We wish to learn:
- Wat is een ecologische gemeenschap en welke soorten interacties vinden er binnen plaats?hoe belangrijk zijn de verschillende categorieën van soorteninteracties, waaronder mutualismen, commensalismen, concurrentie en predatie?
- welke soorten interacties tussen soorten worden belangrijk wanneer veel soorten elkaar beïnvloeden?
- Wat zijn de gevolgen van deze interactionshave voor biodiversiteit
| 10/26/2008 |
 Formaat voor afdrukken |
Soorten Interacties, voedselweb, andEcological Gemeenschappen
Een ecologische gemeenschap wordt gedefinieerd asa groep van daadwerkelijk of potentieel interactie soorten in sameplace. Een gemeenschap is verbonden door het netwerk van invloeden die soorten op elkaar hebben. Inherent aan deze visie is de notie dat wat een soort beïnvloedt ook vele andere beïnvloedt-het “evenwicht van de natuur”.We bouwen aan een begrip van gemeenschappen door het onderzoeken van de tweerichtings-en multiweginteracties waarbij paren van soorten of vele soorten betrokken zijn.
| 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 afbeeldingen van de verbindingen tussen soorten op basis van energiestroom . Energie komt dit biologische levensweb onderin het diagram binnen, door de fotosynthesefixatie van koolstof door groene planten. Veel voedselwebben krijgen ook energie-input door de afbraak van organisch materiaal, zoals ontbindende bladeren op de bosbodem, geholpen door microben. Riverfood webben in beboste hoofdwaterstromen zijn daar goede voorbeelden van.
energie verschuift van lager naar hogerertrofisch (voedings) niveau naar verbruik: herbivoren consumeren planten, roofdieren consumeren herbivoren, en kunnen op hun beurt worden opgegeten door top roofdieren. Sommige soorten voeden zich op meer dan één tropisch niveau, vandaar worden ze omnivoren genoemd. Figuur 1 geeft een vereenvoudigd model van een dergelijk voedselweb.
gegeneraliseerde food web. Een voedselweb is een verzameling van organismen, waaronder producenten, consumenten en ontbinders, waardoor energie en materialen in een gemeenschap kunnen bewegen
We kunnen dit voedselweb in twee dagen bekijken. Het kan een diagram zijn van de stroom van energie (koolstof) van planten naar herbivoren naar carnivoren, enzovoort. We zullen deze aanpak volgen wanneer weexamine-energie in ecosystemen stroomt. Daarnaast kunnen leden van afoodweb met elkaar communiceren via een van de vier soorten interactie die hierboven worden genoemd. Een interactie tussen twee soorten in een deel van het web kan soorten op enige afstand beïnvloeden, afhankelijk van de sterkte en het teken van de onderlinge verbindingen. Vaak heeft het toevoegen van een soort (zoals wanneer een exotische soort een nieuw gebied binnenvalt) of het verwijderen van een soort (zoals bij een lokale uitsterving) verrassend verstrekkende effecten op veel andere soorten. Dit komt door de complexe onderlinge verbindingen van soorten in ecologische webben.
ecologen gebruiken de volgende term om verschillende categorieën van de effecten van een verandering (in abundantie,of aanwezigheid Versus afwezigheid) van een soort op een andere te beschrijven.
- directe effecten hebben betrekking op het effect van de aanwezigheid (of verandering in abundantie) van soort A op soort B in een interactie tussen twee soorten.
- indirecte effecten hebben betrekking op de impact van de aanwezigheid (of verandering in abundantie) van soort A op soortenc via een intermediaire Soort (a –> B –> C).
- Cascading-effecten zijn die welke zich uitstrekken over drie of meer trofische niveaus, en kunnen top-down (predator–> herbivoor –> plant) of bottom-up (plant –> herbivoor –> plant).
