L'ecologia, rispetto alla botanica, alla zoologia o all'anatomia, è una disciplina biologica relativamente giovane emersa a metà del XIX secolo. Considera le connessioni degli oggetti viventi e le loro comunità tra loro e l'ambiente fisico. Una delle sue sezioni - sinecologia - studia l'ecologia e i suoi organismi viventi che fanno parte delle biogeocenosi: piante, insetti, funghi, animali in interazione tra loro. La scienza stessa ha origine nelle opere di scienziati come L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
In questo articolo conosceremo i concetti di base di questa sezione dell'ecologia e scopriremo la struttura ei meccanismi di funzionamento dei sistemi ecologici.
Le biogeocenosi come componenti della biosfera
Assemblaggi di individui di specie biologiche diverse - popolazioni - non vivono separatamente. Sono uniti in comunità più grandi: le biocenosi. Inoltre, tra individui all'interno di un datoecosistemi, sorgono vari tipi di relazioni, ad esempio, come allelopatia, parassitismo, mutualismo, competizione, connessioni trofocenotiche. La sinecologia studia le relazioni tra organismi che fanno parte della biogeocenosi ed esplora anche le specifiche delle relazioni interspecifiche dei sottosistemi vegetali e animali che formano una comunità vivente.
Cosa si intende per sistema ecologico
Attualmente, non solo il termine "biogeocenosi" è attivamente utilizzato nelle scienze ambientali, ma anche un concetto come "ecosistema" introdotto da A. Tansley. Entrambe le parole sono usate per riferirsi a complessi naturali e ai loro componenti: fitocomunità e popolazioni animali che la sinecologia studia sulla base del concetto del rapporto di tutti gli organismi viventi con il loro ambiente. Si noti che tra i due termini non è necessario apporre il segno di uguale. La definizione di "biogeocenosi", data da V. Sukachev, ha un grande carico semantico, poiché considera i complessi naturali, tenendo conto della circolazione delle sostanze e dei flussi di energia che si verificano in esse. Ma il concetto di "ecosistema", che si è diffuso soprattutto nella letteratura scientifica popolare, per la sua natura snella, è oggi utilizzato per caratterizzare un'ampia varietà di biocomplessi, sia naturali che artificiali.
Teoria della biogeocenosi di V. N. Sukachev
Le opinioni dello scienziato si sono formate sotto l'influenza di eminenti biologi russi: V. Dokuchaev, che era impegnato nella scienza del suolo, e V. Vernadsky, il fondatore della dottrina della biosfera. Combinando le conoscenze di geochimica, silvicoltura, geobotanica, V. Sukachev ha creato una nuova disciplina:biogeocenologia. Come la sinecologia, è una branca dell'ecologia che studia le relazioni degli organismi viventi all'interno di un bioma, considera i modelli di relazioni interspecifiche e di popolazione degli individui appartenenti a fito e zoocenosi. Sulla base delle idee dello scienziato, tutti gli strati della biosfera sono saturi di vita, in essi avvengono processi di interconversione di biomassa ed energia. Si basano su catene alimentari.
Includono i produttori: organismi autotrofi, principalmente piante. Seguono i consumatori del primo, secondo e terzo ordine, che sono eterotrofi.
L'ultimo anello delle catene trofiche sono gli utilizzatori di materia organica morta - i decompositori. Questi includono batteri del suolo, funghi saprotrofi e alcuni insetti. Tutti i fattori di natura inanimata inclusi nella biogeocenosi, come suolo, acqua, atmosfera, sono chiamati biotopi.
Metodi di ricerca sinecologica
All'inizio della formazione della scienza, gli scienziati hanno ricevuto materiale sperimentale attraverso la ricerca - spedizioni. A metà del 20° secolo, metodi come esperimenti stazionari tutto l'anno, il metodo degli atomi etichettati e il tracciamento radio divennero dominanti. Nel 21 ° secolo, il monitoraggio con l'aiuto di satelliti artificiali terrestri del movimento delle popolazioni animali ha iniziato ad essere utilizzato attivamente. Ad esempio, grandi artiodattili contrassegnati da radiochip. Dato che la sinecologia è una branca dell'ecologia che studia le relazioni di un gran numero di organismi tra loro, gli scienziati usano sia l'analisi matematica che la cibernetica. Quest'ultimo viene utilizzato per modellare e prevedere i componenti che costituiscono i sistemi naturali.
