Skip to main content
Global

19.4: Ikolojia ya Jamii

  • Page ID
    173653
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Kwa ujumla, wakazi wa aina moja hawaishi kamwe kutengwa na wakazi wa aina nyingine. Wakazi wanaoshirikiana wanaomiliki makazi fulani huunda jamii ya kiikolojia. Idadi ya spishi wanaokalia makazi sawa na wingi wao wa jamaa hujulikana kama utofauti wa jamii. Maeneo yenye utofauti wa aina ndogo, kama vile glaciers ya Antaktika, bado yana aina mbalimbali za viumbe hai, ambapo utofauti wa misitu ya mvua ya kitropiki ni kubwa sana kwamba haiwezi kupimwa kwa usahihi. Wanasayansi hujifunza ikolojia katika ngazi ya jamii kuelewa jinsi spishi zinavyoshirikiana na kushindana kwa rasilimali zileile.

    Predation na Herbivory

    Labda mfano wa classical wa mwingiliano wa aina ni uhusiano wa wadudu na mawindo. Ufafanuzi mdogo zaidi wa mwingiliano wa mawindo-mawindo huelezea watu wa idadi moja ambayo huua na kisha hutumia watu wa idadi nyingine. Idadi ya watu ukubwa wa predators na mawindo katika jamii si mara kwa mara baada ya muda, na wanaweza kutofautiana katika mizunguko kwamba kuonekana kuwa kuhusiana. Mfano wa mara nyingi uliotajwa wa mienendo ya idadi ya wanyama wa predator-mawindo huonekana katika baiskeli ya lynx (mchungaji) na sungura ya theluji (mawindo), kwa kutumia miaka 100 ya data ya kukamata kutoka Amerika ya Kaskazini (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Baiskeli hii ya ukubwa wa predator na mawindo ya idadi ya watu ina kipindi cha takriban miaka kumi, na idadi ya wanyama wanaoishi nyuma ya miaka moja hadi miwili nyuma ya idadi ya mawindo. Maelezo ya wazi ya muundo huu ni kwamba kama idadi ya sungura inavyoongezeka, kuna chakula zaidi kinachopatikana kwa lynx, kuruhusu idadi ya lynx kuongezeka pia. Wakati idadi ya lynx inakua kwa kiwango cha kizingiti, hata hivyo, huua hares wengi kiasi kwamba idadi ya sungura huanza kupungua, ikifuatiwa na kupungua kwa idadi ya lynx kwa sababu ya uhaba wa chakula. Wakati idadi ya lynx ni ya chini, ukubwa wa idadi ya sungura huanza kuongezeka kutokana, kwa sehemu, kwa shinikizo la chini la predation, kuanzia mzunguko upya.

    Grafu viwanja idadi ya wanyama katika maelfu dhidi ya muda katika miaka. Idadi ya hares hubadilika kati ya 10,000 kwa pointi za chini na 75,000 hadi 150,000 kwenye pointi za juu. Kuna kawaida lynxes wachache kuliko hares, lakini mwenendo wa idadi ya lynxes ifuatavyo ile ya idadi ya hares.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Baiskeli ya sungura ya theluji na wakazi wa lynx kaskazini mwa Ontario ni mfano wa mienendo ya wadudu.

    Ulinzi Utaratibu dhidi ya Predation na Herbivory

    Predation na predator kuepuka ni nguvu kuchagua mawakala. Tabia yoyote ya urithi ambayo inaruhusu mtu binafsi wa idadi ya mawindo kuepuka vizuri wadudu wake watawakilishwa kwa idadi kubwa katika vizazi vijavyo. Vivyo hivyo, sifa ambazo zinaruhusu mchungaji kupata ufanisi zaidi na kukamata mawindo yake zitasababisha idadi kubwa ya watoto na ongezeko la kawaida ya tabia ndani ya idadi ya watu. Mahusiano hayo ya kiikolojia kati ya wakazi maalum husababisha marekebisho ambayo yanaendeshwa na majibu ya mabadiliko ya mabadiliko katika watu hao. Aina zimebadilika njia nyingi za kuepuka predation na herbivory (matumizi ya mimea kwa ajili ya chakula). Ulinzi inaweza kuwa mitambo, kemikali, kimwili, au tabia.

    Ulinzi wa mitambo, kama vile uwepo wa silaha katika wanyama au miiba katika mimea, kukatisha tamaa na mimea kwa kukata tamaa mawasiliano ya kimwili (Kielelezo\(\PageIndex{2}\) a). Wanyama wengi huzalisha au kupata ulinzi wa kemikali kutoka kwa mimea na kuzihifadhi ili kuzuia predation. Spishi nyingi za mimea huzalisha misombo ya mimea ya sekondari ambayo hutumikia hakuna kazi kwa mmea isipokuwa kuwa ni sumu kwa wanyama na huvunja moyo matumizi. Kwa mfano, foxglove hutoa misombo kadhaa, ikiwa ni pamoja na digitalis, ambayo ni sumu sana wakati wa kuliwa (Kielelezo\(\PageIndex{2}\) b). (Wanasayansi wa biomedical wamekusudia kemikali zinazozalishwa na foxglove kama dawa ya moyo, ambayo imeokoa maisha kwa miongo mingi.)

