Гомотипові реакції: груповий ефект, масовий ефект, внутрішньовидова конкуренція. Гетеротипові реакції: нейтралізм, коменсалізм, протокооперація, мутуалізм, аменсалізм, паразитизм, хижацтво, міжвидова конкуренція.
Умовою існування й нормального функціонування будь-якої екосистеми є наявність усіх ланок трофічного ланцюга (тобто ланцюга живлення). В екосистемах мають місце такі явища, як коменсалізм, мутуалізм і нейтралізм - різні форми співіснування живих істот (симбіоз).
Кожен вид в екосистемі має своє функціональне місце - екологічну нішу, де він не конкурує з іншими видами за джерело енергії. Це фізичний простір, який займають організми кожного виду, з їхньою функціональною роллю в спільноті, розміщенням по відношенню до зовнішніх екологічних факторів, характером реакції на зміни останніх та морфоструктурним пристосуванням.
Розглянемо ці явища.
Між представниками різних видів організмів, що населяють екосистему, крім нейтральних, можуть існувати такі види зв'язків:
конкуренція - боротьба між представниками різних видів за їжу, повітря, воду, світло, життєвий простір; боротьба тим жорстокіша, чим більш споріднені й близькі за вимогами до умов середовища види організмів, що конкурують;
мутуалізм - представники двох видів організмів своєю життєдіяльністю сприяють один одному, наприклад комахи, збираючи нектар, запилюють квіти; мурашки, опікаючи попелиць, живляться їхніми солодкими виділеннями;
коменсалізм - коли від співжиття представників двох видів виграє один вид, не завдаючи шкоди іншому, наприклад, рибка-прилипайко знаходить захист і живиться біля акул (мутуалізм і коменсалізм називають ще симбіозом);
нейтралізм - коли співжиття організмів не дає їм ні позитивних, ні негативних наслідків.
паразитизм - одні істоти живляться за рахунок споживання живої тканини господарів, наприклад, кліщі, блощиці, воші, глисти, омела, деякі гриби тощо;
хижацтво - одні організми вбивають інших і живляться ними.
алелопатія - одні організми виділяють речовини, шкідливі для інших, наприклад, фітонциди, що виділяються деякими вищими рослинами, пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів; токсини, що виділяються під час "цвітіння" води у водоймищах, отруйні для риби та інших тварин.
Екосистемні фактори можуть бути стійкими, з характерними особливостями протягом довгого періоду, й короткочасними (тимчасові водойми). Для кожної системи характерний певний видовий склад, чисельність організмів, біомаса, відповідність певних трофічних груп, інтенсивність процесів продукування й деструкції органічних речовин.
Останнім часом у зв'язку з освоєнням Космосу почали створювати штучні екосистеми (в космічних кораблях, спеціальних лабораторіях). Усьому світові став відомий дуже цікавий і складний експеримент - створення штучної екосистеми ("мікробіосфери") американцями Дж. Алленом і М. Нельсоном у 1991 р. в штаті Арізона ("Арізонські мильні бульбашки").
Стабільні фактори - ті, що не змінюються протягом тривалого часу (земне тяжіння, сонячна стала, склад атмосфери та інші). Вони зумовлюють загальні пристосувальні властивості організмів, визначають належність їх до мешканців певного середовища планети Земля.
Змінні фактори, які, у свою чергу, поділяються на закономірно змінні та випадково змінні. До закономірно змінних належить періодичність добових і сезонних змін. Ці фактори зумовлюють певну циклічність у житті організмів (міграції, сплячку, добову активність та інші періодичні явища і життєві ритми). Випадково змінні фактори об'єднують біотичні, абіотичні та антропогенні фактори, дія яких повторюється без певної періодичності (коливання температури, дощ, вітер, град, епідемії, вплив хижаків та інші).
7. Загальні принципи дії екологічних факторів на організми та пристосування до дії цих факторів. Комплексна дія факторів.
Насамперед пригадаємо, що найголовнішою формою функціонування екосистеми є кругообіг речовини, енергії та інформації - процес багаторазової участі речовин (біогенних і абіогенних) в явищах циклічного характеру, що відбуваються в атмосфері, гідросфері й літосфері.
Речовини, що залучаються до кругообігу, не тільки переносяться, а й трансформуються. При цьому дуже активну роль відіграють організми.
До процесів кругообігів геологічного характеру відносять випаровування, переміщення й опади, звітрювання гірських порід, обмін між глибинними й поверхневими шарами Землі, розчинення у воді різних речовин земної кори й перенесення їх в океан, відкладання та утворення осадових порід на дні. Процеси кругообігу постійно підтримуються енергією Сонця. Кругообіг речовин між Світовим океаном і сушею називають геологічним, великим.
Малим кругообігом називають біогеоцентричний кругообіг - багаторазове циклічне, нерівномірне в часі й незамкнене обернення частини речовин, енергії і інформації в межах елементарних екосистем.
