EKOLOGISK OBALANS: ORSAKER, KONSEKVENSER OCH FÖREBYGGANDE - BIOLOGI - 2025

Den ekologiska obalansen definieras som ett tillstånd som kan observeras i ekologiska samhällen eller ekosystem som inrymmer, där sammansättningen och överflödet av arter är instabil på obestämd tid.

Ekologisk teori har påverkats starkt av idén om konkurrens mellan arter för resurser, samt av antagandet att populationer och samhällen vanligtvis finns i miljöer mättade med individer och arter under jämviktsvillkor.

Källa: pixabay.com

Det är emellertid nu känt att det i alla typer av organismer är vanligt att konkurrensen inte är avgörande, eller att populationer och samhällen lider oregelbundna och allvarliga fluktuationer. Detta orsakar att det finns naturligtvis instabila ekosystem, därför ekologiskt obalanserade.

Detta har lett till ett växande intresse, både ur en teoretisk och praktisk synvinkel, för frågan om ekologisk instabilitet.

orsaker

Ekologisk obalans kan bero på oförmågan hos ekologiska samhällen att nå ett stabilt tillstånd (homeostas) genom konkurrenskraftiga interaktioner som bestämmer ekologisk följd.

I dessa fall, efter lidande störningar, är förändringarna i sammansättningen och överflödet av arter i samhället inte riktade; det vill säga att samhället inte går igenom definierade successiva stadier och därför inte når det sista stabila stadiet i arv, eller ekologiskt klimaks.

Om de arter som utgör ett samhälle inte kan upprätthålla en relativt konstant befolkningsstorlek skapas situationer med ekologisk obalans. Ofta är de involverade arterna icke-infödda organismer som introduceras av människor som blir dominerande i invaderade samhällen.

Icke-infödda organismer har separerats från sina konkurrenter och naturliga patogener som finns i sina ursprungsregioner, så deras befolkningsstorlek begränsas inte av interaktioner med infödda arter.

När orsaken till den ekologiska obalansen är infödda arter vars befolkningsstorlek inte är begränsad av andra arter är orsaken vanligtvis stokastiska eller asynkrona svängningar av biotiska och abiotiska faktorer, ofta dåligt förstått, som förändrar sammansättningen och överflödet av dessa arter.

faktorer

Liksom ekologisk jämvikt påverkas ekologisk obalans av yttre störningar som orsakar förändringar i artens sammansättning och överflöd. Dessa yttre störningar kan vara naturliga eller av mänskligt ursprung.

Men i ekologiskt jämviktsläge har yttre störningar, som har mer varierande medel och variationer större än jämviktseffekten, en så stark effekt att de gör befolkningsökningen för vissa arter oberoende av deras täthet.

Konkurrenskraftiga interaktioner kan inte motverka effekten av sådana externa chocker.

En annan faktor, i detta fall helt biotisk, som kan orsaka ekologisk obalans är den stora livslängden för vissa arter, infödda eller icke-infödda. Detta gör att deras konkurrensförskjutning av arter som tillhör mer avancerade successiva stadier är mycket långsam, vilket orsakar en försening i utseendet på det ekologiska klimaks.

Förseningen, som kan pågå mer än hundra och till och med tusen år, påverkar huvudsakligen växtsamhällen, både naturliga, till exempel tropiska skogar och konstgjorda, till exempel gräsmarker.

Frekvens i naturen

Vissa författare, vars synpunkter ofta förstärks av media, har förklarat att det populära begreppet ekologisk balans, eller "naturens balans", har tappat sin giltighet och har ersatts av begreppet ekologisk obalans, enligt vilket det typiska tillståndet för ekosystem är instabilitet.

Beroende på de ekologiska egenskaperna hos de arter som komponerar dem kan naturliga samhällen beställas i en kontinuerlig sekvens som går från de med en slumpmässigt bestämd komposition och med en låg nivå av ekologisk balans, till de med en mycket deterministisk sammansättning och med en hög nivå av balans. ekologisk.

Arter med låg rörlighet och låg befolkningsstorlek, som vissa växter, sittdjur och ektoparasiter, utsätts för lägre konkurrensnivåer än stora arter med hög rörlighet och tät befolkning, såsom stora däggdjur, fåglar och insekter flygande.

konsekvenser

När den ekologiska obalansen orsakas direkt av mänsklig aktivitet tenderar den att orsaka nedbrytning av livsmiljöer, ekonomiska förluster och minskad miljökvalitet.

När det orsakas av närvaron av icke-infödda organismer, generellt introducerade av människor, kan de miljömässiga och ekonomiska konsekvenserna vara mycket negativa. Till exempel:

1) De tävlar med fördel med infödda arter, vilket orsakar deras förskjutning eller utrotning.

2) De förändrar rovdjur / bytescykler till nackdel för infödda arter.

3) På grund av deras okontrollerade befolkningsökning kan de orsaka nedbrytning av livsmiljöer, vilket är skadligt för jordbruk, boskap och infödda arter.

4) När de introducerade arterna är vektorer av parasiter eller patogena organismer, producerar de epidemier som kan påverka människor, deras husdjur och växter och infödda flora och fauna.

5) Förhållanden som inte är jämvikt kan vara mycket långvariga, så det kan ta mycket lång evolutionär tid för en biologisk mångfald motsvarande originalet att återhämta sig, om detta är möjligt.

Obalans och biologisk mångfald

När ekologisk obalans orsakas av mänsklig aktivitet har det nästan alltid skadliga effekter på den invaderade ekosystemets biologiska mångfald. Det kan till och med orsaka den totala utrotningen av arter.

