Informacija

45.6: Ekologija zajednice - Biologija

45.6: Ekologija zajednice - Biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Vještine za razvoj

  • Raspravite o ciklusu grabežljivac-plijen
  • Navedite primjere obrane od grabežljivosti i biljojeda
  • Opišite načelo konkurentne isključenosti
  • Navedite primjere simbiotskih odnosa među vrstama
  • Opišite strukturu zajednice i nasljedstvo

Populacije rijetko, ako ikad, žive izolirano od populacija drugih vrsta. Interakcije između ovih populacija igraju važnu ulogu u reguliranju rasta i brojnosti stanovništva. Sve populacije koje zauzimaju isto stanište čine zajednicu: populacije koje istovremeno nastanjuju određeno područje. Broj vrsta koje zauzimaju isto stanište i njihova relativna brojnost poznata je kao raznolikost vrsta. Područja sa malom raznolikošću, poput glečera na Antarktiku, još uvijek sadrže veliki broj živih bića, dok je raznolikost tropskih prašuma toliko velika da se ne može pobrojati. Ekologija se proučava na razini zajednice kako bi se razumjelo kako vrste međusobno djeluju i natječu se za iste resurse.

Predacija i biljojedi

Možda je klasični primjer interakcije vrsta grabežljivost: lov plijena od strane njegovog predatora. Emisije u prirodi na televiziji ističu dramu jednog živog organizma koji ubija drugog. Populacije grabežljivaca i plijena u zajednici nisu stalne tijekom vremena: u većini slučajeva variraju u ciklusima za koje se čini da su povezani. Najčešće citirani primjer dinamike grabežljivca-plijena vidi se u vožnji biciklom po risu (grabežljivcu) i krpelju zecu (plijen), koristeći gotovo 200 godina stare podatke o hvatanju iz sjevernoameričkih šuma (slika ( PageIndex {1} )). Ovaj ciklus predatora i plijena traje otprilike 10 godina, a populacija grabežljivaca zaostaje 1-2 godine od one populacije plijena. Kako se broj zečeva povećava, za ris je dostupno više hrane, što omogućuje i povećanje populacije risa. Međutim, kada populacija risa poraste na graničnu razinu, ubijaju toliko zečeva da populacija zečeva počinje opadati, nakon čega slijedi smanjenje populacije risa zbog nestašice hrane. Kada je populacija risa niska, veličina populacije zeca počinje se povećavati, barem djelomično, zbog niskog pritiska grabljivica, započinjući ciklus iznova.

Dovedena je u pitanje ideja da je kretanje populacije dviju vrsta u potpunosti kontrolirano modelima grabežljivosti. Novije su studije pokazale da su nedefinirani čimbenici ovisni o gustoći važni u biciklizmu, osim grabežljivosti. Jedna je mogućnost da je vožnja bicikla svojstvena populaciji zečeva zbog učinaka ovisnih o gustoći, kao što je niža plodnost (stres majke) uzrokovana gužvom kad se populacija zeca previše zgusne. Bicikliranje zeca tada bi izazvalo bicikliranje risa jer je to glavni izvor hrane risa. Što više proučavamo zajednice, to otkrivamo složenosti, što ekolozima omogućuje izvođenje točnijih i sofisticiranijih modela dinamike stanovništva.

Biljojeda opisuje potrošnju biljaka insektima i drugim životinjama, a to je još jedan međuvrsni odnos koji utječe na populacije. Za razliku od životinja, većina biljaka ne može nadmašiti predatore niti se mimikom sakriti od gladnih životinja. Neke su biljke razvile mehanizme za obranu od biljojeda. Druge vrste su razvile međusobne odnose; na primjer, biljojedi pružaju mehanizam distribucije sjemena koji pomaže u razmnožavanju biljaka.

Obrambeni mehanizmi od grabežljivosti i biljojeda

Proučavanje zajednica mora uzeti u obzir evolucijske sile koje djeluju na pripadnike različitih populacija koje se u njemu nalaze. Vrste nisu statične, već se polako mijenjaju i prilagođavaju okolišu prirodnom selekcijom i drugim evolucijskim silama. Vrste su razvile brojne mehanizme za izbjegavanje grabežljivosti i biljojeda. Ove obrane mogu biti mehaničke, kemijske, fizičke ili ponašanje.

Mehanička obrana, poput prisutnosti trnja na biljkama ili tvrde ljuske na kornjačama, obeshrabruje grabežljivost životinja i biljojede uzrokujući fizičku bol predatoru ili fizički sprečavajući predatora da pojede plijen. Kemijsku obranu proizvode mnoge životinje, ali i biljke, poput lisice koja je izuzetno otrovna kada se jede. Slika ( PageIndex {2} ) prikazuje obranu nekih organizama od grabežljivosti i biljojeda.

Mnoge vrste koriste oblik tijela i boju kako ih grabežljivci ne bi otkrili. Tropski štap za šetnju insekt je s bojom i oblikom tijela grančice zbog čega je vrlo teško vidjeti dok miruje na pozadini pravih grančica (slika ( PageIndex {3} ) a). U drugom primjeru, kameleon može promijeniti boju kako bi odgovarao okolini (slika ( PageIndex {3} ) b). Oboje su primjeri kamuflaže ili izbjegavanja otkrivanja stapanjem s pozadinom.

a b

Slika ( PageIndex {3} ): (a) Tropski štap za hodanje i (b) kameleon koriste oblik tijela i/ili boju kako bi spriječili otkrivanje od strane predatora. (kredit a: izmjena djela Linda Tanner; zasluga b: izmjena djela Frank Vassen)

Neke vrste koriste boju kao način upozorenja predatora da ih nije dobro jesti. Na primjer, gusjenica moljaca cinoberca, žaba vatrena trbuha i mnoge vrste kornjaša imaju svijetle boje koje upozoravaju na loš okus, prisutnost otrovne kemikalije i/ili sposobnost uboda odnosno ugriza. Predatori koji zanemaruju ovu boju i jedu organizme osjetit će njihov neugodan okus ili prisutnost otrovnih kemikalija i naučit će ih ne jesti u budućnosti. Ova vrsta obrambenog mehanizma naziva se aposematska boja ili boja upozorenja (slika ( PageIndex {4} )).

Dok neki grabežljivci nauče izbjegavati jesti određeni potencijalni plijen zbog svoje boje, druge su vrste razvile mehanizme oponašanja ove boje kako bi izbjegle da ih pojedu, iako i same možda nisu neugodne za jelo ili sadrže otrovne kemikalije. U batesijanskoj mimikriji, bezopasna vrsta oponaša upozoravajuću boju štetne vrste. Pod pretpostavkom da dijele iste grabežljivce, ova boja tada štiti bezopasne, iako nemaju istu razinu fizičke ili kemijske obrane od grabežljivosti kao organizam koji oponašaju. Mnoge vrste insekata oponašaju obojenje osa ili pčela, koje peckaju, otrovnih insekata, čime se obeshrabruje grabež (Slika ( PageIndex {5} )).

a b

Slika ( PageIndex {5} ): Batesian mimikrija javlja se kada bezopasna vrsta oponaša obojenje štetne vrste, što se vidi kod (a) bumbara i (b) pčele slične muhe razbojnika. (zasluge a, b: izmjena djela Cory Zanker)

U müllerijskoj mimikriji više vrsta dijeli istu upozoravajuću boju, ali sve one zapravo imaju obranu. Na slici ( PageIndex {6} ) prikazani su različiti leptiri lošeg okusa slične boje. U emsleyanskoj/mertensijskoj mimikriji smrtonosni plijen oponaša manje opasan, poput otrovne koraljne zmije koja oponaša neotrovnu mliječnu zmiju. Ova vrsta mimikrije iznimno je rijetka i teže ju je razumjeti od prethodne dvije vrste. Da bi ova vrsta oponašanja djelovala, bitno je da konzumiranje mliječne zmije ima neugodne, ali ne i fatalne posljedice. Zatim, ovi grabežljivci nauče ne jesti zmije s ovom bojom, štiteći i zmiju koralja. Da je zmija kobna za grabežljivca, grabežljivac ne bi imao priliku naučiti je ne jesti, a korist za manje otrovne vrste nestala bi.

