BIOCENOSE: KENMERKEN, COMPONENTEN, TYPEN EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2025

Een biocenose , biologische gemeenschap of ecologische gemeenschap is een groep populaties van organismen die in een gemeenschappelijke ruimte leven. In deze definitie hebben we impliciet dat het gebied moet worden afgebakend om de gemeenschap te definiëren. In de meeste gevallen is de afbakening puur willekeurig.

Gemeenschappen worden gekenmerkt door buitengewoon complexiteit, aangezien er variatie is op elk organisatieniveau (individu, populatie, soort, enz.). Dit komt bovenop het feit dat individuen op meerdere manieren met elkaar omgaan, waaronder onder meer competitie, mutualisme, predatie of commensalisme.

Bron: Key45

Bovendien is het afbakenen van een gemeenschap (voor sommige auteurs) een controversiële kwestie, aangezien het bestaan ​​van de gemeenschap als biologische eenheid in twijfel wordt getrokken.

De tak van de biologie die tot doel heeft de gemeenschap als organisatieniveau te bestuderen, wordt gemeenschapsecologie genoemd en probeert aspecten te specificeren zoals de samenstelling en diversiteit van soorten in hen. Dit omvat de studie van twee of meer soorten in hetzelfde gebied, waarbij de interacties en concurrentie worden geëvalueerd.

Ecologen proberen het functioneren van gemeenschappen te begrijpen, af te leiden hoe ze te beheren en zo de biodiversiteit te behouden.

Geschiedenis

Aan het begin van de 20e eeuw was er een belangrijk debat over de aard van gemeenschappen.

Destijds waren er twee extreme en tegengestelde visies: een ervan beschouwde gemeenschappen als een superorganisme, waar de individuen waaruit ze bestaan, zeer diepe relaties tussen hen tot stand brachten.

Men dacht dat de relatie zo extreem was dat gemeenschappen konden worden geclassificeerd net zoals organismen worden geclassificeerd: met behulp van de Linneaanse taxonomie.

De tegenovergestelde opvatting was totaal individualistisch, met het argument dat elk organisme specifieke eigenschappen had waardoor het in een bepaald gebied kon wonen.

Volgens dit idee bestond een gemeenschap uit een reeks soorten die vergelijkbare eigenschappen of kenmerken hadden en daarom naast elkaar in dezelfde regio bestonden. De voorstander van dit idee was HA Gleason. Wat momenteel het dichtst bij de moderne visie staat, zijn de ideeën van deze auteur.

kenmerken

Op het gebied van biologie wordt een gemeenschap gedefinieerd als een verzameling van twee of meer populaties die in een bepaald gebied met elkaar in wisselwerking staan. Het zijn zeer dynamische entiteiten, die in verschillende groottes en met verschillende niveaus van interactie voorkomen.

Populaties zijn groepen organismen die tot dezelfde soort behoren, en in gemeenschappen kunnen verschillende populaties worden aangetroffen. In elk van deze omgevingen vinden we dus zowel dieren, planten als micro-organismen.

We zullen nu de meest opvallende aspecten van een biologische gemeenschap beschrijven, in termen van haar structuur en de veelvoudige en complexe relaties die erin voorkomen.

Structuur en componenten

Er zijn vier fundamentele parameters die door biologen worden gebruikt om de structuur van een gemeenschap te beschrijven. Dit zijn: hun soortenrijkdom, de interacties tussen hen, de diversiteit aan soorten en hun fysieke kenmerken.

Soorten rijkdom

De eerste hiervan is het gemakkelijkst te kwantificeren en bestaat uit het tellen van het aantal soorten dat bestaat binnen de gemeenschap die u wilt bestuderen.

Hoe meer soorten de gemeenschap heeft, hoe rijker het is. Over het algemeen bevinden de rijkste gemeenschappen zich in regio's nabij de evenaar.

