4

E C O L O G I E

Râs

Chiţcan

Insecte

Plante

Iepure de vizuină

Pasăre cântătoare

Urs

Şoim

Repedeaua este o insectă răpitoare feroce, cu fălci mari cu ajutorul cărora îşi înhaţă prada, formată, în special, din râme. Este un individ, sau organism, de sine stătător, dar nu poate trăi singur. Are nevoie de alte organisme animale ca hrană, de plante pentru a se adăposti şi de o femelă din specia sa pentru înmulţire.

Una dintre cele mai importante activităţi ale fiinţelor este hrănirea. Plantele „se hrănesc” cu lumina solară şi cu mineralele din sol şi formează grupul ce poartă denumirea de producători primari. Animalele care consumă plante alcătuiesc grupul erbivorelor. Acestea includ atât insecte minuscule, cât şi iepuri şi alte animale mari. Animalele care mănâncă alte animale sunt numite carnivore. Plantele şi animalele care se leagă între ele sub acest aspect formează un lanţ trofic. Deoarece animalele consumă mai multe feluri de hrană, lanţurile trofice fac parte din reţele trofice mai complexe, ca în exemplul din stânga, dintr-o pădure nord-americană.

ECOLOGIETermenul ecologie vine de la vechiul cuvânt grecesc

oikos (ecos), care înseamnă „casă”. Poate fi înţeles ca studiul modului în care „se gospodărește” natura. Ecologia urmărește felul în care trăiesc împreună animalele, plantele și alte fiinţe vii, cum depind unele de altele și cum se influenţează reciproc, studiind relaţiile dintre plante și erbivore, dintre prădători și pradă, dintre paraziţi și gazde. De asemenea, examinează modul în care vietăţile se încadrează în mediu în corelaţie cu elementele lipsite de viaţă, ca aerul, apa, solul și rocile, și cum fac faţă la schimbările provocate de starea vremii, climă, anotimpuri.

Ecologia este o ramură „nouă” a știinţelor naturale. Faţă de zoologie și botanică (studiul animalelor și cel al plantelor), vechi de mii de ani, studiile ecologice se realizează în mod detaliat și sistematic mai puţin de o sută de ani. Este o știinţă foarte complexă și se bazează pe discipline ca meteorologia și climatologia (studiul vremii și al climei) și oceanografia. La rândul lor, ideile de bază ale ecologiei sunt utilizate în domenii ca agricultura, combaterea poluării, ocrotirea naturii și a peisajului geografic.

Ecologia cuprinde mai multe ramuri, cum ar fi: ecologia apelor dulci (bălţi, râuri, lacuri și mlaștini), ecologia marină (estuare, mări și oceane) și ecologia terestră (a uscatului). Ecologii sunt interesaţi, în primul rând, de ceea ce fac vieţuitoarele – numite organisme – în mediul lor de viaţă. Ei consideră că lumea se împarte în ecosisteme – porţiuni distincte de teren în care vieţuitoarele interacţionează cu mediul. Totalitatea ecosistemelor alcătuiește biosfera, adică lumea vie.

Natura.indd 4 06.12.2011 11:21:39

5

E C O L O G I E

Repedeaua este o parte a comunităţii de la nivelul solului. Concurează pentru prada sa măruntă cu miriapodele şi păianjenii. Poate fi vânată, la rândul ei, de prădători mai mari, cum sunt chiţcanii sau cârtiţele. Locul, sau rolul, pe care îl are un organism în comunitatea sa, în acest caz ca mic prădător, este numit nişa sa ecologică.

Activităţile omului au înlocuit, pe mari suprafeţe, ecosistemele naturale cu un mozaic de habitate artificiale (dreapta). Un gard viu este ca o fâşie de pădure, iar râul este mărginit de vegetaţie de luncă. În rest sunt ogoare. Dacă ar fi lăsate în paragină, s-ar reveni treptat la habitatul natural al regiunii. În cazul comunităţii de la sol (deasupra), este vorba de o pădure de foioase.

Comunitatea și habitatul

Unitatea de bază a ecologiei este individul – plantă sau animal. Dar organismele individuale, de obicei, nu trăiesc izolate. Ele interacţionează cu altele, satisfăcându-și astfel propriile nevoi, cum ar fi adăpostul și hrana. De exemplu, un animal poate mânca o porţiune dintr-o plantă, care apoi crește din nou, utilizând dejecţiile animalului ca îngrășământ.

