Екосистеми и екологични мрежи

Ако приемем уроците по биоразнообразие за архипелаг, то днес ще посетим този остров, за да научим защо то е така важно. При биоразнообразието има много различни неща. Тук ще разгледаме „богатството на видовете“ – нещо, което можем да измерим. Реално можем да изброим видовете, като излезем и открием броя им в дадена околна среда. Има различни видове растения, животни, микроби и гъби, като всички си взаимодействат в околната си среда и така създават т. нар. „екосистема“. Думата „еко“ е много интересна – тя е с древен произход и означава „къща“. Т.е. говорим за система за къщата, там, където всички ние живеем. Всички тези различни организми си взаимодействат. Те действат заедно, взаимодействат едни с други. Някои изяждат други, някои ядат други вече разградени видове. Всички те, заедно с физическата среда, или „къщата“, формират екосистемата. Защо броят на видовете, т.е. богатството на видовете е важен за функционирането на екосистемата? Как този брой кара екосистемата да работи по-добре и допринася за устойчивостта, т.е. стабилността й? Учените започват да изучават тази нова област, наречена ФБЕ – функциониране на биоразбообразието и екосистемите. Можем да разглеждаме екосистемата като взаимнообвързани видове. Те взаимодействат помежду си по много различни начини – може да живеят на различни нива, като някои видове птици, които гнездят на дървета, или дори още по-важно – да се изяждат. Това е мрежова диаграма на сравнително проста екосистема, в която организмите са във взаимодествие. Можем да свържем видовете с линии, за да го покажем, и да зададем посока на линиите, за да покажем, че веществата, т.е. материята и енергията се движат от един вид към друг. Когато един организъм изяде друг, той не само получава порция материя, т.е. храна, но тя съдържа енергия. Така че стрелките показват посоката, в която енергията тече от един вид към друг. Най-важното при мрежите е, че силата на взаимодействие между организмите може да варира. И още нещо, което може да звучи нелогично: взаимодействията стават по-маловажни с нарастване на броя на видовете в мрежата. Т.е. взаимодействието се поделя между повече участници. Ами при малко участници? Да вземем група прости взаимодействия. Совата може да изяде и мишката, и катерицата. Това дава на совата избор. Ако премахнем едно от двете, имаме само два взаимодействащи си вида – лесно нарушима система. Совата ще изяде всички мишки и бум – екологичната система може да рухне. Така че голямото биоразнообразие т.е. богатство на видовете в дадена система, носи стабилност заради допълнителните възможности за организмите в нея. Като в поговорката „Не слагайте всички яйца в една кошница.“ Не всички взаимодействия в дадена екосистема са еднакво силни, защото между видовете има различни по сила взаимодействия. Да вземем например този кит. Той се храни с планктон – микроскопичните водни организми. Планктонът влиза. Той е производителят, защото фотосинтезира и прави химическа енергия от слънчевата светлина. Да припомним: храната означава енергия. a тук говорим за огромна енергия, която преминава от производителите към консуматорите, т.е. кита. Именно това показват линиите – потока на енергията през екосистемата. Всеки кит все някога умира и нашият кит ще потъне на дъното. Приключват ли тук нещата? В никакъв случай. Тук той започва да отдава материал към хранителната мрежа на производителя. Вече имаме страхотни нови доказателства, че тези процеси при падането на китовете на дъното на морето начеват нова собствена екосистема. Това е известно като „падане на китовете“. Да, не заставяй под кита, но щом той падне на дъното, стават много интересни неща. Много оргамизми започват да се хранят от него. Различни общности от оргамизми идват във времето с промяната на състоянието на кита, докато от този кит от плът и кръв останат само кости, а накрая дори те са изядени. Така че огромната енергия, натрупана от кита чрез планктона, се връща в околната среда чрез екосистемата. Може да си представим, че тази сложна поредица от събтия в диаграмата ни е част от тази малка мрежа. Всъщност плътните групи в мрежите обикновено се дължат на преминаването на енергия през големи оргамизми в системата. И при нарушаването на част с огромен енергиен поток може да се наруши работата на екосистемата. Ако извадим китовете от уравнението заради прекомерен улов, имаме нарушаване на работата на екосистемата, защото от мрежата е премахната огромна система на поток на енергията. Да се замислим за огромния мащаб на интернет. Една диаграма на връзките между сървърите и на системата от съобщения в интернет ще покаже много изключително активни места – центрове в интернет, през които преминават безброй съобщения. Сървърите на Google ще са в центъра на една такава група от съобщения. Други сървъри може да не са така важни, като например моят компютър, от който пиша на детето си да се прибере за вечеря. Ако извадим моя сървър от системата, това няма да наруши мрежата. Но какво ще стане, ако извадим Google от системата – ще я нарушим значително. Така че тези мрежи на взаимодействие в екосистемата са безкрайно важни. Ако системата е голяма и е с много видове и взаимодействия, ще има по-малка вероятност нарушаването й да се отрази негативно. Защото се намалява веротността да извадите нещо важно. Важно е също, че участниците правят различни неща в екосистемата. Ето един от любимите ми самолети – сложен, с 4 двигателя, много подвижни части, ревящ двигател, опашка, елерони... И ето летим със самолета. Ако махнем например завесите на прозорците, това вероятно няма да свали самолета, но ако махнем няколко важни болта, където крилото се свързва с фюзелажа, то ще падне и ще имаме проблем. Не след дълго и самолетът ще падне. Същото е и при екосистемите – всяко нещо има различна роля, някои ще липсват повече, ако ги премахнем. Колкото повече болтове, толкова по-добре.