Czym jest ekologia?

Mówienie o ekologii stało się niezwykle popularne w ostatnich latach. Jednak termin ten, używany medialne ma znaczenie, które najczęściej nie ma wiele wspólnego z tym, czym naprawdę zajmuje się nauka "ekologia". Tak więc możemy usłyszeć o produktach ekologicznych, czyli wytworzonych z surowców naturalnych, tym samym mających charakteryzować się właściwościami jak najbardziej przyjaznymi człowiekowi. Z drugiej strony ekologią nazywana jest dbałość o stan środowiska naturalnego, czyli używanie produktów łatwo utylizujących się, czy tez takich, które nie wyczerpują materiałów naturalnych, których przykładem jest syntetycznie wytworzona "ekologiczna skóra". Tkwi w tym pewna sprzeczność, ponieważ ekologicznymi bywają nazywane przedmioty z materiałów naturalnych, jak i wręcz przeciwnie - te, które zostały wyprodukowane z materiału zsyntetyzowanego w laboratorium. Spotkać możemy także ekologiczne farby, ubrania, opakowania … niemal wszystko w wyniku panującej mody bywa określane tym terminem.

W rzeczywistości ekologia ma niewiele wspólnego z całym tym zamieszaniem. W przeciągu ostatnich wieków wielu autorów starało się zdefiniować, czym jest ekologia. Charles Elton (autor pierwszego podręcznika ekologii zwierząt) stwierdził, że jest to nauka o historii naturalnej. Natomiast E.P. Odum scharakteryzował ekologię jako naukę o strukturze i działaniu przyrody ożywionej.

Ekologia zaczęła się wyodrębniać jako samodzielna dyscyplina naukowa na początku XX w. jej początki sięgają jednak wcześniej, drugiej połowy XIX w. i zawdzięczamy je Ernestowi Haeckelowi, który jako pierwszy określił zakres zainteresowań tej dziedziny i użył do dziś używanej nazwy. Termin "ekologia" pochodzi od greckich słów: oikos - dom i logos - nauka. Ekologia więc miała być nauka zajmującą się organizmem w jego środowisku, czyli w specyficznym zespole wszelkich ożywionych i nieożywionych składników w otoczeniu tego organizmu. Współcześnie można ekologię scharakteryzować jako naukę badającą wzajemne zależności pomiędzy organizmami lub grupami organizmów, a także między organizmami a ich środowiskiem, zarówno ożywionym jak i nieożywionym.

Ekologia nie narodziła się XIX w. Znajomość otaczającej przyrody była od zawsze nieodzowna dla człowieka. W pierwotnych społecznościach ludzie byli integralną częścią środowiska, całkowicie od niego zależni i przeżycie nie byłoby możliwe gdyby nie znajomość reguł rządzących naturą. Wraz z początkiem uprawy ziemi i hodowli zwierząt zaistniała potrzeba gruntownego poznania specyficznych potrzeb hodowanych gatunków. Po wszystkich znanych kulturach antycznych pozostały ślady zainteresowania otaczającą przyrodą.

Starożytni Grecy uznali istnienie harmonii pomiędzy elementami natury za warunek jej istnienia. Tak też w swoich dziełach zakładali Herodot i Platon. Arystoteles w IV w. p.n.e. starał się wytłumaczyć jakoś masowe występowanie myszy polnych i szarańczy.

Egipcjanie i Babilończycy wierzyli, że plagi pojawiania się szarańczy są efektem działania sił nadprzyrodzonych.

W starożytności uważano, uznawano za słuszną "ekologię opatrznościową"; uznawano, że każdy gatunek ma swoje ustalone miejsce w przyrodzie i nie może wyginąć, gdyż to zachwiałoby panującą harmonię. Liczebność danego gatunku miała być dana z góry na stałe, natomiast plagi były uznane za działanie nieczystych sił. Taki sposób patrzenia na świat przyrody rozpowszechniony był do XVII w. W 1662 roku John Graunt jako pierwszy dokonał analizy i opisu zmian w populacji ludzkiej. Jego pracę uważa się za początek ekologii populacji.

Obserwacją zagadnień demograficznych zajmowali się również: Leeuwenhoek (1687), Buffon (1756), Malthus (1798), Doubleday (1841), Farr (1843) oraz wielu innych badaczy.

