Ekologinen sukkessio
Ekologisen sukkession määritelmä
Ekologinen sukkessio on kasvitieteilijöiden kehittämä termi, jolla kuvataan eri lajeista koostuvan yhteisön eli ekosysteemin rakenteen muutosta. Ekologisen sukkession käsite syntyi halusta ymmärtää, miten suuria ja monimutkaisia ekosysteemejä, kuten metsiä, voi olla olemassa paikoissa, joiden tiedetään olevan hiljattain muodostuneita, kuten tuliperäisillä saarilla. Ekologisen sukkession eri tyyppejä esiintyy ekosysteemin eri vaiheissa, ja ne riippuvat siitä, miten kehittynyt ekosysteemi on. Ekologisen sukkession käsitteessä ekosysteemit etenevät, kunnes ne saavuttavat huippuyhteisön. Huippuyhteisössä kaikki luonnonvarat käytetään tehokkaasti ja kasvillisuuden kokonaismassa on suurimmillaan. Monet metsät, joita ei ole häiritty moneen vuoteen, ovat esimerkkejä kliimaksiyhteisöstä.
Ekologisen sukkession tyypit
Primäärinen sukkessio
Kun planeetta muodostui, maaperää ei ollut. Kuuma magma ja kylmä vesi tekevät kovia kiviä, kuten äskettäin muodostuneista saarista näkyy. Ensisijainen ekologinen sukkessio on prosessi, jossa pienet organismit ja eroosio hajottavat nämä kivet maaperäksi. Maaperä on sitten perusta korkeammille kasvilajeille. Nämä korkeammat muodot voivat tuottaa ravintoa eläimille, jotka voivat sitten myös asuttaa alueen. Lopulta karu kalliomaisema kehittyy primaarisen ekologisen sukkession kautta huippuyhteisöksi. Vuosien ja vuosien kuluttua maakerroksen paksuus kasvaa ja se sisältää monia ravinteita ja hyödyllisiä bakteereja, joita tarvitaan kehittyneen kasvikunnan ylläpitämiseen. Jos tämä primaarinen ekosysteemi häiriintyy ja häviää, voi tapahtua sekundaarinen sukkessio.
Sekundaarinen sukkessio
Yllä oleva kuva on esimerkki sekundaarisesta ekologisesta sukkessiosta. Ensimmäisessä kuvassa näkyy kliimaksiyhteisö. Kuvien edetessä yhteisö tuhoutuu tulipalossa. Niin kauan kuin tulipalo ei pala niin kuumana, että se tuhoaa maaperän ja siinä elävät eliöt, tapahtuu sekundaarista ekologista sukkessiota. Kuten kuvassa 5 nähdään, pienet kasvit palaavat ensin. Kun ne ovat luoneet kiinteän kasvillisuuskerroksen, suuremmat kasvit voivat juurtua ja vakiintua. Aluksi pienet pensaat ja puut ovat vallitsevia. Puiden kasvaessa ne alkavat peittää valoa suurimmalta osalta maata, mikä muuttaa latvuston alapuolella olevien lajien rakennetta. Lopulta (ruutu 8) ekosysteemi saavuttaa huippuyhteisön, joka voi olla tai olla olematta samanlainen kuin alkuperäinen yhteisö. Kaikki riippuu siitä, mitkä lajit kolonisoivat alueen ja mitkä siemenet pystyvät itämään ja menestymään.
Syklinen sukkessio
Syklinen ekologinen sukkessio tapahtuu vakiintuneissa yhteisöissä, ja se on vain ekosysteemin rakenteen muuttumista syklisesti. Jotkin kasvit menestyvät tiettyinä vuodenaikoina ja lepäävät muina aikoina. Toiset eliöt, kuten heinäsirkat, makaavat horroksessa monta vuotta ja nousevat esiin kerralla muuttaen ekosysteemiä rajusti.
