LÉGI ÖKOSZISZTÉMA: JELLEMZŐK, TÍPUSOK ÉS ÁLLATOK - BIOLÓGIA - 2026

A légi ökoszisztéma az összes biotikus (élő lény) és abiotikus (inert elem) tényezőből áll, amelyek kölcsönhatásba lépnek a troposzférában. Szigorú értelemben ez egy átmeneti ökoszisztéma, mivel egyetlen élő szervezet sem fejezi be a teljes életciklusát a levegőben.

A légi ökoszisztéma fő abiotikus tulajdonsága, hogy a szubsztrát, amelyben fejlődik, levegő. Ez gázok keveréke, és ennélfogva alacsonyabb sűrűségű szubsztrát, mint a földi vagy vízi.

Daruk (Grus grus) repülés közben Spanyolországban. Forrás: Arturo de Frias Marques

Másrészt a légkör az a hely, ahol éghajlati folyamatok zajlanak, különösen az esőzések, a szél és a viharok.

Noha a madarak uralják a par excellencet a levegőben, vannak rovarok és repülő emlősök is. Más állatcsoportokban, mint például halak és hüllők, vannak olyan fajok, amelyek repülésre képesek.

Hasonlóképpen, azok a növények, amelyek anemophil beporzást mutatnak (szél által), a légi ökoszisztémát használják hordozóként a pollen szállítására. Hasonlóképpen, sok növény levegőn diszpergálja gyümölcsét vagy magját.

Általános tulajdonságok

A légi ökoszisztémák elsősorban a troposzféra alsó részén alakulnak ki, amely a légkör alsó rétege. Ez a réteg vastagsága az Egyenlítőn 16 km, a pólusoknál pedig 7 km, a föld forgása következtében fellépő vastagság miatt.

Ezeknek az ökoszisztémáknak, a szárazföldi és a vízi rendszerektől eltérően, nincs állandó biotikus komponense. Ezért egyetlen élő szervezet sem fejezi be teljes életciklusát ebben az ökoszisztémában, és nincsenek elsődleges termelők, tehát nem önellátó.

A légi ökoszisztémáknak három általános jellemzője van: a szubsztrátum levegő, ott jön létre az éghajlati jelenségek és az élő komponens átmenetileg van.

- Abiotikus komponensek

A légi ökoszisztéma abiotikus alkotóelemei között szerepel a levegő, az azt alkotó gázokkal és a beépített vízgőzzel. Ezen felül nagy mennyiségű porrészecskék vannak a szuszpenzióban.

A levegő

Ez a troposzféra alkotóeleme (a légkör alsó rétege), közvetlenül érintkezve a föld felületével. A levegő főként 78,08% nitrogént és körülbelül 21% oxigént, valamint CO2-t (0,035%) és inert gázokat (argon, neon) tartalmaz.

Sűrűség

A levegő sűrűsége csökken a magassággal és a hőmérséklettel, ami fontos különbségi tulajdonságot tulajdonít a légi ökoszisztémák között. Így a magas hegyvidéki területeken a levegő kevésbé lesz sűrű, mint a tengerszint feletti területeken.

Hasonlóképpen, a sivatagi területek feletti légtömegek sűrűséggel csökkennek a nap folyamán (magas hőmérséklet), és éjszaka növelik sűrűségüket (alacsony hőmérséklet).

Hőfok

A troposzféra alulról felfelé melegszik, mivel a levegő általában láthatatlan a Nap ultraibolya sugárzásához. Ez a sugárzás eléri a Föld felszínét és melegíti azt, és infravörös sugárzást vagy hőt bocsát ki.

A sugárzás egy része a világűrbe távozik, egy részét megtartja a légkörben található egyes gázok (CO2, vízgőz) üvegházhatása.

