Vogliamo imparare:
- Che cos’è una comunità ecologica e quali tipi di interazioni avvengono al suo interno?
- Quanto sono importanti le varie categorie di interazioni tra specie, tra cui mutualismi, commensalismi, competizione e predazione?
- Quali tipi di interazioni tra le speciediventano importanti quando molte specie si influenzano a vicenda?
- Quali sono le conseguenze che fare questi interactionshave per la biodiversità
| 10/26/2008 |
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Specie Farmacologiche, reti Alimentari, andEcological Comunità
ecologico, la comunità è definita asa gruppo di effettivamente o potenzialmente interagenti specie che vivono in sameplace. Una comunità è legata insieme dalla rete di influenze che le specie hanno l’una sull’altra. Inerente a questo punto di vista è la nozione che tuttocolpisce una specie colpisce anche molti altri-l ‘ “equilibrio della natura”.Costruiamo una comprensione delle comunità esaminando le interazioni a due vie, e quindi a più vie, che coinvolgono coppie di specie o molte specie.
| 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 raffigurazioni delle interconnessioni tra specie basate sul flusso di energia . L’energia entra in questa rete biologica della vita in fondo al diagramma, attraverso la fissazione fotosintetica del carbonio da parte delle piante verdi. Molte reti alimentari ottengono anche input energetici attraverso la decomposizione della materia organica, come la decomposizione delle foglie sul pavimento della foresta, aiutata dai microbi. Riverfood ragnatele in corsi d ” acqua testa boscosa sono buoni esempi di questo.
L’energia passa da più basso a più altolivelli trofici (alimentazione) per consumo: gli erbivori consumano piante, i predatori consumano erbivori e possono a loro volta essere mangiati dai migliori predatori. Alcune specie si nutrono a più di un livello tropico, quindi sono chiamati onnivori. La figura 1 fornisce un modello semplificato di tale rete alimentare.
Rete alimentare generalizzata. Una rete alimentare è un insieme di organismi, inclusi produttori, consumatori e decompositori, attraverso i quali energia e materiali possono muoversi in una comunità
Possiamo guardare questa rete alimentare in duemodi. Può essere un diagramma del flusso di energia (carbonio) dalle piante aherbivori a carnivori e così via. Prenderemo questo approccio quando weexamine flusso di energia negli ecosistemi. Inoltre, i membri di afoodweb possono interagire tra loro tramite uno dei quattro tipi di interazione sopra menzionati. Un’interazione tra due specie in una parte del web può influenzare le specie a una certa distanza, a seconda della forza e del segno delle interconnessioni. Spesso, l’aggiunta di una specie (come quando una specie esotica invade una nuova area) o la rimozione di una specie (come in un’estinzione locale) ha effetti sorprendentemente di vasta portata su molte altre specie. Ciò è dovuto alle complesse interconnessioni delle specie nelle reti ecologiche.
Gli ecologi usano i seguenti terminiper descrivere varie categorie degli effetti di un cambiamento (in abbondanza,o presenza vs assenza) di una specie su un’altra.
- Gli effetti diretti si riferiscono all’impatto della presenza (o del cambiamento in abbondanza) della specie A sulla specie B nell’interazione tra due specie.
- Gli effetti indiretti si riferiscono all’impatto della presenza (o del cambiamento in abbondanza) della specie A sulle specie tramite una specie intermedia (A the> B B> C).
- effetti a Cascata sono quelli whichextend su tre o più livelli trofici, e può essere top-down (predator–> erbivoro –> impianto) o bottom-up (pianta –> erbivoro –> predator).
- Le specie chiave di volta sono quelle che producono forti effetti indiretti.
