ეკოლოგიური პრობლემები ამჟამად ერთ-ერთი ყველაზე აქტუალური და პრიორიტეტულია პლანეტაზე. დიდი ყურადღება ეთმობა იმას, თუ როგორ იყენებენ ადამიანები ტბის ეკოსისტემებსა და ტყეებს. დიდი მეცნიერების მიღმა დგას ტერმინები, რომლებიც დღეს არა მარტო სკოლის მოსწავლემ, არამედ ყველა თავმოყვარე ზრდასრულმა უნდა იცოდეს. ხშირად გვესმის "ეკოსისტემის დაბინძურება", რას ნიშნავს ეს? რა არის ეკოსისტემის ნაწილები? დისციპლინის საფუძვლები უკვე დაწყებით სკოლაშია მოცემული. მაგალითად, შეგვიძლია გამოვყოთ თემა "ტყის ეკოსისტემა" (მე-3 კლასი).
რატომ გაჩნდა ეკოლოგია, როგორც მეცნიერება?
ეს არის შედარებით ახალგაზრდა ბიოლოგიური დისციპლინა, რომელიც გაჩნდა კაცობრიობის შრომითი საქმიანობის სწრაფი განვითარების შედეგად. ბუნებრივი რესურსების გაზრდილმა გამოყენებამ გამოიწვია დისჰარმონია ადამიანებსა და გარემომცველ სამყაროს შორის. ტერმინი „ეკოლოგია“, შემოთავაზებული ე.ჰეკელის მიერ 1866 წელს, სიტყვასიტყვით ითარგმნა ბერძნულიდან, როგორც „მეცნიერება სახლის, ჰაბიტატის, თავშესაფრის შესახებ“. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის მოძღვრება ცოცხალი ორგანიზმების გარემოსთან ურთიერთობის შესახებ.
ეკოლოგია, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა მეცნიერება, არ წარმოიშვაგასწვრივ. „ეკოსისტემის“კონცეფციის გაჩენას თითქმის 70 წელი დასჭირდა.
მეცნიერების განვითარების ეტაპები და პირველი ტერმინები
მე-19 საუკუნეში მეცნიერებმა დააგროვეს ცოდნა, დაკავდნენ ეკოლოგიური პროცესების აღწერით, უკვე არსებული მასალების განზოგადებითა და სისტემატიზაციით. ნაკის პირველი ტერმინები გამოჩნდა. მაგალითად, კ.მობიუსმა შემოგვთავაზა „ბიოცენოზის“ცნება. ეს ეხება ცოცხალ ორგანიზმთა მთლიანობას, რომელიც არსებობს იმავე პირობებში.
მეცნიერების განვითარების შემდეგ ეტაპზე გამოიყოფა ძირითადი საზომი კატეგორია - ეკოსისტემა (ა. ჯ. ტენსლი 1935 წელს და რ. ლინდერმანი 1942 წელს). მეცნიერები სწავლობდნენ ენერგეტიკულ და ტროფიკულ (კვებით) მეტაბოლურ პროცესებს ეკოსისტემის ცოცხალი და არაცოცხალი კომპონენტების დონეზე.
მესამე ეტაპზე გაანალიზდა სხვადასხვა ეკოსისტემების ურთიერთქმედება. შემდეგ ისინი ყველა გაერთიანდა ისეთ რამეში, როგორიცაა ბიოსფერო.
ბოლო წლებში მეცნიერება ძირითადად ორიენტირებულია ადამიანის ურთიერთქმედებაზე გარემოსთან, ასევე ანთროპოგენური ფაქტორების დესტრუქციულ ზემოქმედებაზე.
რა არის ეკოსისტემა?
ეს არის ცოცხალი არსებების კომპლექსი თავისი ჰაბიტატით, რომელიც ფუნქციურად გაერთიანებულია ერთ მთლიანობაში. ამ ეკოლოგიურ კომპონენტებს შორის აუცილებლად არსებობს ურთიერთდამოკიდებულება. არსებობს კავშირი ცოცხალ ორგანიზმებსა და მათ გარემოს შორის ნივთიერებების, ენერგიისა და ინფორმაციის დონეზე.
