BIOCENÓZA: VLASTNOSTI, KOMPONENTY, TYPY A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2026

Biosféru , biologické spoločenstvo, alebo ekologická komunita je zoskupenie populácií organizmov, ktoré žijú v spoločnom priestore. V tejto definícii sme implicitne predpokladali, že oblasť musí byť vymedzená, aby sa definovala komunita. Vymedzenie je vo väčšine prípadov čisto svojvoľné.

Spoločenstvá sa vyznačujú mimoriadne komplexnou situáciou, pretože na každej úrovni organizácie existujú rozdiely (jednotlivci, populácia, druh atď.). Je to navyše k tomu, že jednotlivci interagujú rôznymi spôsobmi, medzi inými vrátane konkurencie, vzájomného pôsobenia, predácie alebo komenzalizmu.

Zdroj: Key45

Okrem toho je vymedzenie komunity (pre niektorých autorov) kontroverznou otázkou, pretože existencia komunity ako biologickej jednotky je spochybňovaná.

Odvetvie biológie, ktorého cieľom je študovať spoločenstvo ako úroveň organizácie, sa nazýva komunitná ekológia, ktorá sa snaží špecifikovať aspekty, ako je zloženie a rozmanitosť druhov v nich. Zahŕňa to štúdiu dvoch alebo viacerých druhov nachádzajúcich sa v tej istej oblasti, vyhodnotenie interakcií a konkurencie.

Ekológovia sa snažia porozumieť fungovaniu komunít, odvodiť, ako ich riadiť, a tak zachovať biodiverzitu.

histórie

Začiatkom 20. storočia sa uskutočnila dôležitá diskusia o charaktere spoločenstiev.

V tom čase existovali dve extrémne a protichodné vízie: jedna z nich považovala komunity za superorganizmus, kde jednotlivci, ktorí ich tvorili, nadviazali veľmi hlboké vzťahy.

Tento vzťah sa považoval za taký extrémny, že komunity bolo možné klasifikovať rovnako, ako sú klasifikované organizmy: pomocou linnianskej taxonómie.

Opačný pohľad bol úplne individualistický a argumentoval tým, že každý organizmus mal špecifické črty, ktoré mu umožnili obývať určitú oblasť.

Na základe tejto myšlienky bola komunita vytvorená zo súboru druhov, ktoré mali podobné črty alebo znaky, a preto spolu existovali v tej istej oblasti. Navrhovateľom tohto nápadu bola spoločnosť HA Gleason. V súčasnosti sú modernej vízii najbližšie myšlienky tohto autora.

vlastnosti

V oblasti biológie je komunita definovaná ako súbor dvoch alebo viacerých populácií, ktoré interagujú v definovanej oblasti. Sú to vysoko dynamické entity, ktoré prichádzajú v rôznych veľkostiach as rôznou úrovňou interakcie.

Populácie sú skupiny organizmov, ktoré patria k rovnakému druhu a v komunitách sa nachádzajú rôzne populácie. V každom z týchto prostredí teda nájdeme zvieratá, rastliny a mikroorganizmy.

Teraz opíšeme najvýznamnejšie aspekty biologickej komunity z hľadiska jej štruktúry a mnohorakých a komplexných vzťahov, ktoré sa v nej vyskytujú.

Štruktúra a komponenty

Biológovia používajú štyri základné parametre na popis štruktúry komunity. Sú to: druhová bohatosť, ich vzájomné pôsobenie, rozmanitosť druhov a ich fyzické atribúty.

Druhová bohatosť

Prvý z nich je najjednoduchšie kvantifikovateľný a spočíva v spočítaní počtu druhov, ktoré existujú v komunite, ktorú chcete študovať.

Čím viac druhov má spoločenstvo, tým bohatšie je. Vo všeobecnosti sa najbohatšie spoločenstvá nachádzajú v regiónoch blízko rovníka.

Toto vysoké bohatstvo je pravdepodobne spôsobené veľkým množstvom slnečného žiarenia (čím sa zvyšuje produktivita fotosyntetických organizmov), vysokou teplotou, malými zmenami teploty a veľkým množstvom zrážok v týchto oblastiach.

Naopak, keď sa dostávame bližšie k pólom, druhová bohatosť klesá, pretože životné prostredie sa považuje za menej priaznivé pre rozvoj a založenie života.

interakcie

Druhým faktorom je súčet interakcií, ktoré existujú medzi každým z druhov, ktoré tvoria spoločenstvo. Vzájomné interakcie sa spravidla začínajú študovať a potom sa vytvorí sieť. Tieto siete môžu obsahovať všetky typy interakcií, o ktorých budeme diskutovať neskôr.

Druhová diverzita

Parameter diverzity je určený relatívnou početnosťou (jednotnosť druhov z hľadiska ich charakteristík) a počtom druhov prítomných v spoločenstve.

Navrhuje sa, aby stabilita spoločnosti bola úmerná rôznorodosti, ktorú v nej nachádzame. Usudzuje sa však, že toto pravidlo sa vždy neuplatňuje.

