Ekosystém

Ekosystém je základná jednotka prírody, v ktorej prebieha trvalá výmena hmoty a energie. Ekosystémy, ktoré sú charakteristické podobným zložením rastlinstva a živočíšstva, majú podobnú makroklímu ako aj pôdne podmienky, združujú sa do tzv. biómov. Súhrn všetkých biómov, resp. ekosystémov Zeme sa označuje pojmom biosféra.

Samotný ekosystém tvorí spoločenstvo všetkých jeho organizmov (biocenóza), ktoré žijú na určitom území (biotop). Teda platí, že:

ekosystém = biocenóza + biotop

Podrobnejšie členenie ekosystému (predovšetkým jeho živej zložky) rozlišuje štyri základné komponenty:

  1. biotop - všetky neživé súčasti prírody, ktoré vytvárajú prostredie pre zložky biotické
  2. producenty - všetky autotrofné organizmy produkujúce hmotu
  3. konzumenty - heterotrofné makrokonzumenty živiace sa hmotou vyprodukovanou producentami
  4. reducenty (dekompozitory) - heterotrofné mikrokonzumenty rozkladajúce odumreté organické časti, dotvárajúc tak kolobeh hmoty a energie

Produkcia ekosystému

Producenty tvoria primárnu produkciu v ekosystéme vďaka fotosyntéze. V tomto procese produkujú živé organizmy (rastliny) biomasu:

  • hrubá biomasa - celková biomasa vyprodukovaná rastlinami
  • čistá biomasa - zmenšená o časť, ktorú rastliny potrebujú pre vlastnú existenciu

Na súši je najväčšia primárna produkcia v oblasti rovníka, kde dopadá najviac slnečného žiarenia. V moriach je to opačne, najväčšia je v chladnejších moriach vyšších zemepisných šírok.

Hoci sa týmto procesom zabuduje do biomasy necelé 1% prijatej energie, predstavuje fotosyntéza najdôležitejší fenomén prebiehajúci v prírode, od ktorého sa odvíja nasledovný kolobeh živín, majúci kľúčový význam pre život na Zemi.

Živočíchy a dekompozičná zložka prijímajú biomasu vytvorenú producentami, transformujú ju a tak tvoria ďalšiu, sekundárnu produkciu. Využitie biomasy je v tomto stupni oproti prvému stupňu vyššie. Fytofágne (rastlinožravé) živočíchy zabudujú asi 10% energie a zoofágne (mäsožravé) až 20% do vlastnej biomasy.

Potravový reťazec

Potravový reťazec predstavuje prenos látok medzi producentami, konzumentami a reducentami. Pri prenosoch potravy medzi jednotlivými zložkami dochádza k stratám energie vo forme odpadu, trusu, či pri dýchaní. Potravový reťazec je preto obmedzený, čo sa týka počtu článkov, na 4-5.

Rozlišujeme tri základné typy potravových reťazcov:

  1. pastevno-koristnícky - založený na vzťahu predátor-korisť, smerom nahor sa populačná hustota dravcov znižuje a veľkosť jedincov zväčšuje (riasy - planktón - drobné ryby - dravé ryby - človek)
  2. parazitický - založený na vzťahu parazit-hostiteľ, na vrchole je populácia hyperparazita, veľkosť tela parazitov sa zmenšuje ale ich počet sa zväčšuje (cicavec - parazitujúci hmyz (napr. blcha) - roztoče, žijúce medzi platničkami blchy - baktérie, infikujúce roztoče)
  3. dekompozičný (detritový) - vedie od odumretých tiel k mikroorganizmom, ktoré sa nimi živia, veľkosť tela dekompozitorov sa zmenšuje, ich hustota sa zväčšuje (odumretý organizmus - saprofytický hmyz - huba - baktérie)

Potravové reťazce sú konečné systémy, ktoré sú zavislé na množstve potravy a veľkosti primárnej produkcie. Vzájomné potravové vzťahy v ekosystéme znázorňuje potravová pyramída.

Ekologická sukcesia

Každý ekosystém prechádza svojim vývojom, ktorý má tri základné stupne:

  1. omladenie ekosystému - nastáva vtedy, keď sa predchádzajúci ekosystém zrúti (napr. vplyvom prírodných katastrof alebo negatívneho zásahu človeka), menia sa prírodné podmienky, medzidruhové vzťahy sú jednoduché a druhová diverzita nízka
  2. dozrievanie ekosystému - obdobie stabilizácie, spoločenstvá sú druhovo bohatšie a vzťahy sa stávajú zložitejšie
  3. vyzretý ekosystém - nazýva sa aj klimax - ustálené spoločenstvo, v ktorom sa uplatňuje naplno autoregulácia, druhy sú bohato zastúpené a vzťahy veľmi komplikované

Na základe príčin ekologického nahradzovania roroznázave dva typy sukcesie:

  1. primárna sukcesia - osídľujú sa územia po predchádzajúcom úplnom zničení ekosystému (napr. výbuch sopky)
  2. sekundárna sukcesia - osídľuje sa územie, na ktorom bol ekosystém poškodený, nie však úplne zničený

Pojmu ekologická sukcesia môže byť podobná evolúcia ekosystémov. Nie je to však to isté, pretože evolúcia ekosystémov je časovo nepomerne rozsiahlejšie obdobie, v ktorom nastáva postupná výmena ekosystémov zapríčinená hlavne globálnou blokovou tektonikou Zeme, ktorá zapríčiňuje pohyb kontinentov - kontinentálny drift. V tomto ohľade ani vyzretý ekosystém nie je konečný stav vývoja ekosystému, pretože pohyb kontinentov prebieha neustále.

Ekologická nika

Ekologická nika je všeobecne súhrn potrieb alebo nárokov určitého druhu pre rôzne ekologické faktory, ktoré potrebuje k svojmu úspešnému prežitiu v danom ekosystéme. Súbor všetkých trofických nárokov druhu je jeho potravová nika. Druh má aj priestorovú niku, akýsi životný priestor. Podobné druhy obsadzujú podobné niky, no žiadne dva organizmy nemôžu trvalo existovať v jednej nike, pretože u nich dochádza k výraznej medzidruhovej kompetícii o priestor a zdroje potravy.