ÖKOLÓGIAI EGYENSÚLYHIÁNY: OKOK, KÖVETKEZMÉNYEK ÉS MEGELŐZÉS - BIOLÓGIA - 2026

Az ökológiai egyensúlyhiányt olyan állapotként definiálják, amely megfigyelhető az ökológiai közösségekben vagy az ökoszisztémákban, amelyekben lakik, ahol a fajok összetétele és bősége határozatlan ideig instabil.

Az ökológiai elméletet erősen befolyásolja a fajok közötti erőforrásokért folytatott verseny fogalma, valamint az a feltételezés, hogy a populációk és közösségek általában egyének és fajok telített környezetében találhatók, egyensúlyi körülmények között.

Forrás: pixabay.com

Most azonban ismert, hogy mindenféle szervezetben általános, hogy a verseny nem döntő, vagy hogy a populációk és a közösségek szabálytalan és súlyos ingadozásoktól szenvednek. Ez azt is okozza, hogy természetesen instabil ökoszisztémák is vannak, tehát ökológiai szempontból kiegyensúlyozatlanok.

Ez mind az elméleti, mind a gyakorlati szempontból egyre növekvő érdeklődéshez vezetett az ökológiai instabilitás kérdésében.

Okoz

Az ökológiai egyensúlyhiány annak oka lehet, hogy az ökológiai közösségek nem képesek stabil állapotot elérni (homeosztázis) az ökológiai utódutást meghatározó versenytársi kölcsönhatások révén.

Ezekben az esetekben a zavarok elszenvedése után a fajok összetételének és számának változása a közösségben nem irányadó; vagyis a közösség nem megy keresztül meghatározott egymást követő szakaszokban, és ezért nem éri el az utódlás utolsó stabil szakaszát, vagy az ökológiai csúcspontot.

Ha a közösséget alkotó fajok nem képesek fenntartani a viszonylag állandó populációméretet, akkor ökológiai egyensúlyhiány áll fenn. Az érintett fajok gyakran nem őshonos szervezetek, amelyeket az emberek vezetnek be, és amelyek domináns szerepet játszanak az inváziós közösségekben.

A nem őshonos organizmusokat elkülönítették a versenytársaktól és a származási régiójukban található természetes kórokozókat, így populációm méretét nem korlátozza az őshonos fajokkal való kölcsönhatás.

Ha az ökológiai egyensúlyhiány oka az őshonos faj, amelynek populáció méretét más fajok nem korlátozzák, az oka általában biotikus és abiotikus tényezők sztochasztikus vagy aszinkron oszcillációja, gyakran rosszul megérthető, amely megváltoztatja ezen fajok összetételét és bőségét.

tényezők

Az ökológiai egyensúlyhoz hasonlóan az ökológiai egyensúlyhiányt olyan külső zavarok is befolyásolják, amelyek megváltoztatják a faj összetételét és a fajszámot. Ezek a külső zavarok természetes vagy emberi eredetűek lehetnek.

Az ökológiai egyensúlyhiányban azonban a külső zavarok, amelyek változó átlagai és eltérései nagyobbak, mint az egyensúlyi tényezők, olyan erős hatást fejtenek ki, hogy bizonyos fajok populációnövekedését függetlenítik azok sűrűségétől.

A versenytársi interakciók nem képesek ellensúlyozni az ilyen külső sokkok hatását.

Egy másik, ebben az esetben teljesen biotikus tényező, amely ökológiai egyensúlyhiányt okozhat, bizonyos fajok nagy élettartama, őshonos vagy nem őshonos. Ez nagyon lassúvá teszi a fejlettebb egymást követő szakaszokba tartozó fajok versenyképességének elmozdulását, ami késlelteti az ökológiai csúcspont megjelenését.

A késés, amely több mint száz, sőt akár ezer évig is tarthat, elsősorban a növényi közösségeket érinti, mind a természetes (például trópusi erdők), mind az ember által létrehozott, például a füves növényeket.

Gyakoriság a természetben

Egyes szerzők, akiknek véleményét a média gyakran kiemelte, kijelentették, hogy az ökológiai egyensúly népszerű fogalma, vagyis a „természet egyensúlya” elvesztette érvényességét, és helyébe az ökológiai egyensúlyhiány fogalma váltott, amely szerint az ökoszisztémák jellemző állapota az instabilitás.

