Organizarea materiei vii la nivel de biocenoză
Organismele vii care populează un anumit teritoriu nu reprezintă o totalitate de elemente autonome, ci un întreg, alcătuit în baza relaţiilor interdependente. Totalitatea plantelor, animalelor, ciupercilor şi microorganismelor, unite prin conexiuni într-un întreg, formează o biocenoză (din lat. bios - viaţă; koinos - în comun), iar teritoriul populat de o biocenoză formează biotopul (din lat. bios - viaţă; topos - loc).
Biocenoza reprezintă un nivel de organizare a lumii vii superior populaţiilor. Ea este alcătuită dintr-un număr diferit de specii. Toate aceste specii, direct sau indirect, asigură existenţa biocenozei. în funcţie de speciile caracteristice biocenozelor, ele pot avea dimensiuni diferite. Dimensiunile biocenozelor variază în limite foarte mari, de exemplu, de la un trunchi de copac până la pădure; de la o baltă până la mare etc.
Fiecare biocenoză, indiferent de natura sa (naturală - bazin acvatic, pădure etc.; artificială - livadă, lan de grâu etc.) şi dimensiunile sale, se caracterizează printr-o organizare generală comună.
Exemple de biocenoze
Structura unei biocenoze * Elementele structurale principale
1. Produc[tori - organisme care asigură sinteza substanţei necesare pentru existenţa biocenozelor. în majoritatea biocenozelor naturale, în calitate de producători principali sunt plantele fotosintetizante: plantele vasculare în biocenozele terestre sau algele în biocenozele acvatice. în unele cazuri, funcţia de producător poate fi preluată şi de om, de exemplu, atunci când se ocupă cu creşterea peştilor într-un bazin acvatic artificial.
130 4. Ecologia şi protecţia mediului
2. Consumatori - organismele care asigură transformarea succesivă a substanţelor organice. Consumatorii biocenozelor sunt reprezentaţi de diferite grupuri de animale, inclusiv de om. Diversitatea consumatorilor este foarte mare, drept urmare a adaptării la condicile de trai. Ei se pot clasifica în:
2.1. consumatori primari - animale care se hrănesc cu ţesuturi vegetale (fitofagi);
2.2. consumatori secundari - animale care se hrănesc cu alte animale fitofage (carnivori);
2.3. consumatori terţiari (consumatori de vârf) - animale care se hrănesc cu consumatorii primari şi/sau secundari (de exemplu, păsările răpitoare).
în funcţie de sursa de hrană uti I izată, se deosebesc două tipuri principale de consumatori: biofagi (consumatori de hrană vie, de exemplu, larvele unor insecte) şi saprofagi (consumatori de substanţă organică moartă, de exemplu, unele ciuperci).
3. Distrugători - organisme care cauzează degradarea (mineralizarea) substanţelor organice. De regulă, microorganismele (ciupercile de mucegai, bacteriile) şi anumite animale (zoofagi) şi plante (fitofagi) cauzează descompunerea resturilor organice ale plantelor şi animalelor.
• Grupurile principale de organisme
1. Organisme autotrofe. Aceste organisme îşi asigură sinteza substanţelor organice cu forţele proprii. Principalele organisme autotrofe sunt plantele verzi, care, pe contul energiei solare şi al substanţelor anorganice (CO2, H2O), contribuie la formarea unei biomase organice enorme şi, în cele din urmă, asigură existenţa biocenozei. Aceste organisme se numesc fotoautotrofe (pe lângă plantele verzi, în acest grup intră şi algele care realizează o fotosinteză similară plantelor vasculare, dar şi bacteriile fotosintetizante care utilizează CO2 şi H2S pentru sinteza substanţelor organice).
Organisme autotrofe sunt şi un grup de bacterii caracteristice solului, care utilizează pentru sinteza substanţelor organice din cele anorganice energia produsă de reacţiile chimice (oxidarea sulfului, fierului, azotului). Aceste bacterii (chemoautotrofe) au fost descoperite de savantul rus A. N. Vinogradski.
în condiţiile lipsei de lumină şi concentraţiei reduse sau lipsei totale de oxigen, bacteriile sunt unicele organisme care au capacitatea de a sintetiza substanţe organice, sinteză atât de necesară pentru existenţa biocenozei.
2. Organisme heterotrofe. Aceste organisme consumă substanţe organice deja sintetizate de alte organisme. Din acest grup fac parte animalele, ciupercile şi majoritatea bacteriilor.
Organismele heterotrofe pot utiliza substanţa organică a altor organisme, fie parazitând pe ele (organismele parazite), fie degradând resturile lor (organisme saprofite).
Marea diversitate a organismelor heterotrofe se explică prin adaptabilitatea înaltă a organismelor la diferite surse de hrană şi ocuparea anumitor nişe ecologice.
