Մեր մոլորակի օրգանիզմների ողջ բազմազանությունը անքակտելիորեն կապված է: Չկա այդպիսի արարած, որը կարող է գոյություն ունենալ բոլորից մեկուսացված, խիստ անհատապես: Այնուամենայնիվ, ոչ միայն օրգանիզմները սերտ հարաբերությունների մեջ են, այլ նաև արտաքին և ներքին միջավայրի գործոնները ազդում են ամբողջ բիոմի վրա: Միասին կենդանի և անշունչ բնության ամբողջ համալիրը ներկայացված է էկոհամակարգերի կառուցվածքով և դրանց հատկություններով: Ի՞նչ հասկացություն է սա, ինչ պարամետրերով է այն բնութագրվում, փորձենք հասկանալ հոդվածը։
Էկոհամակարգերի հայեցակարգ
Ի՞նչ է էկոհամակարգը: Էկոլոգիայի տեսանկյունից սա բոլոր տեսակի օրգանիզմների ընդհանուր համատեղ կենսագործունեությունն է՝ անկախ դասակարգային պատկանելությունից և շրջակա միջավայրի գործոններից՝ և՛ կենսաբանական, և՛ աբիոտիկ:
Էկոհամակարգերի հատկությունները բացատրվում են դրանց բնութագրերով։ Այս տերմինի առաջին հիշատակումը հայտնվել է 1935 թ. Ա. Թանսլին առաջարկեց օգտագործել այն նշելու համար «մի բարդույթ, որը բաղկացած է ոչ միայն օրգանիզմներից, այլև նրանց միջավայրից»։ Հայեցակարգն ինքնին բավականին ընդարձակ է, այն էկոլոգիայի ամենամեծ միավորն է և նաև կարևոր։ Մեկ այլ անուն է բիոգեոցենոզը, թեև այս հասկացությունների միջև տարբերությունները դեռևս կանփոքր ուտել։
Էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունը նրանց ներսում օրգանական և անօրգանական նյութերի շարունակական փոխազդեցությունն է, էներգիան, ջերմության վերաբաշխումը, տարրերի միգրացիան, կենդանի էակների բարդ ազդեցությունը միմյանց վրա: Ընդհանուր առմամբ, կան մի քանի հիմնական բնութագրական հատկանիշներ, որոնք կոչվում են հատկություններ:
Էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունները
Կա երեք հիմնական:
- ինքնակարգավորում;
- կայունություն;
- ինքնավերարտադրում;
- փոխել մեկը մյուսով;
- ամբողջականություն;
- վթարային հատկություններ։
Հարցին, թե որն է էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունը, կարելի է տարբեր կերպ պատասխանել։ Դրանք բոլորն էլ կարևոր են, քանի որ միայն նրանց համակցված ներկայությունը թույլ է տալիս գոյություն ունենալ այս հայեցակարգը։ Եկեք մանրամասն նայենք յուրաքանչյուր հատկանիշին՝ հասկանալու դրա կարևորությունը և հասկանալու էությունը:
Էկոհամակարգի ինքնակարգավորում
Սա էկոհամակարգի հիմնական հատկությունն է, որը ենթադրում է կյանքի անկախ կառավարում յուրաքանչյուր բիոգեոցենոզում։ Այսինքն՝ օրգանիզմների մի խումբ, որը սերտ հարաբերությունների մեջ է այլ կենդանի էակների, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի գործոնների հետ, ուղղակիորեն ազդում է ամբողջ կառուցվածքի վրա՝ որպես ամբողջություն։ Նրանց կենսական ակտիվությունն է, որը կարող է ազդել էկոհամակարգի կայունության և ինքնակարգավորման վրա:
Օրինակ, եթե խոսենք գիշատիչների մասին, ապա նրանք ուտում են նույն տեսակի բուսակերներին այնքան ժամանակ, մինչև նրանց թիվը կրճատվի: Հետագա ուտելը դադարում է, և գիշատիչըանցնում է սննդի այլ աղբյուրի (այսինքն՝ այլ տեսակի խոտակեր կենդանիների): Այսպիսով, պարզվում է, որ տեսակն ամբողջությամբ չի ոչնչացվում, այն մնում է հանգստի վիճակում, քանի դեռ չի վերականգնվել անհրաժեշտ առատության ցուցանիշը։