    Picha (a) inaonyesha miiba ndefu, mkali ya mti wa nzige wa asali. Picha (b) inaonyesha maua ya pink, yenye umbo la kengele ya foxglove.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) mti wa asali nzige hutumia miiba, ulinzi wa mitambo, dhidi ya mimea, wakati (b) foxglove hutumia ulinzi wa kemikali: sumu inayozalishwa na mmea inaweza kusababisha kichefuchefu, kutapika, hallucinations, degedege, au kifo wakati zinazotumiwa. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Huw Williams; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Philip Jägenstedt)

    Spishi nyingi hutumia umbo la mwili na rangi zao ili kuepuka kugunduliwa na wadudu. Fimbo ya kutembea ya kitropiki ni wadudu wenye rangi na sura ya mwili wa shina, ambayo inafanya kuwa vigumu sana kuona wakati imesimama dhidi ya historia ya matawi halisi (Mchoro\(\PageIndex{3}\) a). Katika mfano mwingine, chameleon inaweza kubadilisha rangi yake ili kufanana na mazingira yake (Kielelezo\(\PageIndex{3}\) b).

    Picha (a) inaonyesha wadudu wa kijani wa kutembea ambao unafanana na shina ambalo linakaa. Picha (b) inaonyesha chameleon ya kijani inayofanana na jani.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): (a) Fimbo ya kutembea ya kitropiki na (b) kinyonga hutumia sura yao ya mwili na/au rangi ili kuzuia kugundua na wadudu. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Linda Tanner; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Frank Vassen)

    Spishi fulani hutumia rangi kama njia ya kuonya wadudu kwamba wao ni distasteful au sumu. Kwa mfano, mmonarch kipepeo caterpillar sequesters sumu kutoka chakula chake (mimea na milkweeds) kufanya yenyewe sumu au distasteful kwa wadudu uwezo. Mnyama ni mkali njano na mweusi kutangaza sumu yake. Mnyama pia anaweza kupitisha sumu iliyosafishwa kwa mmonaki mzima, ambayo pia ina rangi nyeusi na nyekundu kama onyo kwa wadudu wenye uwezo. Vipande vya moto vya moto vinazalisha sumu ambazo huwafanya wasio na wasiwasi kwa wadudu wao wenye uwezo. Wana rangi nyekundu au rangi ya machungwa kwenye tumbo lao, ambayo huonyesha kwa mchungaji anayeweza kutangaza asili yao ya sumu na kukata tamaa ya shambulio. Hizi ni mifano miwili tu ya rangi ya onyo, ambayo ni mabadiliko ya kawaida. Onyo rangi tu kazi kama simba anatumia macho Machapisho mawindo na wanaweza kujifunza - naïve predator lazima uzoefu matokeo mabaya ya kula moja kabla ya kuepuka watu wengine sawa rangi (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

    Picha inaonyesha mtazamo wa upande wa kitambaa katika aquarium inayozunguka ndani ya maji: tumbo ni machungwa mkali na nyeusi na nyuma yake na kichwa ni kijani na nyeusi.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Chura cha moto kilicho na moto kina rangi mkali juu ya tumbo lake ambalo hutumikia kuonya wadudu wanaoweza kuwa ni sumu. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Roberto Verzo)

    Ilhali wanyama wengine wanaojifunza kuepuka kula mawindo fulani ya uwezo kwa sababu ya rangi yao, spishi nyingine zimebadilisha utaratibu wa kuiga rangi hii ili kuepuka kuliwa, ingawa wao wenyewe huenda wasifurahi kula au kuwa na kemikali za sumu. Katika baadhi ya matukio ya mimicry, aina zisizo na madhara huiga rangi ya onyo ya aina hatari. Kwa kuzingatia wanashiriki wadudu sawa, rangi hii hulinda wale wasio na hatia. Aina nyingi za wadudu huiga rangi ya nyigu, ambazo hupiga, wadudu wenye sumu, na hivyo kukatisha tamaa (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

    Picha A na B zinaonyesha nini kinaonekana kuwa karibu sawa na kuangalia nyigu, lakini B ni kweli hoverfly wapole.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Aina moja ya mimicry ni wakati aina zisizo na hatia zinaiga rangi ya aina hatari, kama inavyoonekana na (a) wasp (Polistes sp.) na (b) hoverfly (Syrphus sp.). (mikopo: mabadiliko ya kazi na Tom Ings)

    Katika matukio mengine ya mimicry, spishi nyingi hushiriki rangi sawa ya onyo, lakini wote wana ulinzi. Kawaida ya ishara inaboresha kufuata kwa wadudu wote wenye uwezo. Kielelezo\(\PageIndex{6}\) kinaonyesha vipepeo mbalimbali vya harufu nzuri na rangi sawa.

