BIOCENÓZA: VLASTNOSTI, SLOŽKY, TYPY A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Biocenózy, biologické společenství, nebo ekologická komunita je seskupení populací organismů, které žijí ve společném prostoru. V této definici jsme implicitně předpokládali, že oblast musí být vymezena, aby bylo možné definovat komunitu. Ve většině případů je vymezení čistě svévolné.

Komunity se vyznačují extrémně složitou situací, protože na každé úrovni organizace existují rozdíly (jednotlivci, populace, druhy atd.). To je navíc k tomu, že jednotlivci interagují mnoha způsoby, mezi jinými mimo jiné soutěživost, vzájemnost, predátorství nebo komensalismus.

Zdroj: Key45

Kromě toho je vymezení komunity (pro některé autory) kontroverzní otázkou, protože existence komunity jako biologické jednotky je zpochybňována.

Obor biologie, který si klade za cíl studovat komunitu jako úroveň organizace, se nazývá komunitní ekologie, která se snaží specifikovat aspekty, jako je složení a rozmanitost druhů v nich. To zahrnuje studium dvou nebo více druhů, které se nacházejí ve stejné oblasti, vyhodnocení interakcí a konkurence.

Ekologové se snaží porozumět fungování komunit, odvodit, jak je spravovat, a tím zachovat biologickou rozmanitost.

Dějiny

Na začátku 20. století probíhala důležitá debata týkající se povahy komunit.

V té době existovaly dvě extrémní a opačné vize: jedna z nich považovala společenství za superorganismus, kde jednotlivci, kteří je skládali, si mezi sebou vytvořili velmi hluboké vztahy.

Tento vztah byl považován za tak extrémní, že společenství mohla být klasifikována stejně, jako jsou klasifikovány organismy: za použití linnaské taxonomie.

Opačný pohled byl zcela individualistický a tvrdil, že každý organismus měl specifické rysy, které mu umožňovaly obývat určitou oblast.

V návaznosti na tuto myšlenku byla komunita tvořena sadou druhů, které měly podobné rysy nebo znaky, a proto koexistovaly ve stejné oblasti. Navrhovatelem této myšlenky byl HA Gleason. V současné době jsou moderní vizi nejblíže myšlenkám tohoto autora.

vlastnosti

V oblasti biologie je komunita definována jako soubor dvou nebo více populací, které interagují v definované oblasti. Jsou to vysoce dynamické entity, které přicházejí v různých velikostech a s různou úrovní interakce.

Populace jsou skupiny organismů, které patří ke stejnému druhu, a různé populace lze nalézt v komunitách. V každém z těchto prostředí tedy najdeme jak zvířata, rostliny, tak mikroorganismy.

Nyní popíšeme nejdůležitější aspekty biologické komunity z hlediska její struktury a mnohočetných a složitých vztahů, které se v ní vyskytují.

Struktura a komponenty

Existují čtyři základní parametry, které biologové používají k popisu struktury komunity. Jsou to: druhová bohatost, vzájemné působení mezi nimi, rozmanitost druhů a jejich fyzické atributy.

Druhová bohatost

První z nich je nejjednodušší kvantifikovat a spočívá v spočítání počtu druhů, které existují ve společenství, které chcete studovat.

Čím více druhů má komunita, tím bohatší je. Obecně jsou nejbohatší komunity umístěny v regionech poblíž rovníku.

Toto vysoké bohatství je pravděpodobně způsobeno velkým množstvím slunečního záření (čímž se zvyšuje produktivita fotosyntetických organismů), vysokou teplotou, několika změnami teploty a velkým množstvím srážek v těchto oblastech.

Naopak, jak se přibližujeme k pólům, druhová bohatost klesá, protože prostředí je považováno za méně příznivé pro rozvoj a založení života.

Interakce

Druhým faktorem je součet interakcí, které existují mezi jednotlivými druhy tvořícími komunitu. Vzájemné interakce se obvykle začínají studovat a poté se vytvoří síť. Tyto sítě mohou obsahovat všechny typy interakcí, které probereme později.

Druhová rozmanitost

Parametr diverzity je určen relativní hojností (jak jednotný je druh z hlediska svých charakteristik) a počtem druhů přítomných ve společenství.

Bylo navrženo, že stabilita komunity úměrně souvisí s rozmanitostí, kterou v ní nalézáme. Má se však za to, že toto pravidlo neplatí vždy.