Էկոհամակարգում այլ անհատների կողմից ուտվելու արդյունքում տեսակների բնական ոչնչացումը չի կարող տեղի ունենալ: Ահա թե ինչի մասին է ինքնակարգավորումը։ Այսինքն՝ կենդանիները, բույսերը, սնկերը, միկրոօրգանիզմները փոխադարձաբար վերահսկում են միմյանց՝ չնայած այն հանգամանքին, որ դրանք սնունդ են։
Նաև ինքնակարգավորումը էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունն է նաև այն պատճառով, որ դրա շնորհիվ տեղի է ունենում էներգիայի տարբեր տեսակների փոխակերպման վերահսկվող գործընթաց։ Անօրգանական նյութեր, օրգանական միացություններ, տարրեր - բոլորը գտնվում են սերտ փոխկապակցվածության և ընդհանուր շրջանառության մեջ: Բույսերը ուղղակիորեն օգտագործում են արեգակնային էներգիան, կենդանիները ուտում են բույսերը, այդ էներգիան վերածելով քիմիական կապերի, նրանց մահից հետո միկրոօրգանիզմները կրկին քայքայվում են դրանք անօրգանական նյութերի: Գործընթացը շարունակական է և ցիկլային՝ առանց արտաքին միջամտության, որը կոչվում է ինքնակարգավորում։
Կայունություն
Կան էկոհամակարգերի այլ հատկություններ: Ինքնակարգավորումը սերտորեն կապված է ճկունության հետ: Թե որքան կշարունակվի այս կամ այն էկոհամակարգը, ինչպես կպահպանվի այն, և արդյոք փոփոխություններ կլինեն մյուսների նկատմամբ, կախված է մի շարք պատճառներից։
Իսկական ախոռն այն է, որի ներսում մարդկային միջամտության տեղ չկա: Այն ունի բոլոր տեսակի օրգանիզմների անընդհատ կայուն մեծ քանակություն, շրջակա միջավայրի պայմանների ազդեցության տակ փոփոխություններ չկան կամդրանք աննշան են: Սկզբունքորեն ցանկացած էկոհամակարգ կարող է կայուն լինել։
Այս վիճակը կարող է խախտվել մարդու կողմից իր միջամտությամբ և սահմանված կարգի տապալմամբ (անտառահատում, կենդանիների գնդակահարում, միջատների ոչնչացում և այլն): Նաև բնությունն ինքնին կարող է ազդել կայունության վրա, եթե կլիմայական պայմանները կտրուկ փոխվեն՝ օրգանիզմներին հարմարվելու ժամանակ չտալով: Օրինակ՝ բնական աղետներ, կլիմայի փոփոխություն, ջրի սակավություն և այլն։
Որքան մեծ է օրգանիզմների տեսակների բազմազանությունը, այնքան երկար է էկոհամակարգերի գոյությունը։ Էկոհամակարգի հատկությունները` կայունությունը և ինքնակարգավորումը, այն հիմքն են, որոնց վրա հիմնականում հիմնված է այս հայեցակարգը: Այս բնութագրերն ամփոփող տերմին կա՝ հոմեոստազ։ Այսինքն՝ ամեն ինչում կայունության պահպանումը՝ տեսակների բազմազանությունը, դրանց առատությունը, արտաքին և ներքին գործոնները: Օրինակ՝ տունդրայի էկոհամակարգերն ավելի հավանական է, որ փոխվեն, քան արևադարձային անտառները: Ի վերջո, նրանց մեջ կենդանի էակների գենետիկական բազմազանությունն այնքան էլ մեծ չէ, ինչը նշանակում է. և գոյատևման մակարդակը կտրուկ նվազում է։
Ինքնավերարտադրելիություն
Եթե ուշադիր մտածեք այն հարցի շուրջ, թե որն է էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունը, կարող եք գալ այն եզրակացության, որ ինքնավերարտադրելիությունը ոչ պակաս կարևոր պայման է դրանց գոյության համար։ Իրոք, առանց այնպիսի բաղադրիչների մշտական վերարտադրության, ինչպիսիք են՝
