EKOLOGICKÁ NEROVNOVÁHA: PRÍČINY, NÁSLEDKY A PREVENCIA - BIOLÓGIE - 2026

Ekologická nerovnováha je definovaná ako stav, pozorovateľné v ekologických spoločenstiev alebo ekosystémov, že dom, v ktorom Zloženie a početnosť druhov je nestály na neurčito.

Ekologická teória bola silne ovplyvnená predstavou konkurencie medzi druhmi o zdroje, ako aj predpokladom, že populácie a spoločenstvá sa zvyčajne nachádzajú v prostrediach nasýtených jednotlivcami a druhmi v podmienkach rovnováhy.

Zdroj: pixabay.com

Teraz je však známe, že vo všetkých druhoch organizmov je bežné, že hospodárska súťaž nie je rozhodujúca alebo že populácie a spoločenstvá trpia nepravidelnými a vážnymi výkyvmi. To spôsobuje, že existujú, dokonca prirodzene, nestabilné ekosystémy, a preto sú ekologicky nevyvážené.

To viedlo k rastúcemu záujmu o ekologickú nestabilitu z teoretického aj praktického hľadiska.

príčiny

Ekologická nerovnováha môže byť spôsobená neschopnosťou ekologických spoločenstiev dosiahnuť stabilný stav (homeostáza) prostredníctvom konkurenčných interakcií, ktoré určujú ekologickú sukcesiu.

V týchto prípadoch nie sú zmeny v zložení a početnosti druhov v spoločenstve smerujúce; to znamená, že komunita neprejde definovanými sukcesnými etapami, a preto nedosiahne konečné stabilné štádium sukcesie alebo ekologické vyvrcholenie.

Ak druh, ktorý tvorí spoločenstvo, nedokáže udržať relatívne konštantnú veľkosť populácie, vznikajú situácie ekologickej nerovnováhy. Dotknutým druhom sú často nepôvodné organizmy zavedené ľuďmi, ktoré sa stávajú dominantnými v napadnutých komunitách.

Nepôvodné organizmy boli oddelené od svojich konkurentov a prírodných patogénov prítomných v oblastiach ich pôvodu, takže ich veľkosť populácie nie je obmedzená interakciami s pôvodnými druhmi.

Ak príčinou ekologickej nerovnováhy sú pôvodné druhy, ktorých veľkosť populácie nie je obmedzená inými druhmi, príčinou sú zvyčajne stochastické alebo asynchrónne oscilácie biotických a abiotických faktorov, ktoré sú často zle známe, ktoré menia zloženie a početnosť týchto druhov.

faktory

Podobne ako ekologická rovnováha, aj ekologickú nerovnováhu ovplyvňujú vonkajšie poruchy, ktoré spôsobujú zmeny v zložení a početnosti druhov. Tieto vonkajšie poruchy môžu byť prírodné alebo ľudského pôvodu.

Pri ekologickej nerovnováhe však vonkajšie poruchy, ktoré majú viac variabilných prostriedkov a odchýlok väčšie ako rovnovážne, majú taký silný účinok, že zvyšujú populáciu určitých druhov nezávisle od ich hustoty.

Konkurenčné interakcie nedokážu pôsobiť proti účinkom takýchto vonkajších otrasov.

Ďalším faktorom, v tomto prípade úplne biotickým, ktorý môže spôsobiť ekologickú nerovnováhu, je veľká životnosť určitých druhov, pôvodných alebo nepôvodných. Vďaka tomu je ich konkurencieschopné premiestňovanie podľa druhov, ktoré patria do pokročilejších postupných štádií, veľmi pomalé, čo spôsobuje oneskorenie výskytu ekologického vyvrcholenia.

Oneskorenie, ktoré môže trvať viac ako sto a dokonca až tisíc rokov, ovplyvňuje hlavne rastlinné spoločenstvá, prírodné, napríklad tropické pralesy, a človekom vyrobené, napríklad trávnaté porasty.

Frekvencia v prírode

Niektorí autori, ktorých názory médiá často zväčšujú, vyhlásili, že populárny koncept ekologickej rovnováhy alebo „prírodná rovnováha“ stratil platnosť a bol nahradený pojmom ekologická nerovnováha, podľa ktorého typickým stavom ekosystémov je nestabilita.

