BIOCENOZE: RAKSTURLIELUMI, KOMPONENTI, VEIDI UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Biocenoze , bioloģiskā kopiena vai ekoloģiskā kopiena ir grupējums populāciju organismiem, kas dzīvo kopējā telpā. Šajā definīcijā mēs netieši esam norādījuši, ka, lai definētu kopienu, teritorija ir jāierobežo. Vairumā gadījumu norobežošana ir tīri patvaļīga.

Kopienām ir raksturīga ārkārtīgi sarežģītība, jo katrā organizācijas līmenī ir atšķirības (indivīds, populācija, sugas utt.). Tas notiek papildus tam, ka indivīdi mijiedarbojas vairākos veidos, cita starpā ieskaitot konkurenci, savstarpēju saikni, plēsonības vai kommensālismu.

Avots: Key45

Turklāt kopienas norobežošana ir (dažiem autoriem) strīdīgs jautājums, jo tiek apšaubīta kopienas kā bioloģiskas vienības pastāvēšana.

Bioloģijas nozari, kuras mērķis ir izpētīt sabiedrību kā organizācijas līmeni, sauc par kopienas ekoloģiju, cenšoties precizēt tādus aspektus kā sugu sastāvs un dažādība tajās. Tas ietver divu vai vairāku sugu izpēti tajā pašā apgabalā, novērtējot mijiedarbību un konkurenci.

Ekologi cenšas izprast kopienu darbību, secināt, kā tās pārvaldīt un tādējādi saglabāt bioloģisko daudzveidību.

Vēsture

20. gadsimta sākumā notika svarīgas debates par kopienu raksturu.

Tajā laikā bija divas galējas un pretējas vīzijas: viena no tām uzskatīja kopienas par superorganismu, kur indivīdi, kas tos veido, ir izveidojuši ļoti dziļas attiecības starp tām.

Tika uzskatīts, ka attiecības ir tik galējas, ka kopienas var klasificēt tāpat, kā tiek klasificēti organismi: izmantojot Linnaean taksonomiju.

Pretējais uzskats bija pilnīgi individuālistisks, apgalvojot, ka katram organismam ir specifiskas iezīmes, kas ļāva tam apdzīvot noteiktu teritoriju.

Pēc šīs idejas kopiena tika izveidota no tādu sugu kopuma, kurām bija līdzīgas pazīmes vai rakstura pazīmes, un tāpēc tās pastāvēja tajā pašā reģionā. Šīs idejas atbalstītājs bija HA Gleason. Pašlaik mūsdienu autora redzējumam vistuvākās ir šī autora idejas.

raksturojums

Bioloģijas jomā kopiena tiek definēta kā divu vai vairāku populāciju kopums, kas mijiedarbojas noteiktā apgabalā. Tās ir ļoti dinamiskas entītijas, kurām ir dažādi izmēri un dažāda līmeņa mijiedarbība.

Populācijas ir organismu grupas, kas pieder vienai un tai pašai sugai, un kopienās var atrast dažādas populācijas. Tādējādi katrā no šīm vidēm mēs atradīsim gan dzīvniekus, gan augus, gan mikroorganismus.

Tagad mēs aprakstīsim bioloģiskās kopienas visspilgtākos aspektus, ņemot vērā tās struktūru un daudzveidīgās un sarežģītās attiecības, kas tajā notiek.

Uzbūve un sastāvdaļas

Ir četri pamatparametri, kurus biologi izmanto, lai aprakstītu kopienas struktūru. Tie ir: to sugu bagātība, mijiedarbība starp tām, sugu daudzveidība un fiziskās īpašības.

Sugu bagātība

Pirmo no tiem ir visvieglāk kvantificēt, un tas sastāv no to sugu skaita saskaitīšanas, kuras pastāv kopienā, kuru vēlaties izpētīt.

Jo vairāk sugu ir sabiedrībai, jo bagātāka tā ir. Parasti bagātākās kopienas atrodas reģionos netālu no ekvatora.

