Ce Sunt Factorii Biotici Și Abiotici Într-un Ecosistem?

În ecologie, factorii biotici și abiotici cuprind toate părțile vii și nevii ale unui ecosistem. Factorii biotici se referă la organismele vii și relațiile dintre acestea. Factorii abiotici sunt componentele nevii ale ecosistemului, incluzând lumina soarelui, apa, temperatura, vântul și nutrienții. 

Ecologiștii utilizează factorii biotici și abiotici pentru a prezice schimbările populațiilor și evenimentele ecologice. Investigând modul în care acești factori interacționează, ecologiștii pot evalua ce se întâmplă într-un ecosistem de-a lungul timpului. De asemenea, ei pot fi capabili să prezică evenimente ecologice precum dispariția unor specii, suprapopularea, schimbările în ratele de creștere și izbucnirea bolilor. 

Factori Biotici

Factorii biotici includ interacțiunile dintre organisme, cum ar fi bolile, prădarea, parazitismul și competiția între specii sau în cadrul unei singure specii. În plus, organismele vii însele sunt factori biotici. Acestea se încadrează în trei categorii principale: producători, consumatori și descompunători.

• Producători: Aceste organisme, care includ plante și alge, transformă factorii abiotici în hrană. Majoritatea producătorilor folosesc energia soarelui împreună cu apa și dioxidul de carbon într-un proces numit fotosinteză. Acest lucru duce la producerea de energie cu care producătorii se pot hrăni. De fapt, producătorii sunt numiți și autotrofi, deoarece își produc singuri hrana: în greacă, „auto” înseamnă sine, iar „troph” înseamnă a hrăni sau hrănire. Autotrofii folosesc factorii abiotici pentru a-și produce propria hrană. 
• Consumatori: Majoritatea consumatorilor sunt animale și nu își produc singuri hrana. În schimb, ei consumă producători sau alți consumatori pentru a obține energia necesară hranei. De aceea, consumatorii sunt cunoscuți și sub numele de heterotrofi: „hetero” înseamnă diferit sau altul, deoarece își obțin hrana de la specii diferite de ei înșiși. Consumatorii pot fi ierbivori, carnivori sau omnivori. Ierbivorii se hrănesc cu producători; aceștia includ animale precum cai, elefanți și manati. Carnivorii se hrănesc cu alți consumatori. Aceștia includ lei, lupi și orci. Omnivorii, cum ar fi păsările, urșii și homarii, se hrănesc atât cu producători, cât și cu consumatori.  
• Descompunători: Acestea sunt organismele care descompun materia organică provenită de la plante și animale moarte în componente anorganice, cum ar fi carbonul și azotul, care sunt necesare vieții. Materia anorganică revine apoi în sol și în apă sub formă de nutrienți care pot fi utilizați din nou de producători, continuând ciclul. Descompunătorii sunt numiți și saprotrofi: de la grecescul „saprós” sau putred, deoarece se hrănesc cu materie organică în descompunere. Exemple de descompunători includ bacterii, ciuperci, râme și unele insecte.

Factori Abiotici

Factorii abiotici sunt componentele nevii ale ecosistemului, incluzând factorii chimici și fizici. Factorii abiotici influențează alți factori abiotici. În plus, aceștia au un impact profund asupra varietății și abundenței vieții într-un ecosistem, fie pe uscat, fie în apă. Fără factorii abiotici, organismele vii nu ar putea mânca, crește și reproduce. Mai jos este o listă cu unii dintre cei mai semnificativi factori abiotici.

• Lumina Soarelui: Fiind cea mai mare sursă de energie a lumii, lumina soarelui joacă un rol esențial în majoritatea ecosistemelor. Ea furnizează energia pe care plantele o folosesc pentru a produce hrană și afectează temperatura. Organismele trebuie să se adapteze în funcție de cât acces au la lumina soarelui.
• Oxigenul: Oxigenul este esențial pentru majoritatea formelor de viață de pe Pământ. Motivul? Au nevoie de oxigen pentru a respira și pentru a elibera energia din hrană. În acest fel, oxigenul stimulează metabolismul majorității organismelor.  
• Temperatura: Temperatura medie, amplitudinea temperaturii și extremele de temperatură, atât în aer cât și în apă, sunt toate importante pentru modul în care organismele trăiesc și supraviețuiesc într-un ecosistem. Temperatura afectează, de asemenea, metabolismul unui organism, iar speciile au evoluat pentru a prospera în intervalul tipic de temperatură din ecosistemul lor. 
• Vântul: Vântul poate exercita multe efecte asupra unui ecosistem. Acesta mișcă alți factori abiotici, cum ar fi solul și apa. Dispersează semințele și răspândește incendiile. Vântul afectează temperatura, precum și evaporarea din sol, aer, ape de suprafață și plante, modificând nivelul umidității.
• Apa: Apa este esențială pentru toată viața. În ecosistemele terestre (de pe uscat) unde apa este rară, cum ar fi deșerturile, organismele dezvoltă trăsături și comportamente care le ajută să supraviețuiască prin colectarea și stocarea eficientă a apei. Aceasta poate crea uneori o sursă de apă și pentru alte specii. În ecosisteme precum pădurile tropicale, unde abundența apei epuizează nutrienții din sol, multe plante au trăsături speciale care le permit să colecteze nutrienții înainte ca apa să-i spele. Apa conține, de asemenea, nutrienți, gaze și surse de hrană de care depind speciile acvatice și marine, și facilitează mișcarea și alte funcții vitale. 
• Curenții Oceanici: Curenții oceanici implică mișcarea apei, ceea ce, la rândul său, facilitează mișcarea factorilor biotici și abiotici, cum ar fi organismele și nutrienții. Curenții afectează, de asemenea, temperatura apei și clima. Ei joacă un rol important în supraviețuirea și comportamentul organismelor care trăiesc în apă, deoarece curenții pot influența lucruri precum disponibilitatea hranei, reproducerea și migrația speciilor.
• Nutrienții: Solul și apa conțin nutrienți anorganici de care organismele au nevoie pentru a se hrăni și a crește. De exemplu, minerale precum fosforul, potasiul și azotul găsite în sol sunt importante pentru creșterea plantelor. Apa conține mulți nutrienți dizolvați, iar scurgerile de pe sol pot transporta nutrienți către mediile acvatice și marine. 