- օրգանիզմներ;
- հողի կազմը;
- ջրի թափանցիկություն;
- օդի թթվածնի բաղադրիչ և այլն:
Դժվար է խոսել կայունության և ինքնակարգավորման մասին: Որպեսզի կենսազանգվածն անընդհատ վերակենդանանա և թվաքանակըաջակցությամբ, կարևոր է ունենալ բավարար սնունդ, ջուր, ինչպես նաև բարենպաստ կենսապայմաններ։ Ցանկացած էկոհամակարգի ներսում տարեց անհատներին անընդհատ փոխարինում են երիտասարդներով, հիվանդներին՝ առողջ, ուժեղ և դիմացկուն: Սա նորմալ պայման է դրանցից որեւէ մեկի գոյության համար։ Դա հնարավոր է միայն ժամանակին ինքնավերարտադրելիության պայմանով։
Այս կարգի էկոհամակարգի հատկությունների դրսևորումը յուրաքանչյուր տեսակի ալելների գենետիկական պահպանման երաշխիքն է։ Հակառակ դեպքում կենդանի էակների ողջ սեռերն ու տեսակները, դասերը և ընտանիքները ենթակա կլինեն անհետացման՝ առանց հետագա վերականգնման։
Հաջորդություն
Էկոհամակարգերի կարևոր հատկությունները նաև էկոհամակարգերի փոփոխությունն են: Այս գործընթացը կոչվում է իրավահաջորդություն: Այն առաջանում է արտաքին աբիոտիկ գործոնների փոփոխության ազդեցության տակ և տևում է մի քանի տասնյակ տարիներից մինչև միլիոններ։ Այս երևույթի էությունը մի էկոհամակարգի հաջորդական փոխարինումն է մյուսով ինչպես ներքին գործոնների ազդեցության տակ, որոնք առաջանում են կենդանի օրգանիզմների և անշունչ բնության արտաքին պայմանների միջև երկար ժամանակ:
Նաև իրավահաջորդությունների նշանակալի պատճառ է հանդիսանում մարդու տնտեսական գործունեությունը: Այսպիսով, անտառներին փոխարինում են մարգագետիններն ու ճահիճները, լճերը վերածվում են անապատների կամ ջրհեղեղային մարգագետինների, դաշտերը լցվում են ծառերով և գոյանում անտառ։ Բնականաբար, կենդանական աշխարհը նույնպես զգալի փոփոխություններ է կրում։
Որքա՞ն ժամանակ է տեղի ունենալու իրավահաջորդությունը: Հենց այն փուլին, երբ ձևավորվում է ամենահարմար և կոնկրետ պայմաններին հարմարեցված բիոգեոցենոզը։ Օրինակ՝ Հեռավորի փշատերեւ անտառներըԱրևելքը (տայգան) արդեն կայացած բնիկ կենսացենոզ է, որը հետագայում չի փոխվի։ Այն ձևավորվել է հազարավոր տարիների ընթացքում, որի ընթացքում տեղի է ունեցել մեկից ավելի էկոհամակարգի փոփոխություն:
Emergent Properties
Էկոհամակարգերի այս հատկությունները նոր ի հայտ են եկել, նոր և նախկինում ոչ բնորոշ առանձնահատկություններ են, որոնք ի հայտ են գալիս բիոգեոցենոզում: Դրանք առաջանում են ընդհանուր համակարգի բոլոր կամ մի քանի մասնակիցների բարդ աշխատանքի արդյունքում։
Տիպիկ օրինակ է կորալային խութերի համայնքը, որը կոելենտերատների և ջրիմուռների փոխազդեցության արդյունք է: Մարջանները հսկայական քանակությամբ կենսազանգվածի, տարրերի, միացությունների հիմնական աղբյուրն են, որոնք մինչ այդ այս համայնքում չեն եղել։
Էկոհամակարգի գործառույթներ
Էկոհամակարգերի հատկությունները և գործառույթները սերտորեն փոխկապակցված են: Այսպիսով, օրինակ, այնպիսի հատկություն, ինչպիսին ամբողջականությունն է, ենթադրում է բոլոր մասնակիցների միջև մշտական փոխազդեցության պահպանում: Այդ թվում՝ անշունչ բնության գործոնների հետ։ Իսկ գործառույթներից մեկը հենց էներգիայի տարբեր տեսակների ներդաշնակ անցումն է միմյանց, ինչը հնարավոր է բնակչության բոլոր մասերի միջև տարրերի ներքին շրջանառության և իրենց միջև բիոցենոզների պայմանով։
