Сінекологія вивчає екологічні системи

Екологія в порівнянні з ботаніки, зоології або анатомією є відносно молодою біологічної дисципліною, яка виникла в середині 19-го століття. Вона розглядає зв`язку живих об`єктів і їх спільнот між собою і фізичним середовищем проживання. Один з її розділів - сінекологія - вивчає екологію і її живі організми, що входять до складу біогеоценозів: рослини, комах, гриби, тварин у взаємодії один з одним. Сама наука бере свій початок в роботах таких вчених, як Л. Долло, О. Абель, Д. Н. Кашкаров, В. Н. Сукачов.

У даній статті ми познайомимося з основними поняттями цього розділу екології та з`ясуємо структуру і механізми функціонування екологічних систем.

Відео: Екологія організмів

Біогеоценози як компоненти біосфери

Сукупності особин різних біологічних видів - популяції - живуть не відокремлений. Вони об`єднані в більш великі співтовариства - біоценози. Більш того, між особинами всередині даної екосистеми виникають різного роду взаємини, наприклад, такі як алелопатія, паразитизм, мутуалізмом, конкуренція, трофоценотіческіе зв`язку. Сінекологія вивчає взаємозв`язки між організмами, які входять в біогеоценоз, а також досліджує специфіку міжвидових зв`язків рослинних і тваринних підсистем, що утворюють живу спільноту.

Що розуміють під екологічної системою

В даний час в екологічній науці активно використовують не тільки термін «біогеоценоз», а й таке поняття, як «екосистема», введене А. Тенсли. Обидва слова застосовують для позначення природних комплексів і їх складових: фітосообществ і популяцій тварин, які сінекологія вивчає виходячи з уявлень про взаємозв`язок всіх живих організмів з середовищем їхнього життя. Потрібно відзначити, що між двома термінами не варто ставити знак рівності. Визначення «біогеоценозу», дане В. Сукачова, несе велике смислове навантаження, тому що розглядає природні комплекси з урахуванням кругообігу речовин і потоків енергії, що відбуваються в них. А ось поняття «екосистема», що отримало широке розповсюдження, особливо в науково-популярній літературі, в силу своєї обтічності застосовується зараз для характеристики найрізноманітніших біокомплексів, як природних, так і штучних.

Теорія біогеоценозу В. Н. Сукачова

Погляди вченого формувалися під впливом видатних біологів Росії: В. Докучаєва, який займався почвоведением, і В. Вернадського - засновника вчення про біосферу. Об`єднавши знання геохімії, лісознавства, геоботаніки, В. Сукачов створив нову дисципліну - біогеоценологиі. Вона, так само як і сінекологія, - розділ екології, що вивчає взаємозв`язки живих організмів всередині биома, розглядає закономірності міжвидових і популяційних взаємин особин, що відносяться до фіто- і зооценозов. Виходячи з ідей вченого, всі шари біосфери насичені життям, в них відбуваються процеси взаємоперетворення біомаси та енергії. Їх основою служать ланцюга харчування.

Вони включають в себе продуценти - автотрофні організми, перш за все рослини. Далі йдуть консументи першого, другого, третього порядку, що представляють собою гетеротрофов.

Кінцевою ланкою в трофічних ланцюгах є утилізатори мертвої органіки - редуценти. До них відносяться грунтові бактерії, гриби сапротрофи, також деякі комахи. Усе фактори неживої природи, що входять до біогеоценоз, наприклад грунт, вода, атмосфера, отримали назву біотоп.

Методи сінекологіческіх досліджень

На початку становлення науки вчені отримували експериментальний матеріал з допомогою досліджень - експедицій. У середині 20-го століття домінуючими стали такі методи, як стаціонарні цілорічні експерименти, метод мічених атомів, радіотрекінг. У 21-му столітті стало активно застосовуватися стеження за допомогою штучних супутників Землі за пересуванням популяцій тварин. Наприклад, великих парнокопитних, мічених радіочіпи. З огляду на той факт, що сінекологія - це розділ екології, що вивчає взаємини великої кількості організмів між собою, вчені застосовують як математичний аналіз, так і кібернетику. Останню використовують для моделювання і прогнозування компонентів, складових природні системи.

Що вивчає функціональна фітоценологія

Рослини є найважливішими учасниками в житті екосистем. В результаті фотосинтезу вони забезпечують всіх інших живих істот їжею, дає певний енергетичний резерв. Сінекологія вивчає взаємини між компонентами фітоценозу і популяціями гетеротрофних організмів: комах, рослинно і м`ясоїдних тварин.

Флористичний склад співтовариств рослин більшості біоценозів досить складний і називається видовий насиченістю. Рослинні організми представлені в екосистемах у вигляді ярусів, що має велике значення для створення різноманітних екологічних ніш. Горизонтальна різнорідність рослин називається мозаїчністю і, на відміну від ярусности, мало залежить від довжини світлового дня. Зате вона безпосередньо обумовлена видами взаємин, таких як алелопатія і конкуренція. Фітоценози змінюються, їх динаміка обумовлена циркадних ритмів і сукцесії, такими як вирубка лісів, геокатаклізми, лісові пожежі.

Причини динаміки чисельності популяцій тварин

Такі відомі вчені, як С. А. Северцов, Н. В. Туркін, Ч. Л. Елтон, вивчали зміни кількості особин у внутрішньовидових спільнотах. А Ч. Хьюїт ввів термін «хвилі життя». Вони відбуваються в природних комплексах і разом з трофоценотіческімі процесами є показниками біотичного потенціалу екосистеми. Вивчення кількісної динаміки особин має велике прикладне значення для протиепідемічних заходів, які контролюють циркадні ритми розмноження гризунів, що поширюють такі зоонози, як чума і туляремія. Сінекологія вивчає також і вплив діяльності людини на стан зооценозов, зокрема зниження популяцій рідкісних і вимираючих видів, скорочення чисельності в спільнотах цінних промислових тварин.

Види взаємовідносин організмів в Біоми

Нагадаємо, що сінекологія - розділ екології, що вивчає взаємини між особинами рослинного і тваринного світу. До них відносяться мутуалізмом, конкуренція, алелопатія. Наприклад, в фітоценології давно відомо про факти несумісності деяких рослин один з одним: чорний горіх виділяє токсичні для зерняткових і кісточкових плодових дерев речовини, гальмує їх зростання і плодоношення, а також призводить до загибелі рослин.

Мутуалізм - форма співіснування популяцій різних біологічних видів, від якої організми отримують взаємну користь (рак-пустельник й актинія, жгутіконосци, що живуть в кишечнику комах і допомагають їм розщеплювати клітковину).

Енергообмін в біосфері

Біогеоценози, що становлять живу оболонку Землі, здійснюють перетворення як біомаси, так і енергії, і є відкритими системами. Ці природні комплекси потребують припливу світлової енергії. Фототрофи використовують її для синтезу органічних речовин, молекул АТФ і НАДФхН₂. Сінекологія - це наука, яка вивчає взаємні перетворення біомаси та енергії.

Вони мають вигляд екологічної піраміди і її ланцюгів харчування. Динаміка енергії від нижчого трофічного рівня до вищого підпорядковується загальним фізичним законам, більш того, різниця між енергетичними потенціалами сусідніх рівнів становить 10-20%, а інша енергія розсіюється у вигляді тепла. У даній роботі ми ознайомилися з розділом екології - сінекологіі, і з`ясували методи її досліджень, а також значення для життєзабезпечення біосфери.