    Picha zinaonyesha jozi nne za vipepeo ambazo zinafanana na kila mmoja kwa rangi na muundo wa banding.
    Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Aina kadhaa za kipepeo za Heliconius zisizofurahia zinashiriki mfano wa rangi sawa na aina bora za kulawa, mfano wa mimicry. (mikopo: Joron M, Papa R, Beltrán M, Chamberlain N, Mavárez J, et al.)

    Ushindani kutengwa Kanuni

    Rasilimali mara nyingi hupunguzwa ndani ya makazi na spishi nyingi zinaweza kushindana ili kuzipata. Wanaikolojia wamekuja kuelewa kwamba aina zote zina niche ya mazingira. Niche ni seti ya pekee ya rasilimali zinazotumiwa na aina, ambazo zinajumuisha ushirikiano wake na aina nyingine. Kanuni ya kutengwa kwa ushindani inasema kwamba aina mbili haziwezi kuchukua niche sawa katika makazi: kwa maneno mengine, aina tofauti haziwezi kushirikiana katika jamii ikiwa zinashindana kwa rasilimali zote sawa. Kanuni hii inafanya kazi kwa sababu ikiwa kuna mwingiliano katika matumizi ya rasilimali na hivyo ushindani kati ya aina mbili, basi sifa zinazopunguza kutegemea rasilimali iliyoshirikiwa zitachaguliwa kwa kuongoza kwa mageuzi ambayo hupunguza mwingiliano. Ikiwa aina ama haiwezi kufuka ili kupunguza ushindani, basi spishi ambazo hutumia rasilimali kwa ufanisi zaidi zitaendesha spishi nyingine kutoweka. Mfano wa majaribio ya kanuni hii unaonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{7}\) na aina mbili za protozoan: Paramecium aurelia na Paramecium caudatum. Wakati mzima mmoja mmoja katika maabara, wote wawili kustawi. Lakini wakati wao ni kuwekwa pamoja katika huo mtihani tube (makazi), P. aurelia outcompetes P. caudatum kwa ajili ya chakula, na kusababisha mwisho mwisho mwisho kutoweka.

    Grafu tatu zote njama idadi ya seli dhidi ya muda katika siku. Katika grafu (a), P. aurelia imeongezeka peke yake. Katika grafu (b), P. caudatum imeongezeka peke yake. Katika grafu (c), aina mbili hupandwa pamoja. Wakati mzima peke yake, aina mbili zote zinaonyesha ukuaji wa vifaa na kukua kwa wiani wa juu kiasi kiini. Wakati spishi hizo mbili zinapopandwa pamoja, P. aurelia inaonyesha ukuaji wa vifaa kwa karibu wiani sawa wa seli kama ilivyoonyesha wakati mzima peke yake, lakini P. caudatum haikua kabisa, na hatimaye idadi yake inashuka hadi sifuri.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Paramecium aurelia na Paramecium caudatum kukua vizuri mmoja mmoja, lakini wakati wao kushindana kwa rasilimali sawa, P. aurelia inashinda P. caudatum.

    Symbiosis

    Mahusiano ya kimapenzi ni karibu, mwingiliano wa muda mrefu kati ya watu binafsi wa aina tofauti. Symbioses inaweza kuwa commensal, ambapo aina moja faida wakati nyingine ni wala kuuawa wala kufaidika; mutualistic, ambapo aina zote mbili faida; au vimelea, ambapo mwingiliano hudhuru aina moja na faida nyingine.

    Commansalism

    Uhusiano wa kimapenzi hutokea wakati spishi moja inafaidika kutokana na mwingiliano wa karibu wa muda mrefu, wakati mwingine hauna faida wala huathiriwa. Ndege wanaoishi katika miti hutoa mfano wa uhusiano wa maoni (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Mti hauna madhara na kuwepo kwa kiota kati ya matawi yake. Viota ni nyepesi na huzalisha matatizo kidogo juu ya uadilifu wa kimuundo wa tawi, na majani mengi, ambayo mti hutumia kupata nishati kwa usanisinuru, ni juu ya kiota hivyo hayakuathiriwa. Ndege, kwa upande mwingine, hufaidika sana. Kama ndege alikuwa na kiota katika wazi, mayai yake na vijana wangekuwa katika mazingira magumu kwa wadudu. Mahusiano mengi ya maoni ya uwezo ni vigumu kutambua kwa sababu ni vigumu kuthibitisha kwamba mpenzi mmoja hajapata faida fulani kutokana na kuwepo kwa mwingine.

