コンテンツ
- 生物学における生態系の定義
- エコロジーの起源
- 生態系の種類
- 主要な生態系バイオーム
- 生態系の構造
- 栄養サイクルの機能
- 生態系機能の安定性
- 生態系機能の混乱
- 海洋生態系の例
- 水生生態系の例
- 陸上生態系の例
- 生態系とコミュニティ生態学
- 生態系構造の保護
- 壊滅的な生態系破壊
自然界は、そこに住むのに非常に適した非常に異なる種類の物理的環境と生物で構成されています。生物学におけるこの概念の別の言葉は 生態系.
この記事では、エコシステムの明確な説明と興味深い例を提供します。
生物学における生態系の定義
生物学者は、生態系を生物とその物理的環境のコミュニティとして定義します。 生物の そして 非生物的 要因。
生物因子 植物、動物、微生物、菌類のような相互依存する生態系の生き物です。
非生物的要因 水、日光、避難所、岩、鉱物、土壌、気候などの非生物です。
エコロジーの起源
植物と動物の科学的研究と分類は、古代ギリシャのアリストテレスにまでさかのぼります。 1800年代初期、ダーウィンは種と自然andによる進化との競争について説明しました。エルンスト・ヘッケルはこの言葉を生み出しました 生態学 この同じ頃。
1800年代後半、Eugenius Warmingは、干ばつ、火災、寒冷気候などの非生物的要因も種の行動と適応戦略に影響を与えることを示唆しました。温暖化は彼の研究で広範囲に渡り、植物生態学に関する大学のコースを開発しました。彼のアイデアは、英国と北米の科学者が彼の古典的な本を読んだときに伝わりました。 植物の生態学.
用語 生態系 1936年にアーサー・タンズリーによって造られました。
生態系の種類
生物学的生態系には大きく3つのカテゴリがあります。それぞれに異なる種の組成と構造があります。最大の生態系は海洋生態系です。すべての生態系は、汚染、灌漑、都市化、鉱業、森林伐採など、地球規模の気候と人間の活動の影響を受けます。
海洋生態系 約カバー 70％ 地球の表面の。海洋とともに、海洋生態系には砂浜、河口、干潟、南極海、塩性湿地、活気に満ちたサンゴ礁が含まれ、すべて生命に満ちています。世界中の海洋生態系の気候は、熱帯熱から極渦にまで及びます。
水生生態系 湖、川、池、湿地が含まれます。によると、淡水種は海洋種または陸生種よりもはるかに速い速度で絶滅している ナショナル・ジオグラフィック。気候変動と汚染は、水生生態系に対する主要な脅威です。
陸上生態系 北極ツンドラ、砂漠、森林、草原などの場所にある土地ベースの生態学的コミュニティです。極地気候の動物は、厚い毛皮や断熱性の脂肪層など、同様の適応形質を共進化させてきました。
主要な生態系バイオーム
バイオームは生態系よりも少し広い用語ですが、非常に似ています。バイオームは、それ自体に多くの生態系を含むことができる独特の生態学的コミュニティです。それらは、そこに生じる生態系のタイプに直接影響を与える可能性がある特定の地域の特性を分類するのに役立ちます。
これらのバイオーム/生態系の際立った特徴には、特定の気候、地域、標高、土壌タイプ、降水量、種の組成が含まれます。
水生生物群 サンゴ礁、河口、海洋、湿地、淡水が含まれます。
砂漠のバイオーム モハーベ砂漠、チリの沿岸砂漠、デスバレー、グリーンランドの極寒砂漠が含まれます。
森林バイオーム 熱帯雨林、温帯林、シャパラル（低木）、タイガ（北方林）が含まれます。
草原のバイオーム サバンナ、草原、草原、南アメリカのパンパスが含まれます。
生態系の構造
生物は、成長、反応、再生するためのエネルギーと栄養素を持っている必要があります。生物は相互依存しており、生命の輪で互いにつながっています。エネルギーは食品ピラミッドのあるレベルから次のレベルに移動します。たとえば、魚は藻を食べ、イカは魚を食べます。