Šī lielā bagātība, iespējams, ir saistīta ar lielo saules starojuma daudzumu (tādējādi palielinot fotosintētisko organismu produktivitāti), augsto temperatūru, dažām temperatūras svārstībām un lielo nokrišņu daudzumu šajos apgabalos.

Turpretī, tuvojoties poliem, sugu bagātība samazinās, jo tiek uzskatīts, ka vide ir mazāk labvēlīga dzīves attīstībai un izveidošanai.

Mijiedarbība

Otrais faktors ir mijiedarbības summa, kas pastāv starp katru no sugām, kas veido kopienu. Parasti tiek pētīta vienaudžu mijiedarbība, un pēc tam tiek izveidots tīkls. Šajos tīklos var ietilpt visi mijiedarbības veidi, par kuriem mēs diskutēsim vēlāk.

Sugu daudzveidība

Daudzveidības parametru nosaka relatīvais pārpilnība (cik sugas ir vienveidīgas to īpašību ziņā) un sabiedrībā esošo sugu skaits.

Ir ierosināts, ka kopienas stabilitāte ir proporcionāli saistīta ar dažādību, ko mēs tajā atrodam. Tomēr tiek uzskatīts, ka šis noteikums ne vienmēr tiek piemērots.

Matemātiski pastāv virkne rādītāju, kas ļauj kvantitatīvi noteikt biocenozes sugu daudzveidību. Starp slavenākajiem un literatūrā visvairāk izmantotajiem mums ir Simpsona indekss un Šenona-Vīnera indekss.

Fiziskās īpašības

Visbeidzot, mums ir kopienas fiziskās īpašības, ieskaitot biootiskos un abiotiskos faktorus.

Tā kā kopienas struktūra kļūst arvien sarežģītāka (vai nu sakarā ar lielu sugu skaitu vai to mijiedarbību), tās raksturošanai var ieviest datorprogrammas.

Vai visas sabiedrības sugas ir vienlīdz svarīgas?

Ekoloģiski ne visām sugām sabiedrībā ir vienāds svars vai nozīme.

Daži no tiem ir daudz nozīmīgāki, nesamērīgi ietekmējot pārējo sugu pārpilnību un daudzveidību. Tos sauc par stūrakmens sugām.

Tika veikts slavens sabiedrības ekoloģijas eksperiments, par pētījuma organismu izmantojot jūras zvaigzni, kas pieder pie sugas Pisaster ochraceus. Izņemot zvaigzni no dabiskās kopienas, tās patērētās gliemenes sugas sāka palielināties nesamērīgi.

Gliemenes negatīvi ietekmēja ievērojamu skaitu sugu, samazinot sabiedrības sugu bagātību. Šī iemesla dēļ P. ochraceus tiek uzskatīta par galveno sugu šajā biocenozē.

Eiropas kontinentā pteropod dzimtas sikspārņi ir arī galvenās sugas, jo tie ir atbildīgi par ievērojama skaita augu apputeksnēšanu un sēklu izplatīšanos.

Veidi

Pastāv divi galvenie kopienu veidi: lielie un mazie. Lielāka kopiena tiek definēta kā kopiena, kas ir pietiekami liela, lai patstāvīgi uzturētu un regulētu sevi. Piemēram, kopienas, kuras mēs atrodam dīķī vai mežā.

Lielākās kopienas savukārt veido mazākas kopienas, kuras sauc arī par biedrībām. Tie ir daudz mazāki pēc lieluma un lieluma, un nespēj sevi uzturēt, jo ir atkarīgi no kaimiņu kopienām.

Attiecības starp indivīdiem biokoenozē un piemēri

Kopienās tās locekļu mijiedarbībai ir dažādi veidi, kas notiek pastāvīgi. Daudzas reizes populācijas liktenis ir tieši saistīts ar tās mijiedarbību ar citu sugu grupu, vai nu apmainoties ar barības vielām, konkurences ceļā, vai arī nodrošinot dzīvotņus savam pavadonim.

