Rozkladač (tiež dekompozitor, destruent, reducent) je organizmus, ktorý v trofickom reťazci ekosystému rozkladá mŕtvu organickú hmotu na jednoduchšie látky.
Počas rozkladu organickej hmoty produkuje rozkladač potravu pre ďalších členov potravinového reťazca, a to pre „ďalšie rozkladače“. Každý člen reťazca rozkladá len časť organickej hmoty. Tento proces končí rozkladom organickej hmoty na minerálne látky, čo sa nazýva mineralizácia.
Organizmy, ktoré získavajú energiu z organických látok odumretých organizmov (na rozdiel od predátorov), sa nazývajú saprofágy (tiež saprotrofy, sapróby).[SCHLAGHAMERSKÝ, Jiří. Úvod do půdní biologie. Brno: Ústav botaniky a zoologie PřF MU, 2013, s. 32.]
Potravinové reťazce a úloha rozkladačov
Podľa toho, či „účastníci“ potravinového reťazca využívajú živú alebo odumretú organickú hmotu (biomasu), rozoznávame dva hlavné typy potravinových reťazcov:
Pastevno-koristnícky potravinový reťazec
Tento reťazec začína živou organickou hmotou vytvorenou rastlinami, sinicami alebo riasami. Túto hmotu konzumujú konzumenty I. stupňa, čiže bylinožravce (napríklad bylinožravý hmyz, vo vode bylinožravé mäkkýše, zooplanktón a iné). Konzumenty I. stupňa sa stávajú potravou pre konzumenty II. stupňa.
Rozkladný potravinový reťazec
Rozkladný reťazec tvoria už vyššie spomenuté reducenty. Začína saprofytofágmi, čo sú rozkladače odumretej rastlinnej hmoty. Tá sa činnosťou vody, vetra a pôdnych organizmov mení na takzvaný detrit, ktorý konzumujú detritofágy (napríklad dážďovka).
Časť živých organizmov prirodzeným spôsobom odumiera a stáva sa mŕtvou biomasou. Táto mŕtva biomasa je materiálom pre postupný rozklad a tvorí začiatok rozkladného potravinového reťazca. Produkt primárnych rozkladačov je substrátom pre ďalšie rozkladače. Výsledkom tohto dlhého procesu je premena pôvodnej biomasy späť na anorganickú hmotu, teda mineralizácia odumretej hmoty živých organizmov. Minerálne látky z pôdy odoberajú rastliny, ktoré sú primárnymi producentami organickej hmoty.
Parazitický potravinový reťazec
Existuje aj tretí typ potravinového reťazca - parazitický. Ten spája rôzne skupiny cudzopasníkov. Parazitický cyklus môže začínať v ktorejkoľvek časti pastevno-koristníckeho reťazca.
Ekosystém a jeho dynamika
Ekosystém (z angl. ecosystem z ecology + system) je ucelená časť prírody (biosféry), ktorá nie je uzavretá a komunikuje s ostatnými časťami prírody. Je to základná jednotka funkčného celku živej prírody Zeme. Príkladom ekosystému je napríklad listnatý les alebo vlhké nekosené lúky. Nie je špecifikované, akú približnú veľkosť má mať ekosystém, a tak sa za ekosystém môže považovať hoci aj celá biosféra, alebo naopak, napríklad aj tráviaca sústava psa (vyskytujú sa tu rôzne baktérie, nálevníky atď.), mláka, ktorá sa z času na čas vytvorí po daždi, alebo aj celý oceán.
Stanoviť hranice ekosystému je veľmi ťažké. Vo všeobecnosti sa stanovujú tam, kde sa vyskytuje veľa nespojitostí, ako napríklad v typoch pôdy, povodiach alebo hĺbke vodných nádrží, či v distribúcii organizmov. Termín ekosystém sa prvýkrát objavil v roku 1935 v publikácii Brity ecologist. Autorom bol Arthur Tansley. Termín však vytvorili už v roku 1930.
