Nel corso della vita di tutti i giorni, non tutte le persone notano la sua interazione con persone diverse... Affrettandosi a lavorare, è improbabile che qualcuno, tranne forse un ecologista o un biologo professionista, presti particolare attenzione al fatto che ha attraversato una piazza o un parco. Bene, passato e passato, e allora? Ma questa è già una biocenosi. Ognuno di noi può ricordare esempi di tale interazione involontaria ma costante con gli ecosistemi, se solo ci pensiamo. Cercheremo di considerare più in dettaglio la questione di cosa sono le biocenosi, cosa sono e da cosa dipendono.
Molto probabilmente, poche persone ricordano di aver studiato biocenosi a scuola. Il grado 7, quando questo argomento viene insegnato in biologia, è rimasto lontano nel passato e vengono ricordati eventi completamente diversi. Ricorda cos'è una biocenosi. Questa parola è formata dalla fusione di due parole latine: "bios" - vita e "cenosi" - comune. Con questo termine si indica un insieme di microrganismi, funghi, piante e animali che vivono nello stesso territorio, interconnessi e interagenti tra loro.
Qualsiasi comunità biologica include i seguenti componenti della biocenosi:
Ognuno di questi componenti gioca un ruolo importante e può essere rappresentato da individui di specie diverse. Tuttavia, va notato che la fitocenosi è il componente principale che determina la microbiocenosi e la zoocenosi.
Il concetto di "biocenosi" fu proposto dall'idrobiologo tedesco Möbius alla fine del XIX secolo, quando studiò gli habitat delle ostriche nel Mare del Nord. Durante lo studio, ha scoperto che questi animali possono vivere solo in condizioni rigorosamente definite, caratterizzate da profondità, velocità della corrente, salinità e temperatura dell'acqua. Inoltre, Möbius ha notato che alcuni tipi di piante e animali marini vivono nello stesso territorio insieme alle ostriche. Sulla base dei dati ottenuti, nel 1937, lo scienziato ha introdotto il concetto che stiamo considerando per riferirsi all'associazione di gruppi di organismi viventi che vivono e coesistono nello stesso territorio, a causa dello sviluppo storico delle specie e del lungo periodo.Il concetto moderno di "biocenosi" è interpretato dalla biologia e dall'ecologia in modo leggermente diverso.
Oggi ci sono diversi segni in base ai quali è possibile classificare la biocenosi. Esempi di classificazione in base alla taglia:
Inoltre, le biocenosi possono essere classificate a seconda dell'habitat. I seguenti tre tipi sono riconosciuti come i principali:
Ognuno di loro può essere suddiviso in gruppi subordinati, più piccoli e locali. Pertanto, le biocenosi marine possono essere suddivise in bentoniche, pelagiche, di piattaforma e altre. Le comunità biologiche d'acqua dolce sono fiume, palude e lago. Le biocenosi terrestri comprendono sottotipi costieri e interni, montani e di pianura.
La classificazione più semplice delle comunità biologiche è la loro divisione in biocenosi naturali e artificiali. Tra i primi si distinguono quelli primari, formati senza influenza umana, e secondari, che hanno subito un cambiamento dovuto all'influenza di elementi naturali o attività della civiltà umana. Diamo un'occhiata più da vicino alle loro caratteristiche.
Le biocenosi naturali sono associazioni di esseri viventi create dalla natura stessa. Tali comunità sono sistemi naturali che si formano, si sviluppano e funzionano secondo le proprie leggi speciali. L'ecologo tedesco W. Tischler ha identificato le seguenti caratteristiche che caratterizzano tali formazioni:
1. Le comunità nascono da elementi già pronti, che possono essere sia rappresentanti di singole specie che interi complessi.
2. Le singole parti della comunità possono essere sostituibili. Pertanto, una specie può essere spostata e completamente sostituita da un'altra che ha requisiti simili per le condizioni di esistenza, senza conseguenze negative per l'intero sistema.
3. A causa del fatto che nella biocenosi gli interessi di varie specie sono opposti, l'intero sistema soprarganistico si basa ed esiste grazie all'equilibrio delle forze dirette in modo opposto.
Inoltre, nelle comunità biologiche esistono edificatori, cioè specie animali o vegetali che creano le condizioni necessarie per la vita di altre creature. Quindi, ad esempio, nelle biocenosi della steppa, l'erba piuma è l'edificante più potente.
