Ecosistemul si evoluia lui.Principiul competitieiEcosisteme antropizateRitmuri biologiceRelatii biologiceRelatii troficeEvolutia si autoreglarea sistemelor

EcosistemulEcosistemul sau sistemul ecologic reprezinta ceea ce ecologii numesc unitatea organizatorica elementara a biosferei. n principiu, atunci cnd spunem ecosistem, ntelegem de fapt un sistem deschis, cu o alcatuire complexa conferita de cele doua subsisteme majore din care acesta este alcatuit, si anumebiotopul(mediul fizico-chimic abiotic) sibiocenoza(totalitatea vietuitoarelor,comunitateade plante, animale, microorganisme care au ca suport un anumit biotop).Termenul deecosistema fost introdus n 1935 de ecologul britanic Sir Arthur George Tansley, care a descris sistemele naturale ca o continua interactiune dintre componenta vie si nevie a acestora.

Evolutia ecosistemuluiEvoluia ecosistemuluireprezint tendina ecosistemelor spre productivitate minim i stabilitate maxim. Cele mai instabile dar n acelai timp cele mai productive ecosisteme sunt cele agricole, iar cele mai stabile i mai puin productive sunt ecosistemele formate de pdurile tropicale.

Principiul competitieiCOMPETITIA (CONCURENTA). Cuvantul - competitie arata caestevorba despre o disputa (lupta) pentru un acelasi lucru. In acest caz, din punct de vedere ecologic, competitia devine importanta atunci cand doua organisme lupta pentru un acelasi lucru care nu poate sasuplineascaunalt lucru. Astfel, animalele sunt in competitie pentru hrana sauunanume spatiu; plantele dintr-o padure sunt in competitie pentru lumina si substantele minerale nutritive. Competitia poate lua uneori forme de inhibitie mutuala atunci cand doua organisme interfereaza direct unul cu altul atunci cand lupta pentru acelasi lucru (ex. organismele pot secreta substante are interfereaza cu cele ale altor organismesauchiarpot sa se manane unele pe altele)

Concurentadintre doua specii este sinonima curivalitateasi confruntarea pentru spatiu, reproducere sau habitat:-competitiaeste o forma deconcurenta legata de factori trofici si energetici(ex. doua specii vegetale sunt in competitie pentru lumina, minerale sau apa; doua specii animale, doi indivizi, sunt in competitie cand folosesc aceeasi hrana, au chiar acelasi mod de viata, au chiar aceleasi adaptari si ocupa aceeasi nisa ecologica)

Ecosisteme antropizateEcosistemele antropizate sunt sisteme ecologice naturale, optimizate fie pentru obtinerea unor productii vegetale sau animale sporite, fie pentru alte scopuri umane

Caracteristici ale unui ecosistem antropizatGradul de antropizare = intensitatea influentelor de origine antropogena asupra mediului natural; este diferit de la o zona la altaExemple :a) in zonele urbane sau puternic industrializate care sunt sisteme intens antropizate , elementele componente au devenit subordonate prezentei oamenilorb) in agrosisteme fitocenoza este controlata direct de om( nr. de specii foarte mic stabilitate redusa echilibrul ecosistemului este mentinut de om )Simplificarea biocenozei: nr. mic de speciiSaracirea biocenozei:prin diminuarea numarului de legaturi interne

Tipuri de ecosisteme antropizateecosisteme acvatice antropizate: lacurile de baraj, lacurile de acumulare, iazurile i heleteiele piscicole.ecosisteme terestre antropizate: ecosistemele agricole sau agroecosistemelecomplexele zootehnice;sistemele rurale i urban industriale

Ritmurile biologiceIn natura plantele traiesc pretutindeni, populand toatemediile de viata (terestru, acvatic, aerian). Ele isidesfasoara ciclul de viata sub influenta factorilor demediu. In decursul dezvoltarii istorice aplantelor (deciintr-un timp indelungat) acestea au fost supuse marilorvariatii ale factorilor abiotici. Pentru asupravietui,plantele si-au modificat in timp structurile,formaorganelor si infatisarea, aceasta fiindadaptareaplantelor la mediul de viata . Spunem ca ele s-auadaptat la mediul de viata in care traiesc.

