LETECKÝ EKOSYSTÉM: CHARAKTERISTIKY, DRUHY A ZVIERATÁ - BIOLÓGIE - 2024

Anténa ekosystém sa skladá zo všetkých biotických (živých bytostí) a abiotických (inertný prvky) faktory, ktoré interagujú v troposfére. V prísnom zmysle ide o prechodný ekosystém, pretože žiadny živý organizmus nedokončí svoj úplný životný cyklus vo vzduchu.

Hlavnou abiotickou vlastnosťou leteckého ekosystému je to, že substrátom, v ktorom sa vyvíja, je vzduch. Je to zmes plynov, a preto substrát s nižšou hustotou ako suchozemský alebo vodný.

Žeriavy (Grus grus) za letu v Španielsku. Zdroj: Arturo de Frias Marques

Na druhej strane, atmosféra je priestor, v ktorom sa odohrávajú klimatické procesy, najmä zrážky, vetry a búrky.

Aj keď v ovzduší prevládajú excelentné vtáky, vyskytuje sa tu aj hmyz a lietajúce cicavce. V iných skupinách zvierat, ako sú ryby a plazy, existujú druhy, ktoré sú schopné kĺzať.

Podobne rastliny, ktoré vykazujú anemofilné opeľovanie (vetrom), používajú letecký ekosystém ako prostriedok na prepravu peľu. Podobne mnoho rastlín rozptýli svoje ovocie alebo semená vzduchom.

Všeobecné charakteristiky

Vzdušné ekosystémy sa formujú hlavne v dolnej časti troposféry, ktorá je spodnou vrstvou atmosféry. Táto vrstva dosahuje hrúbku 16 km pri rovníku a 7 km pri póloch v dôsledku vydutia spôsobeného zemskou rotáciou.

Tieto ekosystémy, na rozdiel od suchozemských a vodných, nemajú stálu biotickú zložku. Žiadny živý organizmus preto nedokončí celý svoj životný cyklus v tomto ekosystéme a nie sú tu prví producenti, takže nie je sebestačný.

Letecké ekosystémy majú tri všeobecné vlastnosti: substrátom je vzduch, v ktorom sa vyvíja klimatický fenomén a živá zložka je prechodná.

- Abiotické zložky

Medzi abiotické zložky leteckého ekosystému patrí vzduch, s plynmi, ktoré ho tvoria, a v ňom obsiahnutá vodná para. Ďalej je v suspenzii veľké množstvo prachových častíc.

Vzduch

Je to súčasť troposféry (spodná vrstva atmosféry), ktorá je v priamom kontakte s povrchom Zeme. Vzduch sa skladá hlavne z 78,08% dusíka a asi 21% kyslíka plus CO2 (0,035%) a inertných plynov (argón, neón).

Hustota

Hustota vzduchu klesá s výškou a teplotou, čo priraďuje dôležitú diferenciálnu charakteristiku vzdušným ekosystémom. Vo vysokých horských oblastiach tak bude vzduch menej hustý v porovnaní s oblasťami na hladine mora.

Podobne hustoty vzduchu v púštnych oblastiach znižujú hustotu počas dňa (vysoké teploty) a zvyšujú ich hustotu v noci (nízka teplota).

teplota

Troposféra sa zahrieva zdola nahor, pretože vzduch je vo všeobecnosti neviditeľný pre ultrafialové žiarenie od Slnka. Toto žiarenie dopadá na zemský povrch a ohrieva ho, čo spôsobuje, že vyžaruje infračervené žiarenie alebo teplo.

Časť žiarenia uniká do vesmíru, ďalšiu si zachováva skleníkový efekt niektorých plynov v atmosfére (CO2, vodná para).

