Skip to main content
Global

6.2: מבנה הקהילה ודינמיקה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209206

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    קהילות הן מערכות מורכבות שיכולות להתאפיין במבנה קהילתי (מספר וגודל האוכלוסיות והאינטראקציות ביניהן) ודינמיקה קהילתית (כיצד החברים והאינטראקציות שלהם משתנים לאורך זמן). הבנת המבנה והדינמיקה הקהילתית מאפשרת לנו למזער את ההשפעות על מערכות אקולוגיות ולנהל קהילות אקולוגיות שאנו נהנים מהן.

    מיני קיסטון

    מין אבן מפתח הוא כזה שלנוכחותו יש השפעה מופרזת בשמירה על שכיחותם של מינים שונים, מבנה הקהילה האקולוגית ולעיתים המגוון הביולוגי שלה. Pisaster ochraceus, כוכב הים הבין-גאות, הוא מין אבן מפתח בחלק הצפון מערבי של ארצות הברית (איור). \(\PageIndex{a}\) מחקרים הראו שכאשר אורגניזם זה מוסר מהקהילות, אוכלוסיות המולים (טרפם הטבעי) גדלות, מה שמשנה לחלוטין את הרכב המינים ומפחית את המגוון הביולוגי. מין אבן מפתח נוסף הוא הטטרה המחוברת, דג בנחלים טרופיים, המספק כמעט את כל הזרחן, חומר מזין אנאורגני הכרחי, לשאר הקהילה. הטטרה החבושה ניזון במידה רבה מחרקים מהמערכת האקולוגית היבשתית ואז מפריש זרחן למערכת האקולוגית המימית. היחסים בין אוכלוסיות בקהילה, ואולי המגוון הביולוגי, ישתנו באופן דרמטי אם הדגים הללו ייכחדו.

    כוכב ים חום-אדמדם עם חמש הקרנות דמויות זרוע המשתרעות מהמרכז
    איור\(\PageIndex{a}\): כוכבי ים הם מיני אבן מפתח של אזור הגאות והשפל.

    דינמיקה קהילתית

    דינמיקה קהילתית היא השינויים במבנה הקהילה ובהרכבה לאורך זמן, לעתים קרובות בעקבות הפרעות סביבתיות כגון הרי געש, רעידות אדמה, סערות, שריפות ושינויי אקלים. אומרים שקהילות עם מספר קבוע יחסית של מינים נמצאות בשיווי משקל. שיווי המשקל הוא דינמי כאשר זהויות המינים ויחסים משתנים עם הזמן, אך שומרים על מספרים קבועים יחסית. בעקבות הפרעה, הקהילה עשויה לחזור למצב שיווי המשקל או לא.

    רצף מתאר את הופעתם והיעלמותם של מינים בקהילה לאורך זמן לאחר הפרעה קשה. ברצף ראשוני, סלע שנחשף לאחרונה או שנוצר לאחרונה מושבת על ידי אורגניזמים חיים. ברצף משני, חלק ממערכת אקולוגית מופרע ונשארים שרידים מהקהילה הקודמת. בשני המקרים, חל שינוי רציף במינים עד שמתפתחת קהילה קבועה פחות או יותר.

    ירושה ראשונית ומינים חלוצים

    רצף ראשוני מתרחש כאשר נוצרת אדמה חדשה, או כאשר האדמה וכל החיים מוסרים מהאדמה הקיימת. דוגמה לראשון היא התפרצות הרי געש באי הגדול בהוואי, מה שמביא לבה הזורמת לאוקיאנוס ויוצרת ללא הרף אדמה חדשה. מתהליך זה מתווספים לאי הגדול כ-32 דונם אדמה מדי שנה. דוגמה להסרת אדמה קיימת היא באמצעות פעילות קרחונים. משקלו העצום של הקרחון סורק את הנוף עד לסלע האם בזמן שהקרחון נע. זה מסיר כל אדמה מקורית ומשאיר סלע חשוף ברגע שהקרחון נמס ונסוג.

