Тема 8. Надорганізмові біологічні системи

§ 53. Екосистема. Різноманітність екосистем

Поміркуйте

У яких регіонах видове різноманіття організмів є найбільшим?

Згадайте

Які організми називають автотрофними?
Як живі організми отримують потрібні їм органічні речовини?

Екосистеми

Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють із ним одне ціле. Будь-яка екосистема містить у своєму складі два головних компоненти: біотичний і абіотичний. Біотичний компонент екосистеми — це всі живі організми, які входять до її складу (тварини, рослини, бактерії тощо). А абіотичний - це компоненти неживої природи (каміння, вода, повітря тощо). Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом.

Біотичний компонент екосистем поділяється на автотрофні та гетеротрофні організми. Автотрофні організми здатні утворювати органічні речовини з неорганічних або за допомогою фотосинтезу (фотоавтотрофи), або за допомогою енергії хімічних реакцій (хемоавтотрофи). Гетеротрофні організми отримують потрібні їм органічні речовини з інших організмів.

Різноманітність природних екосистем

Розмір екосистем може бути різним — від розмірів краплі води до розмірів цілої планети. Але в умовах Землі виділяють три основні групи природних екосистем: це наземні, прісноводні й морські (солоноводні) екосистеми (мал. 53.1). Кожна із цих груп поділяється на більш дрібні екосистеми ландшафтно-географічних зон (для суходолу) або гідрологічних та фізичних особливостей (для водойм).

Мал. 53.1. Різноманіття природних екосистем

Серед наземних екосистем виділяють тундру, широколистяні ліси, тайгу, степ, пустелю та інші. Прісноводні екосистеми представлені протічними й стоячими водоймами та болотами. До морських екосистем належать пелагічні (відкритий океан), прибережні, рифтові (глибоководні) тощо. Існують і перехідні типи екосистем, наприклад лісотундра і лісостеп. А ці екосистеми поділяються на менші за розміром, скажімо, екосистеми окремих лісових масивів чи озер або басейнів річок.

Біоценози

Біоценози — це не просто сукупність мешканців певної екосистеми. Живі організми, які входять до складу біоценозу, активно взаємодіють між собою й абіотичними компонентами екосистеми. Вони утворюють як внутрішньовидові, так і міжвидові угруповання живих організмів.

Окрім поняття біоценоз, у науковій літературі може використовуватися й поняття біогеоценоз. Біоценоз є ділянкою земної поверхні, яка характеризується певними фізико-географічними умовами (геологічна будова, мікроклімат, водний режим тощо) та певним біоценозом, який на ній існує.

Структура біоценозів

Здебільшого біоценози мають певну просторову структуру. Тобто живі організми в них розміщені в межах екосистеми не випадково, а за певними закономірностями. Кожний організм угруповання займає лише йому властиве місце, яке відповідає вимогам організму та його взаємовідносинам з іншими компонентами екосистеми. Зазвичай організми розміщуються у просторі відповідно до кількості сонячної енергії, яка їм необхідна для життєдіяльності, наприклад, ярусність лісу.

Скажімо, у широколистяному лісі виділяють 5-6 ярусів: перший (верхній) ярус утворюють дерева першого розміру (дуб, липа); другий — дерева другого розміру (горобина, дикі яблуні); третій ярус становить підлісок; четвертий і п’ятий яруси утворені, відповідно, високими й низькими травами та кущами; у шостому ярусі ростуть низькі приземні трав’янисті рослини (мал. 53.2).

Мал. 53.2. Яруси широколистяного лісу

Кожному біоценозу притаманний певний видовий склад. Під видовим складом біоценозу розуміють комплекс рослин, тварин, мікроорганізмів, який є в певному біоценозі, включно з усіма групами організмів (види всіх типів). Деякі біоценози надзвичайно багаті за своїм видовим складом (біоценози тропічного лісу), а інші — бідні (тундри, пустелі).

Ярусність можна спостерігати й під землею, оскільки коріння різних рослин також проникає на різну глибину. До певних ярусів рослинності пристосовуються і тварини, які входять до складу біоценозу. Так, білки живуть переважно на рослинах верхніх ярусів, а кроти ведуть підземний спосіб життя.

У біоценозі виділяють і горизонтальну структуру. Пов’язане це з тим, що в будь-якій екосистемі можна знайти окремі ділянки, які будуть відрізнятися від інших. Це, наприклад, солонці, місця виходу джерел на поверхню ґрунту, скельні угруповання тощо.

Ключова ідея

Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють із ним одне ціле. Будь-яка екосистема містить у своєму складі два головних компоненти: біотичний та абіотичний. Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом. В умовах нашої планети виділяють три основні групи екосистем: наземні, прісноводні й морські (солоноводні).

Перевірте свої знання

1. Що таке екосистема? 2. Які компоненти входять до складу екосистеми? 3. Які існують типи екосистем? 4. Які екосистеми входять до складу наземних екосистем? 5. Чому сосновий ліс, який росте на піщаних ґрунтах, має меншу кількість ярусів, ніж діброва? 6*. Порівняйте багату на види (тропічний ліс) і бідну (тундра) екосистеми. У чому полягає їхня відмінність, а в чому — подібність? Створіть порівняльну мапу.

Зміст