Organismide kooseksisteerimine (1)

Ande Andekas-Lammutaja
Bioloogia – Organismide kooseksisteerimine
Ökosüsteemile või üksikule organismile positiivset või negatiivset mõju avaldavaid keskkonnategureid nimetatakse ökoloogilisteks teguriteks. Jagunevad biootiliseks (organismide vastastikkused suhted; sümbioos, kommensalism , parasitism , kisklus , fütofaagia, konkurents ), abiootiliseks ehk ökotoobiks (kõik eluta looduse komponendid (substaat; õhk, muld , vesi) + kliima ( parameetrid ; päikesevalgus, temperatuur, sademed, tuul, pH, aeratsioon, toitainete sisaldus, rõhk)) ning antropogeenseteks ehk inimmõjulisteks (inimtegevusest tulenevad). Ökoloogililise teguri optimum on teguri intensiivsus, mille toime on organismi arengule kõige soodsam . Ökoloogiline amplituud on ökoloogilise teguri intensiivsuse vahemik, mis jääb alumise ja ülemise taluvusläve vahele. Alumine taluvuslävi on teguri minimaalne intensiivsus, mille alanedes organism hukkub. Ülemine taluvuslävi on teguri maksimaalne intensiivsusaste, mille tõustes organism hukkub. Antropogeeenne tähendab inimtekkene, inimloodu (kogu inimese mitmekülgne tegevus, mis viib looduse kui taime- ja loomaliikide elukeskkonna muutumisele või peegeldub vahetult nende elutegevuses; keskkonna saastatus, metsade hävinemine, soode kuivendamine, võõrliikide sissetoomine, loomsete ressursside kontrollimatu kasutamine). Sümbioos on kahe liigi vastastikune suhe, mis on mõlemale kasulik (mügarbakterid ja liblikõielised). Obligatoorse sümbioosi puhul ei saa üks teiseta elada ( orhidee ja seen), fakulatiivse sümbioosi puhul saavad organismid ka eraldi eksisteerida. Sümbiont on sümbioosis olev olend . Ektosümbioos on väline, endosümbioosi puhul elab üks teise sees (mügarbakter ja hernes). Parasitism on kahe liigi kooselu, kus üks saab kasu, teine kahju ( paeluss seas, koeras , inimeses, verd imevad putukad, võrm ristikul, ebapärlikarbi vastne forelli lõpustel ja nahal). Parasiit ei tapa peremeesorganismi, vaid toitub ajutiselt või kogu elutsükli vältel kas peremeesorganismi peal (ektoparasitism) või sees (endoparasitism). Peremees jaguneb vaheperemeheks (parasiit elab ja areneb) ning lõpp-peremeheks (toimub paljunemine). Kisklus on röövlooma ja saaklooma vaheline suhe (putukad, lepatriinud, hiireviu ). Üksikule saakloomale on kisklus probleem, aga populatsioonile tervikuna kasulik. Kommensalism on kahe liigi vastastikune suhe, mis on ühele kasulik ja teisele neutraalne, milles üks saab või säästab oma energiat teise liigi elutegevusest tulenevalt, ilma seda liiki kahjustamata (sitasitikas ja hobune, inimene ja tema soolestikus elavad bakterid ). Herbivooria ehk taimtoidulisus on taime ja taimtoidulise looma toitumissuhe (rohttaimed, võrsed, oksad ja põder). Taimtoidulistel loomadel on pikk soolestik, nad söövad palju. Konkurents on sama või erinevat liiki organismide vastastikku piirav kooselu vorm, võitlus toidu või elupaiga pärast (tihedalt kõrvuti kasvavad puud). Konkurents jaguneb liigisiseseks (kõige teravam , kuna vajadused kattuvad kõiges; kassipulm, võilillede õitsemine) ning liikide vaheliseks (rebane ja mäger, kormoranid ja kalamehed). Populatsiooniks nimetatakse ühel ajal ühes paigas elavat ühte liiki isendite rühma. Igal liigil on oma levila ehk areaal . Looduslikud takistused on sageli leviku piiriks ja üks liik moodustab palju erinevaid populatsioone . Ühe populatsiooni isendid saavad omavahel vabalt ristuda ja on osaliselt või täielikult isoleeritud teistest sama liigi populatsioonidest. Populatsiooni iseloomustavad isendite arvukus, asutustihedus ning konkurents. Kasvava populatsiooni puhul on sündimus suurem kui suremus (rotid), kahaneva populatsiooni puhul on suremus suurem kui sündimus (euroopa naarits ), stabiilse populatsiooni puhul on sündimus ja suremus tasakaalus (ahvenad). Populatsioon on isereguleeruv süsteem. Populatsioonilained on populatsiooni arvukuse muutused periooditi (ajas). Kiskja ja saaklooma arvukus on teineteisest sõltuvuses (saaklooma arvukuse suurenedes kasvab mõne aja pärast toidu külluse tõttu ka kiskja arvukus). Ökosüsteem on pidevalt muutuv isereguleeruv süsteem, milles aine- ja energiavahetuse kaudu on seotud organismid ning eluta