Veza do učenja

Idite na ovu web stranicu kako biste vidjeli zapanjujuće primjere mimikrije.

Načelo konkurentne isključenosti

Resursi su često ograničeni unutar staništa i više vrsta se može natjecati za njihovo dobivanje. Sve vrste imaju ekološku nišu u ekosustavu koja opisuje kako stječu potrebne resurse i kako stupaju u interakciju s drugim vrstama u zajednici. Načelo konkurentne isključenosti kaže da dvije vrste ne mogu zauzeti istu nišu u staništu. Drugim riječima, različite vrste ne mogu koegzistirati u zajednici ako se natječu za sve iste resurse. Primjer ovog principa prikazan je na slici ( PageIndex {7} ), s dvije vrste protozoa, Paramecium aurelia i Paramecium caudatum. Kad se uzgajaju pojedinačno u laboratoriju, oboje uspijevaju. Ali kad se stave zajedno u istu epruvetu (stanište), P. aurelia nadmašuje P. caudatum za hranu, što je dovelo do konačnog izumiranja potonje.

Ovo se isključenje može izbjeći ako se populacija razvije kako bi koristila različite resurse, različita područja staništa ili se hrani u različito doba dana, što se naziva podjela resursa. Tada se kaže da dva organizma zauzimaju različite mikronike. Ovi organizmi koegzistiraju minimizirajući izravnu konkurenciju.

Simbioza

Simbiotski odnosi, ili simbioze (množina), bliske su interakcije između jedinki različitih vrsta tijekom duljeg vremenskog razdoblja koje utječu na brojnost i distribuciju pridruženih populacija. Većina znanstvenika prihvaća ovu definiciju, ali neki ograničavaju pojam samo na one vrste koje su međusobno nastrojene, gdje obje jedinke imaju koristi od interakcije. U ovoj raspravi koristit će se šira definicija.

Komenzalizam

Komenzalni odnos nastaje kada jedna vrsta ima koristi od bliske, dugotrajne interakcije, dok druga nema koristi niti joj nanosi štetu. Ptice koje se gnijezde na drveću primjer su komenzalnog odnosa (slika ( PageIndex {8} )). Stablu ne šteti prisutnost gnijezda među njegovim granama. Gnijezda su lagana i ne opterećuju strukturni integritet grane, a većina lišća, koje drvo koristi za dobivanje energije fotosintezom, nalazi se iznad gnijezda pa na njih nema utjecaja. S druge strane, ptica ima velike koristi. Kad bi se ptica morala gnijezditi na otvorenom, njezina jaja i mladi bili bi osjetljivi na grabežljivce. Drugi primjer komenzalnog odnosa su riba klaun i morska anemona. Anemona ne šteti ribi, a riba ima koristi uz zaštitu od grabežljivaca koji bi bili ubodeni u blizini morske anemone.

Mutualizam

Druga vrsta simbiotskog odnosa naziva se mutualizam, gdje dvije vrste imaju koristi od svoje interakcije. Neki znanstvenici vjeruju da su to jedini pravi primjeri simbioze. Na primjer, termiti imaju međusobni odnos s protozoama koje žive u crijevima insekata (slika ( PageIndex {9} ) a). Termit ima koristi od sposobnosti bakterijskih simbionta unutar protozoa da probavljaju celulozu. Sam termit to ne može učiniti, a bez protozoa ne bi mogao dobiti energiju iz hrane (celuloza iz drva koje žvače i jede). Protozoe i bakterijski simbionti imaju koristi od zaštitnog okoliša i stalne opskrbe hranom od žvakanja drva termita. Lišajevi imaju međusobni odnos između gljiva i fotosintetskih algi ili bakterija (slika ( PageIndex {9} ) b). Kako ti simbionti rastu zajedno, glukoza koju proizvode alge hrani se za oba organizma, dok fizička struktura lišaja štiti alge od elemenata i čini određene hranjive tvari u atmosferi dostupnijim algama.

a b

Slika ( PageIndex {9} ): (a) Termiti u crijevima stvaraju međusobni odnos sa simbiotskim protozoama, koji omogućuju da oba organizma dobivaju energiju iz celuloze koju termit troši. (b) Lišaj je gljiva koja u svojim stanicama živi simbiotske fotosintetske alge. (kredit a: izmjena djela Scott Bauer, USDA; kredit b: izmjena djela Cory Zanker)

Parazitizam

Parazit je organizam koji živi u ili na drugom živom organizmu i iz njega dobiva hranjive tvari. U tom odnosu parazit ima koristi, ali organizmu koji se hrani, domaćin je naštećen. Domaćin je obično oslabljen parazitom jer isisava resurse koje bi domaćin obično koristio za održavanje. Parazit, međutim, vjerojatno neće ubiti domaćina, pogotovo ne brzo, jer to ne bi ostavilo vremena organizmu da završi svoj reproduktivni ciklus širenjem na drugog domaćina.

Reprodukcijski ciklusi parazita često su vrlo složeni, ponekad zahtijevaju više od jedne vrste domaćina. Trakavica je parazit koji uzrokuje bolesti kod ljudi kada se konzumira kontaminirano, nedovoljno kuhano meso, poput svinjetine, ribe ili govedine (slika ( PageIndex {10} )). Trakavica može živjeti u crijevima domaćina nekoliko godina, imajući u vidu hranu koju domaćin unosi u crijeva jedući, a dodavanjem segmenata može narasti do 50 stopa. Parazit se kreće od vrste do vrste u ciklusu, pa su dva domaćina neophodna za završetak njegovog životnog ciklusa. Još jedan uobičajeni parazit je Plasmodium falciparum, protozojski uzročnik malarije, značajne bolesti u mnogim dijelovima svijeta. Živeći u ljudskoj jetri i crvenim krvnim zrncima, organizam se razmnožava aseksualno u crijevima komaraca koji se hrane krvlju kako bi dovršio svoj životni ciklus. Tako se komarci šire s malarije na čovjeka malarijom, jednom od mnogih zaraznih bolesti koje prenose člankonošci.

Karakteristike zajednica

Zajednice su složene cjeline koje se mogu okarakterizirati svojom strukturom (vrste i broj prisutnih vrsta) i dinamikom (kako se zajednice mijenjaju tijekom vremena). Razumijevanje strukture i dinamike zajednice omogućuje ekolozima zajednice učinkovitije upravljanje ekosustavima.

