Обратная связь в экосистемах. Понятие стресса

Все компоненты экосистемы находятся в постоянном взаимодействии между собой, образуя круговорот. Обмен между компонентами экосистемы и с ОС можно рассматривать как процесс передачи энергетической, химической, генетической информации.

Устойчивость экосистем и сбалансированность биологического круговорота веществ обеспечивается механизмами обратной связи.

Обратная информационная связь – это получение сигнала, вызывающего определенные изменения в системе. Существует два типа обратной информационной связи: отрицательная и положительная.

Рассмотрим участок трофической цепи:

Консумент 1 порядка (заяц) – консумент 2 порядка (волк)

Если численность жертвы, по каким-либо причинам возрастает, то хищник также имеет возможность увеличения численности. В этом проявляется свойство положительной обратной связи, которая стремится вывести систему из состояния равновесия.

Так как хищник ест жертву, то ее численность уменьшается. В этом проявляется действие отрицательной обратной связи, которая возвращает систему в равновесное состояние.

В каналах передачи информации могут возникать помехи. Роль этих помех играют биотические, абиотические и антропогенные факторы. Если при определенном уровне помех информационная обеспеченность экосистемы за счет действия отрицательной обратной связи не сможет компенсировать отклонения, вызванные положительной обратной связью, экосистема гибнет.

Стресс - это напряженное состояние экосистемы, испытывающей возмущающее воздействие необычных природных или антропогенных факторов. Он проявляется в изменении энергетических процессов, круговорота веществ и структуры экосистемы.

Ту область, в пределах которой механизмы ООС способны, не смотря на стрессовое воздействие, сохранять устойчивость экосистемы, хотя и в измененном виде, называют гомеостатическое плато.

Например, сточные воды после очистки поступают в водоем. Даже при высокой степени очистки, в воде остается некоторое допустимое количество химических веществ. Кислород, содержащийся в водоеме, начинает расходоваться на окисление этих веществ, следовательно, его будет недоставать организмам, входящим в трофические цепи водоема. Экосистема начинает изменяться, т.е. происходит сдвиг гомеостатического плата, что через некоторое время скажется на всей экосистеме в идее исчезновения некоторых видов организмов и возрастании плотности планктона.