ลักษณะทางชีวภาพส่วนประกอบประเภทและตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2025

biocenosisชุมชนทางชีวภาพของระบบนิเวศหรือชุมชนคือกลุ่มของประชากรของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ส่วนกลาง ในคำจำกัดความนี้เรามีนัยว่าพื้นที่จะต้องถูกคั่นเพื่อกำหนดชุมชน ในกรณีส่วนใหญ่การกำหนดขอบเขตเป็นไปตามอำเภอใจ

ชุมชนมีลักษณะที่ซับซ้อนมากเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงในแต่ละระดับขององค์กร (บุคคลประชากรสายพันธุ์ ฯลฯ ) นี่คือนอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าบุคคลมีปฏิสัมพันธ์ในหลายวิธีรวมถึงการแข่งขันการรวมกันการปล้นสะดมหรือการเหมือนกันในหมู่คนอื่น ๆ

ที่มา: Key45

นอกจากนี้การกำหนดชุมชน (สำหรับผู้เขียนบางคน) เป็นปัญหาที่ถกเถียงกันเนื่องจากการดำรงอยู่ของชุมชนในฐานะหน่วยทางชีววิทยาถูกตั้งคำถาม

สาขาชีววิทยาที่มีเป้าหมายเพื่อศึกษาชุมชนในระดับองค์กรเรียกว่านิเวศวิทยาชุมชนโดยต้องการระบุลักษณะต่างๆเช่นองค์ประกอบและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในพวกเขา ซึ่งรวมถึงการศึกษาสิ่งมีชีวิตสองชนิดหรือมากกว่าที่อยู่ในพื้นที่เดียวกันการประเมินปฏิสัมพันธ์และการแข่งขัน

นักนิเวศวิทยาพยายามทำความเข้าใจการทำงานของชุมชนเพื่อสรุปวิธีการจัดการและรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ

ประวัติศาสตร์

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 มีการถกเถียงที่สำคัญเกี่ยวกับธรรมชาติของชุมชน

ในเวลานั้นมีสองวิสัยทัศน์ที่รุนแรงและตรงข้ามกัน: หนึ่งในนั้นมองว่าชุมชนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ยิ่งใหญ่ซึ่งบุคคลที่ประกอบขึ้นมาสร้างความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งระหว่างพวกเขา

ความสัมพันธ์นี้เชื่อกันว่ารุนแรงมากจนสามารถจำแนกชุมชนได้เช่นเดียวกับการจำแนกสิ่งมีชีวิต: โดยใช้อนุกรมวิธาน Linnaean

มุมมองที่ตรงกันข้ามเป็นปัจเจกโดยสิ้นเชิงโดยอ้างว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะที่อนุญาตให้อาศัยอยู่ในพื้นที่หนึ่ง ๆ

ตามแนวคิดนี้ชุมชนได้ถูกสร้างขึ้นจากชุดของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะหรือลักษณะนิสัยคล้ายกันดังนั้นจึงอยู่ร่วมกันในภูมิภาคเดียวกัน ผู้เสนอแนวคิดนี้คือ HA Gleason ปัจจุบันสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับวิสัยทัศน์สมัยใหม่คือแนวคิดของผู้เขียนคนนี้

ลักษณะเฉพาะ

ในสาขาชีววิทยาชุมชนถูกกำหนดให้เป็นกลุ่มของประชากรตั้งแต่สองกลุ่มขึ้นไปที่มีปฏิสัมพันธ์กันในพื้นที่ที่กำหนด เป็นเอนทิตีที่มีพลวัตสูงซึ่งมีหลายขนาดและมีระดับการโต้ตอบที่แตกต่างกัน

ประชากรคือกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันและสามารถพบประชากรที่แตกต่างกันได้ในชุมชน ดังนั้นในแต่ละสภาพแวดล้อมเหล่านี้เราจะพบทั้งสัตว์พืชและจุลินทรีย์