A levegő hőmérséklete kevésbé stabil, mint a talaj és a víz hőmérséklete, a széláramtól és a magasságtól függően. A troposzféra emelkedésével a hőmérséklet 6,5 ºC / km sebességgel csökken. A troposzféra felső részében (a tropopause-ban) a hőmérséklet -55 ºC-ra csökken.

páratartalom

A párolgási fázisban lévő vízciklus részeként a gáz halmazállapotú víz vagy a vízgőz belekerül a légkörbe. A levegőben lévő vízgőz mennyisége (relatív páratartalom) fontos jellemzője a különböző légi ökoszisztémáknak.

A sivatagi területeken a levegő relatív páratartalma délben körülbelül 20%, éjszaka pedig 80%. Míg a trópusi esőerdőkben a levegőben délben 58-65%, kora reggeli órákban 92-86% páratartalmat észlelnek.

A szelek

Levegőáramok. Forrás: Az eredeti feltöltő Ellywa volt a holland Wikipedia-ban.

A Föld mozgása által a Naphoz viszonyított hőmérsékleti különbségek eltéréseket okoznak a régiók közötti légköri nyomásban. Ez azt okozza, hogy a légtömeg a nagynyomású területektől az alacsony nyomású területeken mozog, szeleket generálva.

Eső és vihar

A troposzféra az éghajlati jelenségek területe, ideértve a vízgőzfelhők felhalmozódását. Az elpárolgott víz felmelegszik a forró levegő tömegeivel, és lehűlve kondenzálódik a szuszpenzióban lévő részecskék körül, felhőket képezve. Amikor a kondenzvíz terhelése eléri a kritikus pontot, eső esik.

Viharok, hurrikánok, tornádók

Egy másik zavar, amely a légi ökoszisztémát befolyásolja, a viharok, amelyek bizonyos esetekben erős szél és heves esőzésekkel hurrikánokká válnak. A viharok meteorológiai jelenségek, amelyek akkor fordulnak elő, amikor két, különböző hőmérsékletű légtömeg egymással szemben áll.

Más esetekben tornádók képződnek, amelyek nagyon nagy sebességgel forgó levegőoszlopok, amelyek csúcsa érintkezik a földdel.

Porrészecskék

A légi ökoszisztéma másik abiotikus alkotóeleme a por (kis anyagrészecskék szuszpenzióban). A szelek és a párolgás a részecskéket a föld felszínéről és a víztestekből a troposzférába vonják.

Szaharai por. Forrás: Geológiai Képbank

Például évente az afrikai sivatagokból származó porfelhő költözik Amerikába. Körülbelül százmillió tonna por keresztezi az Atlanti-óceánt, és Amerikában különféle helyeken rakódik le.

Az Amerika egyes részein a Szaharából származó por koncentrációja 30-50 mikrogram / köbméter lehet.

- Biotikus komponensek

Mint megjegyeztük, nincs olyan élő lény, amely teljes biológiai ciklusát befejezné a légi ökoszisztémában. Ugyanakkor kimutatták a szárazföldi és tengeri mikroorganizmusok nagy változatosságát a troposzférában.

Baktériumok, gombák és vírusok

A NASA repülőgépek által vett levegőmintákban szuszpendált baktériumokat, gombás spórákat és vírusokat fedeztek fel. Ebben az értelemben vizsgálatokat végeznek annak meghatározására, hogy bizonyos baktériumfajok képesek-e metabolikus funkciókat ellátni ebben a környezetben.

Baktérium. Forrás: NIAID

A baktériumokat a tenger felszínéről szállítják el, vagy a szél és a növekvő forró levegő tömegek a szárazföldi porral együtt szállítják. Ezek a baktériumok porrészecskékben és szuszpendált vízcseppekben élnek.

Pollen és spóra

Más élő komponensek, amelyek áthaladnak a légi ökoszisztémán, a pollen szemcsék és spórák. A spermatofiták (vetőmagok) szexuális szaporodásuk révén a pollenmag és az ovulum összeolvadnak.

