Ecoysteemdiensten 1: Het systeem achter de natuur

Onderzoekers die zich buigen over het fenomeen “leven” zijn er van allerlei slag. Zo zijn er wetenschappers die zich bezighouden met cellen en moleculen. Ze trachten uit te vlooien hoe cellen functioneren door een samenspel van duizenden genen en eiwitten, hoe zenuwcellen ionen opnemen en weer afgeven en zo elektrische prikkels van de hersenen tot in je kleinste teenkootje doorgeven, of hoe ze voortdurend suikers en vetten afbreken om voldoende energie op te wekken. Anderen houden ervan om de voorgeschiedenis en de evolutieve samenhang van de miljoenen cellen, dieren en planten op onze planeet bij mekaar te puzzelen: welke familiebanden bestaan er tussen de verschillende haaiensoorten, hoe zijn juist de vogels verwant met de dinosauriërs, en waar kwam de eerste plant aan land? De aarde herbergt bovendien nog miljoenen onbekende soorten organismen, en van vele levensvormen kennen we ternauwernood meer dan hun naam. Nog anderen proberen om dat leven naar hun hand te zetten. Ze willen goed draaiende boerderijen, efficiënte gisten om brood en alcohol aan te maken, of zeewier kweken op grote pontons in de Noordzee.

Ecologisch stilleven uit Akagera National Park, Rwanda
Bron: Abhishek Singh, Flickr, CC BY-SA 2.0

En dan zijn er de ecologen – mensen die willen weten hoe de levende wezens die op een bepaalde plaats voorkomen, bij elkaar horen: hoe ze zich voeden (met elkaar) of juist vermijden opgegeten te worden en hoe ze omgaan met hun natuurlijke omstandigheden (weer en klimaat, watertoevoer, de voedselvoorraden in de bodem, het zoutgehalte van het water, …). Zo’n geheel van organismen en de voorwaarden waaronder ze moeten leven, heet een ecosysteem.

Ecosystemen kunnen enorm groot en ingewikkeld zijn, met vele honderden verschillende dieren en planten die allemaal in een delicate balans leven. Een mooi voorbeeld van een bijzonder complex ecosysteem zijn de Zuid-Amerikaanse regenwouden om en rond de Amazone, die zich uitstrekken over 5,5 miljoen km2, met 390 miljard bomen, behorende tot ruwweg 16 000 verschillende boomsoorten. Meer nog – een op tien van alle soorten die we op aarde kennen, leeft in het Amazonegebied : 2,5 miljoen insectensoorten, 40 000 plantensoorten, 2 200 vissen, 1 294 vogels, 427 zoogdieren, 428 amfibieën en 378 reptielen . Een ander voorbeeld is het Groot Barrièrerif  voor de Australische oostkust. Dit rif bestaat uit meer dan 2 900 individuele koraalriffen en 900 eilanden die zich uitstrekken over 2 600 kilometer in een gebied van ongeveer 348 000 vierkante kilometer. Het rif huisvest 400 soorten koralen, 1 500 vissoorten en 4 000 verschillende weekdieren, maar ook spectaculaire grotere dieren als de Indische zeekoe (Dugong dugon) en de groene zeeschildpad (Chelonia mydas). 

Andere ecosystemen zijn relatief eenvoudig: een boomstronk in het bos, een poeltje, of een beschimmelde confituurpot (jawel, ook dat is een ecosysteem). Ook ecosystemen in extreme omstandigheden (zoals aan de Zuidpool, of in warmwaterbronnen) zijn meestal relatief eenvoudig omdat er maar een paar soorten organismen bestaan die zich thuis voelen op die plaatsen. Sommige soorten, de zogenoemde kosmopolieten, zijn overal ter wereld te vinden en komen voor in verschillende ecosystemen, bijvoorbeeld de bruine rat, de orka (Orcinus orca) of – jawel – de mens. Andere soorten zijn endemisch, wat wil zeggen dat ze alleen voorkomen in een bepaald, zeer specifiek gebied, zoals eilanden in de oceaan of geïsoleerde bergen, rivieren of meren. Voorbeelden daarvan zijn de oranjeborsthoningzuiger (Anthobaphes violacea), een zangvogel uit het typisch Zuid-Afrikaanse fynbos, of de reuzenaronskelk (Amorphophallus titanum) uit de regenwouden op Sumatra.

Hoewel het vooral de levende wezens zijn die onze aandacht opeisen, toch kunnen we hen, wanneer we fundamentele vragen proberen op te lossen,
niet gescheiden houden van de specifieke omgeving waarin ze voorkomen, en waarmee ze één fysisch geheel vormen.


Arthur Tansley, The use and abuse of vegetational concepts and terms

Ecosystemen kan je ontrafelen in twee delen: de gemeenschap van de verschillende organismen die er leven (het zogenoemde levende of biotische luik) en het biotoop of habitat waar deze organismen zich in bevinden (de fysische en chemische omgeving).