ตอนนี้เราจะอธิบายลักษณะที่สำคัญที่สุดของชุมชนทางชีววิทยาในแง่ของโครงสร้างและความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนและซับซ้อนที่เกิดขึ้นภายใน

โครงสร้างและส่วนประกอบ

มีพารามิเตอร์พื้นฐานสี่ประการที่นักชีววิทยาใช้เพื่ออธิบายโครงสร้างของชุมชน สิ่งเหล่านี้คือ: ความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ของพวกมันปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมันความหลากหลายของสายพันธุ์และลักษณะทางกายภาพของพวกมัน

ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์

ประการแรกเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการหาปริมาณและประกอบด้วยการนับจำนวนชนิดที่มีอยู่ในชุมชนที่คุณต้องการศึกษา

ยิ่งชุมชนมีสายพันธุ์มากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปชุมชนที่ร่ำรวยที่สุดจะอยู่ในภูมิภาคใกล้เส้นศูนย์สูตร

ความอุดมสมบูรณ์ที่สูงนี้น่าจะเกิดจากการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์จำนวนมาก (ซึ่งเป็นการเพิ่มผลผลิตของสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสง) อุณหภูมิที่สูงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยและปริมาณน้ำฝนจำนวนมากในพื้นที่เหล่านี้

ในทางตรงกันข้ามเมื่อเราเข้าใกล้เสามากขึ้นความสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะลดลงเนื่องจากสภาพแวดล้อมถือว่าไม่เอื้อต่อการพัฒนาและการสร้างชีวิต

การติดต่อ

ปัจจัยที่สองคือผลรวมของปฏิสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่ประกอบกันเป็นชุมชน โดยทั่วไปแล้วการโต้ตอบระหว่างเพื่อนจะเริ่มศึกษาจากนั้นจึงเกิดเครือข่ายขึ้น เครือข่ายเหล่านี้สามารถมีการโต้ตอบทุกประเภทซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง

ความหลากหลายของสายพันธุ์

พารามิเตอร์ความหลากหลายถูกกำหนดโดยความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ (ความสม่ำเสมอของสายพันธุ์ในแง่ของลักษณะเฉพาะ) และจำนวนชนิดที่มีอยู่ในชุมชน

มีการเสนอว่าความมั่นคงของชุมชนมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนกับความหลากหลายที่เราพบในชุมชน อย่างไรก็ตามถือว่ากฎนี้ใช้ไม่ได้เสมอไป

ในทางคณิตศาสตร์มีชุดของดัชนีที่ช่วยให้สามารถหาปริมาณความหลากหลายของชนิดของ biocenosis ได้ ในบรรดาวรรณกรรมที่มีชื่อเสียงที่สุดและถูกใช้มากที่สุดเรามีดัชนี Simpson และดัชนี Shannon-Wiener

คุณลักษณะทางกายภาพ

ในที่สุดเราก็มีคุณลักษณะทางกายภาพของชุมชนซึ่งรวมถึงปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยทางชีวภาพ

เมื่อโครงสร้างของชุมชนมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น (ไม่ว่าจะเป็นเพราะสิ่งมีชีวิตจำนวนมากหรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน) โปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดลักษณะได้

ทุกสายพันธุ์ในชุมชนมีความสำคัญเท่าเทียมกันหรือไม่?

ในทางนิเวศวิทยาไม่ใช่ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในชุมชนจะมีน้ำหนักหรือความสำคัญเท่ากัน

บางชนิดมีความสำคัญมากกว่ามีอิทธิพลต่อความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อย่างไม่เป็นสัดส่วน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าสายพันธุ์หลัก

การทดลองที่มีชื่อเสียงด้านนิเวศวิทยาของชุมชนได้ดำเนินการโดยใช้ดาวทะเลซึ่งเป็นของสปีชีส์ Pisaster ochraceus เป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำการศึกษา การกำจัดดาวออกจากชุมชนตามธรรมชาติทำให้ชนิดของหอยแมลงภู่ที่มันบริโภคเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างไม่สมส่วน