Na przełomie XVIII oraz XIX wieku ludzie uświadomili sobie, że zasoby naturalne są ograniczone i pojawiające się oddziaływania konkurencyjne warunkują liczne zmiany w przyrodzie, oraz że wiele gatunków wymiera. Odkrycia te były na tyle znaczące, że wywarły wpływ na dziewiętnastowieczne dzieła Malthusa, Lyella, Spencera oraz Darwina. Zagadnienia takie jak walka o byt i dobór naturalny zastąpiły teorię "ekologii opatrznościowej".

Wraz ze wzrostem zrozumienia problemów ekologicznych, zaczęła być ona wykorzystywana do naturalnej walki ze szkodnikami. W 1762 roku sprowadzono ptaka majnę żałobną z Indii na Mauritius aby zwalczyć plagę szarańczy pustynnej. Osiem lat później owady te przestały już być zagrożeniem dla upraw.

W 1775 roku Forskal opisał introdukcję, czyli wprowadzenie nierodzimego gatunku drapieżnej mrówki, na plantacje palm daktylowych w południowo - zachodniej Arabii, żeby zredukować liczebność innych mrówek, które żerowały na daktylowcach. Wiele takich następnych introdukcji przeprowadzono w kolejnych latach. Niestety, trudno jest właściwie ocenić potencjalny wpływ przeniesionego gatunku na nowe środowisko bytowania i takie introdukcje nie zawsze kończyły się powodzeniem. Zwykle taki przeniesione gatunki nie pozostają bez wpływu na otoczenie, czasem wręcz wywołując niemal katastrofę ekologiczną w nowym miejscu.

Żyjący w osiemnastym wieku botanik Richard Bradley stworzył podstawy ekologii stosowanej. Jako pierwszy zaobserwował on analogie pomiędzy produktywnością roślinną i zwierzęcą. Opracował też metody podwyższania wydajności winnic, sadów oraz hodowli królików, drobiu i ryb.

Dopiero niedawno zaczęto sobie zdawać sprawę z istnienia zależności pomiędzy grupami organizmów. W 1844 roku Edward Forbes, opisując zespoły zwierząt żyjących w wodach przybrzeżnych Anglii i części Morza Śródziemnego, zauważył, że pewne grupy organizmów są charakterystyczne dla określonej głębokości. W 1877 roku w swojej pracy Karl Mobius użył po raz pierwszy terminu "biocenoza".

Ekologia jako samodzielna nauka zaczęła wyodrębniać się na początku XX wieku, ale nie była doceniana aż do lat sześćdziesiątych, kiedy to gwałtowny wzrost populacji ludzkiej doprowadził do intensywnej degradacji jego środowiska. Wszystko to sprawiło, że znacznie wzrosło zainteresowanie zagadnieniami dotyczącymi naturalnego środowiska życia człowieka i wzajemnym oddziaływaniem - człowieka na środowisko i odwrotnie. Zaczęto też problemy ekologii traktować wybiórczo i w końcu samą ekologią nazywać to, co raczej powinno być znane jako ochrona środowiska. Należy jednak pamiętać, że ta dyscyplina bada wzajemne zależności między wszystkimi elementami natury.

Szeroko rozumiana nauka ekologiczna pokrywa się częściowo

z czterema innymi działami biologicznymi:

Odum (1977) ekologię jako "biologiczny tort". Cięcia poziome wyznaczają podstawowe działy biologii, cięcia pionowe zaś działy taksonomiczne.

Ekologia rozważana może być na różnych poziomach.

1 Ekologia opisowa charakteryzuje bytowanie populacji i formacji wielogatunkowych w określonych warunkach środowiskowych. Przedmiotem badań są całe wielkie grupy organizmów, takie jak: tajga, las tropikalny, las liściasty itp., a także występujące w nich charakterystyczne grupy roślin i zwierząt

2 .Ekologia funkcjonalna, która bada wzajemne zależności pomiędzy jednostkami, będącymi obiektem zainteresowań ekologii opisowej i wyznacza zasady funkcjonowania ekosystemów. Ekologia ewolucyjna bada wzajemne relacje różnych grup organizmów w odniesieniu do zmieniających się w czasie warunków środowiskowych, czyli bada wpływ ewolucji na zależności między organizmami.

Najwłaściwsze wydaje się być traktowanie ewolucji jako całości zagadnień funkcjonalno ewolucyjnych związanych ze środowiskiem.

Przedmiotem badań ekologii są następujące stopnie organizacji materii:

Populacja, biocenoza i ekosystem. Organizmy uzależnione są od nieożywionego środowiska globu ziemskiego, czyli od atmosfery, hydrosfery litosfery i ekosfery.