:
Ընդհանուր առմամբ, էկոհամակարգերի դերը որոշվում է դրանց ներսում գոյություն ունեցող փոխազդեցությունների տեսակներով: Ցանկացած բիոգեոցենոզ իր գոյության արդյունքում պետք է տա կենսազանգվածի որոշակի կենսաբանական աճ։ Սա կլինի գործառույթներից մեկը։Աճը կախված է կենդանի և անկենդան բնույթի գործոնների համակցությունից և կարող է շատ տարբեր լինել: Այսպիսով, կենսազանգվածը շատ ավելի մեծ է բարձր խոնավությամբ և լավ լուսավորությամբ տարածքներում: Սա նշանակում է, որ նրա աճը շատ ավելի մեծ կլինի, քան, օրինակ, անապատում։
Էկոհամակարգի մեկ այլ գործառույթ է փոխակերպումը: Այն ենթադրում է էներգիայի ուղղորդված փոփոխություն, կենդանի էակների գործողության ներքո դրա փոխակերպումը տարբեր ձևերի։
Կառուցվածք
Էկոհամակարգերի կազմը և հատկությունները որոշում են դրանց կառուցվածքը: Ի՞նչ կառուցվածք ունի բիոգեոցենոզը: Ակնհայտ է, որ այն ներառում է բոլոր հիմնական օղակները (և կենդանի, և աբիոտիկ): Կարևոր է նաև, որ ընդհանուր առմամբ ամբողջ կառուցվածքը փակ ցիկլ է, ինչը ևս մեկ անգամ հաստատում է էկոհամակարգերի հիմնական հատկությունները։
Ցանկացած բիոգեոցենոզում կա երկու հիմնական կապ:
1. Էկոտոպ - աբիոտիկ բնույթի գործոնների ամբողջություն: Նա, իր հերթին, ներկայացված է.
- կլիմա (մթնոլորտ, խոնավություն, լույս);
- edaphotopome (հողի հողի բաղադրիչ):
2. Բիոցենոզ - տվյալ էկոհամակարգում բոլոր տեսակի կենդանի էակների ամբողջությունը: Ներառում է երեք հիմնական հղում՝
- զոոցենոզ - բոլոր կենդանական արարածներ;
- ֆիտոցենոզ - բոլոր բույսերի օրգանիզմները;
- միկրոբոցենոզ - բակտերիաների բոլոր ներկայացուցիչներ:
Ըստ վերը նշված կառուցվածքի՝ ակնհայտ է, որ բոլոր կապերը սերտորեն փոխկապակցված են և կազմում են մեկ ցանց։ Այս կապը դրսևորվում է առաջին հերթին էներգիայի կլանման և փոխակերպման մեջ։ Այսինքն՝ սննդային շղթաներում ու ցանցերումպոպուլյացիաների ներսում և միջև։
Կենսագեոցենոզի նման կառուցվածքը առաջարկվել է Վ. Ն. Սուկաչովի կողմից 1940 թվականին և մնում է արդիական այսօր:
հասուն էկոհամակարգ
Տարբեր բիոգեոցենոզների տարիքը կարող է շատ տարբեր լինել: Բնականաբար, երիտասարդ և հասուն էկոհամակարգի բնորոշ հատկանիշները պետք է տարբեր լինեն։ Եվ այդպես է։
Հասուն էկոհամակարգի ո՞ր հատկությունն է տարբերում այն համեմատաբար վերջերս ձևավորված էկոհամակարգից: Դրանցից մի քանիսը կան, հաշվի առեք բոլորը:
- Յուրաքանչյուր պոպուլյացիայի տեսակները ձևավորվում են, կայուն են և չեն փոխարինվում (տեղահանված) ուրիշներով:
- Անհատների բազմազանությունը հաստատուն է և այլևս չի փոխվում։
- Ամբողջ համայնքն ազատորեն ինքնակարգավորվում է, կա հոմեոստազի բարձր աստիճան։
- Յուրաքանչյուր օրգանիզմ լիովին հարմարեցված է շրջակա միջավայրի պայմաններին, կենսացենոզի և էկոտոպի համակեցությունը հնարավորինս հարմարավետ է։
