Az ökológia a botanikához, állattanhoz vagy anatómiához képest egy viszonylag fiatal biológiai tudományág, amely a 19. század közepén alakult ki. Figyelembe veszi az élő tárgyak és közösségeik kapcsolatait önmaguk és a fizikai környezet között. Egyik szekciója - a szinekológia - az ökológiát és annak élő szervezeteit vizsgálja, amelyek a biogeocenózisok részét képezik: növények, rovarok, gombák, állatok egymással kölcsönhatásában. Maga a tudomány olyan tudósok munkáiból származik, mint L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
Ebben a cikkben megismerkedünk az ökológia ezen szakaszának alapfogalmaival, és megismerjük az ökológiai rendszerek szerkezetét és működési mechanizmusait.
Biogeocenózisok mint a bioszféra összetevői
A különböző biológiai fajok egyedeinek együttesei - populációk - nem élnek külön. Nagyobb közösségekben – biocenózisokban – egyesülnek. Ráadásul egy adott egyének közöttökoszisztémák, különféle kapcsolatok keletkeznek, például allelopátia, parazitizmus, kölcsönösség, versengés, trofocenotikus kapcsolatok. A szinekológia a biogeocenózis részét képező élőlények közötti kapcsolatokat vizsgálja, valamint feltárja az élőközösséget alkotó növényi és állati alrendszerek interspecifikus kapcsolatainak sajátosságait is.
Mit jelent az ökológiai rendszer?
Jelenleg nem csak a „biogeocenózis” kifejezést használják aktívan a környezettudományban, hanem az A. Tansley által bevezetett „ökoszisztéma” fogalmát is. Mindkét szó természetes komplexumokra és összetevőikre vonatkozik: a növényközösségekre és állatpopulációkra, amelyek a szinekológiai tanulmányokat az összes élő szervezet és környezetük kapcsolatának koncepciója alapján végzik. Megjegyzendő, hogy a két kifejezés közé nem szükséges egyenlőségjelet tenni. A "biogeocenózis" V. Sukachev által adott definíciója nagy szemantikai terhelést hordoz, mivel a természetes komplexeket veszi figyelembe, figyelembe véve az anyagok keringését és a bennük előforduló energiaáramlásokat. Ám az „ökoszisztéma” fogalmát, amely áramvonalas jellege miatt, különösen a tudománynépszerűsítésben széles körben elterjedt, ma már sokféle – természetes és mesterséges – biokomplexum jellemzésére használják.
V. N. Sukachev biogeocenózis elmélete
A tudós nézetei kiemelkedő orosz biológusok hatására alakultak ki: V. Dokucsajev, aki talajtannal foglalkozott, és V. Vernadszkij, a bioszféra tanának megalapítója. V. Sukachev a geokémia, az erdészet, a geobotanika ismereteit ötvözve új tudományágat hozott létre -biogeocenológia. A szinekológiához hasonlóan az ökológia egyik ága, amely az élőlények biomon belüli kapcsolatait vizsgálja, figyelembe veszi a fito- és zoocenózisokhoz tartozó egyedek fajok közötti és populációs kapcsolatainak mintázatait. A tudós elképzelései alapján a bioszféra minden rétege élettel telített, bennük a biomassza és az energia közötti átalakulási folyamatok zajlanak. Táplálékláncon alapulnak.
Ezek között vannak termelők – autotróf szervezetek, elsősorban növények. Ezt követik az első, második, harmadik rendű fogyasztók, amelyek heterotrófok.
A trofikus láncok utolsó láncszeme az elh alt szerves anyagok hasznosítói – a lebontók. Ide tartoznak a talajbaktériumok, szaprotróf gombák és néhány rovar. Az élettelen természet minden olyan tényezőjét, amely a biogeocenózisban szerepel, mint például a talaj, a víz, a légkör, biotópoknak nevezzük.
A szinekológiai kutatás módszerei
A tudomány kialakulásának kezdetén a tudósok kutatások - expedíciók révén - kísérleti anyagokhoz jutottak. A 20. század közepén olyan módszerek váltak uralkodóvá, mint a stacionárius egész évben végzett kísérletek, a címkézett atomok módszere és a rádiókövetés. A 21. században elkezdték aktívan használni az állatpopulációk mozgásának mesterséges földi műholdak segítségével történő nyomon követését. Például radiochippel jelölt nagy artiodaktilusok. Tekintettel arra, hogy a szinekológia az ökológia egyik ága, amely nagyszámú élőlény egymáshoz való viszonyát vizsgálja, a tudósok matematikai elemzést és kibernetikát egyaránt alkalmaznak. Ez utóbbi a természetes rendszereket alkotó összetevők modellezésére és előrejelzésére szolgál.
