BIOCENOZĂ: CARACTERISTICI, COMPONENTE, TIPURI ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

O biocenoză , o comunitate biologică sau o comunitate ecologică este o grupare de populații de organisme care trăiesc într-o zonă comună. În această definiție, avem implicit că zona trebuie delimitată pentru a defini comunitatea. În majoritatea cazurilor, delimitarea este pur arbitrară.

Comunitățile se caracterizează prin a fi extrem de complexe, deoarece există o variație la fiecare nivel de organizație (individ, populație, specie etc.). Aceasta se adaugă faptului că indivizii interacționează în mai multe moduri, inclusiv concurența, mutualismul, prădarea sau comensalismul, printre altele.

Sursa: Cheie45

În plus, delimitarea unei comunități este (pentru unii autori) o problemă controversată, deoarece existența comunității ca unitate biologică este pusă la îndoială.

Ramura biologiei care își propune să studieze comunitatea ca nivel de organizație se numește ecologie comunitară, căutând să specifice aspecte precum compoziția și diversitatea speciilor din ele. Aceasta include studiul a două sau mai multe specii situate în aceeași zonă, evaluând interacțiunile și concurența.

Ecologii încearcă să înțeleagă funcționarea comunităților, să deducă modul de gestionare a acestora și astfel să păstreze biodiversitatea.

Istorie

La începutul secolului XX a avut loc o dezbatere importantă legată de natura comunităților.

La acea vreme, au existat două viziuni extreme și opuse: una dintre ele considera comunitățile ca un super-organism, unde indivizii care le compun stabileau relații foarte profunde între ele.

Relația se credea a fi atât de extremă încât comunitățile puteau fi clasificate la fel cum sunt clasificate organismele: folosind taxonomia linneeană.

Opinia opusă era total individualistă, argumentând că fiecare organism avea trăsături specifice care îi permiteau să locuiască într-o anumită zonă.

În urma acestei idei, o comunitate era formată dintr-un set de specii care dețineau trăsături sau caractere similare și, prin urmare, coexistă în aceeași regiune. Susținătorul acestei idei a fost HA Gleason. În prezent, ceea ce este cel mai aproape de viziunea modernă sunt ideile acestui autor.

caracteristici

În zona biologiei, o comunitate este definită ca un ansamblu de două sau mai multe populații care interacționează într-o zonă definită. Sunt entități extrem de dinamice, care au dimensiuni diferite și cu niveluri diferite de interacțiune.

Populațiile sunt grupuri de organisme care aparțin aceleiași specii și se pot găsi populații diferite în comunități. Astfel, în fiecare dintre aceste medii vom găsi atât animale, plante și microorganisme.

Vom descrie acum cele mai importante aspecte ale unei comunități biologice, în ceea ce privește structura ei și relațiile multiple și complexe care apar în cadrul ei.

Structura și componentele

Există patru parametri fundamentali care sunt folosiți de biologi pentru a descrie structura unei comunități. Acestea sunt: ​​bogăția speciilor lor, interacțiunile dintre ele, diversitatea speciilor și atributele lor fizice.

Bogăția speciilor

Primul dintre acestea este cel mai ușor de cuantificat și constă în numărarea numărului de specii care există în cadrul comunității pe care doriți să o studiați.

Cu cât comunitatea are mai multe specii, cu atât este mai bogată. În general, cele mai bogate comunități sunt situate în regiuni din apropierea ecuatorului.

Această bogăție ridicată se datorează probabil cantității mari de radiații solare (crescând astfel productivitatea organismelor fotosintetice), temperatura ridicată, puținele variații de temperatură și cantitățile mari de precipitații din aceste zone.

În schimb, pe măsură ce ne apropiem de poli, bogăția speciilor scade, deoarece mediul este considerat mai puțin favorabil dezvoltării și stabilirii vieții.

interacţiuni

Al doilea factor este suma interacțiunilor care există între fiecare dintre speciile care alcătuiesc comunitatea. În general, interacțiunile de la egal încep să fie studiate și apoi se formează o rețea. Aceste rețele pot conține toate tipurile de interacțiuni despre care vom discuta mai târziu.

Diversitatea speciilor

Parametrul diversității este determinat de abundența relativă (cât de uniforme sunt speciile din punct de vedere al caracteristicilor lor) și de numărul de specii prezente în comunitate.

S-a propus ca stabilitatea comunității să fie proporțională cu diversitatea pe care o regăsim în ea. Cu toate acestea, se consideră că această regulă nu se aplică întotdeauna.

