Tabla de Contenidos
Sukcesja pierwotna to rodzaj sukcesji ekologicznej, która polega na kolonizacji wcześniej niezamieszkanego, jałowego lub pozbawionego życia regionu. Innymi słowy, jest to początek kolonizacji przez formę życia (na ogół bardzo prostą) miejsc niegościnnych lub wcześniej wysterylizowanych przez jakiś rodzaj zjawiska naturalnego lub antropogenicznego.
Regiony, w których występuje sukcesja pierwotna, charakteryzują się brakiem gleby z materią organiczną i jakąś formą życia. Przykładem może być zestalone pole lawy wulkanicznej wkrótce po erupcji lub to, co pozostało po stopieniu lodowca, który był zamarznięty przez tysiące lat.
Co to jest sukcesja ekologiczna?
Jak widzieliśmy wcześniej, sukcesja pierwotna jest szczególnym typem sukcesji ekologicznej. Sukcesja ekologiczna jest rozumiana jako proces zmiany struktury ekosystemu lub zbiorowiska różnych gatunków. Zrozumienie procesów sukcesji pozwala nam zrozumieć, jak mogły powstać duże i bardzo złożone ekosystemy, takie jak lasy tropikalne.
Istnieją trzy rodzaje sukcesji ekologicznej:
- sukcesja autogenna
- sukcesja allogeniczna
- sukcesja pierwotna
- sukcesja wtórna
- Cykliczna sukcesja
Wszystkie są ważne dla tworzenia różnych ekosystemów, ale sukcesja pierwotna to ta, która implikuje początek formowania się wszystkich ekosystemów, dlatego jest jedną z najważniejszych. Zrozumienie pierwotnej sukcesji ekologicznej prowadzi nas do zrozumienia, na przykład, jak niegościnny region, taki jak gorąca pustynia, może z czasem stać się oazą, a nawet całym lasem tropikalnym. To z kolei pozwala nam ustalić pierwsze kroki, jakie należy wykonać, aby przekształcić powierzchnię innych planet, takich jak Mars, w coś bardziej podobnego do naszej planety Ziemi; w ten sposób będziemy mogli w przyszłości wspierać międzyplanetarne życie ludzkie.
Charakterystyka sukcesji pierwotnej
- Jest to na ogół powolny proces.
- Charakteryzuje się początkowym pojawieniem się gatunków pionierskich, takich jak porosty, mchy i niektóre grzyby.
- Gatunki pionierskie to zazwyczaj organizmy jednokomórkowe lub bardzo proste organizmy wielokomórkowe.
- Gatunki odpowiedzialne za sukcesję pierwotną są w stanie rosnąć na skałach lub odsłoniętej glebie, w której nie ma materii organicznej.
- Organizmy te są w stanie wykorzystać nieorganiczne składniki odżywcze z powietrza (wiążąc nieorganiczny węgiel i azot obecne w powietrzu) lub z minerałów obecnych na powierzchni skał, aby przekształcić je w materię organiczną.
- Sukcesja pierwotna charakteryzuje się udziałem gatunków bardzo odpornych i zdolnych do przetrwania w bardzo trudnych warunkach.
Związek między sukcesją pierwotną a wtórną
W przeciwieństwie do sukcesji pierwotnej sukcesja wtórna to proces sukcesji ekologicznej, w którym bardziej złożone gatunki kolonizują wcześniej skolonizowany region podczas sukcesji pierwotnej. Te nowe gatunki wykorzystują materię organiczną obecną po śmierci i rozkładzie gatunków pionierskich lub materię organiczną wytwarzaną przez niektóre mikroorganizmy, która dostarcza warstwie gleby złożonych składników odżywczych zdolnych do utrzymania bardziej zaawansowanych form życia.
W przeciwieństwie do sukcesji pierwotnej, która występuje w pierwotnie sterylnych lub wcześniej sterylnych środowiskach, sukcesja wtórna występuje zwykle po usunięciu wierzchniej warstwy gleby, ale nie całego życia. Oznacza to, że występuje np. po pożarze lasu, który niszczy wszystkie rośliny na powierzchni, ale nie niszczy systemu korzeniowego ani mikrobiomu obecnego w glebie.
Jak wynika z ich nazw, sukcesja pierwotna musi nastąpić przed wtórną. Dostępność gleby bogatej w składniki odżywcze oznacza, że sukcesja wtórna jest zwykle znacznie szybsza niż sukcesja pierwotna, ponieważ śmierć i rozkład organizmów, które pojawiają się podczas sukcesji wtórnej, regeneruje glebę, czyniąc ją jeszcze bardziej odżywczą zarówno dla tych samych gatunków, jak i dla innych.
Przykłady sukcesji pierwotnej
Istnieje wiele prawdziwych przykładów sukcesji pierwotnej. W większości przypadków następuje to po jakimś wydarzeniu, które niszczy całe życie w regionie, podczas gdy w innych przypadkach jest to wzrost w miejscach, gdzie życie po prostu nigdy nie istniało. Niektóre typowe przykłady sukcesji pierwotnej to:
#1 Rozwój mchów na skałach
Skały to ciała nieorganiczne zbudowane z soli i minerałów, dlatego na ogół są pozbawione życia. Jednak mchy mogą przylegać do skał i rosnąć na ich powierzchni, co stanowi przykład sukcesji pierwotnej.
#2 Pojawienie się życia na polach lawowych
Erupcja wulkanu niszczy całe życie na powierzchni, a także pokrywa każdy grunt, na którym mogło pozostać życie, warstwą zastygłej lawy. Uniemożliwia to dostęp do jakichkolwiek organicznych składników odżywczych, które można znaleźć pod powierzchnią, więc każdy wzrost gatunków roślin na polu lawy jest przykładem sukcesji pierwotnej. Pionierskie gatunki, które na ogół kolonizują pola lawy, to paproć mieczowa i zielone algi.
