اکوسیستم شامل همه موجودات زنده (گیاهان، حیوانات و ارگانیسم ها) موجود در یک محیط است که با یکدیگر و با سایر اجزای زنده محیط خود (نظیر هوا، خورشید، خاک و اتمسفر) در ارتباط هستند. در یک اکوسیستم، هر ارگانیسم نقش مخصوص به خود را دارد.
یک برکه در اطراف محل زندگی خود را فرض کنید. در این برکه همه انواع موجودات زنده را خواهید دید. از میکروارگانیسم ها تا گیاهان و حشرات. این موجودات زنده ممکن است برای زندگی به اجزای غیر زنده محیط نظیر آب، تابش آفتاب، دمای محیط، فشار هوا و حتی مواد مغذی داخل آب وابسته باشند.
این ارتباط پیچیده و جالب موجودات زنده با محیط اطراف، تشکیل دهنده اساس جریان انرژی و بازسازی کربن و نیتروژن است.هر زمان که یک غریبه (موجود زنده یا یک عامل خارجی مثل افزایش دما) وارد اکوسیستم شود، می تواند برای اکوسیستم، دردسر آفرین باشد.این موضوع به این دلیل است که یک ارگانیسم یا فاکتور جدید می تواند تعادل طبیعی اکوسیستم را به هم بزند و موجب آسیب به آن شود.
ابعاد اکوسیستم
ابعاد اکوسیستم ها ثابت نیست. یک اکوسیستم می تواند به کوچکی بخش زیرین یک صخره، یک تنه پوسیده درخت، یک برکه کوچک و یا به بزرگی یک جنگل باشد. در حقیقت، کره زمین می تواند یک ابر اکوسیستم نامیده شود. برای آسان شدن موضوع، اجازه دهید که اکوسیستم ها را به سه دسته اصلی تقسیم کنیم:
میکرو
یک اکوسیستم در ابعاد کوچک، نظیر یک چاله آب یا یک تنه درخت.
مزو
یک اکوسیستم با ابعاد متوسط نظیر یک جنگل یا یک برکه بزرگ.
بیوم
یک اکوسیستم با ابعاد بسیار بزرگ یا مجموعه ای از اکوسیستم ها با اجزای زنده و غیر زنده مشابه. نظیر یک جنگل بسیار بزرگ با میلیون ها حیوان و درخت و انواع جریان های آب.مرز بین اکوسیستم ها چندان ثابت نیست. اکوسیستم ها به طور معمول توسط سدهای جغرافیایی نظیر بیابان ها، کوه ها، اقیانوس ها، دریاچه ها و یا رودخانه ها از هم جدا می شوند. از آنجا که این مرزها هرگز ثابت نیست، اکوسیستم ها تمایل دارند که با یکدیگر آمیخته شوند.دانشمندان به این آمیختگی اکوسیستم ها، اکوتون می گویند.
اکوسیستم ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
اگر یک اکوسیستم در آب وجود داشته باشد، مثل یک اقیانوس، یک رودخانه و یا یک دریاچه، به آن آکوتیک (aquatic) گویند و اگر یک اکوسیستم خارج از محیط آب باشد، به آن ترستریال (terrestrial) گویند.
طبقات یک اکوسیستم
1- شخص، گونه، ارگانیسم
هر موجود زنده به تنهایی، اولین طبقه اکوسیستم را تشکیل می دهد.
2- جمعیت
مجموعه ای از افراد یک گونه خاص که در محیط جغرافیایی یکسان و در بازه زمانی یکسان در کنار هم زندگی می کنند، جمعیت نامیده می شود. برای مثال مجموعه ماهی های قرمزی که در یک رودخانه زندگی می کنند، یک جمعیت محسوب می شوند.
3- اجتماع
اجتماع، شامل همه جمعیت های یک منطقه مشخص است. برای مثال، مجموعه ماهی های قرمز، مجموعه شاه ماهی ها و مجموعه سایر ارگانیسم های موجود در یک رودخانه، یک اجتماع محسوب می شود. یک اجتماع بزرگ، معمولا دارای تنوع چشمگیر در انواع موجودات زنده است.