Вирізняють ще біосферний кругообіг речовин - безперервний планетарний закономірний, циклічний процес нерівномірного в просторі й часі перерозподілу речовини, енергії та інформації, які входять до складу екосистем. Завдяки цьому кругообігу в природі забезпечується стабільність життя й успадкованість поколінь усіх живих істот.
Найголовнішими кругообігами речовин є кругообіги води, кисню, вуглецю, натрію, фосфору.
Основними типами наземних екосистем є біоми, які відрізняються один від одного характером рослинності.
Виділяють такі основні типи біомів:
Пустелі. Мають два підтипи - пустелі тропіків і пустелі помірного клімату.
Луки, підтипами яких є: тропічна савана; луки помірного поясу (прерія, степ); високотравні; низькотравні; полярні (арктична й альпійська тундра).
Ліси. Включають підтипи: тропічні вологі; тропічні сухі; листяні помірного поясу й бореальний ліс або тайга.
Прісноводні екосистеми, серед яких розрізняють сильно зволожені землі; озера; ріки; штучні водосховища.
Солоні, або морські екосистеми, серед яких виділяють естуарії, прибережні зволожені зони, коралові рифи, океанічну мілину (шельф), континентальний схил; океанічні глибини й бентосні екосистеми, екосистеми підводних гідротерм рифтових долин.
Для кожного біома характерні певні види хребетних і безхребетних тварин, редуцентів і фотосинтезуючих видів рослин (продуцентів), які поряд із кліматичними, фізичними й хімічними факторами місцевості формують екосистему.
У кожній екосистемі мешкають місцеві види, види-мігранти, принесені види, види-індикатори, ключові види.
Кожен вид має свою нішу - мікросередовище, яке його оточує й до якого він найкраще пристосувався з точки зору фізичних, хімічних і енергетичних потреб.
Факторами, які впливають на життя екосистем, можуть бути:
1. Фізичні: діапазон температур, характер геофізичного поля, дощі, висота над поверхнею Землі, вітер, тип грунту, кількість світла, кількість завислого матеріалу в водних середовищах, вогонь.
Хімічні: солоність води, концентрація живильних речовин, розчинених у поверхневих водах та опадах, природні й штучні токсини, розчинені у воді, ступінь насиченості води киснем.
Природні катастрофічні: пожежі, повені, засухи, епідемії, землетруси.
Природні поступові: еміграція й іміграція видів, кліматичні зміни, пристосування й еволюція видів, евтрофікація водойм, сукцесія.
Антропогенні, сільськогосподарські та промислові: винищення лісів, зарегулювання річкового стоку, меліоративні роботи, виснаження й ерозія грунтів, перехімізація грунтів, знищення хижаків, забруднення всіх типів вод, забруднення повітря.
Антропогенні соціально-економічні: значний вилов риби, браконьєрство, надінтенсивний туризм, розведення екзотичних, чужих місцевості видів, несумісна рекреаційна діяльність, пожежі, інфекції від домашніх тварин і рослин.
Дослідженнями українських вчених М. Голубця і И. Царика (1991) встановлені такі важливі особливості екосистем: кожна жива система є саморегульованою, має свою програму розвитку й здатна фіксувати в пам'яті всі позитивні й негативні зовнішні впливи на стан її функціонування та розвитку. Система може вибирати таку форму реакції на зовнішні впливи ("збурення"), яка забезпечує їй найефективніший варіант захисту від "збурювальної" дії екологічного фактора.
Саморегуляція екосистем відбувається завдяки стабільності й стійкості.
Стабільність екосистеми - це закладена в її генетичній програмі здатність протягом усього періоду існування реалізувати в мінливих умовах зовнішнього середовища свою життєву програму розвитку. Стабільність - це сума різноманітних стійкостей у часі.
Стійкість живої системи - це її здатність завдяки внутрішнім механізмам захисту протистояти зовнішнім негативним впливам і адаптуватися до них без істотних змін.
Стабільність і стійкість - два різні, але тісно пов'язані між собою поняття: це узагальнена властивість живої системи, що нормально функціонує у конкретних умовах, і окрема властивість живої системи, яка характеризує її здатність протистояти дії негативних екологічних факторів.
Слід відрізняти стабільність від біотичної інтеграції. Остання відрізняється тим, що система в такому стані не може довго існувати.
До середини XX століття людина, за визначенням академіка В.І. Вернадського, стала найбільш могутньою геологічною силою на нашій планеті. Різко зріс вплив людської діяльності на довкілля, що призвело до порушення природних зв'язків. Так, внаслідок вирубування лісів, пустелі різко пришвидшили свій наступ на зелені зони. Діяльність людини змінює умови навколишнього середовища, а середовище, в свою чергу впливає на життя, здоров'я та життєдіяльність як окремої людини, так і людської популяції загалом.
Таких прикладів втручання людини в природне середовище можна навести багато.
Ми повинні берегти довкілля, тим самим зменшуючи вплив його на нас самих.
1. В.С. Джигирей. Екологія та охорона навколишнього середовища. Навчальний посібник.3-те видання. К-, "Знання", 2004. стор.61-65.
2. Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй. Основи екологічних знань. К-, "Либідь", 1997. стор.49-69.