экосистема

Что такое «экосистема»?

Допустим, вы встречаете женщину в самолете, летящем из Бостона в Брисбен. Вы двое сидите рядом друг с другом в течение нескольких десятков часов, и вы на протяжении полета о чем-то с нею разговариваете — о книгах, политике, текущих событиях, религии, погоде и т. д. Эта женщина рассказывает Вам какие-то свои личные истории, Вы наблюдаете, как она ест и пьет, Вы смотрите, как она играет в игры на своем телефоне и замечаете, что она храпит, когда когда в ходе долгого перелета ее сморил сон.

Когда Вы прилетаете в Австралию, Вы чувствуете, что у Вас есть довольно хорошее представление о том, кто этот человек, но потом появляется вся ее семья, чтобы встретить ее в аэропорту, и тут же Вы узнаете больше — и некоторые предположения, сделанные о ней в самолете, уже должны быть Вами пересмотрены с учетом представления о встречающих ее людях.

Позже она приглашает вас к себе домой, и ее история для Вас расширяется: запах ее дома, вкус ее питьевой воды, вид с ее крыльца, содержимое ее холодильника и настройка ее термостата говорят о многом. Некоторые из этих деталей подкрепляют то, что вы уже знаете, а некоторые изменяют ваше мнение. В какой-то момент ваши исследования становятся не о самой женщине, а обо всей системе, в которой она живет.

Чтобы понять что-либо, полезно понять все. Или, по крайней мере, столько, сколько Вы можете. При изучении экологии концепция экосистемы признает тот факт, как сказал натуралист XIX века Джон Мьюир, «когда мы пытаемся выделить что-либо само по себе, мы обнаруживаем, что оно связано со всем остальным во Вселенной».

Но ведь так трудно смотреть на все сразу! И природные системы для всех вещей, которые мы можем исследовать с помощью науки, особенно трудно определить. Но экологи всегда стараются и стремятся к этому.

В 1935 году английский ботаник по имени Артур Тэнсли — под сильным влиянием датского ботаника Евгения Уорминга — ввел термин «экосистема» в статье под названием «Использование и злоупотребление растительными понятиями и терминами», опубликованной в журнале Ecology. Он определил экосистему как «целую систему,… включая в себя не только организм-комплекс, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем окружающей средой».

Уровни экосистемы

Тэнсли пытался донести до нас мысль о том, что мы можем рассматривать естественную систему на нескольких различных уровнях — и был еще один уровень, у которого еще не было названия. Например, вы можете посмотреть на Росомаху — это единый организм, точно такой же, как и женщина, которую вы встретили в самолете. Но эта Росомаха живет не в вакууме — она живет в популяции других росомах, которые взаимодействуют и организуют себя определенным образом. Таким образом, эколог может понять, что исследовать росомах нужно на популяционном уровне. Но это не единственный способ изучать росомах! Об этом же говорят и экологи сообщества живых существ: Росомаха не просто взаимодействует с членами своего собственного вида — это всеядное животное, поэтому она ест других животных, таких как лось и кролик, а также ягоды, корни и яйца. Она имеет паразитов, роет норы, которые влияют на корневые системы растений — Росомаха влияет на множество живых существ на своей родной территории, и эти живые существа влияют на нее. Определение экосистемы, данное Тэнсли, признавало, что существует уровень научного исследования, который может охватывать все организмы в доме Росомахи, в том числе и то, что не является живым, но взаимодействует с объектом исследования.

«Концепция экосистемы, которую сейчас используют экологи, была усовершенствована с тех пор, как она была впервые введена Тэнсли почти столетие назад»,-говорит Стивен Карпентер, ученый из Центра Лимнологии в Университете Висконсина-Мэдисона. «Экосистемная наука изучает взаимодействие всех живых и неживых существ в определенном месте. Это определение согласуется с современными представлениями об энергии, потоке питательных веществ и биогеохимии, которые едва существовали во время работы Тэнсли».

Привлекательность экосистемы для ученых связана с «системной» частью этого слова. Экосистема, подобная коралловому рифу, работает очень похоже на программное обеспечение арктической тундры, где живет Росомаха. Те же самые основные крупномасштабные процессы могут применяться везде: органическое вещество разлагается и становится пищей для чего-то еще в лугах или горных ручьях; питательные вещества, такие как углерод, фосфор, азот и сера, распространены повсюду, как деньги в монополии — это просто происходит намного быстрее, и в тропических лесах их намного больше, чем в пустыне; болезни переносятся по воде или воздуху или зараженными организмами сходным образом, куда бы вы ни посмотрели; горный хищник удаляется из экосистемы на вершине горы в Андах, но все динамические изменения точно такие же, как если бы вы удалили всех волков из Йеллоустонского национального парка в Вайоминге.

Экосистема — это каркас

Это означает, что экосистемы являются хорошей темой для теоретиков — как основа для фундаментальных идей о том, как работают сложные природные системы. Но, будучи теоретической идеей, экосистема также является реальной вещью, хотя и без четких границ.

Согласно основам экологии Юджина Одума, впервые опубликованным в 1953 году, мы знаем, что обитаем на краю экосистемы, когда больше материала и энергии циркулирует внутри границы, нежели пересекает ее. Таким образом, рябь в ручье не может быть экосистемой, потому что, хотя некоторые виды рыб и водных беспозвоночных любят жить в быстром, неглубоком участке потока, обильный материал все время втекает и выходит из ряби. Кто-то из них может остаться в ней на некоторое время, но большинство из них уплывает довольно скоро после появления такой ряби. Даже отложения и камни не остаются навсегда в экосистеме.

С другой стороны, водоразделы — это классические экосистемные границы, но они также чрезвычайно сложны: сама река-это экосистема, потому что, хотя много материи и энергии приходит в нее и из нее все время (листья, почва и мертвые животные падают, наземные животные используют реку как продуктовый магазин), в ней тоже много езды на велосипеде. Таким образом, хотя река сама по себе может считаться экосистемой, трудно рассматривать реку и сухую землю вокруг нее как действительно отдельные экосистемы, поскольку материя и энергия постоянно обмениваются через очень жидкую границу, в обоих направлениях (реки затопляют берега, в конце концов, и откладывают богатые питательными веществами отложения на земле).

Таким образом, экосистемы не являются статичными.

«Абиотические и биотические элементы являются существенными частями экосистемы, и у них есть границы, хотя и определенные человеком»,-говорит Кэтлин Уэзерс, эколог из Института экосистемных исследований Кэри . «И не только у экосистем есть структура и функция, они управляются многими факторами, и эти экосистемы изменяются с течением времени».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *