Κοινότητα (Οικολογία): Ορισμός, Δομή, Θεωρία & Παραδείγματα

Κοινοτική οικολογία είναι η μελέτη και η θεωρία του πώς οι πληθυσμοί του οργανισμοί αλληλεπιδρούν ο ένας με τον άλλον και αντιδρούν στο περιβάλλον που δεν ζει. Ως υποσύνολο της γενικής μελέτης της οικολογίας, αυτός ο τομέας εξειδίκευσης διερευνά την οργάνωση και τη λειτουργία των βιολογικών κοινοτήτων.

Οι κοινοτικοί οικολόγοι προστατεύουν το περιβάλλον και σώζουν είδη από την εξαφάνιση αξιολογώντας και παρακολουθώντας περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως η υπερθέρμανση του πλανήτη.

Ένας από τους πρώτους επίσημους ορισμούς της κοινοτικής οικολογίας προτάθηκε από τον καθηγητή Cornell Ρόμπερτ Γουίτκερ το 1975. Ο Whittaker χαρακτήρισε την κοινοτική οικολογία ως ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών που αλληλεπιδρούν και σχηματίζουν μια κοινότητα με μια μοναδική δομή και σύνθεση ειδών. Η γνώση του τρόπου λειτουργίας μιας κοινότητας είναι ζωτικής σημασίας για την προώθηση και τη διατήρηση βιοποικιλότητα.

Η κοινοτική οικολογία εξετάζει τον τρόπο με τον οποίο οι συνυπάρχοντες οργανισμοί αλληλεπιδρούν και ανταγωνίζονται σε μια συγκεκριμένη θέση ή γεωγραφική θέση, όπως μια δασική έκταση, ένα λιβάδι ή μια λίμνη. Η κοινοτική οικολογία περιλαμβάνει όλους τους πληθυσμούς όλων των ειδών που ζουν μαζί στην ίδια περιοχή.

Οι κοινοτικοί οικολόγοι μελετούν οικολογικές αλληλεπιδράσεις και εξετάζουν πράγματα όπως το πώς να παρέμβουμε όταν ένας αυξανόμενος πληθυσμός ελαφιών καταστρέφει το υπόγειο στρώμα ενός δάσος.

Η κοινοτική οικολογία περιλαμβάνει πολλούς τύπους οικολογικών αλληλεπιδράσεων που συνεχίζουν να αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. ΕΝΑ δασική κοινότητα περιλαμβάνει την κοινότητα των φυτών, όλα τα δέντρα, τα πουλιά, τους σκίουρους, τα ελάφια, τις αλεπούδες, τους μύκητες, τα ψάρια σε ένα δασικό ρεύμα, τα έντομα και όλα τα άλλα είδη που ζουν εκεί ή μεταναστεύουν εποχιακά.

Ομοίως, α κοραλλιογενή ύφαλο Η κοινότητα περιλαμβάνει έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών ειδών κοραλλιών, ψαριών και φυκών. Αφθονία και κατανομή είναι ισχυρές δυνάμεις που διαμορφώνουν τη βιολογική κοινότητα.

Η κοινοτική οικολογία εστιάζει στον τρόπο με τον οποίο οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών ειδών επηρεάζουν την υγεία, την ανάπτυξη, τη διασπορά και την αφθονία του οικολογικού συστήματος. Σε κοινοτικό επίπεδο, τα είδη συχνά αλληλοεξαρτώνται. Πολλές μικρές αλυσίδες τροφίμων είναι κοινές στις περισσότερες βιολογικές κοινότητες. Τροφική αλυσίδα συχνά επικαλύπτονται και σχηματίζονται ιστοί τροφίμων παραγωγών και καταναλωτών.

Αμερικανοί, Ευρωπαίοι και Βρετανοί επιστήμονες έχουν από καιρό κρατήσει πολλούς διαφορετικές θεωρίες σχετικά με τον ορισμό της κοινοτικής οικολογίας, που ονομάστηκε αρχικά κοινωνιολογία των φυτών. Τον 20ο αιώνα, οι απόψεις διέφεραν ως προς το αν οι οικολογικές θέσεις ήταν αυτο-οργανωμένες οργανικές κοινότητες ή τυχαίες ομάδες ειδών που ευδοκιμήθηκαν λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους.

Μέχρι τον 21ο αιώνα, οι θεωρίες διευρύνθηκαν για να συμπεριλάβουν ιδέες όπως το θεωρία μετακοινωνίας που εστιάζει στις κοινοτικές δομές και το εξελικτική θεωρία που ενσωματώνει τις αρχές του εξελικτική βιολογία στην κοινοτική οικολογία.

Η θεωρία της οικολογικής κοινότητας που ισχύει σήμερα βασίζεται στην υπόθεση ότι οι οικολογικές κοινότητες είναι το αποτέλεσμα διαφορετικών τύπων διαδικασίες συναρμολόγησης. Οι διαδικασίες συναρμολόγησης περιλαμβάνουν την προσαρμογή, τον προβληματισμό στην εξελικτική βιολογία, τον ανταγωνισμό, τον αποικισμό, το υψόμετρο, το κλίμα, τις διαταραχές των οικοτόπων και την οικολογική μετατόπιση.

