ეკოსისტემა არის ბიოლოგიური სისტემა, რომელიც შედგება ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლიობისგან, მათი ჰაბიტატისგან, აგრეთვე კავშირების სისტემისგან, რომელიც ცვლის მათ შორის ენერგიას. ამჟამად ეს ტერმინი არის ეკოლოგიის მთავარი კონცეფცია.
შენობა
ეკოსისტემის თვისებები შედარებით ცოტა ხნის წინ არის შესწავლილი. მეცნიერები მასში გამოყოფენ ორ ძირითად კომპონენტს - ბიოტიკურ და აბიოტურს. პირველი იყოფა ჰეტეროტროფებად (მოიცავს ორგანიზმებს, რომლებიც იღებენ ენერგიას ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის შედეგად - მომხმარებლები და დამშლელები) და ავტოტროფებად (ორგანიზმები იღებენ პირველად ენერგიას ფოტოსინთეზისა და ქიმიოსინთეზისთვის, ანუ მწარმოებლები).
ენერგიის ერთადერთი და ყველაზე მნიშვნელოვანი წყარო, რომელიც აუცილებელია მთელი ეკოსისტემის არსებობისთვის, არიან მწარმოებლები, რომლებიც შთანთქავენ მზის ენერგიას, სითბოს და ქიმიურ ობლიგაციებს. ამრიგად, ავტოტროფები წარმოადგენენ მთელი ეკოსისტემის პირველი ტროფიკული დონის წარმომადგენლებს. მეორე, მესამე და მეოთხე დონეები ყალიბდება მომხმარებლების მიერ. ისინი იხურება დამშლელებით, რომლებსაც შეუძლიათ უსულო ორგანული ნივთიერებების გარდაქმნა აბიოტურ კომპონენტად.
ეკოსისტემის თვისებები, მოკლედ შესახებრომელიც შეგიძლიათ წაიკითხოთ ამ სტატიაში, გულისხმობს ბუნებრივი განვითარებისა და განახლების შესაძლებლობას.
ეკოსისტემის ძირითადი კომპონენტები
ეკოსისტემის სტრუქტურა და თვისებები არის ძირითადი ცნებები, რომლებსაც ეკოლოგია ეხება. ჩვეულებრივია გამოვყოთ ასეთი მაჩვენებლები:
- კლიმატური რეჟიმი, გარემოს ტემპერატურა, ასევე ტენიანობა და განათების პირობები;
- ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც აკავშირებენ აბიოტურ და ბიოტურ კომპონენტებს ნივთიერებების ციკლში;
- არაორგანული ნაერთები შედის ენერგეტიკულ ციკლში;
- მწარმოებლები არიან ორგანიზმები, რომლებიც ქმნიან პირველად პროდუქტებს;
- ფაგოტროფები - ჰეტეროტროფები, რომლებიც იკვებებიან სხვა ორგანიზმებით ან ორგანული ნივთიერებების დიდი ნაწილაკებით;
- საპროტროფები - ჰეტეროტროფები, რომლებსაც შეუძლიათ მკვდარი ორგანული ნივთიერებების განადგურება, მინერალიზაცია და ციკლში დაბრუნება.
ბოლო სამი კომპონენტის კომბინაცია ქმნის ეკოსისტემის ბიომასას.
ეკოსისტემა, რომლის ორგანიზაციის თვისებები და პრინციპები შესწავლილია ეკოლოგიაში, ფუნქციონირებს ორგანიზმების ბლოკების წყალობით:
- საპროფაგები - იკვებებიან მკვდარი ორგანული ნივთიერებებით.
- ბიოფაგები - მიირთვით სხვა ცოცხალი ორგანიზმები.
ეკოსისტემის მდგრადობა და ბიომრავალფეროვნება
ეკოსისტემის თვისებები დაკავშირებულია მასში მცხოვრები სახეობების მრავალფეროვნებასთან. რაც უფრო დიდია ბიომრავალფეროვნება და რაც უფრო რთულია კვების ჯაჭვი, მით მეტია ეკოსისტემის გამძლეობა.
ბიომრავალფეროვნება ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ეს საშუალებას იძლევაჩამოყალიბდეს დიდი რაოდენობის თემები, რომლებიც განსხვავდებიან ფორმით, სტრუქტურით და ფუნქციებით და იძლევა მათი ჩამოყალიბების რეალურ შესაძლებლობას. აქედან გამომდინარე, რაც უფრო მაღალია ბიომრავალფეროვნება, მით უფრო მეტი საზოგადოება შეიძლება იცხოვროს და უფრო მეტი ბიოგეოქიმიური რეაქცია განხორციელდეს, რაც უზრუნველყოფს ბიოსფეროს კომპლექსურ არსებობას.
სწორია თუ არა შემდეგი მოსაზრებები ეკოსისტემის თვისებების შესახებ? ამ კონცეფციას ახასიათებს მთლიანობა, სტაბილურობა, თვითრეგულირება და თვითრეპროდუცირება. მრავალი სამეცნიერო ექსპერიმენტი და დაკვირვება იძლევა ამ კითხვას დადებით პასუხს.
