БИОЦЕНОЗ: ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ, ВИДЫ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Биоценоз , биологическое сообщество, или экологическое сообщество представляет собой группировку популяций организмов , которые живут в общей зоне. В этом определении мы неявно подразумеваем, что область должна быть разграничена для определения сообщества. В большинстве случаев разграничение чисто произвольно.

Сообщества характеризуются своей чрезвычайно сложной структурой, поскольку существуют различия на каждом уровне организации (индивидуум, популяция, вид и т. Д.). Это в дополнение к тому факту, что люди взаимодействуют множеством способов, включая конкуренцию, мутуализм, хищничество или комменсализм.

Источник: Key45

Более того, разграничение сообщества является (для некоторых авторов) спорным вопросом, поскольку существование сообщества как биологической единицы подвергается сомнению.

Раздел биологии, который нацелен на изучение сообщества как уровня организации, называется экологией сообщества, стремясь определить такие аспекты, как состав и разнообразие видов в них. Это включает в себя изучение двух или более видов, расположенных в одном районе, оценку взаимодействия и конкуренции.

Экологи пытаются понять функционирование сообществ, чтобы понять, как управлять ими и таким образом сохранять биоразнообразие.

история

В начале 20 века велись важные дискуссии о природе сообществ.

В то время существовало два крайних и противоположных видения: одно из них рассматривало сообщества как суперорганизмы, где индивиды, составляющие их, устанавливали между собой очень глубокие отношения.

Считалось, что эта взаимосвязь была настолько экстремальной, что сообщества можно было классифицировать так же, как классифицируются организмы: с использованием таксономии Линнея.

Противоположная точка зрения была полностью индивидуалистической, утверждая, что каждый организм имеет определенные черты, которые позволяют ему обитать в определенной области.

Следуя этой идее, сообщество состояло из набора видов, которые имели сходные черты или признаки и поэтому сосуществовали в одном регионе. Сторонником этой идеи был Х.А. Глисон. В настоящее время наиболее близкими к современному видению являются идеи этого автора.

характеристики

В области биологии сообщество определяется как набор из двух или более популяций, которые взаимодействуют в определенной области. Это очень динамичные сущности, которые бывают разных размеров и с разными уровнями взаимодействия.

Популяции - это группы организмов, принадлежащих к одному виду, и разные популяции могут быть найдены в сообществах. Таким образом, в каждой из этих сред мы найдем как животных, так и растения и микроорганизмы.

Теперь мы опишем наиболее важные аспекты биологического сообщества с точки зрения его структуры и множественных и сложных отношений, которые происходят внутри него.

Структура и компоненты

Есть четыре основных параметра, которые используются биологами для описания структуры сообщества. Это их видовое богатство, взаимодействия между ними, разнообразие видов и их физические характеристики.

Видовое богатство

Первый из них легче всего поддается количественной оценке, и он заключается в подсчете количества видов, существующих в сообществе, которое вы хотите изучить.

Чем больше видов в сообществе, тем оно богаче. Как правило, самые богатые общины расположены в районах вблизи экватора.

Такое высокое богатство, вероятно, связано с большим количеством солнечной радиации (что увеличивает продуктивность фотосинтезирующих организмов), высокой температурой, небольшими колебаниями температуры и большим количеством осадков в этих областях.

Напротив, по мере приближения к полюсам разнообразие видов уменьшается, поскольку окружающая среда считается менее благоприятной для развития и установления жизни.

взаимодействия

Второй фактор - это сумма взаимодействий, существующих между каждым из видов, составляющих сообщество. Обычно начинается изучение взаимодействия между сверстниками, а затем формируется сеть. Эти сети могут содержать все типы взаимодействий, которые мы обсудим позже.

Видовое разнообразие

Параметр разнообразия определяется относительной численностью (насколько виды однородны по своим характеристикам) и количеством видов, присутствующих в сообществе.

Было высказано предположение, что стабильность сообщества пропорционально связана с разнообразием, которое мы находим в нем. Однако считается, что это правило действует не всегда.

Математически существует ряд индексов, позволяющих количественно оценить видовое разнообразие биоценоза. Среди самых известных и наиболее часто используемых в литературе - индекс Симпсона и индекс Шеннона-Винера.

