מערכת אקולוגית אווירית: מאפיינים, סוגים ובעלי חיים - ביולוגיה - 2025

האקולוגית אווירי מורכב כל ביוטיים (היצורים החיים) ו אביוטי (אינרטי אלמנטים) גורמים שביניהם של הטרופוספירה. במובן הקפדני מדובר במערכת אקולוגית מעבר, מכיוון שאף אורגניזם חי לא מסיים את מחזור חייו השלם באוויר.

המאפיין האביוטי העיקרי של המערכת האקולוגית האווירית הוא שהמצע בו הוא מתפתח הוא אוויר. זהו תערובת של גזים ולכן מצע בצפיפות נמוכה יותר מאשר יבשתית או מימית.

מנופים (Grus grus) בטיסה בספרד. מקור: Arturo de Frias Marques

מצד שני, האווירה היא המרחב בו מתרחשים תהליכי אקלים, בעיקר גשמים, רוחות וסערות.

למרות שציפורים חולשות על מצוינות בסביבה האווירית, ישנם גם חרקים ויונקים מעופפים. בקבוצות בעלי חיים אחרות, כמו דגים וזוחלים, ישנם מינים המסוגלים לטוס בדחיפה.

כמו כן, צמחים המציגים האבקה אנמופילית (באמצעות רוח) משתמשים במערכת האקולוגית האווירית ככלי להובלת אבקה. באופן דומה, צמחים רבים מפזרים את פירותיהם או זרעיהם באמצעות האוויר.

מאפיינים כלליים

מערכות אקולוגיות אוויריות נוצרות בעיקר בחלק התחתון של הטרופוספירה, שהיא השכבה התחתונה של האטמוספרה. שכבה זו מגיעה לעובי של 16 ק"מ בקו המשווה ו 7 ק"מ בקטבים, כתוצאה מתפיחה מסיבוב כדור הארץ.

למערכות אקולוגיות אלה, בשונה מהקרקעיות והאקוויות, אין מרכיב ביוטי קבוע. לכן אף אורגניזם חי אינו משלים את כל מחזור חייו במערכת אקולוגית זו ואין יצרנים ראשוניים, כך שהוא אינו עצמאי.

למערכות אקולוגיות אוויריות יש שלושה מאפיינים כלליים: המצע הוא אוויר, זה המקום בו מתפתחות תופעות אקלים והמרכיב החי הוא מעבר.

- רכיבים אביוטיים

בין המרכיבים האביוטיים במערכת האקולוגית האווירית ניתן למצוא אוויר, עם הגזים המרכיבים אותו ואדי המים המשולבים. בנוסף, יש כמות גדולה של חלקיקי אבק בהשעיה.

האויר

זהו המרכיב של הטרופוספירה (שכבה תחתונה של האטמוספירה), במגע ישיר עם פני כדור הארץ. האוויר מורכב בעיקר מ 78.08% חנקן וכ -21% חמצן, בתוספת CO2 (0.035%) וגזים אינרטיים (ארגון, ניאון).

צְפִיפוּת

צפיפות האוויר פוחתת עם הגובה והטמפרטורה, מה שמקצה מאפיין דיפרנציאלי חשוב בין המערכות האקולוגיות האוויריות. כך, באזורים הרריים גבוהים האוויר יהיה צפוף פחות בהשוואה לאזורים בגובה פני הים.

באופן דומה, המוני אוויר מעל אזורים מדבריים יורדים בצפיפות במהלך היום (טמפרטורות גבוהות) ומגדילים את צפיפותם בלילה (טמפרטורה נמוכה).

טֶמפֶּרָטוּרָה

הטרופוספירה מתחממת מלמטה למעלה, מכיוון שאוויר בדרך כלל לא נראה לקרינה אולטרה סגולה מהשמש. קרינה זו פוגעת לפני כדור הארץ ומחממת אותו, וגורמת לו לפלוט קרינה אינפרא אדום או חום.

חלק מהקרינה בורח לחלל החיצון, אחר נשמר על ידי השפעת החממה של כמה גזים באטמוספרה (CO2, אדי מים).

טמפרטורות האוויר יציבות פחות מאלה של קרקע ומים, משתנות עם זרמי רוח וגובהן. עם עליית הטרופוספירה הטמפרטורה יורדת בקצב של 6.5 מעלות צלזיוס / קמ"ר. בחלקו העליון של הטרופוספרה (הטרופופוזה) הטמפרטורה יורדת -55 מעלות צלזיוס.