Bestuderen we de gemeenschap in een ecosysteem, dan willen we weten welke organismen in dat ecosysteem wonen, en hoe ze met elkaar omgaan. In de natuur zijn er verschillende manieren waarop organismen met elkaar samenleven. Soms eten ze mekaar gewoon op (dat heet dan predatie), soms zuigen ze mekaar leeg (parasitisme), en soms leven ze gewoon naast elkaar zonder meer. Er zijn echter ook verschillende voorbeelden bekend van organismen van verschillende soorten die samenwerken (wat wetenschappers aanduiden met de term mutualisme of symbiose). Een populair voorbeeld (met dank aan Disney) is dat van de clownvis en de anemoon: de clownvissen houden de anemonen netjes gereinigd en beschermen ze zo tegen parasieten, terwijl de anemonen met hun netelcellen grotere roofdieren afschrikken die anders die clownvissen zouden opeten. Bij een mycorrhiza weeft een schimmel dan weer een dicht netwerk van fijne schimmeldraden in en om een plantenwortel. De schimmel gebruikt die om water en mineralen op te nemen uit de bodem rondom en deze aan de plant door te geven. De plant maakt via fotosynthese suikers aan en geeft die op zijn beurt weer door aan de schimmel. Zo een mycorrhiza is een win-winsituatie voor zowel de plant als de zwam: ze profiteren beide van de samenwerking. Planten zoals klaver of bonen huisvesten bacteriën (Rhizobium-bacillen) in knolletjes in hun wortels, en krijgen in ruil extra stikstof van die bacteriën.

 

Clownvis (Amphiprion ocellaris) in zijn favoriete habitat, tussen de zeeanemonen, in Papoea-Nieuw-Guinea.
Bron: Nick Hobgood, Wikimedia, CC BY-SA 3.0

 

 

Wortelknolletjes op de wortels van de moerasrolklaver (Lotus pedunculatus)
Bron: Frank Vincentz, Wikimedia, CC BY-SA 3.0

 

Een habitat is letterlijk ‘de plaats waar een organisme leeft’ (van het Latijnse habitare, wonen), al benoemt het habitat van een organisme niet enkel de plaats, maar ook (zelfs vooral) de fysische en biologische eigenschappen van die plaats (de ondergrond, de temperatuur en de neerslag). Een combinatie van die drie factoren bepaalt bijvoorbeeld welke planten daar het best gedijen, en welke er weggeconcurreerd gaan worden. Die plantengemeenschap bepaalt dan weer welke dieren kunnen voorkomen op die plaats. Op hun beurt hebben die dieren een invloed op de plantengemeenschap (en op de andere dieren in dat habitat), en de planten en reduceerders beïnvloeden de ondergrond door humus te produceren. Voeg daar aan toe dat dit geheel aan relaties al gedurende miljoenen jaren evolueert, en dan blijkt al gauw dat een gemeenschap van verschillende soorten, samenlevend in het eigen habitat, eerder een organisatievorm op zich is, met co-evoluerende soorten.

 

Arthur Tansley (Londen, 15 augustus 1871 – Grantchester, 25 november 1955), de Britse plantkundige die in 1935 de term ecosysteem introduceerde. In het begin van zijn carrière hield hij zich vooral bezig met de evolutie van de varens. In 1902 richtte hij het prestigieuze vakblad New Phytologist op, om de communicatie tussen de Britse plantkundigen te verbeteren en te stimuleren.  Hij stichtte tevens in 1913 de British Ecological Society (de eerste organisatie ter wereld die zich met ecologie zou bezighouden) en, in 1949, Nature Conservancy. In 1927 aanvaardde Tansley de Sherardian Chair of Botany in Oxford. In 1939 publiceerde hij zijn magnum opus, “The British Islands and Their Vegetation”. Naast zijn onderzoekswerk publiceerde Tansley ook veel voor het brede publiek, over ecologie en over het behoud van de natuurlijke landschappen van Groot-Brittannië.
Hij droeg echter niet enkel bij tot de ontwikkeling van de ecologie. Tijdens de Eerste Wereldoorlog geraakte hij geïnteresseerd in psychoanalyse. Hij schreef een bestseller over het thema, “The New Psychology and Its Relation to Life” en droeg bij tot een brede verspreiding van de theorieën van Sigmund Freud.
Bron: publiek domein

 

 

“Hoe duidelijker we onze aandacht kunnen richten op de wonderen en werkelijkheid van het universum om ons heen, hoe minder zin we zullen hebben om het te vernietigen.”

Rachel Carson

 

 

 

Deze blogpost is een aanvulling op Elementair, onze podcast over wetenschap, hier te vinden op Spotify.

Deze podcast wordt gesteund door het Fonds Ernest Solvay via de Koning Boudewijnstichting

 

Geplaatst door Geert op 02/12/2019 om 21:40