V závislosti od ekologických charakteristík druhov, ktoré ich tvoria, je možné prirodzené spoločenstvá usporiadať v súvislom slede, ktorý prechádza od spoločenstiev s náhodne určeným zložením as nízkou úrovňou ekologickej rovnováhy, k skupinám s vysoko deterministickým zložením as vysokou úrovňou rovnováhy. ekologický.

Druhy s nízkou pohyblivosťou a nízkou veľkosťou populácie, ako sú niektoré rastliny, sediace zvieratá a ektoparaziti, sú vystavené nižšej konkurencii ako veľké druhy s vysokou pohyblivosťou a husté populácie, ako sú veľké cicavce, vtáky a hmyz. lietania.

dôsledky

Ak je ekologická nerovnováha spôsobená priamo ľudskou činnosťou, má sklon spôsobiť degradáciu biotopov, ekonomické straty a zníženie kvality životného prostredia.

Ak je to spôsobené prítomnosťou nepôvodných organizmov, ktoré zvyčajne zaviedli ľudia, môžu byť environmentálne a ekonomické dôsledky veľmi negatívne. Napríklad:

1) Súťažia s výhodou s pôvodnými druhmi, čo spôsobuje ich vysídlenie alebo vyhynutie.

2) Menia cykly dravcov / koristi na úkor pôvodných druhov.

3) V dôsledku nekontrolovaného rastu populácie môžu spôsobiť degradáciu biotopov, čo má nepriaznivý vplyv na poľnohospodárstvo, hospodárske zvieratá a pôvodné druhy.

4) Ak sú introdukované druhy vektormi parazitov alebo patogénnych organizmov, vytvárajú epidémie, ktoré môžu ovplyvniť ľudí, ich domáce zvieratá a rastliny a pôvodnú flóru a faunu.

5) Nerovnovážne podmienky môžu byť veľmi dlhotrvajúce, takže obnovenie biodiverzity rovnocennej pôvodnému môže trvať veľmi dlho, pokiaľ je to možné.

Nerovnováha a biodiverzita

Ak je ekologická nerovnováha spôsobená ľudskou činnosťou, má takmer vždy nepriaznivé účinky na biodiverzitu napadnutého ekosystému. Môže dokonca spôsobiť úplné vyhynutie druhov.

Ak je ekologická nerovnováha prirodzenou vlastnosťou spoločenstiev alebo ekosystémov, nemá to iba žiadne negatívne dôsledky, ale môže to pomôcť zachovať väčšiu rozmanitosť.

Napríklad je známe, že v suchozemských a vodných spoločenstvách, ako sú tropické dažďové pralesy alebo lesy rias, nerovnováha spôsobená častými a pomerne silnými prírodnými poruchami, ako je padajúci strom, umožňuje prežitie konkurenčne nižších druhov.

Tieto konkurenčne podradné druhy v rovnovážnych podmienkach, napríklad rastliny v raných po sebe nasledujúcich fázach, umožňujú existenciu druhov, ktoré sú im prispôsobené, ako sú bylinožravé, nektarivorné a chudobné zvieratá.

Tieto rastliny tiež vytvárajú potrebné podmienky prostredia na založenie konkurencieschopnejších rastlín.

Nerovnováha a vývojový čas

Existujú dôkazy o ekologickej rovnováhe na všetkých úrovniach, v priestore a čase. Napríklad spoločenstvá ostrovných vtákov a niektoré spoločenstvá hmyzu obyčajne žijú v zjavných podmienkach dynamickej rovnováhy.

Na všetkých týchto úrovniach sa však obdobia stability často striedajú s ešte dlhšími obdobiami nestability. Na úrovni populácie vysoká frekvencia porúch životného prostredia znamená, že veľa druhov nežije vo väčšine prípadov v ekologickej rovnováhe: ich obnovenie môže trvať roky.

Na úrovni Spoločenstva je existencia neobsadených výklenkov často príčinou neexistencie konkurencie, a preto tieto druhy nežijú v ekologickej rovnováhe.

V evolučnom období existencia veľkého počtu voľných miest spôsobených hromadným vyhynutím a prítomnosť obrovských biotopov, ktoré ešte neboli kolonizované, viedla k trvalej konfigurácii úplne nových spoločenstiev a ekosystémov. To viedlo k zvýšeniu biodiverzity.