Din punct de vedere matematic, există o serie de indici care permit cuantificarea diversității speciilor unei biocenoze. Printre cei mai cunoscuți și mai folosiți în literatură avem indicele Simpson și indexul Shannon-Wiener.

Atribuții fizice

În sfârșit, avem atributele fizice ale comunității, inclusiv factori biotici și abiotici.

Pe măsură ce structura comunității își mărește complexitatea (fie datorită unui număr mare de specii, fie a interacțiunilor dintre ele), programe de calculator pot fi implementate pentru a o caracteriza.

Toate speciile dintr-o comunitate sunt la fel de importante?

Ecologic, nu toate speciile dintr-o comunitate au aceeași pondere sau importanță.

Unele au o importanță mult mai mare, influențând în mod disproporționat abundența și diversitatea restului speciilor. Acestea se numesc specii cheie.

Un experiment celebru în ecologia comunității a fost realizat folosind steaua de mare aparținând speciei Pisaster ochraceus ca organism de studiu. Prin îndepărtarea stelei din comunitatea sa naturală, specia de midie consumată a început să crească în mod disproporționat.

Muschiul a afectat negativ un număr semnificativ de specii, reducând bogăția speciilor din comunitate. Din acest motiv, P. ochraceus este considerată o specie cheie în această biocenoză.

Pe continentul european, liliecii din familia pteropodului sunt, de asemenea, specii cheie, deoarece sunt responsabili pentru polenizarea și împrăștierea semințelor a unui număr semnificativ de plante.

Tipuri

Există două tipuri principale de comunități: majoră și minoră. O comunitate mai mare este definită ca o comunitate suficient de mare ca să se mențină și să se regleze independent. De exemplu, comunitățile pe care le găsim într-un iaz sau într-o pădure.

Comunitățile mai mari sunt la rândul lor formate din comunități mai mici, cunoscute și sub numele de societăți. Acestea sunt mult mai mici în termeni și dimensiuni și nu sunt capabili să se susțină, deoarece depind de comunitățile vecine.

Relații între indivizi într-o biocoenoză și exemple

În comunități, există mai multe moduri în care membrii săi pot interacționa, ceea ce se întâmplă constant. De multe ori soarta unei populații este direct legată de interacțiunea ei cu un alt grup de specii, fie prin schimbul de nutrienți, prin concurență, fie prin furnizarea habitatelor pentru însoțitorul său.

Biologii clasifică interacțiunile în funcție de efectul fitnessului unei specii pe cealaltă și invers. Fitness, sau atitudine biologică, este definit ca fiind capacitatea unui individ de a produce urmași viabile și fertile.

comensualitate

În comensalism, o specie beneficiază (adică are un efect pozitiv asupra fitnessului populației) din interacțiune, în timp ce celelalte specii implicate nu sunt afectate. În practică, o relație comensală este extrem de dificil de testat, deoarece puține relații se traduce prin schimbare zero de fitness.

Acest tip de relație se găsește la plantele numite epifite. Aceste organisme sunt localizate pe ramurile unor copaci înalți pentru a primi lumina soarelui, obținând un beneficiu direct. Arborele nu este afectat de prezența plantei.

Relația va continua ca un „comensal” atâta timp cât numărul epifitelor nu este extrem de mare. Dacă numărul crește în cantități semnificative care blochează lumina soarelui în copac, ambele specii vor începe să concureze.

Competiție

Atunci când două specii urmăresc o resursă comună, care, dintr-un anumit motiv, este limitată, vor concura să o dobândească. În ecologie, se știe că două specii nu pot concura la nesfârșit: una va ajunge să-l strângă pe cealaltă. Acesta este cunoscut sub numele de principiul excluderii competitive.

Celălalt scenariu posibil pentru ca cele două specii să fie simpatice este faptul că una dintre cele două modifică o caracteristică care reduce concurența.

De exemplu, dacă două specii de păsări folosesc aceeași resursă (să zicem, o anumită sămânță), vor concura pentru hrană. Dacă ambele specii sunt foarte similare din punct de vedere ecologic, ele trebuie separate de-a lungul unei axe a nișei pentru a menține coexistența.

Deoarece concurența are consecințe negative asupra fitnessului speciei, selecția naturală va acționa puternic pentru a o evita. Această schimbare evolutivă a utilizării resurselor cauzată de existența concurenței pentru mai multe generații se numește diferențiere de nișă.

Reducerea fitnessului nu este întotdeauna de aceeași amploare pentru concurenți. Dacă oricare dintre specii este superioară, capacitatea sa va scădea într-o măsură mai mică decât cea a tovarășului său.

