Ekologia verrattuna kasvitieteeseen, eläintieteeseen tai anatomiaan on suhteellisen nuori biologinen tieteenala, joka syntyi 1800-luvun puolivälissä. Se pohtii elävien esineiden ja niiden yhteisöjen yhteyksiä itsensä ja fyysisen ympäristön välillä. Yksi sen osioista - synekologia - tutkii ekologiaa ja sen eläviä organismeja, jotka ovat osa biogeosenoosia: kasveja, hyönteisiä, sieniä, eläimiä vuorovaikutuksessa keskenään. Tiede itsessään on peräisin sellaisten tiedemiesten töistä kuin L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
Tässä artikkelissa tutustumme tämän ekologian osan peruskäsitteisiin ja selvitämme ekologisten järjestelmien rakenteen ja toimintamekanismit.
Biogeosenoosit biosfäärin komponentteina
Eri biologisten lajien yksilöiden kokoonpanot - populaatiot - eivät asu erikseen. Ne ovat yhdistyneet suurempiin yhteisöihin - biokenoosiin. Lisäksi yksilöiden välillä tietyn sisälläekosysteemeihin syntyy monenlaisia suhteita, kuten allelopatiaa, parasitismia, keskinäisyyttä, kilpailua, trofokenoottisia yhteyksiä. Synekologia tutkii biogeosenoosiin kuuluvien organismien välisiä suhteita ja myös elävän yhteisön muodostavien kasvi- ja eläinalajärjestelmien välisten suhteiden erityispiirteitä.
Mitä ekologinen järjestelmä tarkoittaa
Tällä hetkellä ympäristötieteessä ei käytetä aktiivisesti vain termiä "biogeocenoosi", vaan myös A. Tansleyn esittelemä käsite "ekosysteemi". Molemmilla sanoilla tarkoitetaan luonnollisia komplekseja ja niiden osia: kasviyhteisöjä ja eläinpopulaatioita, jotka tutkivat synekologiaa perustuen käsitykseen kaikkien elävien organismien suhteesta ympäristöönsä. On huomattava, että näiden kahden termin väliin ei tarvitse laittaa yhtäläisyysmerkkiä. V. Sukachevin antama "biogeocenoosin" määritelmä sisältää suuren semanttisen kuormituksen, koska siinä otetaan huomioon luonnolliset kompleksit ottaen huomioon aineiden kierto ja niissä esiintyvät energiavirrat. Mutta "ekosysteemin" käsitettä, josta on tullut laajalle levinnyt erityisesti populaaritieteellisessä kirjallisuudessa sen virtaviivaisen luonteen vuoksi, käytetään nykyään luonnehtimaan monenlaisia biokomplekseja, sekä luonnollisia että keinotekoisia.
V. N. Sukachevin biogeosenoosin teoria
Tutkijan näkemykset muodostuivat tunnettujen venäläisten biologien vaikutuksesta: V. Dokuchaev, joka harjoitti maaperätieteitä, ja V. Vernadsky, biosfääriopin perustaja. Yhdistämällä geokemian, metsätalouden ja geobotaniikan tiedot V. Sukachev loi uuden tieteenalan -biogeosenologia. Se on synekologian tavoin ekologian ala, joka tutkii elävien organismien suhteita biomin sisällä, tarkastelee kasvi- ja zookenoosiin kuuluvien yksilöiden lajien välisiä ja populaatiosuhteita. Tiedemiehen ajatusten perusteella kaikki biosfäärin kerrokset ovat kylläisiä elämällä, niissä tapahtuu biomassan ja energian muuntumisprosesseja. Ne perustuvat ravintoketjuihin.
Niihin kuuluu tuottajia - autotrofisia organismeja, pääasiassa kasveja. Tämän jälkeen tulevat ensimmäisen, toisen ja kolmannen asteen kuluttajat, jotka ovat heterotrofeja.
Troofisten ketjujen viimeinen lenkki ovat kuolleen orgaanisen aineen hyödyntäjät - hajottajat. Näitä ovat maaperän bakteerit, saprotrofiset sienet ja jotkut hyönteiset. Kaikkia biogeosenoosiin kuuluvia elottoman luonnon tekijöitä, kuten maaperää, vettä, ilmakehää, kutsutaan biotoopeiksi.