Základné funkcie ekosystému
Za základnú funkciu ekosystému sa považujú kolobeh látok (tzv. biogeochemické cykly) a tok energie. Ďalšou dôležitou funkciou ekosystému je aj stabilizácia energetického, vodného režimu území, produkcia organických látok a iné. Pre zvyšujúci sa počet ľudstva je dôležitá produkcia ekosystémov.
Z hľadiska toku látok a energie je ekosystém otvorený systém. Energia pochádzajúca pôvodne zo slnečného žiarenia poháňa a udržuje všetky životné (aj neživotné) procesy. Z hľadiska riadenia a vývoja je ekosystém charakteristický schopnosťou samoregulácie, samoobnovovania a schopnosťou vyvíjať sa v čase. Ekosystém je dynamická sústava, to znamená, v čase podlieha zmenám. Tieto zmeny sa prejavujú v zložení a zastúpení biologických druhov zúčastňujúcich sa na tvorbe ekosystému. Na rozdiel od organizmu, ekosystém nemá schopnosť rozmnožovať sa.
Vývoj ekosystému: ekologická sukcesia
World Heritage: A unique contribution to biodiversity conservation
Vývoj ekosystému prebieha v niekoľkých etapách:
- Prvá etapa: Nastáva po narušení starého ekosystému. Narušenie starého ekosystému môžu spôsobiť rôzne príčiny. V minulosti to boli napríklad horotvorné procesy, dnes to môže byť narušenie prírodnej rovnováhy v ekosystéme alebo rôzne necitlivé zásahy človeka do prírody. Po rozpade starého ekosystému dochádza k ústupu rastlinných i živočíšnych druhov, ktoré boli súčasťou ekosystému a ich nahradeniu novými druhmi, ktorým nové podmienky vyhovujú. Tento proces sa nazýva ekologická sukcesia (ekologické nahrádzanie).
- Druhá etapa: Je vyzrievanie ekosystému. V tomto období dochádza k ustáleniu abiotických podmienok prostredia. Pre túto etapu je typické zvyšovanie počtu ekologických druhov.
- Tretia etapa: Je dosiahnutie stability ekosystému. Takýto stabilizovaný ekosystém, s pevne vybudovanými biotickými vzťahmi a abiotickými faktormi, nazývame klimax.
Typy ekosystémov
Vodné ekosystémy
Voda je kolískou života na našej planéte a má výnimočné vlastnosti, ktoré sú pre život rozhodujúce. Prvé organizmy sa objavili práve vo vodnom prostredí, mnohé v ňom zostali a rozvinuli sa do rozmanitých a pestrých foriem. Ani tie, ktoré našli v priebehu evolúcie vhodné podmienky pre svoj život na súši, sa od vody nikdy úplne neodpútali a mnohé sa do nej opäť vrátili.
Všetky organizmy bez výnimky potrebujú vodu pre svoj život. Je dôležitou súčasťou ich buniek a ako rozpúšťadlo aj podmienkou látkovej premeny. Pre veľkú skupinu organizmov je voda životným prostredím, ktoré poskytuje dostatok potravy, úkryt aj ochranu. Vo vode a pri vode žijú zástupcovia všetkých základných skupín rastlinných a živočíšnych organizmov.
Všetky typy vodných ekosystémov sú významnou a nenahraditeľnou súčasťou prírody, ovplyvňujú charakter krajiny kdekoľvek na svete. Vodné ekosystémy sú mnohotvárne a poskytujú rozmanité životné podmienky.
Chemické a fyzikálne vlastnosti vody
Vo vode sú rozpustené minerálne látky v podobe solí v rôznom pomere a koncentrácii. V závislosti od chemického zloženia rozlišujeme morskú vodu s vysokým obsahom solí a sladkú vodu s nízkym obsahom solí. V ústiach riek sa sladká a slaná voda miešajú (tzv. brakický ekosystém).
