დამოკიდებულია ცხოველური და უსულო ბუნების ფაქტორების ერთობლიობაზე და შეიძლება განსხვავდებოდეს. ამრიგად, ბიომასა გაცილებით მეტია იმ ადგილებში, სადაც მაღალი ტენიანობა და კარგი განათებაა. ეს ნიშნავს, რომ მისი ზრდა გაცილებით დიდი იქნება, ვიდრე მაგალითად, უდაბნოში.
ეკოსისტემის კიდევ ერთი ფუნქცია ტრანსფორმაციულია. იგი გულისხმობს ენერგიის მიმართულ ცვლილებას, მის გარდაქმნას სხვადასხვა ფორმებად ცოცხალი არსებების მოქმედებით.
სტრუქტურა
ეკოსისტემების შემადგენლობა და თვისებები განსაზღვრავს მათ სტრუქტურას. როგორია ბიოგეოცენოზის სტრუქტურა? ცხადია, მასში შედის ყველა ძირითადი რგოლი (როგორც ცოცხალ, ასევე აბიოტურ). ასევე მნიშვნელოვანია, რომ მთლიანი სტრუქტურა არის დახურული ციკლი, რაც კიდევ ერთხელ ადასტურებს ეკოსისტემების ძირითად თვისებებს.
არსებობს ორი ძირითადი რგოლი ნებისმიერ ბიოგეოცენოზში.
1. ეკოტოპი - აბიოტური ბუნების ფაქტორების ერთობლიობა. ის, თავის მხრივ, წარმოდგენილია:
- კლიმატი (ატმოსფერო, ტენიანობა, სინათლე);
- edaphotopome (ნიადაგის ნიადაგის კომპონენტი).
2. ბიოცენოზი - ყველა ტიპის ცოცხალი არსების მთლიანობა მოცემულ ეკოსისტემაში. შეიცავს სამ მთავარ ბმულს:
- ზოოცენოზი - ყველა ცხოველური არსება;
- ფიტოცენოზი - ყველა მცენარეული ორგანიზმი;
- მიკრობოცენოზი - ყველა ბაქტერიის წარმომადგენელი.
ზემოხსენებული სტრუქტურის მიხედვით, აშკარაა, რომ ყველა ბმული მჭიდროდ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან და ქმნის ერთ ქსელს. ეს კავშირი, პირველ რიგში, ენერგიის შთანთქმასა და გარდაქმნაში ვლინდება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვების ჯაჭვებში და ქსელებშიპოპულაციებში და მათ შორის.
ბიოგეოცენოზის ასეთი სტრუქტურა შემოგვთავაზა ვ.ნ. სუკაჩოვმა 1940 წელს და დღემდე აქტუალური რჩება.
მომწიფებული ეკოსისტემა
სხვადასხვა ბიოგეოცენოზის ასაკი შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ბუნებრივია, ახალგაზრდა და მომწიფებული ეკოსისტემის დამახასიათებელი ნიშნები განსხვავებული უნდა იყოს. ასეც არის.
მომწიფებული ეკოსისტემის რა თვისება განასხვავებს მას შედარებით ცოტა ხნის წინ ჩამოყალიბებული ეკოსისტემისგან? რამდენიმე მათგანია, განიხილეთ ყველა:
- თითოეული პოპულაციის სახეობები ჩამოყალიბებულია, სტაბილურია და არ იცვლება (გადაადგილებული) სხვებით.
- პიროვნების მრავალფეროვნება მუდმივია და აღარ იცვლება.
- მთელი საზოგადოება თავისუფლად რეგულირდება, არის ჰომეოსტაზის მაღალი ხარისხი.
- თითოეული ორგანიზმი სრულად არის ადაპტირებული გარემო პირობებთან, ბიოცენოზისა და ეკოტოპის თანაარსებობა მაქსიმალურად კომფორტულია.
თითოეული ეკოსისტემა გაივლის თანმიმდევრობას, სანამ არ ჩამოყალიბდება მისი კულმინაცია - მუდმივი ყველაზე პროდუქტიული და მისაღები სახეობათა მრავალფეროვნება. სწორედ მაშინ დაიწყო ბიოგეოცენოზის თანდათანობით გარდაქმნა სექსუალურ საზოგადოებად.