หอยแมลงภู่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตจำนวนมากทำให้ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ในชุมชนลดลง ด้วยเหตุนี้ P. ochraceus จึงถือเป็นสายพันธุ์หลักใน biocenosis นี้

ในทวีปยุโรปค้างคาวในตระกูล pteropod เป็นสายพันธุ์หลักเช่นกันเนื่องจากพวกมันมีหน้าที่ในการผสมเกสรและการแพร่กระจายของเมล็ดพืชจำนวนมาก

ประเภท

ชุมชนมีสองประเภทหลัก: ใหญ่และรอง ชุมชนขนาดใหญ่ถูกกำหนดให้เป็นชุมชนที่มีขนาดใหญ่พอที่จะดำรงและควบคุมตนเองได้โดยอิสระ ตัวอย่างเช่นชุมชนที่เราพบในสระน้ำหรือในป่า

ชุมชนขนาดใหญ่จะกลายเป็นชุมชนเล็ก ๆ หรือที่เรียกว่าสังคม สิ่งเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่ามากและไม่สามารถเลี้ยงดูตัวเองได้เนื่องจากต้องพึ่งพาชุมชนใกล้เคียง

ความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลใน biocoenosis และตัวอย่าง

ในชุมชนมีหลายวิธีที่สมาชิกสามารถโต้ตอบซึ่งเกิดขึ้นตลอดเวลา หลายครั้งที่ชะตากรรมของประชากรเชื่อมโยงโดยตรงกับการมีปฏิสัมพันธ์กับสัตว์กลุ่มอื่นไม่ว่าจะโดยการแลกเปลี่ยนสารอาหารผ่านการแข่งขันหรือโดยการจัดหาที่อยู่อาศัยให้กับเพื่อนร่วมทาง

นักชีววิทยาจำแนกปฏิสัมพันธ์โดยขึ้นอยู่กับผลกระทบของความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งที่มีต่ออีกชนิดหนึ่งและในทางกลับกัน ความแข็งแรงหรือทัศนคติทางชีววิทยาหมายถึงความสามารถของแต่ละบุคคลในการผลิตลูกหลานที่มีชีวิตและอุดมสมบูรณ์

commensalism

ในความคล้ายคลึงกันสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งได้รับประโยชน์ (นั่นคือมีผลในเชิงบวกต่อความสมบูรณ์ของประชากร) จากการมีปฏิสัมพันธ์ในขณะที่สายพันธุ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องจะไม่ได้รับผลกระทบ ในทางปฏิบัติความสัมพันธ์แบบใกล้ชิดเป็นเรื่องยากมากที่จะทดสอบเนื่องจากความสัมพันธ์เพียงไม่กี่อย่างแปลเป็นการเปลี่ยนแปลงสมรรถภาพเป็นศูนย์

ความสัมพันธ์ประเภทนี้พบในพืชที่เรียกว่า epiphytes สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตั้งอยู่บนกิ่งก้านของต้นไม้สูงเพื่อรับแสงแดดทำให้ได้รับประโยชน์โดยตรง ต้นไม้ไม่ได้รับผลกระทบจากการมีอยู่ของพืช

ความสัมพันธ์จะดำเนินต่อไปแบบ "สมน้ำสมเนื้อ" ตราบใดที่จำนวน epiphytes ไม่สูงมาก หากจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งบดบังแสงแดดให้ต้นไม้ทั้งสองชนิดจะเริ่มแข่งขันกัน

การแข่งขัน

เมื่อสิ่งมีชีวิตสองชนิดไล่ตามทรัพยากรร่วมกันซึ่งด้วยเหตุผลบางประการมี จำกัด พวกมันจะแข่งขันกันเพื่อให้ได้มา ในทางนิเวศวิทยาเป็นที่ทราบกันดีว่าสิ่งมีชีวิตสองชนิดไม่สามารถแข่งขันกันได้อย่างไม่มีกำหนด: ชนิดหนึ่งจะต้องแทนที่อีกชนิดหนึ่ง สิ่งนี้เรียกว่าหลักการกีดกันทางการแข่งขัน