Virágpor. Forrás: Dartmouth Főiskolai elektronmikroszkópos eszköz

Ahhoz, hogy ez megtörténjen, a pollenmagnak (hím ivarsejtnek) a petesejtbe (női ivarsejt) kell eljutnia. Ez a folyamat szél, állatok vagy víz által megy végbe.

Szél (anemofil) vagy repülő állatok (zooidiophil) beporzás esetén a pollen a légi ökoszisztéma átmeneti részévé válik. Ugyanez történik a spórákkal, amelyek a páfrányok és más mag nélküli növények szaporodási szerkezetét alkotják.

állatok

Nagyon sok állat adaptálódott a légi ökoszisztémába. Ezek között a repülő madarak, a rovarok, a repülő emlősök, a hüllők és a repülő halak.

A légi ökoszisztémák típusai

A légi környezet, mint ökoszisztéma megközelítés ritka, és ebben az értelemben nincs olyan osztályozás, amely megkülönbözteti a légi ökoszisztémák típusait. A troposzféra összefüggésében azonban vannak különbségek a régiók között, mind a szélességi, mind a hosszanti értelemben, mind a függőlegesen.

Szélességi körzet

A légi ökoszisztéma magassága, nyomása és hőmérséklete változik az Egyenlítő és a pólusok között. Hasonlóképpen, attól függ, hogy a levegőoszlop a föld felett vagy a tenger felett van-e.

Ezért az élőlények, amelyek áthaladnak a légi ökoszisztémán, attól a régiótól függően változnak, ahol a légoszlop található.

Függőleges zónák

Ahogy a troposzférában emelkedsz fel, a légi ökoszisztéma abiotikus körülményei is változnak; a hőmérséklet csökken, valamint a levegő sűrűsége. Az első 5000 méter tengerszint feletti magasságban a légi ökoszisztéma madarakat és egyes rovarokat támad meg.

A többi állat viszont csak ebben az ökoszisztémában lép kölcsönhatásba a fa előtetők magasságában. Ezenkívül baktériumokat és gombás spórákat találunk a légi ökoszisztémában 5000 mp feletti körül.

Ugyanakkor megjelenik egy területi övezet, amely szerint a szárazföldi baktériumok fajai dominálnak a szárazföldön, a tengeri baktériumok pedig a tengeren.

A légi ökoszisztéma állatok

Különböző állatcsoportok léteznek, amelyek képesek repülni vagy legalább siklni annak érdekében, hogy a levegőn keresztül merészkedjen. Bár egyesek akár hónapokig is repülhetnek, mindennek valamikor el kell hagynia ezt az ökoszisztémát táplálkozáshoz, pihenéshez vagy szaporodáshoz.

- Madarak

Körülbelül 18 000 madárfaj van a világon, amelyek többsége repülni képes. A madarak nem csak a levegőn mozognak, sokuk repülés közben vadászik ragadozóikat, sőt reprodukciós ciklusuk egy részét is teljesítik.

Swift király (

Ez a faj képes hónapokig repülni és egy elvégzett vizsgálat szerint 200 napig folyamatosan képes maradni a levegőben.

Swift király (Tachymarptis melba) repülés közben. Forrás: Madárfigyelő Barcelona

Folytatják a kutatásokat annak meghatározása, hogy ez a madár miként képes ilyen hosszú ideig a levegőben maradni, és különösen akkor, ha képes repülni. A swift királynak nem kell megállnia enni, mivel a rovarok táplálkoznak, amelyeket repülés közben elkap.

Albatross (Diomedeidae)

Albatrosz. Forrás: Duncan Wright

Ezek a tengeri madarak nagyon hatékony siklórepülésekből állnak, amelyek széles körben elterjedtek az egész világon. Fajai között szerepel az utazó vagy vándorló albatrosz (Diomedea exulans), amelynek átlagos szárnytávolsága 3 m.