Il concetto di specie chiave di volta èuna delle idee più note nell’ecologia della comunità. Sebbene
istruisca che molte specie potenzialmente interagiscono tra loro in un foodweb come illustrato nella Figura 1, in natura ci sono grandi giocatori e piccoli giocatori. I più grandi giocatori di tutti sono indicati come specie keystone. Si tratta di una specie la cui presenza o assenza, o aumento sostanziale o diminuzione in abbondanza, influisce profondamente su altre specie nella comunità. Le prove di solito provengono da esperimenti in cui viene aggiunta una specie o rimosso da una comunità. Il nome deriva dalla pietra centrain un arco che sostiene il suo peso da pietre inclinate verso l’interno. La rimozione della chiave di volta fa collassare l’arco.
Nella zona rocciosa inter-marea dello stato di Washington, e in altre aree simili, le stelle marine sono state mostrate come specie chiave di volta 
L’intera comunità vive su pareti rocciose relativamente verticali nella zona di onda-sweptinter-marea. La comunità di invertebrati marini e alghe si è adattata ad aggrapparsi o aderire alla parete rocciosa, dove la maggior parte si nutriva della piccola vita animale sospesa nell’acqua (plancton). Un bivalve, il musselMytilus, è superiore ad attaccarsi alle pareti rocciose, rendendolo il competitivedominant. Una stella marina (Pisaster) è un efficace predatore delle cozze,rendendo lo spazio disponibile per altre specie, e di conseguenza è critico per mantenere una comunità biologica diversificata.
Sono noti casi in cui un predatore sopprime fortemente la sua preda (erbivori), che il livello trofico sottostante(piante) beneficia perché viene rilasciato dalle pressioni dell’erbivoro. Tali cascate trofiche “top-down”, dove la comunità sembra più o meno “verde” a seconda dell’abbondanza di predatori, sono ben note nei laghi. Sappiamo anche di esempi in cui concimare un sistema, che aumenta la crescita della pianta, si traduce in più predatori, attraverso l’aumento dell’abbondanza di erbivori. Questa è una cascata trofica “bottom-up”.
La nostra comprensione di queste interazioni di specie complesse dà sostanza alla frase popolare, “l’equilibrio della natura”. Si può anche apprezzare come una rimozione indotta dall’uomo di una specie (un evento di estinzione) o l’aggiunta su una specie (invasione di una comunità da parte di una specie non nativa) potrebbe causare danni a molte altre specie, un argomento che considereremo nel secondo semestre.
Man mano che procediamo attraverso questa serie di lezioni, acquisiremo un apprezzamento più ampio delle complesse interazioni multi-vie tra le specie. Tuttavia, possiamo apprezzare appieno la complessitàdi queste interazioni multi-way, è utile prima capire le sfumature delle varie interazioni bidirezionali. Svilupperemo la nostra comprensione delle interazioni delle specie nelle comunità ecologiche basate su questi blocchi edilizi.
Interazioni mutualistiche
Un mutualismo è un’interazione whereboth lati beneficio. L’impollinazione è un’interazione mutualistica comune. La pianta ottiene il trasferimento del gamete, l’animale ottiene il nettare (e anche il polline).
I mutualismi facoltativi sono benefici, ma non essenziali per la sopravvivenza e la riproduzione di entrambe le parti. Obbligatorii mutualismi sono quelli che sono essenziali per la vita di uno o entrambi i soci.Esamineremo un esempio di ciascuno.
Un affascinante mutualismo facoltativocomporta il popolo borano dell’Africa e un uccello noto come la guida del miele.Secondo le pitture rupestri, gli esseri umani hanno raccolto miele in Africa per20.000 anni. H 
umanhunting parti sono spesso uniti dal greaterhoneyguide (Indicatore indicatore), che li porta a colonie di api.In aree sconosciute, il tempo medio di ricerca era di 8,9 ore quando non guidato, ma solo 3,2 ore quando guidato dall’uccello. I borani usano il fuoco e il fumoguidare le api, rompere il nido e rimuovere il miele, ma lasciarelarve e cera dietro. L’uccello ottiene l’accesso alle larve e alla cera. L’uso di fuoco e fumo riduce il rischio dell’uccello di essere punto e gli esseri umani aumentano l’accessibilità dei nidi. Secondo i Boran, la guida del miele informaloro di: direzione, dal cuscinetto della bussola del volo degli uccelli; distanza, dalla durata della scomparsa dell’uccello e altezza del pesce persico; andarrival, dalla “chiamata indicatore”. Uccelli e borani possono sopravvivere senzal’altro, ma ognuno beneficia di questo mutualismo facoltativo.