    Picha inaonyesha ndege ya njano kujenga kiota katika mti.
    Kielelezo\(\PageIndex{8}\): Mchezaji wa kusini wa masked anaanza kufanya kiota katika mti katika Bonde la Zambezi, Zambia. Huu ni mfano wa uhusiano wa kimapenzi, ambapo spishi moja (ndege) hufaidika, ilhali nyingine (mti) haina faida wala haidhuru. (mikopo: “Hanay” /Wikimedia Commons)

    Ushirikiano

    Aina ya pili ya uhusiano wa symbiotic inaitwa mutualism, ambapo spishi mbili hufaidika kutokana na mwingiliano wao. Kwa mfano, mchwa wana uhusiano wa mutualistic na protists wanaoishi katika tumbo la wadudu (Kielelezo\(\PageIndex{9}\) a). Termite hufaidika kutokana na uwezo wa protists kuchimba selulosi. Hata hivyo, protists wanaweza kuchimba selulosi tu kwa sababu ya kuwepo kwa bakteria symbiotic ndani ya seli zao zinazozalisha enzyme ya cellulase. Mtiti yenyewe hauwezi kufanya hivi: bila protozoa, haingeweza kupata nishati kutokana na chakula chake (selulosi kutoka kwa kuni huchunguza na kula). Protozoa hufaidika kwa kuwa na mazingira ya kinga na usambazaji wa chakula mara kwa mara kutoka kwa matendo ya kutafuna kuni ya muda mrefu. Kwa upande mwingine, protists hufaidika na enzymes zinazotolewa na endosymbionts zao za bakteria, wakati bakteria hufaidika na mazingira ya kinga mara mbili na chanzo cha mara kwa mara cha virutubisho kutoka kwa majeshi mawili. Lichen ni uhusiano wa mutualistic kati ya mwani wa kuvu na photosynthetic au cyanobacteria (Kielelezo\(\PageIndex{9}\) b). Glucose zinazozalishwa na mwani hutoa chakula kwa viumbe vyote viwili, wakati muundo wa kimwili wa lichen hulinda mwani kutoka kwa vipengele na hufanya virutubisho fulani katika anga zaidi inapatikana kwa mwani. Wafanyakazi wa lichens wanaweza kuishi kwa kujitegemea kutokana na mazingira sahihi, lakini washirika wengi wa vimelea hawawezi kuishi peke yao.

    Picha (a) inaonyesha vidudu vya njano, na picha (b) inaonyesha mti unaofunikwa na lichen.
    Kielelezo\(\PageIndex{9}\): (a) Termites hufanya uhusiano wa mutualistic na protozoa ya symbiotic katika guts zao, ambayo inaruhusu viumbe wote kupata nishati kutoka selulosi ya muda mrefu hutumia. (b) Lichen ni kuvu ambayo ina mwani wa photosynthetic wanaoishi katika ushirika wa karibu. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Scott Bauer, USDA; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Cory Zanker)

    Parasitism

    Vimelea ni kiumbe kinacholisha mwingine bila kuua mara moja viumbe vinavyolisha. Katika uhusiano huu, faida ya vimelea, lakini viumbe vinavyotumiwa juu, mwenyeji, huathiriwa. Jeshi ni kawaida dhaifu na vimelea kama siphons rasilimali mwenyeji kawaida kutumia kudumisha yenyewe. Vimelea vinaweza kuua majeshi yao, lakini kwa kawaida kuna uteuzi wa kupunguza kasi ya mchakato huu ili kuruhusu muda wa vimelea kukamilisha mzunguko wake wa uzazi kabla au watoto wake wanaweza kuenea kwa jeshi lingine.

    Mzunguko wa uzazi wa vimelea mara nyingi ni ngumu sana, wakati mwingine unahitaji aina zaidi ya jeshi moja. Tapeworm husababisha ugonjwa kwa wanadamu wakati unaochafuliwa, nyama isiyopikwa kama nyama ya nguruwe, samaki, au nyama ya nyama hutumiwa (Kielelezo\(\PageIndex{10}\)). Tapeworm inaweza kuishi ndani ya utumbo wa mwenyeji kwa miaka kadhaa, kunufaika na chakula cha mwenyeji, na inaweza kukua kuwa zaidi ya miguu 50 kwa kuongeza makundi. Vimelea huhamia kutoka spishi moja ya jeshi hadi aina ya pili ya jeshi ili kukamilisha mzunguko wa maisha yake. Plasmodium falciparum ni vimelea vingine: protisti vinavyosababisha malaria, ugonjwa muhimu katika sehemu nyingi za dunia. Wanaoishi ndani ya ini ya binadamu na seli nyekundu za damu, viumbe huzalisha asexually katika jeshi la binadamu na kisha ngono katika utumbo wa mbu za kulisha damu ili kukamilisha mzunguko wa maisha yake. Hivyo malaria huenea kutoka kwa binadamu hadi mbu na kurudi kwa binadamu, mojawapo ya magonjwa mengi ya kuambukiza yanayotokana na arthropodi ya binadamu.