Deze hoge rijkdom is waarschijnlijk te danken aan de grote hoeveelheid zonnestraling (waardoor de productiviteit van fotosynthetische organismen toeneemt), de hoge temperatuur, de weinige temperatuurschommelingen en de grote hoeveelheden regen in deze gebieden.

Daarentegen, naarmate we dichter bij de polen komen, neemt de soortenrijkdom af, omdat de omgeving als minder bevorderlijk wordt beschouwd voor de ontwikkeling en vestiging van leven.

Interacties

De tweede factor is de som van de interacties die bestaan ​​tussen elk van de soorten waaruit de gemeenschap bestaat. Interacties tussen leeftijdsgenoten beginnen over het algemeen te worden bestudeerd en vervolgens wordt een netwerk gevormd. Deze netwerken kunnen alle soorten interacties bevatten die we later zullen bespreken.

Soortdiversiteit

De diversiteitsparameter wordt bepaald door de relatieve abundantie (hoe uniform de soort is in termen van hun kenmerken) en door het aantal soorten dat in de gemeenschap aanwezig is.

Er is voorgesteld dat de stabiliteit van de gemeenschap proportioneel gerelateerd is aan de diversiteit die we erin vinden. Er wordt echter aangenomen dat deze regel niet altijd van toepassing is.

Wiskundig gezien is er een reeks indices die het mogelijk maken de diversiteit van de soorten van een biocenose te kwantificeren. Tot de bekendste en meest gebruikte in de literatuur behoren de Simpson-index en de Shannon-Wiener-index.

Fysieke attributen

Ten slotte hebben we de fysieke kenmerken van de gemeenschap, inclusief biotische en abiotische factoren.

Naarmate de gemeenschapsstructuur complexer wordt (hetzij vanwege een groot aantal soorten of interacties daartussen), kunnen computerprogramma's worden geïmplementeerd om deze te karakteriseren.

Zijn alle soorten in een gemeenschap even belangrijk?

Ecologisch gezien hebben niet alle soorten binnen een gemeenschap hetzelfde gewicht of belang.

Sommige zijn van veel groter belang en hebben een onevenredige invloed op de overvloed en diversiteit van de rest van de soort. Dit worden keystone-soorten genoemd.

Een beroemd experiment in de ecologie van de gemeenschap werd uitgevoerd met de zeester van de soort Pisaster ochraceus als het studieorganisme. Door de ster uit zijn natuurlijke gemeenschap te verwijderen, begon de soort mossel die hij consumeerde onevenredig toe te nemen.

De mossel had een negatief effect op een aanzienlijk aantal soorten, waardoor de soortenrijkdom van de gemeenschap afnam. Om deze reden wordt P. ochraceus beschouwd als een sleutelsoort in deze biocenose.

Op het Europese continent zijn ook vleermuizen uit de pteropodenfamilie de belangrijkste soorten, aangezien ze verantwoordelijk zijn voor de bestuiving en zaadverspreiding van een aanzienlijk aantal planten.

Soorten

Er zijn twee hoofdtypen gemeenschappen: groot en klein. Een grotere gemeenschap wordt gedefinieerd als een gemeenschap die groot genoeg is om zichzelf onafhankelijk te onderhouden en te reguleren. Bijvoorbeeld de gemeenschappen die we vinden in een vijver of in een bos.

De grotere gemeenschappen bestaan ​​op hun beurt uit kleinere gemeenschappen, ook wel bekend als samenlevingen. Deze zijn veel kleiner, in termen en omvang, en kunnen niet in hun eigen levensonderhoud voorzien, omdat ze afhankelijk zijn van naburige gemeenschappen.

Relaties tussen individuen in een biocoenose en voorbeelden

In gemeenschappen zijn er meerdere manieren waarop de leden kunnen communiceren, wat constant gebeurt. Vaak is het lot van een populatie direct gekoppeld aan de interactie met een andere groep soorten, hetzij door voedingsstoffen uit te wisselen, door competitie, of door leefgebieden te creëren voor zijn metgezel.

