O mundo natural é composto de tipos muito diferentes de ambientes e organismos físicos, adaptados exclusivamente para viver lá. Outra palavra para esse conceito em biologia é um ecossistema.

Este artigo fornecerá explicações claras sobre os ecossistemas e oferecerá exemplos interessantes.
Definição de ecossistemas em biologia

Os biólogos definem um ecossistema como um ecossistema. comunidade de organismos vivos e seu ambiente físico, que inclui fatores bióticos e abióticos.

Fatores bióticos
são seres vivos em um sistema ecológico interdependente, como plantas, animais, micróbios e fungos.

Fatores abióticos
são seres não-vivos, como água, luz solar, abrigo, rochas, minerais, solo e clima.
Origens da ecologia

O estudo científico e classificação de plantas e animais remonta a Aristóteles na Grécia antiga. No início de 1800, Darwin descreveu a competição entre espécies e evolução através da seleção natural. Ernst Haeckel cunhou a palavra ecologia na mesma época.
No final de 1800, Eugenius Warming sugeriu que fatores abióticos, como seca, fogo e tempo frio, também influenciavam o comportamento das espécies e estratégias de adaptação . O aquecimento viajou bastante em seu trabalho e desenvolveu um curso universitário em ecologia de plantas. Suas idéias surgiram quando cientistas britânicos e norte-americanos leram seu livro clássico, Oecologia de Plantas
.

O termo ecossistema foi cunhado por Arthur Tansley em 1936.
Tipos de sistemas ecológicos

Existem três grandes categorias de ecossistemas biológicos. Cada um tem uma composição e estrutura de espécies distintas. O maior ecossistema é o ecossistema marinho. Todos os ecossistemas são afetados pelo clima global e pela atividade humana, como poluição, irrigação, urbanização, mineração e desmatamento.

O ecossistema marinho cobre cerca de 70% da superfície da Terra. Junto com os oceanos, os ecossistemas marinhos incluem praias arenosas, estuários, planos de barro, águas da Antártica, pântanos salgados e recifes de corais vibrantes, todos cheios de vida. O clima dos ecossistemas marinhos em todo o mundo varia de calor tropical a vórtices polares.
Os ecossistemas aquáticos incluem lagos, rios, lagoas e pântanos. As espécies de água doce estão sendo extintas a uma taxa muito mais rápida que as espécies marinhas ou terrestres, de acordo com a National Geographic. As mudanças climáticas e a poluição são grandes ameaças aos ecossistemas aquáticos.
Os ecossistemas terrestres são comunidades ecológicas terrestres em lugares como a tundra do Ártico, deserto, florestas e pastagens. Animais em climas polares co-evoluíram características adaptativas semelhantes, como pêlos espessos e uma camada de gordura isolante.
Biomas-chave do ecossistema

Biomas são um termo um pouco mais amplo que os ecossistemas, embora sejam bastante semelhantes. Os biomas são comunidades ecológicas distintas que, por si só, podem conter muitos ecossistemas. Eles são úteis para categorizar as características de certas áreas que podem afetar diretamente o tipo ou tipos de ecossistemas que surgem lá.

As características distintivas desses biomas /sistemas ecológicos incluem seu clima, zona, altitude, tipo de solo específico , quantidade de precipitação e composição de espécies.
Os biomas aquáticos incluem recifes de corais, estuários, marinhos, zonas úmidas e água doce.
Os biomas do deserto incluem o deserto de Mojave, os desertos costeiros do Chile, o Vale da Morte e os desertos frígidos da Groenlândia .

Os biomas florestais incluem floresta tropical tropical, floresta temperada, chaparral (arbustos) e taiga (floresta boreal).
Os biomas de pastagens incluem savanas, estepes, pradarias e pampas da América do Sul.
Estrutura dos ecossistemas

Os organismos vivos devem ter energia e nutrientes para crescer, reagir e se reproduzir. Os organismos são interdependentes e conectados entre si no círculo da vida. A energia é transferida de um nível da pirâmide alimentar para o próximo. Por exemplo, os peixes comem algas e as lulas comem peixes.