Matematicky existuje řada ukazatelů, které umožňují kvantifikovat rozmanitost druhů biocenózy. Mezi nejznámější a nejpoužívanější v literatuře máme Simpsonův index a Shannon-Wienerův index.

Tělesné vlastnosti

Nakonec máme fyzické atributy komunity, včetně biotických a abiotických faktorů.

Jak struktura komunity zvyšuje její složitost (buď kvůli velkému počtu druhů nebo interakcím mezi nimi), mohou být implementovány počítačové programy, které ji charakterizují.

Jsou všechny druhy ve společenství stejně důležité?

Ekologicky ne všechny druhy ve společenství mají stejnou váhu nebo význam.

Některé z nich jsou mnohem důležitější, nepřiměřeně ovlivňují hojnost a rozmanitost ostatních druhů. Tito jsou nazýváni keystone druh.

Slavný experiment v ekologické komunitě byl proveden s použitím mořské hvězdy patřící k druhu Pisaster ochraceus jako studijního organismu. Odstraněním hvězdy z její přirozené komunity se druh mušlí, které konzumoval, začal neúměrně zvyšovat.

Slávka negativně ovlivnila značný počet druhů a snížila druhovou bohatost komunity. Z tohoto důvodu je P. ochraceus považován za klíčový druh této biocenózy.

Na evropském kontinentu jsou netopýři z čeledi pteropodů také klíčovými druhy, protože jsou zodpovědní za opylení a rozšíření semen významného počtu rostlin.

Typy

Existují dva hlavní typy komunit: hlavní a menší. Větší komunita je definována jako komunita dostatečně velká, aby se mohla samostatně udržovat a regulovat. Například společenství, která najdeme v rybníku nebo v lese.

Větší společenství jsou zase tvořena menšími komunitami, známými také jako společnosti. Jsou mnohem menší, pokud jde o jejich velikost a velikost, a nemohou se samy podporovat, protože závisí na okolních komunitách.

Vztahy mezi jednotlivci v biocenózě a příklady

V komunitách existuje několik způsobů, jak mohou jeho členové interagovat, což se děje neustále. Osud populace je mnohokrát přímo spojen s jeho interakcí s jinou skupinou druhů, a to buď výměnou živin, soutěží nebo poskytováním stanovišť pro společníka.

Biologové klasifikují interakce v závislosti na účinku kondice jednoho druhu na druhého a naopak. Fitness nebo biologický přístup je definován jako schopnost jednotlivce produkovat životaschopné a plodné potomstvo.

Commensalism

V rámci komensalismu má jeden druh prospěch (tj. Má pozitivní vliv na způsobilost populace) z interakce, zatímco druhý dotčený druh není ovlivněn. V praxi je komensální vztah velmi obtížně testovatelný, protože jen málo vztahů se promítá do nulové kondiční změny.

Tento typ vztahu se nachází v rostlinách zvaných epifyt. Tyto organismy jsou umístěny na větvích některých vysokých stromů, aby mohly přijímat sluneční světlo a získat tak přímý prospěch. Přítomnost rostliny není ovlivněna stromem.

Vztah bude pokračovat jako „komenzální“, dokud nebude počet epifytů extrémně vysoký. Pokud se počet zvýší ve významném množství, které blokuje sluneční záření na stromě, oba druhy začnou soutěžit.

Soutěž

Pokud dva druhy sledují společný zdroj, který je z nějakého důvodu omezený, budou soutěžit o jeho získání. V ekologii je známo, že dva druhy nemohou nekonečně soutěžit: jeden skončí přemístěním druhého. Toto je známo jako zásada konkurenčního vyloučení.

Dalším možným scénářem pro sympatie dvou druhů je to, že jeden ze dvou modifikuje charakteristiku, která snižuje konkurenci.

Například, pokud dva druhy ptáků používají stejný zdroj (řekněme konkrétní semeno), budou soutěžit o jídlo. Pokud jsou oba druhy ekologicky velmi podobné, musí být odděleny podél některé osy výklenku, aby se udrželo koexistence.

Protože konkurence má negativní dopady na vhodnost druhu, bude přirozený výběr silně jednat, aby se tomu zabránilo. Tato evoluční změna ve využívání zdrojů způsobená existencí konkurence po několik generací se nazývá specializovaná diferenciace.

Snížení kondice není pro konkurenty vždy stejné velikosti. Pokud je některý z druhů lepší, jeho kondice se sníží v menší míře než u jeho společníka.