Per valutare il ruolo di una particolare specie nella struttura di una comunità biologica, vengono utilizzati indicatori basati sulla contabilità quantitativa, come la sua abbondanza, la frequenza di occorrenza, l'indice di diversità di Shannon e la saturazione delle specie.
Domanda 1. Quali biocenosi nella tua località possono servire da esempio della relazione dei componenti?
Domanda 2. Fornisci esempi della relazione tra i componenti della biocenosi nell'acquario.
Un acquario può essere considerato un modello di biocenosi. Naturalmente, senza l'intervento umano, l'esistenza di una tale biocenosi artificiale è praticamente impossibile, tuttavia, a determinate condizioni, è possibile raggiungere la sua massima stabilità.
I produttori nell'acquario sono tutti i tipi di piante, dalle alghe microscopiche alle piante da fiore. Le piante, nel corso della loro attività vitale, producono sostanze organiche primarie sotto l'azione della luce e rilasciano ossigeno, necessario per la respirazione di tutti gli abitanti dell'acquario.
La produzione biologica di piante negli acquari non viene praticamente utilizzata, poiché, di norma, gli animali consumatori di prim'ordine non vengono tenuti negli acquari. Una persona si occupa della nutrizione dei consumatori del secondo ordine - il pesce - con il corrispondente cibo secco o vivo. Molto raramente, negli acquari vengono tenuti pesci predatori, che potrebbero svolgere il ruolo di consumatori di terzo ordine.
Come decompositori che vivono in un acquario, si possono considerare vari rappresentanti di molluschi e alcuni microrganismi che elaborano i prodotti di scarto degli abitanti dell'acquario. Inoltre, il lavoro di pulizia dei rifiuti organici nella biocenosi dell'acquario viene eseguito da una persona.
Domanda 3. Dimostra che in un acquario puoi mostrare tutti i tipi di adattabilità reciproca dei suoi componenti.materiale dal sito
In un acquario è possibile mostrare tutti i tipi di adattabilità reciproca dei suoi componenti solo in condizioni di volumi molto grandi e con un intervento umano minimo. Per fare questo, devi prima prenderti cura di tutti i componenti principali della biocenosi. Fornire nutrimento vegetale minerale; organizzare l'aerazione dell'acqua, popolare l'acquario con animali erbivori, il cui numero potrebbe fornire cibo a quei consumatori di prim'ordine che si nutriranno di loro; raccogliere predatori e, infine, animali che fungono da decompositori.
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condizioni. Il resto è morto.
7. Le piante formano sostanze organiche da sostanze inorganiche.
Per fare questo, hanno bisogno di ......
8. La vita dell'uomo e degli animali dipende dalle piante, poiché ........ .
9. La vita delle piante dipende dall'uomo e dagli animali. Per esempio - ......... .
10. Una persona dovrebbe sapere che tutti gli organismi viventi sulla Terra sono collegati tra loro. Distruggendone alcuni, provoca la morte di altri, mettendo in pericolo la propria vita. Fornisci esempi di influenza umana sugli organismi viventi nella tua zona: a) un'influenza positiva, secondo te. b) influenza negativa.
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BIOCENOSIS (greco bios - vita, cenosi - generale) è un insieme stabile storicamente stabilito di popolazioni di piante, animali, funghi e microrganismi adattati alla convivenza in un'area omogenea del territorio o area acquatica.
Il termine "Biocenosi" fu proposto dal biologo tedesco K. Möbius (1877). La biocenosi è un complesso di organismi di biogeocenosi, che si forma a seguito della lotta per l'esistenza, della selezione naturale e di altri fattori dell'evoluzione.
Secondo la partecipazione al ciclo biogenico delle sostanze nella biocenosi, ci sono tre gruppi di organismi: produttori, consumatori e decompositori.
I produttori (produttori) sono organismi autotrofi (autoalimentati) in grado di produrre (sintetizzare) sostanze organiche complesse da semplici composti inorganici.
Esistono due tipi di tali organismi: fotosintetici e chemiosintetici.
Gli organismi fotosintetici sintetizzano composti organici da CO2, H2O e minerali utilizzando l'energia solare. Questi organismi includono piante verdi, alghe e alcuni batteri.