Vrsta zaklade

Temeljne vrste smatraju se „bazom“ ili „podlogom“ zajednice, koje imaju najveći utjecaj na njezinu cjelokupnu strukturu. Obično su oni primarni proizvođači: organizmi koji donose većinu energije u zajednicu. Kelp, smeđe alge, temeljna je vrsta koja čini osnovu šuma algi uz obalu Kalifornije.

Temeljne vrste mogu fizički promijeniti okoliš kako bi proizvele i održale staništa koja su od koristi drugim organizmima koji ih koriste. Primjer su fotosintetski koralji koraljnog grebena (slika ( PageIndex {11} )). Koralji sami po sebi nisu fotosintetički, već sadrže simbionte unutar svojih tjelesnih tkiva (dinoflagelati zvani zooksantele) koji obavljaju fotosintezu; ovo je još jedan primjer uzajamnosti. Egzoskeleti živih i mrtvih koralja čine većinu strukture grebena koji štiti mnoge druge vrste od valova i oceanskih struja.

Bioraznolikost, bogatstvo vrsta i relativno bogatstvo vrsta

Bioraznolikost opisuje biološku složenost zajednice: mjeri se brojem različitih vrsta (bogatstvo vrsta) na određenom području i njihovom relativnom brojnošću (ujednačenost vrsta). Dotično područje može biti stanište, biom ili cijela biosfera. Bogatstvo vrsta izraz je koji se koristi za opisivanje broja vrsta koje žive u staništu ili biomu. Bogatstvo vrsta varira širom svijeta (slika ( PageIndex {12} )). Jedan od čimbenika za određivanje bogatstva vrsta je zemljopisna širina, a najveće bogatstvo vrsta javlja se u ekosustavima u blizini ekvatora, koji često imaju toplije temperature, velike količine oborina i nisku sezonalnost. Najniže bogatstvo vrsta javlja se u blizini polova, koji su mnogo hladniji, sušniji i stoga manje pogodni za život u geološkom vremenu (vrijeme od glacijacije). Predvidljivost klime ili produktivnosti također je važan faktor. I drugi čimbenici utječu na bogatstvo vrsta. Na primjer, proučavanje otočke biogeografije pokušava objasniti relativno veliko bogatstvo vrsta koje se nalazi u nekim izoliranim otočnim lancima, uključujući otoke Galápagos koji su inspirirali mladog Darwina. Relativna brojnost vrsta je broj jedinki u vrsti u odnosu na ukupan broj jedinki u svim vrstama unutar staništa, ekosustava ili bioma. Temeljne vrste često imaju najveću relativnu brojnost vrsta.

Ključne vrste

Ključna vrsta je ona čija je prisutnost ključna za održavanje biološke raznolikosti unutar ekosustava i za očuvanje strukture ekološke zajednice. Intertidalna morska zvijezda, Pisaster ochraceus, na sjeverozapadu Sjedinjenih Država ključna je vrsta (Slika ( PageIndex {13} )). Studije su pokazale da se uklanjanjem ovog organizma iz zajednica povećava populacija njihovog prirodnog plijena (školjke), potpuno mijenjajući sastav vrsta i smanjujući biološku raznolikost. Druga ključna vrsta je trakasta tetra, riba u tropskim potocima, koja opskrbljuje gotovo cijeli fosfor, neophodan anorganski nutrijent, ostatku zajednice. Kad bi ove ribe izumrle, zajednica bi bila jako pogođena.

Svakodnevna veza: Invazivne vrste

Invazivne vrste nisu domorodački organizmi koji, kada se unesu u područje izvan njihovog izvornog područja, ugrožavaju ravnotežu ekosustava tog staništa. Mnoge takve vrste postoje u Sjedinjenim Državama, kao što je prikazano na slici ( PageIndex {14} ). Bilo da uživate u šetnji šumom, na ljetnom izletu brodom ili jednostavno u šetnji gradskom ulicom, vjerojatno ste naišli na invazivnu vrstu.

Jedna od mnogih nedavnih proliferacija invazivne vrste tiče se rasta populacije azijskih šarana. Azijski šarani uvedeni su u Sjedinjene Američke Države sedamdesetih godina prošlog stoljeća od strane ribolovnih postrojenja i objekata za pročišćavanje otpadnih voda koji su koristili izvrsne sposobnosti hranjenja filtera za čišćenje svojih ribnjaka od viška planktona. Neke su ribe ipak pobjegle, a do 1980 -ih kolonizirale su mnoge vodene tokove sliva rijeke Mississippi, uključujući rijeke Illinois i Missouri.

Proždrljivi žderači i brzi reproduktori, azijski šarani mogu nadmašiti izvorne vrste u hrani, što potencijalno može dovesti do njihovog izumiranja. Na primjer, crni šaran proždrljiv je domaćih školjki i puževa, ograničavajući ovaj izvor hrane za autohtone vrste riba. Srebrni šarani jedu plankton kojim se hrane izvorne školjke i puževi, smanjujući ovaj izvor hrane drugačijom promjenom prehrambene mreže. U nekim područjima rijeke Mississippi, azijske vrste šarana postale su najzastupljenije, učinkovito nadmašujući domaće ribe za stanište. U nekim dijelovima rijeke Illinois azijski šarani čine 95 posto biomase zajednice. Iako je jestiva, riba je koštana i nije željena hrana u Sjedinjenim Državama. Štoviše, njihova prisutnost ugrožava domaću ribu i ribolov Velikih jezera, koji su važni za lokalno gospodarstvo i rekreacijske ribolovce. Azijski šarani čak su ozlijedili ljude. Ribe su se, uplašene zvukom približavanja motornih čamaca, bacile u zrak, često slijećući u čamac ili izravno udarajući nautičare.

Ove invazivne ribe ugrožavaju i Velika jezera te njihov cijenjeni ribolov lososa i jezerske pastrve. Azijski šarani već su kolonizirali rijeke i kanale koji vode u jezero Michigan. Jedan zaraženi plovni put od posebne važnosti je Čikaški sanitarni i brodski kanal, glavni opskrbni plovni put koji povezuje Velika jezera s rijekom Mississippi. Kako bi spriječili azijskog šarana da napusti kanal, niz električnih barijera uspješno je upotrijebljen kako bi se spriječila njihova migracija; međutim, prijetnja je dovoljno značajna da je nekoliko država i Kanada podnijelo tužbu za trajno odsjecanje kanala Chicago od jezera Michigan. Lokalni i nacionalni političari razmišljali su o tome kako riješiti problem, ali nitko ne zna hoće li se azijski šaran u konačnici smatrati smetnjom, poput drugih invazivnih vrsta poput vodenog zumbula i zebrice, ili će uništiti najveće slatkovodno ribarstvo na svijetu.

Pitanja povezana s azijskim šaranima pokazuju kako se ekologija stanovništva i zajednice, upravljanje ribarstvom i politika ukrštaju po pitanjima od vitalne važnosti za opskrbu ljudi i gospodarstvo. Društveno-politička pitanja poput ovoga opsežno koriste znanosti populacijske ekologije (proučavanje pripadnika određene vrste koja zauzima određeno područje poznato kao stanište) i ekologiju zajednice (proučavanje međudjelovanja svih vrsta unutar staništa).

Dinamika zajednice

Dinamika zajednice su promjene u strukturi i sastavu zajednice tijekom vremena. Ponekad su te promjene uzrokovane ekološkim poremećajima kao što su vulkani, potresi, oluje, požari i klimatske promjene. Za zajednice sa stabilnom strukturom kaže se da su u ravnoteži. Nakon poremećaja, zajednica se može, ali i ne mora vratiti u stanje ravnoteže.

