Ekosystém

Ve starších učebnicích najdeme mnoho názvů, které se v současnosti jednotně shodují se slovem ekosystém: mikrokosmos, epigén, ekoid, biosystém, bioinertní těleso. Nejčastěji užívaným je ovšem geobiocenóza. Ekosystém zahrnuje živou (biotickou) a neživou (abiotickou) složku přírody, mezi kterými neustále probíhá výměna hmoty, energie, vody, prvků a jejich sloučenin. Ekosystém bývá označován za základní funkční jednotku přírody. Objevují se však i názory zpochybňující existenci ekosystému jako ucelené přírodní jednotky. Zdůrazňují jeho neuchopitelnost, nedefinovatelnost hranic a přílišnou složitost pro exaktní studium, z čehož pak pramení i nejednotné chápání pojmu ekosystém. Pod tímto pojmem se při zmíněném alternativním přístupu rozumí spíše jen myšlenková konstrukce, jejíž základem jsou jednotlivé víceméně nezávislé druhy organismů provázané vzájemným působením a tvořící společenstva. Tato společenstva pak spoluvytvářejí (jsou biotickou složkou) prostředí, jež je jim také hlavním poskytovatelem zdrojů v základních “ekosystémových” procesech - tocích energie a kolobězích látek. Pro nás má ovšem pojem ekosystému význam právě proto, že umožňuje (jakkoli zjednodušený) popis principů (jakkoli složitých) dějů v přírodě na úrovni vyšší (komplexnější) než nám umožňují tradiční nástroje studia užívané na úrovni společenstev.
Za ekosystém lze považovat jak celou biosféru, tak také les, rašeliniště, skalní step, řeku, tůň, moře, ale i malou vodní nádrž nebo dokonce akvárium. Z toho vyplývá, že ekosystém není definován svou velikostí, nýbrž spíše předmětem našeho zájmu. Aby mělo smysl zabývat se přírodou na úrovni ekosystému, musí se naše pozornost soustředit buď na některou z tzv. funkčních složek ekosystému (biotop, producenty, konzumenty či dekompozitory,) nebo na děje v ekosystému probíhající.

Funkční složky ekosystému
Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů.

Biotop představuje souhrn všech neživých (abiotických) součástí přírody: geologického podkladu a minerálních složek půdy, vodního a klimatického režimu dané lokality.
Za producenty považujeme všechny autotrofní organismy (fototrofní bakterie, zelené rostliny, řasy a sinice) obsahující fotosyntetická barviva (bakteriochlorofyl, chlorobiumchlorofyl, chlorofyly a, b, c, d), s jejichž pomocí jsou tyto organismy schopny vytvářet z anorganických látek a viditelné části spektra slunečního záření energeticky bohaté organické sloučeniny, jež jsou pohotovými zdroji chemicky vázané energie (např. cukry).
Jako konzumenti vystupují v tomto uspořádání organismy, které nejsou schopny fotosyntézy (živočichové, nezelené rostliny, houby a neautotrofní bakterie), jsou proto heterotrofní. Energeticky bohaté látky získávají konzumací těl producentů. Nezelené rostliny a větší živočichové jsou vzhledem ke své velikosti (a povaze své potravy) někdy označováni jako heterotrofní makrokonzumenti, zatímco houby, neautotrofní bakterie a také četní zástupci členovců představují mikrokonzumenty. V ekosystému hrají mikrokonzumenti zcela klíčovou roli: získávání energie je u nich spojeno s rozkladem látek a uvolňováním minerálních živin, které jsou tak opět zpřístupněny producentům pro další fotosyntézu. Označují se proto jako dekompozitoři




Potravní řetězce
Základní funkční vlastností každého ekosystému je uzavřený koloběh látek a otevřený jednosměrný tok energie. Sledování pohybů energie a látek mezi producenty, konzumenty a dekompozitory nám ve zjednodušující podobě usnadňuje chápání potravních řetězců. Organismy, které získávají potravu ve stejném potravním článku tohoto řetězce, představují stejnou trofickou úroveň. Rozlišujeme tři potravní řetězce.
Pastevně kořistnický řetězec začíná producenty, jimiž se živí rostlinní (primární) konzumenti - býložravci. Ti jsou potravou masožravých (sekundárních) konzumentů, zoofágních predátorů. Za terciárního konzumenta lze pak označit predátora masožravců. Velikost těla organismů se v jednotlivých trofických úrovních tohoto řetězce zvětšuje, zato jejich populační hustota klesá. Řetězec lze demonstrovat příkladem jetel luční – hraboš polní – lasice kolčava – výr velký nebo sinice r. Mycrocystis (fytoplankton) – perloočky (zooplankton) – plotice obecná – štika obecná – člověk. Ve skutečnosti ovšem každý druh nebo taxon(systematická jednotka) bývá součástí několika až mnoha řetězců, které dohromady tvoří systém potravních sítí. Počet článků (trofických úrovní) v pastevně-kořistnickém potravním řetězci bývá v zeměpisných šířkách mírného pásma omezen na 3 až 5, v tropech o něco vyšší. Z celkového množství energie protékající ekosystémem je jen malý podíl fytomasy (cca 5-20%) vázán na pastevně kořistnický řetězec.
Krátký parazitický řetězec zahrnuje obvykle dva, ale někdy i tři články: hostitele, který je základním zdrojem potravy parazita, a popř. ještě jeho parazita, tzv. hyperparazita.

Zde se velikost těla konzumentů v jednotlivých trofických úrovních zmenšuje a naopak jejich hustota vzrůstá.
Rozložený řetězec vede od odumřelé rostlinné a živočišné hmoty přes nekrofágy a saprofágy (např. četné druhy hmyzu a drobných korýšů), kteří mrtvou organickou hmotu narušují, zvětšují aktivní plochu a urychlují tak proces rozkladu a konečné mineralizace, jíž zprostředkují především houby. Velikost těla dekompozitorů se v jednotlivých trofických úrovních zmenšuje a jejich populační hustota roste. Nejvíce energie obsažené v ekosystému (cca 80-90%) protéká právě v rozložených procesech. I účinnost produkce biomasy je zde vyšší než v pastevně kořistnickém řetězci, neboť i hmota neúplně rozložená může opakovaně vstupovat do oběhu až do úplného rozkladu.