Az azokat alkotó fajok ökológiai tulajdonságaitól függően a természetes közösségeket folyamatos sorrendben lehet elrendezni, a véletlenszerűen meghatározott összetételű és alacsony ökológiai egyensúlytól kezdve a nagyon determinisztikus összetételű és magas szintű egyensúlyhoz tartozókat. ökológiai.

Az alacsony mobilitású és kis populációszámú fajokra, például egyes növényekre, állatokra és ektoparazitákra alacsonyabb a verseny, mint a nagy mobilitású és sűrű populációjú nagy fajok, például a nagy emlősök, a madarak és a rovarok esetében. repülő.

következmények

Ha az ökológiai egyensúlyhiányt közvetlenül az emberi tevékenység okozza, akkor az élőhelyek romlását, gazdasági veszteségeket és a környezeti minőség romlását okozza.

Ha azt nem természetes szervezetek jelenléte okozza, amelyeket általában az emberek vezetnek be, akkor a környezeti és gazdasági következmények nagyon negatívak lehetnek. Például:

1) Versenyeznek az őshonos fajokkal szembeni előnnyel, elmozdulást vagy kihalást okozva.

2) Megváltoztatják a ragadozó / zsákmány ciklusokat, az őshonos fajok kárára.

3) Kontrollálatlan népességnövekedése miatt az élőhelyek pusztulását okozhatják, ami káros a mezőgazdaságra, az állattenyésztésre és az őshonos fajokra.

4) Ha a betelepített fajok paraziták vagy kórokozó szervezetek kórokozói, járványokat okoznak, amelyek befolyásolhatják az embereket, háziállatukat és növényeiket, valamint az őshonos növény- és állatvilágot.

5) A nem egyensúlyi feltételek nagyon hosszú távúak lehetnek, ezért nagyon hosszú evolúciós időbe telhet, amíg az eredetirel egyenértékű biodiverzitás helyreállítható, ha ez lehetséges.

Egyensúlyhiány és a biodiverzitás

Ha az ökológiai egyensúlyhiányt az emberi tevékenység okozza, akkor szinte mindig káros hatásai vannak a betolakodott ökoszisztéma biodiverzitására. Még a fajok teljes kihalását is okozhatja.

Ha az ökológiai egyensúlyhiány a közösségek vagy az ökoszisztémák természetes tulajdonsága, akkor ennek nemcsak nincs negatív következménye, hanem elősegítheti a nagyobb diverzitás fenntartását.

Például ismert, hogy a szárazföldi és vízi közösségekben, például a trópusi esőerdőkben vagy a moszaton élő erdőkben a gyakori és viszonylag erős természetes zavarok, például egy fáról történő esés által okozott egyensúlyhiány lehetővé teszi a versenyképes alsóbbrendű fajok fennmaradását.

Ezek az egyensúlyi körülmények között versenyképes szempontból alacsonyabbrendű fajok, például a korai egymást követő szakaszban lévő növények lehetővé teszik a velük együtt adaptált fajok létezését, például növényevő, nektarivorális és frugivorous állatok.

Ezek a növények megteremtik a szükséges környezeti feltételeket a versenyképesebb növények létrehozásához is.

Egyensúlyhiány és evolúciós idő

Bizonyítékok vannak az ökológiai egyensúlyról minden szinten, térben és időben. Például a szigeti madárközösségek és néhány rovarközösség általában a dinamikus egyensúly nyilvánvaló körülményei között él.

Mindezen szinteken azonban a stabilitási időszakok gyakran váltakoznak még hosszabb instabilitási periódusokkal. A népesség szintjén a környezeti zavarok gyakorisága azt jelenti, hogy sok faj általában nem él az ökológiai egyensúlyban: ennek visszaállítása évekbe telik.

Közösségi szinten az üres rések megléte gyakran meghatározza a verseny hiányát, ezért a fajok nem élnek ökológiai egyensúlyban.

Az evolúciós időben a tömeges kihalások és a még nem gyarmatosított hatalmas élőhelyek jelenléte által jelentett nagyszámú üres rés a teljesen új közösségek és ökoszisztémák állandó konfigurációjához vezetett. Ez a biodiverzitás növekedéséhez vezetett.

Példák

Az angliai Rothamstedben egyes növényközösségek több mint száz éve nem értek el az ökológiai egyensúlyt. Ennek oka az, hogy a környezeti zavarok után kialakuló fajok többsége évelő és nagyon hosszú élettartamú, a föld alatti szövetekben történő klónos szaporodásnak köszönhetően.

