GAISA EKOSISTĒMA: RAKSTURLIELUMI, VEIDI UN DZĪVNIEKI - BIOLOĢIJA - 2025

Gaisa ekosistēmu veido visi biotiskie (dzīvās būtnes) un abiotiskie (inerti elementi) faktori, kas mijiedarbojas troposfērā. Stingrā nozīmē tā ir pārejas ekosistēma, jo neviens dzīvs organisms nepabeidz pilnu dzīves ciklu gaisā.

Gaisa ekosistēmas galvenā abiotiskā īpašība ir tā, ka substrāts, kurā tā attīstās, ir gaiss. Tas ir gāzu maisījums, un tāpēc substrāts ar zemāku blīvumu nekā sauszemes vai ūdens.

Celtņi (Grus grus) lidojumā Spānijā. Avots: Arturo de Frias Marques

No otras puses, atmosfēra ir tā telpa, kurā notiek klimatiskie procesi, īpaši nokrišņi, vēji un vētras.

Lai arī gaisa vidē par izcilību dominē putni, ir arī kukaiņi un lidojošie zīdītāji. Citās dzīvnieku grupās, piemēram, zivīs un rāpuļos, ir sugas, kas spēj slīdēt lidojumos.

Tāpat augi, kas nodrošina anemofilu apputeksnēšanu (ar vēja palīdzību), gaisa ekosistēmu izmanto kā transporta līdzekli ziedputekšņu pārvadāšanai. Līdzīgi daudzi augi savus augļus vai sēklas izkliedē gaisā.

Vispārīgais raksturojums

Gaisa ekosistēmas veidojas galvenokārt troposfēras apakšējā daļā, kas ir atmosfēras apakšējais slānis. Šis slānis sasniedz 16 km biezumu pie ekvatora un 7 km pie poliem, jo ​​zemes rotājums ir izspiests.

Šīm ekosistēmām, atšķirībā no sauszemes un ūdens, nav pastāvīgas biotiskas sastāvdaļas. Tāpēc neviens dzīvs organisms nepabeidz visu dzīves ciklu šajā ekosistēmā un nav primāro ražotāju, tāpēc tas nav pašpietiekams.

Gaisa ekosistēmām ir trīs vispārīgas pazīmes: substrāts ir gaiss, tajā attīstās klimata parādības un dzīvā sastāvdaļa ir pārejas posmā.

- abiotiski komponenti

Starp gaisa ekosistēmas abiotiskajiem komponentiem ir gaiss, ar gāzēm, kas to veido, un pievienotajiem ūdens tvaikiem. Turklāt suspensijā ir liels daudzums putekļu daļiņu.

Gaiss

Tā ir troposfēras sastāvdaļa (atmosfēras apakšējais slānis), tieši saskaroties ar zemes virsmu. Gaiss galvenokārt sastāv no 78,08% slāpekļa un apmēram 21% skābekļa, kā arī CO2 (0,035%) un inertajām gāzēm (argons, neons).

Blīvums

Gaisa blīvums samazinās līdz ar augstumu un temperatūru, kas piešķir nozīmīgu diferenciālo īpašību starp gaisa ekosistēmām. Tādējādi augstkalnu apgabalos gaiss būs mazāk blīvs, salīdzinot ar apgabaliem jūras līmenī.

Tāpat gaisa masas virs tuksneša apgabaliem samazinās blīvumā dienas laikā (augsta temperatūra) un palielina to blīvumu naktī (zema temperatūra).

Temperatūra

Troposfēra uzkarst no apakšas uz augšu, jo gaiss parasti nav redzams saules ultravioletajam starojumam. Šis starojums sasniedz Zemes virsmu un to silda, izraisot infrasarkanā starojuma vai siltuma izstarošanu.

Daļa starojuma izplūst kosmosā, otru aiztur dažu atmosfērā esošo gāzu (CO2, ūdens tvaiku) siltumnīcas efekts.

Gaisa temperatūra ir mazāk stabila nekā sauszemes un ūdens, atkarībā no vēja straumēm un augstuma. Paaugstinoties troposfērai, temperatūra pazeminās ar ātrumu 6,5 ºC / km. Troposfēras augšējā daļā (tropopauzē) temperatūra pazeminās līdz -55 ºC.

