No processo da vida cotidiana, nem toda pessoa percebe sua interação com várias pessoas... Correndo para o trabalho, é improvável que alguém, exceto talvez um ecologista ou biólogo profissional, preste atenção especial ao fato de ter atravessado uma praça ou parque. Bem, passou e passou, e daí? Mas isso já é uma biocenose. Cada um de nós pode se lembrar de exemplos dessa interação involuntária, mas constante, com os ecossistemas, se apenas pensarmos nisso. Tentaremos considerar com mais detalhes a questão do que são biocenoses, o que são e do que dependem.
Provavelmente, poucas pessoas lembram que estudaram biocenoses na escola. A 7ª série, quando esse tópico é ensinado em biologia, ficou no passado e eventos completamente diferentes são lembrados. Lembre-se do que é uma biocenose. Esta palavra é formada pela fusão de duas palavras latinas: "bios" - vida e "cenosis" - comum. Este termo denota um conjunto de microrganismos, fungos, plantas e animais que vivem em um mesmo território, interligados e interagindo entre si.
Qualquer comunidade biológica inclui os seguintes componentes da biocenose:
Cada um desses componentes desempenha um papel importante e pode ser representado por indivíduos de diferentes espécies. No entanto, deve-se notar que a fitocenose é o principal componente que determina a microbiocenose e a zoocenose.
O conceito de "biocenose" foi proposto pelo hidrobiólogo alemão Möbius no final do século XIX, quando estudou os habitats das ostras no Mar do Norte. Durante o estudo, ele constatou que esses animais só conseguem viver em condições estritamente definidas, caracterizadas por profundidade, velocidade das correntes, salinidade e temperatura da água. Além disso, Möbius observou que estritamente certos tipos de plantas e animais marinhos vivem no mesmo território junto com as ostras. Com base nos dados obtidos, em 1937, o cientista introduziu o conceito que estamos considerando para nos referirmos à associação de grupos de organismos vivos vivendo e coexistindo em um mesmo território, devido ao desenvolvimento histórico das espécies e ao longo prazo. de "biocenose" é interpretado pela biologia e pela ecologia de forma um pouco diferente.
Hoje, existem vários sinais segundo os quais a biocenose pode ser classificada. Exemplos de classificação com base no tamanho:
Além disso, as biocenoses podem ser classificadas dependendo do habitat. Os três tipos a seguir são reconhecidos como os principais:
Cada um deles pode ser dividido em grupos subordinados, menores e locais. Assim, as biocenoses marinhas podem ser subdivididas em bentônicas, pelágicas, de plataforma e outras. As comunidades biológicas de água doce são rios, pântanos e lagos. As biocenoses terrestres incluem os subtipos costeiro e interior, montanhoso e plano.
A classificação mais simples das comunidades biológicas é a sua divisão em biocenoses naturais e artificiais. Entre os primeiros, destacam-se os primários, formados sem influência humana, bem como os secundários, que sofreram uma alteração devido à influência de elementos naturais ou às atividades da civilização humana. Vamos dar uma olhada em suas características.
As biocenoses naturais são associações de seres vivos criadas pela própria natureza. Tais comunidades são sistemas naturais que se formam, desenvolvem e funcionam de acordo com suas próprias leis especiais. O ecologista alemão W. Tischler identificou as seguintes características que caracterizam tais formações:
1. As comunidades surgem de elementos prontos, que podem ser representantes de espécies individuais e complexos inteiros.
2. Partes individuais da comunidade podem ser substituíveis. Assim, uma espécie pode ser deslocada e completamente substituída por outra que tenha requisitos semelhantes para as condições de existência, sem consequências negativas para todo o sistema.
3. Devido ao fato de que na biocenose os interesses de várias espécies são opostos, todo o sistema supraorganismal é baseado e existe devido ao equilíbrio de forças dirigidas de forma oposta.
Além disso, nas comunidades biológicas existem os edificadores, ou seja, espécies animais ou vegetais que criam as condições necessárias para a vida de outras criaturas. Assim, por exemplo, em biocenoses de estepe, o capim-penas é o edificador mais poderoso.
Para avaliar o papel de uma determinada espécie na estrutura de uma comunidade biológica, são utilizados indicadores baseados em contabilidade quantitativa, como abundância, frequência de ocorrência, índice de diversidade de Shannon e saturação de espécies.
Questão 1. Quais biocenoses em sua localidade podem servir como exemplo de relação de componentes?
Questão 2. Dê exemplos da relação entre os componentes da biocenose no aquário.
Um aquário pode ser considerado um modelo de biocenose. Claro, sem intervenção humana, a existência de tal biocenose artificial é praticamente impossível, no entanto, sujeita a certas condições, sua estabilidade máxima pode ser alcançada.
Os produtores no aquário são todos os tipos de plantas - desde algas microscópicas até plantas com flores. As plantas, no curso de sua atividade vital, produzem substâncias orgânicas primárias sob a ação da luz e liberam oxigênio, necessário para a respiração de todos os habitantes do aquário.
A produção orgânica de plantas em aquários praticamente não é utilizada, pois, via de regra, animais consumidores de primeira ordem não são mantidos em aquários. Uma pessoa cuida da nutrição dos consumidores de segunda ordem - peixes - com o correspondente alimento seco ou vivo. Muito raramente, peixes predadores são mantidos em aquários, que podem desempenhar o papel de consumidores de terceira ordem.
Como decompositores que vivem em um aquário, pode-se considerar vários representantes de moluscos e alguns microorganismos que processam os resíduos dos habitantes do aquário. Além disso, o trabalho de limpeza dos resíduos orgânicos na biocenose do aquário é realizado por uma pessoa.
Questão 3. Prove que em um aquário você pode mostrar todos os tipos de adaptabilidade de seus componentes entre si.matéria do site
Em um aquário, é possível mostrar todos os tipos de adaptabilidade de seus componentes entre si apenas em condições de volumes muito grandes e com mínima intervenção humana. Para fazer isso, você deve primeiro cuidar de todos os principais componentes da biocenose. Fornecer nutrição vegetal mineral; organizar a aeração da água, povoar o aquário com animais herbívoros, cujo número poderá fornecer alimento para os consumidores de primeira ordem que deles se alimentarão; pegar predadores e, finalmente, animais que atuam como decompositores.
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condições. O resto morreu.
7. As plantas formam substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas.
Para fazer isso, eles precisam ......
8. A vida do homem e dos animais depende das plantas, pois ........ .
9. A vida das plantas depende dos humanos e dos animais. Por exemplo - ......... .
10. Uma pessoa deve saber que todos os organismos vivos na Terra estão conectados entre si. Destruindo alguns, ele causa a morte de outros, colocando em risco a própria vida. Dê exemplos de influência humana em organismos vivos em sua área: a) uma influência positiva, em sua opinião. b) influência negativa.
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BIOCENOSE (grego bios - vida, coenosis - geral) é um conjunto estável historicamente estabelecido de populações de plantas, animais, fungos e microorganismos adaptados à coabitação em uma área homogênea do território ou área aquática.
O termo "Biocenose" foi proposto pelo biólogo alemão K. Möbius (1877). A biocenose é um complexo de organismos da biogeocenose, formado como resultado da luta pela existência, seleção natural e outros fatores da evolução.
De acordo com a participação no ciclo biogênico das substâncias na biocenose, existem três grupos de organismos: produtores, consumidores e decompositores.
Produtores (produtores) são organismos autotróficos (autoalimentados) capazes de produzir (sintetizar) substâncias orgânicas complexas a partir de compostos inorgânicos simples.
Existem dois tipos de tais organismos: fotossintéticos e quimiossintéticos.
Organismos fotossintéticos sintetizam compostos orgânicos a partir de CO2, H2O e minerais usando energia solar. Esses organismos incluem plantas verdes, algas e algumas bactérias.
