Ecologie
Termenul ecologie vine de la vechiul cuvânt grecesc oikos: (ecos), care înseamnă „casă”. Poate fi înţeles ca studiul modului în care „se gospodăreşte” natura. Ecologia urmăreşte felul în care trăiesc împreună animalele, plantele şi alte fiinţe vii, cum depind unele de altele şi cum se influenţează reciproc, studiind relaţiile dintre plante şi erbivore, dintre prădători şi pradă, dintre paraziţi şi gazde. De asemenea, examinează modul în care vietăţile se încadrează în mediu în corelaţie cu elementele lipsite de viaţă, ca aerul, apa, solul şi rocile, şi cum fac faţă la schimbările provocate de starea vremii, climă, anotimpuri.
Ecologia este o ramură „nouă” a ştiinţelor naturale. Faţă de zoologie şi botanică (studiul animalelor şi cel al plantelor), vechi de mii de ani, studiile ecologice se realizează în mod detaliat şi sistematic mai puţin de o sută de ani. Este o ştiinţă foarte complexă şi se bazează pe discipline ca meteorologia şi climatologia (studiul vremii şi al climei) şi oceanografia.
Ecologia cuprinde mai multe ramuri, cum ar fi: ecologia apelor dulci (bălţi, râuri, lacuri şi mlaştini), ecologia marină (estuare, mări şi oceane) şi ecologia terestră (a uscatului). Ecologii sunt interesaţi, în primul rând, de ceea ce fac vieţuitoarele – numite organisme – în mediul lor de viaţă. Ei consideră că lumea se împarte în ecosisteme – porţiuni distincte de teren în care vieţuitoarele interacţionează cu mediul. Totalitatea ecosistemelor alcătuieşte biosfera, adică lumea vie.
Comunitatea şi habitatul
Unitatea de bază a ecologiei este individul – plantă sau animal. Dar organismele individuale, de obicei, nu trăiesc izolate. Ele interacţionează cu altele, satisfăcându-şi astfel propriile nevoi, cum ar fi adăpostul şi hrana. De exemplu, un animal poate mânca o porţiune dintr-o plantă, care apoi creşte din nou, utilizând dejecţiile animalului ca îngrăşământ.
Vieţuitoarele dintr-un ecosistem, care interacţionează şi depind unele de altele pentru a supravieţui, formează o comunitate. Locul lor de trai poate fi mic – bazinul de apă dintr-o grădină, un buştean putrezit, dar poate fi şi un lac sau o pădure. Aceste zone de trai constituie diferite tipuri de habitat, locuri în care cresc aceleaşi plante sau care au caracteristici fizice asemănătoare, de exemplu, acelaşi tip de sol.
Biomurile lumii
Pe glob există mai multe tipuri de biomuri. Fiecare cuprinde habitate de dimensiuni mai restrânse, în general, asemănătoare între ele. De exemplu, pădurile de stejar, de fag, de arţar şi alte foioase alcătuiesc biomul pădurilor de foioase temperate.
Fiecare biom este determinat de clima, rocile şi solurile din regiunea respectivă. Extremitatea nordică şi cea sudică a Pământului, unde în cea mai mare parte a anului solul este acoperit de zăpadă şi gheţuri, cuprind biomurile polare. Imediat la sud de ţinuturile polare nordice se află biomul de tundră. Este prea rece pentru arbori, dar stratul superior de sol se dezgheaţă în decursul scurtei veri, astfel că aici pot creşte plante mici ca muşchii şi rogozurile. În pădurea boreală este ceva mai puţin rece. Aici coniferele se pot dezvolta vara şi rezistă la zăpezile abundente din timpul iernii. Regiunile de munte înalt, răcoroase, din alte părţi ale lumii, formează un biom similar, montan.
În zona pădurilor de foioase temperate, vara este mai lungă şi mai caldă. Aici se dezvoltă arbori care îşi pierd frunzele în timpul iernii. Pădurile tropicale cresc în apropierea ecuatorului, având climă caldă şi umedă tot anul. Unde clima este mai uscată se întind savanele, iar o cantitate foarte redusă de ploi dă naştere biomului de deşert.
Râurile, fluviile şi lacurile constituie biomuri locale de apă dulce, pe când bălţile şi mlaştinile formează zonele umede. Biomul de ţărm este o fâşie îngustă între uscat şi mare. Cel mai mare biom este cel oceanic.
Circuite naturale
Planeta Pământ este ca o navă spaţială autonomă, uriaşă. Dar ea dispune de cantităţi limitate de substanţe chimice. În natură, elementele chimice, ca oxigenul, carbonul şi sulful, nu se creează şi nu se distrug. Ele sunt reciclate, circulând în natură sub formă de minerale şi substanţe nutritive. Numărul de trasee distincte şi de circuite scurte este aproape nelimitat. Dar, în linii generale, mineralele şi substanţele nutritive trec din sol în plante, apoi în animalele erbivore, de acolo în corpul carnivorelor şi ajung înapoi în sol, când planta sau animalul mor şi se descompun şi aşa mai departe. În orice moment, circuitul se poate ramifica, de exemplu, atunci când alte animale consumă leşuri.
Unul dintre cele mai importante elemente chimice din natură este carbonul. El constituie baza moleculelor din corpul fiinţelor vii, de la celulele microscopice până la dinţii şi părul nostru. În cadrul circuitului carbonului, dioxidul de carbon din aer este preluat de plante prin procesul de fotosinteză şi folosit la constituirea părţilor corpului lor. Animalele mănâncă plante şi transformă substanţele care conţin carbon în materiale pentru construcţia şi menţinerea propriului lor corp. În acelaşi timp, prin procesul de respiraţie, descompun substanţele carbonate, generatoare de energie, din corpul lor, cum sunt glucidele, pentru a obţine energia necesară proceselor vitale. Prin respiraţie, carbonul din glucide se combină cu oxigenul inspirat, dând naştere dioxidului de carbon. Acesta este expirat în atmosferă, şi astfel circuitul carbonului se desfăşoară fără întrerupere.
Solul
Poate că solul ni se pare tern şi lipsit de viaţă, dar el constituie un component esenţial al mediului. Solul este alcătuit din fragmente de rocă, cum sunt firele de nisip, amestecate cu resturi de frunze în descompunere, dejecţii şi alte materii vegetale şi animale. Spaţiile dintre particule sunt ocupate de apă şi aer. În sol se află şi milioane de organisme microscopice, precum bacteriile, animale minuscule, de exemplu, acarienii şi colembolele, rădăcinile puieţilor şi ale plantelor mature, miceliile ciupercilor, râme şi larve de insecte şi unele animale mai mari, de exemplu, cârtiţele. Solurile sunt foarte diferite ca grosime, dimensiuni ale particulelor şi conţinut de minerale şi substanţe nutritive. Clima, tipul de rocă pe care se formează şi plantele ce cresc pe sol îi influenţează caracterul şi capacitatea de a hrăni plantele, numită fertilitate.
Solurile profunde, cu multă materie vegetală şi animală în curs de descompunere, sunt foarte fertile şi pe ele cresc diverse plante.