Gli organismi chemiosintetici effettuano la sintesi di composti organici grazie all'energia ottenuta dall'ossidazione di ammoniaca, idrogeno solforato, ferro, ecc. La chemiosintesi avviene in condizioni sotterranee, nelle zone di acque profonde dell'Oceano Mondiale. Rispetto alla fotosintesi, svolge un ruolo insignificante nella produzione primaria di sostanze organiche, sebbene il ruolo di questo processo nel ciclo degli elementi chimici nella biosfera sia piuttosto ampio.
La quantità totale di biomassa di materia organica sintetizzata dai produttori è la produzione primaria lorda. Parte della biomassa sintetizzata nel processo della vita vegetale viene spesa per i propri bisogni. Il resto è chiamato produzione primaria pura, che funge da fonte di nutrimento per gli organismi del livello trofico successivo (trofeo greco - cibo, nutrizione) - consumatori.
I consumatori sono organismi eterotrofi (greco heteros-altri), cioè organismi che utilizzano sostanze organiche prodotte da altri organismi (animali, una parte significativa di microrganismi, piante insettivore) come fonte di cibo.
I consumatori formano diversi livelli trofici (non più di 3-4):
Consumatori di 1° ordine - organismi consumatori diretti di prodotti biologici primari. In generale, si tratta di animali erbivori (fitofagi). Parte del cibo che usano per garantire i processi vitali. Il cibo rimanente viene trasformato in nuove sostanze organiche, chiamate produzione secondaria netta.
I consumatori del secondo ordine sono animali con un'alimentazione di tipo carnivoro (zoofagi). Di norma, tutti i predatori sono inclusi in questo gruppo, indipendentemente dal fatto che la preda sia un fitofago o uno zoofago. Gli zoofagi sono caratterizzati da adattamenti specifici per l'alimentazione. In molti zoofagi, l'apparato boccale è adatto per afferrare e trattenere il cibo e talvolta per distruggere la copertura protettiva. In alcuni casi, il modo in cui si ottiene il cibo è estremamente insolito. Ad esempio, i molluschi predatori distruggono i gusci delle vittime con l'aiuto di acidi minerali prodotti da speciali ghiandole.
Riduttori (lat. reducentis - ritorno, ripristino) o distruttori - organismi che decompongono la materia organica morta e la trasformano in sostanze inorganiche. I decompositori includono batteri, funghi, protozoi, ad es. microrganismi eterotrofi del suolo. Le suddette sostanze inorganiche possono nuovamente essere coinvolte dalle piante nel ciclo delle sostanze, chiudendolo.
La biocenosi è un'unità in via di sviluppo dialettico che cambia a seguito dell'attività dei suoi componenti costitutivi, a seguito della quale si verificano un cambiamento naturale e un cambiamento della biocenosi (successione), che può portare al ripristino di biocenosi fortemente disturbate (ad esempio, foreste dopo un incendio, ecc.).
Una biocenosi è caratterizzata da una divisione in unità subordinate più piccole - merocenosi, cioè complessi formati naturalmente che dipendono dalla biocenosi nel suo insieme (ad esempio, un complesso di abitanti di ceppi di quercia in decomposizione in un bosco di querce). Se la fonte di energia della biocenosi non sono gli autotrofi, ma gli animali (ad esempio i pipistrelli nella biocenosi delle caverne), allora tali biocenosi dipendono dall'afflusso di energia dall'esterno e sono inferiori, rappresentando essenzialmente le merocenosi. Nella biocenosi si possono distinguere altri gruppi subordinati di organismi, ad esempio la sinusia. La biocenosi è anche caratterizzata da una divisione in raggruppamenti verticali di organismi (livelli della biocenosi). Nel ciclo annuale della biocenosi, l'abbondanza, le fasi di sviluppo e l'attività delle singole specie cambiano, vengono creati aspetti stagionali regolari della biocenosi.
I componenti della biocenosi sono la fitocenosi (una comunità stabile di piante), la zoocenosi (un insieme di specie animali correlate), la micocenosi (comunità di funghi) e la microbiocenosi (comunità di microrganismi).
La biocenosi è un sistema aperto e non occupa aree chiaramente definite. Spesso diverse biocenosi sono così intrecciate che è fondamentalmente impossibile determinarne i confini.