    Mzunguko wa maisha ya tapeworm huanza wakati mayai au makundi ya tapeworm katika nyasi huingizwa na nguruwe au wanadamu. Majusi hupasuka, hupenya ukuta wa tumbo, na huzunguka kwenye misuli katika nguruwe na wanadamu. Takwimu hii inaonyesha jinsi wanadamu wanaweza kupata maambukizi ya tapeworm kwa kumeza nyama ghafi au isiyopikwa. Ukimwi unaweza kusababisha cysts katika misuli, au katika tapeworms katika tumbo. Tapeworms hujiunga na tumbo kupitia muundo wa ndoano unaoitwa scolex. Makundi ya tapeworm na mayai hupunguzwa kwenye vipande, kukamilisha mzunguko.
    Kielelezo\(\PageIndex{10}\): Mchoro huu unaonyesha mzunguko wa maisha ya tapeworm, vimelea vya mdudu wa binadamu. (mikopo: mabadiliko ya kazi na CDC)

    DHANA KATIKA HATUA

    Ili kujifunza zaidi kuhusu “Symbiosis in the Sea,” angalia tovuti hii ya Jonathan Bird's Blue World.

    Tabia za Jumuiya

    Jumuiya ni mifumo tata ambayo inaweza kuwa na sifa ya muundo wao (idadi na ukubwa wa watu na mwingiliano wao) na mienendo (jinsi wanachama na mwingiliano wao hubadilika baada ya muda). Kuelewa muundo wa jamii na mienendo inatuwezesha kupunguza athari juu ya mazingira na kusimamia jamii za kiikolojia tunazofaidika nazo.

    Biodivers

    Wanaikolojia wamejifunza sana sifa moja ya msingi ya jamii: viumbe hai. Kipimo kimoja cha viumbe hai vinavyotumiwa na wanaikolojia ni idadi ya spishi mbalimbali katika eneo fulani na wingi wao wa jamaa. Eneo la swali linaweza kuwa makazi, biome, au biosphere nzima. Utajiri wa spishi ni neno linalotumika kuelezea idadi ya spishi wanaoishi katika makazi au kitengo kingine. Aina utajiri hutofautiana duniani kote (Kielelezo\(\PageIndex{11}\)). Wanaikolojia wamejitahidi kuelewa determinants ya viumbe hai. Utajiri wa spishi unahusiana na latitude: utajiri mkubwa wa spishi hutokea karibu na ikweta na utajiri wa chini kabisa hutokea karibu na miti. Sababu nyingine huathiri utajiri wa aina pia. Kisiwa biogeografia majaribio ya kueleza aina kubwa utajiri kupatikana katika visiwa pekee, na imepata uhusiano kati ya aina utajiri, ukubwa wa kisiwa, na umbali kutoka bara.

    Jamaa aina wingi ni idadi ya watu binafsi katika aina jamaa na jumla ya idadi ya watu binafsi katika aina zote ndani ya mfumo. Aina za msingi, zilizoelezwa hapo chini, mara nyingi zina wingi wa jamaa wa aina.

    Ramani inaonyesha usambazaji maalum wa utajiri wa aina ya mamalia katika Amerika ya Kaskazini na Kusini. Idadi kubwa ya aina za mamalia, 179-228 kwa kilomita ya mraba, hutokea katika eneo la Amazon la Amerika ya Kusini. Utajiri wa spishi kwa ujumla ni wa juu zaidi katika latitudo za kitropiki, halafu hupungua hadi kaskazini na kusini, na uko kwenye sifuri katika mikoa ya Aktiki.
    Kielelezo\(\PageIndex{11}\): Aina kubwa zaidi ya utajiri kwa wanyama katika Amerika ya Kaskazini huhusishwa katika latitudo za equator. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA, CIESIN, Chuo Kikuu cha Columbia)

    Foundation Aina

    Aina za msingi zinachukuliwa kuwa “msingi” au “msingi” wa jamii, kuwa na ushawishi mkubwa juu ya muundo wake wa jumla. Mara nyingi ni wazalishaji wa msingi, na wao ni kawaida viumbe vingi. Kwa mfano, kelp, spishi ya mwani kahawia, ni aina ya msingi ambayo huunda msingi wa misitu ya kelp mbali na pwani ya California.

    Spishi za msingi zinaweza kurekebisha mazingira ili kuzalisha na kudumisha makazi ambayo yanafaidika viumbe vingine vinavyotumia. Mifano ni pamoja na kelp ilivyoelezwa hapo juu au aina ya miti inayopatikana katika msitu. Matumbawe ya photosynthetic ya mwamba wa matumbawe pia hutoa muundo kwa kubadilisha kimwili mazingira (Kielelezo\(\PageIndex{12}\)). Mifupa ya matumbawe hai na yaliyokufa hufanya zaidi ya muundo wa mwamba, ambayo inalinda aina nyingine nyingi kutoka kwa mawimbi na mikondo ya bahari.