藻類、魚、イカ、略奪的なサメは 食物連鎖。の 食物網 多くの重複する食物連鎖でできています。エネルギーピラミッドは、ピラミッドの底にある生産者から始まり、その後に消費者と捕食者が上位レベルに続きます。生物間の移動ごとにエネルギーが失われるため、ピラミッドは直立しており、反転していません。
植物と植物プランクトンは、太陽エネルギーと二酸化炭素を使用して砂糖を作る光合成色素を含む生産者です。一次消費者は植物を食べ、二次消費者は一次消費者を食べます。天敵のいない頂点捕食者は、食物ピラミッドのトップスポットを保持します。
栄養サイクルの機能
バイオマス 生態系で保存され、リサイクルされています。生物が死ぬと、 分解者 有機物をエネルギーと栄養素に分解して、生態系に戻します。分解する動物は、微生物、ハエ、およびワームの作用を受けると、炭水化物、脂肪、タンパク質、およびガスを放出します。
細菌と微生物は、腐敗した植物をカルシウム、窒素、カリウム、リンなどの栄養素に分解し、土壌を豊かにします。
エネルギーと栄養素も 生態系間の流れ。たとえば、川の岩石が浸食され、ミネラルが水に流れ込み、下流に流れて湖や畑に流れ込みます。その効果は有害な場合もあります。農地からの窒素とリンの流出は、水路を汚染する可能性があります。
リサイクルされる物質とは異なり、エネルギーは一方向に流れます。植物は、取り込まれた日光、水、二酸化炭素からエネルギーの豊富なグルコース分子を生成します。化学エネルギーは細胞代謝のために消費者に伝達され、余分なエネルギーは熱として放出されます。
生態系機能の安定性
生態系は、エネルギーと物質の絶え間ない増減を伴う動的です。栄養レベル、種の個体数、天気パターン、気温、季節は変動し、変化します。生態系の多様性は安定性に貢献します。
生態系生態学の流動性と動的性質にもかかわらず、全体的な 平衡状態 安定したままです。生態系は、かなり一貫した組成で定常状態を維持します。通常、変動する生物的および非生物的特徴は、安定したシステムを脅かすことはありません。つまり、サルの数が減っても、熱帯雨林は熱帯雨林のままです。
生態系機能の混乱
自然妨害は、生態系の機能を破壊する可能性があります。たとえば、ハリケーン、山火事、洪水、火山が生態系サービスを混乱させています。洪水は水源を汚染する可能性があります。生息地が失われ、種が移動する可能性があります。捕食者と被食者のバランスが崩れ、他の種にドミノ効果が生じる可能性があります。
外来種 潜在的に他の種の幸福と存在を脅かす可能性があります。侵入種には、意図的または偶発的に地域に持ち込まれた植物や動物が含まれます。侵入種が意図的に持ち込まれ、捕食者を食い止めることがあります。たとえば、環境保護論者は、望ましくない侵入種を制御するために、サケを五大湖に放流しました。
人間の活動は、危険な生態系の変化のもう1つの主要な原因です。狩猟、乱獲、再生不可能な資源の利用、有毒廃棄物および汚染は、生態系とそのバイオームを脅かしています。原子力発電所からの漏れなどの極端な場合、影響を受ける生態系は今後数年間、放射性および発がん性になる可能性があります。
海洋生態系の例
の グレートバリアリーフ オーストラリア沖は信じられないほど大きく多様です 海洋生態系 それは何百万年もの間存在していました。藻類は、サンゴ礁で死んだサンゴに付着するサンゴを成長させるための食物を提供します。
水に浮かぶ若いサンゴは、海で泳ぐ魚や動物に食べられます。スケルトン化されたサンゴは、いまだにワーム、カタツムリ、貪欲なヒトデによって消費される可能性があります。
一部のサンゴは、サンゴのコロニーに住み、ピンチャーを使用して相互の敵と戦うエビやカニと相互に有益な関係にあります。サンゴに大きな影響を与える非生物的要因は、水温の上昇、海洋の酸性化、二酸化炭素レベルです。
スミソニアン自然史博物館によると、酸性海水はすでにハワイのような場所のサンゴ礁の骨格構造を溶解し始めています。
水生生態系の例
森の湖の水生生態系は、カナダと米国の国境に位置しています。この淡水ボディは、かつて巨大な氷河のアガシー湖に残っていたものです。