Η θεωρία της κοινοτικής οικολογίας επεκτείνεται θεωρία εξειδικευμένων, που έχει να κάνει με έναν οργανισμό που έχει συγκεκριμένη θέση και ρόλο σε ένα οικοσύστημα.

Πλούτος ειδών αναφέρεται στον πλούτο ή τον αριθμό των ειδών που βρέθηκαν. Για παράδειγμα, ένας ετήσιος αριθμός πτηνών μπορεί να αποφέρει έναν πλούτο ειδών από 63 διαφορετικά είδη πτηνών που εντοπίζονται σε ένα κέντρο φύσης. Ένας δρυοκολάπτης με επικάλυψη υπολογίζεται το ίδιο με 50 chickadees για τον προσδιορισμό του πλούτου των ειδών της περιοχής.

Ο πλούτος των ειδών δεν λαμβάνει υπόψη τον συνολικό αριθμό ατόμων που βρίσκονται σε κάθε είδος. Ο αριθμός και ο τύπος των ειδών που υπάρχουν σε μια κοινότητα αυξάνεται σταδιακά προς τον ισημερινό. Ο πλούτος των ειδών μειώνεται προς την πολική περιοχή. Λιγότερα είδη φυτών και ζώων προσαρμόζονται σε ψυχρές βιομάδες.

Ποικιλία ειδών εξετάζει τη συνολική βιοποικιλότητα. Η ποικιλομορφία των ειδών μετρά τον πλούτο των ειδών καθώς και τον σχετικό αριθμό των ειδών που υπάρχουν. Η υψηλή ποικιλία ειδών χαρακτηρίζει σταθερές οικολογικές κοινότητες. Ξαφνικές ή σημαντικές αλλαγές σε μια κοινότητα όπως η εισροή αρπακτικών μπορεί να διαταράξει την οικολογική ισορροπία των θηρευτών και να μειώσει την ποικιλομορφία των ειδών.

Οι οικολόγοι της κοινότητας μελετούν την αλληλεπίδραση μεταξύ δομής και οργανισμών. Η δομή περιγράφει τα χαρακτηριστικά των οικολογικών θέσεων, του πλούτου των ειδών και της σύνθεσης των ειδών. Τα είδη αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον τους με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, όπως ανταγωνίζονται για πεπερασμένους πόρους ή συνεργάζονται για να παγιδεύσουν το παιχνίδι. Η δυναμική του πληθυσμού παίζει καθοριστικό ρόλο στις κοινότητες.

ο ενεργειακή πυραμίδα δείχνει πώς παράγεται και μεταφέρεται ενέργεια από οργανισμούς που αποτελούν την τροφική αλυσίδα. Οι ετεροτροφικοί παραγωγοί χρησιμοποιήσιμης τροφής από τον ήλιο αποτελούν την ευρεία βάση της πυραμίδας.

Οι πρωτογενείς καταναλωτές, όπως τα φυτοφάγα, δεν μπορούν να κάνουν τροφή για να τροφοδοτήσουν τα κύτταρα τους και πρέπει να τρώνε τους παραγωγούς για να ζήσουν. Οι δευτερεύοντες καταναλωτές είναι σαρκοφάγα που τρώνε τους πρωτογενείς καταναλωτές. Οι τριτογενείς καταναλωτές καταναλώνουν δευτερεύοντες καταναλωτές, αλλά ο κορυφαίος αρπακτικός στην κορυφή της πυραμίδας δεν έχει φυσικούς εχθρούς.

ΕΝΑ τροφική αλυσίδα αντιπροσωπεύει τη ροή της ενέργειας των τροφίμων σε μια κοινότητα. Για παράδειγμα, το φυτοπλαγκτόν τρώγεται από ψάρια που μπορεί να αλιευθούν και να μαγειρευτούν από έναν άνθρωπο. Μόνο 10 τοις εκατό της ενέργειας που καταναλώνεται μεταφέρεται σε κάθε τροφικό επίπεδο, γι 'αυτό η ενεργειακή πυραμίδα δεν αναστρέφεται. Οι αποσυνθέτες διαδραματίζουν ρόλο καταστρέφοντας τους νεκρούς οργανισμούς για να απελευθερώσουν θρεπτικά συστατικά πίσω στο περιβάλλον.

Στη βιολογία, οι ειδικές αλληλεπιδράσεις αναφέρονται στους τρόπους με τους οποίους τα είδη αλληλεπιδρούν στην κοινότητά τους. Η επίδραση τέτοιων αλληλεπιδράσεων σε διαφορετικά είδη μπορεί να είναι θετική, αρνητική ή ουδέτερη για το ένα ή και τα δύο. Πολλοί τύποι αλληλεπιδράσεων συμβαίνουν σε μια οικολογική κοινότητα και επηρεάζουν τη δυναμική του πληθυσμού.