Sukcesija opisuje uzastopno pojavljivanje i nestanak vrsta u zajednici tijekom vremena. U primarnom slijedu, novootkriveno ili novonastalo zemljište kolonizirano je živim bićima; u sekundarnoj sukcesiji, dio ekosustava je poremećen, a ostaci prethodne zajednice ostaju.

Primarno nasljedstvo i pionirske vrste

Primarna sukcesija nastaje pri stvaranju novog zemljišta ili otkrivanju stijena: na primjer, nakon erupcije vulkana, poput onih na Velikom otoku Havaji. Kako se lava ulijeva u ocean, stalno se stvara nova zemlja. Na Velikom otoku godišnje se doda oko 32 hektara zemlje. Prvo, vremenske prilike i druge prirodne sile razgrađuju supstrat dovoljno za stvaranje određenih izdašnih biljaka i lišajeva s malo zahtjeva za tlom, poznatih kao pionirske vrste (slika ( PageIndex {15} )). Ove vrste pomažu daljnjem razgradnji lave bogate mineralima u tlo gdje će rasti druge, manje izdržljive vrste i na kraju zamijeniti pionirske vrste. Osim toga, kako ove rane vrste rastu i odumiru, dodaju se sve rastućem sloju organskog materijala koji se raspada i pridonose stvaranju tla. S vremenom će područje dostići stanje ravnoteže, sa skupom organizama koji se prilično razlikuju od pionirskih vrsta.

Sekundarna sukcesija

Klasičan primjer sekundarne sukcesije javlja se u šumama hrasta i hikorija očišćenim od požara (slika ( PageIndex {16} )). Šumski požari će spaliti većinu vegetacije i ubiti one životinje koje ne mogu pobjeći s tog područja. Njihove hranjive tvari, međutim, vraćaju se u zemlju u obliku pepela. Dakle, čak i kad su područja lišena života zbog teških požara, područje će uskoro biti spremno za novi život.

Prije požara u vegetaciji su dominirala visoka stabla s pristupom glavnom biljnom izvoru energije: sunčevoj svjetlosti. Njihova visina omogućila im je pristup sunčevoj svjetlosti, a zasjenila je i tlo i druge nizinske vrste. Nakon požara, ova stabla više nisu dominantna. Tako su prve biljke koje ponovno rastu obično jednogodišnje, a nakon nekoliko godina brzo rastuće i rasprostranjene trave i druge pionirske vrste. Zbog, barem djelomično, promjena u okolišu uzrokovanih rastom trava i drugih vrsta, tijekom mnogo godina pojavit će se grmlje zajedno s malim drvećem bora, hrasta i hikorija. Ti se organizmi nazivaju posrednim vrstama. Na kraju, tijekom 150 godina, šuma će doseći svoju ravnotežnu točku gdje se sastav vrsta više ne mijenja i nalikuje zajednici prije požara. Ovo stanje ravnoteže naziva se klimaksna zajednica, koja će ostati stabilna do sljedećeg poremećaja.

Sažetak

Zajednice uključuju sve različite vrste koje žive na određenom području. Raznolikost ovih vrsta naziva se bogatstvo vrsta. Mnogi su organizmi razvili obranu od grabežljivosti i biljojeda, uključujući mehaničku obranu, bojanje upozorenja i oponašanje, kao rezultat evolucije i interakcije s drugim članovima zajednice. Dvije vrste ne mogu postojati na istom staništu izravno se natječući za iste resurse. Vrste mogu stvarati simbiotske odnose poput kommenzalizma ili uzajamnosti. Struktura zajednice opisana je temeljem i ključnim vrstama. Zajednice sukcesivno odgovaraju na poremećaje u okolišu (predvidljiv izgled različitih vrsta biljnih vrsta) sve dok se ne uspostavi stabilna struktura zajednice.

Glosar

aposematička obojenost
boja upozorenja koja se koristi kao obrambeni mehanizam protiv grabežljivosti
Batesian mimikrija
vrsta mimikrije u kojoj neškodljiva vrsta preuzima upozoravajuću boju štetne vrste
kamuflaža
izbjeći otkrivanje stapanjem s pozadinom.
vrhunac zajednice
posljednja faza sukcesije, gdje se stabilna zajednica stvara karakterističnim asortimanom biljnih i životinjskih vrsta
komenzalizam
odnos između vrsta pri čemu jedna vrsta ima koristi od bliske, dugotrajne interakcije, dok druga vrsta nema koristi niti joj šteti
načelo konkurentne isključenosti
ne postoje dvije vrste unutar jednog staništa koje se mogu natjecati za iste resurse na istom mjestu i u isto vrijeme
Emsleyan/Mertensian mimikrija
vrsta mimikrije gdje štetna vrsta nalikuje manje štetnoj
remećenje okoliša
promjene u okolišu uzrokovane prirodnim katastrofama ili ljudskim aktivnostima
temeljne vrste
vrsta koja često čini glavni strukturni dio staništa
domaćin
organizam u kojem parazit živi
otočka biogeografija
proučavanje života na otočnim lancima i kako njihova geografija uzajamno djeluje s raznolikošću tamošnjih vrsta
ključna vrsta
vrste čija je prisutnost ključna za očuvanje biološke raznolikosti u ekosustavu i za očuvanje strukture ekološke zajednice
Müllerian mimikrija
vrsta mimikrije gdje vrste dijele upozoravajuću boju i sve su štetne za predatore
mutualizam
simbiotski odnos između dvije vrste gdje obje vrste imaju koristi
parazit
organizam koji koristi resurse druge vrste, domaćina
pionirske vrste
prve vrste koje se pojavljuju u primarnoj i sekundarnoj sukcesiji
primarna sukcesija
nasljedstvo na zemlji koja prije nije imala života
relativna brojnost vrsta
apsolutna veličina populacije određene vrste u odnosu na veličinu populacije drugih vrsta unutar zajednice
sekundarna sukcesija
nasljedstvo kao odgovor na ekološke poremećaje koji udaljavaju zajednicu od ravnoteže
bogatstvo vrsta
broj različitih vrsta u zajednici
simbioza
bliska interakcija između jedinki različitih vrsta tijekom duljeg vremenskog razdoblja koja utječe na brojnost i distribuciju pridruženih populacija

Biologija (BIOL)

Ovaj tečaj uvodi osnovne kemijske i stanične razine života, daje pregled genetike i evolucije te opisuje glavne taksonomske kategorije živih organizama. Glavne teme uključuju osnovnu anorgansku kemiju, biokemiju, strukturu i funkciju stanica, protok energije kroz stanice, mendelsku genetiku, DNA i proteine ​​te evoluciju. Ovo je kolegij koji nije laboratorijski, namijenjen nenaučnim smjerovima.

BIOL 1020 Uvodna biologija: Organska biologija i ekologija (TM) 3 kredita

Ovaj tečaj daje uvod u biologiju organizma biljaka i životinja, osnovnu ekologiju i učinke ljudskih poremećaja na sustave za održavanje života na Zemlji. Glavne teme uključuju strukturu i funkciju biljaka i životinja, ekologiju stanovništva i zajednice te utjecaje na okoliš. Ovo je kolegij koji nije laboratorijski, namijenjen nenaučnim smjerovima.

