Vi ønsker at lære:
- hvad er et økologisk samfund oghvilke slags interaktioner finder sted inden for det?
- hvor vigtige er de forskellige kategorier af artsinteraktioner, herunder gensidighed, kommensalismer, konkurrence og prædation?
- hvilke former for interaktioner mellem arterbliver vigtigt, når mange arter påvirker hinanden?
- hvilke konsekvenser har disse interaktionerhar for biodiversitet
| 10/26/2008 |
 format til udskrivning |
artsinteraktioner, madbaner ogøkologiske samfund
et økologisk samfund er defineret somen gruppe af faktisk eller potentielt interagerende arter, der lever i det sammested. Et samfund er bundet sammen af netværket af påvirkninger, somarter har på hinanden. Iboende i denne opfattelse er forestillingen om, at hvadpåvirker en art påvirker også mange andre – “naturens balance”.Vi bygger en forståelse af samfund ved at undersøge tovejs, og derefter multi-vejs, interaktioner, der involverer par af arter eller mange arter.
| type of interaction | sign | effects |
|---|---|---|
| mutualism | +/+ | both species benefit from interaction |
| commensalism | +/0 | one species benefits, one unaffected |
| competition | -/- | each species affected negatively |
| predation, parasitism, herbivory | +/- | one species benefits, one is disadvantaged |
Food webs are graphical skildringer af sammenkoblingerne mellem arter baseret på energistrøm . Energi kommer ind i dette biologiske net af liv i bunden afdiagrammet gennemfotosyntetiskfiksering af kulstof af grønne planter. Mange fødevarebaner får også energiindgange gennem nedbrydning af organisk materiale, såsom nedbrydning af blade på skovbunden, hjulpet af mikrober. Flodfødevind i skovklædte hovedvandstrømme er gode eksempler på dette.
energi bevæger sig fra lavere til højeretrofiske (fodring) niveauer efter forbrug: herbivorer forbruger planter, rovdyr forbruger herbivorer og kan igen blive spist af top rovdyr. Nogle arter fodrer på mere end et tropisk niveau, derfor betegnes omnivorer. Figur 1 giver en forenklet model af en sådan fødevarebane.
generaliseret madnet. Et madnet er en samling af organismer, herunder producenter, forbrugere og nedbrydere, hvorigennem energi og materialer kan bevæge sig i et samfund
Vi kan se på dette madnet i tomåder. Det kan være et diagram over strømmen af energi (kulstof) fra planter tilherbivorer til kødædende dyr, og så videre. Vi vil tage denne tilgang, når vi undersøger energistrømmen i økosystemer. Ud over, medlemmer af
økologer bruger følgende udtrykat beskrive forskellige kategorier af virkningerne af en ændring (i overflod eller tilstedeværelse vs fravær) af en art på en anden.
- direkte virkninger henviser til virkningen af tilstedeværelsen (eller ændring i overflod) af Art A på Art B i interaktion mellem to arter.
- indirekte virkninger henviser til virkningen af tilstedeværelsen (eller ændring i overflod) af arter A på arterc via en mellemliggende Art (a –> B –> C).
- Cascading effekter er dem, der strækker sig over tre eller flere trofiske niveauer og kan være ovenfra og ned (predator–> herbivore –> plant) eller bottom-up (plant –> herbivore –> Predator).Keystone arter er dem, derproducerer stærke indirekte effekter.
keystone-konceptet eren af de mest kendte ideer inden for samfundsøkologi. Selvom det
er det rigtigt, at mange arter potentielt interagerer med hinanden i et madvæv som vist i Figur 1, er der i naturen store spillere og småspillere. De største spillere af alle kaldes keystone arter. Dette er en art, hvis tilstedeværelse eller fravær, eller betydelig stigning eller fald i overflod, dybt påvirker andre arter i samfundet. Bevis kommer normalt fra eksperimenter, hvor en art tilføjes tileller fjernet fra et samfund. Navnet stammer fra center Steni en bue, der understøtter dens vægt ved indadvendte sten. Fjernelseaf keystone får buen til at kollapse.
i det klippefyldte tidevandsområde i delstaten lashington og i andre lignende områder er søstjerner blevet vist at være keystone arter 
hele samfundet lever på relativt lodrette klippeflader i bølgesvamp-tidevandsområdet. Samfundet af marine hvirvelløse dyr og alger er tilpasset til at klæbe eller klæbe til klippefladen, hvor de fleste fodres medlille dyreliv suspenderet i vandet (plankton). En toskallede, muslingemytilus, er overlegen i tilknytning til klippeflader, hvilket gør den til den konkurrencedygtige dominerende. En søstjerner (Pisaster) er en effektiv rovdyr af muslingerne,der gør plads til rådighed for andre arter og er derfor kritisk for at opretholde et mangfoldigt biologisk samfund.
tilfælde er kendt, hvor en rovdyrså stærkt undertrykker sit bytte (plantelevende dyr), at det trofiske niveau under(planter) drager fordel, fordi det frigøres fra pres fra plantelevende. Sådanne” ovenfra og ned “trofiske kaskader, hvor samfundet ser mere eller mindre’ grønt ‘ ud afhængigt af rovdyrets overflod, er velkendte i søer. Vi kender også eksempler, hvor gødning af et system, hvilket øger plantevæksten, resulterer i flere rovdyr gennem stigningen i overflod afherbivorer. Dette er en” bottom-up ” trofisk kaskade.
vores forståelse af disse komplekseartinteraktioner giver stof til den populære sætning, “balanceof nature”. Man kan også forstå, hvordan en menneskeskabt fjernelse af en art (en udryddelsesbegivenhed) eller tilføjelsen på en art (invasion af et samfund af en ikke-indfødt art) kan resultere i skade for mange ekstraarter, et emne, vi vil overveje i andet semester.