    בשני המקרים, המערכת האקולוגית מתחילה בסלע חשוף נטול חיים. אדמה חדשה נוצרת אט אט כאשר בליה וכוחות טבע אחרים מפרקים את הסלע ומובילים להתבססות של אורגניזמים לבביים, כמו חזזיות וכמה צמחים, הידועים ביחד כמינים חלוצים (איור\(\PageIndex{b}\)) מכיוון שהם הראשונים להופיע. מינים אלה עוזרים לפרק עוד יותר את הסלע העשיר במינרלים לאדמה שבה יצמחו מינים אחרים, פחות קשוחים אך תחרותיים יותר, כגון עשבים, שיחים ועצים, ובסופו של דבר יחליפו את המין החלוץ. עם הזמן האזור יגיע למצב שיווי משקל, עם קבוצה של אורגניזמים שונים לגמרי מהמינים החלוצים.

    צמח עסיסי הגדל באדמה חשופה
    איור\(\PageIndex{b}\): במהלך הרצף הראשוני בלבה במאווי, הוואי, צמחים בשרניים הם המין החלוץ. (קרדיט: פורסט וקים סטאר)

    הקשר בין מינים חלוצים לבין המינים התחרותיים יותר (המאוחרים ברצף) ממחיש את המורכבות של אינטראקציות ביוטיות. מינים חלוצים מקלים על צמיחת המינים המאוחרים ברצף, ונראה שזה בתחילה קומנסליזם. עם זאת, המינים המאוחרים ברצף מתחרים מאוחר יותר על המינים החלוצים, ומעבירים את האינטראקציה לתחרות.

    ירושה משנית

    דוגמה קלאסית לרצף משני מתרחשת ביערות שפונו מאש בשדה קוצים, או על ידי כריתת עצים ברורה (איור\(\PageIndex{c}\)). שריפות יער ישרפו את רוב הצמחייה, ואם בעלי החיים לא יכולים לברוח מהאזור, הם נהרגים. החומרים המזינים שלהם, לעומת זאת, מוחזרים לקרקע בצורה של אפר. לפיכך, למרות שהקהילה שונתה באופן דרמטי, קיימת מערכת אקולוגית בקרקע המספקת בסיס ליישוב מהיר.

    לפני השריפה, הצמחייה נשלטה על ידי עצים גבוהים עם גישה למשאב האנרגיה הצמחי העיקרי: אור השמש. גובהם נתן להם גישה לאור השמש תוך הצללת הקרקע ומינים נמוכים אחרים. אולם לאחר השריפה, העצים הללו כבר אינם דומיננטיים. לפיכך, הצמחים הראשונים שצומחים בחזרה הם בדרך כלל צמחים חד-שנתיים ואחריהם תוך מספר שנים גידול והפצת עשבים במהירות ומינים חלוצים אחרים. בשל, לפחות באופן חלקי, משינויים בסביבה שנגרמו כתוצאה מגידול עשבים ועשבים, לאורך שנים רבות צצים שיחים יחד עם עצים קטנים. אורגניזמים אלה נקראים מינים ביניים. בסופו של דבר, מעל 150 שנה או יותר, היער יגיע לנקודת שיווי המשקל שלו וידמה לקהילה שלפני השריפה. מצב שיווי משקל זה מכונה קהילת השיא, שתישאר עד ההפרעה הבאה. קהילת השיא אופיינית בדרך כלל לאקלים ולגיאולוגיה נתונים. למרות שהקהילה בשיווי משקל נראית זהה ברגע שהיא מושגת, שיווי המשקל הוא דינמי עם שינויים מתמידים בשפע ולעיתים בזהויות מינים.

    שלושה שלבים של רצף משני ביער אלון והיקורי
    איור\(\PageIndex{c}\): ירושה ביער אלון והיקורי. רצף משני מתרחש כאשר מתרחשת הפרעה (הפחתה בביומסה), אך הקהילה כולה אינה מתה כתוצאה מההפרעה. ראשית, מינים חלוצים גדלים. אלה כוללים צמחים חד-שנתיים, שמצליחים על ידי עשבים רב שנתיים וצמחים רב שנתיים אחרים. לאחר מכן, מינים בינוניים, גדלים. אלה כוללים שיחים ואחריהם אורנים ואלון צעיר והיקורי. לבסוף מוקמת קהילת השיא המורכבת מעצי אלון והיקורי בוגרים. אלה נשארים שלמים עד ההפרעה הבאה.

    ייחוס

    שונה על ידי מליסה הא מאקולוגיה קהילתית מביולוגיה סביבתית מאת מתיו ר 'פישר (מורשה תחת CC-BY)