BIOL 1030 Ekološka pitanja i rješenja (TM) 3 kredita

Ovaj tečaj ispituje glavna ekološka pitanja s kojima se svijet suočava, uključujući zagađenje, rast stanovništva, eroziju tla, uništavanje šuma i drugih prirodnih područja, klimatske promjene i druge utjecaje na okoliš uzrokovane ljudskim aktivnostima. Uvodi širok spektar gledišta o tome što predstavlja problem okoliša, kao i kontroverze oko odgovarajućih mjera sanacije. Predmet analizira probleme i naglašava uspješnu potragu za rješenjima. Razvija brojne teme u širokom spektru ekoloških pitanja, uključujući održivost, globalno gospodarstvo, globalno okruženje, kratkoročne u odnosu na dugoročne dobitke i kompromis uključen u balansiranje ekoloških problema i rješenja. Ovaj laboratorijski tečaj namijenjen je nenaučnim smjerovima. Zbog sličnosti u sadržaju, studenti koji su polagali BIOL 1170 Ekologija i biologija okoliša ne bi trebali pohađati ovaj kolegij.

BIOL 1140 Human Biology (TM) 3 kredita

Ovaj tečaj upoznaje osnove ljudske strukture i funkcija na kemijskoj, staničnoj, tkivnoj, organskoj i sistemskoj razini. Posebne teme uključuju kemiju života, strukturu i funkciju stanica, obrasce nasljeđivanja i ljudsku genetiku te strukturu i funkcije tjelesnih sustava. Tečaj uključuje proučavanje homeostaze, tkiva i pokrovnog, mišićnog, živčanog, endokrinog, kardiovaskularnog, respiratornog, imunološkog, probavnog, mokraćnog i reproduktivnog sustava. Ovo je kolegij koji nije laboratorijski, namijenjen nenaučnim smjerovima.

BIOL 1150 Biljna biologija (TM) 4 kredita

Ovaj tečaj pruža osnovne temelje u biologiji organizma vezane uz biljke. Uključuje staničnu osnovu biljaka, proučavanje biljnih stanica i tkiva, njihovu strukturu i funkciju te osnovne energetske odnose stanica. Osim toga, tečaj naglašava strukturu, funkciju, taksonomiju, ekologiju i važnost biljaka za ljude. Laboratorijske aktivnosti usredotočene su na eksperimentalne studije staklenika, promatranje morfologije biljaka i identifikaciju lokalnih biljnih vrsta. Ovaj je tečaj namijenjen nenaučnim smjerovima.

(6 sati kontakta: 3 predavanja, 3 laboratorija)

BIOL 1160 Animal Biology (TM) 4 kredita

Ovaj tečaj predstavlja uvod u biologiju organizma vezanu za životinje. Uključuje strukturu i funkciju životinjskih stanica, bioraznolikost i evoluciju životinjskog carstva te homeostazu i organizaciju životinjskog tijela. Dodatne specifične teme uključuju skeletna, mišićna, probavna, mišićna, probavna, respiratorna, živčana, izlučujuća i reproduktivna tijela i sustave, prehranu i protok energije, važnost životinja za nasljeđe i ponašanje ljudi. Ovaj tečaj uključuje predavačke i laboratorijske komponente i namijenjen je nenaučnim smjerovima.

(6 sati kontakta: 3 predavanja, 3 laboratorija)

BIOL 1170 Ekologija i biologija okoliša (TM) 4 kredita

Ovaj tečaj pruža okvir za razumijevanje osnovne ekologije i znanosti o okolišu. Daje uvod i pregled ekoloških koncepata na razini stanovništva, zajednice, ekosustava i biosfere. Studenti će ispitati utjecaje i rješenja na okoliš u područjima zagađenja zraka, vode i tla. Potrošnja energije za rast ljudske populacije i alternative te bioraznolikost i očuvanje. Tečaj ima i predavačku i laboratorijsku komponentu i namijenjen je nenaučnim smjerovima. Zbog sličnosti u sadržaju predmeta, studenti koji su polagali BIOL 1030 Ekološka pitanja i rješenja ne smiju pohađati ovaj kolegij.

(6 sati kontakta: 3 predavanja, 3 laboratorija)

BIOL 1180 Tropical Biology 4 kredita

Ovaj kolegij predstavlja koncepte ekologije i biologije organizma kroz intenzivan pristup orijentiran na teren. Učenici ispituju i tropske prašume i koraljne grebene s razina organizma, stanovništva, zajednice i ekosustava kroz terenske aktivnosti, predavanja i internetske aktivnosti. Tečaj se izvodi na poljskoj postaji na kostarikanskom, belizejskom, amazonskom, karipskom ili havajskom mjestu. Više ekskurzija na terenu upoznat će studente s bioraznolikošću i očuvanjem tropskih ekosustava, dok će predavanja i laboratorijske aktivnosti uvesti koncepte iz taksonomije, osnovne biologije organizma i adaptivne fiziologije te procesa tropskih ekosustava. Ovaj kolegij ima i predavačku i laboratorijsku (terensku) komponentu i namijenjen je nenaučnim smjerovima ili kao izborni predmet za znanstvene smjerove.

(6 sati kontakta: 2 predavanja, 4 laboratorija)

BIOL 1190 Uvod u evolucijsku biologiju (TM) 4 kredita

Preduvjet: srednjoškolska biologija ili viša.

Ovaj tečaj pruža okvir za razumijevanje pojmova evolucijske biologije. Nudi pregled teme fokusirajući se na temeljne mehanizme koji potiču promjenu biološkog oblika i funkcije kroz prirodnu selekciju. Studenti će istraživati ​​ulogu ekologije, genetike i razvoja kao modulatora promjena. Posebne teme uključivat će podrijetlo života, evoluciju biljaka i životinja, evoluciju čovjeka, evoluciju spola, društvenu evoluciju i evoluciju ponašanja te zarazne bolesti, kao i alternativne poglede na podrijetlo i društveno-političke posljedice ove teorije. Ovo je izborni kolegij biologije namijenjen i studentima prirodoslovlja i onima koji ne studiraju biologiju, zdravstveno ponašanje ili obrazovanje.

(6 sati kontakta: 3 predavanja, 3 laboratorija)

BIOL 1200 Osnove biologije za zdravstvene tehnologije (TM) 4 kredita

Ovaj kolegij predstavlja uvod u koncepte i principe biologije za studente zainteresirane za stjecanje diplome iz zdravstvenih znanosti. Studenti koji žele diplomu zdravstvenih znanosti moraju položiti BIOL 1200 ako u posljednjih pet godina nisu imali srednjoškolsku biologiju i kemiju ili CHEM 1100 ili prolaznu ocjenu na ispitu za postavljanje biologije/CLEP testu. Glavna područja teme uključuju biološku kemiju, staničnu strukturu i funkciju te osnovne energetske odnose stanica. Dodatno, ovaj tečaj uključuje diobu stanica, molekularnu biologiju, genetiku i nasljedstvo te rani embriološki razvoj. Ovaj tečaj ima i predavanje i laboratorijsku komponentu. Znanstveni fakulteti zainteresirani za uzimanje BIOL 2210 trebali bi uzeti BIOL 1510 prije uzimanja BIOL 2210.

(6 sati kontakta: 3 predavanja, 3 laboratorija)

BIOL 1510 Principi biologije I (TM) 4 kredita

Preduvjet: srednjoškolska biologija ili BIOL 1010 ili dopuštenje instruktora.

