Comunitate (ecologie): definiție, structură, teorie și exemple

Ecologie comunitară este studiul și teoria modului în care populațiile de organisme interacționează între ei și reacționează la mediul lor non-viu. Ca subset al studiului general al ecologiei, acest domeniu de specializare explorează organizarea și funcționarea comunităților biologice.

Ecologii comunitari protejează mediul și salvează speciile de dispariție prin evaluarea și monitorizarea condițiilor de mediu, cum ar fi încălzirea globală.

Una dintre primele definiții formale ale ecologiei comunitare a fost sugerată de profesorul Cornell Robert Whittaker în 1975. Whittaker a caracterizat ecologia comunității ca un ansamblu de organisme vii care interacționează și formează o comunitate cu o structură unică și o compoziție de specii. Cunoașterea modului în care funcționează o comunitate este vitală pentru promovarea și conservarea biodiversitate.

Ecologia comunitară examinează modul în care organismele coexistente interacționează și concurează într-o anumită nișă sau locație geografică, cum ar fi o pădure, o prerie sau un lac. Ecologia comunitară cuprinde toate populațiile din toate speciile care trăiesc împreună în aceeași zonă.

Ecologiștii comunitari studiază interacțiunile ecologice și iau în considerare lucruri cum ar putea interveni atunci când o populație de cerbi în creștere distruge stratul de subpădure al unei pădure.

Ecologia comunitară cuprinde multe tipuri de interacțiuni ecologice care continuă să se schimbe în timp. A comunitate forestieră include comunitatea de plante, toți copacii, păsările, veverițele, căprioarele, vulpile, ciupercile, peștii dintr-un pârâu forestier, insectele și toate celelalte specii care trăiesc acolo sau migrează sezonier.

În mod similar, a recif de corali comunitatea include un număr mare de specii diferite de corali, pești și alge. Abundenţă și distribuție sunt forțe puternice care modelează comunitatea biologică.

Ecologia comunitară se concentrează pe modul în care interacțiunile dintre diferite specii afectează sănătatea, creșterea, dispersia și abundența sistemului ecologic. La nivel comunitar, speciile sunt adesea interdependente. Mai multe lanțuri alimentare scurte sunt comune în majoritatea comunităților biologice. Lanturile alimentare deseori se suprapun și se formează pânze alimentare a producătorilor și a consumatorilor.

Oamenii de știință americani, europeni și britanici au deținut de multă vreme teorii diferite cu privire la definiția ecologiei comunitare, care a fost numită mai întâi sociologia plantelor. În secolul al XX-lea, opiniile difereau dacă nișele ecologice erau comunități organice autoorganizate sau ansambluri aleatorii de specii care au prosperat datorită trăsăturilor lor particulare.

Până în secolul XXI, teoriile s-au extins pentru a include idei precum teoria metacomunității care se concentrează pe structurile comunitare și teoria evolutivă care încorporează principii de biologie evolutivă în ecologia comunității.

În prezent, teoria ecologiei comunitare se bazează pe presupunerea că comunitățile ecologice sunt rezultatul diferitelor tipuri de procese de asamblare. Procesele de asamblare implică adaptarea, speciația în biologia evoluției, competiția, colonizarea, altitudinea, clima, tulburările habitatului și deriva ecologică.

Teoria ecologiei comunitare se extinde teoria nișei, care are legătură cu un organism care are un loc și un rol specific într-un ecosistem.

Bogăția speciilor se referă la bogăția sau numărul speciilor găsite. De exemplu, un număr anual de păsări ar putea produce o bogăție de specii de 63 de specii diferite de păsări observate într-un centru natural. Un ciocănitor pileat este contabilizat la fel ca 50 de pui pentru a determina bogăția speciilor din zonă.

Bogăția speciilor nu are în vedere numărul total de indivizi găsiți în cadrul fiecărei specii. Numărul și tipul de specii prezente într-o comunitate crește treptat spre ecuator. Bogăția speciilor scade spre regiunea polară. Mai puține specii de plante și animale sunt adaptate la biomurile reci.

Diversitatea speciilor analizează biodiversitatea generală. Diversitatea speciilor măsoară bogăția speciilor, precum și numărul relativ de specii prezente. Diversitatea ridicată a speciilor caracterizează comunitățile ecologice stabile. Schimbările bruște sau semnificative într-o comunitate, cum ar fi un aflux de prădători, pot perturba echilibrul ecologic prădător-pradă și pot reduce diversitatea speciilor.