Narzędziami badawczymi w ekologii są: badania terenowe, obserwacje laboratoryjne, rozważania teoretyczne, symulacje komputerowe.

PODSTAWOWE POJĘCIA W EKOLOGII

Jednostką w świetle nauk ekologicznych może być różnej wielkości grupa organizmów - populacja, gatunek, biocenoza. Podstawowymi pojęciami, które trzeba znać i rozumieć, są:

Populacja - wszystkie osobniki jednego gatunku, zajmujące jednocześnie tę sama niszę ekologiczna (czyli tę samą przestrzeń, w której mają zapewnione warunki niezbędne do przeżycia).

Ogół populacji wszystkich organizmów z określonego środowiska tworzy biocenozę.

Ekosystem to układ składający się ze składnika ożywionego - biocenozy, oraz nieożywionego - biotopu, czyli ogółu czynników takich jak klimat, światło, woda, powietrze, temperatura czy rzeźba terenu, które decydują o cechach danej biocenozy. Strukturę troficzną każdego ekosystemu tworzą: producenci (autotroficzne organizmy, wytwarzające materię organiczną ze składników nieorganicznych w procesie fotosyntezy lub chemosyntezy), konsumenci (organizmy heterotroficzne, dla których procesów życiowych niezbędne jest przyswajanie gotowej, organicznej materii; konsumenci mogą być kilku rzędów) oraz reducenci (organizmy heterotroficzne, rozkładające szczątki martwej materii organicznej na proste związki mineralne). Te trzy poziomy troficzne zapewniają ciągły obieg materii w ekosystemie, ale dla jego prawidłowego funkcjonowania musi w nim zachodzić także obieg energii. Odbywa się to dzięki energii słonecznej docierającej do Ziemi, która jest wiązana przez zielone rośliny i następnie płynie w układzie otwartym w jednym kierunku. Całość materii organicznej, która została wytworzona w procesie fotosyntezy przez organizmy autotroficzne to produkcja pierwotna brutto. Najlepiej wyrazić ją liczbą kalorii wbudowanych w związki organiczne w wyniku procesy fotosyntezy w określonej jednostce czasu, na określonej powierzchni. Wartość produkcji pierwotnej netto, to ilość energii zmagazynowanej w postaci wysokoenergetycznych wiązań chemicznych, która zostaje po zużytkowaniu części z niej przez organizmy producentów do ich procesów życiowych. Zaledwie niewielka część z tej pierwotnej masy jest dostępna do wykorzystania przez zwierzęta oraz inne organizmy cudzożywne (konsumenci, reducenci). Z całkowitej ilości spożywanego pokarmu, tylko 10 - 20% energii jest wbudowywana przez zwierzę w tkanki jego ciała. Reszta jest zużywana na zachowanie ciągłości procesów niezbędnych procesów życiowych, tracona w postaci wydalin, wykorzystywana na podtrzymanie ciepła organizmu i również w postaci ciepła rozpraszana do środowiska. Materia organiczna stanowiąca budulec organizmów producentów i reducentów określonego ekosystemu, jest jego produkcją wtórną. Piramida energii jest graficznym obrazem przepływu energii przez ekosystem. Pokazuje ona wielkość produkcji brutto lub netto kolejnych poziomów troficznych, wyrażoną w najczęściej w kaloriach. Charakterystyczne jest to, że każdy kolejny poziom w takiej piramidzie ma zawsze co najmniej dziesięciokrotnie mniejszą szerokość od poziomu poprzedniego.

Przepływ energii tłumaczą dwa prawa termodynamiki. Zgodnie z pierwszym z nich energia jedynie może się przemieniać z jednej postaci w inną, natomiast nigdy nie powstaje i nie zanika. Świtało, jako jedna z postaci energii, może być przetworzone na ciepło, energię mechaniczną lub energię chemiczną, zawartą w wiązaniach związków organicznych, takich jak węglowodany, białka lub tłuszcze.

Drugie prawo mówi o rozpraszaniu energii. Zgodnie z nim proces ten zachodzi samorzutnie, a następne przemiany, którym ulega energia, nie osiągają nigdy 100% wydajności. W związku z tym z każdą przemianą energetyczną związane są straty w postaci energii cieplnej, która nie może już zostać wykorzystana przez organizmy i zostaje bezpowrotnie rozproszona i utracona.