Príklady

V anglickom Rothamstede určité rastlinné spoločenstvá nedosiahli ekologickú rovnováhu viac ako sto rokov. Dôvodom je skutočnosť, že väčšina druhov, ktoré sa vyskytujú po narušeniach životného prostredia, je trvalá a veľmi dlhá životnosť vďaka klonálnej reprodukcii podzemnými tkanivami.

V Južnej Afrike borovice vysadené takmer pred dvesto rokmi semenami prinesenými z klimaticky podobných prostredí na severnej pologuli nie sú napadnuté bylinožravými hmyzmi a pôvodnými patogénmi. Za týchto podmienok nežijú v ekologickej rovnováhe s pôvodnými rastlinami, ktoré títo nepriatelia napadajú.

V roku 1932 bolo na škótsky ostrov Hirta (638 ha) privezených 107 oviec bez ľudskej populácie. V rokoch 1948, 1961 - 1967 a 1985 - 1990 sa počet oviec pohyboval medzi 600 a 1600. Množstvo krmiva umožňuje množenie oviec v lete. Hlad ich zabije v zime. Klimatická sezónnosť zabraňuje dosiahnutiu ekologickej rovnováhy.

Podobne, v austrálskom vnútrozemí, populácie červeného klokana, napriek neustále sa množiacej reprodukcii, trpia veľkými výkyvmi spôsobenými variabilitou zrážok. Časom nepredvídateľné suchá bránia dosiahnutiu ekologickej rovnováhy spôsobením vysokej úmrtnosti týchto cicavcov.

Ako sa tomu vyhnúť alebo ho udržať?

V záujme zachovania biodiverzity, podpory trvalo udržateľného rozvoja a zachovania kvality životného prostredia by vo všeobecnosti ideálne bolo čo najmenšie zmeniť situáciu ekologickej rovnováhy alebo nerovnováhy v prírode.

Ľudstvo sa vyznačuje vytváraním a udržiavaním rozsiahlych umelých ekosystémov bez ekologickej rovnováhy. V týchto ekosystémoch boli biotické zložky určené človekom na špecifické účely, napríklad na poľnohospodársku a živočíšnu výrobu.

Oblasti, ktoré zaberajú poľnohospodárske monokultúry alebo dobytok a vysadené pasienky, patria medzi najextrémnejšie príklady prostredia v ekologickej nerovnováhe, ktoré planéta pozná.

Neustály rast ľudskej populácie si vyžaduje rozširovanie umelých ekosystémov na úkor prírodného sveta. Preto sa navrhlo, že je potrebné tento rast znížiť prostredníctvom vzdelávania a dobrovoľného plánovaného rodičovstva.

Ďalšími odporúčanými opatreniami by bolo zníženie potravinového odpadu a podpora spotreby potravín rastlinného pôvodu namiesto potravín živočíšneho pôvodu, pretože na jednotku hmotnosti vyrobených potravín vyžaduje poľnohospodárstvo menej miesta ako hospodárske zvieratá.

Referencie

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Prepojenie environmentálneho filtrovania a nerovnováhy s biogeografiou s rámcom Spoločenstva v oblasti klímy. Ecology, 96, 972-985.
2. Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Papuče, B., Wingfield, MJ 2017. Ekologická nerovnováha spôsobuje hromadenie hmyzích škodcov a patogénov v nepôvodných stromoch. Rastliny AoB, 9 (1).
3. Cuddington, K. 2001. Metafora a rovnováha „rovnováhy prírody“ v populačnej ekológii. Biology and Philosophy, 16, 463 - 479.
4. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Koncepty rovnováhy a nerovnováhy v ekologických modeloch. Ecological Monographs, 57, 1-21.
5. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. O aplikácii konceptov stability v ekológii. Ecological Modeling, 63, 143 - 161.
6. Looman, J. 1976. Biologická rovnováha v ekosystémoch 1. teória biologickej rovnováhy. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337 - 448.
7. Olszewski, TD 2012. Pretrvávanie vysokej diverzity v nevyvážených ekologických komunitách: dôsledky pre moderné a fosílne ekosystémy. Zborník kráľovskej spoločnosti B, 279, 230 - 236.
8. Pianka, ER 1978. Evolučná ekológia. Harper & Row, New York.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF a 15 364 vedcov zo 184 krajín. 2017. Varovanie svetových vedcov pred ľudstvom: druhé oznámenie. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rohde, K. 2005. Ekológia nevyváženej rovnováhy. Cambridge University Press, Cambridge.