Czym jest ekologia?

Źródłosłów terminu ekologia pochodzi z połączenia greckich słów: oikos, co znaczy dom, otoczenie, środowisko, oraz logos, czyli nauka.

Wielu autorów przez ostatnie wieki próbowało zdefiniować ekologie. Charles Elton (autor pierwszego podręcznika ekologii zwierząt) zdefiniował ekologię jako naukę o historii naturalnej. Natomiast przez E.P. Oduma określił ekologię jako naukę o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody.

Na początku XX wieku ekologia zaczęła się wyodrębniać jako samodzielna dyscyplina naukowa. Dopiero degradacja środowiska przyrodniczego, a także wzrost skażenia środowiska doprowadziły do wzrostu popularności nauk ekologicznych.

Właściwy termin ekologii wprowadził w drugiej połowie XIX wieku Ernst Haeckel, który zdefiniował ekologię jako naukę, której przedmiotem zainteresowań jest całokształt oddziaływań między zwierzętami i ich środowiskiem zarówno ożywionym, jak i nieożywionym.

Mówienie o ekologii stało się niezwykle popularne w ostatnich latach. Jednak termin ten używany jest w wielu różnych znaczeniach, najczęściej niemających wiele wspólnego z właściwą 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". Spotkać możemy także ekologiczne farby, ubrania, opakowania, budowle… niemal wszystko w wyniku panującej mody bywa określane tym terminem.

W rzeczywistości ekologia ma niewiele wspólnego z całym tym zamieszaniem. Źródłosłów terminu ekologia pochodzi z połączenia greckich słów: oikos, co znaczy dom, otoczenie, środowisko, oraz logos, czyli nauka.

Wielu autorów przez ostatnie wieki próbowało zdefiniować ekologie. Charles Elton (autor pierwszego podręcznika ekologii zwierząt) zdefiniował ekologię jako naukę o historii naturalnej. Natomiast przez E.P. Oduma określił ekologię jako naukę o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody.

Na początku XX wieku ekologia zaczęła się wyodrębniać jako samodzielna dyscyplina naukowa. Dopiero degradacja środowiska przyrodniczego, a także wzrost skażenia środowiska doprowadziły do wzrostu popularności nauk ekologicznych.

Właściwy termin ekologii wprowadził w drugiej połowie XIX wieku Ernst Haeckel, który zdefiniował ekologię jako naukę, której przedmiotem zainteresowań jest całokształt oddziaływań między zwierzętami i ich środowiskiem zarówno ożywionym, jak i nieożywionym.

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.

  • 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
  • .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.

2. Elementarne pojęcia ekologiczne

Osobniki poszczególnych gatunków, współcześnie zamieszkujące określone środowisko tworzą populacje. Populacje wszystkich roślin i zwierząt danego środowiska to biocenoza. Biocenoza i jej nieożywione środowisko - biotop składają się na ekosystem.

Ekosystemy wchodzą w skład biomów. Wszystkie biomy składają się na biosferę.

Nie wolno zapominać, że oprócz podmiotu materialnego, pojęcia te obejmują również wzajemne związki - relacje, które zachodzą w obrębie poszczególnych poziomów organizacji.

Interakcje zachodzą przede wszystkim na płaszczyźnie troficznej, lecz również siedliskowej rozrodczej i innych.

Ekolodzy rozpatrują oddziaływania na poziomie:

międzyosobniczym - w obrębie populacji (konkurencja wewnątrzgatunkowa; o pokarm, możliwość rozrodu, siedlisko itp.),

międzypopulacyjnym (związki antagonistyczne: konkurencja międzygatunkowa, roślinożerność, pasożytnictwo, drapieżnictwo, amensalizm i nieantagonistyczne: protokoperacja, mutualizm, komensalizm i neutralizm),

międzyekosystemowym (np. przenikanie materii organicznej do ekosystemów otwartych)

Miejsce danej populacji w środowisku; jej wymagania i funkcje określa się jako niszę ekologiczną. Część biotopu zamieszkana przez daną populację została nazwana siedliskiem.

Charakterystyka ekosystemów wodnych

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.

W środowiskach wodnych 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 i ssaki morskie
  • Bentos - wszystkie organizmy związane z dnem, zarówno te przytwierdzone do jednego miejsca jak i swobodnie bytujące przy dnie i w osadach dennych.

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.

Przegląd zoobentosu i fitobentosu typowego dla Bałtyku

Bałtyk jest stosunkowo młodym morzem. Życie w jego wodach jest ubogie. Spotykamy tu znacznie mniej gatunków niż w sąsiednim Morzu Północnym. Zróżnicowanie gatunków zależną 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 zagłębiania 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:

  • Glony dna twardego: brunatnice (Fucus vesicculosus, Fucus serratus, Laminaria digitata, Laminaria saccharina), zielenice (Cladophora glomerata, Enteromorpha), krasnorosty (Ceramium, Furcellaria).
  • Ramienice i rośliny jednoliścienne dna twardego: Chara, Zostera marina, Patomogeton, Najas.
  • Bezkręgowce miękkiego dna: mięczaki (Macoma baltica, Cardium, Mya arenaria), szkarłupnie (Amphiura, Ophiura), wieloszczet (Nereis), skorupiak (Saduria entomon).
  • Bezkręgowce twardego dna: mięczak (Mytilus edulis), szkarłupnia (Asterias rubens), skorupiaki (Balanus improvisus, Idothea, Gammarus, Carcinus meanas).
  • Typowe dla dna kamienistego bezkręgowce: pąkla, omułek, sitecznik,

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

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

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. 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 najtrwalszego w określonych warunkach poziomu określanego jako klimaks.

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.