Biologen classificeren interacties afhankelijk van het effect van de fitheid van de ene soort op de andere en vice versa. Fitness, of biologische houding, wordt gedefinieerd als het vermogen van een individu om levensvatbare en vruchtbare nakomelingen te produceren.

Commensalisme

Bij commensalisme profiteert de ene soort (dat wil zeggen, heeft een positief effect op de fitheid van de populatie) van de interactie, terwijl de andere betrokken soort niet wordt beïnvloed. In de praktijk is een commensale relatie buitengewoon moeilijk te testen, omdat er maar weinig relaties zijn die zich vertalen in een nulconditie.

Dit type relatie wordt gevonden in planten die epifyten worden genoemd. Deze organismen bevinden zich op de takken van enkele hoge bomen om zonlicht te ontvangen en een direct voordeel te behalen. De boom wordt niet aangetast door de aanwezigheid van de plant.

De relatie zal doorgaan als een "commensaal" zolang het aantal epifyten niet extreem hoog is. Als het aantal in aanzienlijke hoeveelheden toeneemt die zonlicht voor de boom blokkeren, zullen beide soorten gaan concurreren.

Wedstrijd

Wanneer twee soorten een gemeenschappelijke hulpbron nastreven, die om de een of andere reden beperkt is, zullen ze strijden om het te verwerven. In de ecologie is het bekend dat twee soorten niet oneindig kunnen concurreren: de ene zal de andere verdringen. Dit staat bekend als het principe van competitieve uitsluiting.

Het andere mogelijke scenario voor sympathie van de twee soorten is dat een van de twee een kenmerk wijzigt dat de concurrentie vermindert.

Als twee soorten vogels bijvoorbeeld dezelfde hulpbron gebruiken (bijvoorbeeld een bepaald zaadje), zullen ze strijden om voedsel. Als beide soorten ecologisch erg op elkaar lijken, moeten ze langs een of andere as van de nis worden gescheiden om naast elkaar te kunnen bestaan.

Aangezien concurrentie negatieve gevolgen heeft voor de fitheid van de soort, zal natuurlijke selectie krachtig optreden om dit te vermijden. Deze evolutionaire verandering in het gebruik van hulpbronnen, veroorzaakt door het bestaan ​​van concurrentie voor meerdere generaties, wordt nichedifferentiatie genoemd.

De vermindering van de conditie is niet altijd even groot voor concurrenten. Als een van de soorten superieur is, zal zijn geschiktheid in mindere mate afnemen dan die van zijn metgezel.

Consumptie

De consumptie van de ene soort door een andere kan de vorm aannemen van herbivorie, predatie of parasitisme. In al deze scenario's krijgt het organisme dat de voedingsstoffen verwerft of opneemt een voordeel in zijn fitheid, terwijl de soort die wordt geconsumeerd of die als gastheer fungeert, negatief wordt beïnvloed.

Evolutionair kan het bestaan ​​van deze antagonistische relaties tussen soorten tot verschillende scenario's leiden. De eerste, en meer intuïtieve, is dat een van de soorten uiteindelijk zijn prooi of zijn gastheer uitdroogt.

Evolutionaire gevolgen: wapenwedlopen

Ten tweede vertaalt de wederzijdse selectiedruk zich in de opkomst van nieuwe, betere "wapens" in elk van de soorten, waardoor een wapenwedloop ontstaat. Daarin verhoogt elke bij de interactie betrokken soort de effectiviteit van hun wapens.

Planten ontwikkelen bijvoorbeeld chemische afweermechanismen tegen herbivoren, en deze ontwikkelen ontgiftingsmechanismen. Wanneer een nieuw gif in een plantenpopulatie opduikt, zullen consumenten (in het geval van een wapenwedloop) hun ontgiftingsstrategieën verbeteren.