Adaptarea organismelor la mediulde viataOrganismele reactioneaza atat la schimbari in mediul lor de viata cat si la schimbari din corpullor.Asemenea schimbari se numesc stimuli siexista sub mai multe formei ca lumina, sunetul,atingerea, caldura si substantele chimice. Raspunsul organismului nu depinde doar de unmecanism care simte schimbarea ci si de capacitatea acestuia de a raspunde la stimul printr-unorgan efector. Un exemplu de organ efector sunt muschii pentru capermit unui animal sa se misteca raspuns la un stimul. Raspunsul animalelor este de obicei mult mai rapid decat raspunsulplantelor care necesita o schimbare in directia de crestere si nuo miscare brusca..In unele cazuri raspunsul unui organism implica urmari mai de lunga durata ca schimbari in felulde crestere si metabolism : aplecarea unei plante catre sursa de lumina , bronzarea pieilii la luminaputernica a soarelui sau cresterea numarului de celule rosii insangele oamenilor care locuiesc laaltitudini mari. In aceste cazuri, datorita perioadei lungi a actiunii stimulilor, raspunsurileorganismeor sunt mentinute. Atunci se spune ca organismele s-au aclimatizat mediuluide viata.

Cand o schimbare brusca de temperatura omoara cea mai mare parte a unei populatiianumitiindivizi pot supravietui. De exemplu, cand sunt folosite antibiotice pentru a omora bacteriile incazul unei infectii, unele supravietuiesc pentru ca au gene care le confera rezistenta. Descendentulsupravietuitorului mosteneste imunitatea si astfel apare o populatie de bacteriirezistente laantibiotice. In acest exemplu o intreaga populatie evolueaza datorita unui stimul.Ritmurile biologice permit animalelor sa se adapteze la difeitele schimbari din mediul lor de viata.Durata unui ritm biologic poate dura de la cateva secunde la ani. Acestea pot fi de trei feluri:circadiene (care dureaza o singura zi), lunare si anuale.

Relaii troficeRelaiile trofice, adic legturile ntre specii (intraspecifice) bazate pe nutriie, sunt deosebit de importante i de complexe, asigurnd circuitul materiei i energiei n cadrullanurilor trofice. Din punct de vedere trofic (nutriional, alimentar), vieuitoarele se mpart n dou mari categorii;organisme autotrofeiorganisme heterotrofe.Autotrofele, sunt acele organisme care i sintetizeaz substanele necesare vieii pe baza substanelor minerale. Majoritateaplantelorsunt autotrofe, ele reuind, sub influenaluminii, graieclorofilei, s sintetizeze substane organice din substane minerale. De asemenea, autotrofe sunt bacteriile i algele chemosintetizante sau fotosintetizante, care pe baza energiei rezultat din procesele oxidative ori n urma fotosintezei, reuesc s lege structuri anorganice, construind moleculele organice necesaremetabolismului. Bacteriile chemosintetizante, sintetizeaz substane organice din substane minerale, folosind energia chimic eliberat n urma oxidrii unor substane anorganice (hidrogen, hidrogen sulfurat, acid azotic, sulf,fier, amoniac, etc.). Dup natura substanelor minerale pe care le oxideaz, aceste microorganisme se mpart n bacterii sulfuroase (oxideaz compuii minerali cu sulf), bacterii nitrifiante (oxideaz amoniacul i acidul azotic, pn la acid azotos), bacterii feruginoase (oxideaz srurile feroase n compui ferici), hidrogen-bacterii (oxideaz H2)

Heterotrofele, sunt organisme care triesc pe seama substanelor organice. Aceste vieti, se mpart n patru mari categorii:organisme saprofite,organisme simbioticeorganisme paraziteiorganisme digeratoare.