När ekologisk obalans är en naturlig egenskap för samhällen eller ekosystemen har det inte bara några negativa konsekvenser utan det kan bidra till att upprätthålla högre mångfald.

Till exempel är det känt att i markbundna och vattenlevande samhällen, såsom tropiska regnskogar eller tarskogar, oroligheter orsakade av frekventa och relativt starka naturstörningar, såsom att falla från ett träd, tillåter överlevnad av konkurrerande underordnade arter.

Dessa konkurrerande underlägsen arter under jämviktsförhållanden, till exempel växter i tidiga successiva stadier, tillåter förekomsten av arter som är anpassade till dem, såsom växtätande, nektarivorösa och sparsamma djur.

Dessa anläggningar skapar också nödvändiga miljöförhållanden för etablering av mer konkurrenskraftiga anläggningar.

Obalans och evolutionär tid

Det finns bevis på ekologisk balans på alla nivåer, i rum och tid. Till exempel lever öfågelgemenskaper och vissa insektsamhällen vanligtvis under uppenbara förhållanden med dynamisk jämvikt.

På alla dessa nivåer växlar emellertid ofta perioder med stabilitet med ännu längre perioder av instabilitet. På befolkningsnivå innebär den höga frekvensen av miljöstörningar att många arter inte lever i ekologisk balans större delen av tiden: återupprättandet av samma kan ta år.

På samhällsnivå avgör förekomsten av lediga nischer ofta avsaknaden av konkurrens och därför lever inte arter i ekologisk balans.

Under evolutionstiden har förekomsten av ett stort antal lediga nischer orsakade av massutrotning och av närvaron av stora livsmiljöer som ännu inte har koloniserats lett till en permanent konfiguration av helt nya samhällen och ekosystem. Detta har lett till en ökad biologisk mångfald.

exempel

I Rothamsted, England, har vissa växtsamhällen inte nått ekologisk jämvikt på över hundra år. Anledningen är att de flesta arter som uppstår efter miljöförstöringar är fleråriga och mycket långlivade tack vare klonal reproduktion genom underjordiska vävnader.

I Sydafrika attackeras tallar som planterats för nästan tvåhundra år sedan med frön från klimatliknande miljöer på norra halvklotet av växtätande insekter och infödda patogener. Under dessa förhållanden lever de inte i ekologisk balans med infödda växter, som attackeras av dessa fiender.

År 1932 fördes 107 får till den skotska ön Hirta (638 ha), utan någon mänsklig befolkning. 1948, 1961–1967 och 1985–1990, varierade antalet får från 600 till 1600. Mängden mat möjliggör multiplikation av får på sommaren. Hungern dödar dem på vintern. Klimatsäsong förhindrar att en ekologisk balans når sig.

På samma sätt, i den australiensiska utmarken, lider röda kängurupopulationer, trots fortlöpande reproduktion, stora fluktuationer orsakade av variationer i nederbörd. Torka, oförutsägbara över tid, förhindrar att en ekologisk balans uppnås genom att orsaka hög dödlighet hos dessa däggdjur.

Hur undviker eller underhålls det?

För att bevara den biologiska mångfalden, främja hållbar utveckling och upprätthålla miljökvalitet, i allmänhet skulle idealet vara att ändra så lite som möjligt situationerna med ekologisk balans eller obalans i naturen.

Mänskligheten kännetecknas av att skapa och upprätthålla omfattande konstgjorda ekosystem som saknar ekologisk balans. I dessa ekosystem har de biotiska komponenterna bestämts av människor för specifika ändamål, såsom jordbruks- och boskapsproduktion.

De områden som ockuperas av jordbruksmonokulturer, eller av nötkreatur och planterade betesmarker, är bland de mest extrema exemplen på miljöer i ekologisk obalans som planeten har känt.

Den ständiga tillväxten av den mänskliga befolkningen kräver utvidgning av konstgjorda ekosystem till nackdel för den naturliga världen. Därför har det föreslagits att det är nödvändigt att minska denna tillväxt genom utbildning och frivillig familjeplanering.

Andra rekommenderade åtgärder skulle vara att minska matavfallet och främja konsumtionen av livsmedel av vegetabiliskt ursprung i stället för de som är av animaliskt ursprung, eftersom jordbruket per massa producerad mat kräver mindre utrymme än boskapen.

referenser

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Koppla samman miljöfiltrering och ojämlikhet till biogeografi med en gemenskaps klimatram. Ekologi, 96, 972-985.
2. Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Slippers, B., Wingfield, MJ 2017. Ekologisk ojämlikhet driver insamling av skadedjur och patogen i icke-ursprungliga träd. AoB-växter, 9 (1).
3. Cuddington, K. 2001. Metaforen "naturens balans" och jämvikt i befolkningens ekologi. Biologi och filosofi, 16, 463–479.
4. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Jämvikts- och icke-jämviktsbegrepp i ekologiska modeller. Ekologiska monografier, 57, 1–21.
5. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Om tillämpningen av stabilitetskoncept i ekologi. Ekologisk modellering, 63, 143–161.
6. Looman, J. 1976. Biologisk jämvikt i ekosystem 1. en teori om biologisk jämvikt. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
7. Olszewski, TD 2012. Persistens av hög mångfald i ekologiska samhällen i icke-klyfta: konsekvenser för moderna och fossila ekosystem. Proceedings of the Royal Society B, 279, 230–236.
8. Pianka, ER 1978. Evolutionär ekologi. Harper & Row, New York.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF och 15 364 forskare från 184 länder. 2017. Världsforskares varning till mänskligheten: ett nytt meddelande. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rohde, K. 2005. Nonequilibrium ecology. Cambridge University Press, Cambridge.