Յուրաքանչյուր էկոհամակարգ կանցնի հաջորդականության, մինչև հաստատվի նրա գագաթնակետը՝ մշտական ամենաարդյունավետ և ընդունելի տեսակների բազմազանությունը: Հենց այդ ժամանակ բիոգեոցենոզը սկսեց աստիճանաբար վերածվել հասուն համայնքի։
Օրգանիզմների խմբեր բիոգեոցենոզում
Բնական է, որ մեկ էկոհամակարգում բոլոր կենդանի էակները փոխկապակցված են մեկ ամբողջության մեջ: Միևնույն ժամանակ, դրանք նաև հսկայական ազդեցություն ունեն հողի կազմի, օդի, ջրի վրա՝ բոլոր աբիոտիկ բաղադրիչների վրա։
Ընդունված է տարբերակել օրգանիզմների մի քանի խմբեր՝ ըստ յուրաքանչյուր բիոգեոցենոզում էներգիա կլանելու և փոխակերպելու նրանց կարողության։
- Պրոդյուսերներն ենով օրգանական նյութեր է արտադրում անօրգանական բաղադրիչներից։ Սրանք կանաչ բույսեր են և բակտերիաների որոշ տեսակներ: Նրանց էներգիան կլանելու եղանակը ավտոտրոֆ է, նրանք ուղղակիորեն կլանում են արեգակնային ճառագայթումը։
- Սպառողներ կամ բիոֆագներ՝ նրանք, ովքեր օգտագործում են պատրաստի օրգանական նյութեր՝ ուտելով կենդանի էակներ։ Սրանք մսակերներ, միջատներ, որոշ բույսեր են։ Սա ներառում է նաև բուսակերներին։
- Սապրոտրոֆները օրգանիզմներ են, որոնք ընդունակ են քայքայել օրգանական նյութերը՝ այդպիսով սպառելով սննդանյութերը: Այսինքն՝ նրանք սնվում են բույսերի և կենդանիների մեռած մնացորդներով։
Ակնհայտ է, որ համակարգի բոլոր մասնակիցները փոխկապակցված վիճակում են։ Առանց բույսերի բուսակերները չեն կարողանա սնունդ ստանալ, իսկ առանց դրանց գիշատիչները կմահանան։ Սապրոֆագները չեն մշակի միացությունները, անհրաժեշտ անօրգանական միացությունների քանակը չի վերականգնվի։ Այս բոլոր հարաբերությունները կոչվում են սննդային շղթաներ: Խոշոր համայնքներում շղթաները վերածվում են ցանցերի, առաջանում են բուրգեր։ Տրոֆիկ փոխազդեցությունների հետ կապված հարցերի ուսումնասիրությունը էկոլոգիայի գիտություն է։
Մարդու դերը էկոհամակարգերի վրա ազդելու գործում
Այսօր շատ է խոսվում այս մասին: Վերջապես, մարդը հասկացավ էկոհամակարգին վերջին 200 տարիների ընթացքում հասցված վնասի ողջ մասշտաբը: Նման վարքագծի հետեւանքներն ակնհայտ են դարձել՝ թթվային անձրեւ, ջերմոցային էֆեկտ, գլոբալ տաքացում, քաղցրահամ ջրի պաշարների կրճատում, հողի աղքատացում, անտառային տարածքների կրճատում եւ այլն։ Դուք կարող եք անսահման երկար մատնանշել խնդիրները, քանի որ դրանք հսկայական են։
Այս ամենը հենց այն դերն է, որը մարդը խաղացել և խաղում է էկոհամակարգում: Զանգվածային ուրբանիզացիան, արդյունաբերականացումը, տեխնոլոգիաների զարգացումը, տիեզերքի հետախուզումը և մարդկային այլ գործունեությունը հանգեցնում են ոչ միայն անշունչ բնության վիճակի բարդացման, այլև անհետացման և մոլորակի կենսազանգվածի նվազմանը։
Յուրաքանչյուր էկոհամակարգ մարդու պաշտպանության կարիք ունի, հատկապես այսօր։ Ուստի մեզանից յուրաքանչյուրի խնդիրն է նրան աջակցություն ցուցաբերել։ Սա շատ բան չի պահանջում. կառավարության մակարդակով մշակվում են բնության պաշտպանության մեթոդներ, հասարակ մարդիկ պետք է միայն պահպանեն սահմանված կանոնները և փորձեն պահպանել էկոհամակարգերը անձեռնմխելի, առանց դրանց բաղադրության մեջ ավելորդ քանակությամբ տարբեր նյութերի և տարրերի ներմուծման։