    Picha inaonyesha pink ubongo kama matumbawe na muda mrefu, kidole kama matumbawe kukua juu ya mwamba. Samaki kuogelea kati ya matumbawe.
    Kielelezo\(\PageIndex{12}\): Coral ni aina ya msingi ya mazingira ya miamba ya matumbawe. (mikopo: Jim E. Maragos, USFWS)

    Aina ya jiwe la msingi

    Aina ya jiwe la msingi ni moja ambayo uwepo wake una ushawishi mkubwa katika kudumisha uenezi wa aina mbalimbali katika mazingira, muundo wa jamii ya kiikolojia, na wakati mwingine viumbe hai vyake. Pisaster ochraceus, nyota ya bahari ya intertidal, ni aina ya jiwe la msingi katika sehemu ya kaskazini magharibi mwa Marekani (Kielelezo\(\PageIndex{13}\)). Uchunguzi umeonyesha kuwa wakati kiumbe hiki kinapoondolewa kwenye jamii, idadi ya watu wa mussel (mawindo yao ya asili) huongezeka, ambayo hubadilisha kabisa muundo wa aina na hupunguza viumbe hai. Aina nyingine ya jiwe la msingi ni tetra iliyotiwa banded, samaki katika mito ya kitropiki, ambayo hutoa karibu wote wa fosforasi, muhimu isokaboni virutubisho, kwa wengine wa jamii. Tetra ya banded hula kwa kiasi kikubwa wadudu kutoka kwenye mazingira ya duniani na kisha hutoa fosforasi katika mazingira ya majini. Mahusiano kati ya watu katika jamii, na pengine viumbe hai, ingebadilika sana kama samaki hawa wangekuwa haiko.

    Picha inaonyesha nyota nyekundu-kahawia bahari.
    Kielelezo\(\PageIndex{13}\): Nyota ya bahari ya Pisaster ochraceus ni aina ya jiwe kuu. (mikopo: Jerry Kirkhart)

    BIOLOJIA KATIKA HATUA: aina vamizi

    Spishi za uvamizi ni viumbe visivyo asili ambavyo, wakati wa kuletwa kwa eneo nje ya aina yake ya asili, hubadilisha jamii wanayovamia. Nchini Marekani, spishi za uvamizi kama zambarau loosestrife (Lythrum salicaria) na pundamilia mussel (Dreissena polymorpha) zimebadilisha mazingira ya majini, na baadhi ya misitu hutishiwa na kuenea kwa buckthorn ya kawaida (Rhamnus cathartica) na haradali ya vitunguu ( Alliaria petiolata). Baadhi ya wanyama wanaojulikana vamizi ni pamoja na borer ya emerald ash (Agrilus planipennis) na nyota ya Ulaya (Sturnus vulgaris). Ikiwa unafurahia kuongezeka kwa misitu, kuchukua safari ya mashua ya majira ya joto, au tu kutembea chini ya barabara ya miji, huenda umekutana na aina zisizo na uvamizi.

    Mojawapo ya kuenea kwa hivi karibuni kwa aina za uvamizi huhusisha carp ya Asia nchini Marekani. Carp ya Asia ilianzishwa Marekani katika miaka ya 1970 na uvuvi (mabwawa ya kibiashara ya catfish) na kwa vituo vya matibabu ya maji taka ambavyo vilitumia uwezo bora wa kulisha chujio cha samaki kusafisha mabwawa yao ya planktoni ya ziada. Baadhi ya samaki walitoroka, na kufikia miaka ya 1980 walikuwa wamekoloni njia nyingi za maji ya bonde la mto Mississippi, ikiwa ni pamoja na mito ya Illinois na Missouri.

    Wafanyabiashara wenye nguvu na wazalishaji wa haraka, carp ya Asia inaweza kuondokana na aina za asili za chakula na inaweza kusababisha kutoweka kwao. Aina moja, carp ya nyasi, hupatia mimea ya phytoplankton na majini. Inashindana na spishi za asili kwa rasilimali hizi na hubadilisha makazi ya kitalu kwa samaki wengine kwa kuondoa mimea ya majini. Aina nyingine, carp ya fedha, inashindana na samaki wa asili wanaolisha zooplankton. Katika baadhi ya maeneo ya mto Illinois, carp Asia huwa asilimia 95 ya biomasi ya jamii. Ingawa chakula, samaki ni bony na si taka nchini Marekani. Aidha, uwepo wao sasa unatishia samaki wa asili na uvuvi wa Maziwa Makuu, ambayo ni muhimu kwa uchumi wa ndani na anglers za burudani. Carp ya Asia imejeruhi wanadamu. Samaki, waliogopa na sauti ya motorboats inakaribia, wanajiingiza ndani ya hewa, mara nyingi hutua katika mashua au kupiga moja kwa moja boaters.

    Maziwa Makuu na samaki yao ya thamani na uvuvi wa trout ya ziwa yanatishiwa na carp ya Asia. Carp bado haipo katika Maziwa Makuu, na majaribio yanafanywa ili kuzuia upatikanaji wake wa maziwa kupitia meli ya Chicago na Mfereji wa Usafi, ambayo ni uhusiano pekee kati ya Mto Mississippi na mabonde ya Maziwa Makuu. Ili kuzuia carp ya Asia isiondoke kwenye mfereji, mfululizo wa vizuizi vya umeme vimetumika kuvunja moyo uhamiaji wao; hata hivyo, tishio hilo ni kubwa kiasi kwamba majimbo kadhaa na Kanada yameshitaki kuwa channel ya Chicago ikatwa kabisa na Ziwa Michigan. Wanasiasa wa ndani na wa kitaifa na vunja katika juu ya jinsi ya kutatua tatizo. Kwa ujumla, serikali zimekuwa hazifanyi kazi katika kuzuia au kupunguza kasi ya kuanzishwa kwa spishi za uvamizi.

