Ecologia, în comparație cu botanica, zoologia sau anatomia, este o disciplină biologică relativ tânără care a apărut la mijlocul secolului al XIX-lea. Ea ia în considerare conexiunile obiectelor vii și comunitățile lor între ele și mediul fizic. Una dintre secțiunile sale - sinecologia - studiază ecologia și organismele sale vii care fac parte din biogeocenoze: plante, insecte, ciuperci, animale în interacțiune între ele. Știința însăși își are originea în lucrările unor oameni de știință precum L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
În acest articol ne vom familiariza cu conceptele de bază ale acestei secțiuni de ecologie și vom afla structura și mecanismele de funcționare a sistemelor ecologice.
Biogeocenoze ca componente ale biosferei
Asamblările de indivizi din diferite specii biologice - populații - nu trăiesc separat. Sunt uniți în comunități mai mari - biocenoze. Mai mult, între indivizi în cadrul unui datecosisteme, apar diverse tipuri de relații, de exemplu, precum alelopatia, parazitismul, mutualismul, competiția, conexiunile trofocenotice. Sinecologia studiază relațiile dintre organismele care fac parte din biogeocenoză și, de asemenea, explorează specificul relațiilor interspecifice ale subsistemelor vegetale și animale care formează o comunitate vie.
Ce se înțelege prin sistem ecologic
În prezent, nu numai termenul „biogeocenoză” este folosit în mod activ în știința mediului, ci și un astfel de concept precum „ecosistem” introdus de A. Tansley. Ambele cuvinte sunt folosite pentru a face referire la complexe naturale și componentele acestora: fitocomunități și populații de animale pe care sinecologia le studiază pe baza conceptului de relație a tuturor organismelor vii cu mediul lor. De remarcat că între cei doi termeni nu este necesar să se pună un semn egal. Definiția „biogeocenozei”, dată de V. Sukachev, poartă o mare încărcătură semantică, deoarece consideră complexe naturale, ținând cont de circulația substanțelor și fluxurile de energie care apar în ele. Dar conceptul de „ecosistem”, care a devenit larg răspândit, mai ales în literatura de știință populară, datorită naturii sale raționalizate, este folosit acum pentru a caracteriza o mare varietate de biocomplexe, atât naturale, cât și artificiale.
Teoria biogeocenozei de V. N. Sukachev
Părerile omului de știință s-au format sub influența unor biologi ruși proeminenți: V. Dokuchaev, care era angajat în știința solului, și V. Vernadsky, fondatorul doctrinei biosferei. Combinând cunoștințele de geochimie, silvicultură, geobotanica, V. Sukachev a creat o nouă disciplină -biogeocenologie. Ea, ca și sinecologia, este o ramură a ecologiei care studiază relațiile organismelor vii în interiorul unui biom, ia în considerare modelele de relații interspecifice și de populație ale indivizilor aparținând fito- și zoocenozelor. Pe baza ideilor omului de știință, toate straturile biosferei sunt saturate de viață, în ele au loc procese de interconversie a biomasei și energiei. Se bazează pe lanțuri trofice.
Cuprind producători - organisme autotrofe, în primul rând plante. Acesta este urmat de consumatorii de ordinul întâi, al doilea și al treilea, care sunt heterotrofe.
Veriga finală a lanțurilor trofice sunt utilizatorii de materie organică moartă - descompozitorii. Acestea includ bacterii din sol, ciuperci saprotrofe și unele insecte. Toți factorii de natură neînsuflețită incluși în biogeocenoză, cum ar fi solul, apa, atmosfera, sunt numiți biotopi.
Metode de cercetare sinecologică
La începutul formării științei, oamenii de știință au primit material experimental prin cercetare - expediții. La mijlocul secolului al XX-lea, metode precum experimentele staționare pe tot parcursul anului, metoda atomilor marcați și urmărirea radio au devenit dominante. În secolul 21, urmărirea cu ajutorul sateliților artificiali ai Pământului a mișcării populațiilor de animale a început să fie utilizată în mod activ. De exemplu, artiodactilii mari marcați cu radiocipuri. Dat fiind faptul că sinecologia este o ramură a ecologiei care studiază relațiile unui număr mare de organisme între ele, oamenii de știință folosesc atât analiza matematică, cât și cibernetica. Acesta din urmă este folosit pentru a modela și prezice componentele care alcătuiesc sistemele naturale.