Teplota vzduchu je menej stabilná ako teplota pôdy a vody a mení sa v závislosti od prúdov a výšky vetra. Keď troposféra stúpa, teplota klesá rýchlosťou 6,5 ° C / km. V hornej časti troposféry (tropopauza) teplota klesne na -55 ° C.

vlhkosť

Ako súčasť vodného cyklu vo fáze evapotranspirácie je do atmosféry včlenená voda v plynnom stave alebo vodná para. Množstvo vodných pár prítomných vo vzduchu (relatívna vlhkosť) je dôležitou charakteristikou rôznych vzdušných ekosystémov.

Vzduch v púštnych oblastiach má relatívnu vlhkosť okolo 20% v poludnie a 80% v noci. Kým vo vzduchu v tropickom dažďovom pralese sa v poludnie zistí vlhkosť 58 - 65% a skoro ráno 92 - 86%.

Vietor

Vzduchové prúdy. Zdroj: Pôvodným používateľom nahrávania bola Ellywa na holandskej Wikipédii.

Teplotné rozdiely súčinom pohybov Zeme vo vzťahu k Slnku spôsobujú rozdiely v atmosférickom tlaku medzi regiónmi. To spôsobuje, že sa vzduchové hmoty pohybujú z oblastí s vysokým tlakom do oblastí s nízkym tlakom, čím sa vytvára vietor.

Dažďa a búrky

Troposféra je doménou klimatologických javov vrátane hromadenia oblakov vodných pár. Odparená voda stúpa s horúcimi vzduchovými hmotami a keď sa ochladzuje, kondenzuje okolo suspendovaných častíc a vytvára oblaky. Keď množstvo kondenzovanej vody dosiahne kritický bod, vyskytne sa dážď.

Búrky, hurikány, tornáda

Ďalším narušením, ktoré ovplyvňuje letecký ekosystém, sú búrky, ktoré sa v niektorých prípadoch stávajú hurikánmi so silným vetrom a prívalovými dažďami. Búrky sú meteorologické javy, ktoré sa vyskytujú, keď dve masy vzduchu s rôznymi teplotami sú proti sebe.

V iných prípadoch sa tvoria tornáda, čo sú stĺpy vzduchu rotujúce veľmi vysokou rýchlosťou, ktorých vrchol prichádza do styku so zemou.

Častice prachu

Ďalšou abiotickou zložkou vzdušného ekosystému je prach (malé častice materiálu v suspenzii). Vietor a odparovanie vtiahnu častice z povrchu zeme a vodných útvarov do troposféry.

Saharský prach. Zdroj: Geologická banka obrázkov

Napríklad každoročne sa do Ameriky presúva oblak prachu z afrických púští. Atlantický oceán prechádza okolo stoviek miliónov ton prachu a je uložený na rôznych miestach v Amerike.

Koncentrácia prachu zo Sahary v niektorých častiach Ameriky môže dosiahnuť 30 až 50 mikrogramov na meter kubický.

- Biotické zložky

Ako už bolo uvedené, v leteckom ekosystéme neexistuje žiadna živá bytosť, ktorá dokončí celý svoj biologický cyklus. V troposfére sa však zistila veľká rozmanitosť suchozemských a morských mikroorganizmov.

Baktérie, huby a vírusy

Vo vzorkách vzduchu odobratých lietadlami NASA sa zistili suspendované baktérie, spóry húb a vírusy. V tomto zmysle sa vykonávajú štúdie s cieľom zistiť, či niektoré druhy baktérií sú schopné v tomto prostredí vykonávať metabolické funkcie.

Baktérie. Zdroj: NIAID

Baktérie sa prenášajú z morskej hladiny alebo sa prenášajú spolu s pozemným prachom vetrom a stúpajúcou horúcou vzduchovou hmotou. Tieto baktérie žijú v prachových časticiach a suspendovaných kvapkách vody.

Peľ a výtrusy

Ďalšími živými zložkami, ktoré prechádzajú leteckým ekosystémom, sú peľové zrná a spóry. Spermatofyty (semenné rastliny) vykonávajú svoje sexuálne rozmnožovanie fúziou peľového zrna a vajíčka.