Dél-Afrikában az északi féltekén éghajlati szempontból hasonló környezetből származó magvakkal közel kétszáz évvel ezelőtt ültetett fenyőket nem támadják meg növényevő rovarok és őshonos kórokozók. Ilyen körülmények között nem élnek ökológiai egyensúlyban az őshonos növényekkel, amelyeket ezek az ellenségek támadnak meg.

1932-ben 107 birkát vittek a skót Hirta szigetre (638 ha), emberi populáció nélkül. 1948-ban, 1961–1967 és 1985–1990 között a juhok száma 600 és 1600 között változott. A takarmányok bősége lehetővé teszi a juhok szaporodását nyáron. Az éhezés télen megöli őket. A klimatikus szezonalitás megakadályozza az ökológiai egyensúly elérését.

Hasonlóképpen, az ausztráliai outbackben a vörös kenguru populációk - a folyamatos szaporodás ellenére - nagy ingadozásokat szenvednek az esőzések változékonysága miatt. Az idővel kiszámíthatatlan áttörések megakadályozzák az ökológiai egyensúly elérését, mivel ezekben az emlősökben magas a halálozás.

Hogyan lehet ezt elkerülni vagy fenntartani?

A biológiai sokféleség megőrzése, a fenntartható fejlődés előmozdítása és a környezeti minőség fenntartása érdekében általában az lenne az ideális, ha a természetben fennálló ökológiai egyensúly vagy egyensúlyhiány helyzeteit a lehető legkevesebb mértékben változtatnánk meg.

Az emberiséget az jellemzi, hogy kiterjedt mesterséges ökoszisztémákat hoz létre és tart fenn, amelyeknek nincs ökológiai egyensúlya. Ezekben az ökoszisztémákban a biotikus összetevőket az emberek meghatározott célokra határozták meg, például mezőgazdasági és állattenyésztés céljából.

A mezőgazdasági monokultúrák, illetve szarvasmarhafélék és ültetett legelők által elfoglalt területek az ökológiai egyensúlyhiányos környezetek legszélsőségesebb példái, amelyeket a bolygó ismert.

Az emberi népesség szüntelen növekedése megköveteli a mesterséges ökoszisztémák kibővítését a természeti világ kárára. Ezért javasolták, hogy ezt a növekedést oktatás és önkéntes családtervezés útján kell csökkenteni.

További ajánlott intézkedések az élelmiszer-pazarlás csökkentése és az állati eredetű élelmiszerek fogyasztásának előmozdítása lennének, mivel az előállított élelmiszerek tömegére vonatkoztatva a mezőgazdaság kevesebb helyet igényel, mint az állattenyésztés.

Irodalom

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. A környezeti szűrés és az egyensúlytalanság összekapcsolása a biogeográfiával a közösségi éghajlati kerettel. Ecology, 96, 972-985.
2. Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Slippers, B., Wingfield, MJ 2017. Az ökológiai egyensúly az rovarok károsítóinak és a kórokozóknak a nem őshonos fákban történő felhalmozódását idézi elő. AoB növények, 9 (1).
3. Cuddington, K. 2001. A "természet egyensúlya" metafora és egyensúly a népességökológiában. Biology and Philosophy, 16, 463–479.
4. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC, 1987. Egyensúlyi és nem egyensúlyi fogalmak az ökológiai modellekben. Ökológiai monográfiák, 57, 1–21.
5. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. A stabilitási koncepciók alkalmazásáról az ökológiában. Ökológiai modellezés, 63, 143–161.
6. Looman, J. 1976. Biológiai egyensúly az ökoszisztémákban 1. A biológiai egyensúly elmélete. Folia Geobotanica és Phytotaxonomica, 10, 337–448.
7. Olszewski, TD 2012. A sokféleség fennmaradása a nem egyensúlyi ökológiai közösségekben: következmények a modern és fosszilis ökoszisztémákra. A Royal Society folyóiratai, B, 279, 230–236.
8. Pianka, ER 1978. Evolúciós ökológia. Harper & Row, New York.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF és 15 364 tudós 184 országból. 2017. A világ tudósai figyelmeztetése az emberiség számára: második értesítés. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rohde, K. 2005. Semmi egyensúlyi ökológia. Cambridge University Press, Cambridge.