Mit vizsgál a funkcionális fitocenológia
A növények az ökoszisztémák életének legfontosabb résztvevői. A fotoszintézis eredményeként az összes többi élőlényt olyan táplálékkal látják el, amely bizonyos energiatartalékot biztosít. A szinekológia a fitocenózis összetevői és a heterotróf organizmusok populációi: rovarok, növényevők és húsevők közötti kapcsolatot vizsgálja.
A növényközösségek florisztikai összetétele a legtöbb biocenózisban meglehetősen összetett, és ezt fajtelítettségnek nevezik. A növényi szervezetek az ökoszisztémákban szintek formájában jelennek meg, ami nagy jelentőséggel bír a különféle ökológiai rések kialakításában. A növények vízszintes heterogenitását mozaiknak nevezik, és a rétegzettséggel ellentétben kevéssé függ a nappali órák hosszától. De ez közvetlenül a kapcsolatok típusainak köszönhető, mint például az allelopátia és a versengés. A fitocenózisok változnak, dinamikájukat cirkadián ritmusok és egymásutániságok határozzák meg, például erdőirtás, geokataklizmák, erdőtüzek.
Az állatpopuláció dinamikájának okai
Olyan híres tudósok, mint S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton, tanulmányozták az egyedek számának változását az intraspecifikus közösségekben. C. Hewitt pedig bevezette az "élethullámok" kifejezést. Természetes komplexekben fordulnak elő, és a trofocenotikus folyamatokkal együtt indikátorokaz ökoszisztéma biotikus potenciálja. Az egyedek mennyiségi dinamikájának tanulmányozása nagy gyakorlati jelentőséggel bír a járványellenes intézkedések szempontjából, amelyek szabályozzák a rágcsálók szaporodásának cirkadián ritmusát, amelyek olyan zoonózisokat terjesztenek, mint a pestis és a tularemia. A szinekológia az emberi tevékenység zoocenózisok állapotára gyakorolt hatását is vizsgálja, különös tekintettel a ritka és veszélyeztetett fajok populációinak csökkenésére, az értékes vadak számának csökkenésére a közösségekben.
Az élőlények közötti kapcsolatok típusai a biomokban
Emlékezzünk vissza, hogy a szinekológia az ökológia egyik ága, amely a növény- és állatvilág egyedei közötti kapcsolatot vizsgálja. Ide tartozik a kölcsönösség, a versengés, az allelopátia. Például a fitocenológia már régóta tudja, hogy egyes növények összeférhetetlenek egymással: a fekete dióból mérgező anyagok szabadulnak fel a mag- és csonthéjas fákra, gátolja azok növekedését és termését, és a növények pusztulásához is vezet.
A kölcsönösség a különböző biológiai fajok populációinak együttélésének egy formája, amelyből az élőlények kölcsönös előnyökben részesülnek (remeterák és tengeri kökörcsin, a rovarok belében élő flagellák, amelyek segítik a rostok lebontását).
Energiacsere a bioszférában
A Föld élő héját alkotó biogeocenózisok, amelyek mind a biomassza, mind az energia átalakítását végzik, és nyitott rendszerek. Ezeknek a természetes komplexeknek fényenergia beáramlására van szükségük. A fototrófok szerves anyagok szintézisére, ATP molekulák ésNADPxN2. A szinekológia egy olyan tudomány, amely a biomassza és az energia kölcsönös átalakulását vizsgálja.
Úgy néznek ki, mint egy ökológiai piramis és annak táplálékláncai. Az energia dinamikája a legalacsonyabbtól a legmagasabb trofikus szintig betartja az általános fizikai törvényeket, ráadásul a szomszédos szintek energiapotenciáljai között 10-20% a különbség, az energia többi része pedig hő formájában disszipálódik. Ebben a munkában megismerkedtünk az ökológia - szinekológia szekcióval, és megismertük kutatásának módszereit, valamint a bioszféra életfenntartásának fontosságát.