Peľové zrná. Zdroj: Dartmouth College Electron Microscope Facility

Aby sa to stalo, peľové zrno (samčia gameta) musí cestovať do vajíčka (samičia gameta). K tomuto procesu dochádza buď vetrom, zvieratami alebo vodou.

V prípade opeľovania vetrom (anemofilným) alebo lietaním zvierat (zooidiofilný) sa peľ stáva prechodnou súčasťou vzdušného ekosystému. To isté sa vyskytuje u spór, ktoré tvoria množiteľskú štruktúru kapradín a iných bezsemenných rastlín.

zver

Existuje veľké množstvo zvierat, ktoré sa prispôsobili vstupu do leteckého ekosystému. Medzi nimi sú lietajúce vtáky, lietajúci hmyz, lietajúce cicavce, lietajúce plazy a dokonca aj lietajúce ryby.

Druhy leteckých ekosystémov

Prístupy do ovzdušia ako ekosystému sú zriedkavé av tomto zmysle neexistujú klasifikácie, ktoré by rozlišovali typy vzdušných ekosystémov. V kontexte troposféry však existujú rozdiely medzi regiónmi, a to ako v smere na sever a pozdĺžne, ako aj vertikálne.

Zemepisná šírka a šírka pásma

Vzdušný ekosystém sa líši v nadmorskej výške, tlaku a teplote medzi rovníkom a pólami. Podobne sa líši v závislosti od toho, či je stĺpec vzduchu nad pevninou alebo morom.

Živé bytosti, ktoré prechádzajú leteckým ekosystémom, sa preto líšia v závislosti od oblasti, v ktorej sa nachádza stĺpec vzduchu.

Vertikálne územné členenie

Keď stúpate na troposféru, menia sa aj abiotické podmienky leteckého ekosystému; teplota klesá rovnako ako hustota vzduchu. V prvých 5 000 metrov nad morom má letecký ekosystém vpád vtákov a niektorých druhov hmyzu.

Zvyšok zvierat interaguje v tomto ekosystéme iba vo výške stromových baldachýnov. Okrem toho sa v leteckom ekosystéme nachádzajúcom nad 5 000 mn vyskytujú baktérie a spóry húb.

Zároveň sa prejavuje teritoriálne vymedzenie zón, pričom sa zistilo, že na pevnine prevládajú druhy suchozemských baktérií a morské baktérie.

Zvieratá leteckého ekosystému

Existujú rôzne skupiny zvierat schopné lietať alebo aspoň kĺzať, aby sa mohli pustiť do vzduchu. Hoci niektorí môžu lietať až do mesiaca, všetci musia v určitom okamihu opustiť tento ekosystém, aby sa mohli živiť, odpočívať alebo reprodukovať.

- Vtáky

Na svete je asi 18 000 druhov vtákov, z ktorých väčšina je schopná lietať. Vtáky sa nielen pohybujú vzduchom, ale mnohí lovia svoju korisť za letu a dokonca plnia časť svojho reprodukčného cyklu.

King Swift (

Tento druh je schopný zostať v lete niekoľko mesiacov a podľa vykonanej štúdie môže zostať vo vzduchu až 200 nepretržitých dní.

King Swift (Tachymarptis melba) za letu. Zdroj: Birdwatching Barcelona

Štúdie stále určujú, ako sa tomuto vtákovi podarí zostať vo vzduchu tak dlho, a najmä ak dokáže za letu spať. Kráľ Swift nemusí prestať jesť, pretože sa živí hmyzom, ktorý chytí počas letu.

Albatross (Diomedeidae)

Albatros. Zdroj: Duncan Wright

Sú to rodiny morských vtákov, ktoré sú veľmi efektívne pri kĺzavom lete, ktoré je široko rozšírené po celom svete. Medzi jeho druhy patrí putujúci alebo putujúci albatros (Diomedea exulans), ktorý dosahuje priemernú vzdialenosť krídla 3 m.