ორგანიზმების ჯგუფები ბიოგეოცენოზის ფარგლებში
ბუნებრივია, რომ ყველა ცოცხალი არსება ერთ ეკოსისტემაში ურთიერთდაკავშირებულია ერთ მთლიანობაში. ამავდროულად, ისინი ასევე უზარმაზარ გავლენას ახდენენ ნიადაგის შემადგენლობაზე, ჰაერზე, წყალზე - ყველა აბიოტურ კომპონენტზე.
ჩვეულებრივ არის ორგანიზმების რამდენიმე ჯგუფის გამოყოფა მათი უნარის მიხედვით ენერგიის შთანთქმისა და გარდაქმნის თითოეულ ბიოგეოცენოზის ფარგლებში.
- პროდიუსერები ესენი არიანრომელიც აწარმოებს ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანული კომპონენტებისგან. ეს არის მწვანე მცენარეები და ზოგიერთი სახის ბაქტერია. მათი ენერგიის შთანთქმის გზა ავტოტროფიულია, ისინი პირდაპირ შთანთქავენ მზის გამოსხივებას.
- მომხმარებლები ან ბიოფაგები - ისინი, ვინც მოიხმარენ მზა ორგანულ ნივთიერებებს ცოცხალი არსებების ჭამით. ეს არის მტაცებლები, მწერები, ზოგიერთი მცენარე. ეს ასევე მოიცავს ბალახისმჭამელებს.
- საპროტროფები არის ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების დაშლა, რითაც მოიხმარენ საკვებ ნივთიერებებს. ანუ ისინი იკვებებიან მცენარეებისა და ცხოველების მკვდარი ნაშთებით.
ცხადია, სისტემის ყველა მონაწილე ურთიერთდამოკიდებულ მდგომარეობაშია. მცენარეების გარეშე ბალახისმჭამელები ვერ შეძლებენ საკვების მიღებას და მათ გარეშე მტაცებლები დაიღუპებიან. საპროფაგები არ დაამუშავებენ ნაერთებს, საჭირო არაორგანული ნაერთების რაოდენობა არ აღდგება. ყველა ამ ურთიერთობას კვებით ჯაჭვებს უწოდებენ. დიდ თემებში ჯაჭვები გადაიქცევა ქსელებად, იქმნება პირამიდები. ტროფიკულ ურთიერთქმედებებთან დაკავშირებული საკითხების შესწავლა ეკოლოგიის მეცნიერებაა.
ადამიანის როლი ეკოსისტემებზე ზემოქმედებაში
დღეს ამაზე ბევრია საუბარი. საბოლოოდ, ადამიანმა გააცნობიერა ზიანის სრული მასშტაბი, რომელიც ბოლო 200 წლის განმავლობაში მიაყენა ეკოსისტემას. აშკარა გახდა ასეთი ქცევის შედეგები: მჟავა წვიმა, სათბურის ეფექტი, გლობალური დათბობა, მტკნარი წყლის მარაგის შემცირება, ნიადაგის გაღატაკება, ტყის ფართობების შემცირება და ა.შ. თქვენ შეგიძლიათ მიუთითოთ პრობლემები უსასრულოდ დიდი ხნის განმავლობაში, რადგან მათი რაოდენობა დიდია.
ეს ყველაფერი არის სწორედ ის როლი, რომელსაც ადამიანმა ითამაშა და ახლაც ასრულებს ეკოსისტემაში. მასობრივ ურბანიზაციას, ინდუსტრიალიზაციას, ტექნოლოგიების განვითარებას, კოსმოსის შესწავლას და ადამიანის სხვა აქტივობებს იწვევს არა მხოლოდ უსულო ბუნების მდგომარეობის გართულება, არამედ გადაშენება და პლანეტის ბიომასის შემცირება.
ყველა ეკოსისტემას სჭირდება ადამიანის დაცვა, განსაკუთრებით დღეს. ამიტომ, თითოეული ჩვენგანის ამოცანაა მისი მხარდაჭერა. ამას ბევრი რამ არ სჭირდება - მთავრობის დონეზე მუშავდება ბუნების დაცვის მეთოდები, უბრალო ადამიანებმა უნდა დაიცვან მხოლოდ დადგენილი წესები და შეეცადონ შეინარჩუნონ ეკოსისტემები ხელუხლებლად, მათ შემადგენლობაში სხვადასხვა ნივთიერებისა და ელემენტების გადაჭარბებული რაოდენობით შეყვანის გარეშე.