Matematicky existuje celý rad ukazovateľov, ktoré umožňujú kvantifikovať rozmanitosť druhov biocenózy. Medzi najznámejšie a najpoužívanejšie v literatúre patrí index Simpson a Shannon-Wiener.

Fyzické atribúty

Nakoniec máme fyzické atribúty komunity vrátane biotických a abiotických faktorov.

Keďže štruktúra spoločenstva zvyšuje jeho zložitosť (buď v dôsledku veľkého počtu druhov alebo interakcií medzi nimi), je možné na jeho charakterizáciu implementovať počítačové programy.

Sú všetky druhy v spoločenstve rovnako dôležité?

Ekologicky nie všetky druhy v rámci spoločenstva majú rovnakú váhu alebo dôležitosť.

Niektoré z nich majú oveľa väčší význam, pričom neúmerne ovplyvňujú početnosť a rozmanitosť ostatných druhov. Tieto druhy sa nazývajú keystone.

Slávny experiment v ekológii spoločenstva sa uskutočnil s použitím morskej hviezdy patriacej k druhu Pisaster ochraceus ako študovaného organizmu. Odstránením hviezdy z jej prirodzenej komunity sa druh mušle, ktorú konzumoval, začal neprimerane zvyšovať.

Slávka negatívne ovplyvnila významný počet druhov, čím sa znížila druhová bohatosť spoločenstva. Z tohto dôvodu sa P. ochraceus v tejto biocenóze považuje za kľúčový druh.

Na európskom kontinente sú netopiere z rodiny pteropodov tiež kľúčovými druhmi, pretože sú zodpovedné za opeľovanie a rozširovanie semien veľkého počtu rastlín.

druhy

Existujú dva hlavné typy komunít: hlavné a menšie. Väčšia komunita je definovaná ako komunita dostatočne veľká na to, aby sa mohla samostatne udržiavať a regulovať. Napríklad komunity, ktoré nachádzame v rybníku alebo v lese.

Väčšie spoločenstvá sú tvorené menšími spoločenstvami, ktoré sú známe aj ako spoločnosti. Sú omnoho menšie, pokiaľ ide o veľkosť a veľkosť, a nie sú schopní sa samy podporovať, pretože závisia od susedných spoločenstiev.

Vzťahy medzi jednotlivcami v biocenóze a príklady

V komunitách existuje mnoho spôsobov, ako môžu jeho členovia interagovať, čo sa stáva neustále. Osud populácie je mnohokrát priamo spojený s jej interakciou s inou skupinou druhov, a to buď výmenou živín, konkurenciou alebo poskytnutím biotopov pre spoločníka.

Biológovia klasifikujú interakcie v závislosti od účinku vhodnosti jedného druhu na druhý a naopak. Fitness alebo biologický prístup je definovaný ako schopnosť jednotlivca produkovať životaschopné a plodné potomstvo.

komenzalismus

V rámci komenzalizmu má jeden druh úžitok (to znamená, má pozitívny vplyv na spôsobilosť populácie) z interakcie, zatiaľ čo druhý príslušný druh nie je ovplyvnený. V praxi je komenzálny vzťah veľmi ťažko testovateľný, pretože len málo vzťahov sa premieta do nulovej zmeny fitness.

Tento typ vzťahu sa nachádza v rastlinách nazývaných epifyty. Tieto organizmy sa nachádzajú na vetvách vysokých stromov, ktoré sú vystavené priamemu slnečnému žiareniu. Prítomnosť rastliny nie je ovplyvnená stromom.

Vzťah bude pokračovať ako „komenzálny“, pokiaľ počet epifytov nebude extrémne vysoký. Ak sa počet zvýši vo významnom množstve, ktoré blokuje slnečné žiarenie stromu, oba druhy začnú súťažiť.

súťaž

Ak dva druhy hľadajú spoločný zdroj, ktorý je z nejakého dôvodu obmedzený, budú súťažiť o jeho získanie. V ekológii je známe, že dva druhy nemôžu nekonečne súťažiť: jeden skončí vytlačením druhého. Toto je známe ako zásada vylúčenia z hospodárskej súťaže.

Ďalším možným scenárom sympatie dvoch druhov je to, že jeden z nich modifikuje charakteristiku, ktorá znižuje konkurenciu.

Napríklad, ak dva druhy vtákov používajú rovnaký zdroj (povedzme konkrétne semeno), budú súťažiť o jedlo. Ak sú oba druhy ekologicky veľmi podobné, musia sa oddeliť pozdĺž určitej osi výklenku, aby sa udržalo spolužitie.

Keďže hospodárska súťaž má negatívne následky na zdatnosť druhov, prirodzený výber sa rozhodne zamedzí. Táto evolučná zmena vo využívaní zdrojov spôsobená existenciou konkurencie po niekoľko generácií sa nazýva medzera v špecializácii.