Vieţuitoarele dintr-un ecosistem, care interacţionează și depind unele de altele pentru a supravieţui, formează o comunitate. Locul lor de trai poate fi mic – bazinul de apă dintr-o grădină, un buștean putrezit, dar poate fi și un lac sau o pădure. Aceste zone de trai constituie diferite tipuri de habitat, locuri în care cresc aceleași plante sau care au caracteristici fizice asemănătoare, de exemplu, același tip de sol. Exemple de habitate sunt pădurile de stejar, sărăturile, recifele de corali, dunele sau fundul oceanului. Cele mai întinse habitate sunt suprafeţele imense numite biomuri (vezi pagina 6).

Natura.indd 5 06.12.2011 11:21:41

6

E C O L O G I E

P Ă D U R E T R O P I C A L Ă U M E D Ă

D E Ş E R T

A M E R I C A D E N O R D

A M E R I C A D E S U D

P O L A R

O C E A N U L A T L A N T I C

O C E A N U L P A C I F I C

BIOMURILE LUMIIPe glob există mai multe tipuri de biomuri; nouă

dintre acestea sunt reprezentate aici. Fiecare cuprinde habitate de dimensiuni mai restrânse, în general, asemănătoare între ele. De exemplu, pădurile de stejar, de fag, de arţar și alte foioase alcătuiesc biomul pădurilor de foioase temperate.

Fiecare biom este determinat de clima, rocile și solurile din regiunea respectivă. Extremitatea nordică și cea sudică a Pământului, unde în cea mai mare parte a anului solul este acoperit de zăpadă și gheţuri, cuprind biomurile polare. Imediat la sud de ţinuturile polare nordice se află biomul de tundră. Este prea rece pentru arbori, dar stratul superior de sol se dezgheaţă în decursul scurtei veri, astfel că aici pot crește plante mici ca mușchii și rogozurile. În pădurea boreală este ceva mai puţin rece. Aici coniferele se pot dezvolta vara și rezistă la zăpezile abundente din timpul iernii. Regiunile de munte înalt, răcoroase, din alte părţi ale lumii, formează un biom similar, montan.

În zona pădurilor de foioase temperate, vara este mai lungă și mai caldă. Aici se dezvoltă arbori care își pierd frunzele în timpul iernii. Pădurile tropicale cresc în apropierea ecuatorului, având climă caldă și umedă tot anul. Unde clima este mai uscată se întind savanele, iar o cantitate foarte redusă de ploi dă naștere biomului de deșert.

Râurile, fluviile și lacurile constituie biomuri locale de apă dulce, pe când bălţile și mlaștinile formează zonele umede. Biomul de ţărm este o fâșie îngustă între uscat și mare. Cel mai mare biom este cel oceanic.

Natura.indd 6 06.12.2011 11:21:43

7

E C O L O G I E

O C E A N

E U R O P A

A U S T R A L I A

A F R I C A

A S I A

T U N D R Ă

S A V A N Ă

A N T A R C T I C A

O C E A N U L A R C T I C

O C E A N U L I N D I A N

O C E A N U L A N T A R C T I C

O C E A N U L P A C I F I C

P Ă D U R E D E F O I O A S E

P Ă D U R E B O R E A L Ă

M U N Ţ I

Natura.indd 7 06.12.2011 11:21:45

8

E C O L O G I E

Plantele preiau substanţe nutritive şi minerale din sol cu ajutorul rădăcinilor. Ele folosesc aceste substanţe împreună cu dioxidul de carbon din atmosferă şi lumina solară pentru creştere şi pentru dezvoltarea noilor organe.

Ciupercile, unele microorganisme, ca bacteriile, şi animale, ca râmele, intervin în procesul de descompunere a plantelor şi animalelor moarte şi astfel nutrienţii revin în sol.

Animalele erbivore consumă plante. Substanţele ingerate se digeră, descompunându-se în

minerale şi nutrienţi, care se reciclează formând noi substanţe, componente

ale propriilor lor corpuri.