Hetzelfde geldt voor de relaties tussen roofdieren en hun prooi: elke keer dat iemand zijn bewegingsvaardigheid verbetert, verbetert de tegenhanger deze ook.

Consumententoepassingen

Door het netwerk van interacties van een bepaalde gemeenschap te kennen, kunt u het meeste uit die informatie halen. Als u bijvoorbeeld een plaag (uit een gewas of een gebied) wilt elimineren, kan de natuurlijke gebruiker van de plaag worden geïntroduceerd om het te elimineren zonder de toepassing van giftige chemicaliën in het ecosysteem.

Deze ongediertebestrijdingsmethode wordt biocontroller genoemd en is behoorlijk effectief gebleken in de regio's waar het is geïmplementeerd.

Mutualisme

Het laatste type interactie vindt plaats wanneer de twee betrokken soorten fitnessvoordelen behalen.

Het klassieke voorbeeld is de relatie tussen planten en hun bestuivingsmiddelen. De eerste krijgen een energiebeloning en de planten slagen erin hun gameten te verspreiden. Bestuivers kunnen insecten, vogels of vleermuizen zijn.

Een ander voorbeeld van mutualisme doet zich voor tussen stikstofbindende bacteriën en de planten waarin deze bacteriën groeien. De plant die de rol van gastheer op zich neemt, biedt bescherming en voedingsstoffen (zoals suikers) aan de bacteriën, en dit zorgt voor het ammonium of nitraat dat het nodig heeft.

Historisch gezien werd dit type relatie symbiose genoemd, waarbij beide soorten er samen voordeel uit haalden. Tegenwoordig heeft de term symbiose een veel bredere betekenis en wordt hij gebruikt om de nauwe relatie tussen twee soorten te beschrijven.

Geen voorbeeld van altruïsme

Ten slotte is het belangrijk op te merken dat we in mutualistische relaties niet vinden dat twee soorten altruïstisch met elkaar zijn. Tijdens de interactie probeert elke soort de baten maximaal en de kosten zo laag mogelijk te houden.

Daarom, als het gaat om mutualistische relaties, is het typisch om de ontwikkeling van kenmerken te observeren die proberen hun partner te misleiden.

Bepaalde soorten bloemen produceren bijvoorbeeld heldere, kleurrijke structuren die bestuivers aantrekken maar geen nectar bevatten. Er zijn meerdere voorbeelden van complexe structuren - sommige slagen er zelfs in om de vorm van een vrouwelijk insect te simuleren, zodat het mannetje probeert te copuleren met de bloem.

Op dezelfde manier stelen sommige dieren nectar van bloemen en voeren ze de bestuivingsdienst niet uit, omdat ze een gat in de bloem openen en niet in contact komen met stuifmeel.

Referenties

1. Freeman, S. (2017). Biologische wetenschap. Pearson Education.
2. Gauch, HG, en Gauch Jr, HG (1982). Multivariate analyse in gemeenschapsecologie. Cambridge University Press.
3. Jaksic, F. (2007). Ecologie van de gemeenschap. UC-edities.
4. Lawton, JH, & Kinne, O. (2000). Communautaire ecologie in een veranderende wereld. Oldendorf, Duitsland: Ecology Institute.
5. Morin, PJ (2009). Ecologie van de gemeenschap. John Wiley & Sons.
6. Naess, A. (1990). Ecologie, gemeenschap en levensstijl: schets van een ecosofie. Cambridge University Press.
7. Vellend, M. (2010). Conceptuele synthese in gemeenschapsecologie. The Quarterly review of biology, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, & Morin, PJ (Eds.). (2010). Communautaire ecologie: processen, modellen en toepassingen. Oxford Universiteit krant.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA, en Donoghue, MJ (2002). Fylogenieën en gemeenschapsecologie. Jaaroverzicht van ecologie en systematiek, 33 (1), 475-505.