Физические атрибуты

Наконец, у нас есть физические характеристики сообщества, включая биотические и абиотические факторы.

По мере того, как структура сообщества становится более сложной (либо из-за большого количества видов, либо из-за взаимодействия между ними), для его характеристики могут быть реализованы компьютерные программы.

Все ли виды в сообществе одинаково важны?

С экологической точки зрения не все виды в сообществе имеют одинаковый вес или значение.

Некоторые из них имеют гораздо большее значение, непропорционально влияя на численность и разнообразие остальных видов. Их называют краеугольными камнями.

Известный эксперимент в области экологии сообщества был проведен с использованием морской звезды, принадлежащей к виду Pisaster ochraceus, в качестве исследуемого организма. После удаления звезды из ее естественного сообщества количество потребляемых ею мидий стало непропорционально увеличиваться.

Мидия отрицательно повлияла на значительное количество видов, уменьшив видовое богатство сообщества. По этой причине P. ochraceus считается ключевым видом в этом биоценозе.

На европейском континенте летучие мыши из семейства крылоногих также являются ключевыми видами, поскольку они несут ответственность за опыление и распространение семян значительного числа растений.

Типы

Есть два основных типа сообществ: большие и второстепенные. Более крупное сообщество определяется как сообщество, достаточно большое по размеру, чтобы поддерживать и регулировать себя независимо. Например, сообщества, которые мы находим в пруду или в лесу.

Более крупные сообщества, в свою очередь, состоят из более мелких сообществ, также известных как общества. Они намного меньше по размеру и размерам, и они не могут содержать себя, поскольку зависят от соседних общин.

Взаимоотношения между особями в биоценозе и примеры

В сообществах существует множество способов взаимодействия его членов, которые происходят постоянно. Часто судьба популяции напрямую связана с ее взаимодействием с другой группой видов либо путем обмена питательными веществами, посредством конкуренции, либо путем предоставления среды обитания для своего компаньона.

Биологи классифицируют взаимодействия в зависимости от воздействия приспособленности одного вида на другой и наоборот. Пригодность или биологическая установка определяется как способность человека производить жизнеспособное и плодородное потомство.

комменсализм

В комменсализме один вид получает выгоду (то есть положительно влияет на приспособленность популяции) от взаимодействия, в то время как другой вовлеченный вид не затрагивается. На практике комменсальные отношения чрезвычайно сложно проверить, так как немногие отношения приводят к нулевому изменению приспособленности.

Этот тип взаимоотношений встречается у растений, называемых эпифитами. Эти организмы располагаются на ветвях некоторых высоких деревьев, чтобы получать солнечный свет и получать прямую пользу. На дерево не влияет присутствие растения.

Отношения будут продолжаться как «комменсальные» до тех пор, пока количество эпифитов не очень велико. Если количество увеличится в значительных количествах, блокирующих солнечный свет дереву, оба вида начнут конкурировать.

Конкуренция

Когда два вида преследуют общий ресурс, который по какой-то причине ограничен, они будут соревноваться за его получение. В экологии известно, что два вида не могут бесконечно конкурировать: один в конечном итоге вытеснит другой. Это известно как принцип конкурентного исключения.

Другой возможный сценарий сочувствия двух видов состоит в том, что один из двух изменяет характеристику, снижающую конкуренцию.

Например, если два вида птиц используют один и тот же ресурс (скажем, конкретное семя), они будут соревноваться за пищу. Если оба вида экологически очень похожи, они должны быть разделены вдоль некоторой оси ниши, чтобы поддерживать сосуществование.

Поскольку конкуренция имеет негативные последствия для приспособленности вида, естественный отбор будет всячески ее избегать. Это эволюционное изменение в использовании ресурсов, вызванное существованием конкуренции нескольких поколений, называется нишевой дифференциацией.

Снижение физической формы у спортсменов не всегда одинаково. Если какой-либо из видов превосходит других, его приспособленность снизится в меньшей степени, чем приспособленность его компаньона.

потребление

Поедание одного вида другим может принимать форму травоядности, хищничества или паразитизма. Во всех этих сценариях организм, который приобретает или поглощает питательные вещества, получает преимущество в своей приспособленности, в то время как вид, который потребляется или действует как хозяин, подвергается отрицательному воздействию.