Organismos quimiossintéticos realizam a síntese de compostos orgânicos devido à energia obtida a partir da oxidação de amônia, sulfeto de hidrogênio, ferro, etc. A quimiossíntese ocorre em condições subterrâneas, em zonas de águas profundas do Oceano Mundial. Em comparação com a fotossíntese, desempenha um papel insignificante na produção primária de substâncias orgânicas, embora o papel desse processo no ciclo dos elementos químicos na biosfera seja bastante grande.
A quantidade total de biomassa de matéria orgânica sintetizada pelos produtores é a produção primária bruta. Parte da biomassa sintetizada no processo de vida das plantas é gasta em suas próprias necessidades. O restante é chamado de produção primária pura, que serve de fonte de nutrição para organismos do próximo nível trófico (trofe grego - comida, nutrição) - consumidores.
Os consumidores são organismos heterotróficos (grego heteros-outros), ou seja, organismos que utilizam substâncias orgânicas produzidas por outros organismos (animais, uma parte significativa dos microrganismos, plantas insetívoras) como fonte de alimento.
Os consumidores formam vários níveis tróficos (não mais que 3-4):
Consumidores de 1ª ordem - organismos que são consumidores diretos de produtos orgânicos primários. Em geral, são animais herbívoros (fitófagos). Parte dos alimentos que utilizam para garantir os processos da vida. A comida restante é transformada em novas substâncias orgânicas, chamadas de produção secundária líquida.
Os consumidores de segunda ordem são animais com alimentação de tipo carnívoro (zoófagos). Via de regra, todos os predadores estão incluídos nesse grupo, independentemente de a presa ser fitófaga ou zoófaga. Zoófagos são caracterizados por adaptações específicas para alimentação. Em muitos zoófagos, o aparelho bucal é adaptado para agarrar e segurar o alimento e, às vezes, para destruir a capa protetora. Em alguns casos, a forma como os alimentos são obtidos é extremamente incomum. Por exemplo, moluscos predadores destroem as conchas das vítimas com a ajuda de ácidos minerais produzidos por glândulas especiais.
Redutores (lat. reducentis - retornando, restaurando) ou destruidores - organismos que decompõem a matéria orgânica morta e a transformam em substâncias inorgânicas. Os decompositores incluem bactérias, fungos, protozoários, ou seja, microrganismos heterotróficos do solo. As referidas substâncias inorgânicas podem ser novamente envolvidas pelas plantas no ciclo das substâncias, fechando-o.
A biocenose é uma unidade dialeticamente em desenvolvimento que muda como resultado da atividade de seus componentes constituintes, como resultado de uma mudança natural e mudança de biocenose (sucessão), que pode levar à restauração de biocenoses fortemente perturbadas (por exemplo, florestas após um incêndio, etc.).
Uma biocenose é caracterizada por uma divisão em unidades subordinadas menores - merocenoses, ou seja, complexos naturalmente formados que dependem da biocenose como um todo (por exemplo, um complexo de habitantes de tocos de carvalho apodrecidos em uma floresta de carvalhos). Se a fonte de energia da biocenose não são autótrofos, mas animais (por exemplo, morcegos na biocenose da caverna), essas biocenoses dependem do influxo de energia de fora e são inferiores, representando essencialmente merocenoses. Na biocenose, outros grupos subordinados de organismos podem ser distinguidos, por exemplo, sinusia. A biocenose também é caracterizada por uma divisão em agrupamentos verticais de organismos (camadas da biocenose). No ciclo anual da biocenose, a abundância, os estágios de desenvolvimento e a atividade das espécies individuais mudam, aspectos sazonais regulares da biocenose são criados.
Os componentes da biocenose são fitocenose (uma comunidade estável de plantas), zoocenose (um conjunto de espécies animais inter-relacionadas), micocenose (comunidade de fungos) e microbiocenose (comunidade de microorganismos).
A biocenose é um sistema aberto e não ocupa áreas claramente definidas. Freqüentemente, diferentes biocenoses estão tão entrelaçadas que é fundamentalmente impossível determinar seus limites.