לחות

כחלק ממחזור המים בשלב האיד-טרנספרפירציה שלהם, מים במצב הגזי או אדי המים משולבים באטמוספירה. כמות אדי המים שנמצאת באוויר (לחות יחסית) היא מאפיין חשוב למערכות האקולוגיות האוויריות השונות.

באוויר באזורים מדבריים יש לחות יחסית של כ 20% בצהריים ו 80% בלילה. ואילו באוויר ביער הגשם הטרופי מתגלה לחות של 58-65% בצהריים ו- 92-86% לפנות בוקר.

הרוחות

זרמי אוויר. מקור: המעלה המקורי היה Ellywa בוויקיפדיה ההולנדית.

ההבדלים בטמפרטורה המיוצרים על ידי תנועות כדור הארץ ביחס לשמש מייצרים הבדלים בלחץ האטמוספרי בין האזורים. זה גורם להמוני האוויר לנוע מאזורי הלחץ הגבוה לאזורי הלחץ הנמוך, ויוצרים את הרוחות.

גשמים וסערות

הטרופוספירה היא נחלתן של תופעות אקלימיות, כולל הצטברות ענני אדי מים. המים המאדים עולים עם המוני האוויר החם וכשהם מתקררים הם מתעבים סביב חלקיקים במתלה ויוצרים עננים. כאשר עומס המים המרוכזים מגיע לנקודה קריטית, מתרחש גשם.

סערות, הוריקנים, טורנדו

הפרעה נוספת שמשפיעה על המערכת האקולוגית האווירית היא סערות, שבמקרים מסוימים הופכות להוריקנים עם רוחות חזקות וגשמים סוערים. סערות הן תופעות מטאורולוגיות שקורות כששתי מסות אוויר עם טמפרטורות שונות פונות זו מול זו.

במקרים אחרים נוצרים טורנדו שהם עמודים של אוויר המסתובבים במהירות גבוהה מאוד שקודקודם בא במגע עם כדור הארץ.

חלקיקי אבק

מרכיב abiotic נוסף במערכת האקולוגית האווירית הוא אבק (חלקיקי חומר קטן במתלה). רוחות ואידוי גוררות חלקיקים משטח כדור הארץ וגופי מים אל תוך הטרופוספירה.

אבק סהרי. מקור: בנק תמונות גאולוגיות

לדוגמה, מדי שנה עובר ענן אבק מהמדבריות האפריקניות לאמריקה. מדובר על מאות מיליוני טונות של אבק שחוצים את האוקיאנוס האטלנטי ומופקדים במקומות שונים באמריקה.

ריכוז האבק מסהרה באזורים מסוימים באמריקה יכול להגיע ל 30 עד 50 מיקרוגרם למטר מעוקב.

- רכיבים ביוטיים

כאמור, אין יצור חי שמשלים את כל המחזור הביולוגי שלו במערכת האקולוגית האווירית. עם זאת, זוהתה נוכחות של מגוון גדול של מיקרואורגניזמים יבשתיים וימיים באיזור הטרופוספירה.

חיידקים, פטריות ווירוסים

בדגימות אוויר שנלקחו על ידי מטוסי נאס"א התגלו חיידקים מושעים, נבגים פטרייתיים ווירוסים. במובן זה נערכים מחקרים כדי לקבוע אם מינים מסוימים של חיידקים מסוגלים לבצע פונקציות מטבוליות בסביבה זו.

חיידק. מקור: NIAID

חיידקים נישאים מעל פני הים או ניגשים יחד עם אבק יבש על ידי רוחות והמוני אוויר חם עולה. חיידקים אלה חיים בחלקיקי אבק ובטיפות מים תלויות.

אבקה ונבגים

מרכיבים חיים נוספים העוברים במערכת האקולוגית האווירית הם גרגרי אבקה ונבגים. Spermatophytes (צמחי זרעים) מבצעים את התפשטותם המינית באמצעות היתוך של גרגרי האבקה והביצית.