Эволюционно существование этих антагонистических отношений между видами может привести к нескольким сценариям. Первый из них, более интуитивный, заключается в том, что один из видов в конечном итоге уничтожает свою жертву или своего хозяина.

Эволюционные последствия: гонка вооружений

Во-вторых, взаимное избирательное давление приводит к появлению нового, более совершенного «оружия» у каждого из видов, порождая гонку вооружений. В нем каждый участвующий во взаимодействии вид увеличивает эффективность своего оружия.

Например, растения развивают механизмы химической защиты против травоядных животных, и они развивают механизмы детоксикации. Когда в популяции растений появляется новый токсин, потребители (в случае гонки вооружений) улучшают свои стратегии детоксикации.

То же самое и с отношениями между хищниками и их добычей: каждый раз, когда кто-то улучшает свои навыки передвижения, противник также улучшает их.

Потребительские приложения

Зная сеть взаимодействий конкретного сообщества, вы можете извлечь максимальную пользу из этой информации. Например, если вы хотите уничтожить вредителя (из урожая или участка), можно ввести естественного потребителя вредителя, чтобы уничтожить его без применения токсичных химикатов в экосистеме.

Этот метод борьбы с вредителями называется агентами биоконтроллера и оказался достаточно эффективным в регионах, где он был реализован.

мютюэлизм

Последний тип взаимодействия происходит, когда два вовлеченных вида получают преимущества в фитнесе.

Классический пример - взаимосвязь между растениями и их опылителями. Первые получают энергетическую награду, и растения успевают рассеять свои гаметы. Опылителями могут быть насекомые, птицы или летучие мыши.

Другой пример взаимопонимания возникает между азотфиксирующими бактериями и растениями, в которых эти бактерии растут. Растение, которое берет на себя роль хозяина, обеспечивает бактерии защитными и питательными веществами (такими как сахар), а это обеспечивает необходимый им аммоний или нитрат.

Исторически этот тип отношений назывался симбиозом, когда оба вида получали выгоду от них вместе. Сегодня термин «симбиоз» имеет гораздо более широкое значение и используется для описания близких отношений между двумя видами.

Не пример альтруизма

Наконец, важно отметить, что в мутуалистических отношениях мы не обнаруживаем, что два вида альтруистичны друг другу. Во время взаимодействия каждый вид старается свести выгоду к максимуму, а затраты - к минимуму.

Поэтому, когда речь идет о мутуалистических отношениях, обычно наблюдается развитие характеристик, стремящихся обмануть своего партнера.

Например, некоторые виды цветов образуют яркие, красочные структуры, привлекающие опылителей, но не содержащие нектара. Существует множество примеров сложных структур - некоторым даже удается имитировать форму женского насекомого, так что самец пытается совокупиться с цветком.

Точно так же некоторые животные крадут нектар из цветов и не выполняют опыление, так как они открывают отверстие в цветке и не контактируют с пыльцой.

Ссылки

1. Фриман, С. (2017). Биологическая наука. Pearson Education.
2. Gauch, HG, & Gauch Jr, HG (1982). Многомерный анализ в экологии сообщества. Издательство Кембриджского университета.
3. Яксич, Ф. (2007). Экология сообщества. UC Editions.
4. Лоутон, Дж. Х. и Кинн, О. (2000). Экология сообщества в меняющемся мире. Ольдендорф, Германия: Институт экологии.
5. Морин, П.Дж. (2009). Экология сообщества. Джон Вили и сыновья.
6. Нэсс, А. (1990). Экология, сообщество и образ жизни: очерк экософии. Пресса Кембриджского университета.
7. Велленд, М. (2010). Концептуальный синтез в общественной экологии. Ежеквартальный обзор биологии, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, и Morin, PJ (ред.). (2010). Экология сообщества: процессы, модели и приложения. Издательство Оксфордского университета.
9. Уэбб, Колорадо, Акерли, Д.Д., МакПик, Массачусетс, и Донохью, MJ (2002). Филогении и экология сообщества. Ежегодный обзор экологии и систематики, 33 (1), 475-505.