As escalas dos agrupamentos biocenóticos de organismos (biocenoses) são diferentes - desde comunidades em um tronco de árvore, em um buraco ou em uma moita de pântano (são chamadas de microcomunidades) até a população de uma floresta de carvalhos, pinheiros ou abetos, prados, lagos , pântano ou lagoa. Não há diferença fundamental entre biocenoses de diferentes escalas, pois as pequenas comunidades são parte integrante das maiores, que se caracterizam por um aumento na complexidade e na proporção de relações indiretas entre as espécies.
Existem biocenoses saturadas e insaturadas.
Em uma biocenose saturada, todos os nichos ecológicos são ocupados e a introdução de uma nova espécie é impossível sem a destruição ou subseqüente deslocamento de c.-l. componente da biocenose.
As biocenoses insaturadas são caracterizadas pela possibilidade de introduzir novas espécies nelas sem destruir outros componentes.
É possível distinguir entre biocenoses primárias que se desenvolveram sem influência humana (estepe virgem, floresta virgem) e secundárias, alteradas pela atividade humana (florestas que cresceram no local de outras aplainadas, a população de reservatórios).
Uma categoria especial é representada pelas agrobiocenoses, onde os complexos dos principais componentes da biocenose são conscientemente regulados pelo homem. Há toda uma gama de transições entre a biocenose primária e a agrobiocenose. O estudo da biocenose é importante para o desenvolvimento racional dos solos e espaços aquáticos, pois somente uma correta compreensão dos processos regulatórios na biocenose permite que uma pessoa retire parte da produção da biocenose sem perturbá-la e destruí-la.
Um pedaço da superfície terrestre (terra ou água) com condições de vida homogêneas, ocupado por uma ou outra biocenose, é chamado de biótopo (grego bios - vida, topos - lugar).
Cada biocenose corresponde a uma zona com fatores ambientais abióticos homogêneos, denominada biótopo (do grego topos - lugar). Um biótopo é um espaço de vida natural e bastante homogêneo de uma biocenose. A composição do biótopo inclui climatótopo, edafotópo e hidrótopo, que caracterizam condições homogêneas de clima, solo e solo, condições de umidade e pH do ambiente (Fig. 1).
O subsistema "biótopo - biocenose" está em equilíbrio dinâmico, garantindo assim a estabilidade do sistema de nível superior - biogeocenose.
A estreita interação entre a biocenose e o biótopo é baseada na troca constante de energia, matéria e informação.
Em termos espaciais, o biótopo corresponde à biocenose. Os limites da biocenose são estabelecidos pela fitocenose, que tem características facilmente reconhecíveis. Por exemplo, florestas de pinheiros são facilmente distinguidas de florestas de abetos, pântanos elevados de terras baixas, etc. Além disso, a fitocenose é o principal componente estrutural de qualquer biocenose, pois determina a composição de espécies de cenoses zoo, mico e microbiana.
A adaptabilidade dos membros da biocenose à convivência se expressa em certa semelhança de suas necessidades para as condições ambientais abióticas mais importantes (iluminação, natureza do solo e umidade do ar, condições térmicas etc.) outro. A comunicação entre os organismos é necessária para sua nutrição, reprodução, reassentamento, proteção, etc. No entanto, também contém uma certa ameaça e até mesmo um perigo para a existência de um ou outro indivíduo. Os fatores bióticos do ambiente, por um lado, enfraquecem o organismo, por outro, formam a base da seleção natural, o fator mais importante na especiação.
Assim, é realizada a transferência de energia e matéria, subjacente à circulação de substâncias na natureza. Pode haver muitas dessas cadeias em uma biocenose, elas podem incluir até seis elos.
Um exemplo seria carvalho, é um produtor. As lagartas da borboleta da lagarta do carvalho, comendo as folhas verdes, recebem a energia nelas acumulada. A lagarta é o consumidor primário, ou consumidor de primeira ordem. Parte da energia das folhas se perde quando são processadas pela lagarta, parte da energia é gasta pela lagarta na atividade vital, parte da energia vai para o pássaro que bicou a lagarta - este é um consumidor secundário, ou consumidor secundário. Se uma ave for vítima de um predador, sua carcaça se tornará uma fonte de energia para o consumidor terciário. A ave de rapina pode morrer mais tarde e seu cadáver pode ser comido por um lobo, um corvo, uma pega ou insetos carnívoros. Seu trabalho será completado por microorganismos - decompositores.