Zbiór wszystkich ekosystemów na rozległym obszarze kuli ziemskiej, charakteryzującym się podobnymi warunkami życia tworzą biom.

Wzajemne zależności pomiędzy poszczególnymi grupami organizmów mogą być rozpatrywane na różnych poziomach:

  • Międzyosobniczym - w zasięgu jednej populacji, obserwowana jest wewnątrzgatunkowa konkurencja o pokarm, siedlisko, możliwość rozrodu itd.
  • Międzypopulacyjnym - mogą tu zachodzić następujące interakcje antagonistyczne: amensalizm (oddziaływanie niekorzystne, gdy jedna populacja hamuje rozwój drugiej populacji, sama nie czerpiąc z tego korzyści), konkurencja (oddziaływanie niekorzystne, między osobnikami, które wymagają takich samych warunków życia), drapieżnictwo (oddziaływanie niekorzystne, gdy jedna populacja stanowi pokarm dla innej populacji), pasożytnictwo (negatywne oddziaływanie, gdy jeden typ organizmu żyje kosztem drugiego organizmu). Interakcjami nieantagonistycznymi są komensalizm (współżycie, w którym jedna populacja czerpie korzyść nie szkodząc ani nie przynosząc korzyści drugiej), protokooperacja (współżycie, w którym obie populacje czerpią korzyść, ale nie są od siebie uzależnione), mutualizm (ścisła, niezbędna do życia współzależność dwóch populacji), neutralizm (obojętne współbycie obok siebie dwóch populacji).
  • Międzyekosystemowym

Charakterystyka ekosystemów wodnych

Obszar wód oceanicznych i morskich zajmuje powierzchnię 361 059 000 km2, zajmując 75% powierzchni Ziemi i stanowi 95% wszystkich wód naszej planety. Ich zlewnią są wszystkie wody śródlądowe ze wszystkich obszarów lądowych, zasilające zbiorniki morskie i oceaniczne w sposób pośredni lub bezpośredni.

Reguły życia w środowisku wodnym są całkowicie odmienne niż w środowisku lądowym. Inne czynniki ograniczające życie roślin i zwierząt nabierają najważniejszego czynnika w środowisku wodnym. Nigdy nie brakuje tu wody a temperatura nie jest tak zmienna jak na lądzie. Wobec tego głównym czynnikiem strukturotwórczym jest światło słoneczne, które w różnym stopniu jest dostępne na różnych głębokościach. Innymi czynnikami decydującymi o podstawowych różnicach w składzie ekosystemów wodnych są też zasolenie oraz stężenie rozpuszczonego w wodzie tlenu. Ekosystemy wodne charakteryzują się zróżnicowaniem morfologicznym i troficznym środowiska, a także różnorodnością gatunkową i rozmaitością interakcji ekologicznych. Spotkać tu można zarówno gatunki bardzo stare jak i bardzo młode ekologicznie.

W środowiskach wodnych, w szczególności morskich, występują trzy rodzaje organizmów tworzące następujące zbiory:

  • Plankton - zbiór wszystkich drobnych organizmów, które nie są w stanie przeciwstawić się prądom wody i unoszą się w jej toni. Plankton dzieli się na fitoplankton (sinice i unoszące się w wodzie glony z różnych grup taksonomicznych; jest to pierwsze ogniwo łańcucha pokarmowego w ekosystemach wodnych) oraz zooplankton (niefotosyntezujące jednokomórkowce oraz drobne zwierzęta)
  • Nekton - większe organizmy takie jak ryby, żółwie i ssaki morskie
  • Bentos - wszystkie organizmy związane z dnem, zarówno te przytwierdzone do jednego miejsca jak i zakopujące się w osadach dennych, a również swobodnie bytujące przy dnie.

Szybkość zmian ekologicznych w ekosystemie wodnym jest dużo wolniejsza niż w środowiskach lądowych i jest w stosunku do nich przesunięta czasowo. Dlatego też o wiele później można zaobserwować wpływ czynników antropogenicznych na te ekosystemy. Omawiane zmiany zależą od właściwości biocenozy

i biotopu, uwarunkowanych przez: przynależność do określonej strefy klimatycznej, prądy wodne, antropopresję, właściwości krain lądowych w jego obszarze.