Biologi klasificē mijiedarbību atkarībā no vienas sugas piemērotības ietekmei uz otru un otrādi. Fitness vai bioloģiskā attieksme tiek definēta kā indivīda spēja radīt dzīvotspējīgus un auglīgus pēcnācējus.

Kommensālisms

Kommensalismā viena suga gūst labumu (tas ir, pozitīvi ietekmē populācijas piemērotību) no mijiedarbības, bet otra iesaistītā suga netiek ietekmēta. Praksē kommensālas attiecības ir ārkārtīgi grūti pārbaudīt, jo tikai nedaudzas attiecības nozīmē, ka fitnesa izmaiņas ir nulle.

Šāda veida attiecības ir sastopamas augos, ko sauc par epifītiem. Šie organismi atrodas dažu garu koku zaros, lai saņemtu saules gaismu, gūstot tiešu labumu. Augu klātbūtne koku neietekmē.

Attiecības turpināsies kā "kommensal", kamēr epifītu skaits nebūs ārkārtīgi liels. Ja to skaits palielināsies ievērojamā daudzumā, kas bloķē saules starus kokam, abas sugas sāks konkurēt.

Konkurence

Ja divas sugas izmanto kopēju resursu, kas kaut kādu iemeslu dēļ ir ierobežots, viņi konkurēs par tā iegādi. Ekoloģijā ir zināms, ka divas sugas nevar konkurēt bezgalīgi: viena galu galā atstās otru. To sauc par konkurences izslēgšanas principu.

Cits iespējamais scenārijs, lai abas sugas būtu līdzjūtīgas, ir tas, ka viena no divām maina raksturlielumu, kas samazina konkurenci.

Piemēram, ja divas putnu sugas izmanto vienu un to pašu resursu (teiksim, konkrētu sēklu), viņi sacentīsies par pārtiku. Ja abas sugas ir ekoloģiski ļoti līdzīgas, tās ir jānodala pa kādu nišas asi, lai saglabātu līdzāspastāvēšanu.

Tā kā konkurencei ir negatīva ietekme uz sugas piemērotību, dabiskā atlase rīkosies stingri, lai no tās izvairītos. Šīs evolūcijas izmaiņas resursu izmantošanā, ko rada konkurence vairākās paaudzēs, sauc par nišas diferenciāciju.

Fitnesa samazināšanās konkurentiem ne vienmēr ir vienāda lieluma. Ja kāda no sugām ir pārāka, tās piemērotība samazinās mazākā mērā nekā tās pavadoņa.

Patēriņš

Vienas sugas patēriņš citai var būt zālēdāji, plēsēji vai parazītisms. Visos šajos scenārijos organisms, kas iegūst vai absorbē barības vielas, saņem labumu no tā piemērotības, savukārt negatīvi ietekmē sugas, kuras tiek patērētas vai darbojas kā saimnieces.

Evolucionāri šo antagonistisko attiecību esamība starp sugām var izraisīt vairākus scenārijus. Pirmais no tiem, kas ir intuitīvāks, ir tāds, ka viena no sugām beidz dzēst savu laupījumu vai saimnieku.

Evolūcijas sekas: ieroču sacensības

Otrkārt, savstarpējs selektīvs spiediens nozīmē jaunu, labāku “ieroču” parādīšanos katrā no sugām, izraisot bruņošanās sacensību. Tajā katra mijiedarbībā iesaistītā suga palielina ieroču efektivitāti.

Piemēram, augi izstrādā ķīmiskās aizsardzības mehānismus pret zālēdājiem, un šie attīsta detoksikācijas mehānismus. Kad augu populācijā parādās jauns toksīns, patērētāji (ieroču sacensības gadījumā) uzlabos savas detoksikācijas stratēģijas.

Tas pats attiecas uz plēsoņu un viņu laupījumu attiecībām: katru reizi uzlabojot viņu pārvietošanās prasmes, to uzlabo arī pārinieks.

