Ecologie is, vergeleken met botanie, zoölogie of anatomie, een relatief jonge biologische discipline die ontstond in het midden van de 19e eeuw. Het beschouwt de verbindingen van levende objecten en hun gemeenschappen tussen zichzelf en de fysieke omgeving. Een van de secties - synecologie - bestudeert ecologie en de levende organismen die deel uitmaken van biogeocenoses: planten, insecten, schimmels, dieren in interactie met elkaar. De wetenschap zelf vindt haar oorsprong in het werk van wetenschappers als L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
In dit artikel zullen we kennis maken met de basisconcepten van deze sectie van ecologie en de structuur en mechanismen van het functioneren van ecologische systemen ontdekken.
Biogeocenosen als componenten van de biosfeer
Assemblages van individuen van verschillende biologische soorten - populaties - leven niet gescheiden. Ze zijn verenigd in grotere gemeenschappen - biocenoses. Bovendien, tussen individuen binnen een gegevenecosystemen ontstaan er verschillende soorten relaties, zoals allelopathie, parasitisme, mutualisme, competitie, trophocenotische verbindingen. Synecology bestudeert de relaties tussen organismen die deel uitmaken van de biogeocenose, en onderzoekt ook de specifieke kenmerken van de interspecifieke relaties van planten- en dierensubsystemen die een levende gemeenschap vormen.
Wat wordt bedoeld met ecologisch systeem
Momenteel wordt niet alleen de term "biogeocenose" actief gebruikt in de milieuwetenschap, maar ook een concept als "ecosysteem" geïntroduceerd door A. Tansley. Beide woorden worden gebruikt om te verwijzen naar natuurlijke complexen en hun componenten: fytogemeenschappen en dierpopulaties die synecologie bestudeert op basis van het concept van de relatie van alle levende organismen met hun omgeving. Opgemerkt moet worden dat tussen de twee termen het niet nodig is om een gelijkteken te plaatsen. De definitie van "biogeocenose", gegeven door V. Sukachev, draagt een grote semantische lading, omdat het natuurlijke complexen beschouwt, rekening houdend met de circulatie van stoffen en energiestromen die daarin voorkomen. Maar het concept van 'ecosysteem', dat door zijn gestroomlijnde karakter wijdverbreid is geworden, vooral in populairwetenschappelijke literatuur, wordt nu gebruikt om een grote verscheidenheid aan biocomplexen te karakteriseren, zowel natuurlijke als kunstmatige.
Theorie van biogeocenose door V. N. Sukachev
De opvattingen van de wetenschapper werden gevormd onder invloed van prominente Russische biologen: V. Dokuchaev, die zich bezighield met bodemkunde, en V. Vernadsky, de grondlegger van de doctrine van de biosfeer. Door de kennis van geochemie, bosbouw, geobotanie te combineren, creëerde V. Sukachev een nieuwe discipline -biogeocenologie. Het is, net als synecologie, een tak van ecologie die de relaties van levende organismen binnen een bioom bestudeert, rekening houdt met de patronen van interspecifieke en populatierelaties van individuen die tot fyto- en zoocenoses behoren. Op basis van de ideeën van de wetenschapper zijn alle lagen van de biosfeer verzadigd met leven, processen van onderlinge omzettingen van biomassa en energie vinden daarin plaats. Ze zijn gebaseerd op voedselketens.
Ze omvatten producenten - autotrofe organismen, voornamelijk planten. Dit wordt gevolgd door consumenten van de eerste, tweede, derde orde, die heterotrofen zijn.
De laatste schakel in de trofische ketens zijn gebruikers van dood organisch materiaal - afbrekers. Deze omvatten bodembacteriën, saprotrofe schimmels en sommige insecten. Alle factoren van levenloze natuur die deel uitmaken van biogeocenose, zoals bodem, water, atmosfeer, worden biotopen genoemd.