สถานการณ์ที่เป็นไปได้อื่น ๆ สำหรับทั้งสองสายพันธุ์ที่จะเห็นอกเห็นใจกันคือหนึ่งในสองสายพันธุ์ปรับเปลี่ยนลักษณะที่ลดการแข่งขัน

ตัวอย่างเช่นหากนกสองชนิดใช้ทรัพยากรเดียวกัน (เช่นเมล็ดพันธุ์เฉพาะ) พวกมันจะแย่งอาหารกัน หากสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดมีความคล้ายคลึงกันทางระบบนิเวศมากก็จะต้องแยกออกจากกันตามแกนของโพรงเพื่อรักษาการอยู่ร่วมกัน

เนื่องจากการแข่งขันมีผลเสียต่อความสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะดำเนินการอย่างยิ่งเพื่อหลีกเลี่ยง การเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในการใช้ทรัพยากรที่เกิดจากการแข่งขันกันมาหลายชั่วอายุคนเรียกว่าความแตกต่างเฉพาะกลุ่ม

การลดความฟิตไม่ได้มีขนาดเท่ากับคู่แข่งเสมอไป หากสายพันธุ์ใดเหนือกว่าสมรรถภาพของมันจะลดลงในระดับที่น้อยกว่าเพื่อนร่วมทาง

การบริโภค

การบริโภคสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งโดยอีกชนิดหนึ่งสามารถอยู่ในรูปแบบของการกินพืชเป็นอาหารการปล้นสะดมหรือกาฝาก ในสถานการณ์เหล่านี้สิ่งมีชีวิตที่ได้รับหรือดูดซึมสารอาหารจะได้รับประโยชน์ในด้านสมรรถภาพในขณะที่สายพันธุ์ที่บริโภคหรือทำหน้าที่เป็นเจ้าภาพจะได้รับผลกระทบในทางลบ

ตามวิวัฒนาการการดำรงอยู่ของความสัมพันธ์ที่เป็นปรปักษ์กันระหว่างสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถนำไปสู่สถานการณ์ต่างๆได้ อย่างแรกของพวกมันและใช้งานง่ายกว่านั้นก็คือสปีชีส์หนึ่งจบลงด้วยการดับเหยื่อหรือโฮสต์ของมัน

ผลที่ตามมาทางวิวัฒนาการ: การแข่งขันทางอาวุธ

ประการที่สองแรงกดดันที่เลือกปฏิบัติซึ่งกันและกันส่งผลให้เกิด "อาวุธ" ใหม่ที่ดีกว่าในแต่ละชนิดทำให้เกิดการแข่งขันทางอาวุธ ในนั้นสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์จะเพิ่มประสิทธิภาพของอาวุธ

ตัวอย่างเช่นพืชพัฒนากลไกการป้องกันทางเคมีต่อสัตว์กินพืชและสิ่งเหล่านี้พัฒนากลไกการล้างพิษ เมื่อสารพิษชนิดใหม่เกิดขึ้นในประชากรพืชผู้บริโภค (ในกรณีที่มีการแข่งขันทางอาวุธ) จะปรับปรุงกลยุทธ์การล้างพิษ

ความสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่ากับเหยื่อก็เช่นเดียวกัน: ทุกครั้งที่มีการพัฒนาทักษะในการเคลื่อนไหวคู่ต่อสู้ก็ปรับปรุงมันด้วยเช่นกัน

แอปพลิเคชันสำหรับผู้บริโภค

การรู้เครือข่ายการโต้ตอบของชุมชนใดชุมชนหนึ่งจะทำให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากข้อมูลนั้น ตัวอย่างเช่นเมื่อคุณต้องการกำจัดศัตรูพืช (จากพืชผลหรือพื้นที่) สามารถแนะนำผู้บริโภคศัตรูพืชตามธรรมชาติเพื่อกำจัดได้โดยไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษต่อระบบนิเวศ