Le scale dei raggruppamenti biocenotici di organismi (biocenosi) sono diverse: dalle comunità su un tronco d'albero, in una buca o su un ciuffo di palude (sono chiamate microcomunità) alla popolazione di un bosco di querce, pini o abeti rossi, prati, laghi , palude o stagno. Non vi è alcuna differenza fondamentale tra biocenosi di diverse scale, poiché le piccole comunità sono parte integrante di quelle più grandi, caratterizzate da un aumento della complessità e della proporzione di relazioni indirette tra le specie.
Esistono biocenosi sature e insature.
In una biocenosi satura, tutte le nicchie ecologiche sono occupate e l'introduzione di una nuova specie è impossibile senza la distruzione o il successivo spostamento di c.-l. componente della biocenosi.
Le biocenosi insature sono caratterizzate dalla possibilità di introdurre nuove specie in esse senza distruggere altri componenti.
È possibile distinguere tra biocenosi primarie che si sono sviluppate senza influenza umana (steppa vergine, foresta vergine) e secondarie, modificate dall'attività umana (foreste che sono cresciute sul sito di quelle appiattite, popolazione di bacini idrici).
Una categoria speciale è rappresentata dalle agrobiocenosi, dove i complessi dei principali componenti della biocenosi sono consapevolmente regolati dall'uomo. Esiste un'intera gamma di transizioni tra la biocenosi primaria e l'agrobiocenosi. Lo studio della biocenosi è importante per lo sviluppo razionale delle terre e degli spazi acquatici, poiché solo una corretta comprensione dei processi regolatori nella biocenosi consente a una persona di ritirare parte della produzione della biocenosi senza disturbarla e distruggerla.
Un pezzo della superficie terrestre (terra o acqua) con condizioni di vita omogenee, occupato dall'una o dall'altra biocenosi, è chiamato biotopo (dal greco bios - vita, topos - luogo).
Ogni biocenosi corrisponde a una zona con fattori ambientali abiotici omogenei, chiamata biotopo (dal greco topos - luogo). Un biotopo è uno spazio vitale naturale e abbastanza omogeneo di una biocenosi. La composizione del biotopo comprende climatotopo, edafotopo e idrotopo, che caratterizzano condizioni omogenee di clima, suolo e suolo, condizioni di umidità e pH dell'ambiente (Fig. 1).
Il sottosistema "biotopo - biocenosi" è in equilibrio dinamico, garantendo così la stabilità del sistema di livello superiore - biogeocenosi.
La stretta interazione tra biocenosi e biotopo si basa sul costante scambio di energia, materia e informazioni.
In termini spaziali, il biotopo corrisponde alla biocenosi. I confini della biocenosi sono stabiliti dalla fitocenosi, che ha caratteristiche facilmente riconoscibili. Ad esempio, le pinete si distinguono facilmente dalle foreste di abete rosso, dalle torbiere alte delle pianure, ecc. Inoltre, la fitocenosi è la principale componente strutturale di qualsiasi biocenosi, poiché determina la composizione delle specie di cenosi zoo-, mico- e microbiche.
L'adattabilità dei membri della biocenosi alla convivenza si esprime in una certa somiglianza delle loro esigenze per le più importanti condizioni ambientali abiotiche (illuminazione, natura dell'umidità del suolo e dell'aria, condizioni termiche, ecc.) e in rapporti regolari con ciascuno Altro. La comunicazione tra organismi è necessaria per la loro alimentazione, riproduzione, reinsediamento, protezione, ecc. Tuttavia, contiene anche una certa minaccia e persino un pericolo per l'esistenza di uno o di un altro individuo. I fattori biotici dell'ambiente, da un lato, indeboliscono l'organismo, dall'altro costituiscono la base della selezione naturale, il fattore più importante nella speciazione.
Pertanto, viene effettuato il trasferimento di energia e materia, che è alla base della circolazione delle sostanze in natura. Ci possono essere molte di queste catene in una biocenosi, possono includere fino a sei collegamenti.
Un esempio potrebbe essere la quercia, è un produttore. I bruchi della farfalla del verme della quercia, mangiando foglie verdi, ricevono l'energia accumulata in essi. Il bruco è il consumatore primario, o consumatore di prim'ordine. Parte dell'energia nelle foglie viene persa quando vengono lavorate dal bruco, parte dell'energia viene spesa dal bruco in attività vitali, parte dell'energia va all'uccello che ha beccato il bruco - questo è un consumatore secondario, o consumatore secondario. Se un uccello diventa vittima di un predatore, la sua carcassa diventerà una fonte di energia per il consumatore terziario. Il rapace può in seguito morire e il suo cadavere può essere mangiato da un lupo, un corvo, una gazza o insetti carnivori. Il loro lavoro sarà completato da microrganismi - decompositori.
