מערכת אקולוגית - המערכת המורכבת של החיים
מפרט בודד ועד לכל החיים על כדור הארץ - איך מתארגנים החיים בטבע?
מה למדנו בכיתה ז' ומה חדש בכיתה ח'?
מהי מערכת אקולוגית?
מערכת אקולוגית (אקוסיסטמה) היא יחידת חיים בסיסית בטבע.
מערכת אקולוגית כוללת:
1. כל היצורים החיים (גורמים ביוטיים) באזור מסוים
2. כל הגורמים הלא-חיים (גורמים אביוטיים) באותו אזור
3. כל היחסים והאינטראקציות ביניהם
מערכת אקולוגית יכולה להיות קטנה כמו שלולית מים, או ענקית כמו יער אמזונס!
המפתח להבנה: מערכת אקולוגית היא לא רק היצורים החיים, אלא גם הסביבה שלהם וכל הקשרים ביניהם.
גורמים ביוטיים מול גורמים אביוטיים
גורמים ביוטיים (Biotic)
כל מה שחי או היה חי:
• צמחים
• בעלי חיים
• חיידקים ופטריות
• פסולת אורגנית (עלים נרקבים, גופות)
דוגמה: עץ אלון, שועל, חיפושית, חיידקי קרקע, עלים שנפלו מהעץ
גורמים אביוטיים (Abiotic)
כל מה שאינו חי:
• מים
• אוויר (חמצן, פחמן דו-חמצני)
• אור שמש
• טמפרטורה
• קרקע (מינרלים)
• לחות
דוגמה: אור השמש שמגיע ליער, הגשם שיורד, הסלעים בקרקע, הטמפרטורה בחורף
שני סוגי הגורמים תלויים זה בזה - בלי שמש ומים (אביוטי) הצמחים (ביוטי) לא יכולים לחיות!
רמות הארגון האקולוגי
החיים על כדור הארץ מאורגנים ב6 רמות, מהפרטי לכללי. בואו נעלה מדרגה אחר מדרגה:
1. פרט (Individual)
יצור חי בודד
דוגמאות:
• ארנב אחד
• עץ אלון אחד
• חיפושית אחת
2. אוכלוסייה (Population)
כל הפרטים של אותו המין שחיים באותו מקום ובאותו זמן
דוגמאות:
• כל הארנבים ביער
• כל עצי האלון בפארק
• כל הדגים באגם
3. קהילה (Community)
כל האוכלוסיות של מינים שונים שחיות באותו מקום
דוגמאות:
• הארנבים + השועלים + העצים + החיפושיות ביער
• כל היצורים החיים באגם
4. מערכת אקולוגית (Ecosystem)
קהילה + סביבה
הקהילה + כל הגורמים האביוטיים (מים, אור, קרקע)
דוגמאות:
• יער + האדמה והמים ביער
• אגם + המים והסלעים באגם
5. ביום (Biome)
אזור גיאוגרפי גדול עם אקלים דומה ומערכות אקולוגיות דומות
דוגמאות:
• כל היערות הטרופיים בעולם
• כל המדבריות בעולם
• כל הטונדרות בעולם
6. ביוספירה (Biosphere)
כל החיים על כדור הארץ
כולל את כל הביומים, מערכות אקולוגיות, קהילות, אוכלוסיות ופרטים.
זו הרמה הגבוהה ביותר!
רמות ארגון אקולוגיות
ארנב
🌿 אוכל צמחים
פרטיצור בודד אחד - התבוננו במאפיינים שלו
איך לזכור את הסדר?
חשבו על זה כעל זום-אאוט במצלמה:
- פרט - מצלמים ארנב בודד (זום-אין)
- אוכלוסייה - מרחיבים ורואים עוד ארנבים
- קהילה - רואים גם שועלים, עצים, חרקים
- מערכת אקולוגית - רואים את כל היער והקרקע
- ביום - רואים הרבה יערות באזור גדול
- ביוספירה - רואים את כל כדור הארץ מהחלל (זום-אאוט מלא!)
דוגמאות מישראל
שמורת עין גדי
פרט: יעל אחד
אוכלוסייה: כל היעלים בעין גדי
קהילה: יעלים + שפנים + ציפורים + צמחים
מערכת: הקהילה + המים, הסלעים, החום
ים המלח
פרט: חיידק ארכאי אחד
אוכלוסייה: כל החיידקים האלה בים המלח
קהילה: החיידקים + הפטריות + האצות
מערכת: הקהילה + המים המלוחים והמינרלים
יער בן שמן
פרט: עץ אלון מצוי אחד
אוכלוסייה: כל עצי האלון ביער
קהילה: אלונים + שועלים + ארנבים + זרזירים
מערכת: היער + הגשמים, האדמה, השמש
שאלה לחשיבה
למה חשוב לחלק את הטבע לרמות שונות? למה לא פשוט לקרוא לכל זה "טבע"?
סיבות טובות לחלוקה לרמות:
1. מדענים יכולים להתמקד ברמה מסוימת
• חוקר שחוקר דינמיקת אוכלוסיות ארנבים יתמקד ברמת האוכלוסייה
• חוקר שחוקר התחממות כדור הארץ יתמקד ברמת הביוספירה
2. קל יותר להבין קשרים
• אם אנחנו יודעים מה קורה ברמת האוכלוסייה, נוכל לחזות מה יקרה ברמת הקהילה
3. קל יותר לשמר ולהגן
• אם רוצים להציל מין מסוים, צריך להבין את האוכלוסייה שלו
• אם רוצים לשמור על מערכת אקולוגית שלמה, צריך להבין את כל הקהילה
טעות נפוצה!
רבים מבלבלים בין אוכלוסייה לבין קהילה.
- אוכלוסייה = רק מין אחד (כל הארנבים ביער)
- קהילה = כל המינים יחד (ארנבים + שועלים + עצים + חרקים)
- זיכרו: הקהילה היא אוסף של אוכלוסיות!
מערכת אקולוגית = חיים + סביבה
תמיד צריך גורמים ביוטיים וגם אביוטיים!
6 רמות ארגון
פרט → אוכלוסייה → קהילה → מערכת → ביום → ביוספירה
הכל קשור
שינוי ברמה אחת משפיע על כל הרמות!
לא כל מערכת אקולוגית היא יער או אגם נעים. יש מערכות אקולוגיות בתנאים קיצוניים שקשה להאמין שיש בהם חיים!
מערכות אקולוגיות קיצוניות בעולם
פתחי אוורור הידרותרמיים
בתחתית האוקיינוס, במים בטמפרטורה של 400°C, חיים חיידקים, תולעים וסרטנים ענקיים בלי אור שמש!
מדבר אטקמה בצ'ילה
המדבר היבש בעולם - יש אזורים שבהם לא ירד גשם 400 שנה! ועדיין יש שם מיקרואורגניזמים.
עמק המוות (אנטרקטיקה)
אזור קפוא ויבש כל כך שנחשב להקרוב ביותר למאדים על כדור הארץ. ובכל זאת יש שם חיידקים!
מערת הקריסטלים (מקסיקו)
מערה עם טמפרטורה של 58°C ולחות של 99% - אדם לא יכול לשרוד שם יותר מ-10 דקות. אבל חיידקים חיים שם!
מה זה מלמד אותנו? החיים מדהימים ביכולת ההסתגלות שלהם, וקיימות מערכות אקולוגיות כמעט בכל פינה על כדור הארץ!