Взаимодействие организма в экосистемах

Взаимодействие  организма в экосистемах

 

Основополагающим объектом изучения экологии является взаимодействие пяти уровней организации материи: живые организмы, популяции, сообщества, экосистемы и экосфера.

Живой организм – это любая  форма жизнедеятельности.

Популяция – это группа организмов одного вида, проживающих  в определенном районе (местообитании).

Примерами популяций являются все окуни в пруду, белки в  лесах Московской области, население  в отдельной стране или население  Земли в целом.

Вид – это совокупность популяций особей, представители  которых фактически или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях.

Каждый организм или популяция  имеет свое местообитание: местность  или тип местности, где они  проживают. Когда несколько популяций  различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют  друг с другом, они создают так  называемое сообщество, или биологическое  сообщество. Таким образом, сообщество - комплекс взаимосвязанных популяций  разных видов, обитающих на определенной территории с более или менее  однородными условиями существования.

Экосистема – это совокупность сообществ, взаимодействующих с  химическими и физическими факторами, создающими неживую окружающую среду. Другими словами, экосистема - это  система, образуемая биотическим сообществом  и абиотической средой.

Переходная область между  двумя смежными экосистемами называется экотон.

Главные экосистемы суши, такие, как леса, степи и пустыни, называются наземными экосистемами, или биомами. Экосистемы гидросферы называются водными  экосистемами.

Примерами таких экосистем  являются пруды, озера, реки, открытый океан, коралловые рифы и т.п. Все  экосистемы Земли составляют экосферу.

Экосфера – совокупность живых и неживых организмов (биосфера), взаимодействующих друг с другом и со своей неживой средой обитания (энергией и химическими веществами) в планетарном масштабе.

I. Абиотические  компоненты экосистем.

Экосистема состоит из различных живых и неживых  компонентов. Неживые, или абиотические, компоненты экосистемы включают различные  физические и химические факторы. К  важным физическим факторам относятся:

1. солнечный свет;

2. тень;

3. испарение;

4. ветер;

5. температура;

6. водные течения.

Главными химическими  факторами являются питательные  элементы и их соединения в атмосфере, гидросфере и земной коре, необходимые  в больших или малых количествах  для существования, роста и размножения  организмов.

Наиболее важные для жизни  химические элементы, необходимые в  больших количествах, называются макроэлементами (С, О, Н, N, P, S, Ca, Mg, K, Na).

Элементы, необходимые для  жизни в малых или следовых количествах – микроэлементы (Fe, Cu, Zn, Cl).

II. Биотические  компоненты экосистем.

Основные типы организмов, которые формируют живые, или  биотические, компоненты экосистемы, принято  подразделять по преобладающему способу  питания на продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты - это организмы, производящие органические соединения из неорганических. Продуценты (в большинстве своем зеленые растения) создают органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза. Эти органические вещества используются продуцентами как источник энергии и как строительный материал для клеток и тканей организма.

Фотосинтез может быть представлен следующим образом:

Хемосинтез – преобразование неорганических соединений в питательные  органические вещества в отсутствие солнечного света, за счет энергии химических реакций.

Только продуценты способны сами производить для себя пищу. Более того, они непосредственно  или косвенно обеспечивают питательными элементами консументов и редуцентов.

По типу питания все  продуценты являются автотрофами - сами производят органические вещества из неорганических. Консументы и редуценты по типу питания являются гетеротрофами - питаются органическим веществом, произведенным другими живыми организмами.

Консументы – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию, питаясь живыми организмами - продуцентами или другими консументами.

Редуценты – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию питаясь останками мертвых организмов (животных, растений).

В зависимости от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:

- фитофаги (растительноядные) – это консументы 1-го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями. Например, птицы едят семена, почки и листву.

- хищники (плотоядные) – консументы 2-го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также консументы 3-го порядка, питающиеся только плотоядными животными.

- эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек.

Существует два основных класса редуцентов:

1. Детритофаги – напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки. (пример: шакалы, грифы, дождевые черви).

2. Деструкторы – разлагают мертвую органическую материю на простые неорганические соединения (процесс гниения и разложения). Примером могут служить грибы и микроскопические одноклеточные бактерии.

Потоки энергии в экосистемах.

Химическая энергия, накопленная  в глюкозе и других углеводородах, используется продуцентами, консументами и редуцентами для поддержания жизнедеятельности, что является частью одностороннего движения энергии через организмы в экосистеме.

Преобразование органических соединений в энергию происходит за счет клеточного дыхания в митохондриях клетки:

Получение органических соединений происходит в основном за счет фотосинтеза: