Ekologija, u poređenju sa botanikom, zoologijom ili anatomijom, je relativno mlada biološka disciplina koja se pojavila sredinom 19. veka. Razmatra veze živih objekata i njihovih zajednica između njih samih i fizičkog okruženja. Jedna od njegovih sekcija - sinekologija - proučava ekologiju i njene žive organizme koji su dio biogeocenoza: biljke, insekte, gljive, životinje u međusobnoj interakciji. Sama nauka potiče iz radova naučnika kao što su L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
U ovom članku ćemo se upoznati sa osnovnim konceptima ovog dijela ekologije i saznati strukturu i mehanizme funkcionisanja ekoloških sistema.
Biogeocenoze kao komponente biosfere
Skupovi pojedinaca različitih bioloških vrsta - populacija - ne žive odvojeno. Oni su ujedinjeni u veće zajednice - biocenoze. Štaviše, između pojedinaca unutar datogekosistema, nastaju različite vrste odnosa, na primjer, kao što su alelopatija, parazitizam, mutualizam, konkurencija, trofocenotske veze. Sinekologija proučava odnose između organizama koji su dio biogeocenoze, a također istražuje specifičnosti međuvrsnih odnosa biljnih i životinjskih podsistema koji čine životnu zajednicu.
Šta se podrazumijeva pod ekološkim sistemom
Trenutno se ne samo termin "biogeocenoza" aktivno koristi u nauci o životnoj sredini, već i koncept kao što je "ekosistem" koji je uveo A. Tansley. Obje riječi se koriste za označavanje prirodnih kompleksa i njihovih komponenti: fito-zajednica i životinjskih populacija koje sinekologija proučava na osnovu koncepta odnosa svih živih organizama sa njihovom okolinom. Treba napomenuti da između dva pojma nije potrebno stavljati znak jednakosti. Definicija "biogeocenoze", koju je dao V. Sukachev, nosi veliko semantičko opterećenje, jer razmatra prirodne komplekse, uzimajući u obzir kruženje supstanci i tokove energije koji se javljaju u njima. Ali koncept "ekosistema", koji je postao široko rasprostranjen, posebno u popularnoj naučnoj literaturi, zbog svoje moderne prirode, sada se koristi za karakterizaciju širokog spektra biokompleksa, kako prirodnih tako i umjetnih.
Teorija biogeocenoze V. N. Sukacheva
Stavovi naučnika formirani su pod uticajem istaknutih ruskih biologa: V. Dokučajeva, koji se bavio naukom o tlu, i V. Vernadskog, osnivača doktrine biosfere. Kombinujući znanja iz geohemije, šumarstva, geobotanike, V. Sukačev je stvorio novu disciplinu -biogeocenologija. Ona je, kao i sinekologija, grana ekologije koja proučava odnose živih organizama unutar bioma, razmatra obrasce međuvrsnih i populacijskih odnosa jedinki koje pripadaju fito- i zoocenozama. Na osnovu ideja naučnika, svi slojevi biosfere su zasićeni životom, u njima se odvijaju procesi međusobne konverzije biomase i energije. Zasnovani su na lancima ishrane.
Uključuju proizvođače - autotrofne organizme, prvenstveno biljke. Zatim slijede potrošači prvog, drugog, trećeg reda, koji su heterotrofi.
Posljednja karika u trofičkim lancima su korisnici mrtve organske tvari - razlagači. To uključuje bakterije u tlu, saprotrofne gljive i neke insekte. Svi faktori nežive prirode uključeni u biogeocenozu, kao što su tlo, voda, atmosfera, nazivaju se biotopi.
Metode sinekološkog istraživanja
Na početku formiranja nauke, naučnici su dobijali eksperimentalni materijal kroz istraživanja - ekspedicije. Sredinom 20. stoljeća, metode poput stacionarnih cjelogodišnjih eksperimenata, metoda označenih atoma i radio praćenja postale su dominantne. U 21. stoljeću počelo se aktivno koristiti praćenje kretanja životinjskih populacija uz pomoć umjetnih Zemljinih satelita. Na primjer, veliki artiodaktili označeni radiočipovima. S obzirom na činjenicu da je sinekologija grana ekologije koja proučava međusobne odnose velikog broja organizama, naučnici koriste i matematičku analizu i kibernetiku. Potonji se koristi za modeliranje i predviđanje komponenti koje čine prirodne sisteme.
Šta proučava funkcionalna fitocenologija
Biljke su najvažniji učesnici u životu ekosistema. Kao rezultat fotosinteze, svim ostalim živim bićima daju hranu koja obezbjeđuje određenu rezervu energije. Sinekologija proučava odnos između komponenti fitocenoze i populacija heterotrofnih organizama: insekata, biljojeda i mesoždera.
Floristički sastav biljnih zajednica u većini biocenoza je prilično složen i naziva se zasićenost vrsta. Biljni organizmi su zastupljeni u ekosistemima u obliku slojeva, što je od velikog značaja za stvaranje raznovrsnih ekoloških niša. Horizontalna heterogenost biljaka naziva se mozaik i, za razliku od slojevitosti, malo zavisi od dužine dnevnog svetla. Ali to je direktno zbog tipova odnosa, kao što su alelopatija i konkurencija. Fitocenoze se mijenjaju, njihovu dinamiku određuju cirkadijalni ritmovi i sukcesije, kao što su krčenje šuma, geokataklizme, šumski požari.
Uzroci dinamike populacije životinja
Takvi poznati naučnici kao što su S. A. Severcov, N. V. Turkin, C. L. Elton proučavali su promene u broju jedinki u intraspecifičnim zajednicama. A C. Hewitt je uveo pojam "talasi života". Javljaju se u prirodnim kompleksima i zajedno sa trofocenotičkim procesima su indikatoribiotički potencijal ekosistema. Proučavanje kvantitativne dinamike jedinki od velike je praktične važnosti za protuepidemijske mjere kojima se kontroliraju cirkadijalni ritmovi razmnožavanja glodara koji šire zoonoze poput kuge i tularemije. Sinekologija također proučava uticaj ljudske aktivnosti na stanje zoocenoza, posebno smanjenje populacija rijetkih i ugroženih vrsta, smanjenje broja vrijednih divljači u zajednicama.
Vrste odnosa između organizama u biomima
Podsjetimo da je sinekologija grana ekologije koja proučava odnose između pojedinaca flore i faune. To uključuje mutualizam, konkurenciju, alelopatiju. Na primjer, fitocenologija odavno zna za nekompatibilnost nekih biljaka među sobom: crni orah oslobađa tvari otrovne za stabla jabučica i koštičavih voćaka, inhibira njihov rast i plodonošenje, a također dovodi do uginuća biljaka.
Mutualizam je oblik koegzistencije populacija različitih bioloških vrsta, od kojih organizmi imaju zajedničku korist (rakovi pustinjak i morska anemona, bičaci koji žive u crijevima insekata i pomažu im u razgradnji vlakana).
Razmena energije u biosferi
Biogeocenoze koje čine živu ljusku Zemlje, vrše transformaciju i biomase i energije i otvoreni su sistemi. Ovim prirodnim kompleksima je potreban priliv svjetlosne energije. Fototrofi ga koriste za sintezu organskih supstanci, molekula ATP iNADPxN2. Sinekologija je nauka koja proučava međusobne transformacije biomase i energije.
Izgledaju kao ekološka piramida i njeni lanci ishrane. Dinamika energije od najnižeg do najvišeg trofičkog nivoa je u skladu sa opštim fizičkim zakonima, štaviše, razlika između energetskih potencijala susednih nivoa je 10-20%, a ostatak energije se raspršuje u obliku toplote. U ovom radu upoznali smo se sa sekcijom ekologija - sinekologija, i saznali metode njenog istraživanja, kao i značaj za održavanje života biosfere.