Vi vil få en større forståelse af de komplekse, multi-vejs interaktioner mellem arter, når vi fortsætter gennem denne serie af forelæsninger. Imidlertid, vi kan fuldt ud sætte pris på kompleksiteten af disse multi-vejs interaktioner, det er nyttigt først at forstå de forskellige tovejsinteraktioner. Vi vil udvikle vores forståelse af artsinteraktioner i økologiske samfund baseret på disse bygningsblokke.
Mutualistiske interaktioner
en mutualisme er en interaktion, hvorbegge sider drager fordel. Bestøvning er en fælles mutualistisk interaktion. Denplante vinder gamete overførsel, dyret får nektar (og også pollen). fakultative mutualismer er gavnlige, men ikke afgørende for overlevelse og reproduktion af nogen af parterne. Obligatemutualismer er dem, der er afgørende for livet for en eller begge medarbejdere.Vi vil undersøge et eksempel på hver.
en fascinerende fakultativ gensidighedindebærer det Boranske folk i Afrika og en fugl kendt som honningguiden.Ifølge rockmalerier har mennesker samlet honning i Afrika for20.000 år. H 
umanhunting-fester er ofte forbundet med greaterhoneyguide (indikatorindikator), som fører dem til biekolonier.I ukendte områder var den gennemsnitlige søgetid 8,9 timer, når den ikke blev styret, men kun 3,2 timer, når den blev styret af fuglen. Borans bruger ild og røg til atkøre bierne, bryde redenen op og fjerne honningen, men forladelarvae og voks bagved. Fuglen får adgang til larver og voks. Brugen af ild og røg reducerer fuglens risiko for at blive stukket, og mennesker øgertilgængelighed af reden. Ifølge Borans informerer honeyguidedem om: retning, fra kompassbæringen af fugleflyvning; afstand, fra varigheden af fuglens forsvinden og højden af aborre; andarrival, ved “indikator opkald”. Fugle og Boraner kan overleve udenden anden, men hver nyder godt af denne fakultative gensidighed.
 |
en gensidighed mellemvisse myrer og et lille træ, acacia, giver et fremragende eksempel på en obligatorisk gensidighed. Dette særlige system er blevet grundigt studereti Costa Rica. Acacia giver en række fordele til myrerne, herunderlyre (hule torner), protein(beltian kroppe på spidsen af foldere), nektar (udskilt nær bunden af blade). Myren (Pseudomyrmeks) giverflere former for beskyttelse. Det angriber og fjerner planteædende insekter, det fjerner også vinstokke, der kan overgrove akacien, og dræber de voksende skud af nærliggende planter, der kan blive konkurrenter. Det rydder væk leaflitter fra nær planten, og da acacia vokser i et sæsonmæssigt tørt miljø, hvor det lejlighedsvis er truet af ild, beskytter myrens aktiviteter også træet mod brandskader. |
| Pseudomyrmeks myrer angreba Katydid placeret på en Acacia plante |
mange andre eksempler på gensidighederkan være kendt for dig.
- Gut symbionter i planteædere: pattedyrkan ikke fordøje cellulose
- endosymbiose og oprindelsen af eukaryote celler: mitokondrier, flagella, chloroplaster menes at være afledt affri levende bakterier
- pollineringssystemer
- koralpolypen og dens endosymbiont”alge” (faktisk et dinoflagellat)
kommensalisme
når en art nyder godt af, og den andenarter er hverken til gavn eller skadet, er interaktionen “+/0”. Isydøstlige USA og i Sydamerika er det almindeligt at se egrets i cattlepastures. De følger Kvæget og spiser insekter, der løsnes ellertvunget til at flyve, når kvæg græsser i marken. Man kunne antage, at egretsfordel kvæg ved at indtage insekter, der kan konkurrere med køer om mad.Interaktionen ville være en gensidighed, hvis dette blev demonstreret (men det ser ud tillidt fjernet). Forudsat at der ikke er nogen fordel for kvæget, er dette en commensalism.It ofte er tilfældet, som dette eksempel illustrerer, at vi ikke er sikkerehvis interaktionen er “+/O” eller “+/+”. klovnefisk og anemone illustrerer også dette punkt. Klovnfisken gemmer sig fra fjender inden for de stikkende tentakleraf en havanemone, som klovnfisken er immun over for. Nogle rapporterer denne interaktion som en gensidighed og argumenterer for, at klovnfisken dråber rester af mad ind i anemonens mund. Omhyggelige undersøgelser har ikke fundet meget støttetil nogen fordel for anemonen, så dette ser ud til at være en kommensalisme.
Resume
Artsinteraktioner inden for økologiske baner inkluderer fire hovedtyper af tovejsinteraktioner: gensidighed, kommensalisme, konkurrence og rovdyr (som inkluderer planteædende og parasitisme). På grund af de mange forbindelser mellem arter inden for et fødevarenet kan ændringer til en art have vidtrækkende virkninger. Vi vil derefter undersøge konkurrence og predation og derefter vende tilbage til en overvejelse af mere komplicerede indirekte og Kaskaderende effekter.
foreslåede aflæsninger
- Purves, H. K., G. H. Orians og H. C. Heller. Liv: videnskaben om biologi. Sinauer, Sunderland MA.