Mitrums

Ūdens cikla ietvaros tā iztvaikošanas fāzē ūdeni gāzveida stāvoklī vai ūdens tvaikus iekļauj atmosfērā. Ūdens tvaiku daudzums gaisā (relatīvais mitrums) ir svarīga dažādu gaisa ekosistēmu īpašība.

Gaisa tuksnešainajos apgabalos relatīvais mitrums ir aptuveni 20% pusdienlaikā un 80% naktī. Kamēr tropisko lietus mežu gaisā pusdienlaikā tiek konstatēts 58–65% mitrums, bet agrā rītā - 92–86% mitrums.

Vēji

Gaisa straumes. Avots: sākotnējais augšupielādētājs bija Ellywa holandiešu Wikipedia.

Temperatūras atšķirības, ko rada Zemes kustības attiecībā pret Sauli, rada atšķirības atmosfēras spiedienā starp reģioniem. Tas izraisa gaisa masu pārvietošanos no augsta spiediena apgabaliem uz zema spiediena apgabaliem, veidojot vēju.

Lietus un vētras

Troposfēra ir klimatoloģisko parādību sfēra, ieskaitot ūdens tvaiku mākoņu uzkrāšanos. Iztvaicētais ūdens palielinās līdz ar karstā gaisa masām, un, atdziestot, tas kondensējas ap suspensijas daļiņām, veidojot mākoņus. Kad kondensētā ūdens slodze sasniedz kritisko punktu, notiek lietus.

Vētras, viesuļvētras, viesuļvētras

Vēl viens traucējums, kas ietekmē gaisa ekosistēmu, ir vētras, kas dažos gadījumos kļūst par viesuļvētrām ar spēcīgu vēju un lietusgāzēm. Vētras ir meteoroloģiskas parādības, kas notiek, kad divas gaisa masas ar atšķirīgu temperatūru saskaras viena ar otru.

Citos gadījumos veidojas tornado, kas ir gaisa kolonnas, kuras rotē ar ļoti lielu ātrumu un kuru virsotne nonāk saskarē ar zemi.

Putekļu daļiņas

Vēl viena gaisa ekosistēmas abiotiskā sastāvdaļa ir putekļi (suspensijas sīkas materiāla daļiņas). Vēji un iztvaikošana no zemes virsmas un ūdens objektiem novirza daļiņas troposfērā.

Sahāras putekļi. Avots: Ģeoloģisko attēlu banka

Piemēram, katru gadu uz Ameriku pārvietojas kāds putekļu mākonis no Āfrikas tuksnešiem. Tas ir apmēram simtiem miljonu tonnu putekļu, kas šķērso Atlantijas okeānu un tiek noglabāti dažādās Amerikas vietās.

Putekļu koncentrācija no Sahāras dažās Amerikas daļās var sasniegt no 30 līdz 50 mikrogramiem kubikmetrā.

- Biotiskie komponenti

Kā minēts, nav nevienas dzīvas būtnes, kas pabeidz visu savu bioloģisko ciklu gaisa ekosistēmā. Tomēr troposfērā ir atklāta liela sauszemes un jūras mikroorganismu daudzveidība.

Baktērijas, sēnītes un vīrusi

Gaisa paraugos, ko paņēmušas NASA lidmašīnas, ir konstatētas suspendētās baktērijas, sēnīšu sporas un vīrusi. Šajā ziņā tiek veikti pētījumi, lai noteiktu, vai dažas baktēriju sugas šajā vidē spēj veikt vielmaiņas funkcijas.

Baktērija. Avots: NIAID

Baktērijas tiek izvadītas no jūras virsmas vai kopā ar sauszemes putekļiem vēju un augoša karstā gaisa masu ietekmē. Šīs baktērijas dzīvo putekļu daļiņās un suspendētos ūdens pilienos.

Ziedputekšņi un sporas

Citas dzīvas sastāvdaļas, kas iziet cauri gaisa ekosistēmai, ir ziedputekšņu graudi un sporas. Spermatofīti (sēklaugi) veic savu seksuālo pavairošanu, saplūstot ziedputekšņu graudiem un olšūnai.