ტერმინი პირველად შემოგვთავაზა 1935 წელს ბრიტანელმა ბოტანიკოსმა ა. ტანსლიმ. მან ასევე დაადგინა, თუ რა ნაწილებისგან შედგება ეკოსისტემა. რუსი ბიოლოგი ვ.ნ. სუკაჩოვმა შემოიღო "ბიოგეოცენოზის" კონცეფცია (1944 წდ.), რომელიც ნაკლებად მოცულობითია ეკოსისტემასთან მიმართებაში. ბიოგეოცენოზის ვარიანტები შეიძლება იყოს ნაძვის ტყე, ჭაობი. ეკოსისტემების მაგალითებია ოკეანე, მდინარე ვოლგა.
ყველა ცოცხალ ორგანიზმზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ბიოტიკურ, აბიოტურ და ანთროპოგენურ გარემო ფაქტორებზე. მაგალითად:
- ბაყაყმა შეჭამა კოღო (ბიოტიკური ფაქტორი);
- კაცი წვიმაში დასველდა (აბიოტიკური ფაქტორი);
- ხალხმა ჭრა ტყე (ანთროპოგენური ფაქტორი).
კომპონენტები
რა ნაწილებისგან შედგება ეკოსისტემა? არსებობს ეკოსისტემის ორი ძირითადი კომპონენტი ან ნაწილი - ბიოტოპი და ბიოცენოზი. ბიოტოპი არის ადგილი ან ტერიტორია, რომელშიც ცხოვრობს ცოცხალი საზოგადოება (ბიოცენოზი).
ბიოტოპის კონცეფცია მოიცავს არა მხოლოდ თავად ჰაბიტატს (მაგალითად, ნიადაგს ან წყალს), არამედ აბიოტურ (არაცოცხალ) ფაქტორებსაც. ეს მოიცავს კლიმატურ პირობებს, ტემპერატურას, ტენიანობას და ა.შ.
სტრუქტურა
ნებისმიერ ეკოლოგიურ სისტემას აქვს სპეციფიკური სტრუქტურა. იგი ხასიათდება ცოცხალი ორგანიზმების გარკვეული სახეობების არსებობით, რომლებიც კომფორტულად იარსებებს ამ კონკრეტულ გარემოში. მაგალითად, ირმის ხოჭო ცხოვრობს მთიან რაიონებში.
ყველა ტიპის ცოცხალი ორგანიზმი განაწილებულია სტრუქტურირებულ ეკოსისტემაში: ჰორიზონტალურად ან ვერტიკალურად. ვერტიკალური სტრუქტურა წარმოდგენილია მცენარეული ორგანიზმებით, რომლებიც მზის ენერგიის საჭირო ოდენობიდან გამომდინარე რიგდებიან იარუსებად ან სართულებად.
ხშირად, ტესტებში, სკოლის მოსწავლეებს ეძლევათ დავალება ტყის ეკოსისტემაში იატაკების განაწილება (მე-3 კლასი). ქვედა სართული არის ნაგავი (სარდაფი), რომელიც წარმოიქმნება ჩამოცვენილი ფოთლების, ნემსების, მკვდარი ორგანიზმების და ა.შ. მომდევნო იარუსი (ზედაპირი) უკავია ხავსებს, ლიქენებს, სოკოებს. ცოტა უფრო მაღალი - ბალახი, სხვათა შორის, ზოგიერთ ტყეში ეს სართული შეიძლება არ იყოს. შემდეგ მოდის ბუჩქების ფენა და ხეების ახალგაზრდა ყლორტები, რასაც მოჰყვება პატარა ხეები, ხოლო ზედა სართული უკავია დიდ, მაღალ ხეებს.
ჰორიზონტალური სტრუქტურა არის სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმების ან მიკროჯგუფების მოზაიკური განლაგება მათი კვებითი ჯაჭვის მიხედვით.
მნიშვნელოვანი ფუნქციები
ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც ბინადრობენ გარკვეულ ეკოლოგიურ სისტემაში, იკვებებიან ერთმანეთით, რათა შეინარჩუნონ სასიცოცხლო აქტივობა. ასე იქმნება ეკოსისტემის საკვები ან ტროფიკული ჯაჭვები, რომლებიც შედგება რგოლებისგან.
პროდიუსერები ან ავტოტროფები ეკუთვნის პირველ ბმულს. ეს არის ორგანიზმები, რომლებიც აწარმოებენ (აწარმოებენ), სინთეზირებენ ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანულიდან. მაგალითად, მცენარე მოიხმარს ნახშირორჟანგს და გამოყოფს ჟანგბადს და გლუკოზას, ორგანულ ნაერთს, ფოტოსინთეზის დროს.
