Ekologija je v primerjavi z botaniko, zoologijo ali anatomijo razmeroma mlada biološka disciplina, ki se je pojavila sredi 19. stoletja. Upošteva povezave živih objektov in njihovih skupnosti med njimi in fizičnim okoljem. Eden od njegovih oddelkov - sinekologija - preučuje ekologijo in njene žive organizme, ki so del biogeocenoz: rastline, žuželke, glive, živali v medsebojni interakciji. Sama znanost izvira iz del znanstvenikov, kot so L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
V tem članku se bomo seznanili z osnovnimi pojmi tega oddelka ekologije ter spoznali strukturo in mehanizme delovanja ekoloških sistemov.
Biogeocenoze kot sestavine biosfere
Zbori posameznikov različnih bioloških vrst – populacij – ne živijo ločeno. Združeni so v večje skupnosti – biocenoze. Poleg tega med posamezniki znotraj danostiekosistemov, nastanejo različne vrste odnosov, na primer, kot so alelopatija, parazitizem, vzajemnost, konkurenca, trofocenotske povezave. Sinekologija proučuje odnose med organizmi, ki so del biogeocenoze, raziskuje pa tudi posebnosti medvrstnih odnosov rastlinskih in živalskih podsistemov, ki tvorijo življenjsko skupnost.
Kaj pomeni ekološki sistem
Trenutno se v znanosti o okolju aktivno ne uporablja le izraz "biogeocenoza", ampak tudi koncept "ekosistema", ki ga je uvedel A. Tansley. Obe besedi se uporabljata za označevanje naravnih kompleksov in njihovih komponent: fito skupnosti in živalskih populacij, ki jih sinekologija preučuje na podlagi koncepta odnosa vseh živih organizmov z njihovim okoljem. Opozoriti je treba, da med obema izrazoma ni treba postaviti znaka enakosti. Opredelitev "biogeocenoze", ki jo je dal V. Sukachev, nosi veliko pomensko obremenitev, saj upošteva naravne komplekse ob upoštevanju kroženja snovi in energetskih tokov, ki se pojavljajo v njih. Toda koncept "ekosistema", ki je zaradi svoje poenostavljene narave postal zelo razširjen, zlasti v poljudnoznanstveni literaturi, se zdaj uporablja za označevanje najrazličnejših biokompleksov, tako naravnih kot umetnih.
Teorija biogeocenoze V. N. Sukačeva
Nazori znanstvenika so se oblikovali pod vplivom uglednih ruskih biologov: V. Dokučajeva, ki se je ukvarjal z znanostjo o tleh, in V. Vernadskega, ustanovitelja nauka o biosferi. V. Sukačev je z združevanjem znanja geokemije, gozdarstva, geobotanike ustvaril novo disciplino -biogeocenologija. Tako kot sinekologija je veja ekologije, ki preučuje odnose živih organizmov znotraj bioma, obravnava vzorce medvrstnih in populacijskih odnosov posameznikov, ki pripadajo fito- in zoocenozam. Po zamisli znanstvenika so vse plasti biosfere nasičene z življenjem, v njih potekajo procesi medsebojnih pretvorb biomase in energije. Temeljijo na prehranjevalnih verigah.
Vključujejo proizvajalce - avtotrofne organizme, predvsem rastline. Sledijo potrošniki prvega, drugega, tretjega reda, ki so heterotrofi.
Končni člen v trofičnih verigah so izrabniki odmrle organske snovi - razkrojevalci. Sem spadajo talne bakterije, saprotrofne glive in nekatere žuželke. Vsi dejavniki nežive narave, vključeni v biogeocenozo, kot so tla, voda, atmosfera, se imenujejo biotopi.