    Masuala yanayohusiana na carp ya Asia yanaonyesha jinsi idadi ya watu na mazingira ya jamii, usimamizi wa uvuvi, na siasa vinavyolingana juu ya masuala ya umuhimu muhimu kwa ugavi wa chakula na uchumi wa binadamu. Masuala ya kijamii na kisiasa kama carp ya Asia hutumia sana sayansi ya ikolojia ya idadi ya watu, utafiti wa wanachama wa aina fulani wanaomiliki makazi; na ikolojia ya jamii, utafiti wa mwingiliano wa aina zote ndani ya makazi.

    Mienendo ya Jamii

    Mienendo ya jamii ni mabadiliko katika muundo wa jamii na utungaji baada ya muda, mara nyingi kufuatia misukosuko ya mazingira kama vile volkano, matetemeko ya ardhi, dhoruba, moto, na mabadiliko ya hali ya hewa. Jamii zilizo na idadi ya mara kwa mara ya spishi zinasemekana kuwa katika usawa. Msawazo ni nguvu na utambulisho wa aina na mahusiano kubadilisha baada ya muda, lakini kudumisha idadi ya mara kwa mara. Kufuatia usumbufu, jumuiya inaweza au haiwezi kurudi kwenye hali ya usawa.

    Mfululizo inaelezea kuonekana mfululizo na upotevu wa aina katika jamii baada ya muda baada ya usumbufu mkubwa. Katika mfululizo wa msingi, mwamba mpya uliofunuliwa au uliofanywa wapya ni ukoloni na viumbe hai; katika mfululizo wa sekondari, sehemu ya mazingira inasumbuliwa na mabaki ya jamii ya awali yanabaki. Katika matukio hayo yote, kuna mabadiliko ya mtiririko katika spishi hadi jumuiya ya kudumu zaidi au chini inavyoendelea.

    Msingi mfululizo na Pioneer Spishi

    Mfululizo wa msingi hutokea wakati nchi mpya inapoundwa, kwa mfano, kufuatia mlipuko wa volkano, kama zile zilizo kwenye kisiwa kikubwa cha Hawaii. Kama lava inapita ndani ya bahari, nchi mpya inaendelea kuundwa. Kwenye kisiwa kikubwa, takriban ekari 32 za ardhi huongezwa kwa ukubwa wake kila mwaka. Weathering na majeshi mengine ya asili kuvunja mwamba wa kutosha kwa ajili ya uanzishwaji wa aina hearty kama vile lichens na baadhi ya mimea, inayojulikana kama aina waanzilishi (Kielelezo\(\PageIndex{14}\)). Spishi hizi zinasaidia kuvunja zaidi lava yenye utajiri wa madini kuwa udongo ambapo spishi nyingine, zisizo na nguvu lakini zenye ushindani zaidi, kama vile nyasi, vichaka, na miti, zitakua na hatimaye kuchukua nafasi ya spishi za waanzilishi. Baada ya muda eneo hilo litafikia hali ya usawa, na seti ya viumbe tofauti kabisa na aina ya waanzilishi.

    Picha inaonyesha mmea mzuri unaokua katika dunia tupu.
    Kielelezo\(\PageIndex{14}\): Wakati wa mfululizo wa msingi katika lava kwenye Maui, Hawaii, mimea yenye mchanga ni aina ya waanzilishi. (mikopo: Msitu na Kim Starr)

    Sekondari mfululizo

    Mfano wa classic wa mfululizo wa sekondari hutokea katika misitu ya mwaloni na hickory iliyoondolewa na moto wa mwitu (Kielelezo\(\PageIndex{15}\)). Moto wa mwitu utawaka mimea mingi, na isipokuwa wanyama wanaweza kukimbia eneo hilo, wanauawa. Virutubisho vyao, hata hivyo, vinarudi chini kwa namna ya majivu. Kwa hiyo, ingawa jumuiya imebadilika sana, kuna mazingira ya udongo ambayo hutoa msingi wa kurejeshwa kwa haraka.