Ovaj kolegij upoznaje studente s organizacijom živih sustava, prijenosom energije i kontinuitetom života, bioraznolikošću i klasifikacijom živih bića za znanstveni smjer. Teme uključuju biološku povijest, strukturu i funkcije stanica i staničnih organela, staničnu podjelu, opću biokemiju, stanično disanje, fotosintezu, strukturu i funkciju DNA, sintezu proteina, nasljedstvo, evoluciju, razvoj životinja i klasifikaciju. It also introduces viruses, prokaryotes, Protista, and fungi. This course has both a lecture and laboratory component. It provides the prerequisite for BIOL 1520 Principles of Biology II and other advanced courses in biology. Science majors interested in taking BIOL 2210 are advised to take this course prior to BIOL 2210. Students seeking a degree in the health sciences should take BIOL 1200.

(6 contact hours: 3 lecture, 3 lab)

BIOL 1520 Principles of Biology II (TM) 4 Credits

Prerequisite: BIOL 1510 or equivalent.

This course builds on the concepts introduced in BIOL 1510 Principles of Biology I. It provides an overview of the structural and functional characteristics of animals and plants and the basic concepts of ecology. This course introduces the major animal and plant phyla and examines their taxonomic, evolutionary, and organizational relationships, and their life cycles. Additional topics include animal tissues, organs, and organ systems the structure and function of vascular plants and ecology. This course has both a lecture and laboratory component. This course and BIOL 1510 provide a general introduction to the biological sciences for the science major.

(6 contact hours: 3 lecture, 3 lab)

BIOL 2210 Anatomy and Physiology I (TM) 4 Credits

Prerequisite: high school chemistry or CHEM 1100, high school biology in the last five years or BIOL 1200 or passing score on biology placement test/CLEP test.

This course introduces the organization of the human body in the context of the unifying concepts of feedback regulation and homeostasis. The course assumes a general knowledge of cell structure and function and begins with a study of tissues and a general introduction to organs and systems. It then provides detailed study of the integumentary, skeletal, muscular, and nervous systems. This course has both a lecture and laboratory component. This course and BIOL 2220, Anatomy and Physiology II, provide students with a general introduction to the biology of the human body. Students entering health fields are strongly encouraged to take BIOL 1200, Fundamentals of Biology for the Health Technologies Students pursuing science degrees are strongly encouraged to take BIOL 1510, Principles of Biology I, prior to taking BIOL 2210.

(6 contact hours: 3 lecture, 3 lab)

BIOL 2220 Anatomy and Physiology II (TM) 4 Credits

This course continues the study of the human body begun in BIOL 2210 Anatomy and Physiology I. The course examines the relationships between endocrine, cardiovascular, lymphatic, respiratory, digestive, reproductive and urinary body systems along with the regulatory mechanisms which integrate them. The course also includes considerations of nutrient absorption and delivery, metabolism, excretory function, and acid-base balance. This course has both a lecture and laboratory component. This course and BIOL 2210 provide students with a general introduction to the biology of the human body.

(6 contact hours: 3 lecture, 3 lab)

BIOL 2700 Microbiology (TM) 4 Credits

Prerequisite: BIOL 1520 or BIOL 2210 or admission to the Biotechnology Science program.

This course, designed for allied health and biotechnology science students, introduces the study of microorganisms and their impact on human health. It focuses on the interactions between human hosts and microbes as well as microbial cell organization, patterns of growth and metabolism, and identifications of medically important microbes. Topics include bacterial cell structure and function bacterial growth and reproduction physical and chemical control methods of microbes relevant characteristics of medically important bacteria general characteristics of fungi, protozoa, and viruses, and human diseases caused by these microbes disease transmission microbial pathogenesis host defense mechanisms antimicrobial drugs and microbial drug resistance. This course has both a lecture and a laboratory component.

(6 contact hours: 3 lecture, 3 lab)

BIOL 2800 Immunology 2 Credits

Prerequisite: BIOL 1510 or equivalent.

This course introduces the principles and applications of immunology for science majors. It provides basic knowledge of the human immune system, including the molecules, cells, and processes involved in the body's defense against infections. Topics include homeostasis, microbial pathogenicity, structures and functions of the immune systems, immunization, monoclonal antibodies, techniques and applications of immunological tests, immunodeficiency and hypersensitivity, transplantation immunology, and cancer immunology. This is a non-laboratory course.

BIOL 2900 Special Topics in Biology 2-4 Credits

These specialized courses provide in-depth examinations of biology concepts at the cellular, ecological, or organismic level, which are not covered in detail elsewhere in the curriculum.


Biotic elements of communities

All biological communities have a basic structure of interaction that forms a trophic pyramid. The trophic pyramid is made up of trophic levels, and food energy is passed from one level to the next along the food chain (Pogledaj ispod Food chains and food webs). The base of the pyramid is composed of species called autotrophs, the primary producers of the ecosystem. They do not obtain energy and nutrients by eating other organisms. Instead, they harness solar energy by photosynthesis (photoautotrophs) or, more rarely, chemical energy by oxidation (chemoautotrophs) to make organic substances from inorganic ones. All other organisms in the ecosystem are consumers called heterotrophs, which either directly or indirectly depend on the producers for food energy.

Within all biological communities, energy at each trophic level is lost in the form of heat (as much as 80 to 90 percent), as organisms expend energy for metabolic processes such as staying warm and digesting food (vidjeti biosphere: The flow of energy). The higher the organism is on the trophic pyramid, the less energy is available to it herbivores and detritivores (primary consumers) have less available energy than plants, and the carnivores that feed on herbivores and detritivores (secondary consumers) and those that eat other carnivores (tertiary consumers) have the least amount of available energy.


Predation and herbivory

Perhaps the classical example of species interaction is predation: the hunting of prey by its predator. Nature shows on television highlight the drama of one living organism killing another. Populations of predators and prey in a community are not constant over time: in most cases, they vary in cycles that appear to be related. The most often cited example of predator-prey dynamics is seen in the cycling of the lynx (predator) and the snowshoe hare (prey), using nearly 200 year-old trapping data from North American forests ( [link] ). This cycle of predator and prey lasts approximately 10 years, with the predator population lagging 1&ndash2 years behind that of the prey population. As the hare numbers increase, there is more food available for the lynx, allowing the lynx population to increase as well. When the lynx population grows to a threshold level, however, they kill so many hares that hare population begins to decline, followed by a decline in the lynx population because of scarcity of food. When the lynx population is low, the hare population size begins to increase due, at least in part, to low predation pressure, starting the cycle anew.

The cycling of lynx and snowshoe hare populations in Northern Ontario is an example of predator-prey dynamics.

The idea that the population cycling of the two species is entirely controlled by predation models has come under question. More recent studies have pointed to undefined density-dependent factors as being important in the cycling, in addition to predation. One possibility is that the cycling is inherent in the hare population due to density-dependent effects such as lower fecundity (maternal stress) caused by crowding when the hare population gets too dense. The hare cycling would then induce the cycling of the lynx because it is the lynxes&rsquo major food source. The more we study communities, the more complexities we find, allowing ecologists to derive more accurate and sophisticated models of population dynamics.


Sadržaj

Niche Edit

Within the community, each species occupies a niche. A species' niche determines how it interacts with the environment around it and its role within the community. By having different niches species are able to coexist. [5] This is known as niche partitioning. For example, the time of day a species hunts or the prey it hunts.

