Η επιστημονική θεωρία της βιογεωκένωσης δημιουργήθηκε από τον Ρώσο επιστήμονα V. Sukachev. Δίνει μια εξαντλητική περιγραφή των φυσικών συμπλεγμάτων και επίσης μελετά τους διαφορετικούς τύπους αλληλεπιδράσεων μεταξύ τμημάτων του οικοσυστήματος: φυτά, ζώα, μικροοργανισμούς. Ιδιαίτερα σοβαρές μελέτες για τις μορφές βιοτικών σχέσεων πραγματοποίησε ένας άλλος Ρώσος επιστήμονας, ο V. Beklemishev, ο οποίος ξεχώρισε τέσσερις τύπους από αυτές. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι τοπικές συνδέσεις είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους αλληλεπιδράσεων φυσικών βιοσυμπλεγμάτων στην οικολογία. Θα μελετηθούν σε αυτό το άρθρο.
Έννοια της κοινοπραξίας
Πριν μελετήσουμε το ερώτημα πώς σχηματίζονται οι τοπικές συνδέσεις σε μια βιοκένωση, είναι απαραίτητο να εξοικειωθούμε με τη βιολογική ουσία της έννοιας της κοινοπραξίας. Αναφέρεται σε μακροπρόθεσμα, διασυνδεδεμένασχέσεις πολλών οργανισμών που εξαρτώνται από άτομα ενός παραγωγικού είδους - σύζυγος. Οι πιο συχνά συναντώμενοι οργανισμοί που εκπληρώνουν αυτόν τον ρόλο είναι τα φυτά ή τα ζώα. Λειτουργούν ως πυρήνας που παρέχει σε άτομα άλλων ειδών, κυρίως τροφή και προστασία. Τα ζωντανά άτομα σε σχέση με την ασύλληπτη μπορεί να είναι ενδοσύντροφοι, για παράδειγμα, στρογγυλοί ή ταινίες - έλμινθες κατοικίδιων ζώων και ανθρώπων. Οι οικολογικοί συνεταιρισμοί είναι οργανισμοί που ζουν στην επιφάνεια (άτομα που αποτελούν τον πυρήνα, για παράδειγμα, πιο καθαρά ψάρια που ζουν στο σώμα ενός καρχαρία).
Αν έχουν περιστασιακή επαφή με μια ασυγχώρητη, ονομάζονται εξωσύνυλοι (όπως οι μέλισσες που συλλέγουν νέκταρ από ορισμένα είδη φυτών).
Τροφικές και τοπικές συνδέσεις σε διάφορες κοινοπραξίες
Αν ο πυρήνας αντιπροσωπεύεται από έναν οργανισμό, τότε μια τέτοια κοινότητα ονομάζεται άτομο, και εάν είναι ένας ολόκληρος πληθυσμός ή ακόμη και εκπρόσωποι ολόκληρου του βιολογικού είδους, τότε μια τέτοια κοινοπραξία ονομάζεται κοινοπραξία πληθυσμού. Τροφικές και τοπικές συνδέσεις προκύπτουν ιδιαίτερα γρήγορα σε άτομα σε μια κοινοπραξία. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται ένα οικοβιόμορφο - μια ομάδα αυτοτροφικών φυτικών οργανισμών με παρόμοια ανατομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά και που ζουν σε παρόμοιες αβιοτικές συνθήκες. Για παράδειγμα, μια ομάδα μέτριας υγρασίας φυτών του τμήματος γυμνοσπερμίας - κωνοφόρα (έλατο, ερυθρελάτη, πεύκη), που αναπτύσσονται σε κοινόχρηστο χώρο - περιοχή, σχηματίζουν μια συνεταιρική κοινοπραξία.