วิธีการควบคุมศัตรูพืชนี้เรียกว่าสารควบคุมทางชีวภาพและได้รับการพิสูจน์แล้วว่าได้ผลดีในภูมิภาคที่มีการนำไปใช้

mutualism

ปฏิสัมพันธ์ประเภทสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อทั้งสองสายพันธุ์ได้รับประโยชน์ด้านการออกกำลังกาย

ตัวอย่างคลาสสิกคือความสัมพันธ์ระหว่างพืชและตัวแทนผสมเกสร อดีตได้รับรางวัลด้านพลังงานและพืชสามารถแยก gametes ของพวกมันได้ แมลงผสมเกสรอาจเป็นแมลงนกหรือค้างคาว

อีกตัวอย่างหนึ่งของการร่วมกันเกิดขึ้นระหว่างแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนและพืชที่แบคทีเรียเหล่านี้เติบโต พืชที่มีบทบาทเป็นโฮสต์ให้การปกป้องและสารอาหาร (เช่นน้ำตาล) แก่แบคทีเรียและสิ่งนี้จะให้แอมโมเนียมหรือไนเตรตที่ต้องการ

ในอดีตความสัมพันธ์ประเภทนี้เรียกว่า symbiosis ซึ่งทั้งสองชนิดได้รับประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้ร่วมกัน ปัจจุบันคำว่า symbiosis มีความหมายกว้างขึ้นมากและใช้เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิด

ไม่ใช่ตัวอย่างของความบริสุทธิ์ใจ

สุดท้ายนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าในความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเราไม่พบว่าสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่เห็นแก่ผู้อื่น ในระหว่างการปฏิสัมพันธ์แต่ละสายพันธุ์พยายามที่จะรักษาผลประโยชน์ให้สูงสุดและต้นทุนให้น้อยที่สุด

ดังนั้นเมื่อพูดถึงความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันจึงเป็นเรื่องปกติที่จะสังเกตพัฒนาการของลักษณะที่ต้องการหลอกลวงคู่ของตน

ตัวอย่างเช่นดอกไม้บางชนิดมีโครงสร้างที่มีสีสันสดใสซึ่งดึงดูดแมลงผสมเกสร แต่ไม่มีน้ำหวาน มีหลายตัวอย่างของโครงสร้างที่ซับซ้อน - บางตัวอย่างสามารถจำลองรูปร่างของแมลงตัวเมียเพื่อให้ตัวผู้พยายามมีเพศสัมพันธ์กับดอกไม้

ในทำนองเดียวกันสัตว์บางชนิดขโมยน้ำหวานจากดอกไม้และไม่ทำการผสมเกสรเนื่องจากมันเปิดรูในดอกไม้และไม่สัมผัสกับละอองเรณู

อ้างอิง

1. ฟรีแมน, S. (2017). วิทยาศาสตร์ชีวภาพ. การศึกษาของเพียร์สัน.
2. Gauch, HG, & Gauch Jr, HG (1982) การวิเคราะห์หลายตัวแปรในระบบนิเวศชุมชน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
3. Jaksic, F. (2550). นิเวศวิทยาของชุมชน. รุ่น UC
4. Lawton, JH, & Kinne, O. (2000). นิเวศวิทยาของชุมชนในโลกที่เปลี่ยนแปลง Oldendorf, Germany: Ecology Institute.
5. โมริน, พีเจ (2552). นิเวศวิทยาของชุมชน. John Wiley & Sons
6. Naess, A. (1990). นิเวศวิทยาชุมชนและวิถีชีวิต: เค้าโครงของปรัชญา สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
7. Vellend, M. (2010). การสังเคราะห์แนวคิดในระบบนิเวศชุมชน. การทบทวนชีววิทยารายไตรมาส, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, & Morin, PJ (Eds.) (2010) นิเวศวิทยาชุมชน: กระบวนการแบบจำลองและการประยุกต์ใช้ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA และ Donoghue, MJ (2002) วิวัฒนาการและนิเวศวิทยาของชุมชน การทบทวนนิเวศวิทยาและระบบนิเวศประจำปี, 33 (1), 475-505