4- اکوسیستم
همان طور که قبلا توضیح داده شد، اکوسیستم شامل بیش از یک اجتماع از ارگانیسم ها است که با محیط غیر زنده ارتباط دارند. برای مثال تمامی انواع موجودات زنده یک رودخانه که با تابش آفتاب، آب رودخانه و گیاهان اطراف رودخانه در ارتباط هستند و وابستگی های متعددی مثلا به شدت جریان رودخانه، دمای آب و زاویه تابش آفتاب دارند، یک اکوسیستم نامیده می شود.
5- بیوم
یک بیوم، به شکل ساده مجموعه ای از اکوسیستم هاست که ویژگی های مشابهی را با محیط غیر زنده خود به اشتراک می گذارند.
6- بیوسفر
وقتی بیوم های متعددی که هر یک با دیگری آمیخته شده و همه انسان هایی که در موقعیت های جغرافیایی مختلف زندگی می کنند را در نظر بگیریم، یک اجتماع از انسان ها، حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها در زیستگاه های مشخص ایجاد کرده ایم. بیوسفر، مجموعه همه اکوسیستم های روی کره زمین است.
بیوم ها مناطق بسیار بزرگ اکولوژیک روی سطح زمین به همراه حیوانات، گیاهان و ارگانیسم هایی هستند که با این محیط، هماهنگ شده اند.
بیوم ها معمولا با عوامل غیر زنده نظیر آب و هوا، خاک و پوشش گیاهی شان شناخته می شوند.
5 دسته اصلی بیوم ها شامل موارد زیر است:
1- بیوم های صحرایی: صحراهای گرم و خشک، نیمه خشک، ساحل و سرد، جزء بیوم های صحرایی طبقه بندی می شوند.
2- بیوم های آبی: این بیوم ها به دو دسته تقسیم می شوند. بیوم های آب های تازه (دریاچه ها، تالاب ها، رودخانه ها و جریان های آب) و بیوم های دریایی (اقیانوس ها، صخره های زیر آبی مرجانی و دهانه رودها)
3- بیوم های جنگلی: سه بیوم اصلی تشکیل دهنده بیوم جنگلی هستند. جنگل های انبوه مناطق گرم و پرباران، جنگل های مناطق معتدل و جنگل های شمالی.
4- بیوم های چمن زار: دو دسته چمن زار اصلی شامل چمن زارهای هموار و چمن زارهای معتدل وجود دارد.
5- بیوم های دشت: دشت های شمالی و دشت های واقع در ارتفاعات زیاد، دسته های اصلی این بیوم هستند.
به علاوه نقشی مهم در حفظ آب و هوا به عهده دارد. بیوم های خاکی در تهیه غذا، تامین اکسیژن هوا و کاهش دی اکسید کربن و سایر گازهای مضر از هوا موثرند و به بهبود وضعیت آب و هوا کمک می کنند.
زنجیره های غذایی
همه موجودات زنده برای تامین انرژی، رشد، تحرک و تولید مثل نیاز به تغذیه دارند اما این موجودات از چه چیزی تغذیه می کنند؟ حشرات کوچکتر از گیاهان تغذیه می کنند و حیوانات بزرگ تر از حیوانات کوچکتر تغذیه می کنند و این چرخه ادامه می یابد. این ارتباط تغذیه ای در یک اکوسیستم زنجیره غذایی نام دارد. زنجیره های غذایی معمولا در یک سلسله هستند و یک فلش وجود دارد که برای نمایش جریان انرژی به کار می رود.
طبقات یک زنجیره غذایی
خورشید منبع تمام انرژی زنجیره غذایی است. گیاهان سبز معمولا طبقه اول همه زنجیره های غذایی را اشغال می کنند که بخشی از انرژی نور خورشید را جذب می کنند تا توسط فوتوسنتز، غذای مورد نیاز خود را تولید کنند. به همین دلیل، گیاهان سبز در زنجیره غذایی، تولید کننده نامیده می شوند.
طبقه دوم زنجیره غذایی، مصرف کننده اولیه نام دارد. این طبقه از گیاهان سبز تغذیه می کنند. حیوانات موجود در این گروه معمولا گیاهخوارند. برای مثال حشرات، گوسفند، کرم و حتی گاوها در این دسته هستند.
طبقه سوم، مصرف کننده های ثانویه اند. این دسته معمولا مصرف کننده های اولیه و سایر حیوانات را می خورند. این دسته عموما گوشتخواران هستند. برای مثال، شیر، مار و گربه جزء این دسته اند.