Albatrosa šedá (Thalassarche chrysostoma) lieta 950 km za deň z južnej Gruzínska a krúži okolo Antarktídy. Títo vtáci dokončia svoju cestu 46 dní.

- Hmyz

Hmyz je najväčšou skupinou zvierat, ktorá existuje, a to tak z hľadiska druhu, ako aj veľkosti populácie. Lieta mnoho druhov hmyzu, vrátane včiel, vos, múch, komárov, chrobákov, homárov a ďalších.

Včela (Anthophila)

Kvetina pre návštevy včiel (Zdroj: pixabay.com/)

Včely sú vysoko cenným hmyzom kvôli ich výrobe medu a ich úlohe v opeľovacích rastlinách. Najbežnejším druhom v odvetví včelárstva (výroba medu) je Apis mellifera.

Sú to sociálny hmyz a pracovníci robia stále cesty na veľké vzdialenosti a hľadajú peľ a nektár. Druhy včiel majú rôzne rozsahy letov, to znamená maximálnu vzdialenosť, z ktorej sa im podarí vrátiť do svojho hniezda.

V Melipona sp. maximálna zaznamenaná vzdialenosť je 2,1 km, zatiaľ čo pre Bombus terrestris je to 9,8 km a v Apis mellifera 13,5 km. Maximálne zaznamenané maximum je však 23 km a dosahuje druh Euplusia surinamensis.

Morský rak (Acrididae)

Táto rodina hmyzu obsahuje asi 7 000 sťahovavých druhov, ktoré nakoniec tvoria obrovské populácie a stávajú sa škodcami. Cestujú veľa kilometrov veľkými rojami, hltajú úrodu a iné rastliny, ktoré nájdu na svojej ceste.

- Cicavce

Medzi cicavcami vstupujúcimi do leteckého ekosystému vynikajú netopiere (Chiroptera). Toto sú jediné cicavce, ktoré vykonávajú aktívny let (s impulzom svojich krídel).

Existujú aj iné pasívne letu alebo klzné cicavce, ako napríklad veverička sibírska (Pteromys volans) alebo veverička stredoamerická (volanky Glaucomys).

Medzi hlodavcami sú tiež klzáky rodu Idiurus a v iných skupinách, napríklad dermoptera alebo colugos (placentárne cicavce) a petauridy (vačnatci).

- Plazy

Niektoré ázijské druhy, ktoré si vyvinuli schopnosť letieť útek cez vzdušný ekosystém. Robia to skokom zo stromov a vyrovnaním tela na dvojnásobok svojej normálnej šírky a dokážu kĺzať ešte lepšie ako lietajúce veveričky.

- Ryby

Existuje skupina takzvaných lietajúcich rýb (Exocoetidae), ktoré sú schopné dočasne vstúpiť do leteckého ekosystému a uniknúť z ich predátorov. Je to asi 70 druhov, ktoré majú adekvátne chvostové plutvy, aby ich vyhnali z vody.

Lietajúce ryby (Cheilopogon melanurus). Zdroj: Patrick Coin (Patrick Coin)

Od tohto momentu sa tieto ryby môžu kĺzať do vzdialenosti okolo 50 m, dosahujúc rýchlosť až 60 km / h. Táto schopnosť kĺzať je vďaka ich nezvyčajne veľkým prsným plutvám.

Referencie

1. Calow, P. (Ed.) (1998). Encyklopédia ekológie a environmentálneho manažmentu.
2. Greensmith, A. (1994). Vtáky sveta. Vydania Omega.
3. Ludwig-Jiménez, LP (2006). Pozorovanie letových rozsahov Bombus atratus (Hymenoptera: Apidae) v mestskom prostredí. Kolumbijský biologický záznam.
4. Lutgens, FK, Tarbuck, EJ, Herman, R. a Tasa, DG (2018). Atmosféra. Úvod do meteorológie.
5. Margalef, R. (1974). Ecology. Vydania Omega.
6. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH a Heller, HC (2001). Life. Veda o biológii.