Methoden van synecologisch onderzoek
Aan het begin van de vorming van de wetenschap ontvingen wetenschappers experimenteel materiaal door middel van onderzoeksexpedities. In het midden van de 20e eeuw werden methoden zoals stationaire experimenten het hele jaar door, de methode van gelabelde atomen en radiotracking dominant. In de 21e eeuw begon het volgen met behulp van kunstmatige aardsatellieten van de beweging van dierenpopulaties actief te worden gebruikt. Bijvoorbeeld grote artiodactylen gemarkeerd met radiochips. Gezien het feit dat synecologie een tak van ecologie is die de relaties van een groot aantal organismen met elkaar bestudeert, gebruiken wetenschappers zowel wiskundige analyse als cybernetica. Dit laatste wordt gebruikt om de componenten van natuurlijke systemen te modelleren en te voorspellen.
Wat bestudeert functionele fytocenologie
Planten zijn de belangrijkste deelnemers aan het leven van ecosystemen. Door fotosynthese voorzien ze alle andere levende wezens van voedsel dat zorgt voor een bepaalde energiereserve. Synecology bestudeert de relatie tussen de componenten van fytocenose en populaties van heterotrofe organismen: insecten, herbivoren en carnivoren.
De floristische samenstelling van plantengemeenschappen in de meeste biocenoses is vrij complex en wordt soortenverzadiging genoemd. Plantaardige organismen zijn in ecosystemen vertegenwoordigd in de vorm van lagen, wat van groot belang is voor het creëren van een verscheidenheid aan ecologische niches. De horizontale heterogeniteit van planten wordt mozaïek genoemd en is, in tegenstelling tot gelaagdheid, weinig afhankelijk van de lengte van de daglichturen. Maar het is direct te wijten aan de soorten relaties, zoals allelopathie en competitie. Fytocenosen veranderen, hun dynamiek wordt bepaald door circadiane ritmes en opeenvolgingen, zoals ontbossing, geocatastrofes, bosbranden.
Oorzaken van de dynamiek van dierenpopulaties
Beroemde wetenschappers als S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton bestudeerden veranderingen in het aantal individuen in intraspecifieke gemeenschappen. En C. Hewitt introduceerde de term 'levensgolven'. Ze komen voor in natuurlijke complexen en zijn, samen met trohocenotische processen, indicatorenbiotisch potentieel van het ecosysteem. De studie van de kwantitatieve dynamiek van individuen is van groot praktisch belang voor anti-epidemiemaatregelen die de circadiane reproductieritmes van knaagdieren die zoönosen als pest en tularemie verspreiden, controleren. Synecology bestudeert ook de impact van menselijke activiteit op de toestand van zoöcenoses, met name een afname van de populaties van zeldzame en bedreigde soorten, een afname van het aantal waardevolle wilddieren in gemeenschappen.
Soorten relaties tussen organismen in biomen
Herinner je dat synecologie een tak van ecologie is die de relatie tussen individuen van de flora en fauna bestudeert. Deze omvatten mutualisme, competitie, allelopathie. De fytocenologie is bijvoorbeeld al lang bekend met de onverenigbaarheid van sommige planten met elkaar: zwarte walnoot geeft stoffen af die giftig zijn voor pit- en steenfruitbomen, remt hun groei en vruchtvorming en leidt ook tot de dood van planten.
Mutualisme is een vorm van coëxistentie van populaties van verschillende biologische soorten, waarvan organismen wederzijds voordeel krijgen (heremietkrab en zeeanemoon, flagellaten die in de darmen van insecten leven en hen helpen vezels af te breken).
Energie-uitwisseling in de biosfeer
Biogeocenosen die de levende schil van de aarde vormen, de transformatie van zowel biomassa als energie uitvoeren en open systemen zijn. Deze natuurlijke complexen hebben een instroom van lichtenergie nodig. Fototrofen gebruiken het voor de synthese van organische stoffen, ATP-moleculen enNADPxN2. Synecologie is een wetenschap die de onderlinge transformaties van biomassa en energie bestudeert.
Ze zien eruit als een ecologische piramide en zijn voedselketens. De dynamiek van energie van het laagste tot het hoogste trofische niveau voldoet aan algemene natuurkundige wetten, bovendien is het verschil tussen de energiepotentialen van aangrenzende niveaus 10-20%, en de rest van de energie wordt gedissipeerd in de vorm van warmte. In dit werk maakten we kennis met de sectie ecologie - synecologie, en ontdekten de methoden van zijn onderzoek, evenals het belang voor de levensondersteuning van de biosfeer.