Algas, peixes, lulas e tubarões predadores são um exemplo de cadeia alimentar. A cadeia alimentar é composta por muitas cadeias alimentares sobrepostas. A pirâmide de energia começa com os produtores na base da pirâmide, seguidos pelos consumidores e predadores nos níveis superiores. A energia é perdida a cada transferência entre organismos, de modo que a pirâmide fica na vertical e não invertida. Plantas e fitoplâncton são produtores que contêm pigmentos fotossintéticos que usam energia solar e dióxido de carbono para produzir açúcar. Consumidores primários comem plantas e consumidores secundários comem consumidores primários. Um predador de ápice sem inimigos naturais ocupa o primeiro lugar na pirâmide alimentar.
Funções do ciclo nutritivo

A biomassa é conservada e reciclada em um ecossistema. Quando os organismos morrem, os decompositores decompõem a matéria orgânica em energia e nutrientes que retornam ao ecossistema. Animais em decomposição liberam carboidratos, gorduras, proteínas e gases quando acionados por micróbios, moscas e vermes.
Bactérias e micróbios decompõem a matéria vegetal em decomposição em nutrientes como cálcio, nitrogênio, potássio e fósforo que enriquecem o solo. br>

Energia e nutrientes também fluem entre os ecossistemas
. Por exemplo, as rochas de um rio corroem e colocam minerais na água que flui rio abaixo em lagos e campos. O efeito também pode ser prejudicial. O escoamento de nitrogênio e fósforo das terras agrícolas pode poluir as vias navegáveis.

Diferentemente da matéria que é reciclada, a energia flui em uma direção. As plantas produzem moléculas de glicose ricas em energia a partir da luz solar capturada, água e dióxido de carbono. A energia química é transferida aos consumidores para o metabolismo celular e a energia extra é liberada como calor.
Estabilidade no funcionamento do ecossistema

Os ecossistemas são dinâmicos com um fluxo e refluxo constante de energia e matéria. Níveis de nutrientes, populações de espécies, padrões climáticos, temperatura, estações do ano flutuam e mudam. A diversidade em um ecossistema contribui para a estabilidade.

Apesar do fluxo e da natureza dinâmica da ecologia do ecossistema, um estado geral de equilíbrio permanece estável. Os ecossistemas mantêm um estado estacionário com uma composição bastante consistente. Normalmente, características bióticas e abióticas flutuantes não ameaçam um sistema estável. Em outras palavras, uma floresta tropical ainda é uma floresta tropical, mesmo que a população de macacos diminua.
Interrupções no funcionamento do ecossistema
Perturbações naturais podem atrapalhar o funcionamento do ecossistema. Por exemplo, furacões, incêndios, inundações e vulcões perturbam os serviços ecossistêmicos. Inundações podem contaminar fontes de água. O habitat é perdido e as espécies podem ser deslocadas. O equilíbrio predador-presa pode estar desativado, causando um efeito dominó em outras espécies.

Espécies invasoras
podem potencialmente ameaçar o bem-estar e a existência de outras espécies. As espécies invasoras incluem plantas e animais introduzidos em uma área intencionalmente ou acidentalmente. Às vezes, espécies invasoras são deliberadamente trazidas para deter um predador que está assumindo o controle. Por exemplo, conservacionistas liberaram salmão nos Grandes Lagos para controlar uma espécie invasora menos desejável.

A atividade humana é outra causa importante de mudança perigosa no ecossistema. Caça, pesca excessiva, exploração de recursos não renováveis, resíduos tóxicos e poluição ameaçam os ecossistemas e seus biomas. Em casos extremos, como um vazamento da usina nuclear, os ecossistemas afetados podem ser radioativos e cancerígenos nos próximos anos.
Exemplo de ecossistema marinho

A Grande Barreira de Corais da costa a costa da austrália é um ecossistema marinho incrivelmente grande e diversificado que existe há milhões de anos. As algas fornecem alimento para os corais em crescimento que se ligam aos corais mortos nos recifes.
Os corais jovens flutuando na água são comidos por peixes e animais nadando no oceano. Corais esqueletizados ainda podem ser consumidos por vermes, caracóis e estrelas do mar vorazes.

Alguns corais têm relações mutuamente benéficas com camarões e caranguejos que vivem em colônias de corais e lutam contra inimigos em comum usando suas pinças. Fatores abióticos que afetam significativamente os corais estão aumentando a temperatura da água, a acidificação dos oceanos e os níveis de dióxido de carbono.