- Keystone soorten zijn die met sterke indirecte effecten.het begrip “keystone species” is een van de bekendste ideeën in de ecologie van de gemeenschap. Hoewel het
duidelijk is dat veel soorten potentieel met elkaar interageren in een voedselweb zoals afgebeeld in Figuur 1, zijn er in de natuur grote spelers en kleine spelers. De grootste spelers van allemaal worden aangeduid als keystone soorten. Dit is een soort waarvan de aanwezigheid of afwezigheid, of aanzienlijke toename of toename in overvloed, diepgaande invloed heeft op andere soorten in de gemeenschap. Bewijs komt meestal van experimenten waarbij een soort wordt toegevoegd aan of verwijderd uit een gemeenschap. De naam is afgeleid van het centrum steenIn een boog die zijn gewicht ondersteunt door naar binnen leunende stenen. Het verwijderen van de keystone zorgt ervoor dat de boog instort.in de rocky inter-tidal zone van Washington state, en in andere, soortgelijke gebieden, zijn zeesterren aangewezen als sleutelsoorten 
de hele gemeenschap leeft op relatief verticale rotsvlakken in de Golf-sweptinter-tidal zone. De gemeenschap van ongewervelde zeedieren en algen is aangepast om zich aan de rotswand vast te klampen of vast te houden, waar het meest wordt gevoederd met het kleine dierenleven dat in het water hangt (plankton). Een tweekleppig, de mosselmytilus, is superieur in het hechten aan rotswanden, waardoor het de concurrerende dominant. Een zeester (Pisaster) is een effectief roofdier van de mosselen,waardoor ruimte beschikbaar is voor andere soorten, en is bijgevolg cruciaal voor het handhaven van een diverse biologische gemeenschap.
gevallen zijn bekend waar een predatorzo sterk onderdrukt zijn prooi(herbivoren), dat het trofische niveau hieronder (planten) voordelen omdat het wordt vrijgegeven van de druk van herbivorie. Dergelijke” top-down “trofische cascades, waar de gemeenschap ziet er min of meer’ groen ‘ afhankelijk van de overvloed aan roofdieren, zijn bekend in meren. We kennen ook voorbeelden waar bemesting van een systeem, dat de plantengroei verhoogt, resulteert in meer roofdieren, door de toename van de overvloed aan herbivoren. Dit is een” bottom-up ” trofische cascade.
ons begrip van deze complexe soorteninteracties geeft inhoud aan de populaire uitdrukking, het “evenwicht van de natuur”. Men kan ook begrijpen hoe een door de mens veroorzaakte verwijdering van één soort (een uitstervingsgebeurtenis) of de toevoeging aan één soort (invasie van een gemeenschap door een uitheemse soort) kan leiden tot schade aan vele bijkomende soorten, een onderwerp dat we in het tweede semester zullen bespreken.
We zullen meer inzicht krijgen in de complexe, multi-way interacties tussen soorten als we door deze serie lezingen gaan. We kunnen echter de complexiteit van deze multi-way interacties volledig begrijpen, het is nuttig om eerst de meningen van de verschillende tweerichtingsinteracties te begrijpen. We zullen ons begrip van soorteninteracties in ecologische gemeenschappen ontwikkelen op basis van deze bouwblokken.
mutualistische interacties
een mutualisme is een interactie waar beide zijden baat bij hebben. Bestuiving is een gemeenschappelijke mutualistische interactie. De plant krijgt gamete transfer, het dier krijgt nectar (en ook pollen). facultatieve Mutualiteiten zijn gunstig, maar niet essentieel voor het voortbestaan en de voortplanting van beide partijen. Verplichte Mutualiteiten zijn die welke essentieel zijn voor het leven van een of beide medewerkers.We zullen een voorbeeld van elk te onderzoeken.
een fascinerende facultatieve mutualismin betrekt de Boranen in Afrika, en een vogel die bekend staat als de honinggids.Volgens rotsschilderingen, hebben mensen honing verzameld in Afrika voor 20.000 jaar. H
umanhunters worden vaak vergezeld door de greaterhoneyguide (Indicator indicator), die hen naar bijenvolken leidt.In onbekende gebieden was de gemiddelde zoektijd 8,9 uur als hij niet werd geleid, maar slechts 3,2 uur als hij door de vogel werd geleid. Borans gebruiken vuur en rook om de bijen af te drijven, breken het nest open en verwijderen de honing, maar leavelarvae en was achter. De vogel krijgt toegang tot larven en was. Het gebruik van vuur en rook vermindert het risico van steken bij de vogel, en mensen verhogen de toegankelijkheid van nesten. Volgens de Boranen informeert de honinggids hen over: richting, vanaf het kompasdrager van de vogelvlucht; afstand, vanaf de duur van het verdwijnen van de vogel en hoogte van de baars; andarrival, door de “indicator call”. Vogels en Boranen kunnen overleven zonder de ander, maar elk profiteert van dit facultatieve mutualisme. 