גרגרי אבקה. המקור: מתקן המיקרוסקופ האלקטרוני של מכללת דארטמות '

כדי שזה יקרה, גרגר האבקה (הגאמט הזכרי) חייב לנסוע אל הביצית (סבת הנקבה). תהליך זה מתרחש על ידי הרוח, על ידי בעלי חיים או על ידי מים.

במקרים של האבקה על ידי רוח (אנמופילית) או על ידי בעלי חיים מעופפים (זואידיופיל), אבקה הופכת לחלק חולף במערכת האקולוגית האווירית. אותו דבר מתרחש עם הנבגים המרכיבים את מבנה ההתפשטות של שרכים וצמחים אחרים נטולי זרעים.

חיות

יש מספר גדול של בעלי חיים שהסתגלו להיכנס למערכת האקולוגית האווירית. בין אלה ניתן למצוא ציפורים מעופפות, חרקים מעופפים, יונקים מעופפים, זוחלים מעופפים ואפילו דגים מעופפים.

סוגי מערכות אקולוגיות אוויריות

גישות לסביבת האוויר כמערכת אקולוגית הן נדירות ובמובן זה אין סיווגים המבדילים סוגים של מערכות אקולוגיות אוויר. עם זאת, בהקשר של הטרופוספירה ישנם הבדלים בין אזורים, הן במישור הרוחבי והן באורך, כמו גם אנכית.

יעוד רוחבי

המערכת האקולוגית האווירית משתנה בגובה, בלחץ ובטמפרטורה בין קו המשווה לקטבים. באופן דומה, זה משתנה תלוי אם עמוד האוויר נמצא מעל היבשה או מעל הים.

לכן היצורים החיים העוברים במערכת האקולוגית האווירית משתנים, בהתאם לאזור בו נמצאת עמוד האוויר.

יעוד אנכי

כשאתה עולה בטרופוספירה, גם התנאים האביוטיים של המערכת האקולוגית האווירית משתנים; הטמפרטורה יורדת וכך גם צפיפות האוויר. ב- 5,000 מטרים ראשונים מעל פני הים יש למערכת האקולוגית האווירית פלישת ציפורים וכמה חרקים.

מצדם, שאר בעלי החיים מתקיימים רק במערכת אקולוגית זו בגובה חופות עצים. בנוסף, חיידקים ונבגי פטרייה נמצאים במערכת האקולוגית האווירית מעל 5,000 מ"ל.

במקביל, מתבטא יעוד טריטוריאלי שמגלה שמינים של חיידקים יבשתיים הם השולטים ביבשה וחיידקים ימיים בים.

בעלי חיים של המערכת האקולוגית האווירית

יש קבוצות בעלי חיים מגוונות המסוגלות לעוף או לפחות לדאוג כדי לצאת לאוויר. למרות שחלקם יכולים להישאר עד חודשים טסים, לכולם יש בשלב מסוים לעזוב את המערכת האקולוגית הזו כדי להאכיל, לנוח או להתרבות.

- ציפורים

ישנם כ 18,000 מינים של ציפורים בעולם, שרובם מסוגלים לעוף. ציפורים לא רק עוברות באוויר, רבים צדים את טרפם במעוף ואף ממלאים חלק ממעגל הרבייה שלהם.

קינג סוויפט (

מין זה מסוגל להישאר בטיסה במשך חודשים ועל פי מחקר שנערך הוא יכול להישאר באוויר עד 200 יום רצוף.

קינג סוויפט (Tachymarptis melba) בטיסה. מקור: צפרות ברצלונה

מחקרים ממשיכים לקבוע כיצד הציפור הזו מצליחה להישאר באוויר כל כך הרבה זמן ובמיוחד אם היא מסוגלת לישון בטיסה. המלך המהיר אינו צריך להפסיק לאכול, מכיוון שהוא ניזון מחרקים שהוא תופס באמצע הטיסה.

אלבטרוס (Diomedeidae)

אַלבַּטרוֹס. מקור: דאנקן רייט

הם משפחה של ציפורי ים יעילות מאוד בטיסת דפים, המפוזרת בכל רחבי העולם. בין המינים שלו נמצא האלבטרוס הנוסע או הנודד (Exulans Diomedea), שמגיע למוטת כנפיים ממוצעת של 3 מ '.

אלבטרוסים אפורי ראשים (Thalassarche chrysostoma) טסים 950 ק"מ ליום מדרום ג'ורג'יה, סביב מעגל אנטארקטיקה. לציפורים אלה לוקח 46 יום לסיים את מסעם.