Środowisko morskie tworzy charakterystyczne warunki życia, odmienne od tych w rzekach, a także w słodkich wodach stojących. Życie w ekosystemie morskim znajduje się pod silnym wpływem zasolenia oraz głębokości. Rozróżnia się następujące strefy w zależności od głębokości:

  • Strefa pływów - obszar między linią, do której sięgają wody w czasie przypływu i linią, do której sięgają wody podczas odpływu. Pomimo dostępności światła słonecznego i soli mineralnych, organizmy żyjące tu nie mają dobrych warunków, gdyż stale muszą sobie radzić ze skutkami fal
  • Sfera nerytyczna - jest to obszar morza lub oceanu pomiędzy wybrzeżem a izobata wyznaczająca 200 m głębokości; jej górna część ma wystarczającą ilość światła dla procesów fotosyntezy i nazywa się eufotyczną strefą
  • Strefa oceaniczna - część morza lub oceanu, w której głębokość przekracza 200 m
  • Strefa abysalu morskiego - w tej strefie brak światła, pokarmu i jest niezwykle wysokie ciśnienie; organizmy tu żyjące mają daleko idące przystosowania do tak surowych warunków i żyją w rozrzedzonych populacjach

W strefie fotycznej, która stanowi prawdziwą organiczną fabrykę ekosystemów morskich, obieg materii jest prawie że zamknięty: na wytworzoną przez plankton roślinny materię czekają nieprzebrane grupy chętnych konsumentów, bez przerwy filtrujących wodę i wychwytujących z niej wszystkie, nadające się do zjedzenia, nawet najmniejsze cząsteczki. Konsumenci pierwszego rzędu zostają zjedzeni przez następnych. I tak dzieje się aż do ławic ryb i drapieżników ze szczytu piramidy troficznej, którzy z kolei stają się pokarmem dla reducentów. W taki sposób cały ogrom wytworzonej materii zostaje wychwycony po drodze, tak, że do najgłębszych warstw przydennych dociera bardzo niewiele pokarmu. Dlatego też im głębiej tym uboższe jest życie. W najgłębszej strefie żyją nieliczne i rozrzedzone populacje organizmów.

Przegląd organizmów występujących w Bałtyku.

Bałtyk jest stosunkowo młodym morzem. Powstał zaledwie kilkanaście tysięcy lat temu,

po tym jak częściowo wycofał się lądolód. Wówczas dopiero jezioro arktyczne, którym był Bałtyk, uzyskało połączenie z oceanem. Wlewające się do niego zimne wody z Morza Północnego przyniosły arktyczną faunę morską, między innymi małża polarnego Yoldia (stąd ówczesny Bałtyk nazywa się morzem Yoldiowym). W następnym okresie morze zmieniało charakter na bardziej słodkowodny, a jego klimat stał się bardziej umiarkowany.

Brak dłuższej izolacji naszego morza spowodował, że nie mogły w nim powstać endemity.

W Bałtyku żyje ponad 700 gatunków stanowiących fitoplankton. W głównej mierze są to okrzemki (Diatomophyceae), bruzdnice (Dinophyceae) oraz sinice (Cyanophyceae). Skład i liczebność fitoplanktonu Bałtyku zmienia się wraz z posuwaniem się z zachodu na wschód. Coraz mniej liczne są gatunki morskie, Na ich miejsce zaś pojawiają się formy słonawowodne. W wysłodzonych wodach przybrzeżnych, zatokach i zalewach przeważają gatunki słodkowodne.

Wyraźna również jest zmienność sezonowa. Wiosną, wraz ze zwiększającą się ilością światła słonecznego, oraz ociepleniem wody, następuje zakwit okrzemek, a następnie bruzdnic. Takie zakwity te mogą być niezwykle intensywne. Latem natomiast, wraz z wzrostem temperatury wód oraz wyczerpywaniem substancji pokarmowych, okrzemki zostają zastąpione przez sinice, które często zdolne są asymilować azot atmosferyczny. W ostatnich latach obserwowane jest niekorzystne zjawisko bardzo intensywnego zakwitu sinic, wśród których znajdować się może wiele gatunków toksycznych lub możliwie toksycznych. Jesienią natomiast znów przeważają w fitoplanktonie okrzemki, inne jednak gatunki niż na wiosnę. Liczebność fitoplanktonu znacznie spada zimą i jest bardzo niska. Większość gatunków przechodzi w formy przetrwalnikowe i w tej postaci mogą przetrwać ten okres.