een mutualisme tussen bepaalde mieren en een kleine boom, de acacia, biedt een uitstekend voorbeeld van een verplicht mutualisme. Dit specifieke systeem is uitgebreid bestudeerd in Costa Rica. De acacia biedt een aantal voordelen voor de mieren, waaronder schelter (holle doornen), eiwit (beltiaanse lichamen op de top van de blaadjes), nectar(uitgescheiden in de buurt van de basis van de bladeren). De mier (Pseudomyrmex) biedt verschillende vormen van bescherming. Het valt plantenetende insecten aan en verwijdert ze,het verwijdert ook wijnstokken die de acacia kunnen overgroeien, en doodt de groeischoenen van nabijgelegen planten die concurrenten kunnen worden. Het verwijdert blaadjes uit de buurt van de plant, en aangezien de acacia groeit in een seizoensgebonden omgeving waar het af en toe wordt bedreigd door brand, beschermen de activiteiten van de mier de boom ook tegen brandschade. Pseudomyrmex Ants attacka Katydid geplaatst op een Acaciaplant vele andere voorbeelden van mutualisme Zijn u wellicht bekend.
- Darmsymbionten in herbivoren: zoogdieren kunnen cellulose
- endosymbiose en de oorsprong van eukaryotische cellen niet verteren: mitochondriën, flagella, chloroplasten worden verondersteld te zijn afgeleid van free-living bacteriën
- bestuivingssystemen
- de koraalpoliep en zijn endosymbiont”alga” (eigenlijk een dinoflagellaat)
commensalisme
wanneer één soort voordeel heeft, en de andere soort niet wordt bevoordeeld of geschaad, is de interactie “+/0”. In de VS en in Zuid-Amerika is het gebruikelijk om zilverreigers te zien in veepasten. Ze volgen het vee en eten insecten die worden losgemaakt of gedwongen om te vliegen als vee graast in het veld. Men zou kunnen veronderstellen dat zilverreigers het vee bevoorrechten, door insecten te consumeren die zouden kunnen concurreren met koeien voor voedsel.De interactie zou een mutualisme zijn als dit werd aangetoond (maar het lijkt een beetje vergezocht). Aangenomen dat het vee geen voordeel heeft, is dit een commensalism.It vaak is het zo, zoals dit voorbeeld illustreert, dat we niet zeker zijn als de interactie “+/O” of “+/+”is. ook de clownsvis en de anemoon illustreren dit punt. De clownsvis verbergt zich voor vijanden in de stekende tentakelsvan een zeeanemoon, waartegen de clownsvis immuun is. Sommigen melden deze interactie als een mutualisme, met het argument dat de clownvis restjes voedsel in het zuiden van de anemoon laat vallen. Zorgvuldige studies hebben er niet in geslaagd om veel steun te vinden voor enig voordeel voor de anemoon, dus dit lijkt een commensalisme te zijn.
samenvatting
Soortinteracties binnen ecologische webben omvatten vier hoofdtypen van tweerichtingsinteracties: mutualisme, commensalisme, competitie en predatie (waaronder herbivorie en parasitisme). Door de vele verbanden tussen soorten binnen een voedselweb kunnen veranderingen in één soort verstrekkende effecten hebben. We zullen vervolgens de concurrentie en predatie onderzoeken, en dan terugkeren naar een overweging van meer gecompliceerde indirecte en trapsgewijze effecten.
voorgestelde metingen
- Purves, W. K., G. H. Orians en H. C. Heller. Life: The Science of Biology. Sinauer, Sunderland MA.