In natura sono molto rari, ma ci sono organismi che mangiano un solo tipo di pianta o animale. Sono chiamati monofagi, ad esempio, la farfalla bruco Apollo si nutre solo di foglie di borragine (Fig. 2), e il panda gigante si nutre solo di diverse specie di foglie di bambù (Fig. 2).
Riso. 2. Monofagi ()
Oligofagi- si tratta di organismi che si nutrono di rappresentanti di poche specie, ad esempio il bruco del falco del vino si nutre di fireweed, bedstraw, impatiens e molte altre specie vegetali (Fig. 3). Polifagi in grado di nutrirsi di vari alimenti, la cincia è un caratteristico polifago (Fig. 3).
Riso. 3. Rappresentanti di oligofagi e polifagi ()
Durante l'alimentazione, ogni anello successivo della catena alimentare perde parte delle sostanze ottenute dal cibo e perde parte dell'energia ricevuta, circa il 10% della massa totale di cibo consumato viene speso per aumentare la propria massa, lo stesso accade con l'energia, si ottiene una piramide alimentare (Fig. 4) .
Riso. 4. Piramide alimentare ()
Circa il 10% dell'energia potenziale del cibo va a ciascun livello della piramide alimentare, il resto dell'energia viene persa nel processo di digestione del cibo e dissipata sotto forma di calore. La piramide alimentare consente di valutare la potenziale produttività delle biocenosi naturali naturali. Nelle biocenosi artificiali, consente di valutare l'efficienza della gestione o la necessità di alcune modifiche.
I legami alimentari o trofici degli animali possono manifestarsi direttamente o indirettamente, collegamenti direttiè il consumo diretto di cibo da parte degli animali.
Legami trofici indiretti- questa è competizione per il cibo o, al contrario, l'aiuto involontario di una specie a un'altra per catturare il cibo.
Ogni biocenosi è caratterizzata da un proprio insieme speciale di componenti, varie specie di animali, piante, funghi e batteri. Tra tutti questi esseri viventi si stabiliscono stretti legami, sono estremamente diversi e possono essere suddivisi in tre grandi gruppi: simbiosi, predazione e amensalismo.
Simbiosi- questa è una stretta e prolungata coesistenza di rappresentanti di diverse specie biologiche. Con una simbiosi prolungata, queste specie si adattano l'una all'altra, il loro reciproco adattamento.
Si chiama simbiosi reciprocamente vantaggiosa mutualismo.
Commensalismo- questa è una relazione utile a uno, ma indifferente a un altro simbionte.
Amensalismo- un tipo di relazione interspecifica in cui una specie, detta amensale, subisce l'inibizione della crescita e dello sviluppo, e la seconda, detta inibitrice, non è soggetta a tali prove. L'amensalismo è fondamentalmente diverso dalla simbiosi in quanto nessuna delle specie ne beneficia, di norma tali specie non vivono insieme.
Si tratta di forme di interazione tra organismi di specie diverse (Fig. 4).
Riso. 5. Forme di interazione tra organismi di specie diverse ()
La lunga coesistenza di animali nella stessa biocenosi porta alla divisione delle risorse alimentari tra di loro, questo riduce la competizione per il cibo. Sopravvissero solo quegli animali che trovarono il loro cibo e si specializzarono, adattandosi a mangiarlo. È possibile distinguere i gruppi ecologici in base agli oggetti alimentari prevalenti, ad esempio vengono chiamati animali erbivori fitofagi(figura 6). Tra questi ci sono filofagi(Fig. 6) - animali che mangiano foglie, carpofagi- mangiare frutta, o xilofagi- mangiatori di legno (Fig. 7).
Riso. 6. Fitofagi e fillofagi ()
Riso. 7. Carpofagi e xilofagi ()
Oggi abbiamo discusso della relazione tra i componenti della biocenosi, abbiamo conosciuto la varietà delle relazioni tra i componenti della biocenosi e la loro adattabilità alla vita in una comunità.
Bibliografia
Compiti a casa