Organismele saprofite Nutriia organismelor heterotrofe saprofite, se realizeaz pe seama degradrii materiei organice (de origine vegetal sau animal) lipsite de via. n urma metabolismului lor, rezult substane anorganice (ap, dioxid de carbon, amoniac), materii prime necesare organismelor autotrofe. Foarte multe specii deciupercii de bacterii intr n aceast categorie . Importana ecologic a saprofitelor este foarte mare, att prin faptul c elimin deeurile biologice, ct i ca o consecin a faptului c asigur autotrofelor sursele necesare de hran. Organismele simbiotice O relaie trofic bilateral pozitiv, reciproc dependent, se realizeaz ntre dou specii simbiotice. Graie simbiozei trofice, pot exista lichenii, care sunt asociai dintre alge i ciuperci. Relaii simbiotice se mai realizeaz ntre rdcinile unor plante i unele bacterii (Rhizobiumdin rdcinileFabaceaelor) sau ciuperci . Organismele parazite Organismele parazite triesc pe seama altor organisme, hrana lor provenind din materia vie. Cele trei forme de parazitism (accidental, facultativ, obligatoriu) sunt larg rspndite n natur, afectnd multe organisme, de la bacterii (pot fi parazitate de ctre virui), pn la animalele mamifere i om. Exist ciuperci parazite, plante parazite, insecte parazite, etc.. n cadrul relaiilor trofice, organismele parazitate se numescgazde. n cadrul lanurilor trofice, paraziii alctuiesclanul paraziilor.

Heterotrofele digeratoare Digeratoarele sunt organisme saprofite sau parazite, care trec substanele organice preluate din natur, printr-un sistem intern de prelucrare, ancestral (n cazul microorganismelor fagocitare) sau evoluat (cum se ntmpl la fiinele cu tub digestiv).

Evolutia si autoreglarea sistemelorSistemele biologice au caracter istoric, adica nsusirile structifunctionale sunt rezultatul evolutiei lor n timp, deci al istoriei lor rjpropriu al acestui cuvnt. Pentru a explica structura, modul de functionariorganism sau a unei populatii noi, trebuie sa studiem originea lor, evolutiaa speciei din care fac parte.Insusirea de autoreglare, reprezentnd un principiu esential al ciberneticii, estecomuna tuturor sistemelor biologice. Autoreglarea se manifesta prin mentinereasistemelor biologice n "stari stationare", care decurg din schimburile permanentede substanta si energie. Aceste schimburi, specifice sistemelor deschise, reprezintafluxuri continue n sensuri opuse: un flux de intrare, care sustine procesul deasimilatie (anabolism), si un flux de iesire, constituit de produsele degradarii, n dezasimilatie (catabolism). nsumarea acestor doua fluxuri opuse conduce la unbilant al carui rezultat poate fi pozitiv, negativ sau nul. Bilantul pozitiv arata ocrestere a rezervelor organismului, iar cel negativ un deficit n alimentare, cares-ar putea dovedi fatal supravietuirii sistemului.

Autoreglarea este urmarea unei anumite organizari a sistemelor biologice, organizare care permite receptionarea de informatii din mediu (de la alte sisteme),prelucrarea lor, n urma careia sistemul reactioneaza (raspunde) la stimuli, astfelnct sa-si asigure autoconservarea ntr-un mediu care tinde n general sadezorganizeze sistemul. Asemenea raspunsuri devin posibile datorita conexiunii inverse (feed-back), prin care raspunsul sistemului este comunicat centrului de comanda si comparat cu ordinul emis.Autoreglarea se perfectioneaza o data cu evolutia sistemelor biologice. Cuct o populatie sau un ecosistem are structuri si functii interne mai diferentiate,mai evoluate, cu att conexiunile dintre partile lor componente sunt mai strnse simultiple, autocontrolul se exercita asupra mai multor parametri si devine maieficient, asigurnd mai bine stabilitatea si echilibrul dinamic al sistemului.

Realizatori:

andor MarinGrdan Georgetefnescu Horea