Niche partitioning reduces competition between species. [6] Such that species are able to coexist as they suppress their own growth more than they limit the growth of other species. The competition within a species is greater than the competition between species. Intraspecific competition is greater than interspecific.

The number of niches present in a community determines the number of species present. If two species have the exact same niche (e.g. the same food demands) then one species will outcompete the other. The more niches filled, the higher the biodiversity of the community.

Trophic Level Edit

A species’ trophic level is their position in the food chain or web. At the bottom of the food web are autotrophs, also known as primary producer. Producers provide their own energy through photosynthesis or chemosynthesis, plants are primary producers. The next level is herbivores (primary consumers), these species feed on vegetation for their energy source. Herbivores are consumed by omnivores or carnivores. These species are secondary and tertiary consumers. Additional levels to the trophic scale come when smaller omnivores or carnivores are eaten by larger ones. At the top of the food web is the apex predator, this animal species is not consumed by any other in the community. Herbivores, omnivores and carnivores are all heterotrophs. [7]

A basic example of a food chain is grass → rabbit → fox. Food chains become more complex when more species are present, often being food webs. Energy is passed up through trophic levels. Energy is lost at each level, due to ecological inefficiencies. [8]

The trophic level of an organism can change based on the other species present. For example, tuna can be an apex predator eating the smaller fish, such as mackerel. However, in a community where a shark species is present the shark becomes the apex predator, feeding on the tuna. [9]

Decomposers play a role in the trophic pyramid. They provide energy source and nutrients to the plant species in the community. Decomposers such as fungi and bacteria recycle energy back to the base of the food web by feeding on dead organisms from all trophic levels. [10]

Guild Edit

A guild is a group of species in the community that utilise the same resources in a similar way. Organisms in the same guild experience competition due to their shared resource. [11] Closely related species tend to be in the same guild, due to traits inherited through common descent from their common ancestor. However, guilds are not exclusively closely related species. [12]

Carnivores, Omnivores and herbivores are all basic examples of guilds. A more precise guild would be vertebrates that forage for ground dwelling arthropods, this would contain certain birds and mammals. [13] Flowering plants that have the same pollinator also form a guild. [14]

Certain species have a greater influence on the community through their direct and indirect interactions with other species. The loss of these species results in large changes to the community, often reducing the stability of the community. Climate change and the introduction of invasive species can affect the functioning of key species and thus have knock-on effects on the community processes.

Foundation species Edit

Foundation species largely influence the population, dynamics and processes of a community. These species can occupy any trophic level but tend to be producers. [15] Red mangrove is a foundation species in marine communities. The mangrove's root provides nursery grounds for young fish, such as snappers. [16]

Whitebark pine (Pinus albicaulis) is a foundation species. Post fire disturbance the tree provides shade (due to its dense growth) enabling the regrowth of other plant species in the community, This growth prompts the return of invertebrates and microbes which are needed for decomposition. Whitebark pine seeds provide food for grizzly bears. [17]

Keystone species Edit

Keystone species have a disproportionate influence on the community than most species. Keystone species tend to be at the higher trophic levels, often being the apex predator. Removal of the keystone species causes top-down trophic cascades. Wolves are keystone species, being an apex predator.

In Yellowstone National Park the loss of the wolf population through overhunting resulted in the loss of biodiversity in the community. The wolves had controlled the number of elks in the park, through predation. Without the wolves the elk population drastically increased, resulting in overgrazing. This negatively affected the other organisms in the park the increased grazing from the elks removed food sources from other animals present. Wolves have since been reintroduced to return the park community to optimal functioning. See Wolf reintroduction and History of wolves in Yellowstone for more details on this case study.

A marine example of a keystone species is Pisaster ochraceus. This starfish controls the abundance of Mytilus californianus, allowing enough resources for the other species in the community. [18]

Ecological engineers Edit

An ecosystem engineer is a species that maintains, modifies and creates aspects of a community. They cause physical changes to the habitat and alter the resources available to the other organisms present. [19]

Dam building beavers are ecological engineers. Through the cutting of trees to form dams they alter the flow of water in a community. These changes influence the vegetation on the riparian zone, studies show biodiversity is increased. [20] Burrowing by the beavers creates channels, increasing the connections between habitats. This aids the movement of other organisms in the community such as frogs. [21]

Community structure is the composition of the community. It can be measured through species richness, species evenness. These measures help to understand the biodiversity of the community. [22]

Holistic theory Edit

Holistic theory refers to the idea that a community is defined by the interactions between the organisms in it. All species are interdependent, each playing a vital role in the working of the community. Due to this communities are repeatable and easy to identify, with similar abiotic factors controlling throughout.

Clements developed the holistic (or organismic) concept of community, as if it was a superorganism or discrete unit, with sharp boundaries. [23] Clements proposed this theory after noticing that certain plant species were regularly found together in habitats, he concluded that the species were dependent on each other. Formation of communities is non-random and involves coevolution. [24]

The Holistic theory stems from the greater thinking of Holism which refers to a system's with many parts all of which are required for the functioning of the system.

Individualistic theory Edit

Gleason developed the individualistic (also known as open or continuum) concept of community, with the abundance of a population of a species changing gradually along complex environmental gradients. [25] Each species changes independently in relation to other species present along the gradient. [26] Association of species is random and due to coincidence. Varying environmental conditions and each species' probability of arriving and becoming established along the gradient influence the community composition. [27]

Individualistic theory proposes that communities can exist as continuous entities, in addition to the discrete groups referred to in the holistic theory.

Neutral theory Edit

Hubbell introduced the neutral theory of ecology. Within the community (or metacommunity), species are functionally equivalent, and the abundance of a population of a species changes by stochastic demographic processes (i.e., random births and deaths). [28] Equivalence of the species in the community leads to ecological drift. Ecological drift leads to species' populations randomly fluctuating, whilst the overall number of individuals in the community remains constant. When an individual dies, there is an equal chance of each species colonising that plot. Stochastic changes can cause species within the community to go extinct, however, this can take a long time if there are many individuals of that species.

Species can coexist because they are similar, resources and conditions apply a filter to the type of species that are present in the community. Each population has the same adaptive value (competitive and dispersal abilities) and resources demand. Local and regional composition represent a balance between speciation or dispersal (which increase diversity), and random extinctions (which decrease diversity). [29]

Species interact in various ways: competition, predation, parasitism, mutualism, commensalism, etc. The organization of a biological community with respect to ecological interactions is referred to as community structure.