Esimerkkejä ekologisesta sukkessiosta
Acadian kansallispuisto
Mainessa sijaitsevaan Acadian kansallispuistoon syttyi vuonna 1947 suuri maastopalo, joka oli laajuudeltaan yli 10 000 hehtaaria. Koska se oli lähes 20 % puiston koosta, monet olivat huolissaan siitä, että puisto tuhoutuisi lopullisesti. Palauttamistoimet jätettiin kuitenkin luonnon varaan, ja monet ovat sitä mieltä, että päätös olla puuttumatta asiaan kannatti. Vaikka ensimmäiset vuodet olivat rumia, ja vain pienet kasvit pystyivät asuttamaan palaneen maaperän, monet vuodet ovat johtaneet puulajien suureen monimuotoisuuteen. Kun ennen paloa puut olivat enimmäkseen ikivihreitä puita, nyt maisemaa hallitsevat lehtimetsät. Tämä esimerkki osoittaa, miten nopeasti sekundaarinen ekologinen sukkessio voi muuttaa maisemaa.
Koralliriutan ekologinen sukkessio
Kaikkakin ekologinen sukkessio on kasvitieteilijöiden keksimä termi, sitä sovelletaan vahvasti myös eläinpopulaatioihin, jotka käyvät läpi häiriöitä. Otetaan esimerkiksi koralliriutta. Koralliriutta ekosysteeminä ei syntynyt noin vain, vaan se, kuten monet kasviyhteisöt, oli muodostettava ajan kuluessa ekologisen sukkession kautta. Koralliriutan ensisijainen ekologinen sukkessio on pienten korallipolypsien asuttaminen kiville. Nämä polyypit kasvavat ja jakautuvat monta kertaa muodostaakseen korallipesäkkeitä. Korallipesäkkeiden muodot ja suoja houkuttelevat lopulta pieniä kaloja ja äyriäisiä, jotka elävät korallien ympärillä. Pienet kalat ovat ravintoa suuremmille kaloille, ja lopulta syntyy täysin toimiva koralliriutta. Vaikka ekologisen sukkession periaatteet on kehitetty kasvien yhteydessä, niitä esiintyy kaikissa vakiintuneissa ekosysteemeissä.
- Ekologia – Tutkimus siitä, miten erilaiset organismit sopivat ekosysteemeihin.
- Ekosysteemi – Ryhmä yhteisöjä, jotka ovat kietoutuneet toisiinsa ravinteiden ja veden kiertokulun kautta.
- Yhteisö – Ryhmä lajeja, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa.
- Populaatio – Ryhmä samaan lajiin kuuluvia organismeja, jotka risteytyvät keskenään.
Visailukysymys
1. Huolimaton retkeilijä sytyttää metsäpalon. Tuli palaa niin kuumana, että maaperä steriloituu. Bakteereja tai tunnistettavia ravinteita ei jää organismien käyttöön. Minkä seuraavista ekologisen sukkession muodoista on tapahduttava?
A. Ensisijainen sukkessio
B. Sekundaarinen sukkessio
C. Syklinen sukkessio
2. Maastopalon seurauksena tietyn ketun lajin turkki muuttuu yleensä harmaammaksi. Kun metsän kasvit uudistuvat ajan myötä, ketut muuttuvat lähemmäs mustia. Onko tämä esimerkki ekologisesta sukkessiosta?
A. Kyllä
B. Ei
C. Vain jos ketut syövät kasvit
3. Paikoissa, jotka ovat syvällä valtameren pinnan alapuolella, merenpohjassa on lämpöaukkoja, jotka kuljettavat lämpöä ja rikkipitoisia kaasuja pinnalle. Vaikka nämä tuuletusaukot ovat varmasti muodostuessaan elottomia, tietyt eliöt asuttavat pian tuuletusaukot. Ensin löydetään bakteereja, jotka muuttavat rikin energiaksi. Vanhemmista purkausaukoista löytyy kokonaisia yhteisöjä, joissa on kaloja ja äyriäisiä. Mistä tämä on esimerkki?
A. Ensisijainen ekologinen sukkessio
B. Sekundaarinen ekologinen sukkessio
C. Syklinen ekologinen sukkessio