この淡水水生生態系では、植物プランクトン、動物プランクトン、藻類、バクテリアがおいしい魚に最適なレベルの食物、生息地、酸素を提供します。森の湖は、しばしば世界のウォールアイの首都と呼ばれています。
メイフライやユスリカのような無脊椎動物も淡水湖で重要な役割を果たします。彼らは腐敗する植物や動物の物質を食べる微生物を食べます。無脊椎動物は、ペリカン、サギ、クマ、人間が捕まえる大きな魚に食べられる小さな魚の優れた食物源を提供します。
Lake of the Woodsのような水生生態系の状態に影響する非生物的要因には、気温と水温、二酸化炭素レベル、有毒な流出が含まれます。
陸上生態系の例
アマゾンの熱帯雨林の生態系は、南アメリカの種が豊富な地球環境です。日光は、熱帯の驚異的な数の鳥、哺乳類、昆虫、トカゲ、ヘビに食物と避難所を提供する緑豊かな広葉樹と高い木に吸収されます。それらの生き物の多くは、ジャガーのような捕食者に食べられます。
生物が熱帯雨林で死ぬと、ウジや微生物などの分解物質によってエネルギーと栄養素がすぐに分解されます。栄養素は土壌に戻り、植物の成長を助けます。熱帯雨林の非生物的要因には、大量の降雨、熱、および林床からぶら下がっている天蓋までの種の生物多様性を養う熱帯気候が含まれます。
生態系とコミュニティ生態学
研究者の関心に応じて、生態学者はコミュニティ生態学、生態系生態学、またはその両方の分野に焦点を当てることができます。コミュニティエコロジーでは、異なる種間の相互作用とその相互作用の結果を特に調べます。生態系の生態学では、生態学的なコミュニティに影響を与え、生態系の変化を引き起こす、生きている要因と生きていない要因をより広く見ます。
たとえば、かつてマスでいっぱいだった湖を巨大なコイが引き継いでいる理由を知りたい生態学者は、水生生物のすべての種に影響を与える水質を低下させる生態系の研究とともに、魚の個体数のコミュニティ生態学の研究を行うかもしれません。エコロジストは、役立つ研究を実施します 次世代のために天然資源を節約します。
生態系構造の保護
生態系管理は、生態系の機能と構造の完全性を維持するために、保全慣行を採用しています。生態系構造は、バランスがとれ、安定しており、その自然地域の生態学的コミュニティの特徴である場合、整合性があると言われています。
一般に、非生物的要因と生物的要因の両方が予測可能です。人口動態は、人間の介入を必要とせずに自立している必要があります バランスを回復します。
良好な生態系管理は、州立公園、国立公園、その他の野生生物地域の保護に重要な役割を果たします。生態系の歴史と通常の変化率または継承率を理解することは、構造的な問題の早期発見に役立ちます。目標は、生物多様性を維持し、在来種の生存率を確保することです。ニューヨークからカリフォルニアまで、環境保護論者は気候パターンを注意深く監視しています。
壊滅的な生態系破壊
ハリケーンなどの自然災害に続いて、地域が秩序正しく継承され、地域が以前の状態に自然に再建されます。ただし、人間の活動は一時的または永久的に生態系の生態系を破壊する可能性があります。米国および世界中で生態系の災害が発生しています。
メキシコ湾の生態系は、ミシシッピ川から湾に運ばれる汚染物質によってひどく破壊されています。野原、肥育場、下水からの窒素とリンは、多くの州から川に流れ込みます。
栄養素の過剰なレベルは、有毒な藻類のブルームを刺激し、食物の変化を変え、水中の酸素を枯渇させ、デッドゾーンと大量の魚の死をもたらします。この地域は、ハリケーンや洪水などの非生物的要因の影響も受けます。
1986年、ウクライナのチェルノブイリ原子力発電所での事故により、致命的な放射性物質が大気中に放出されました。何百万人もの人々が放射線にさらされました。汚染地域で放牧されている牛の乳を飲んだ何千人もの子供たちが甲状腺癌を発症しました。今日、チェルノブイリ周辺の放射能地域は人々の立ち入りが禁止されていますが、オオカミ、野生馬、その他の動物がかなりの数存在しています。