Consum

Consumul unei specii de către alta poate lua forma ierbivorei, prădării sau parazitismului. În toate aceste scenarii, organismul care dobândește sau absoarbe nutrienții primește un beneficiu în forma sa fizică, în timp ce specia consumată sau care acționează ca gazdă este afectată negativ.

Evoluțional, existența acestor relații antagonice între specii poate duce la mai multe scenarii. Prima dintre ele, și mai intuitivă, este aceea că una dintre specii sfârșește prin a-și stinge prada sau gazda.

Consecințe evolutive: curse de arme

În al doilea rând, presiunile selective reciproce se traduc în apariția de noi „arme” mai bune în fiecare dintre specii, care generează o cursă de arme. În ea, fiecare specie implicată în interacțiune crește eficacitatea armelor lor.

De exemplu, plantele dezvoltă mecanisme de apărare chimică împotriva erbivorelor, iar acestea dezvoltă mecanisme de detoxifiere. Atunci când o nouă toxină apare într-o populație vegetală, consumatorii (în cazul unei curse de arme) își vor îmbunătăți strategiile de detoxifiere.

La fel se întâmplă și în relațiile dintre prădători și prada lor: de fiecare dată când cineva își îmbunătățește abilitățile de mișcare, omologul îl îmbunătățește și el.

Aplicații pentru consumatori

Cunoscând rețeaua de interacțiuni ale unei anumite comunități, puteți obține la maxim aceste informații. De exemplu, atunci când doriți să eliminați un dăunător (dintr-o cultură sau o zonă), consumatorul natural al dăunătorului poate fi introdus pentru a-l elimina fără aplicarea substanțelor chimice toxice pe ecosistem.

Această modalitate de combatere a dăunătorilor se numește agenți biocontrolatori și s-a dovedit a fi destul de eficientă în regiunile în care a fost implementată.

mutualism

Ultimul tip de interacțiune apare atunci când cele două specii implicate obțin beneficii pentru fitness.

Exemplul clasic este relația dintre plante și agenții lor polenizatori. Primii obțin o recompensă energetică, iar plantele reușesc să își disperseze gameții. Polenizatorii pot fi insecte, păsări sau lilieci.

Un alt exemplu de mutualism apare între bacteriile care fixează azotul și plantele în care cresc aceste bacterii. Planta care are rolul de gazdă oferă bacteriilor protecție și nutrienți (cum ar fi zaharurile), iar acest lucru dă amoniul sau nitratul de care are nevoie.

Istoric, acest tip de relație a fost numit simbioză în care ambele specii au obținut un beneficiu de la acestea împreună. Astăzi termenul de simbioză are o semnificație mult mai largă și este folosit pentru a descrie relația strânsă dintre două specii.

Nu este un exemplu de altruism

În cele din urmă, este important de menționat că în relațiile mutualiste nu găsim două specii care sunt altruiste între ele. În timpul interacțiunii, fiecare specie încearcă să mențină beneficiile la maximum și costurile la minimum.

De aceea, atunci când vine vorba de relații mutualiste, este tipic să observăm dezvoltarea unor caracteristici care încearcă să-și înșele partenerul.

De exemplu, anumite specii de flori produc structuri luminoase, colorate, care atrag polenizatorii, dar nu conțin nectar. Există multiple exemple de structuri complexe - unele chiar reușesc să simuleze forma unei insecte feminine, astfel încât masculul încearcă să copuleze cu floarea.

În mod similar, unele animale fură nectarul din flori și nu efectuează serviciul de polenizare, deoarece deschid o gaură în floare și nu intră în contact cu polenul.

Referințe

1. Freeman, S. (2017). Stiinta biologica. Pearson Education.
2. Gauch, HG, & Gauch Jr, HG (1982). Analiza multivariată în ecologia comunității. Presa universitară din Cambridge.
3. Jaksic, F. (2007). Ecologie comunitară. Ediții UC.
4. Lawton, JH, & Kinne, O. (2000). Ecologia comunitară într-o lume în schimbare. Oldendorf, Germania: Institutul de ecologie.
5. Morin, PJ (2009). Ecologie comunitară. John Wiley & Sons.
6. Naess, A. (1990). Ecologie, comunitate și stil de viață: conturul unui ecosofiu. Presa universitară din Cambridge.
7. Vellend, M. (2010). Sinteza conceptuală în ecologia comunității. Revizuirea trimestrială a biologiei, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, & Morin, PJ (Eds.). (2010). Ecologie comunitară: procese, modele și aplicații. Presa Universitatii Oxford.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA, & Donoghue, MJ (2002). Filogenii și ecologia comunității. Revizuirea anuală a ecologiei și sistematicii, 33 (1), 475-505.