Ce studiază fitocenologia funcțională
Plantele sunt cei mai importanți participanți la viața ecosistemelor. Ca rezultat al fotosintezei, ele furnizează tuturor celorl alte ființe vii hrană care oferă o anumită rezervă de energie. Sinecologia studiază relația dintre componentele fitocenozei și populațiile de organisme heterotrofe: insecte, ierbivore și carnivore.
Compoziția floristică a comunităților de plante în majoritatea biocenozelor este destul de complexă și se numește saturație a speciilor. Organismele vegetale sunt reprezentate în ecosisteme sub formă de niveluri, ceea ce este de mare importanță pentru crearea unei varietăți de nișe ecologice. Eterogenitatea orizontală a plantelor se numește mozaic și, spre deosebire de stratificare, depinde puțin de durata orelor de lumină. Dar se datorează direct tipurilor de relații, cum ar fi alelopatia și competiția. Fitocenozele se schimbă, dinamica lor este determinată de ritmurile și succesiunile circadiene, cum ar fi defrișările, geocataclismele, incendiile de pădure.
Cauzele dinamicii populației animale
Oameni de știință celebri precum S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton au studiat schimbările în numărul de indivizi din comunitățile intraspecifice. Și C. Hewitt a introdus termenul „valuri ale vieții”. Ele apar în complexe naturale și, împreună cu procesele trofocenotice, sunt indicatoripotenţialul biotic al ecosistemului. Studiul dinamicii cantitative a indivizilor este de mare importanță practică pentru măsurile anti-epidemice care controlează ritmurile circadiene de reproducere a rozătoarelor care răspândesc zoonoze precum ciuma și tularemia. Sinecologia studiază, de asemenea, impactul activității umane asupra stării zoocenozelor, în special, o scădere a populațiilor de specii rare și pe cale de dispariție, o scădere a numărului de animale de vânat valoroase din comunități.
Tipuri de relații între organisme din biomuri
Reamintim că sinecologia este o ramură a ecologiei care studiază relația dintre indivizii florei și faunei. Acestea includ mutualismul, competiția, alelopatia. De exemplu, fitocenologia știe de mult timp despre incompatibilitatea unor plante între ele: nucul negru eliberează substanțe toxice pentru pomii fructiferi cu sâmburi și sâmburi, inhibă creșterea și fructificarea acestora și, de asemenea, duce la moartea plantelor.
Mutualismul este o formă de coexistență a populațiilor de diferite specii biologice, de la care organismele beneficiază reciproc (crabul pustnic și anemona de mare, flagelații care trăiesc în intestinele insectelor și le ajută să descompună fibrele).
Schimb de energie în biosferă
Biogeocenoze care alcătuiesc învelișul viu al Pământului, realizează transformarea atât a biomasei, cât și a energiei și sunt sisteme deschise. Aceste complexe naturale au nevoie de un aflux de energie luminoasă. Fototrofii îl folosesc pentru sinteza substanțelor organice, a moleculelor de ATP șiNADPxN2. Sinecologia este o știință care studiază transformările reciproce ale biomasei și energiei.
Arata ca o piramida ecologica si lanturile sale trofice. Dinamica energiei de la cel mai jos la cel mai în alt nivel trofic se supune legilor fizice generale, în plus, diferența dintre potențialele energetice ale nivelurilor învecinate este de 10-20%, iar restul energiei este disipată sub formă de căldură. În această lucrare, ne-am familiarizat cu secțiunea de ecologie - sinecologie și am aflat metodele de cercetare ale acesteia, precum și importanța pentru susținerea vieții a biosferei.