Αυτά είναι μερικά παραδείγματα αυτών των τύπων αλληλεπιδράσεων:

• Αμοιβαιότητα: και τα δύο είδη ωφελούνται από την αλληλεπίδραση, όπως βακτήρια στο έντερο που επιταχύνουν την πέψη (+ / +).

• Κομισμαλισμός: ένα είδος ωφελεί χωρίς να επηρεάζει το άλλο, όπως μια αράχνη που περιστρέφει έναν ιστό σε ένα φυτό (+ / 0).

• Παρασιτισμός: ένα είδος ωφελεί, αλλά το άλλο βλάπτεται, όπως παθογόνα μικρόβια (+/-).

• Αρπαγή: ένα είδος θήραμα στο άλλο για επιβίωση (+/-).

• Ανταγωνισμός: δύο είδη μάχονται για περιορισμένους πόρους (- / -).

Ακόμη και μικρές αλλαγές στη φύση μπορούν να έχουν μεγάλες επιπτώσεις στην οικολογία της κοινότητας. Για παράδειγμα, η δομή επηρεάζεται από παράγοντες όπως ελαφρές αλλαγές θερμοκρασίας, διαταραχές στο περιβάλλον, ρύπανση, καιρικά φαινόμενα και αλληλεπίδραση ειδών.

Η σχετική αφθονία τροφίμων είναι ένας σταθεροποιητικός παράγοντας στις κοινότητες. Κανονικά, υπάρχει ένα σύστημα ελέγχου της ισορροπίας των τροφίμων και της κατανάλωσης.

Είδος ιδρύματος, όπως τα κοράλλια σε μια κοινότητα κοραλλιογενών υφάλων, παίζουν καθοριστικό ρόλο στην οικολογία της κοινότητας και στη διαμόρφωση της δομής. Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι ονομάζονται συνήθως «τροπικά δάση της θάλασσας» επειδή παρέχουν τροφή, καταφύγιο, περιοχές αναπαραγωγής και προστασία έως και 25 τοις εκατό του συνόλου της θαλάσσιας ζωής, σύμφωνα με το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Smithsonian. Οι απειλές για τους κοραλλιογενείς υφάλους περιλαμβάνουν την αλλαγή του κλίματος, τη ρύπανση, την υπεραλίευση και τα χωροκατακτητικά είδη.

Είδη Keystone σαν λύκοι επηρεάζουν σημαντικά τη δομή της κοινότητας σε σχέση με την αφθονία των άλλων ειδών. Εάν αφαιρεθεί, η απώλεια βασικών αρπακτικών αλλάζει δραματικά ολόκληρη την κοινότητα. Οι αρπακτικοί διατηρούν υπό έλεγχο άλλους πληθυσμούς που διαφορετικά θα υπερέβαιναν και θα απειλούσαν είδη φυτών με αποτέλεσμα την απώλεια τροφής και ενδιαιτημάτων. Ο υπερπληθυσμός μπορεί επίσης να οδηγήσει σε πείνα και ασθένειες.

Επεμβατικά είδη είναι εισβολείς που δεν είναι εγγενείς στο βιότοπο και διαταράσσουν την κοινότητα. Πολλοί τύποι επεμβατικών ειδών όπως το μύδι Zebra, καταστρέφουν τα εγγενή είδη. Τα χωροκατακτητικά είδη αναπτύσσονται ταχέως και μειώνουν τη βιοποικιλότητα, η οποία αποδυναμώνει τη συνολική κοινότητα ζώων και φυτών εντός αυτής της θέσης.

Οικολογική διαδοχή είναι μια σειρά αλλαγών με την πάροδο του χρόνου στην κοινοτική δομή που επηρεάζουν τη δυναμική της κοινότητας και ενθαρρύνουν τη συγκέντρωση φυτών και ζώων. Πρωτεύουσα διαδοχή ξεκινά με την εισαγωγή οργανισμών και ειδών, συνήθως σε πρόσφατα εκτεθειμένο βράχο. Τα πρωτοπόρα είδη όπως λειχήνες σε βράχο έρχονται πρώτα.

Δευτερεύουσα διαδοχή συμβαίνει όταν ο κανονικός επαναχρωματισμός συμβαίνει σε μια περιοχή που κατοικήθηκε προηγουμένως πριν από μια διακοπή. Για παράδειγμα, αφού μια πυρκαγιά αποδεκατίζει μια περιοχή, τα βακτήρια τροποποιούν το έδαφος, φυτά φυτρώνουν από ρίζες και σπόρους, δημιουργούνται θάμνοι και θάμνοι, ακολουθούμενοι από φυτά δέντρων. Η βλάστηση παρέχει μια κάθετη και οριζόντια δομή που προσελκύει πουλιά και ζώα στη βιολογική κοινότητα.