Metode sinekoloških raziskav
Na začetku nastanka znanosti so znanstveniki eksperimentalno gradivo dobivali z raziskavami – ekspedicijami. Sredi 20. stoletja so postale prevladujoče metode, kot so stacionarni celoletni poskusi, metoda označenih atomov in radijsko sledenje. V 21. stoletju se je začelo aktivno uporabljati sledenje gibanju živalskih populacij s pomočjo umetnih zemeljskih satelitov. Na primer, veliki artiodaktili, označeni z radiočipi. Glede na dejstvo, da je sinekologija veja ekologije, ki preučuje odnose velikega števila organizmov med seboj, znanstveniki uporabljajo tako matematično analizo kot kibernetiko. Slednji se uporablja za modeliranje in napovedovanje komponent, ki sestavljajo naravne sisteme.
Kaj preučuje funkcionalna fitocenologija
Rastline so najpomembnejši udeleženci v življenju ekosistemov. Zaradi fotosinteze vsem ostalim živim bitjem zagotovijo hrano, ki zagotavlja določeno energijsko rezervo. Sinekologija proučuje razmerje med komponentami fitocenoze in populacijami heterotrofnih organizmov: žuželk, rastlinojedcev in mesojedcev.
Flostična sestava rastlinskih združb v večini biocenoz je precej zapletena in se imenuje nasičenost vrst. Rastlinski organizmi so v ekosistemih predstavljeni v obliki stopenj, kar je zelo pomembno za ustvarjanje različnih ekoloških niš. Horizontalna heterogenost rastlin se imenuje mozaična in je v nasprotju s plastenjem malo odvisna od dolžine dnevne svetlobe. Toda to je neposredno posledica vrst odnosov, kot sta alelopatija in konkurenca. Fitocenoze se spreminjajo, njihovo dinamiko določajo cirkadiani ritmi in zaporedja, kot so krčenje gozdov, geokataklizme, gozdni požari.
Vzroki za dinamiko živalske populacije
Taki znani znanstveniki, kot so S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton, so preučevali spremembe v številu posameznikov v intraspecifičnih skupnostih. In C. Hewitt je uvedel izraz "valovi življenja". Pojavljajo se v naravnih kompleksih in so skupaj s trofocenotičnimi procesi indikatorjibiotski potencial ekosistema. Proučevanje kvantitativne dinamike posameznikov je velikega praktičnega pomena za protiepidemične ukrepe, ki nadzorujejo cirkadiane ritme razmnoževanja glodalcev, ki širijo zoonoze, kot sta kuga in tularemija. Sinekologija proučuje tudi vpliv človekove dejavnosti na stanje zoocenoz, zlasti zmanjšanje populacij redkih in ogroženih vrst, zmanjšanje števila dragocenih divjadi v združbah.
Vrste odnosov med organizmi v biomih
Spomni, da je sinekologija veja ekologije, ki preučuje odnos med posamezniki flore in favne. Sem spadajo vzajemnost, tekmovanje, alelopatija. Na primer, fitocenologija že dolgo pozna nezdružljivost nekaterih rastlin med seboj: črni oreh sprošča snovi, strupene za peč in koščičasto sadno drevje, zavira njihovo rast in plodnost ter vodi tudi v smrt rastlin.
Mutualizem je oblika sobivanja populacij različnih bioloških vrst, od katere imajo organizmi vzajemno korist (rakov puščavnik in morska vetrnica, bičači, ki živijo v črevesju žuželk in jim pomagajo pri razgradnji vlaknin).
Izmenjava energije v biosferi
Biogeocenoze, ki sestavljajo živo lupino Zemlje, izvajajo transformacijo biomase in energije ter so odprti sistemi. Ti naravni kompleksi potrebujejo dotok svetlobne energije. Fototrofi ga uporabljajo za sintezo organskih snovi, molekul ATP inNADPxN2. Sinekologija je veda, ki preučuje medsebojne transformacije biomase in energije.
Izgledajo kot ekološka piramida in njene prehranjevalne verige. Dinamika energije od najnižje do najvišje trofične ravni je podrejena splošnim fizikalnim zakonitostim, poleg tega je razlika med energijskimi potenciali sosednjih nivojev 10-20%, preostala energija pa se razprši v obliki toplote. V tem delu smo se seznanili s sekcijo ekologija - sinekologija in ugotovili metode njenega raziskovanja, pa tudi pomen za vzdrževanje življenja biosfere.