Cosa studia la fitocenologia funzionale
Le piante sono i partecipanti più importanti nella vita degli ecosistemi. Come risultato della fotosintesi, forniscono a tutti gli altri esseri viventi cibo che fornisce una certa riserva di energia. La sinecologia studia la relazione tra i componenti della fitocenosi e le popolazioni di organismi eterotrofi: insetti, erbivori e carnivori.
La composizione floristica delle comunità vegetali nella maggior parte delle biocenosi è piuttosto complessa ed è chiamata saturazione di specie. Gli organismi vegetali sono rappresentati negli ecosistemi sotto forma di livelli, il che è di grande importanza per creare una varietà di nicchie ecologiche. L'eterogeneità orizzontale delle piante è chiamata mosaico e, contrariamente alla stratificazione, dipende poco dalla durata delle ore di luce del giorno. Ma è direttamente dovuto ai tipi di relazioni, come l'allelopatia e la competizione. Le fitocenosi cambiano, la loro dinamica è determinata da ritmi e successioni circadiani, come deforestazione, geocataclismi, incendi boschivi.
Cause della dinamica della popolazione animale
Scienziati famosi come S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton hanno studiato i cambiamenti nel numero di individui nelle comunità intraspecifiche. E C. Hewitt ha introdotto il termine "onde di vita". Si verificano in complessi naturali e, insieme ai processi trofocenotici, sono indicatoripotenziale biotico dell'ecosistema. Lo studio della dinamica quantitativa degli individui è di grande importanza pratica per misure antiepidemiche che controllano i ritmi circadiani di riproduzione dei roditori che diffondono zoonosi come la peste e la tularemia. La sinecologia studia anche l'impatto dell'attività umana sullo stato delle zoocenosi, in particolare una diminuzione delle popolazioni di specie rare e in via di estinzione, una diminuzione del numero di selvaggina di valore nelle comunità.
Tipi di relazioni tra organismi nei biomi
Ricordiamo che la sinecologia è una branca dell'ecologia che studia la relazione tra gli individui della flora e della fauna. Questi includono mutualismo, competizione, allelopatia. Ad esempio, la fitocenologia conosce da tempo l'incompatibilità di alcune piante tra loro: il noce nero rilascia sostanze tossiche per pomacee e drupacee, ne inibisce la crescita e la fruttificazione e porta anche alla morte delle piante.
Il mutualismo è una forma di coesistenza di popolazioni di diverse specie biologiche, dalle quali gli organismi traggono beneficio reciproco (granchio eremita e anemone di mare, flagellati che vivono nell'intestino degli insetti e li aiutano ad abbattere le fibre).
Scambio di energia nella biosfera
Le biogeocenosi che costituiscono il guscio vivente della Terra, effettuano la trasformazione sia della biomassa che dell'energia, e sono sistemi aperti. Questi complessi naturali necessitano di un afflusso di energia luminosa. I fototrofi lo utilizzano per la sintesi di sostanze organiche, molecole di ATP eNADPxN2. La sinecologia è una scienza che studia le trasformazioni reciproche di biomassa ed energia.
Sembrano una piramide ecologica e le sue catene alimentari. La dinamica dell'energia dal livello trofico più basso al più alto obbedisce alle leggi fisiche generali, inoltre la differenza tra i potenziali energetici dei livelli vicini è del 10-20% e il resto dell'energia viene dissipata sotto forma di calore. In questo lavoro, abbiamo conosciuto la sezione di ecologia - sinecologia e abbiamo scoperto i metodi della sua ricerca, nonché l'importanza per il supporto vitale della biosfera.