Fitobentos Bałtyku stanowią duże glony z rodzin: zielenice (Chlorophyceae), brunatnice (Phaeophyceae) oraz krasnorosty (Rhodophyceae), jak również przedstawiciele rodziny rdestnicowatych (Potamogetonaceae). Rośliny osiadłe występują w płytkich wodach przybrzeżnych. Są one, ze względu na dużą mętność wód naszego morza, spotykane tylko na głębokościach do kilku metrów. Na większych głębokościach do roślin dennych nie dociera minimalna ilość światła niezbędna im do procesu fotosyntezy. Różne grupy fitobentosu posiadają inne rodzaje barwników fotosyntetycznych, charakteryzujące się wykorzystywaniem do fotosyntezy światła o innej długości fali i w związku z tym poszczególne grupy roślin dennych rozmieszczone są pionowo. Blisko powierzchni wody żyją rośliny, których barwnikami fotosyntetycznymi są zielone chlorofile. Są to rośliny kwiatowe i zielenice. Głębiej występują brunatnice, czyli rośliny posiadające żółte barwniki - ksantofile, zaś najgłębiej żyją krasnorosty, które zawierają barwniki fikobiliny. Coraz gorsze warunki świetlne w wodach Bałtyku są przyczyną zaburzania się tego pionowego układu roślinności dennej.

Świat zwierząt zbiornika składa się z trzech grup: fauny słodkowodnej, słonawowodnych i morskich.

Fauna słodkowodna - najliczniejsza w północnych, mocno wysłodzonych rejonach Bałtyku. W części południowej pojawia się przede wszystkim w jeziorach i zalewach przymorskich oraz w płytkich zatokach. Zaledwie kilka planktonowych gatunków słodkowodnych jest w stanie żyć na otwartym morzu. Głębokość ich życia bardzo rzadko osiąga więcej niż 20 metrów. Ten typ fauny reprezentują: pełzakowce, orzęski, wirki, wrotki, skąposzczety, wioślarki, widłonogi, ślimaki, ryby i ptaki.

Fauna słonawowodna - należące tu zwierzęta optimum dla swojego rozwoju osiągają w wodzie o niewielkim zasoleniu (kilku - kilkunastu promili). Choć bywają w głębszych wodach, to większość bytuje w rejonach przejściowych. Reprezentanci tej grupy to: stułbiopławy, wieloszczety, roztocza, szczególnie wioślarek, małżoraczki, równonogi, obunogi i dziesięcionogi.

Fauna morska jest najliczniej reprezentowanym składnikiem świata zoologicznego. Bytuje w zachodnich, głębokich częściach Bałtyku (Głębia Arakońska). Reprezentantów fauny śródziemnomorskiej znaleźć można w zatoce Puckiej i są to skorupiaki, ślimaki czy ryby.

Reliktową osobliwość Bałtyku, pozostałą po Morzu Yoldiowym są priapulidy (robaki denne) i takie ryby jak kur rogacz. Robaki denne priapulidy, oraz ryby takie jak kur rogacz, są reliktami pozostałymi po Morzu Yoldiowym.

Życie w wodach Bałtyku nie jest zbyt bogate. Spotykamy tu znacznie mniej gatunków niż w sąsiednim Morzu Północnym. Zróżnicowanie gatunków zależne jest przede wszystkim od stopnia zasolenia wód. Duży zakres zasolenia (1-30‰) umożliwia występowanie tu różnych grup organizmów, od słodkowodnych do morskich. Najliczniejszą grupą roślin i zwierząt są gatunki o dużej tolerancji na zmiany zasolenia (np. dorsz, śledź, krewetka), natomiast w mniejszej liczebności występują te typowo słonowodne (np. podwój, niektóre kiełże). Przy brzegach i w zatokach występują gatunki słodkowodne (np. okoń, płoć, błotniarka).

Zasolenie Bałtyku jest stosunkowo niskie, co uniemożliwia życie tutaj wielu gatunkom morskim, nie ma tu więc np. bardzo wrażliwych na zmiany zasolenia szkarłupni czy głowonogów. Do życia w Bałtyku przystosowały się tylko organizmy morskie, posiadające duże zdolności przystosowawcze i tolerują znaczne wahania zasolenia. Musiały one jednak zaadaptować się do warunków środowiska. Przykładowo część gatunków morskich występujących w głębszej, przydennej warstwie wód Bałtyku, choć w Morzu Północnym ich siedliskiem są płycizny przybrzeżne. Organizmy te chronią się w ten sposób przed wysłodzonymi wodami płytkich rejonów Bałtyku. Zjawisko to określane jest jako submergencja, czyli zagłębianie się. Niska wartość zasolenia Bałtyku powoduje także, osiąganie znacznie mniejszych rozmiarów żyjących w nim organizmów, niż ich odpowiedników w sąsiednim Morzu Północnym.

