Екосистеми

Екосистеми є основними структурними одиницями, що складають біосферу. Основоположником учення про екосистеми є англійський еколог А.Тенслі (1946). Екосистемою називають сукупність організмів, які спільно проживають, та умови їх існування, що знаходяться в закономірному зв'язку одне з одним.

Екосистема — це поняття безрозмірне, вона не має фіксальних меж на території, тому у сучасній екології часто це поняття є розмитим, оскільки як екосистему можна розглянути мурашник або птаха, що летить, разом з паразитами на його тілі, чи густий ліс або гниле дерево.

У природі до екосистем обов'язково входять продуценти, що забезпечують акумулювання сонячної енергії та створення органічної речовини, консументи, що здійснюють її переробку, та редуценти, що утилізують відходи діяльності продуцентів та редуцентів. Між екосистемами характерний потік енергії та кругообіг речовин. Часто сусідні екосистеми так пов'язані між собою потоком енергії та кругообігом речовин, що не здатні до самостійного існування. Вони обмінюються і з навколишнім середовищем як енергією, так і речовинами. Поняття екосистем поширюється і на штучно створювані людиною об'єкти.

Проте екосистемам, як і усім природним об'єктам, властиві закономірні зміни у часі. Ці зміни відповідають принципу самостійного розвитку та руху матерії. Для позначення явища розвитку екосистем звичайно використовують термін «еволюція». Екосистемна еволюція включає в себе зміну у часі просторової та функціональної організації екосистем.

В екосистемній еволюції існує дві узгоджені форми розвитку:

а) еволюція живих організмів;

6) самоорганізація неживої матерії.

В екології розвиток у формі самоорганізації матерії є важливою властивістю екосистем. Кооперативна поведінка живої матерії, що еволюціонує, та абіотичних компонентів екосистем, що самоорганізуються, веде до виникнення все нових і нових форм організації. Вони і складають зміст екосистемної еволюції. Важливим рушієм поступових змін екосистем є процес життєдіяльності організмів. За неповної замкненості біогеохімічних циклів в екосистемах накопичуються органічні та неорганічні залишки специфічного характеру. Так, очевидно, що на самих ранніх етапах еволюції екосистем в них не було організмів, які використовували для дихання вільний кисень, тому що його в атмосфері просто не було. У міру накопичення кисню в результаті фотосинтезу зелених рослин на Землі почали формуватися екосистеми, що

вміщували живі організми, які дихали киснем. Інший рушій екосистемної еволюції — це сама біологічна еволюція, тобто зміна організмів різного рівня організації.

Таким чином, можна стверджувати, що процес екосистемної еволюції базується на певних факторах :

1) зміні середовища;

2) спадковій мінливості живих організмів та природному доборі;

3) наявності в екосистемах вільної енергії.

Будь-які структурні особливості екосистем є результатом їхнього розвитку.

Окремим випадком еволюції екосистем є сукцесії. Сукцесія — це послідовна зміна біогеоценозів (екосистем) на одній і тій же території під впливом природних факторів або діяльності людини. Початковою точкою такого розвитку при розгляді сукцесій зручно вважати такі ділянки, які повністю не зайняті будь-якими живими організмами. Це, наприклад, поля лави, оголення фунту після зсуву, свіжі річкові наноси. Угруповання живих організмів, які першими опиняються в таких місцях, називаються піонерними. У міру розвитку будь-якого піонерного угруповання, воно рано чи пізно досягає стійкої рівноваги, коли угруповання, не може замінюватися іншим угрупованням. Такі угруповання називаються клімаксними.

У типовому випадку узагальнена схема сукцесії полягає в послідовній зміні нижчих рослин і тварин більш організованими, а в рослин — ще й багаторічними формами. Розрізняють первинні сукцесії, коли заселяється початкове позбавлений життя субстрат, та вторинні сукцесії, коли формування екосистеми йде на базі такого угрупування, що раніше існувало, але згодом було зруйнованим.