طبقه چهارم، طبقه سوم را می خورند.
بالاترین طبقه، حیوانات شکارچی هستند. حیواناتی که دشمنی در طبیعت ندارند و یا تعداد دشمنانشان بسیار محدود است. این موجودات، در حقیقت رئیس اکوسیستم خود هستند. شکارچی ها از شکار خود برای تغذیه استفاده می کنند. شکارچی ها شامل جغدها، مارها، گربه های وحشی، کروکودیل و کوسه ها هستند. انسان ها را نیز می توان نوعی شکارچی محسوب کرد.
هنگامی که یک موجود زنده می میرد، مرده خوارها نظیر کرکس ها، کرم ها و خرچنگ ها آن ها را می خورند. باقی جسد مردار نیز توسط تجزیه کننده ها (اغلب باکتری ها و قارچ ها) تجزیه می شود و تبدیل انرژی ادامه می یابد. همین تجزیه کننده ها مجددا چرخه را به راه می اندازند.
چرخه کربن چیست؟
چرخه کربن برای تمامی اکوسیستم ها مهم است و به طور کلی برای حیات روی کره خاکی مهم است. چرخه کربن برای زنجیره غذائی نیز بسیار حائز اهمیت است.بافت زنده حاوی کربن است زیرا در این بافت ها چربی، پروتئین و کربوهیدرات وجود دارد که همگی در ساختار خود کربن دارند. کربن موجود در این بافت ها (چه بافت زنده و چه مرده) طی پروسه های مختلفی در طبیعت بازیابی می شود.
فعالیت انسان ها نظیر گرم کردن محیط و فرایند مصرف سوخت، توسط ماشین ها، کربن را به داخل اتمسفر آزاد می کند. این کربن دی اکسید توسط گیاهان سبز جذب می شود تا طی فرایند فوتوسنتز به غذا تبدیل شود.وقتی حیوانات از گیاهان سبز تغذیه می کنند، موجب انتقال این کربن به سایر حیواناتی می شوند که در طبقات بالاتر زنجیره غذایی قرار دارند.
حیوانات طی تنفس، کربن دی اکسید را وارد اتمسفر می کنند. به علاوه با مردن گیاهان و حیوانات نیز کربن دی اکسید آزاد می شود. این پدیده زمانی رخ می دهد که تجزیه کننده ها (باکتری ها و قارچ ها) گیاهان و حیوانات مرده را تجزیه می کنند و کربن موجود در ساختار این موجودات را آزاد می کنند. به طور معمول، انرژی که در مردارها به دام افتاده است، به تدریج تبدیل به سوخت فسیلی می شود که برای سوختن به کار می رود.
چرخه نیتروژن
نیتروژن نیز برای حیات اکوسیستم و زنجیره های غذایی، کلیدی است. نیتروژن در حدود 78 درصد از هوای موجود در اطراف کره زمین را تشکیل می دهد اما گیاهان به طور مستقیم از نیتروژن موجود در هوا استفاده نمی کنند. این موضوع به این دلیل است که نیتروژن به تنهایی غیر فعال است و نمی تواند توسط گیاهان و برای تولید پروتئین به کار رود. لذا نیتروژن گازی می بایست توسط باکتری های تثبیت کننده نیتروژن در خاک و برخی از نودول های موجود روی ریشه گیاهان به نیترات تبدیل شود.
نیتروژن توسط بارش باران و رعد و برق نیز وارد خاک می شود.نیترات موجود در خاک صرفا از نیتروژن موجود در هوا نشات نگرفته بلکه می تواند از تبدیل آمونیاک موجود در کودها توسط باکتری های نیتریفای کننده خاک نیز حاصل شود. گیاهان با جذب نیترات خاک، پروتئین تولید می کنند. وقتی حیواناتی مثل گاوها این گیاهان را می خورند، از این نیتروژن برای تهیه پروتئین حیوانی استفاده می کنند. وقتی این حیوانات می میرند و یا ادرار یا مدفوع می کنند، اوره، مدفوع و یا مردار توسط تجزیه کننده ها شکسته می شود و نیتروژن مجددا به فرم آمونیاک به خاک برمی گردد.
ترجمه شده از سایت eschooltoday.com