Spotřeba

Konzumace jednoho druhu druhým může mít podobu býložravosti, predace nebo parazitismu. Ve všech těchto scénářích organismus, který získává nebo absorbuje živiny, získává výhodu ve své kondici, zatímco druh, který je konzumován nebo působí jako hostitel, je negativně ovlivněn.

Evolučně může existence těchto antagonistických vztahů mezi druhy vést k několika scénářům. První a intuitivnější z nich je, že jeden z druhů nakonec zhasne svou kořist nebo svého hostitele.

Evoluční důsledky: závody se zbraněmi

Za druhé, vzájemné selektivní tlaky se promítají do vzniku nových, lepších „zbraní“ v každém z druhů, které generují závod ve zbrojení. V tom každý druh zapojený do interakce zvyšuje účinnost svých zbraní.

Například rostliny vyvíjejí chemické obranné mechanismy proti býložravcům a tyto vyvíjejí detoxikační mechanismy. Když se v rostlinné populaci objeví nový toxin, zlepší spotřebitelé (v případě závodu se zbraněmi) své detoxikační strategie.

Totéž platí o vztazích mezi predátory a jejich kořistí: pokaždé, když člověk zlepší své pohybové schopnosti, protějšek to také zlepší.

Spotřebitelské aplikace

Znáte-li síť interakcí konkrétní komunity, můžete z těchto informací získat maximum. Například, když chcete odstranit škůdce (z plodiny nebo oblasti), můžete představit přirozeného spotřebitele škůdce, který ho odstraní bez použití toxických chemikálií na ekosystém.

Tato modalita ochrany před škůdci se nazývá biokontrolérová agentura a ukázalo se, že je docela účinná v regionech, kde byla implementována.

Mutualismus

Poslední typ interakce nastane, když dva zúčastněné druhy získají výhody pro zdraví.

Klasickým příkladem je vztah mezi rostlinami a jejich opylovači. První z nich získává energetickou odměnu a rostlinám se podaří rozptýlit jejich gamety. Pollinátory mohou být hmyz, ptáci nebo netopýři.

Dalším příkladem vzájemnosti je bakterie vázající dusík a rostliny, ve kterých tyto bakterie rostou. Rostlina, která přebírá roli hostitele, poskytuje bakteriím ochranu a nutriční látky (jako jsou cukry), a tím poskytuje amonium nebo dusičnany, které potřebuje.

Historicky byl tento typ vztahu nazýván symbióza, kde oba druhy získaly z těchto výhod prospěch. Termín symbióza má dnes mnohem širší význam a používá se k popisu úzkého vztahu mezi dvěma druhy.

Není to příklad altruismu

Nakonec je důležité poznamenat, že ve vzájemných vztazích nenajdeme dva druhy, které by byly spolu altruistické. Během interakce se každý druh snaží udržet výhody na maximum a náklady na minimum.

Proto, pokud jde o vzájemné vztahy, je typické pozorovat vývoj charakteristik, které se snaží podvádět svého partnera.

Například, některé druhy květin produkují jasné, barevné struktury, které přitahují opylovače, ale neobsahují nektar. Existuje několik příkladů složitých struktur - některé dokonce dokáží simulovat tvar ženského hmyzu, takže se samec snaží kopírovat s květinou.

Stejně tak některá zvířata ukradnou nektar z květů a nevykonávají opylení, protože otevírají otvor v květu a nepřicházejí do styku s pylem.

Reference

1. Freeman, S. (2017). Biologická věda. Pearsonovo vzdělávání.
2. Gauch, HG, a Gauch Jr, HG (1982). Vícerozměrná analýza v komunitní ekologii. Cambridge University Press.
3. Jaksic, F. (2007). Ekologie Společenství. Vydání UC.
4. Lawton, JH, a Kinne, O. (2000). Ekologie Společenství v měnícím se světě. Oldendorf, Německo: Ekologický institut.
5. Morin, PJ (2009). Ekologie Společenství. John Wiley a synové.
6. Naess, A. (1990). Ekologie, komunita a životní styl: nástin ekosysie. Cambridge univerzitní tisk.
7. Vellend, M. (2010). Konceptuální syntéza v komunitní ekologii. Čtvrtletní přehled biologie, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, a Morin, PJ (Eds.). (2010). Ekologie Společenství: procesy, modely a aplikace. Oxford University Press.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA, a Donoghue, MJ (2002). Fylogeneze a ekologie komunity. Roční přehled ekologie a systematiky, 33 (1), 475-505.