Vi ønsker å lære:
- Hva er et økologisk samfunn oghva slags samspill finner sted i det?
- Hvor viktig er de ulike kategorieneav arter interaksjoner, inkludert mutualisms, commensalisms, competitionand predation?
- Hvilke typer interaksjoner mellom arterbli viktig når mange arter påvirker hverandre?
- hvilke konsekvenser gjør disse interaksjonenehar for biologisk mangfold
| 10/26/2008 |
 format for Utskrift |
arter interaksjoner, mat webs, andecological communities
et økologisk samfunn er definert somen gruppe av faktisk eller potensielt samvirkende arter som lever på samme sted. Et samfunn er bundet sammen av nettverket av påvirkninger somarter har på hverandre. Inneboende i denne oppfatningen er ideen om at uansettpåvirker en art påvirker også mange andre – «naturens balanse».Vi bygger en forståelse av samfunn ved å undersøke toveis, andthen multi-way, interaksjoner som involverer par av 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 av sammenkoblingene mellom arter basert på energyflow . Energi går inn i denne biologiske vev av livet på bunnen avdiagrammet, gjennomphotosyntheticfixation av karbon av grønne planter. Mange matbaner får ogsåenergiinnganger gjennom dekomponering av organisk materiale, for eksempel dekomponeringblader på skoggulvet, hjulpet av mikrober. Riverfood webs i skogkledde headwater bekker er gode eksempler på dette.
Energi beveger seg fra lavere til høyertrofiske (feeding) nivåer etter forbruk: herbivores forbruker planter, rovdyr forbruker plantelevende dyr, og kan i sin tur bli spist av topp rovdyr. Noen arter lever på mer enn ett tropisk nivå, derav kalles altetende. Figur 1 gir en forenklet modell av en slik matbane.
Generalisert mat web. Et matnett er en samling av organismer, inkludert produsenter, forbrukere og dekomponere, gjennom hvilke energi og materialer kan bevege seg i et fellesskap
Vi kan se på dette matnettet på to måter. Det kan være et diagram over strømmen av energi (karbon) fra planter tilherbivorer til rovdyr, og så videre. Vi vil ta denne tilnærmingen når weexamine energyflow i økosystemer. I tillegg kan medlemmer av afoodweb samhandle med hverandre via noen av de fire interaksjonstypene nevnt ovenfor. En interaksjon mellom to arter i en del av nettet kan påvirke arter et stykke unna, avhengig av styrke og tegn på inter-tilkoblinger. Ofte, legge til en art (som når en eksotisk art invaderer et nytt område) eller fjerne en art (som i en lokal utryddelse) har overraskende vidtrekkende effekter på mange andre arter. Dette skyldes de komplekse forbindelsene mellom arter i økologiske baner.
Økologer bruker følgende begreperå beskrive ulike kategorier av effektene av en endring (i overflod eller tilstedeværelse vs fravær) av en art på en annen.
- Direkte effekter refererer til virkningen av tilstedeværelsen (eller endring i overflod) av art a på art B i atwo-art interaksjon.
- Indirekte effekter refererer til virkningen av forekomst (eller endring i overflod) av art A på artc via en mellomledd art (a — >B –> C).Cascading effekter er de som strekker seg over tre eller flere trofiske nivåer ,og kan være ovenfra og ned (predator — > herbivore — > plant) eller bottom-up (plant — > herbivore –> herbivore — >predator).
- Keystone arter er de somprodusere sterke indirekte effekter.
keystone arter konseptet eren av de mest kjente ideene i samfunnsøkologi. Selv om det
stemmer at mange arter potensielt samhandler med hverandre i en foodweb som vist I Figur 1, er det i naturen store spillere og småspillere. De største aktørene av alle er referert til som keystone arter. Dette er en art hvis tilstedeværelse eller fravær, eller betydelig økning ellerreduksjon i overflod, dypt påvirker andre arter i samfunnet. Bevis kommer vanligvis fra eksperimenter der en art legges tileller fjernet fra et samfunn. Navnet stammer fra sentrum steini en bue støtte sin vekt av innover-skjev steiner. Fjerning av keystone fører til at buen kollapser.
i den steinete inter-tidevannssonen i washington state, og i andre lignende områder, har sjøstjerner blitt vist å være keystone arter 
hele samfunnet lever på relativt vertikale fjellflater i bølge-sweptinter-tidevannssonen. Samfunnet av marine hvirvelløse dyr og algerer tilpasset å kle seg eller holde seg til fjellet, hvor de fleste mates på det lille dyrelivet suspendert i vannet (plankton). En musselmytilus, musselMytilus, er overlegen på å feste til rock ansikter, noe som gjør det competitive dominant. En sjøstjerne (Pisaster) er et effektivt rovdyr av blåskjell,noe som gjør plass tilgjengelig for andre arter, og følgelig er kritisk for å opprettholde et mangfoldig biologisk samfunn. Forekomster er kjent hvor en rovdyrså sterkt undertrykker sitt byttedyr( plantelevende), at det trofiske nivået under (planter) fordeler fordi det frigjøres fra presset av plantelevende. Slike» top-down «trofiske kaskader, hvor samfunnet ser mer eller mindre «grønt» avhengig av overflod av rovdyr, er kjent i innsjøer. Vi vet også om eksempler hvor gjødsling av et system, noe som øker planteveksten, resulterer i flere rovdyr, gjennom økningen i overflod av herbivorer. Dette er en» bottom-up » trofisk kaskade.
vår forståelse av disse kompleksetarter interaksjoner gir substans til den populære frasen, «naturens balanse». Man kan også sette pris på hvordan en menneskeskapt fjerning av en art (en utryddelseshendelse) eller tillegg på en art (invasjonav et samfunn av en ikke-innfødt art) kan føre til skade på mange tilleggsarter, et emne vi vil vurdere i det andre semesteret.