Animalele elimină dejecţii şi, în cele din urmă, mor. Dejecţiile şi cadavrele

lor sunt mâncate de necrofagi sau încep să se descompună.

CIRCUITE NATURALEPlaneta Pământ este ca o navă spaţială autonomă,

uriașă. Dar ea dispune de cantităţi limitate de substanţe chimice. În natură, elementele chimice, ca oxigenul, carbonul și sulful, nu se creează și nu se distrug. Ele sunt reciclate, circulând în natură sub formă de minerale și substanţe nutritive. Numărul de trasee distincte și de circuite scurte este aproape nelimitat. Dar, în linii generale, mineralele și substanţele nutritive trec din sol în plante, apoi în animalele erbivore, de acolo în corpul carnivorelor și ajung înapoi în sol, când planta sau animalul mor și se descompun și așa mai departe. În orice moment, circuitul se poate ramifica, de exemplu, atunci când alte animale consumă leșuri.

Unul dintre cele mai importante elemente chimice din natură este carbonul. El constituie baza moleculelor din corpul fiinţelor vii, de la celulele microscopice până la dinţii și părul nostru. În cadrul circuitului carbonului, dioxidul de carbon din aer este preluat de plante prin procesul de fotosinteză și folosit la constituirea părţilor corpului lor. Animalele mănâncă plante și transformă substanţele care conţin carbon în materiale pentru construcţia și menţinerea propriului lor corp. În același timp, prin procesul de respiraţie, descompun substanţele carbonate, generatoare de energie, din corpul lor, cum sunt glucidele, pentru a obţine energia necesară proceselor vitale. Prin respiraţie, carbonul din glucide se combină cu oxigenul inspirat, dând naștere dioxidului de carbon. Acesta este expirat în atmosferă, și astfel circuitul carbonului se desfășoară fără întrerupere.

Natura.indd 8 06.12.2011 11:21:47

9

E C O L O G I E

O secţiune în teren ne arată diferite straturi ale solului (stânga). În partea de sus se află litiera (1), formată din frunze moarte,

crenguţe şi pene. Sub ea se găsesc orizonturile superioare ale solului (2), care reprezintă un loc de trai pentru

organismele mici din sol. Bogate în resturi vegetale şi animale în curs de descompunere, orizonturile

superioare conţin şi rădăcini subţiri ale plantelor din parterul pădurii. Urmează

orizonturile inferioare ale solului (3), unde există mai puţină materie organică şi apar

mai multe fragmente de rocă. Rădăcinile arborilor şi ale arbuştilor pătrund până aici, pentru a se fixa mai bine. În continuare, fragmentele de rocă devin tot mai mari şi mai numeroase, până se ajunge la roca parentală solidă (4).

Acarieni roşii (1), colembole (2) şi pseudoscorpioni (3) roiesc cu milioanele în sol, printre rădăcini.

SOLULPoate că solul ni se pare tern și lipsit de viaţă, dar el

constituie un component esenţial al mediului. Solul este alcătuit din fragmente de rocă, cum sunt firele de nisip, amestecate cu resturi de frunze în descompunere, dejecţii și alte materii vegetale și animale. Spaţiile dintre particule sunt ocupate de apă și aer. În sol se află și milioane de organisme microscopice, precum bacteriile, animale minuscule, de exemplu, acarienii și colembolele, rădăcinile puieţilor și ale plantelor mature, miceliile ciupercilor, râme și larve de insecte și unele animale mai mari, de exemplu, cârtiţele. Solurile sunt foarte diferite ca grosime, dimensiuni ale particulelor și conţinut de minerale și substanţe nutritive. Clima, tipul de rocă pe care se formează și plantele ce cresc pe sol îi influenţează caracterul și capacitatea de a hrăni plantele, numită fertilitate.

Solurile profunde, cu multă materie vegetală și animală în curs de descompunere, sunt foarte fertile și pe ele cresc diverse plante. Unele plante, de exemplu, cactușii, pot trăi chiar și pe solurile superficiale, uscate, nisipoase și sărace în nutrienţi din deșerturi. Din păcate, ploile acide provocate de poluare au făcut ca unele soluri să devină nefavorabile pentru majoritatea plantelor.

Natura.indd 9 06.12.2011 11:21:48