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Un mutualismo tra alcune formiche e un piccolo albero, l’acacia, fornisce un eccellente esempio di mutualismo obbligato. Questo particolare sistema è stato ampiamente studiato in Costa Rica. L’acacia fornisce una serie di benefici alle formiche, tra cuiseltro (spine cave), proteine (corpi beltiani alla punta delle foglie), nettare(secreto vicino alla base delle foglie). La formica (Pseudomyrmex) forniscediverse forme di protezione. Attacca e rimuove gli insetti erbivori, rimuove anche le viti che potrebbero invadere l’acacia e uccide i germogli in crescita delle piante vicine che potrebbero diventare concorrenti. Cancella via leaflitter da vicino alla pianta, e poiché l’acacia cresce in un ambiente stagionalmente asciutto dove occasionalmente è minacciata dal fuoco, le attività della formica proteggono anche l’albero dai danni del fuoco. |
| Le formiche Pseudomirmex attaccano una Katydid posta su una pianta di acacia |
Molti altri esempi di mutualismipuò esserti familiare.
- Simbionti intestinali negli erbivori: i mammiferi non digeriscono la cellulosa
- endosimbiosi e origine delle cellule eucariotiche: i mitocondri, flagelli, cloroplasti sono pensato per essere derivato fromfree-i batteri viventi
- sistemi di impollinazione
- il polipo di corallo e la sua endosimbionti”alga” (in realtà un dinoflagellato)
Commensalismo
Quando una specie vantaggi, e otherspecies non è né beneficiato né danneggiato, l’interazione è “+/0”. Negli Stati Uniti sudorientali e in Sud America, è comune vedere garzette in cattlepastures. Seguono il bestiame, mangiando insetti che vengono sloggiati o costretti a volare mentre il bestiame pascola nel campo. Si potrebbe supporre che le garzebenefici il bestiame, consumando insetti che potrebbero competere con le mucche per il cibo.L’interazione sarebbe un mutualismo se questo fosse dimostrato (ma sembra un po ‘ inverosimile). Assumendo alcun beneficio per il bestiame, questo è un commensalism.It spesso, come illustra questo esempio, non siamo sicurise l’interazione è “+/O” o “+/+”.
Il pesce pagliaccio e l’anemone illustrano anchequesto punto. Il pesce pagliaccio si nasconde dai nemici all’interno dei tentacoli pungenti di un anemone di mare, a cui il pesce pagliaccio è immune. Alcuni riportano questa interazionecome mutualismo, sostenendo che il pesce pagliaccio lascia cadere scarti di cibo nella parte meridionale dell’anemone. Studi accurati non sono riusciti a trovare molto sostegno per qualsiasi beneficio per l’anemone, quindi questo sembra essere un commensalismo.
Sommario
Le interazioni tra le specie all’interno delle reti ecologiche includono quattro tipi principali di interazioni a due vie: mutualismo, commensalismo, competizione e predazione (che include erbivori e parassitismo). A causa dei molti legami tra le specie all’interno di una rete alimentare, le modifiche a una specie possono avere effetti di vasta portata. Esamineremo successivamente la concorrenza e la predazione, per poi tornare a una considerazione degli effetti indiretti e a cascata più complicati.
Libri di testo consigliati
- Purves, W. K., G. H. Orians e H. C. Heller. Vita: La scienza della biologia. Sinauer, Sunderland MA.