Na natureza, eles são muito raros, mas existem organismos que comem apenas um tipo de planta ou animal. Eles são chamados monófagos, por exemplo, a borboleta da lagarta Apollo se alimenta apenas de folhas de stonecrop (Fig. 2), e o panda gigante se alimenta apenas de várias espécies de folhas de bambu (Fig. 2).
Arroz. 2. Monófagos ()
Oligófagos- são organismos que se alimentam de representantes de poucas espécies, por exemplo, a lagarta do gavião come erva-de-fogo, palha-da-cama, impatiens e várias outras espécies vegetais (Fig. 3). Polífagos capaz de comer vários alimentos, o chapim é um polífago característico (Fig. 3).
Arroz. 3. Representantes de oligófagos e polífagos ()
Ao se alimentar, cada elo seguinte da cadeia alimentar perde parte das substâncias obtidas dos alimentos e perde parte da energia recebida, cerca de 10% da massa total de alimentos ingeridos é gasto no aumento de sua própria massa, o mesmo acontece com a energia, obtém-se uma pirâmide alimentar (Fig. 4).
Arroz. 4. Pirâmide alimentar ()
Cerca de 10% da energia potencial do alimento vai para cada camada da pirâmide alimentar, o restante da energia é perdida no processo de digestão dos alimentos e dissipada na forma de calor. A pirâmide alimentar permite avaliar o potencial de produtividade das biocenoses naturais naturais. Nas biocenoses artificiais, permite avaliar a eficiência do manejo ou a necessidade de algumas alterações.
Os elos alimentares, ou tróficos, dos animais podem se manifestar direta ou indiretamente, conexões diretasé o consumo direto de alimentos pelos animais.
Ligações tróficas indiretas- isso é competição por comida ou, inversamente, a ajuda involuntária de uma espécie a outra na captura de alimentos.
Cada biocenose é caracterizada por seu próprio conjunto especial de componentes, várias espécies de animais, plantas, fungos e bactérias. Laços estreitos são estabelecidos entre todos esses seres vivos, são extremamente diversos e podem ser divididos em três grandes grupos: simbiose, predação e amensalismo.
Simbiose- esta é uma coexistência próxima e prolongada de representantes de diferentes espécies biológicas. Com simbiose prolongada, essas espécies se adaptam umas às outras, sua adaptação mútua.
A simbiose mutuamente benéfica é chamada mutualismo.
Comensalismo- esta é uma relação útil para um, mas indiferente para outro simbionte.
Amensalismo- um tipo de relação interespecífica em que uma espécie, denominada amensal, sofre inibição de crescimento e desenvolvimento, e a segunda, denominada inibidora, não é submetida a tais testes. O amensalismo é fundamentalmente diferente da simbiose, pois nenhuma das espécies se beneficia; como regra, essas espécies não vivem juntas.
São formas de interação entre organismos de diferentes espécies (Fig. 4).
Arroz. 5. Formas de interação entre organismos de diferentes espécies ()
A longa coexistência de animais na mesma biocenose leva à divisão dos recursos alimentares entre eles, o que reduz a competição por comida. Sobreviviam apenas aqueles animais que encontravam seu alimento e se especializavam, adaptando-se para comê-lo. É possível distinguir grupos ecológicos com base nos objetos alimentares predominantes, por exemplo, animais herbívoros são chamados fitófagos(Fig. 6). Entre eles estão filófagos(Fig. 6) - animais que comem folhas, carpófagos- comer frutas, ou xilófagos- comedores de madeira (Fig. 7).
Arroz. 6. Fitófagos e filófagos ()
Arroz. 7. Carpófagos e xilófagos ()
Hoje discutimos a relação entre os componentes da biocenose, nos familiarizamos com a variedade de relações entre os componentes da biocenose e sua adaptabilidade à vida em uma comunidade.
Bibliografia
Trabalho de casa