A szürke fejű albatroszok (Thalassarche chrysostoma) napi 950 km-re repülnek Grúzia déli részéről, Antarktisz körüli körzetben. Ezeknek a madaraknak 46 napba telik az utazásuk.

- Rovarok

A rovarok a legnagyobb állatcsoport, amely létezik, mind fajok, mind populáció méretükben. Sok rovarfaj repül, köztük a méhek, darazsak, legyek, szúnyogok, bogarak, homárok és mások.

A méh (Anthophila)

Méh látogató virág (Forrás: pixabay.com/)

A méhek magasra értékelt rovarok méztermelésük és a beporzó növényekben betöltött szerepük miatt. A méhiparban (méztermelés) a leggyakoribb faj az Apis mellifera.

Társadalmi rovarok, és a munkavállalók állandó távolságra utaznak, pollent és nektárt keresve. A méhek eltérő repülési tartományban vannak, vagyis az a legnagyobb távolság, ahonnan sikerül visszatérniük a fészekbe.

A Melipona sp. a maximális regisztrált távolság 2,1 km, míg a Bombus terrestris esetében 9,8 km, Apis mellifera esetében pedig 13,5 km. A rögzített maximális sebesség azonban 23 km, amelyet az Euplusia surinamensis faj elért.

A homár (Acrididae)

Ez a rovarcsalád mintegy 7000 vándorló fajt tartalmaz, amelyek hatalmas populációkat képeznek és kártevőkké válnak. Nagyon nagy rajokban haladnak sok kilométert, és felfalják a növényeket és más növényeket, amelyeket az útjukat találnak.

- Emlősök

A légi ökoszisztémába belépő emlősök közül a denevérek (Chiroptera) kiemelkednek. Ez az egyetlen emlős, aki aktív repülést hajt végre (szárnyuk impulzusával).

Vannak más passzív repülési vagy sikló emlősök is, például a szibériai mókus (Pteromys volans) vagy a közép-amerikai mókus (Glaucomys volans).

A rágcsálók között vannak olyan vitorlázók is, mint például az Idiurus nemzetség, és más csoportokban, például a dermoptera vagy a colugos (placentális emlősök) és a petauridok (marsupials).

- hüllők

Néhány ázsiai faj, amelyek fejlesztették ki a képességét, hogy a légi ökoszisztéma révén átmenetileg meneküljenek. Ezt úgy csinálják, hogy kiugrik a fákról, és testüket normál szélességük kétszeresére simítják, és még jobban megcsúsznak, mint a mókusok.

- Halak

Van egy csoport úgynevezett repülő halak (Exocoetidae), amelyek képesek ideiglenesen belépni a légi ökoszisztémába, hogy elmeneküljenek ragadozóiktól. Körülbelül 70 fajnak van megfelelő farokujja ahhoz, hogy kiszabadítsa őket a vízből.

Repülő hal (Cheilopogon melanurus). Forrás: Patrick Coin (Patrick Coin)

Ettől a lendülettől kezdve ezek a halak kb. 50 m távolságban elcsúszhatnak, elérve a 60 km / h sebességet. Ez a siklóképesség a szokatlanul nagy mellszéleknek köszönhető.

Irodalom

1. Calow, P. (Szerkesztés) (1998). Az ökológia és a környezetgazdálkodás enciklopédia.
2. Greensmith, A. (1994). A világ madarai. Omega kiadások.
3. Ludwig-Jiménez, LP (2006). A Bombus atratus (Hymenoptera: Apidae) repülési tartományának megfigyelése városi környezetben. Kolumbiai biológiai nyilvántartás.
4. Lutgens, FK, Tarbuck, EJ, Herman, R. és Tasa, DG (2018). Az atmoszféra. Bevezetés a meteorológiához.
5. Margalef, R. (1974). Ökológia. Omega kiadások.
6. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH és Heller, HC (2001). Élet. A biológia tudománya.