תוֹכֶן
מערכות אקולוגיות - קהילות ביולוגיות - כוללות אורגניזמים חיים כמו בעלי חיים, צמחים, חרקים וחיידקים, כמו גם רכיבים שאינם חיים כמו סלעים, אדמה, מים ואור שמש. הישרדותם של האורגניזמים החיים במערכת אקולוגית תלויה בהתאמתם לגורמים החיים והלא חיים בתוך הקהילה שלה.
קהילות ביולוגיות
••• סירי סטפורד / חזון דיגיטלי / תמונות גטיכיחידה פונקציונאלית של הטבע הכוללת את קהילת האורגניזמים הצומחים, מתרבה, מזינים ומתקשרים, מערכת אקולוגית כוללת גם את היסודות הלא חיים. מערכת אקולוגית מתארת יחידה או קהילה סביבתית ואקולוגית אחת, ואילו ביומה, לעומת זאת, נוטה להיות אזורי ולעתים קרובות יש בה כמה מערכות אקולוגיות שונות. ביומה של אוקיינוס מימי מורכבת ממערכות אקולוגיות רבות כמו בריכות גאות ושפל, שוניות אלמוגים ויערות אצות.
לחיות דברים במערכת אקולוגית
היצורים החיים בקהילה ביולוגית כוללים אורגניזמים חיים מיקרוסקופיים לכל המעמדות והגדלים של בעלי החיים. בבריכה, למשל, אורגניזמים חיים נעים בגודלם בין האצות והזואופלנקטון בטיפת מי בריכה ועד לדגים הגדולים, דו-חיים, חבצלות וחתולים ההופכים את בתיהם לבריכה. כל האוכלוסיות השונות של המינים המצויים קיימים ומשגשגות באותה סביבה מגדירות את תושבי מערכת אקולוגית. חוסן הקהילה תלוי במחזור - או שרשרת אירועים ותהליכים - היוצרים מזון ואנרגיה לכל האורגניזמים בקהילה. מחזור המערכת האקולוגית מקיף את היצרנים, הצרכנים והפירוקים המעבירים אנרגיה דרך רשת המזון כך שישנה תפוקה מתמדת, פירוק ורכיבה על תזונה.
סלעים, עפר, אור שמש ומים
••• תמונות XiXinXing / XiXinXing / Gettyהדברים שאינם חיים במערכת אקולוגית יוצרים ומגדירים את סביבת המערכות האקולוגיות וכוללים אור שמש, טמפרטורה, משקעים, מזג אוויר, נוף, כימיה של אדמה, כימיה של מים ואפילו אספקת חומרים בסיסיים. המרכיבים האביוטיים הללו - שאינם חיים - נשארים חיוניים לבריאות המערכת האקולוגית מכיוון שהם אבני מפתח בזרימת האנרגיה שלה ובמחזור התזונתי שלה.
אנרגיה מאור השמש הופכת לאנרגיה כימית באמצעות פוטוסינתזה על ידי צמחים, המגדירים את יצרני הבסיס ברוב המערכות האקולוגיות. רכיבים תזונתיים ואלמנטים חיוניים - כמו פחמן, חנקן, חמצן - הנחוצים לתהליכים הביוכימיים של החיים מתקבלים מהאטמוספרה, האדמה, המים והסביבה הפיזית שמסביבה. אנרגיה ואלמנטים מסתובבים ללא הפסקה בתוך המערכת האקולוגית בגלל יחסי הגומלין בין היסודות הביוטיים או החיים והאלו-חיים שלהם.
יחסים ביוטיים ואביוטיים
המרכיבים הביוטיים והאביוטיים של מערכת אקולוגית מקיימים אינטראקציה במחזורים המוגדרים על ידי חיי היומיום, הזמן והעונות. גורמים שאינם חיים קובעים באילו דברים חיים ניתן לתמוך במערכת אקולוגית. היצורים החיים בבית גידול משפיעים על היסודות שאינם חיים בתוך הקהילה. לדוגמא, צמחים יכולים להשפיע על כימיה של אדמה או שאצות מסוימות יכולות להשפיע על כימיה של מים. מערכת אקולוגית אידיאלית נשארת מאוזנת באופן טבעי בין חלקיה, ביוטיים ואביוטיים, כך שזרימת האנרגיה ורכיבה על חומרים מזינים נשארים יציבים מספיק כדי שכל האורגניזמים יוכלו להתרבות ולשגשג. כל הפרעה במערכת האקולוגית - כמו הסרה או הוספת גורם אביבי או ביוטי - משפיעה לרוב על היבטים רבים של ארגון הקהילות. הצגת מין פולשני או מזהם רעיל יכולה לזרוק את הארגון המבני של המערכות האקולוגיות מחוץ לקוטר, לעיתים קרובות עם השפעות דומות לדומינו.