ekosystem

Ekosystem - układ ekologiczny, w którego skład wchodzi część ożywiona i nieożywiona pewnej przestrzeni środowiska naturalnego. Pomiędzy organizmami zasiedlającymi dane środowisko nieożywione zachodzi szereg relacji, które pozwalają funkcjonować im w harmonii i równowadze. Ekosystem, inaczej biogeosystem lub system ekologiczny, opiera się na przepływie oraz wymianie materii i energii między zasiedlającymi go organizmami oraz między organizmami a ich otoczeniem.

Aby lepiej zrozumieć, czym jest ekosystem, konieczne jest odwołanie się do takich pojęć, jak biocenoza i biosfera. Biosfera to powłoka ziemi, na której toczy się życie. Obejmuje powierzchnię ziemi, czyli litosferę, a także hydrosferę i dolną warstwę atmosfery. Jej granice są niekonkretne, bo wytyczone przez istnienie organizmów żywych. Tam, gdzie one funkcjonują, nawet jeśli są to tylko zarodniki, wciąż mówimy o biosferze. W tym kontekście ekosystem jest pewnym fragmentem biosfery. Biocenoza natomiast jest terminem o wiele węższym, odnoszącym się już do konkretnej przestrzeni, w której współegzystuje ze sobą pewna liczba zespołów roślinnych i zwierzęcych (fitocenoza i zoocenoza). Wraz z całym otoczeniem mikroorganizmów są one połączone siecią wzajemnych zależności. Tę konkretnie określoną przestrzeń, czyli środowisko ich życia, zwiemy biotopem. Biocenoza to struktura harmonijna, w której wszystkie organizmy są w pewien sposób ze sobą powiązane i tworzą zrównoważoną całość. Biocenoza i biotop razem składają się na ekosystem.

Wspomniany wcześniej obieg materii jest procesem pełnym i umożliwia go istnienie podstawowych czynników biotycznych, na które składają się trzy grupy organizmów: producenci, konsumenci oraz reducenci. Tworzą one trzy poziomy troficzne, odpowiadające poszczególnym pozycjom łańcucha pokarmowego w piramidzie troficznej. Grupę producentów stanowią przede wszystkim rośliny i inne organizmy samożywne, a więc autotrofy. Drugi poziom troficzny stanowią heterotrofy (konsumenci), czyli organizmy roślinożerne i drapieżne.

Heterotrofy dzielą się na konsumentów I, II i III rzędu:

• konsumenci I rzędu: organizmy żywiące się roślinnością;
• konsumenci II rzędu: zwierzęta zjadające roślinożerców;
• konsumenci III rzędu: drapieżniki, żywiące się także innymi drapieżnikami.

Park Narodowy Serengeti, fot. Gary, Wikipedia CC

Reducenci, inaczej destruenci to zespoły organizmów, głównie grzybów i bakterii, które przekształcają materię organiczną w nieorganiczną, tworząc tym samym trzeci poziom troficzny. Dzięki ich działalności obieg materii zamyka się, ponieważ destruenci przekazują do podłoża związki mineralne pozostałe w treści organicznej (ściółka, padlina, odchody zwierząt). To umożliwia z kolei wzrost roślin i buduje podstawę pokarmową dla konsumentów I rzędu.

Każdy ekosystem wyróżnia się charakterystycznym składem gatunkowym, jest strukturą dynamiczną, otwartą i podlegającą licznym przemianom wewnętrznym. Zaczyna się tworzyć, gdy następuje proces sukcesji pierwotnej, czyli zasiedlania przez organizmy obszaru dotąd jałowego. Granice każdego ekosystemu są nieostre. Poszczególne układy ekologiczne przenikają się, tworząc na styku strefę zwaną ekotonem. Ekotony cechują się bardzo zróżnicowanym przekrojem gatunkowym i dużą produktywnością materii.

Grzyby (reducenci) na zaatakowanym drzewie. By Dellex (Own work) [GFDL or CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Ekosystemem może być jezioro, las, wyspa, torfowisko, pole uprawne (agroekosystem). Ekosystemy dzieli się na lądowe, wodne, sztuczne i naturalne. Do tych ostatnich zalicza się wszystkie te jednostki, które powstały bez udziału człowieka i nie zostały przez jego działalność przekształcone.

Ekosystemy sztuczne wiążą się z celową działalnością człowieka (skwery w parkach, żywopłoty, akwaria, ogrody, plantacje drzew, pastwiska). Możemy jeszcze mówić o ekosystemach półnaturalnych. Zaliczamy do nich układy naturalne, które spotkały się ze znaczną ingerencją człowieka oraz takie, które powstały z jego inicjatywy, ale mimo to stanowią samoregulującą się strukturę. Do ekosystemów półnaturalnych możemy zaliczyć większość lasów i łąk, a także niektóre obszary poprzemysłowe.

Agroekosystem. I, Luc Viatour [GFDL, CC-BY-SA-3.0 or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

Bibliografia

1. Aulay Mackenzie, Andy S. Ball, Sonia R. Virdee; “Ekologia. Krótkie wykłady”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015;
2. Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
3. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. III”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998;
4. F. Stuart Chapin III, Pamela A. Matson, Peter Vitousek; “Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology”; Springer New York, 2011;
5. January Weiner,; “Życie i ewolucja biosfery – podręcznik ekologii ogólnej, ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008;