Ziedputekšņu graudi. Avots: Dartmutas koledžas elektronu mikroskopa iekārta

Lai tas notiktu, ziedputekšņu graudiem (vīrišķajai dzimumšūnu dzimumloceklim) jānoiet līdz olšūnai (sieviešu dzimuma dzimumšūnas). Šo procesu veic vējš, dzīvnieki vai ūdens.

Vējš (anofīls) vai lidojoši dzīvnieki (zooidiophilic) apputeksnēšanas gadījumā ziedputekšņi kļūst par pārejošu daļu no gaisa ekosistēmas. Tas pats notiek ar sporām, kas veido papardes un citu augu bez sēklām pavairošanas struktūru.

Dzīvnieki

Ir liels skaits dzīvnieku, kuri ir pielāgojušies iekļūšanai gaisa ekosistēmā. Starp tiem ir lidojošie putni, lidojošie kukaiņi, lidojošie zīdītāji, lidojošie rāpuļi un pat lidojošās zivis.

Gaisa ekosistēmu veidi

Gaisa vides kā ekosistēmas pieeja ir maza, un tādā nozīmē nav klasifikācijas, kas atšķir gaisa ekosistēmu veidus. Tomēr troposfēras kontekstā starp reģioniem pastāv atšķirības gan platuma, gan garenvirzienā, gan vertikāli.

Platuma zonējums

Gaisa ekosistēmā mainās augstums, spiediens un temperatūra starp ekvatoru un poliem. Tāpat tas mainās atkarībā no tā, vai gaisa kolonna atrodas virs sauszemes vai virs jūras.

Tāpēc dzīvās būtnes, kas iziet cauri gaisa ekosistēmai, atšķiras atkarībā no reģiona, kurā atrodas gaisa kolonna.

Vertikālais zonējums

Kāpjot troposfērā, atšķiras arī gaisa ekosistēmas abiotiskie apstākļi; temperatūra pazeminās, tāpat kā gaisa blīvums. Pirmajos 5000 metros virs jūras līmeņa gaisa ekosistēmā ir putni un daži kukaiņi.

No savas puses pārējie dzīvnieki šajā ekosistēmā mijiedarbojas tikai koku nojumes augstumā. Turklāt baktēriju un sēnīšu sporas ir atrodamas gaisa ekosistēmā virs 5000 masl.

Tajā pašā laikā izpaužas teritoriālais zonējums, secinot, ka uz sauszemes dominē sauszemes baktēriju sugas, bet jūrā - jūras baktērijas.

Gaisa ekosistēmas dzīvnieki

Ir dažādas dzīvnieku grupas, kas spēj lidot vai vismaz slīdēt, lai izkļūtu no gaisa. Lai gan daži var palikt līdz mēnešiem ilgi lidojoši, visiem tomēr kādā brīdī ir jāatstāj šī ekosistēma, lai pabarotu, atpūstos vai pavairotu.

- Putni

Pasaulē ir apmēram 18 000 putnu sugu, no kurām lielākā daļa spēj lidot. Putni ne tikai pārvietojas pa gaisu, daudzi medī savu laupījumu lidojuma laikā un pat izpilda daļu no reproduktīvā cikla.

King Swift (

Šī suga vairākus mēnešus spēj uzturēties lidojumā, un saskaņā ar veikto pētījumu tā var uzturēties gaisā līdz pat 200 nepārtrauktām dienām.

Karalis Svifts (Tachymarptis melba) lidojumā. Avots: Putnu vērošana Barselonā

Turpinās pētījumi, lai noteiktu, kā šim putnam izdodas tik ilgi uzturēties gaisā un it īpaši, ja tas spēj gulēt lidojuma laikā. King swift nav jāpārtrauc ēst, jo tas barojas ar kukaiņiem, kurus tas noķer lidojuma vidū.

Albatross (Diomedeidae)

Albatross. Avots: Duncan Wright

Tie ir jūras putnu saime, kas ir ļoti efektīva bīdāmajos lidojumos un ir plaši izplatīta visā pasaulē. Starp tās sugām var minēt ceļojošo vai klejojošo albatrosu (Diomedea exulans), kura vidējais spārna attālums sasniedz 3 m.