Έργα του V. Beklemishev
Για να περιγράψει όλες τις πολύπλοκες και ποικιλόμορφες σχέσεις των οργανισμών που προκύπτουν μέσα στη βιογεωκένωση, λαμβάνοντας υπόψη τη χωρική διάταξη των ατόμων μεταξύ τους, ο Ρώσος επιστήμονας Beklemishev χρησιμοποίησε τον όρο τοπικές συνδέσεις. Παραδείγματα που απεικονίζουν τον σχηματισμό τους αποδεικνύουν ότι ορισμένοι οργανισμοί επηρεάζουν άλλους ως αποτέλεσμα αλλαγών στους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όπως είπε ο ίδιος ο επιστήμονας, το αποτέλεσμα των τοπικών συνδέσεων είναι η ρύθμιση αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων, δηλαδή ο σχηματισμός από έναν ζωντανό οργανισμό ορισμένων ειδικών φυσικών και χημικών συνθηκών για την ύπαρξη ατόμων ενός άλλου είδους. Έτσι, ο Beklemishev εισήγαγε την έννοια των τοπικών συνδέσεων στη σύγχρονη επιστήμη. Έτσι, σε μια βιοκένωση γλυκού νερού - μια λίμνη, μπορείτε να μετρήσετε περισσότερα από 125 παραδείγματα τοπικών σχέσεων μεταξύ φυτικών και ζωικών οργανισμών.
Για παράδειγμα, το είδος λιβελλούλες Lyutka γεννά αυγά στο παρέγχυμα των φύλλων των υδρόβιων φυτών, όπως η αιχμή του βέλους, το κίτρινο αυγό και άτομα του είδους Arrow - στο κάτω μέρος της λεπίδας του φύλλου τα ίδια φυτά. Τα υδροβιόντια που ζουν σε μια λίμνη γλυκού νερού χρησιμοποιούν κυρίως φυτά ως υπόστρωμα για τη συντήρηση των αυγών και τη διατροφή των προνυμφών, και τα ενήλικα του ίδιου είδους - υδροβίωνα - ζουν στα φύλλα, τους μίσχους και τις ρίζες των υδρόβιων φυτών - παραγωγοί.
Ο ρόλος των φυτών στο σχηματισμό τοπικών συνδέσεων
Οι εκπρόσωποι της χλωρίδας όχι μόνο δημιουργούν τις βασικές συνθήκες για τη ζωή άλλων οργανισμών, αλλά επηρεάζουν ενεργά και τους ίδιους τους αβιοτικούς παράγοντες. Έτσι, χάρη στα απέραντα δάση των τροπικών καιΤα δάση της Σιβηρίας, ένας τεράστιος αριθμός οργανισμών ζει σε αυτές τις περιοχές σε ένα ειδικό μικροκλίμα που δημιουργείται από φωτοσυνθετικά φυτά.
Χαρακτηρίζεται από πιο άνετη θερμοκρασία και βέλτιστη υγρασία. Αυτό επηρεάζει ευνοϊκά τη ζωτική δραστηριότητα των θηλαστικών, των πτηνών και των εντόμων - των κατοίκων της τροπικής ζούγκλας και της τάιγκα. Οι τοπικές συνδέσεις, παραδείγματα των οποίων εξετάσαμε παραπάνω, δείχνουν ότι, μαζί με τις τροφικές αλληλεπιδράσεις, διαδραματίζουν κυρίαρχο ρόλο στα φυσικά οικοσυστήματα.
Σχέσεις μεταξύ οργανισμών στην αρκτική βιοκένωση
Ενδιαφέροντα στοιχεία για τοπικές συνδέσεις μπορούν να δοθούν μελετώντας το φυσικό σύμπλεγμα της Αρκτικής. Την άνοιξη, ένας τεράστιος αριθμός θαλάσσιων πτηνών φθάνει στην τούνδρα και στα νησιά του Αρκτικού Ωκεανού: guillemots, eiders και guillemots. Διοργανώνουν αγορές πουλιών. Κατά την περίοδο της ωοτοκίας (τέλη Μαΐου - αρχές Ιουνίου), τα πουλιά καταλαμβάνουν απότομους βράχους, κάθονται σε γυμνά προεξοχές πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Οι γείτονες των υδρόβιων πτηνών είναι τυπικά αρπακτικά - χιονισμένες κουκουβάγιες.
Όχι μόνο τρέφονται με νεαρά γαλαζοπράσινα ή τσιφλίκια, αλλά ταυτόχρονα προστατεύουν ολόκληρη την περιοχή των υδρόβιων πτηνών που φωλιάζουν από επιθέσεις αρκτικών αλεπούδων και άλλων αρπακτικών. Οι τοπικές συνδέσεις, παραδείγματα των οποίων εξετάσαμε παραπάνω, συμβάλλουν στην επιβίωση ατόμων διαφόρων ειδών που ζουν σε ακραίες κλιματικές συνθήκες της αρκτικής ζώνης.