Relația Dintre Factorii Biotici Și Abiotici

Atât factorii biotici, cât și cei abiotici pot influența și limita populația unei specii. Factorii dintr-un ecosistem care inhibă operațiunile biotice, cum ar fi creșterea populației, se numesc factori limitativi. 

Factori Biotici Și Abiotici Oceanici

Luați în considerare diferența dintre viața în apele de suprafață ale oceanului și un ecosistem oceanic de adâncime, la 3962,4 metri sub suprafață. Aproape de suprafața oceanului, plantele minuscule numite fitoplancton transformă lumina soarelui abundentă în energie. Fitoplanctonul formează baza unei vaste rețele trofice de care depind o multitudine de alte specii, de la delfini și pești la diversele organisme care compun recifele de corali. Apele sunt mai calde lângă suprafață și există mai mult oxigen. Acești factori abiotici — lumina soarelui, oxigenul și temperatura, printre alții — afectează caracteristicile și comportamentul organismelor din întregul ecosistem. 

Prin contrast, puțină sau deloc lumină solară pătrunde în apele oceanice de adâncime; singura lumină este produsă de creaturile care trăiesc acolo. La aceste adâncimi, organismele trebuie să fie adaptate la presiunea extremă, care este de peste 110 ori mai mare decât în apele de suprafață. Viața aici trebuie să reziste la temperaturi apropiate de punctul de îngheț. Există mai puțină hrană și mai puțin oxigen, ceea ce necesită un metabolism mai lent. În acest ecosistem, nivelurile scăzute de lumină, oxigen și hrană, împreună cu temperaturile scăzute ale apei, sunt factori limitativi care constrâng organismele care trăiesc aici. 

Factorii abiotici au un impact profund asupra varietății și abundenței vieții într-un ecosistem, fie în apă, fie pe uscat. Dar funcționează în ambele sensuri: factorii biotici pot, de asemenea, să modifice factorii abiotici. Tot acel fitoplancton din ocean produce o abundență de oxigen. Plantele mai mari, cum ar fi pădurile de alge brune, filtrează lumina soarelui, răcesc apele și afectează curenții oceanici. 

Factori Biotici Și Abiotici În Yellowstone

Și pe uscat, factorii biotici declanșează schimbări care se pot propaga prin ecosistem. De exemplu, un studiu în Parcul Național Yellowstone a constatat că, în deceniile în care lupii cenușii au lipsit din parc, elanii nu s-au deplasat la fel de mult, deoarece aveau mai puțini prădători. În schimb, elanii s-au hrănit cu plante lemnoase și arbuști de lângă râuri, reducând numărul și dimensiunea sălciilor de-a lungul malurilor râurilor. Mai puține sălcii au însemnat mai puțină hrană pentru castori, a căror populație a scăzut apoi. Mai puțini castori au însemnat mai puține diguri de castori, ceea ce, la rândul său, a redus habitatul mlăștinos pentru sălcii și celelalte specii pe care le susțineau. 

Reintroducerea lupilor în 1995 a reprezentat un punct de cotitură. Aceasta a declanșat o posibilă cascadă trofică, un eveniment în care schimbările în rețeaua trofică modifică structura unui ecosistem. În acest caz, lupii au limitat populația și comportamentul elanilor, îmbunătățind, în consecință, șansele de supraviețuire ale altor organisme. Elanii au încetat să mai petreacă la fel de mult timp în apropierea râurilor. Populațiile de sălcii și castori au început să se recupereze, iar castorii au construit mai multe diguri. Acest lucru a schimbat cursul râurilor, restaurând zonele umede. Reintroducerea lupului a fost un factor limitativ pentru elani. Ca urmare, alte comunități biotice și-au revenit, în parte, deoarece lupii au influențat indirect un factor abiotic important: apa.

Ecologiștii studiază, de asemenea, relațiile dintre factorii biotici și abiotici pentru a face predicții despre populațiile biotice. Înțelegând cum reintroducerea lupului în Yellowstone a influențat alți factori, cercetătorii pot anticipa modul în care schimbările viitoare ale populațiilor de lupi ar putea afecta ecosistemul. 

Specii Invazive

Studierea acestor relații poate fi, de asemenea, utilă în controlul speciilor invazive. Un alt studiu recent a investigat care factori biotici și abiotici afectează cel mai mult porcii sălbatici, un mamifer invaziv prezent pe cinci continente. 

Folosind modele care au generat date despre interacțiunile porcilor sălbatici cu factori precum disponibilitatea apei, temperatura, productivitatea plantelor, prădarea și schimbările de utilizare a terenurilor cauzate de om, cercetătorii au creat o hartă globală care prezice densitatea populațiilor de porci sălbatici. Identificarea factorilor cel mai strâns asociați cu densitatea populației ajută la gestionarea acestei specii invazive. Folosind astfel de abordări, ecologiștii pot elabora modalități de a proteja biodiversitatea ecosistemului.