Na skład flory i fauny dennej główny wpływ ma rodzaj gruntu. W zależności od tego czynnika wyróżniamy:

1 Glony dna twardego: brunatnice (Fucus vesicculosus, Fucus serratus, Laminaria digitata, Laminaria saccharina), zielenice (Cladophora glomerata, Enteromorpha), krasnorosty (Ceramium, Furcellaria).

2 Ramienice i rośliny jednoliścienne dna twardego: Chara, Zostera marina, Patomogeton, Najas.

3 Bezkręgowce miękkiego dna: mięczaki (Macoma baltica, Cardium, Mya arenaria), szkarłupnie (Amphiura, Ophiura), wieloszczet (Nereis), skorupiak (Saduria entomon).

4 Bezkręgowce twardego dna: mięczak (Mytilus edulis), szkarłupnia (Asterias rubens), skorupiaki (Balanus improvisus, Idothea, Gammarus, Carcinus meanas).

5 Typowe dla dna kamienistego bezkręgowce: pąkla, omułek, sitecznik,

kiełż, jera, wodożytka, rozdepka rzeczna, wypławek żwawy.

1 Bezkręgowce dna piaszczysto-mulistego: nereida, pygospio, sercówka bałtycka, bełkaczek pospolity, małgiew piaskołaz, pośródek, rogowiec bałtycki.

Zwierzęcy plankton Bałtyku jest dość ubogą grupą. Tworzą go przede wszystkim przedstawiciele następujących grup skorupiaków: widłonogi (Copepoda), wioślarki (Cladocera) i szczeponogi (Mysidaceae). W dużych ilościach występują także wrotki (Rotifera), pierwotniaki (Protozoa) i krążkopławy (Scyphozoa). Do grupy zooplanktonu należą też larwy i jaja wielu gatunków ryb, a także różnych zwierząt dennych, takich jak wieloszczety, ślimaki, małże czy skorupiaki. Skład jakościowy zooplanktonu uzależniony jest od obszaru jego występowania. Na zachodzie przeważają widłonogi, natomiast w miarę posuwania się na wschód oraz na północ, coraz więcej spotkać można słonawowodnych gatunków zwierząt, zaś w płytszych zatokach dominują słodkowodne gatunki, przede wszystkim wrotki i wioślarki.

Najbardziej intensywny rozwój zooplanktonu bałtyckiego następuje miesiącach okresie późnej wiosny (gdy w przewadze są widłonogi), oraz lata (przede wszystkim ciepłolubne wioślarki).

Większość organizmów należących do zooplanktonu odbywają wędrówki dobowe. W ciągu dnia zwierzęta te opadają do głębszych warstw wody, aby tym sposobem uniknąć nadmiernego oświetlenia. Natomiast wieczorami wypływają bliżej powierzchni wody, aby poszukać pokarmu, który stanowi przede wszystkim plankton roślinny. Różnice głębokości, na jakich występuje zooplankton w ciągu dnia i nocy, mogą wynosić nawet do 30 metrów.

W skład planktonu zwierzęcego wchodzą organizmy jednokomórkowe (protozooplankton), jak również wyżej zorganizowane organizmy wielokomórkowe (metazooplankton). Ze względu na rozmiar organizmy te dzielimy na: nannozooplankton (0,002 - 0,02 mm), mikrozooplankton (0,02 - 0,2 mm), mezozooplankton (0,2 - 20 mm), makrozooplankton (>20 mm).

Nekton Morza Bałtyckiego to przede wszystkim ryby. Żyje tu także niezbyt liczna grupa ssaków morskich.

Bałtyk ma szeroki zakres zasolenia wód i dlatego można w nim spotkać ryby zarówno morskie, jak i słodkowodne. Na północy i na wschodzie wody są bardziej słodkie i występują tam liczne gatunki ryb słodkowodnych. Natomiast w Bałtyku południowym i zachodnim, a także w cieśninach duńskich występują typowo morskie gatunki ryb. W wodach Bałtyku spotkać można także ryby dwuśrodowiskowe.