Pre život vo vode je dôležitý aj obsah plynov, najmä kyslíka a oxidu uhličitého. Do vody sa dostávajú difúziou z ovzdušia alebo životnou činnosťou organizmov. Rastliny pri fotosyntéze spotrebúvajú oxid uhličitý a obohacujú vodu o kyslík. Ten potrebujú všetky organizmy na dýchanie, pričom do vody uvoľňujú oxid uhličitý.
Fyzikálne faktory, najmä teplo, svetlo a pohyb vody dodávajú vodnému prostrediu charakteristické vlastnosti. Pestrosť života v moriach a oceánoch ovplyvňuje aj tlak vody v závislosti od hĺbky, členitosť dna a vzdialenosť od pobrežia. Teplota vody je najmä vo veľkých hĺbkach v porovnaní s teplotou vzduchu pomerne stála. Len povrchové vody ovplyvňuje teplota vzduchu. Prienik svetla cez vodu je dôležitý pre procesy fotosyntézy. Je závislý od viacerých faktorov, ale predovšetkým od hĺbky (svetlo preniká približne do hĺbky 200 m). Pohyb vody je dôležitou podmienkou jej okysličovania a pomáha pri obohacovaní živinami. Súhrn všetkých abiotických podmienok určuje výskyt jednotlivých druhov rastlín a živočíchov v konkrétnom vodnom prostredí. Organizmy, ktoré tu žijú, tvoria vodné spoločenstvá.
Producenti a konzumenti vo vodných ekosystémoch
Rastliny v procese fotosyntézy premieňajú slnečnú energiu na chemickú energiu uloženú v organických látkach, z ktorých budujú svoje telo. Keďže sú schopné samy si tvoriť vlastné organické látky, ich výživa je autotrofná. Rastliny predstavujú potravu a zdroj energie pre bylinožravé živočíchy, ktorými sa ďalej živia všežravé a mäsožravé živočíchy. Živočíchy prijímajú hotové organické látky, ich výživa je heterotrofná. Heterotrofné organizmy, ktoré sa živia odumretými zvyškami organizmov (saprofyty), majú dôležitú úlohu v procesoch samočistenia vody.
Sladkovodné ekosystémy
Stojaté vody rôzne veľkých jazier, priehrad, rybníkov, pomaly tečúce toky riek, prudko sa valiace horské potoky a vodopády, podzemné a jaskynné riečky ako aj horúce a minerálne pramene a všetky typy mokradí predstavujú v závislosti od svojich fyzikálnych a chemických vlastností rôznorodé životné prostredie. Sladké vody obsahujú v porovnaní s morskou vodou oveľa menej solí, napriek tomu je ich chemické zloženie pestré v závislosti od horninového prostredia, ktorým voda prechádza. Obsah a množstvo látok v sladkých vodách môže kolísať.
Vlastnosti a podmienky jednotlivých typov sladkovodných ekosystémov určujú, aké spoločenstvá organizmov v nich žijú. Druhová skladba sa líši aj v závislosti od konkrétneho miesta vo vodnom prostredí. Iné organizmy nájdeme na dne, iné pri hladine alebo v blízkosti brehu.
Charakteristické znaky sladkovodných tokov
- Horný tok: rýchle prúdenie, vysoký obsah kyslíka, chladná voda, kamenité dno. Chýba planktón.
- Stredný tok: miernejšie prúdenie vody, piesčité dno.
- Dolný tok: pomalý prúd, väčšia hĺbka, bahnisté dno, vyšší obsah živín, málo kyslíka, vyššia teplota. Je tu veľa planktónu a bentosu (živočíchy žijúce na dne vôd, napríklad raky). Rybné pásmo je cejnové.