Vi vil få en fyldigere forståelse av de komplekse, multi-veis interaksjoner mellom arter som vi går gjennom denne serien av forelesninger. Vi kan imidlertid fullt ut sette pris på kompleksiteten av disse multi-veis interaksjonene, det er nyttig å først forstånyanser av de ulike toveis interaksjonene. Vi vil utvikle vår forståelse av artsinteraksjoner i økologiske samfunn basert på disse bygningsblokkene.
Mutualistic Interaksjoner
en mutualism er en interaksjon hvorbegge sider nytte. Pollinering er en felles mutualistisk interaksjon. Denplante får overføring av gamete, dyret får nektar (og også pollen). Fakultative mutualisms er gunstig, men ikke avgjørende for overlevelse og reproduksjon av noen av partene. Obligatemutualisms er de som er avgjørende for livet til en eller begge medarbeidere.Vi vil undersøke et eksempel på hver.
en fascinerende fakultativ gjensidighetinnebærer Det Boranske folket I Afrika, og en fugl kjent som honey guide.Ifølge rockmalerier har mennesker samlet honning I Afrika for20.000 år. H
umanhunting-fester blir ofte sluttet av greaterhoneyguide (Indikatorindikator), som fører dem til bikolonier.I ukjente områder var gjennomsnittlig søketid 8.9 timer når unguided, men bare 3.2 timer når guidet av fuglen. Borans bruker brann og røyk tilkjør av biene, bryte åpne reiret og fjern honningen, men la larvae og voks bak. Fuglen får tilgang til larver og voks. Bruken av brann og røyk reduserer fuglens risiko for å bli stukket, og mennesker øker tilgjengeligheten av reir. Ifølge Borans, honeyguide informsthem av: retning, fra kompasset peiling av fugl fly; avstand, fra varigheten av fuglens forsvinning og høyde på abbor; ogankomst, ved «indikatoranrop». Fugler og Borans kan overleve utenden andre, men hver drar nytte av denne fakultative mutualismen.
 |
en mutualisme mellomvisse maur og et lite tre, akacia, gir et utmerket eksempelav en obligatorisk mutualisme. Dette bestemte systemet har blitt grundig studerti Costa Rica. Akacia gir en rekke fordeler for myrene, inkludertly (hule torner), protein (beltian legemer på spissen av brosjyrer), nektar (utskilt nær bunnen av bladene). Myren (Pseudomyrmex) girflere former for beskyttelse. Det angriper og fjerner planteetende insekter, det fjerner også vinstokker som kan overgrow akacia, og dreper growingshoots av nærliggende planter som kan bli konkurrenter. Det rydder bort leaflitter fra nær anlegget, og siden acacia vokser i et sesongmessig tørt miljø der det noen ganger er truet av brann, beskytter maurens aktiviteter også treet mot brannskader. |
| Pseudomyrmex Maur angrepa Katydid plassert På En Akacia Plante |
Mange andre eksempler på gjensidigheterkan være kjent for deg.
- gut symbionter i planteetere: pattedyrkan ikke fordøye cellulose
- endosymbiose og opprinnelsen til eukaryotikkceller: mitokondrier, flagella, kloroplaster antas å være avledet frafree-levende bakterier
- pollineringssystemer
- koralpolypen og dens endosymbiont» alga «(faktisk en dinoflagellat)
Kommensalisme
når en art fordeler seg, og den andre arten ikke er til nytte eller skadet, er samspillet»+/0″. I sørøstlige USA og I Sør-Amerika er det vanlig å se egrets i cattlepastures. De følger storfe, spise insekter som er løsnet ellertvunget til å fly som storfe beiter i feltet. Man kan anta at egrets benefit storfe, ved å konsumere insekter som kan konkurrere med kyr for mat.Samspillet ville være en mutualisme hvis dette ble demonstrert (men det virkerbitt usannsynlig). Hvis det ikke er noen fordel for storfeet, er dette en commensalism.It ofte er tilfellet, som dette eksemplet illustrerer, at vi ikke er sikkerhvis samspillet er «+/O» eller»+/+».
klovnefisken og anemonen illustrerer ogsådette punktet. Klovnefisken gjemmer seg fra fiender i de stikkende teltaklerav en sjøanemone, som klovnfisken er immun for. Noen rapporterer dette samspilletsom en mutualisme, og hevder at klovnefisken faller utklipp av mat inn imunn av anemonen. Forsiktig studier har ikke funnet mye støttefor noen fordel for anemonen, så dette ser ut til å være en kommensalisme.
Sammendrag
Arter interaksjoner innenfor økologiske webs inkluderer fire hovedtyper av toveis interaksjoner: mutualism, commensalism, konkurranse ,og predasjon (som inkluderer planteetende og parasittisme). På grunn av de mange sammenhengene mellom arter i en matnett, kan endringer i en art ha vidtgående effekter. Vi vil neste undersøke konkurranse og predasjon, og deretter gå tilbake til en vurdering av mer kompliserte indirekte og cascading effekter.
Foreslåtte Avlesninger
- Purves, W. K., G. H. Orians og H. C. Heller. Livet: Vitenskapen Om Biologi. Sinauer, Sunderland.