ეკოსისტემის პროდუქტიულობა
პროდუქტიულობის შესწავლისას წამოაყენეს ცნებები, როგორიცაა ბიომასა და მდგარი კულტურები. მეორე ტერმინი განსაზღვრავს ყველა ორგანიზმის მასას, რომელიც ცხოვრობს წყლის ან მიწის ერთეულ ფართობზე. მაგრამ ბიომასაც არის ამ სხეულების წონა, მაგრამ ენერგიის ან მშრალი ორგანული ნივთიერებების თვალსაზრისით.
ბიომასა მოიცავს მთელ სხეულებს (მათ შორის მკვდარ ქსოვილებს ცხოველებში და მცენარეებში).
საზოგადოების პირველადი წარმოება არის ბიომასის ფორმირება მწარმოებლების მიერ, გამონაკლისის გარეშე, ენერგიის, რომელიც შეიძლება დაიხარჯოს სუნთქვაზე ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე.
განსხვავება მთლიანი და წმინდა პირველადი წარმოება. მათ შორის განსხვავება არის სუნთქვის ღირებულება.
საზოგადოების წმინდა პროდუქტიულობა არის ორგანული ნივთიერებების დაგროვების სიჩქარე, რომელიცარ მოიხმარენ ჰეტეროტროფებს და, შედეგად, რღვევებს. ჩვეულებრივად გამოითვლება ერთი წელი ან მზარდი სეზონი.
საზოგადოების მეორადი პროდუქტიულობა არის მომხმარებლების მიერ ენერგიის დაგროვების მაჩვენებელი. რაც უფრო მეტი მომხმარებელია ეკოსისტემაში, მით მეტი ენერგია მუშავდება.
თვითრეგულირება
ეკოსისტემის თვისებებს მიეკუთვნება აგრეთვე თვითრეგულაცია, რომლის ეფექტურობას არეგულირებს მოსახლეობის მრავალფეროვნება და მათ შორის კვებითი ურთიერთობა. როდესაც ერთ-ერთი ძირითადი მომხმარებლის რაოდენობა მცირდება, მტაცებლები გადადიან სხვა სახეობებზე, რომლებიც მათთვის მეორეხარისხოვანი იყო.
გრძელი ჯაჭვები შეიძლება იკვეთოს, რითაც ქმნის მრავალფეროვან საკვებთან ურთიერთობის შესაძლებლობას მსხვერპლის რაოდენობის ან მოსავლის მოსავლიანობის მიხედვით. ყველაზე ხელსაყრელ დროს შესაძლებელია სახეობების რაოდენობის აღდგენა - ამგვარად, ბიოგენოცენოზის ურთიერთობა ნორმალიზდება.
ადამიანის უგუნურ ჩარევას ეკოსისტემაში შეიძლება ჰქონდეს უარყოფითი შედეგები. ორმოცი წლის განმავლობაში ავსტრალიაში მიტანილი თორმეტი წყვილი კურდღელი რამდენიმე ასეულ მილიონ ინდივიდზე გამრავლდა. ეს მოხდა მტაცებლების არასაკმარისი რაოდენობის გამო, რომლებიც მათზე იკვებებიან. შედეგად, ბეწვიანი ცხოველები ანადგურებენ მთელ მცენარეულობას მატერიკზე.
ბიოსფერო
ბიოსფერო არის უმაღლესი რანგის ეკოსისტემა, რომელიც აერთიანებს ყველა ეკოსისტემას ერთ მთლიანობაში და იძლევა სიცოცხლის შესაძლებლობას პლანეტაზე დედამიწაზე.
ბიოსფეროს, როგორც გლობალური ეკოსისტემის თვისებებს სწავლობსმეცნიერების ეკოლოგია. მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, როგორ არის მოწყობილი პროცესები, რომლებიც გავლენას ახდენენ მთელი ორგანიზმის სიცოცხლეზე.
ბიოსფეროს შემადგენლობა მოიცავს შემდეგ კომპონენტებს:
- ჰიდროსფერო არის დედამიწის წყლის გარსი. ის მობილურია და ყველგან აღწევს. წყალი უნიკალური ნაერთია, რომელიც ნებისმიერი ორგანიზმის სიცოცხლის ერთ-ერთი საფუძველია.
- ატმოსფერო არის დედამიწის ყველაზე მსუბუქი საჰაერო გარსი, რომელიც ესაზღვრება გარე სივრცეს. მისი წყალობით ხდება ენერგიის გაცვლა გარე სივრცესთან;
- ლითოსფერო არის დედამიწის მყარი გარსი, რომელიც შედგება ცეცხლოვანი და დანალექი ქანებისგან.
- პედოსფერო - ლითოსფეროს ზედა ფენა, ნიადაგის ჩათვლით და ნიადაგის წარმოქმნის პროცესი. ის ესაზღვრება ყველა წინა გარსს და ხურავს ენერგიისა და მატერიის ყველა ციკლს ბიოსფეროში.