Organizmy v sladkovodných ekosystémoch
V bahnitom dne stojatých vôd žijú najmä baktérie, z bezstavovcov sú to viaceré druhy obrúčkavcov, mäkkýšov a kôrovcov. Vo vode sa voľne vznáša planktón, zložený zo siníc, rias, prvokov a drobných kôrovcov. Nájdeme tu rôzne druhy vodného hmyzu v rôznych štádiách vývinu. Zo stavovcov toto prostredie vyhovuje mnohým druhom rýb, obojživelníkom aj plazom. Tečúce vody poskytujú odlišné životné podmienky.
Horný tok je charakteristický rýchlym prúdom, čistou, studenou a dobre okysličenou vodou, kamene na dne sú väčšie. V tomto prostredí sa udržia iba organizmy, ktoré dokážu odolávať silnému prúdu. Vodné rastliny sa v ňom vyskytujú zriedka. Planktón tam chýba. Živočíchy sa zdržiavajú hlavne na dne a pri brehoch. Na strednom a dolnom toku tečie voda pomalšie, obsahuje menej kyslíka, ale viac živín. Na dne je hrubá vrstva usadenín, kde môžu zakoreniť vodné rastliny. Na brehoch stojatých a tečúcich vôd sú husté porasty brehového rastlinstva.
Špecifické životné podmienky vďaka svojim osobitým fyzikálnym a chemickým vlastnostiam poskytujú horúce a minerálne pramene, na ktoré sa viažu úzko špecializované organizmy, napríklad sírne baktérie.
Planktón a jeho význam
Nezastupiteľnú úlohu vo všetkých typoch vodného prostredia (výnimku tvoria len rýchlo tečúce vodné toky) má planktón. Je to pestrá skupina veľmi malých, často mikroskopických organizmov rôzneho druhu, ktoré sa vznášajú vo vodnom stĺpci. Riasy a oveľa jednoduchšie sinice - cyanobaktérie, tvoria fytoplanktón. Svojou životnou činnosťou obohacuje vodu o kyslík a predstavuje základ potravy drobných živočíchov ako sú jednobunkové prvoky, drobné kôrovce, larvy mäkkýšov a hmyzu, patriacich k zooplanktónu. Súčasťou zooplanktónu sú aj ikry rýb a vajíčka obojživelníkov. Dôležitú úlohu v procesoch samočistenia vody plnia heterotrofné organizmy živiace sa odumretými zvyškami organizmov a baktérie, ktoré dokončujú ich rozklad. Planktón predstavuje výživu pre množstvo vodných živočíchov od najmenších po tie najväčšie. Najčastejšie ho prijímajú filtrovaním z vody.
Potravové vzťahy medzi vodnými organizmami sú základom pre udržanie biologickej rovnováhy. K biotickým podmienkam vo vodných ekosystémoch patrí prítomnosť a zloženie planktónu. Fytoplanktón produkuje primárnu biomasu a obohacuje vodu o kyslík.
Vodné rastliny
Zelené rastliny zabezpečujú pre vodné ekosystémy produkciu kyslíka, ako potrava sú zdrojom výživy a energie pre ostatné vodné organizmy. Okrem toho poskytujú vodným živočíchom úkryt, miesto na rozmnožovanie, vytvárajú tieň a zabraňujú prehrievaniu vody.
K evolučne pôvodným vodným rastlinám patria predovšetkým riasy. Riasy sú autotrofné, prevažne vodné organizmy rozdielnej veľkosti od mikroskopických, jednobunkových až po takmer 60 m dlhé, makroskopické morské druhy. Ich telo tvorí jednoduchá, málo diferencovaná stielka (thallus) bez cievnych zväzkov a pravých orgánov. Preto ich zaraďujeme medzi nižšie rastliny. Najjednoduchšia jednobunková, môže byť pohyblivá (červenoočko) alebo nepohyblivá (chlorela). Prechodným štádiom medzi jednobunkovými a mnohobunkovými organizmami sú kolónie. Tvoria ich aj mnohé jednobunkové riasy (rozsievky, váľač gúľavý). Váľač gúľavý tvorí guľovitú kolóniu s počtom asi 20 000 jednotlivých buniek veľkosti špendlíkovej hlavičky. Bunky sú vzájomne spojené gélovými mostíkmi.