#3 Kolonizacja pustyń i wydm przez gatunki pionierskie
Pustynia jest przykładem regionu, który pierwotnie był niegościnny i jałowy. Jednak obecność wody może pozwolić na wzrost prostych gatunków roślin, które nie wymagają organicznych składników odżywczych, które praktycznie nie występują na pustyni. Sukcesja pierwotna w tego typu ekosystemach zwykle zaczyna się od niektórych gatunków ziół, które mają głębokie, silnie rozgałęzione systemy korzeniowe, a także zawierają bakterie symbiotyczne, które wychwytują azot z atmosfery.
#4 Cofanie się lodowców
Powierzchnia lądu pod lodowcami była zakopana pod górą lodu przez setki, a czasem nawet tysiące lat. Cofanie się lodowców pozostawia odsłoniętą jałową powierzchnię, na której mogą zadomowić się niektóre pionierskie gatunki odporne na niskie temperatury. Pierwszymi gatunkami, które zasiedliły odsłonięte tereny po topnieniu w niektórych częściach Arktyki, były mchy i porosty, a także wierzbówka lub wierzba ognista, roślina zielna dająca różowe kwiaty, charakteryzująca się zdolnością wiązania azotu atmosferycznego.
# 5 Miejsce wybuchu jądrowego
Oprócz gwałtowności dużej ilości energii uwolnionej podczas eksplozji nuklearnej, która niszczy wszystko na swojej drodze w promieniu wielu mil, zdarzenie to powoduje również rozprzestrzenianie się dużej ilości materiału radioaktywnego, który nadal emituje promieniowanie jonizujące przez lata i dziesięciolecia. Ogólnie rzecz biorąc, promieniowanie to jest w stanie przeniknąć do gruntu na dużą głębokość.
Podstawowe cząsteczki życia, w tym kwasy nukleinowe i białka, są bardzo wrażliwe na tego typu promieniowanie, więc nawet najprostsze mikroorganizmy nie są w stanie tego zdarzenia przetrwać, pozostawiając całkowicie obojętną i sterylną przestrzeń. Gdy promieniowanie zmniejszy się na tyle, aby umożliwić ponowne istnienie życia, musi koniecznie nastąpić pierwotna sukcesja, ponieważ najbardziej zaawansowane formy życia nie będą w stanie przetrwać bez organicznych składników odżywczych, które mogą wytwarzać bakterie i inne prostsze mikroorganizmy.
Na niektórych wyspach Polinezji Francuskiej, gdzie kilkadziesiąt lat temu przeprowadzono wiele prób jądrowych, sukcesja pierwotna już się rozpoczęła, głównie dzięki niektórym gatunkom traw i innym prostszym roślinom, a nawet niektórym mięczakom.
Z drugiej strony, w „martwej strefie” wokół reaktora w Czarnobylu na Ukrainie, miejscu najgorszej katastrofy nuklearnej w historii Związku Radzieckiego, odnotowano sukcesję pierwotną dzięki rodzajowi czarnego grzyba, który wykorzystuje promieniowanie jako źródło energii.
#6 Miejsce, w którym doszło do wycieku ropy
Chociaż nie jest to tak ekstremalne jak w przypadku wybuchu nuklearnego, wyciek ropy jest w stanie zniszczyć większość życia w dotkniętych miejscach. Zawarte w nim związki organiczne mogą rozpuszczać się i reagować z różnymi częściami komórek, więc niewiele organizmów jest w stanie przeżyć po rozlaniu.
# 7 Opuszczone struktury ludzkie
Zazwyczaj konstrukcja ludzka obejmuje wylewanie warstwy betonu, asfaltu lub innego stałego materiału w celu pokrycia gruntu. Materiały te są zwykle nieorganiczne i nie pozwalają na wzrost roślin ani innych organizmów, zwłaszcza gdy ludzie aktywnie czyszczą różne powierzchnie z zamiarem ich sterylizacji. Kiedy jednak opuścimy obiekt, taki jak dom lub budynek, z czasem na różnych częściach obiektu zaczną rosnąć porosty, pleśnie i mchy (sukcesja pierwotna), otwierając następnie drogę do wzrostu bardziej rozwiniętych gatunków w sukcesja drugorzędna.
Bibliografia
Advameg. Inc. (nd). Sukcesja i punkt kulminacyjny – kolonizacja i biogeografia wysp, Biogeografia izolowanych biomów . Wyjaśnienie nauki. http://www.scienceclarified.com/everyday/Real-Life-Biology-Vol-3-Earth-Science-Vol-1/Succession-and-Climax-Real-life-applications.html
Redakcja BD. (2019, 5 października). Sukcesja ekologiczna . Słownik biologii. https://biologydictionary.net/ecological-succession/
Buckley, G. (2020, 5 listopada). Sukcesja pierwotna . Słownik biologii. https://biologydictionary.net/primary-succession/
koncepcja. (nd). Sukcesja ekologiczna – koncepcja, etapy i przykłady . https://concepto.de/sucesion-ecologica/
García-Astillero, A. (2018, 19 września). Sukcesja ekologiczna: definicja, etapy i przykłady . greenecology.com. https://www.ecologiaverde.com/sucesion-ecologica-definicion-etapas-y-ejemplos-1451.html
Khan academy. (nd). Sukcesja ekologiczna | ekologia | Biologia (artykuł) . https://www.khanacademy.org/science/biology/ecology/community-structure-and-diversity/a/ecological-succession
Stop, R. (2020, 2 kwietnia). Sukcesja pierwotna: charakterystyka i przykłady . skazany na dożywocie. https://www.lifeder.com/primary-succession/