Χαρακτηριστικά του σχηματισμού τοπικών συνδέσεων στη βιοκένωση της τάιγκα
Έρευνα του V. Beklemishev απέδειξε ότι η βάσηΟι τοπικές συνδέσεις μεταξύ των οργανισμών είναι μια αλλαγή στις παραμέτρους της ύπαρξης ατόμων ενός βιολογικού είδους ως αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών ενός άλλου είδους. Για παράδειγμα, τα ενδιαιτήματα του πεύκου της Σιβηρίας (κέδρος της Σιβηρίας) προσελκύουν πολλούς κατοίκους της τάιγκα: σκίουρους, τσιπούνι, σαμπούλες και, φυσικά, διάφορα είδη πουλιών. Ένα από αυτά είναι ένας καρυοθραύστης. Τα άτομα αυτού του είδους είναι πτηνά με έντονα χρώματα με μακρύ και μυτερό ράμφος. Τρέφονται με κουκουνάρια και τα αποθηκεύουν κάτω από ένα στρώμα βρύου τάιγκα. Ξεχνώντας αυτές τις προμήθειες, τα πουλιά συμβάλλουν στη διάδοση του πιο πολύτιμου είδους - του κέδρου της Σιβηρίας.
Τύποι σχέσεων μεταξύ οργανισμών σε φυλλοβόλα δάση
Οι τοπικές συνδέσεις που μελετήσαμε, παραδείγματα του σχηματισμού των οποίων εξετάσαμε στα οικοσυστήματα της Αρκτικής και της τάιγκα, θα είναι ελλιπείς εάν δεν μάθουμε το γεγονός ότι τέτοιες σχέσεις μπορούν επίσης να έχουν αρνητική αξία. Έτσι, μικρά υμενόπτερα έντομα - καρυοθραύστες ζουν σε δάση βελανιδιάς. Με τον ωοθέτη τους, τα θηλυκά τρυπούν το δέρμα των φύλλων βελανιδιάς και εγχέουν ένα αυγό στο παρέγχυμά τους. Η προνύμφη που εκκολάπτεται από αυτήν εκκρίνει σάλιο, υπό την επίδραση του οποίου εμφανίζεται μια παθολογική ανάπτυξη του φύλλου, που ονομάζεται "χολή". Σε αυτό, η προνύμφη προστατεύεται καλά από πολλούς εχθρούς, αλλά το ίδιο το φυτό μειώνει τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα, καθώς τα φύλλα επηρεάζονται από τις προνύμφες των παρασίτων.
Τοπικές συνδέσεις που προκύπτουν μεταξύ οργανισμών - υδροβιόντιων
Ένα ζωντανό παράδειγμα αλληλεπιδράσεων, που ονομάζεται επίκαιρο από τον Ρώσο επιστήμονα Beklemishev, μπορεί να είναιτη ζωτική δραστηριότητα ορισμένων ειδών ψαριών, που ονομάζονται «καθαριστικά» στην επιφάνεια του σώματος μεγάλων υδρόβιων κατοίκων - καρχαριών και φαλαινών. Για παράδειγμα, ένα είδος όπως το wrasse ή κάποιοι τύποι γαρίδας της θάλασσας είναι τακτοποιημένα για τους περισσότερους κατοίκους των ζεστών θαλασσών. Το δέρμα των καρχαριών και των φαλαινών καταστρέφεται συχνά από παρασιτικά ασπόνδυλα, όπως αμφίποδα, ισόποδα. Τρέφοντας με αυτά, οι καθαρίστριες σώζουν τους «πελάτες» τους από μολυσματικές ασθένειες που προκαλούνται από παθογόνα παράσιτα του δέρματος. Έτσι, ένα βιολογικό είδος μπορεί να σχηματιστεί με άτομα ενός άλλου είδους όχι μόνο τροφικές αλληλεπιδράσεις, αλλά και να επηρεάσει το μεταβολισμό του, καθώς και τη ζωτική του δραστηριότητα.
Συνοψίζοντας, μπορούμε με βεβαιότητα να δηλώσουμε ότι οι τοπικές συνδέσεις, τα παραδείγματα και ο σχηματισμός των οποίων εξετάσαμε σε αυτό το άρθρο, παρέχουν περίπλοκους και διαφορετικούς τύπους αλληλεπιδράσεων, τόσο άμεσων όσο και έμμεσων, μεταξύ ατόμων διαφόρων ειδών που περιλαμβάνονται στο φυσικό οικοσυστήματα - βιοκενώσεις.