ბიოსფერო არ არის დახურული სისტემა, რადგან იგი თითქმის მთლიანად უზრუნველყოფილია მზის ენერგიით.
ხელოვნური ეკოსისტემები
ხელოვნური ეკოსისტემები არის სისტემები, რომლებიც შექმნილია ადამიანის საქმიანობის შედეგად. ეს მოიცავს აგროცენოზებს და ბუნებრივ ეკონომიკურ სისტემებს.
ადამიანის მიერ შექმნილი ეკოსისტემის შემადგენლობა და ძირითადი თვისებები ნაკლებად განსხვავდება რეალურისგან. მას ასევე ჰყავს მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები. მაგრამ არსებობს განსხვავებები მატერიისა და ენერგიის ნაკადების გადანაწილებაში.
ხელოვნური ეკოსისტემები განსხვავდება ბუნებრივისგან შემდეგი პარამეტრებით:
- ბევრად ნაკლები სახეობა და აშკარად ჭარბობს ერთი ან მეტი მათგანი.
- შედარებით მცირე სტაბილურობა და ძლიერი დამოკიდებულება ყველა სახის ენერგიაზე (მათ შორისადამიანი).
- მოკლე კვების ჯაჭვები სახეობების დაბალი მრავალფეროვნების გამო.
- ნივთიერებების დახურული მიმოქცევა ადამიანის მიერ საზოგადოების პროდუქტების ან კულტურების გაყვანის გამო. ამავდროულად, ბუნებრივი ეკოსისტემები, პირიქით, რაც შეიძლება მეტს მოიცავს ციკლში.
ხელოვნურ გარემოში შექმნილი ეკოსისტემის თვისებები ჩამოუვარდება ბუნებრივ გარემოს. თუ თქვენ არ უჭერთ მხარს ენერგიის ნაკადებს, მაშინ გარკვეული დროის შემდეგ ბუნებრივი პროცესები აღდგება.
ტყის ეკოსისტემა
ტყის ეკოსისტემის შემადგენლობა და თვისებები განსხვავდება სხვა ეკოსისტემებისგან. ამ გარემოში გაცილებით მეტი ნალექი მოდის, ვიდრე მინდორზე, მაგრამ მათი უმეტესობა არასოდეს აღწევს დედამიწის ზედაპირს და აორთქლდება პირდაპირ ფოთლებიდან.
ფოთლოვანი ტყის ეკოსისტემა წარმოდგენილია რამდენიმე ასეული მცენარის და რამდენიმე ათასი ცხოველის სახეობით.
ტყეში მზარდი მცენარეები ნამდვილი კონკურენტები არიან და იბრძვიან მზის სინათლისთვის. რაც უფრო დაბალია იარუსი, მით უფრო ჩრდილებისადმი ტოლერანტული სახეობები დასახლდებიან იქ.
პირველადი მომხმარებლები არიან კურდღლები, მღრღნელები და ფრინველები და დიდი ბალახისმჭამელები. ყველა საკვები ნივთიერება, რომელსაც შეიცავს მცენარეების ფოთლები ზაფხულში, შემოდგომაზე გადადის ტოტებში და ფესვებში.
ასევე პირველადი მომხმარებლები არიან ქიაყელები და ქერქის ხოჭოები. თითოეული საკვები დონე წარმოდგენილია სახეობების დიდი რაოდენობით. ძალიან მნიშვნელოვანია ბალახისმჭამელი მწერების როლი. ისინი დამბინძურებლები არიან და ემსახურებიან როგორც საკვების წყაროს კვებითი ჯაჭვის შემდეგი დონისთვის.
მტკნარი წყლის ეკოსისტემა
ცოცხალი ორგანიზმების სიცოცხლისათვის ყველაზე ხელსაყრელი პირობები წყალსაცავის სანაპირო ზონაშია შექმნილი. სწორედ აქ თბება წყალი ყველაზე კარგად და შეიცავს ყველაზე მეტ ჟანგბადს. და სწორედ აქ ცხოვრობს დიდი რაოდენობით მცენარეები, მწერები და პატარა ცხოველები.
მტკნარ წყალში საკვების ურთიერთობის სისტემა ძალიან რთულია. უმაღლესი მცენარეები მოიხმარენ ბალახოვან თევზებს, მოლუსკებს და მწერების ლარვას. ეს უკანასკნელნი, თავის მხრივ, საჭმლის წყაროა კიბოსნაირებისთვის, თევზებისთვის და ამფიბიებისთვის. მტაცებელი თევზი იკვებება პატარა სახეობებით. ძუძუმწოვრებიც აქ პოულობენ საკვებს.
მაგრამ ორგანული ნივთიერებების ნარჩენები წყალსაცავის ფსკერზე იშლება. ისინი ავითარებენ ბაქტერიებს, რომლებსაც მოიხმარენ პროტოზოები და ფილტრები.
