Poziomy organizacji i funkcjonowania systemów ekologicznych.

Ekologią określa się naukę o gospodarce przyrody w jej ekosystemach, o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody. Nauka ta obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między organizmami i ich zespołami, a ich żywym i martwym środowiskiem.

W badaniach ekologicznych można wyodrębnić trzy kierunki: autekologię, populacjologię i biocenologię.

Autekologia zajmuje się wpływem czynników biotycznych i abiotycznych na organizmy poszczególnych gatunków. Populacjologia zwana także - demekologią, bada struktury populacji i zachodzące w jej obrębie zmiany ilościowe, zachodzące w wyniku zmian warunków otoczenia środowiska naturalnego. Biocenologia natomiast zajmuje się badaniami stuktur i dynamiki rozwoju biocenoz na tle warunków ich biotopów. Kierunki populacjologii i biocenologii noszą wspólną nazwę synekologii. W systemie synekologicznym to samo zagadnienie rozpatruje się biorąc pod uwagą grupę organizmów egzystujących wspólnie i traktuje się ja jako niepodzielną całość.

W nauce ekologii można także wyróżnić tzw. ekologię stosowaną, która leży w szczególnej sferze zainteresowań człowieka. Bada ona koncepcje ekologiczne w oparciu o układy szczególnie ważne dla człowieka, przyjmując kryterium gospodarcze (tzn. pola uprawne, sady, jeziora, stawy). Szczególne znaczenie mają tutaj kwestie ochrony produkcji roślinnej i zwierzęcej, co wiąże się z zwiększeniem korzyści gospodarczych.

Zakres współczesnej ekologii można określić biorąc pod uwagę poziomy organizacji życia. Poziomy organizacji życia w porządku hierarchicznym to: organizm, populacja, biocenoza, ekosystem, biom i biosfera.

Organizm, czyli każda istota żywa, jest najbardziej poznaną jednostką przyrody. Ekolog bada na tym poziomie stosunki jakościowo-ilościowe pomiędzy badanym organizmem a otaczającym go środowiskiem. Przy organiźmie pojawiają się pojęcia cyklu pierwotnego i wtórnego. Cykl pierwotny, odnosi się do pojedynczego organizmu i obejmuje działania środowiska na organiz, czyli akcje i reakcje organizmu. Cykl wtórny natomiast to stosunki i oddziaływania grup jednych organizmów na inne.

Kolejnym poziomem organizacyjnym jest populacja. Populację stanowi grupą osobników zwierząt lub roślin, które mnożą się między sobą bez interwencji człowieka i które zamieszkują wspólny teren nie podzielony żadnymi trudnymi do pokonania przeszkodami dla danych zwierząt, bądź jeśli chodzi o rośliny dla ich narządów służących do rozprzestrzeniania się tych organizmów. Populacja jest podstawową jednostka ekologiczną, stanowi ona jednostkę podstawową wszelkich badań z zakresu ekologii. Każdą populację charakteryzuje jej specyficzna struktura wewnętrzna, na którą składają się zagęszczenie, rozrodczość,

śmiertelność, stosunek liczbowy między samicami i samcami itp.

Populacja odznacza się także tzw. dynamiką przejawiającą się okresowym wahaniom lub ciągłym zmianom pod wpływem zmian czynników środowiska i selekcji naturalnej osobników słabych i nieprzystosowanych.

Kolejny szczebel organizacyjny stanowi biocenoza. Biocenoza obejmuje populacje różnych gatunków roślin i zwierząt danego środowiska, podlegające jego czynnikom i powiązanych ze sobą pośrednio lub bezpośrednio zależnościami pokarmowymi oraz konkurencją wewnątrzgatunkową lub międzygatunkową. Biocenoza jest samodzielną i niezależną jednostką ekologiczną, wykazującą własne swoiste cechy, których nie posiadają populacje rozpatrywane pojedynczo lub organizmy wchodzące w jej skład. Biocenoza jest zdolna do utrzymywania stanu dynamicznej równowagi biologicznej, która umożliwia dostosowanie się zmian środowiska poprzez tzw. sukcesję, w efekcie której powstaje inna bicenoza.

Powiązania metaboliczne i związane z tym procesy przepływu materii, energii przez biocenozę pozwalają wyodrębnić biocenozy duże i małe.

Biocenozy duże cechują się wysokim stopniem organizacji i względną niezależnością. Oznacza to, że są uzależnione od dochodzącej energii słonecznej, niezbędnej do procesów związanych z metabolizmem, a są stosunkowo niezależne od dopływu energii z sąsiednich biocenoz. Biocenozy małe natomiast są zawsze, w mniejszym lub większym stopniu zależne od energii dostarczanej z sąsiednich biocenoz.

Kolejnym stopniem organizacyjnym jest ekosystem zwany także układem ekologicznym. Ekosystem jest podstawowa jednostka funkcjonalna przyrody, obejmującą wszystkie organizmy żyjące na danym terenie i współdziałające z środowiskiem fizycznym w ten sposób, że przepływ energii prowadzi do powstawania określonej struktury troficznej oraz wymiany pierwiastków i związków chemicznych między żywymi organizmami, a nieożywionymi częściami tej jednostki ekologicznej. Ekosystem nie ma najczęściej wyraźnych granic.

W ramach ekosystemu zachodzą dwa podstawowe procesy warunkujące życie, jest to fotosynteza i destrukcja. Fotosynteza jest procesem wytwarzania przy udziale energii świetlnej związków organicznych z substancji mineralnych, destrukcja zaś rozkładem materii organicznej. Przykładem ekosystemu jest jezioro traktowane jako całość, ale również są nim poszczególne strefy jeziora.

Kolejną jednostką ekologiczną, będącą największą lądową jednostką biocenotyczną jest biom. Biomy tworzą się w wyniku interreakcji klimatu lokalnego, podłoża, a także flory i fauny występujących na danym obszarze. W obrębie biomu występuje jednolita forma życiowa roślinności klimaksu. Przykładem biomu jest biom tundry, tajgi, lasu równikowego, pustyni itp.

Największa jednostką i będąca najwyższym stopniem organizacji ekologicznej jest biosfera zwana także ekosfera. Biosfera obejmuje wszystkie strefy kuli ziemskiej zamieszkałe przez organizmy żywe. Jest to strefą, w której warunki fizyczne i chemiczne umożliwiają rozwój i życie organizmów. Biosfera obejmuje wszystkie organizmy związane w jakikolwiek sposób ze środowiskiem fizycznym za pośrednictwem wzajemnych oddziaływań.

Literatura:

“Ekologia” - Remmert

“Krainy jezior w Polsce” - K. B. Lewandowski

“Ziemia, Rośliny, Zwierzęta” - Larousse

Encyklopedia Powszechna PWN

BIOSFER /EKOSFERA

BIOM

EKOSYSTEM/UKŁAD EKOLOGICZNY

BIOCENOZA

POPULACJA

POPULACJA

ORGANIZM

ORGANIZM

ORGANIZM

ORGANIZM

- Schematyczna struktura organizacji systemów ekologicznych

---