Interactions Vrsta 1
Negativan Neutral Pozitivan
Vrsta 2 Negativan Konkurencija Amensalism Predation/Parasitism
Neutral Amensalism Neutralism Komenzalizam
Pozitivan Predation/Parasitism Komenzalizam Mutualizam

Competition Edit

Species can compete with each other for finite resources. It is considered to be an important limiting factor of population size, biomass and species richness. Many types of competition have been described, but proving the existence of these interactions is a matter of debate. Direct competition has been observed between individuals, populations and species, but there is little evidence that competition has been the driving force in the evolution of large groups. [30]

  1. Interference competition: occurs when an individual of one species directly interferes with an individual of another species. This can be for food or for territory. Examples include a lion chasing a hyena from a kill, or a plant releasing allelopathic chemicals to impede the growth of a competing species.
  2. Apparent competition: occurs when two species share a predator. For example, a cougar preys on woodland caribou and deer. The populations of both species can be depressed by predation without direct exploitative competition. [31]
  1. Exploitative competition: This occurs via the consumption of resources. When an individual of one species consumes a resource (e.g., food, shelter, sunlight, etc.), that resource is no longer available to be consumed by a member of a second species. Exploitative competition is thought to be more common in nature, but care must be taken to distinguish it from the apparent competition. An example of exploitative competition could be between herbivores consuming vegetation rabbit and deer both eating meadow grass. Exploitative competition varies:
    - all individuals receive the same amount of resources, irrespective of their size
  • perfect size symmetric - all individuals exploit the same amount of resource per unit biomass
  • absolute size-asymmetric - the largest individuals exploit all the available resource. [32]

Predation Edit

Predation is hunting another species for food. This is a positive-negative interaction, the predator species benefits while the prey species is harmed. Some predators kill their prey before eating them, also known as kill and consume. For example, a hawk catching and killing a mouse. Other predators are parasites that feed on prey while alive, for example, a vampire bat feeding on a cow. Parasitism can however lead to death of the host organism over time. Another example is the feeding on plants of herbivores, for example, a cow grazing. Predation may affect the population size of predators and prey and the number of species coexisting in a community.

Predation can be specialist, for example the least weasel predates solely on the field vole. Or generalist, e.g. polar bear primarily eats seals but can switch diet to birds when seal population is low. [33] [34]

Species can be solitary or group predators. The advantage of hunting in a group means bigger prey can be taken, however, the food source has to be shared. Wolves are group predators, whilst tigers are solitary.

Predation is density dependant, often leading to population cycles. When prey is abundant predator species increases, thus eating more prey species and causing the prey population to decline. Due to lack of food the predator population declines. Due to lack of predation the prey population increases. See Lotka–Volterra equations for more details on this. A well-known example of this is lynx-hare population cycles seen in the north. [35]

Predation can result in coevolution – evolutionary arms race, prey adapts to avoid predator, predator evolves. For example, a prey species develops a toxin that will kill its predator, predator evolves resistance to the toxin making it no longer lethal.

Mutualism Edit

Mutualism is an interaction between species in which both benefit.

Primjer je Rhizobium bacteria growing in nodules on the roots of legumes. This relationship between plant and bacteria is endosymbiotic, the bacteria living on the roots of the legume. The plant provides compounds made during photosynthesis to the bacteria, that can be used as an energy source. Whilst Rhizobium is a nitrogen fixing bacteria, providing amino acids or ammonium to the plant. [36]

Insects pollinating the flowers of angiosperms, is another example. Many plants are dependent on pollination from a pollinator. A pollinator transfers pollen from the male flower to the female's stigma. This fertilises the flower and enables the plant to reproduce. Bees, such as honeybees, are the most commonly known pollinators. Bees get nectar from the plant that they use as an energy source. Un-transferred pollen provides protein for the bee. The plant benefits through fertilisation, whilst the bee is provided with food. [37]

Commensalism Edit

Commensalism is a type of relationship among organisms in which one organism benefits while the other organism is neither benefited nor harmed. The organism that benefited is called the komenzalna while the other organism that is neither benefited nor harmed is called the domaćin.

For example, an epiphytic orchid attached to the tree for support benefits the orchid but neither harms nor benefits the tree. This type of commensalism is called inquilinism, the orchid permanently lives on the tree.

Phoresy is another type of commensalism, the commensal uses the host solely for transport. Many mite species rely on another organism, such as birds or mammals, for dispersal. [38]

Metabiosis is the final form of commensalism. The commensal relies on the host to prepare an environment suitable for life. For example, Kelp has a root like system, called a holdfast, that attaches it to the seabed. Once rooted it provides molluscs, such as sea snails, with a home that protects them from predation. [39]

Amensalism Edit

The opposite of commensalism is amensalism, an interspecific relationship in which a product of one organism has a negative effect on another organism but the original organism is unaffected. [40]

An example is an interaction been tadpoles of the common frog and a freshwater snail. The tadpoles consume large amounts of micro-algae. Making algae less abundant for the snail, the algae available for the snail is also of lower quality. The tadpole, therefore, has a negative effect on the snail without a gaining noticeable advantage from the snail. The tadpoles would obtain the same amount of food with or without the presence of the snail. [41]

An older, taller tree can inhibit the growth of smaller trees. A new sapling growing in the shade of a mature tree will struggle to get light for photosynthesis. The mature tree will also have a well-developed root system, enabling it to outcompete the sapling for nutrients. Growth of the sapling is therefore impeded, often resulting in death. The relationship between the two trees is amensalism, the mature tree is unaffected by the presence of the smaller one. [42]

Parazitizam Uredi

Parasitism is an interaction in which one organism, the host, is harmed while the other, the parasite, benefits.

Parasitism is a symbiosis, a long-term bond in which the parasite feeds on the host or takes resources from the host. Parasites can live within the body such as a tapeworm. Or on the body's surface, for example head-lice

Malaria is a result of a parasitic relationship between a female Anopheles mosquito and ‘’Plasmodium’’. Mosquitos get the parasite by feeding on an infected vertebrate. Inside the mosquito the plasmodium develops in the midgut's wall. Once developed to a zygote the parasite moves to the salivary glands where it can be passed on to a vertebrate species, for example humans. [43] The mosquito acts as a vector for Malaria. The parasite tends to reduce the mosquito's lifespan and inhibits the production of offspring. [44]

A second example of parasitism is brood parasitism. Cuckoos regularly do this type of parasitism. Cuckoos lay their eggs in the nest of another species of birds. The host, therefore, provides for the cuckoo chick as if it was their own, unable to tell the difference. [45] The cuckoo chicks eject the host's young from the nest meaning they get a greater level of care and resources from the parents. Rearing for young is costly and can reduce the success of future offspring, thus the cuckoo attempts to avoid this cost through brood parasitism. [46]

In a similar way to predation, parasitism can lead to an evolutionary arms race. The host evolves to protect themselves from the parasite and the parasite evolves to overcome this restriction. [47]

Neutralism Edit

Neutralism is where species interact, but the interaction has no noticeable effects on either species involved. Due to the interconnectedness of communities, true neutralism is rare. Examples of neutralism in ecological systems are hard to prove, due to the indirect effects that species can have on each other.


Career opportunities in biology

Career paths for biologists include research, healthcare, environmental management and conservation, education, biotechnology, forensic science, politics, and more! According to the American Institute of Biological Sciences, job growth is expected in a number of areas, biotechnology and molecular biology in particular. Business leaders have begun to address the issue of creating more science and technology jobs in the United States to prevent them from being exported. Visit aibs.org/careers for more information.


Sažetak odjeljka

Communities include all the different species living in a given area. The variety of these species is called species richness. Many organisms have developed defenses against predation and herbivory, including mechanical defenses, warning coloration, and mimicry, as a result of evolution and the interaction with other members of the community. Two species cannot exist in the same habitat competing directly for the same resources. Species may form symbiotic relationships such as commensalism or mutualism. Community structure is described by its foundation and keystone species. Communities respond to environmental disturbances by succession (the predictable appearance of different types of plant species) until a stable community structure is established.


Gledaj video: Moja škola - 6. razred čas 5. Biologija - Udruživanje ćelija u kolonije ivišećelijski organizmi (Kolovoz 2022).