Zníženie kondície nie je vždy rovnaké pre konkurentov. Ak je ktorýkoľvek z druhov lepší, jeho stav sa zníži v menšej miere ako u jeho spoločníka.

spotreba

Konzumácia jedného druhu iným môže mať formu bylinožravcov, predátorov alebo parazitov. Vo všetkých týchto scenároch je organizmus, ktorý získava alebo absorbuje výživné látky, prospešný pre svoju fyzickú kondíciu, zatiaľ čo druh, ktorý je konzumovaný alebo pôsobí ako hostiteľ, je negatívne ovplyvnený.

Evolučné je, že existencia týchto protichodných vzťahov medzi druhmi môže viesť k viacerým scenárom. Prvá a intuitívnejšia z nich je, že jeden z druhov zhasne svoju korisť alebo svojho hostiteľa.

Evolučné dôsledky: preteky v zbrojení

Po druhé, vzájomné selektívne tlaky sa premietajú do vzniku nových, lepších „zbraní“ v každom z druhov, ktoré vytvárajú preteky v zbrojení. V ňom každý druh zapojený do interakcie zvyšuje účinnosť svojich zbraní.

Napríklad rastliny vyvíjajú chemické obranné mechanizmy proti bylinožravcom a tieto vyvíjajú detoxikačné mechanizmy. Keď sa v rastlinnej populácii objaví nový toxín, spotrebitelia (v prípade rasy v zbrojení) zlepší svoje detoxikačné stratégie.

To isté platí o vzťahoch medzi predátormi a ich korisťou: zakaždým, keď človek zlepší svoje pohybové schopnosti, jeho náprotivok to tiež zlepší.

Spotrebiteľské aplikácie

Poznaním siete interakcií konkrétnej komunity môžete z týchto informácií vyťažiť maximum. Napríklad, ak chcete odstrániť škodcu (z plodiny alebo oblasti), je možné predstaviť prírodného spotrebiteľa škodcu, ktorý ho eliminuje bez použitia toxických chemikálií na ekosystém.

Tento spôsob ochrany proti škodcom sa nazýva biokontrolné látky a ukázalo sa, že je pomerne efektívny v regiónoch, v ktorých bol zavedený.

mutualizmus

Posledný typ interakcie nastane, keď dva zúčastnené druhy získajú výhody pre zdravie.

Klasickým príkladom je vzťah medzi rastlinami a ich opeľovačmi. Bývalí získajú energetickú odmenu a rastliny dokážu rozptýliť svoje gaméty. Opeľovačmi môžu byť hmyz, vtáky alebo netopiere.

Ďalší príklad vzájomného pôsobenia sa vyskytuje medzi baktériami viažucimi dusík a rastlinami, v ktorých tieto baktérie rastú. Rastlina, ktorá preberá úlohu hostiteľa, poskytuje baktériám ochranu a výživné látky (napríklad cukry), a tým poskytuje amoniak alebo dusičnany, ktoré potrebuje.

Historicky sa tento typ vzťahu nazýval symbióza, keď obidva druhy získali z týchto výhod úžitok. Termín symbióza má dnes oveľa širší význam a používa sa na označenie úzkeho vzťahu medzi dvoma druhmi.

Nie je to príklad altruizmu

Nakoniec je dôležité poznamenať, že vo vzájomných vzťahoch nenájdeme dva druhy, ktoré sú medzi sebou altruistické. Počas interakcie sa každý druh snaží udržať výhody na maximum a náklady na minimum.

Preto, pokiaľ ide o vzájomné vzťahy, je typické pozorovať vývoj charakteristík, ktoré sa snažia oklamať svojho partnera.

Napríklad niektoré druhy kvetov vytvárajú jasné, farebné štruktúry, ktoré priťahujú opeľovače, ale neobsahujú nektár. Existuje niekoľko príkladov zložitých štruktúr - niektoré dokonca dokážu simulovať tvar ženského hmyzu tak, že sa samec pokúša kopulovať s kvetinou.

Podobne niektoré zvieratá kradnú nektár z kvetov a nevykonávajú opeľovanie, pretože otvárajú v kvetine dieru a neprichádzajú do styku s peľom.

Referencie

1. Freeman, S. (2017). Biologická veda. Pearson Education.
2. Gauch, HG, a Gauch Jr, HG (1982). Viacrozmerná analýza v komunitnej ekológii. Cambridge University Press.
3. Jaksic, F. (2007). Ekológia spoločenstva. Vydania UC.
4. Lawton, J. H. & Kinne, O. (2000). Ekológia Spoločenstva v meniacom sa svete. Oldendorf, Nemecko: Ekologický inštitút.
5. Morin, PJ (2009). Ekológia spoločenstva. John Wiley a synovia.
6. Naess, A. (1990). Ekológia, komunita a životný štýl: náčrt ekosyzie. Cambridge University Press.
7. Vellend, M. (2010). Koncepčná syntéza v komunitnej ekológii. Štvrťročný prehľad biológie, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, a Morin, PJ (Eds.). (2010). Ekológia Spoločenstva: procesy, modely a aplikácie. Oxford University Press.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA, a Donoghue, MJ (2002). Fylogenézy a ekológia spoločenstiev. Ročný prehľad ekológie a systematiky, 33 (1), 475-505.