Sladkovodné riasy sú väčšinou mikroskopické s jednobunkovou alebo vláknitou stielkou. Tvoria dôležitú súčasť fytoplanktónu. Typickým zástupcom sladkovodných rias je vláknitá závitnicovka (Spirogyra) so špirálovito usporiadanými chloroplastami a žabí vlas (Cladophora), ktorého stielka tvorí väčšinou rozkonárené vlákno prichytené o podklad. Makroskopické druhy rias sa vyskytujú najmä v moriach, ale niektoré druhy nájdeme aj v sladkých vodách. Patrí k nim napríklad zelená riasa chara (Chara), ktorá dorastá do jedného metra a tvorí husté porasty pri brehoch sladkých a zmiešaných sladkoslaných vôd. Jej pletivová stielka je diferencovaná a pripomína stavbu prasličky. Tvorí ju pabyľka, rozdelená na články a uzly, z ktorých vyrastajú štíhle palístky. K podkladu sa prichytáva pakorienkami. Podobnú stavbu tela má aj červená riasa žabie semä (Batrachospermum moniliforme), ktorá dosahuje menšie rozmery a žije len v čistých pramenistých vodách.
Sladkovodné riasy sú vo vodnom prostredí najvýznamnejšími producentmi kyslíka a organickej hmoty. Význam rias v posledných desaťročiach výrazne vzrastá. Vedci zistili, že obsahujú veľa vitamínov, minerálov, aminokyselín, chlorofylu a iných látok vo vyššej miere ako suchozemské rastliny. Ukazujú sa ako významný zdroj potravy pre kozmonautov (chlorela). Niektoré morské druhy rias sa konzumujú ako šalát (morský šalát). Vyrábajú sa z nich významné potravové doplnky, ktoré sa môžu používať aj pri liečbe niektorých ochorení (chlorela).
Stavba tela vyšších rastlín (Cormobionta) je zložitejšia. Ich telom je kormus (cormus), rozlíšený na vegetatívne orgány (koreň, stonka, listy) a reprodukčné orgány (kvety, plody a semená). Vyššie rastliny sa na rozdiel od rias museli na život vo vode adaptovať. Ich pletivá a orgány sa vyvíjali v procese fylogenézy ako znaky suchozemských rastlín. Korene upevňujú rastlinu v pôde a zabezpečujú príjem vody a živín. Transport látok sa uskutočňuje cez cievne zväzky. Stavba kvetu a celý proces rozmnožovania zodpovedá suchozemským podmienkam. Napriek tomu sa niektoré druhy rastlín v priebehu evolúcie prispôsobili životu vo vodnom prostredí.
Ich korene slúžia hlavne na ukotvenie a ukladanie zásobných látok. Stonky a stopky listov sú ohybné a dlhé v závislosti od hĺbky vody. Rastliny v stojatých vodách majú široké listy so vzduchovými bunkami, ktoré ich držia na hladine. Tak môžu zachytiť čo najviac slnečného žiarenia. Niektoré rastliny sú zakorenené v bahnitom dne. Iné, menej závislé na pôde, voľne plávajú na hladine alebo sa vznášajú vo vode.
V letnom období je v stojatých vodách hojne rozšírený červenavec plávajúci (Potamogeton natans) a červenavec kučeravý (Potamogeton crispus). Sú zakorenené v bahnitom dne. Ich charakteristické vajcovité listy s dlhými stopkami plávajú na hladine. Z vody vyčnievajú klasovité súkvetia s drobnými nenápadnými kvetmi. Keď vodná nádrž vyschne, červenavec plávajúci vytvorí skrátené stonky a menšie listy.
Na vodnej hladine pláva žaburinka menšia (Lemna minor). Vodu a živiny prijíma celým povrchom tela, priamo z listu vyrastá len jeden korienok. V lete sa vegetatívne rýchlo rozmnožuje a často pokrýva vodnú hladinu.