Synekologisen tutkimuksen menetelmät
Tieteen muodostumisen alussa tutkijat saivat kokeellista materiaalia tutkimuksen - tutkimusmatkan kautta. 1900-luvun puolivälissä vallitsevat sellaiset menetelmät kuin paikallaan ympärivuotiset kokeet, tagged atomien menetelmä ja radioseuranta. 2000-luvulla alettiin aktiivisesti käyttää eläinpopulaatioiden liikkumisen seurantaa keinotekoisten maasatelliittien avulla. Esimerkiksi suuret artiodaktyylit, jotka on merkitty radiosiruilla. Ottaen huomioon, että synekologia on ekologian haara, joka tutkii useiden organismien välisiä suhteita, tutkijat käyttävät sekä matemaattista analyysiä että kybernetiikkaa. Jälkimmäistä käytetään luonnollisten järjestelmien muodostavien komponenttien mallintamiseen ja ennustamiseen.
Mitä toiminnallinen fytokenologia tutkii
Kasvit ovat tärkeimpiä osallistujia ekosysteemien elämässä. Fotosynteesin seurauksena ne tarjoavat kaikille muille eläville olennoille ruokaa, joka tarjoaa tietyn energiavarannon. Synekologia tutkii fytokenoosin komponenttien ja heterotrofisten organismien populaatioiden välistä suhdetta: hyönteiset, kasvinsyöjät ja lihansyöjät.
Kasviyhteisöjen floristinen koostumus useimmissa biokenoosissa on melko monimutkainen, ja sitä kutsutaan lajikyllästymiseksi. Kasvieliöt ovat edustettuina ekosysteemeissä tasojen muodossa, mikä on erittäin tärkeää erilaisten ekologisten markkinarakojen luomisessa. Kasvien horisontaalista heterogeenisyyttä kutsutaan mosaiikiksi, ja toisin kuin kerrostuminen, se riippuu vähän päivänvalon pituudesta. Mutta se johtuu suoraan ihmissuhteista, kuten allelopatiasta ja kilpailusta. Fytosenoosit muuttuvat, niiden dynamiikkaa määräävät vuorokausirytmit ja peräkkäisyydet, kuten metsäkadot, geokataklysmit, metsäpalot.
Eläinpopulaatiodynamiikan syyt
Sellaiset kuuluisat tiedemiehet kuin S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton tutkivat yksilöiden lukumäärän muutoksia lajinsisäisissä yhteisöissä. Ja C. Hewitt esitteli termin "elämän aallot". Niitä esiintyy luonnollisissa komplekseissa ja yhdessä trofokenoottisten prosessien kanssa ne ovat indikaattoreitaekosysteemin bioottinen potentiaali. Yksilöiden kvantitatiivisen dynamiikan tutkimuksella on suuri käytännön merkitys epidemian vastaisille toimenpiteille, jotka säätelevät jyrsijöiden lisääntymisen vuorokausirytmejä, jotka levittävät sellaisia zoonooseja kuin rutto ja tularemia. Synekologia tutkii myös ihmisen toiminnan vaikutuksia zookenoosien tilaan, erityisesti harvinaisten ja uhanalaisten lajien populaatioiden vähenemistä, arvokkaiden riistaeläinten määrän vähenemistä yhteisöissä.
Eläinten välisten suhteiden tyypit biomeissa
Muista, että synekologia on ekologian haara, joka tutkii kasviston ja eläimistön yksilöiden välistä suhdetta. Näitä ovat vastavuoroisuus, kilpailu, allelopatia. Esimerkiksi fytokenologia on pitkään tiennyt joidenkin kasvien yhteensopimattomuudesta keskenään: musta pähkinä vapauttaa siemenpuille ja kivihedelmäpuille myrkyllisiä aineita, estää niiden kasvua ja hedelmällisyyttä ja johtaa myös kasvien kuolemaan.
Mutualismi on eri biologisten lajien populaatioiden rinnakkaiselon muoto, josta organismit hyötyvät molemminpuolisesti (erakpu ja merivuokko, hyönteisten suolistossa elävät ja kuituja hajottavat siimat).
Energianvaihto biosfäärissä
Biogeosenoosit, jotka muodostavat Maan elävän kuoren, muuttavat sekä biomassaa että energiaa ja ovat avoimia järjestelmiä. Nämä luonnolliset kompleksit tarvitsevat valoenergian virtauksen. Fototrofit käyttävät sitä orgaanisten aineiden synteesiin, ATP-molekyyleihin jaNADPxN2. Synekologia on tiede, joka tutkii biomassan ja energian keskinäisiä muutoksia.
Ne näyttävät ekologisesta pyramidista ja sen ravintoketjuista. Energian dynamiikka alimm alta korkeimmalle troofiselle tasolle noudattaa yleisiä fysikaalisia lakeja, lisäksi naapuritasojen energiapotentiaalien ero on 10-20%, ja loppu energia hajoaa lämmön muodossa. Tässä työssä tutustuimme ekologian osa-alueeseen - synekologia ja selvitimme sen tutkimusmenetelmät sekä tärkeyden biosfäärin elämän ylläpitämiselle.
