Ecosisteme, adaptări și protecția mediului

Ecosistemul cuprinde comunitatea organismelor și mediul ei fizic. Producătorii, precum plantele verzi, formează materie organică prin fotosinteză; consumatorii folosesc materie organică; descompunătorii o transformă și readuc substanțe în mediu. O relație trofică arată cine consumă pe cine. Adaptarea este o trăsătură care favorizează supraviețuirea și reproducerea într-un mediu; nu înseamnă că individul își schimbă intenționat corpul când are nevoie. Biodiversitatea include diversitatea genetică, a speciilor și a ecosistemelor.

Poluarea și distrugerea habitatelor reduc populațiile și pot rupe relațiile ecologice. Deșeurile se previn mai întâi prin reducerea consumului și refolosire; colectarea separată permite reciclarea materialelor potrivite, dar nu elimină toate efectele consumului. Dezvoltarea durabilă urmărește satisfacerea nevoilor prezente fără a compromite posibilitățile generațiilor viitoare. Protejarea unui ecosistem cere date despre specii, apă, sol și presiunile umane, nu doar plantarea izolată de arbori.

Lanțuri trofice și flux de energie. Un lanț trofic simplu este iarbă → lăcustă → broască → șarpe. În trecerea de la un nivel la următorul rămâne, în medie, aproximativ 10% din energie; restul se pierde ca energie termică, prin respirație și prin materie nefolosită. De aceea lanțurile au puține verigi.

Relații între organisme. Relațiile intraspecifice (în cadrul unei specii) sunt de cooperare (stol, turmă) sau de competiție (pentru hrană, teritoriu sau parteneri de reproducere). Relațiile interspecifice sunt: prădător–pradă (lupul și cerbul), parazitism (căpușa pe câine), mutualism (lichenul, rezultat al asocierii unei ciuperci cu o algă), competiție și comensalism.

Ecosisteme și protecția lor. Ecosisteme: pădurea, pajiștea, balta, delta, marea, peștera. În România, Delta Dunării este rezervație a biosferei. Specii dispărute sunt, de exemplu, dodo și mamutul. Ierarhia gestionării deșeurilor este: reducere, refolosire, reciclare.

Grupele de animale și de plante. Nevertebratele nu au coloană vertebrală: insectele (albina, lăcusta) au corpul împărțit în cap, torace și abdomen și trei perechi de picioare; arahnidele (păianjenul, căpușa) au patru perechi de picioare; crustaceele (racul) respiră prin branhii; moluștele (melcul) au corp moale. Vertebratele sunt peștii (branhii, înotătoare), amfibienii (piele umedă, larve acvatice, ca mormolocul), reptilele (solzi, ca la șarpe), păsările (pene și aripi) și mamiferele (păr și glande mamare care produc lapte). Păsările și mamiferele sunt homeoterme, ceilalți vertebrați sunt poikiloterme. Liliacul zboară, dar este mamifer, nu pasăre: are păr și își alăptează puii. Plantele se grupează în mușchi (fără vase conducătoare), ferigi (cu vase conducătoare, se înmulțesc prin spori), gimnosperme (molidul: semințe fără fruct) și angiosperme (mărul, grâul: flori și semințe în fruct).

Adaptări la factorii de mediu. Cactusul are țesuturi care înmagazinează apă și frunze transformate în spini, ceea ce reduce pierderea apei în deșert. Ursul polar are blană deasă și un strat gros de grăsime, utile la temperaturi foarte scăzute. Peștii au branhii pentru oxigenul dizolvat în apă. Reacțiile de apărare sunt, de pildă, camuflajul cameleonului, mirosul respingător al dihorului sau înțepătura albinei.

Specii pe cale de dispariție și protecție. Dispariția unei specii are cauze precum distrugerea habitatului, vânătoarea excesivă și poluarea. În România, zimbrul, dispărut din sălbăticia țării, a fost reintrodus în rezervații. Dezvoltarea durabilă cere ca resursele să fie folosite în ritmul în care se refac.

Exemplu lucrat 1. Într-o pajiște, iarba este producător, lăcusta consumator primar, broasca consumator secundar. Dacă pesticidul reduce mult lăcustele, broaștele pot avea mai puțină hrană; predicția se verifică prin numărarea populațiilor și observarea altor surse de hrană.

Exemplu lucrat 2: energia pe niveluri. Producătorii dintr-o pajiște stochează $10000\mathrm{kJ}$. Dacă se transferă 10% la fiecare nivel, consumatorii primari (lăcuste) primesc $1000\mathrm{kJ}$, consumatorii secundari (broaște) $100\mathrm{kJ}$ și consumatorii terțiari (șerpi) $10\mathrm{kJ}$. Un lanț cu șase verigi ar avea la capăt doar $0,1\mathrm{kJ}$, prea puțin pentru o populație.

Exemplu lucrat 3: identificarea relațiilor. O căpușă se hrănește pe seama unui câine, fără să-l omoare imediat, deci este parazitism. Doi masculi de cerb se luptă pentru femele în sezonul împerecherii, deci competiție intraspecifică. Lichenul, ciupercă plus algă, este mutualism: ciuperca oferă protecție, alga oferă hrană produsă prin fotosinteză.

Greșeli frecvente

• Greșit: descompunătorii sunt inutili după moartea plantelor.
  Corect: descompun materia organică și recirculă substanțe.
• Greșit: adaptarea este decizia unui individ de a se schimba.
  Corect: trăsăturile favorabile se răspândesc în populații de-a lungul generațiilor.
• Greșit: reciclarea singură rezolvă orice problemă de mediu.
  Corect: reducerea consumului și refolosirea au și ele rol.

Înainte și după