Do najważniejszych gatunków ryb występujących w Morzu Bałtyckim należą: pelagiczne (śledź, szprot), przydenne (dorsz, skarp, stornia, lisica). Pojawiają się także w tych wodach gatunki ryb z Morza Północnego, takie jak: belona, sardela, ostrobok, witlinek. Ryby morskie występujące w strefie przybrzeżnej to w na przykład iglicznie, wężynki, węgorzyce, ostropłetwce oraz tasze. Przy dnie piaszczystym żyją dobijaki, tobiasze, stornie, a także kilka gatunków babek.

W wodach przybrzeżnych i zatokach bardzo liczne są również ryby słodkowodne: okoń, płoć, sandacz, szczupak, jazgarz, leszcz, krąp i ciernik.

W Bałtyku występują również w różnych etapach swego życia gatunki dwuśrodowiskowe. Ryby anadromiczne, czyli takie, które niemal całe życie spędzają w słonych wodach morskich, natomiast na tarło odbywają wędrówkę do nadbałtyckich rzek i strumieni. Takimi rybami są: łosoś, troć i sieja. Gatunki katadromiczne to takie ryby, które żyją w wodach słodkich, natomiast rozmnażają się w morzu. Przedstawicielem tej grupy jest węgorz.

Grupę ssaków morskich w Bałtyku prezentują tylko cztery gatunki. Są to: foka szara (która kiedyś była całkiem pospolita, lecz została wytępiona na naszym wybrzeżu wskutek polowań), foka obrączkowana, foka pospolita oraz morświn (bałtycki delfin, który był kilkadziesiąt lat temu często widywany w naszym morzu, natomiast obecnie stanął w obliczu zagłady).

Sukcesja ekologiczna

Sukcesja ekologiczna pierwotna występuje w miejscach, które do tej pory nie były opanowane przez żywe organizmy. Rozpoczyna ją pojawienie się zespołu pionierskiego, przygotowującego warunki do bytowania dla bardziej wymagających gatunków. W środowisku lądowym jest to zwykle grupa luźno rozproszonych porostów, które ze względu na swoją dwoistą naturę, mogą zasiedlać niedostępne dla innych organizmów miejsca i przetwarzać środowisko. Etap ten jest zwany stadium pionierskim. Wraz ze zwiększaniem się ilości materii organicznej, pojawiają się organizmy o większych oczekiwaniach. W procesie sukcesji przychodzą po sobie nowe zespoły organizmów o wzrastającym stopniu skomplikowania wzajemnych powiązań, aż do uformowania najbardziej optymalnego i najtrwalszego w określonych warunkach, poziomu, określanego jako klimaks. Procesy sukcesji pierwotnej od pierwszego momentu nagiej skały, aż do utworzenia biocenozy klimaksowej, może trwać setki, a nawet tysiące lat.

Istnieją trzy teorie próbujące wyjaśnić proces sukcesji. Pierwsza z nich opiera się na różnej tolerancji w stosunku do czynników środowiska różnorodnych organizmów i mówi o tym, że przez swoją działalność organizmy poszczególnych stadiów sukcesyjnych przekształcają środowisko na swoją niekorzyść, czyniąc je zarazem bardziej przystępnym dla następnych gatunków. Proces sukcesji ma być zatem uporządkowanym ciągiem wydarzeń ekologicznych, kontynuującym się dopóki nie zostanie osiągnięty klimaks. Druga ze wspomnianych teorii głosi, że sukcesja nie jest żadnym uporządkowanym i przewidywalnym procesem, ale polega na przypadkowej wymianie gatunków, przy czym organizmy, które pierwsze dotrą na dany teren, uniemożliwiają zasiedlenie tego obszaru przez gatunki o podobnych wymaganiach, poprzez inhibicję ich wzrostu. Zmiany następują zaś w wyniku różnych kataklizmów. Według trzeciej teorii zmiana składu biocenozy w procesie sukcesji zachodzi jako konkurencyjne wyparcie jednych gatunków przez inne, które są bardziej konkurencyjne w zmienionym środowisku.

Sukcesja ekologiczna wtórna występuje w miejscach, gdzie pierwotna biocenoza została zniszczona w wyniku działania jakiegoś czynnika zewnętrznego i po zaprzestaniu jego działania wkraczają tu nowe zespoły organizmów. Sukcesja wtórna zazwyczaj ma szybszy przebieg od pierwotnej, z uwagi na to, że w miejscu takim istnieje już przygotowane podłoże organiczne.