- חרקים

חרקים הם קבוצת בעלי החיים הגדולה ביותר שקיימת, הן במינים והן בגודל האוכלוסייה. מינים רבים של חרקים עפים, כולל דבורים, צרעות, זבובים, יתושים, חיפושיות, לובסטרים ואחרים.

הדבורה (אנתופילה)

דבורה המבקרת פרח (מקור: pixabay.com/)

הדבורים הם חרקים מוערכים מאוד בגלל ייצור הדבש שלהם ותפקידם בהאבקה של צמחים. המין הנפוץ ביותר בענף הדבורים (ייצור דבש) הוא Apis mellifera.

הם חרקים חברתיים והעובדים מבצעים טיולים קבועים למרחקים ארוכים בחיפוש אחר אבקה וצוף. למינים של דבורים טווחי טיסה שונים, כלומר המרחק המרבי ממנו הם מצליחים לחזור לקן שלהם.

ב- Melipona sp. המרחק המרבי שנרשם הוא 2.1 ק"מ ואילו עבור בומבוס טרסטריס הוא 9.8 ק"מ ובאפיס מליפרה הוא 13.5 ק"מ. עם זאת, המקסימום שנרשם הוא 23 ק"מ, אליו מגיעים מינים Euplusia surinamensis.

הלובסטר (Acrididae)

משפחת חרקים זו כוללת כ -7,000 מינים נודדים המהווים בסופו של דבר אוכלוסיות ענק והופכות למזיקים. הם נוסעים קילומטרים רבים בנחילים גדולים, טורפים את הגידולים וצמחים אחרים שהם נתקלים בהם.

- יונקים

בין היונקים שנכנסים למערכת האקולוגית האווירית, העטלפים (Chiroptera) בולטים. אלה היונקים היחידים שמבצעים טיסה פעילה (עם דחף הכנפיים שלהם).

ישנם יונקים אחרים של טיסה פסיבית או מחליקה כמו הסנאי המעופף הסיבירי (Pteromys volans) או הסנאי המרכז אמריקני (Glaucomys volans).

בין המכרסמים יש גם דאונים כמו אלה של הסוג אידיאורוס ובקבוצות אחרות כמו הדרמופטרה או הקולוגוס (יונקים שליה) והפטאורידים (נקבים).

- זוחלים

כמה מינים אסיאתיים שפיתחו את היכולת לברוח בצורה בריחה דרך המערכת האקולוגית האווירית. הם עושים זאת על ידי קפיצת עצים ומשטוח את גופם לרוחב כפול מהרוחב הרגיל שלהם והם מצליחים לגלוש אפילו טוב יותר מאשר להטיס סנאים.

- דגים

יש קבוצה של מה שמכונה דגים מעופפים (Exocoetidae) המסוגלים להיכנס באופן זמני למערכת האקולוגית האווירית כדי לברוח מהטורפים שלהם. מדובר בכ- 70 מינים שיש להם סנפירי זנב מתאימים בכדי להניע אותם מהמים.

דגים מעופפים (Cheilopogon melanurus). מקור: פטריק מטבע (פטריק מטבע)

מרגע המומנטום הדגים הללו יכולים לגלוש מרחק של כ 50 מ 'ולהגיע למהירויות של עד 60 קמ"ש. יכולת זו להחליק היא בזכות סנפירי החזה הגדולים שלהם במיוחד.

הפניות

1. Calow, P. (Ed.) (1998). האנציקלופדיה של אקולוגיה וניהול סביבתי.
2. Greensmith, A. (1994). ציפורי העולם. מהדורות אומגה.
3. לודוויג-ג'ימייז, LP (2006). תצפית על טווחי טיסה של בומבוס אטראטוס (Hymenoptera: Apidae) בסביבות עירוניות. שיא ביולוגי קולומביאני.
4. Lutgens, FK, Tarbuck, EJ, Herman, R. ו- Tasa, DG (2018). האטמוספירה. מבוא למטאורולוגיה.
5. מרגאלף, ר '(1974). אֵקוֹלוֹגִיָה. מהדורות אומגה.
6. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH ו- Heller, HC (2001). חַיִים. מדע הביולוגיה.