• Indicii principali
1. Valoarea numeric[ - totalitatea indivizilor (a speciilor) caracteristică unui biotop. Ea depinde de tipul speciilor din biocenoză, gradul lor de adaptabilitate, specializarea organismelor, aria teritoriului ocupat etc. Valoarea numerică poate fi determinată după numărul de indivizi (specii) la o unitate de suprafaţă ce coincide cu arealul biocenozei.
Acest indice poate să reflecte neomogenitatea habitatului, determinată de condiţiile favorabile de trai.
2. Biomasa - cantitatea de substanţă organică a indivizilor (speciilor), care formează biocenoza. Ea se exprimă în unităţi de greutate (kg, tone) la o unitate de suprafaţă (m2, ha). Partea considerabilă din biomasa biocenozelor terestre revine plantelor superioare.
4. Ecologia şi protecţia mediului 131
3. Productivitatea - biomasa organica ce se formează într-o unitate de timp. Evident, ea este determinată de activitatea plantelor ca producători principali.
Productivitatea biocenozei asigură reînnoirea biomasei organice. Această reînnoire este mult mai rapidă în biocenozele acvatice decât în cele terestre.
Biocenozele naturale se caracterizează printr-un şir de proprietăţi:
• interdependenţa organismelor la baza cărora se află legăturile trofice;
• circulaţia materiei şi energiei prin intermediul organismelor vii;
• posibilitatea succesiunilor (transformărilor) ecologice;
• capacitatea înaltă de autoreglare, asigurată de componentele biocenozei.
în biocenozele naturale se instalează anumite legităţi.
în 1840, chimistul german J. Liebig a elaborat legea minimului, conform căreia „creşterea plantelor depinde de acele elemente care sunt necesare existenţei în sol în condiţii minime''. De exemplu, plantele ce cresc pe solurile alcal ine sau acide dau recolte slabe, cu toate că celelalte condiţii (concentraţiile de azot, potasiu, fosfor, apă etc.) sunt optime. Mai târziu, această lege a fost aplicată şi pentru organismele animale, însă nu poartă un caracter universal.
în 1911, V. Shelford enunţă legea toleranţei, conform căreia dezvoltarea materiei vii este posibilă numai în anumite limite ale concentraţiei factorilor abiotici. Aceste limite se încadrează în pessimum (limitele minimă şi maximă la care o specie nu mai poate supravieţui condiţiilor unui factor biologic). Organismele pot avea toleranţe diferite pentru diverşi factori ai mediului, ceea ce le permite o adaptare mai largă.
Perpetuarea unei specii în cadrul biocenozei este determinată de totalitatea factorilor care asigură reproducerea
Organismele vii care populează un anumit teritoriu nu reprezintă o totalitate de elemente autonome, ci un întreg, alcătuit în baza relaţiilor interdependente. Totalitatea plantelor, animalelor, ciupercilor şi microorganismelor, unite prin conexiuni într-un întreg, formează o biocenoză (din lat. bios - viaţă; koinos - în comun), iar teritoriul populat de o biocenoză formează biotopul (din lat. bios - viaţă; topos - loc).
Biocenoza reprezintă un nivel de organizare a lumii vii superior populaţiilor. Ea este alcătuită dintr-un număr diferit de specii. Toate aceste specii, direct sau indirect, asigură existenţa biocenozei. în funcţie de speciile caracteristice biocenozelor, ele pot avea dimensiuni diferite. Dimensiunile biocenozelor variază în limite foarte mari, de exemplu, de la un trunchi de copac până la pădure; de la o baltă până la mare etc.
Fiecare biocenoză, indiferent de natura sa (naturală - bazin acvatic, pădure etc.; artificială - livadă, lan de grâu etc.) şi dimensiunile sale, se caracterizează printr-o organizare generală comună.
Exemple de biocenoze
Structura unei biocenoze * Elementele structurale principale
1. Produc[tori - organisme care asigură sinteza substanţei necesare pentru existenţa biocenozelor. în majoritatea biocenozelor naturale, în calitate de producători principali sunt plantele fotosintetizante: plantele vasculare în biocenozele terestre sau algele în biocenozele acvatice. în unele cazuri, funcţia de producător poate fi preluată şi de om, de exemplu, atunci când se ocupă cu creşterea peştilor într-un bazin acvatic artificial.
130 4. Ecologia şi protecţia mediului
2. Consumatori - organismele care asigură transformarea succesivă a substanţelor organice. Consumatorii biocenozelor sunt reprezentaţi de diferite grupuri de animale, inclusiv de om. Diversitatea consumatorilor este foarte mare, drept urmare a adaptării la condicile de trai. Ei se pot clasifica în:
2.1. consumatori primari - animale care se hrănesc cu ţesuturi vegetale (fitofagi);
2.2. consumatori secundari - animale care se hrănesc cu alte animale fitofage (carnivori);
2.3. consumatori terţiari (consumatori de vârf) - animale care se hrănesc cu consumatorii primari şi/sau secundari (de exemplu, păsările răpitoare).
