§ 48 Стабільність екосистем та її порушення

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Які причини могли зумовити швидке і катастрофічне поширення рапани в екосистемах Чорного моря?

Швидке розмноження рапани зумовлене відсутністю в Чорному морі її природних ворогів — морських зірок, які не можуть тут жити через недостатню солоність води. Крім того, хижак знайшов багату кормову базу у вигляді чисельних поселень двостулкових молюсків (мідій та устриць), а також виявив високу плодючість і швидке пристосування до нових умов.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Чому екосистема Сіверського Дінця виявилася більш стійкою до інтродукції пістії, ніж американські екосистеми?

Екосистема Сіверського Дінця зберегла рівновагу завдяки кліматичним умовам, а саме морозним зимам і промерзанню водойм, під час яких теплолюбна пістія повністю гине. У штаті Флорида клімат теплий протягом усього року, тому там немає зимового стримувального фактора і рослина розмножується безперервно.

2. Чи можна вважати створені людиною штучні біоценози (агроценози) менш стабільними, ніж біоценози природні, чи вони, навпаки, більш стабільні?

Штучні біоценози є значно менш стабільними, ніж природні. Вони вирізняються бідним видовим складом із переважанням монокультури, короткими ланцюгами живлення та незамкненим колообігом речовин через регулярне збирання врожаю людиною, тому вони швидко деградують без постійного догляду.

Е-ДОДАТОК

Завдання 48.1. Переглянь в е-додатку відео про порушення стабільності екосистем.

Відео показує руйнування рівноваги в біоценозах через неконтрольовану господарську діяльність людини та загрозу виникнення глобальної екологічної кризи. Щоб зберегти стабільність біосфери, людство мусить берегти біорізноманіття та гармонійно розвивати розумну оболонку Землі — ноосферу.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Які форми взаємозв’язків між організмами формуються в екосистемах? Наведи конкретні приклади таких взаємодій.

В екосистемах формуються такі основні форми взаємодій:

• Конкуренція — боротьба особин за однакові ресурси (сосни в густому лісі змагаються за світло та вологу ґрунту).
• Хижацтво — взаємовідносини, за яких один вид полює на інший, вбиває жертву і живиться нею (вовк полює на зайця).
• Паразитизм — використання іншого організму як джерела їжі та середовища існування без його миттєвої загибелі (аскарида в кишечнику людини або кліщ на тілі собаки).
• Мутуалізм — взаємовигідне співіснування двох видів (бульбочкові бактерії на коренях бобових рослин або джміль і квітка конюшини під час запилення).
• Коменсалізм — зв’язок, від якого один вид отримує користь, а інший не зазнає ні шкоди, ні користі (риби-прилипали на тілі акули або гніздування птахів у покинутих дуплах дерев).

2. Які групи чинників впливають на стійкість екосистеми? Наведи приклади для кожної групи.

На стійкість екосистем впливають три групи чинників:

• Абіотичні чинники — природні явища неживої природи (повені, виверження вулканів, землетруси, різкі заморозки, лісові пожежі від удару блискавки).
• Біотичні чинники — діяльність і вплив живих організмів (масове розмноження рослиноїдних комах-шкідників, спалахи інфекцій, різкі коливання чисельності хижаків).
• Антропогенні (антропічні) чинники — господарська діяльність людини (розорювання цілинних земель, вирубування лісів, хімічне забруднення водойм і штучне занесення інвазійних видів).

3. Доведи, що природні екосистеми більш стійкі, ніж штучні.

Природні екосистеми сформувалися в процесі тривалої еволюції, тому вони мають високе видове різноманіття, складні розгалужені харчові сітки, здатність до саморегуляції та замкнений колообіг речовин. Штучні екосистеми (агроценози) створює людина для власних потреб, заселяючи їх переважно одним видом рослин або тварин, а колообіг речовин у них розімкнений через збирання врожаю, тому без постійного внесення добрив, захисту від шкідників і поливу вони швидко руйнуються.

4. Який зв’язок між біорізноманіттям і стійкістю екосистеми?

Між біорізноманіттям і стійкістю екосистеми існує прямий зв’язок: чим більше видів входить до її складу, тим вона стійкіша. Велика кількість організмів утворює безліч розгалужених ланцюгів живлення, тому в разі випадання або зменшення чисельності одного виду його екологічну функцію одразу перебирають на себе інші.

5. Поясни основні положення вчення про біосферу.

Вчення про біосферу розробив український учений Володимир Вернадський, який визначив її як цілісну оболонку Землі, заселену живими організмами. Головною рушійною силою процесів на планеті є жива речовина, яка здійснює біохімічний колообіг речовин і перетворення сонячної енергії. Біосфера охоплює верхній шар літосфери, усю гідросферу та нижній шар атмосфери, а найвищим етапом її еволюції є ноосфера — стан біосфери, у якому визначальним фактором розвитку стає розумна діяльність людства, спрямована на гармонію з природою.

6. Які групи речовин у біосфері виділяв В. Вернадський? (Скористайся малюнком 48.5.)

Володимир Вернадський виділяв чотири основні компоненти біосфери:

• Жива речовина — сукупність усіх живих організмів на планеті (бактерії, рослини, тварини, гриби).
• Біогенна речовина — речовина, утворена і перероблена організмами (вугілля, торф, осадові породи біогенного походження, кисень і вуглекислий газ атмосфери).
• Біокосна речовина — речовини, у створенні яких беруть участь як живі організми, так і нежива природа (ґрунт, мул).
• Косна речовина — мінерали й речовини, утворені без будь-якої участі живих істот (граніт, базальт, вулканічний туф).

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Природні біоценози значно стійкіші за агроценози завдяки високому біорізноманіттю та замкненому колообігу речовин.
• Володимир Вернадський сформулював вчення про біосферу та виокремив у ній живу, біогенну, біокосну й косну речовини.
• Поява інвазійних видів (як-от рапани в Чорному морі) призводить до порушення рівноваги екосистеми через брак природних хижаків і конкурентів.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…
Я став більш обізнаним щодо того, як розгалуженість трофічних зв’язків у біоценозі безпосередньо забезпечує його здатність протистояти руйнівним зовнішнім факторам.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Спершу було непросто чітко розмежувати поняття біогенної та біокосної речовини, але аналіз конкретних прикладів із малюнка 48.5 допоміг повністю зрозуміти цю відмінність.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання допоможуть мені краще усвідомлювати загрози від неконтрольованого завезення чужорідних видів рослин і тварин та берегти природне біорізноманіття рідного краю.