keskkond. Ökosüsteemil on kindlad ruumilised mõõtmed, ta reageerib välismõjutustele kui üks tervik ning nende vahel on eristatavad üleminekud. Kõik ökosüsteemid saavad eksisteerida tänu energiaallikale (Päikesele). Ökosüsteemi iseloomustavad liigiline koosseis, liigirikkus , dominant (sageli üks olulisim tegur toiduahelas), biomass ning produktsioon (kogu orgaanilise aine juurdekasv aastas). Jaguneb elukoosluseks (taimed, loomad, seened, mikroorganismid) ja ökotoobiks (eluta osa; vee-, muld- ja õhkkeskond). Ökosüsteem püsib tasakaalus siis, kui toitumissuhted tema liikmete vahel on tasakaalus, kui ei toimu ühe liigi paljunemist teise arvel. Kui ökosüsteem on tasakaalust väljas toimub teatud aja jooksul ühe koosluse asendumine teisega, mida nimetatakse suktsessiooniks. Ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide omavahelised suhted avalduvad toitumisseostena. Toitumissuhete alusel reastatud organismid moodustavad toitumisahela (näitab kes keda sööb). Ühe ökosüsteemi hargnevad ja põimuvad toiduahelad moodustavad toiduvõrgu. Toiduahel võib olla kiskahel , nugiahel ( parasiitide puhul) või laguahel . Toiduahelas on kaks kuni viis lüli. Iga toiduahela lüli ehk troofiline tase reguleerib eelneva lüli arvukust ja sõltub sellest. Esimese troofilise taseme moodustavad produtsendid ehk orgaaniliste ainete tootjad (rohelised taimed, mõned autotroofsed bakterid ), kes fotosünteesivad päikesevalguses orgaanilisi aineid, kasutades selleks süsihappegaasi, vett ja mineraalsoolasid. Teisel troofilisel tasemel on konsumendid ehk tarbijad, kes kasutavad toiduks orgaanilist ainet (loomad, seened). Tarbijad jaotatakse vastavalt toiduobjektile esimese astme tarbijateks ehk rohusööjateks, teise astme tarbijateks ehk kõigesööjateks ning kolmanda astme tarbijateks ehk lihasööjateks ehk kiskjateks. Kolmanda troofilise taseme moodustavad destruendid ehk lagundajad, kes tarbivad kõigi eelnevate tasemete surnud orgaanilist ainet, lagundades need taas mineraalseteks (selgrootud, bakterid, seened). Tekkinud ained on eelduseks järgnevate produtsentide elutegevusele. Toitumissuhted koos destruentidega moodustavad ökosüsteemis tsükli ehk aineringe . Toiduahelates toimub aine ja energia muundumine . Üleminekul ühelt lülilt teisele hajub 90% energiast, organismidesse salvestub 10%. Ökoloogiline püramiid on toiduahela graafiline kujutis. Püramiidid võivad olla biomassi püramiid (kg, t), arvukuse püramiid (isendite arv), energia püramiid (kJ) jm. Reegel ütleb, et biomass (ühel troofilisel tasemel olevate organismide kogumass) ja energia vähenevad ökoloogilises püramiidis kõrgemate toitumistasandite suunas. Produktiivsus ehk biomassi juurdekasv ajaühikus väheneb samuti kõrgematel tasemetel . Iga järgneva troofilise taseme biomass on ligikaudu 10% eelneva taseme biomassist. Ökosüsteemi funktsioneerimise aluseks on aineringed. Aineringe on keemiliste elementide või ühendite pidev riglus, mis hõlmab atmosfääri, hüdrosfääri, litosfääri ja biosfääri. Aine liigub ökosüsteemis tsükliliselt, energia ühesuunaliselt. Elemendid läbivad muundudes toidu- ja laguahela. Süsinikuringe on CO2 ning mulla, kivimite ja veekogude karbonaatide süsiniku tsükliline muundumine orgaaniliste ühendite redutseerunud süsinikuks ja tagasi. Biosfääriks nimetatakse Maa osa, mida asustavad organismid. On kõikide ökosüsteemide summa. Biosfääris toimub orgaanilise aine süntees ja muundumine. Biosfäär hõlmab atmosfääri alumist osa (kuni 25 km kõrguseni, osoonikihini; Päikese ultraviolettkiirgus ei lase organismidel atmosfääris kõrgemale levida; õhkkeskkonda kasutatakse ainult liikumisel või toiduotsingutel), kogu hüdrosfääri (kuni 11 km sügavuseni; organismid elavad veekogudes eri sügavustes ja erineva soolsusega keskkonnas vastavalt oma nõudlusele ja kohandumusele) ning litosfääri (maakoore pindmine kiht kuni 3 km; mida sügavam, seda vähem organisme). Biosfääri iseloomustab organismide kogumass ehk biomass (2,4*1012 tonni). Kuigi elusaine moodustab biosfääri kõige väiksema osa, tingib ta kõige rohkem muutusi biosfääris tervikuna. Biosfäär jaguneb bioomideks (ühetüübilised ökosüsteemid kogu Maal, iseloomustavad ühesugused tingimused ja elustik ; rohtlabioom, kõrbebioom, tundrabioom).