შუალედური რგოლი - დამშლელები (საპროტროფები ან დესტრუქტორ-გამანადგურებლები). მათ შორისაა ის ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ უსულო მცენარეების ან ცხოველების ნაშთების დაშლა. შედეგად, ორგანული ნივთიერებები გარდაიქმნება არაორგანულ ნივთიერებებად. დამშლელები არის მიკროსკოპული სოკოები, ბაქტერიები.
მესამე ბმული არის მომხმარებელთა ჯგუფი (მომხმარებლები ან ჰეტეროტროფები), რომელიც მოიცავსადამიანური. ამ ცოცხალ არსებებს არ შეუძლიათ ორგანული ნაერთების სინთეზირება არაორგანული ნაერთებისგან, ამიტომ ისინი მზად არიან გარემოდან. პირველი რიგის მომხმარებლებში შედის ბალახისმჭამელი ორგანიზმები (ძროხა, კურდღელი და ა.შ.), ხოლო შემდგომ შეკვეთებში შედის ხორცისმჭამელი მტაცებლები (ვეფხვი, ფოცხვერი, ლომი), ყოვლისმჭამელი ცხოველები (დათვი, ადამიანი).
ეკოსისტემების ტიპები
ნებისმიერი ეკოლოგიური სისტემა ღიაა. ის ასევე შეიძლება არსებობდეს იზოლირებულ ფორმაში, მისი საზღვრები ბუნდოვანია. ზომის მიხედვით განასხვავებენ ძალიან მცირე ან მიკროეკოლოგიურ სისტემებს (ადამიანის პირის ღრუ), საშუალო ან მეზოეკოლოგიურ სისტემებს (ტყის პირას, ყურეს) და მაკროეკოლოგიურ სისტემებს (ოკეანე, აფრიკა).
წარმოშობის მეთოდიდან გამომდინარე, არსებობს სპონტანურად შექმნილი ან ბუნებრივი ეკოსისტემები და ხელოვნური ან ხელოვნური. ბუნებრივი წარმონაქმნის ეკოსისტემების მაგალითები: ზღვა, ნაკადი; ხელოვნური - აუზი.
კოსმოსში მდებარეობის მიხედვით განასხვავებენ წყლის (გუბე, ოკეანე) და ხმელეთის (ტუნდრა, ტაიგა, ტყე-სტეპი) ეკოლოგიურ სისტემებს. პირველი, თავის მხრივ, იყოფა საზღვაო და მტკნარ წყლებად. მტკნარი წყალი შეიძლება იყოს ლოტიური (ნაკადული ან მდინარე), ლენტური (წყალსაცავი, ტბა, აუზი) და ჭაობიანი (ჭაობი).
ეკოსისტემების მაგალითები და მათი ადამიანური გამოყენება
ადამიანს შეიძლება ჰქონდეს ანთროპოგენური ეფექტი ეკოსისტემაზე. ადამიანების მიერ ბუნების ნებისმიერი გამოყენება გავლენას ახდენს ეკოლოგიურ სისტემაზე რეგიონის, ქვეყნის ან პლანეტის დონეზე.
გადაჭარბებული ძოვების შედეგად,ბუნების ირაციონალური მართვა და ტყეების განადგურება, ერთდროულად ნადგურდება ორი მეზოეკოსისტემა (ველი, ტყე) და მათ ადგილას წარმოიქმნება ანთროპოგენური უდაბნო. სამწუხაროდ, ეკოსისტემების მრავალი ასეთი მაგალითი არსებობს.
როგორც ადამიანები იყენებენ ტბის ეკოსისტემებს, დიდი რეგიონალური მნიშვნელობა აქვს. მაგალითად, თერმული დაბინძურების შემთხვევაში, გაცხელებული წყლის ტბაში ჩაშვების შედეგად ხდება დაჭაობებული. ცოცხალი არსებები (თევზი, ბაყაყები და სხვ.) კვდებიან, ცისფერ-მწვანე წყალმცენარეები აქტიურად მრავლდებიან. მტკნარი წყლის ძირითადი მსოფლიო მარაგი კონცენტრირებულია ტბებში. შესაბამისად, ამ წყლის ობიექტების დაბინძურება იწვევს მსოფლიოს არა მხოლოდ რეგიონული, არამედ გლობალური ეკოსისტემის მოშლას.