Ecologii comunitari studiază interacțiunea dintre structură și organisme. Structura descrie caracteristicile nișelor ecologice, bogăția speciilor și compoziția speciilor. Speciile interacționează între ele și cu mediul lor în multe moduri diferite, cum ar fi concurența pentru resurse finite sau lucrul împreună pentru a prinde jocul. Dinamica populației joacă un rol esențial în comunități.

piramida energiei arată cum se produce și se transferă energia de către organismele care cuprind lanțul trofic. Producătorii heterotrofi de energie alimentară utilizabilă din soare formează baza largă a piramidei.

Consumatorii primari precum ierbivorele nu pot produce alimente pentru a-și alimenta celulele și trebuie să mănânce producători pentru a trăi. Consumatorii secundari sunt carnivori care consumă consumatori primari. Consumatorii terțiari devoră consumatorii secundari, dar prădătorul de vârf din vârful piramidei nu are dușmani naturali.

A lant trofic reprezintă fluxul de energie alimentară într-o comunitate. De exemplu, fitoplanctonul este consumat de pești care pot fi prins și gătit de un om. Numai 10 la sută din energia consumată este transferată la fiecare nivel trofic, motiv pentru care piramida energetică nu este inversată. Descompunătorii joacă un rol prin descompunerea organismelor moarte pentru a elibera nutrienții înapoi în mediu.

În biologie, interacțiunile interspecifice se referă la modurile în care speciile interacționează în comunitatea lor. Efectul acestor interacțiuni asupra diferitelor specii poate fi pozitiv, negativ sau neutru pentru una sau ambele. Multe tipuri de interacțiuni apar într-o comunitate ecologică și influențează dinamica populației.

Iată câteva exemple ale acelor tipuri de interacțiuni:

• Mutualism: ambele specii beneficiază de interacțiune, cum ar fi bacteriile din intestin care accelerează digestia (+ / +).

• Comensalismul: o specie beneficiază fără a o afecta pe cealaltă, cum ar fi un păianjen care învârte o pânză pe o plantă (+ / 0).

• Parazitism: o specie beneficiază, dar cealaltă este afectată, cum ar fi microbii patogeni (+/-).

• Prădare: o specie pradă cealaltă pentru supraviețuire (+/-).

• Competiție: două specii luptă pentru resurse limitate (- / -).

Chiar și micile schimbări în natură pot avea efecte mari asupra ecologiei comunității. De exemplu, structura este influențată de factori precum modificări ușoare ale temperaturii, perturbări ale habitatului, poluare, fenomene meteorologice și interacțiunea dintre specii.

Abundența relativă de alimente este un factor stabilizator în comunități. În mod normal, există un sistem de echilibrare a alimentelor și a consumului.

Specii de fundație, ca și coralul într-o comunitate de recif de corali, joacă un rol esențial în ecologia comunității și structura de modelare. Recifele de corali sunt denumite în mod obișnuit „păduri tropicale ale mării”, deoarece oferă hrană, adăpost, zone de reproducere și protecție până la 25% din toată viața marină, conform Muzeului Smithsonian de Istorie Naturală. Amenințările la recifele de corali includ schimbările climatice, poluarea, pescuitul excesiv și speciile invazive.

Specii Keystone ca lupii afectează profund structura comunității în raport cu abundența celorlalte specii. Dacă este eliminată, pierderea prădătorilor cheie schimbă dramatic întreaga comunitate. Prădătorii țin sub control alte populații care altfel ar supraîngrasa și ar amenința speciile de plante, ducând la pierderea hranei și habitatului. Suprapopularea poate duce, de asemenea, la înfometare și boli.

Specii invazive sunt invadatori care nu sunt originari din habitat și perturbă comunitatea. Multe tipuri de specii invazive, cum ar fi midia zebră, distrug speciile native. Speciile invazive cresc rapid și reduc biodiversitatea, ceea ce slăbește comunitatea generală de animale și plante din această nișă.

Succesiunea ecologică este o serie de schimbări în timp în structura comunității care afectează dinamica comunității și încurajează asamblarea plantelor și animalelor. Succesiunea primară începe cu introducerea de organisme și specii, de obicei pe roca nou expusă. Speciile pioniere, cum ar fi lichenii pe piatră, sunt primele.

Succesiunea secundară se întâmplă atunci când are loc recolonizarea ordonată într-o zonă care a fost locuită anterior înainte de o întrerupere. De exemplu, după ce un incendiu decimează o zonă, bacteriile modifică solul, plantele încolțesc din rădăcini și semințe, se instalează tufișuri și arbuști, urmate de răsaduri de copaci. Vegetația oferă o structură verticală și orizontală care atrage păsările și animalele către comunitatea biologică.