Segundo o Museu de História Natural Smithsonian, a água do mar ácida já está começando a dissolver a estrutura esquelética dos recifes de coral em lugares como o Havaí. .
Exemplo de ecossistema aquático

O ecossistema aquático de Lake of the Woods está localizado na fronteira do Canadá e dos Estados Unidos. Esse corpo de água doce é o que resta do outrora maciço glacial Lago Agassiz. Neste ecossistema aquático de água doce, o fitoplâncton, o zooplâncton, as algas e as bactérias fornecem níveis ideais de alimento, habitat e oxigênio para peixes saborosos. Lake of the Woods é freqüentemente chamada de Capital Mundial Walleye. Invertebrados como libélulas e mosquitos também desempenham um papel importante em lagos de água doce. Eles comem microorganismos que se alimentam de plantas e animais em decomposição. Os invertebrados fornecem uma excelente fonte de alimento para pequenos peixes que podem ser comidos por peixes grandes, que podem ser capturados por pelicanos, garças, ursos e seres humanos.

Fatores abióticos que afetam o estado de um ecossistema aquático como o lago do As florestas incluem temperatura do ar e da água, níveis de dióxido de carbono e escoamento tóxico.
Exemplo de ecossistema terrestre

O ecossistema da floresta amazônica é um ambiente terrestre rico em espécies na América do Sul. A luz do sol é absorvida por plantas luxuriantes de folhas largas e árvores altas que fornecem alimento e abrigo a um número impressionante de pássaros, mamíferos, insetos, lagartos e cobras nos trópicos. Muitas dessas criaturas são comidas por predadores como a onça-pintada. Quando organismos morrem na floresta tropical, sua energia e nutrientes são quebrados rapidamente por decompositores como larvas e micróbios. Os nutrientes voltam ao solo e ajudam as plantas a crescer. Os fatores abióticos da floresta tropical incluem grandes quantidades de chuva, calor e um clima tropical que nutre a biodiversidade das espécies, desde o chão da floresta até os grossos dosséis pendurados.
Ecossistema vs. Ecologia Comunitária

Dependendo dos interesses de suas pesquisas, os ecologistas podem se concentrar no campo da ecologia da comunidade, ecologia do ecossistema ou ambos. A ecologia comunitária examina especificamente as interações entre espécies diferentes e o resultado dessa interação. A ecologia do ecossistema analisa de maneira muito mais ampla os fatores vivos e não vivos que afetam uma comunidade ecológica e desencadeiam mudanças no ecossistema.

Por exemplo, um ecologista que deseja descobrir por que a carpa gigante está dominando um lago que estava uma vez cheio de trutas, poderá realizar um estudo ecológico da comunidade da população de peixes, juntamente com um estudo ecossistêmico da diminuição da qualidade da água que afeta todas as espécies da vida aquática. Os ecologistas conduzem estudos que ajudam a economizar recursos naturais para as gerações futuras.

Proteção das estruturas do ecossistema

O gerenciamento de ecossistemas emprega práticas de conservação para manter a integridade do funcionamento e das estruturas do ecossistema. Diz-se que as estruturas dos ecossistemas têm integridade quando são equilibradas, estáveis e características das comunidades ecológicas naquela região natural.
Os fatores abióticos e bióticos são geralmente previsíveis. A dinâmica populacional também deve ser auto-sustentável, sem a necessidade de intervenção humana para restaurar o equilíbrio.

O bom gerenciamento de ecossistemas desempenha um papel importante na preservação de parques estaduais, parques nacionais e outras áreas de vida selvagem. Compreender a história do ecossistema e as taxas normais de mudança ou sucessão ajuda a detectar precocemente problemas estruturais. O objetivo é manter a biodiversidade e garantir a viabilidade de espécies nativas. De Nova York à Califórnia, os ambientalistas estão monitorando de perto os padrões climáticos.
Destruição catastrófica de ecossistemas

Desastres naturais, como um furacão, são seguidos por sucessão ordenada e reconstrução natural da área para seu estado anterior. No entanto, a atividade humana pode destruir temporária ou permanentemente uma ecologia do ecossistema. Desastres ecossistêmicos ocorreram nos Estados Unidos e em todo o mundo.

O ecossistema do Golfo do México foi severamente perturbado por poluentes transportados para o Golfo pelo rio Mississippi. Níveis excessivos de nutrientes estimulam a proliferação de algas tóxicas, alteram a mudança de alimentos e esgotam o oxigênio da água, resultando em uma zona morta e peixes maciços mata. A área também é afetada por fatores abióticos, como furacões e inundações. Em 1986, um acidente na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, descarregou material radioativo mortal na atmosfera. Milhões de pessoas foram expostas à radiação. Milhares de crianças que bebiam leite de vacas pastando na área contaminada desenvolveram câncer de tireóide. Hoje, a área radioativa em torno de Chernobyl está fora dos limites das pessoas, mas lobos, cavalos selvagens e outros animais estão presentes em números significativos.