    Kabla ya moto, mimea ilikuwa inaongozwa na miti mirefu na upatikanaji wa rasilimali kuu ya nishati ya mimea: jua. Urefu wao uliwapa upatikanaji wa mionzi ya jua huku pia wakitia shading ardhi na spishi nyingine za chini. Baada ya moto, ingawa, miti hii haifai tena. Hivyo, mimea ya kwanza kukua nyuma ni kawaida mimea ya kila mwaka ikifuatwa ndani ya miaka michache kwa kukua haraka na kueneza nyasi na spishi nyingine za waanzilishi. Kutokana, angalau kwa sehemu, na mabadiliko katika mazingira yanayoletwa na ukuaji wa nyasi na forbs, zaidi ya miaka mingi, vichaka vinajitokeza pamoja na miti ndogo ya pine, mwaloni, na miti ya hickory. Viumbe hivi huitwa spishi za kati. Hatimaye, zaidi ya miaka 150, msitu utafikia kiwango chake cha usawa na kufanana na jamii kabla ya moto. Hali hii ya usawa inajulikana kama jamii ya kilele, ambayo itabaki mpaka usumbufu ujao. Jumuiya ya kilele ni tabia ya hali ya hewa na jiolojia iliyotolewa. Ingawa jamii katika usawa inaonekana sawa mara inapopatikana, usawa ni moja ya nguvu yenye mabadiliko ya mara kwa mara katika wingi na wakati mwingine utambulisho wa spishi. Kurudi kwa mazingira ya asili baada ya shughuli za kilimo pia ni mchakato mzuri wa mfululizo wa sekondari.

    Vielelezo vitatu vinaonyesha mfululizo wa pili wa msitu wa mwaloni na msitu wa hickory. Mfano wa kwanza unaonyesha shamba lililofunikwa na aina za waanzilishi, ikiwa ni pamoja na nyasi na milele. Mfano wa pili unaonyesha shamba moja la ardhi baadaye limefunikwa na aina za kati, ikiwa ni pamoja na vichaka, mizabibu, mwaloni na hickory. Mfano wa tatu unaonyesha shamba la ardhi lililofunikwa na jumuiya ya kilele cha mwaloni kukomaa na hickory. Jumuiya hii inabakia imara mpaka usumbufu ujao.
    Kielelezo\(\PageIndex{15}\): Mfululizo wa Sekondari unaonekana katika msitu wa mwaloni na hickory baada ya moto wa misitu. Mlolongo wa jumuiya iliyopo mara tatu mfululizo katika eneo moja inaonyeshwa.

    Muhtasari wa sehemu

    Jamii zinajumuisha spishi zote tofauti zinazoishi katika eneo lililopewa. Aina mbalimbali za spishi hizi hujulikana kama viumbe hai. Viumbe vingi vimejenga ulinzi dhidi ya predation na herbivory, ikiwa ni pamoja na ulinzi wa mitambo, rangi ya onyo, na mimicry. Spishi mbili haziwezi kuwepo kwa muda usiojulikana katika makazi yale yanayoshindana moja kwa moja kwa rasilimali zile. Spishi zinaweza kuunda mahusiano symbiotiki kama vile commensalism, mutualism, au parasitism. Muundo wa jamii unaelezewa na msingi wake na aina za jiwe la msingi. Jumuiya hujibu matatizo ya mazingira kwa mfululizo: kuonekana kwa kutabirika kwa aina tofauti za aina za mimea, mpaka muundo wa jamii imara umeanzishwa.

    faharasa

    jamii ya kilele
    hatua ya mwisho ya mfululizo, ambapo jumuiya imara inaundwa na usawa wa tabia ya aina ya mimea na wanyama
    kanuni ya ushindani kutengwa
    hakuna aina mbili ndani ya makazi inaweza coexist kwa muda usiojulikana wakati wao kushindana kwa rasilimali sawa kwa wakati mmoja na mahali
    usumbufu wa mazingira
    mabadiliko katika mazingira yanayosababishwa na majanga ya asili au shughuli za binadamu
    aina ya msingi
    aina ambayo mara nyingi hutengeneza sehemu kubwa ya miundo ya makazi
    mwenyeji
    kiumbe, vimelea huishi
    kisiwa biogeografia
    utafiti wa maisha kwenye minyororo ya kisiwa na jinsi jiografia yao inavyoingiliana na utofauti wa aina zilizopatikana huko
    aina ya jiwe la msingi
    aina ambayo uwepo wake ni muhimu kwa kudumisha viumbe hai katika mazingira na kushikilia muundo wa jamii ya mazingira
    uigaji
    kukabiliana na hali ambayo kiumbe inaonekana kama kiumbe kingine ambacho ni hatari, sumu, au kibaya kwa wadudu wake
    kuheshimiana
    uhusiano symbiotic kati ya aina mbili ambapo aina zote mbili kufaidika
    kidusia
    viumbe kwamba matumizi ya rasilimali kutoka aina nyingine: jeshi
    aina ya waanzilishi
    aina ya kwanza kuonekana katika mfululizo wa msingi na sekondari
    mfululizo wa msingi
    mfululizo juu ya ardhi ambayo hapo awali haikuwa na maisha
    jamaa aina wingi
    kabisa idadi ya watu ukubwa wa aina fulani kuhusiana na idadi ya watu ukubwa wa aina nyingine ndani ya jamii
    mfululizo wa sekondari
    mfululizo katika kukabiliana na misukosuko ya mazingira ambayo hoja jamii mbali na usawa wake
    utajiri wa aina
    idadi ya aina mbalimbali katika jamii

    Wachangiaji na Majina