Typickou rastlinou stojatých vôd je aj vodomor kanadský (Elodea canadensis). Rastie rýchlo až do dĺžky niekoľkých metrov a rozmnožuje sa malými úlomkami. Často zatieňuje ostatné rastliny, odčerpáva živiny a pri premnožení spôsobuje zahnívanie vodných nádrží. Rýchly rast a jednoduchý spôsob rozmnožovania jej umožňuje rýchlo obsadzovať nové vodné priestory, kde často vytláča pôvodnú vegetáciu.
Vodné rastliny s veľkými listami plávajúcimi na vode sú lekno biele (Nymphaea alba) a leknica žltá (Nuphar lutea). Ich podzemky sú uložené v bahne stojatých alebo pomaly tečúcich vôd, dlhé a pevné stopky držia na hladine listy a kvety. Prieduchy majú na vrchnej strane.
K vodným rastlinám patria riasy - nižšie rastliny a vyššie rastliny, ktoré sa na život vo vode adaptovali stavbou tela a spôsobom života. Niektoré žijú ponorené vo vode, iné plávajú na hladine alebo sú ukotvené na dne. Telo nižších rastlín - rias, tvorí jednoduchá stielka. Môže byť jednobunková alebo mnohobunková. Telo vyšších rastlín je kormus, rozčlenený na základné vegetatívne orgány - koreň, stonku, list a rozmnožovacie orgány - výtrusnice alebo kvety. K vodným rastlinám patrí žaburinka, červenavec, vodomor, lekno a leknica. Vodné rastliny zabezpečujú pre vodné ekosystémy neustály prísun kyslíka, sú zdrojom energie a živín pre vodné živočíchy.
Suchozemské ekosystémy
Suchozemský ekosystém je veľmi rôznorodý. Jeho biocenózy sa líšia podľa klimatických a iných faktorov. Medzi suchozemské ekosystémy patria napríklad trvalé lúky (umelý ekosystém - kosenie, hnojenie, pastva, vlhké pôdy bohaté na dusík) alebo púšte - ekosystémy so zníženým množstvom vody. V širšom zmysle sem patria ekosystémy, v ktorých chýba len voda v kvapalnom skupenstve, takže aj Antarktída je vlastne púštnym ekosystémom.
Triedenie živých organizmov
Všetky živé organizmy majú základné znaky a vlastnosti spoločné. V priebehu evolúcie sa život rozvinul do množstva foriem. Rôzne stupne zložitosti telesnej organizácie a pestré životné prejavy vytvárajú nekonečnú rozmanitosť živej prírody. Podobnosti a odlišnosti sú základom na triedenie (klasifikáciu) a usporiadanie živých organizmov do systému.
V najstarších systémoch boli organizmy usporiadané podľa rôznych, často ľubovoľne zvolených nápadných znakov. Boli to umelé systémy. V 18. storočí vznikali prirodzené systémy, ktoré zohľadňovali najmä vonkajšie morfologické znaky. Súčasná systematika (taxonómia) vychádza z fylogenetickej príbuznosti organizmov. Každý organizmus má v systéme svoje miesto, ktoré vyjadruje jeho príbuzenské vzťahy s inými organizmami. Organizmy zatrieďujeme do systematických jednotiek - taxónov. Základnou systematickou jednotkou je druh. Má rodové a druhové meno (napr. medveď hnedý). Takéto dvojslovné pomenovanie - binomickú nomenklatúru - zaviedol švédsky prírodovedec Carl Linné. Vo svojom najvýznamnejšom diele Systema naturae (Systém prírody - 1735) pomenoval, zaradil a opísal všetky vtedy známe organizmy. Systém živých organizmov nie je nemenný. Ovplyvňujú ho nové poznatky biologických vied, na základe ktorých sa neustále mení, dopĺňa a upresňuje.
tags: #co #parti #medzi #rozkladace