Pelēkās galvas albatrosas (Thalassarche chrysostoma) lido 950 km dienā no Gruzijas dienvidiem, riņķojot Antarktīdā. Šie putni ceļojuma pabeigšanai prasa 46 dienas.

- kukaiņi

Kukaiņi ir lielākā eksistējošā dzīvnieku grupa gan sugu, gan populācijas lieluma ziņā. Lido daudzas kukaiņu sugas, tostarp bites, lapsenes, mušas, odi, vaboles, omāri un citi.

Bite, (Anthophila)

Bišu apmeklētāju zieds (Avots: pixabay.com/)

Bites ir augsti novērtēti kukaiņi, pateicoties to medus ražošanai un nozīmei augu apputeksnēšanā. Biškopības nozarē (medus ražošanā) visizplatītākās sugas ir Apis mellifera.

Viņi ir sociāli kukaiņi, un darbinieki pastāvīgi veic daudzus attālumus, meklējot ziedputekšņus un nektāru. Bišu sugām ir dažādi lidojuma diapazoni, tas ir, maksimālais attālums, no kura viņiem izdodas atgriezties savā ligzdā.

Meliponā sp. maksimālais reģistrētais attālums ir 2,1 km, kamēr Bombus terrestris tas ir 9,8 km, bet Apis mellifera - 13,5 km. Tomēr maksimālais reģistrētais ir 23 km, ko sasniedz Euplusia surinamensis sugas.

Omārs (Acrididae)

Šajā kukaiņu ģimenē ietilpst apmēram 7000 migrējošo sugu, kas galu galā veido milzīgas populācijas un kļūst par kaitēkļiem. Viņi nobrauc daudzus kilometrus lielos baros, noēdot kultūraugus un citus augus, kurus viņi atrod savā ceļā.

- Zīdītāji

Starp zīdītājiem, kas nonāk gaisa ekosistēmā, izceļas sikspārņi (Chiroptera). Šie ir vienīgie zīdītāji, kas veic aktīvu lidojumu (ar spārnu impulsu).

Ir arī citi pasīvi lidojoši vai slīdoši zīdītāji, piemēram, Sibīrijas lidojošā vāvere (Pteromys volans) vai Centrālamerikas vāvere (Glaucomys volans).

Starp grauzējiem ir arī planieri, piemēram, Idiurus ģints pārstāvji, un citās grupās, piemēram, dermoptera vai colugos (placentas zīdītāji) un petaurids (marsupials).

- rāpuļi

Dažas Āzijas sugas, kurām ir attīstījusies spēja bēgt no gaisa ekosistēmas. Viņi to izdara, izlecot no kokiem un saplacinot ķermeni līdz divreiz lielākam par parasto platumu, un viņiem izdodas slīdēt pat labāk nekā lidojošām vāverēm.

- Zivis

Pastāv tā dēvēto lidojošo zivju (Exocoetidae) grupa, kas spēj īslaicīgi iekļūt gaisa ekosistēmā, lai izvairītos no saviem plēsējiem. Apmēram 70 sugām ir piemērotas astes spuras, lai tās izdzītu no ūdens.

Lidojošās zivis (Cheilopogon melanurus). Avots: Patrick Coin (Patrick Coin)

Kopš šī brīža šīs zivis var slīdēt aptuveni 50 m attālumā, sasniedzot ātrumu līdz 60 km / h. Šī spēja slīdēt ir pateicoties to neparasti lielajām krūšu spurām.

Atsauces

1. Calow, P. (Red.) (1998). Ekoloģijas un vides pārvaldības enciklopēdija.
2. Greensmith, A. (1994). Pasaules putni. Omega izdevumi.
3. Ludwig-Jiménez, LP (2006). Bombus atratus (Hymenoptera: Apidae) lidojuma diapazona novērošana pilsētvidē. Kolumbijas bioloģiskais reģistrs.
4. Lutgens, FK, Tarbuck, EJ, Herman, R. un Tasa, DG (2018). Atmosfēra. Ievads meteoroloģijā.
5. Margalefs, R. (1974). Ekoloģija. Omega izdevumi.
6. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH un Heller, HC (2001). Dzīve. Bioloģijas zinātne.