Patērētāju pieteikumi

Zinot noteiktas kopienas mijiedarbības tīklu, jūs varat pilnībā izmantot šo informāciju. Piemēram, ja vēlaties iznīcināt kaitēkli (no labības vai apgabala), var ieviest kaitēkļa dabisko patērētāju, lai to iznīcinātu, ekosistēmai nepiemērojot toksiskas ķīmiskas vielas.

Šo kaitēkļu apkarošanas veidu sauc par biokontrolleru līdzekļiem, un tas ir izrādījies diezgan efektīvs reģionos, kur tas ir ieviests.

Savstarpīgums

Pēdējais mijiedarbības veids notiek, kad abas iesaistītās sugas iegūst fitnesa priekšrocības.

Klasiskais piemērs ir attiecības starp augiem un to apputeksnētājiem. Pirmie saņem atlīdzību par enerģiju, un augiem izdodas izdalīt savas dzimumšūnas. Apputeksnētāji var būt kukaiņi, putni vai sikspārņi.

Vēl viens savstarpējas saiknes piemērs ir starp slāpekli fiksējošām baktērijām un augiem, kuros šīs baktērijas aug. Augs, kas uzņemas saimnieka lomu, nodrošina aizsardzību un barības vielas (piemēram, cukurus) baktērijām, un tas nodrošina tai nepieciešamo amoniju vai nitrātu.

Vēsturiski šāda veida attiecības sauca par simbiozi, kad abas sugas ieguva labumu no šīm kopā. Mūsdienās terminam simbioze ir daudz plašāka nozīme, un to lieto, lai aprakstītu ciešās attiecības starp divām sugām.

Nav altruisma piemērs

Visbeidzot, ir svarīgi atzīmēt, ka savstarpējās attiecībās mēs neatrodam divas sugas altruistiskas. Mijiedarbības laikā katra suga cenšas maksimāli samazināt ieguvumus un līdz minimumam samazināt izmaksas.

Tāpēc, runājot par savstarpējām attiecībām, ir raksturīgi novērot tādu īpašību attīstību, kuras cenšas maldināt savu partneri.

Piemēram, noteiktas ziedu sugas rada košas, krāsainas struktūras, kas piesaista apputeksnētājus, bet nesatur nektāru. Ir vairāki sarežģītu struktūru piemēri - dažiem pat izdodas imitēt sievietes kukaiņa formu, lai tēviņš mēģinātu kopēt ar ziedu.

Tāpat daži dzīvnieki nozog nektāru no ziediem un neveic apputeksnēšanu, jo tie atver zieda caurumu un nesaskaras ar ziedputekšņiem.

Atsauces

1. Freeman, S. (2017). Bioloģijas zinātne. Pīrsona izglītība.
2. Gaučs, HG, un Gaučs jaunākais, HG (1982). Daudzveidīga analīze sabiedrības ekoloģijā. Cambridge University Press.
3. Jaksic, F. (2007). Sabiedrības ekoloģija. UC izdevumi.
4. Lawton, JH, & Kinne, O. (2000). Sabiedrības ekoloģija mainīgajā pasaulē. Oldendorfa, Vācija: Ekoloģijas institūts.
5. Morina, PJ (2009). Sabiedrības ekoloģija. Džons Vilijs un dēli.
6. Naess, A. (1990). Ekoloģija, kopiena un dzīvesveids: ekosofijas izklāsts. Kembridžas universitātes prese.
7. Vellends, M. (2010). Konceptuālā sintēze sabiedrības ekoloģijā. Bioloģijas ceturkšņa pārskats, 85 (2), 183.-206.
8. Verhoef, HA, un Morin, PJ (Red.). (2010). Kopienas ekoloģija: procesi, modeļi un pielietojumi. Oxford University Press.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA, un Donoghue, MJ (2002). Filoģenēzes un sabiedrības ekoloģija. Gada pārskats par ekoloģiju un sistemātiku, 33 (1), 475-505.