în funcţie de sursa de hrană uti I izată, se deosebesc două tipuri principale de consumatori: biofagi (consumatori de hrană vie, de exemplu, larvele unor insecte) şi saprofagi (consumatori de substanţă organică moartă, de exemplu, unele ciuperci).
3. Distrugători - organisme care cauzează degradarea (mineralizarea) substanţelor organice. De regulă, microorganismele (ciupercile de mucegai, bacteriile) şi anumite animale (zoofagi) şi plante (fitofagi) cauzează descompunerea resturilor organice ale plantelor şi animalelor.
• Grupurile principale de organisme
1. Organisme autotrofe. Aceste organisme îşi asigură sinteza substanţelor organice cu forţele proprii. Principalele organisme autotrofe sunt plantele verzi, care, pe contul energiei solare şi al substanţelor anorganice (CO2, H2O), contribuie la formarea unei biomase organice enorme şi, în cele din urmă, asigură existenţa biocenozei. Aceste organisme se numesc fotoautotrofe (pe lângă plantele verzi, în acest grup intră şi algele care realizează o fotosinteză similară plantelor vasculare, dar şi bacteriile fotosintetizante care utilizează CO2 şi H2S pentru sinteza substanţelor organice).
Organisme autotrofe sunt şi un grup de bacterii caracteristice solului, care utilizează pentru sinteza substanţelor organice din cele anorganice energia produsă de reacţiile chimice (oxidarea sulfului, fierului, azotului). Aceste bacterii (chemoautotrofe) au fost descoperite de savantul rus A. N. Vinogradski.
în condiţiile lipsei de lumină şi concentraţiei reduse sau lipsei totale de oxigen, bacteriile sunt unicele organisme care au capacitatea de a sintetiza substanţe organice, sinteză atât de necesară pentru existenţa biocenozei.
2. Organisme heterotrofe. Aceste organisme consumă substanţe organice deja sintetizate de alte organisme. Din acest grup fac parte animalele, ciupercile şi majoritatea bacteriilor.
Organismele heterotrofe pot utiliza substanţa organică a altor organisme, fie parazitând pe ele (organismele parazite), fie degradând resturile lor (organisme saprofite).
Marea diversitate a organismelor heterotrofe se explică prin adaptabilitatea înaltă a organismelor la diferite surse de hrană şi ocuparea anumitor nişe ecologice.
• Indicii principali
1. Valoarea numeric[ - totalitatea indivizilor (a speciilor) caracteristică unui biotop. Ea depinde de tipul speciilor din biocenoză, gradul lor de adaptabilitate, specializarea organismelor, aria teritoriului ocupat etc. Valoarea numerică poate fi determinată după numărul de indivizi (specii) la o unitate de suprafaţă ce coincide cu arealul biocenozei.
Acest indice poate să reflecte neomogenitatea habitatului, determinată de condiţiile favorabile de trai.
2. Biomasa - cantitatea de substanţă organică a indivizilor (speciilor), care formează biocenoza. Ea se exprimă în unităţi de greutate (kg, tone) la o unitate de suprafaţă (m2, ha). Partea considerabilă din biomasa biocenozelor terestre revine plantelor superioare.
4. Ecologia şi protecţia mediului 131
3. Productivitatea - biomasa organica ce se formează într-o unitate de timp. Evident, ea este determinată de activitatea plantelor ca producători principali.
Productivitatea biocenozei asigură reînnoirea biomasei organice. Această reînnoire este mult mai rapidă în biocenozele acvatice decât în cele terestre.
Biocenozele naturale se caracterizează printr-un şir de proprietăţi:
• interdependenţa organismelor la baza cărora se află legăturile trofice;
• circulaţia materiei şi energiei prin intermediul organismelor vii;
• posibilitatea succesiunilor (transformărilor) ecologice;
• capacitatea înaltă de autoreglare, asigurată de componentele biocenozei.
în biocenozele naturale se instalează anumite legităţi.
în 1840, chimistul german J. Liebig a elaborat legea minimului, conform căreia „creşterea plantelor depinde de acele elemente care sunt necesare existenţei în sol în condiţii minime''. De exemplu, plantele ce cresc pe solurile alcal ine sau acide dau recolte slabe, cu toate că celelalte condiţii (concentraţiile de azot, potasiu, fosfor, apă etc.) sunt optime. Mai târziu, această lege a fost aplicată şi pentru organismele animale, însă nu poartă un caracter universal.
în 1911, V. Shelford enunţă legea toleranţei, conform căreia dezvoltarea materiei vii este posibilă numai în anumite limite ale concentraţiei factorilor abiotici. Aceste limite se încadrează în pessimum (limitele minimă şi maximă la care o specie nu mai poate supravieţui condiţiilor unui factor biologic). Organismele pot avea toleranţe diferite pentru diverşi factori ai mediului, ceea ce le permite o adaptare mai largă.
Perpetuarea unei specii în cadrul biocenozei este determinată de totalitatea factorilor care asigură reproducerea
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu