ეკოლოგია, ბოტანიკასთან, ზოოლოგიასთან ან ანატომიასთან შედარებით, შედარებით ახალგაზრდა ბიოლოგიური დისციპლინაა, რომელიც წარმოიშვა მე-19 საუკუნის შუა ხანებში. იგი ითვალისწინებს ცოცხალი ობიექტებისა და მათი თემების კავშირებს მათსა და ფიზიკურ გარემოს შორის. მისი ერთ-ერთი განყოფილება - სინეკოლოგია - სწავლობს ეკოლოგიას და მის ცოცხალ ორგანიზმებს, რომლებიც ბიოგეოცენოზის ნაწილია: მცენარეები, მწერები, სოკოები, ცხოველები ერთმანეთთან ურთიერთქმედებაში. თავად მეცნიერება სათავეს იღებს ისეთი მეცნიერების ნაშრომებში, როგორებიცაა L. Dollo, O. Abel, D. N. Kashkarov, V. N. Sukachev.
ამ სტატიაში გავეცნობით ეკოლოგიის ამ განყოფილების ძირითად ცნებებს და გავეცნობით ეკოლოგიური სისტემების სტრუქტურასა და ფუნქციონირების მექანიზმებს.
ბიოგეოცენოზი, როგორც ბიოსფეროს კომპონენტები
სხვადასხვა ბიოლოგიური სახეობის ინდივიდების შეკრებები - პოპულაციები - ცალკე არ ცხოვრობენ. ისინი გაერთიანებულნი არიან უფრო დიდ თემებში - ბიოცენოზებში. უფრო მეტიც, ინდივიდებს შორის მოცემულიეკოსისტემებში წარმოიქმნება სხვადასხვა სახის ურთიერთობები, მაგალითად, როგორიცაა ალელოპათია, პარაზიტიზმი, ურთიერთგაგება, კონკურენცია, ტროფოცენოტური კავშირები. სინეკოლოგია სწავლობს ბიოგეოცენოზის შემადგენელ ორგანიზმებს შორის ურთიერთობას და ასევე იკვლევს მცენარეთა და ცხოველთა ქვესისტემების სახეობათაშორისი ურთიერთობის სპეციფიკას, რომლებიც ქმნიან ცოცხალ საზოგადოებას.
რა იგულისხმება ეკოლოგიურ სისტემაში
ამჟამად არა მხოლოდ ტერმინი "ბიოგეოცენოზი" აქტიურად გამოიყენება გარემოსდაცვით მეცნიერებაში, არამედ ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა "ეკოსისტემა", რომელიც შემოიღო ა. ტანსლიმ. ორივე სიტყვა გამოიყენება ბუნებრივ კომპლექსებთან და მათ კომპონენტებთან მიმართებაში: ფიტოსაზოგადოებები და ცხოველთა პოპულაციები, რომლებსაც სინეკოლოგია სწავლობს ყველა ცოცხალი ორგანიზმის გარემოსთან ურთიერთობის კონცეფციის საფუძველზე. უნდა აღინიშნოს, რომ ორ ტერმინს შორის არ არის აუცილებელი ტოლობის ნიშნის დადება. „ბიოგეოცენოზის“განმარტება, რომელიც მოცემულია ვ. სუკაჩოვის მიერ, ატარებს დიდ სემანტიკურ დატვირთვას, რადგან განიხილავს ბუნებრივ კომპლექსებს, მათში არსებული ნივთიერებების მიმოქცევისა და ენერგიის ნაკადების გათვალისწინებით. მაგრამ "ეკოსისტემის" კონცეფცია, რომელიც ფართოდ გავრცელდა, განსაკუთრებით პოპულარულ სამეცნიერო ლიტერატურაში, მისი გამარტივებული ბუნების გამო, ახლა გამოიყენება ბიოკომპლექსების მრავალფეროვნების დასახასიათებლად, როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური.
ბიოგეოცენოზის თეორია V. N. Sukachev
მეცნიერის შეხედულებები ჩამოყალიბდა გამოჩენილი რუსი ბიოლოგების: ვ.დოკუჩაევის, რომელიც ეწეოდა ნიადაგმცოდნეობას და ვ.ვერნადსკის, ბიოსფეროს დოქტრინის ფუძემდებელთა გავლენით. გეოქიმიის, სატყეო მეურნეობის, გეობოტანიკის ცოდნის შერწყმით ვ. სუკაჩოვმა შექმნა ახალი დისციპლინა -ბიოგეოცენოლოგია. ის, ისევე როგორც სინეკოლოგია, არის ეკოლოგიის ფილიალი, რომელიც სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების ურთიერთობებს ბიომში, განიხილავს ფიტო- და ზოოცენოზებს მიკუთვნებული ინდივიდების სახეობებსშორისი და პოპულაციური ურთიერთობების ნიმუშებს. მეცნიერის იდეებიდან გამომდინარე, ბიოსფეროს ყველა ფენა გაჯერებულია სიცოცხლით, მათში მიმდინარეობს ბიომასისა და ენერგიის ურთიერთკონვერსიის პროცესები. ისინი დაფუძნებულია კვების ჯაჭვებზე.
მათ შორისაა მწარმოებლები - ავტოტროფული ორგანიზმები, პირველ რიგში მცენარეები. მას მოსდევს პირველი, მეორე, მესამე რიგის მომხმარებლები, რომლებიც არიან ჰეტეროტროფები.
ტროფიკული ჯაჭვების საბოლოო რგოლი არის მკვდარი ორგანული ნივთიერებების უტილიზატორები - რღვევები. მათ შორისაა ნიადაგის ბაქტერიები, საპროტროფული სოკოები და ზოგიერთი მწერი. ბიოგეოცენოზში შემავალ უსულო ბუნების ყველა ფაქტორს, როგორიცაა ნიადაგი, წყალი, ატმოსფერო, ეწოდება ბიოტოპები.
სინეკოლოგიური კვლევის მეთოდები
მეცნიერების ჩამოყალიბების დასაწყისში მეცნიერები კვლევით - ექსპედიციებით იღებდნენ ექსპერიმენტულ მასალას. მე-20 საუკუნის შუა ხანებში დომინანტური გახდა ისეთი მეთოდები, როგორიცაა სტაციონარული ექსპერიმენტები მთელი წლის განმავლობაში, დანიშნულების ატომების მეთოდი და რადიო თვალთვალი. 21-ე საუკუნეში, დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების დახმარებით, ცხოველთა პოპულაციების გადაადგილების თვალყურის დევნება აქტიურად დაიწყო. მაგალითად, დიდი არტიოდაქტილები, რომლებიც აღინიშნება რადიოჩიპებით. იმის გათვალისწინებით, რომ სინეკოლოგია არის ეკოლოგიის ფილიალი, რომელიც სწავლობს დიდი რაოდენობით ორგანიზმების ერთმანეთთან ურთიერთობას, მეცნიერები იყენებენ როგორც მათემატიკურ ანალიზს, ასევე კიბერნეტიკას.ეს უკანასკნელი გამოიყენება ბუნებრივი სისტემების შემადგენელი კომპონენტების მოდელირებისთვის და პროგნოზირებისთვის.
რას სწავლობს ფუნქციური ფიტოცენოლოგია
მცენარეები ყველაზე მნიშვნელოვანი მონაწილეები არიან ეკოსისტემების ცხოვრებაში. ფოტოსინთეზის შედეგად ისინი ყველა სხვა ცოცხალ არსებას აწვდიან საკვებს, რომელიც უზრუნველყოფს გარკვეული ენერგიის რეზერვს. სინეკოლოგია სწავლობს ფიტოცენოზის კომპონენტებსა და ჰეტეროტროფული ორგანიზმების პოპულაციებს შორის ურთიერთობას: მწერები, ბალახისმჭამელები და მტაცებლები.
მცენარეთა თემების ფლორისტული შემადგენლობა ბიოცენოზების უმეტესობაში საკმაოდ რთულია და ეწოდება სახეობების გაჯერება. მცენარეული ორგანიზმები ეკოსისტემებში წარმოდგენილია იარუსების სახით, რასაც დიდი მნიშვნელობა აქვს მრავალფეროვანი ეკოლოგიური ნიშების შესაქმნელად. მცენარეების ჰორიზონტალურ ჰეტეროგენულობას მოზაიკა ეწოდება და, ფენებისგან განსხვავებით, ნაკლებად არის დამოკიდებული დღის საათების ხანგრძლივობაზე. მაგრამ ეს პირდაპირ განპირობებულია ურთიერთობების ტიპებით, როგორიცაა ალელოპათია და კონკურენცია. ფიტოცენოზები იცვლება, მათი დინამიკა განისაზღვრება ცირკადული რიტმებით და თანმიმდევრობით, როგორიცაა ტყეების განადგურება, გეოკატაკლიზმები, ტყის ხანძრები.
ცხოველთა პოპულაციის დინამიკის მიზეზები
ისეთმა ცნობილმა მეცნიერებმა, როგორებიცაა S. A. Severtsov, N. V. Turkin, C. L. Elton, შეისწავლეს ცვლილებები ინდივიდების რაოდენობაში შიდასახეობრივ თემებში. და C. Hewitt შემოიღო ტერმინი "სიცოცხლის ტალღები". ისინი გვხვდება ბუნებრივ კომპლექსებში და, ტროფოცენოზურ პროცესებთან ერთად, ინდიკატორებს წარმოადგენენეკოსისტემის ბიოტიკური პოტენციალი. ინდივიდების რაოდენობრივი დინამიკის შესწავლას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ანტიეპიდემიური ღონისძიებებისთვის, რომლებიც აკონტროლებენ მღრღნელების გამრავლების ცირკადულ რიტმს, რომლებიც ავრცელებენ ისეთ ზოონოზებს, როგორიცაა ჭირი და ტულარემია. სინეკოლოგია ასევე სწავლობს ადამიანის აქტივობის გავლენას ზოოცენოზების მდგომარეობაზე, კერძოდ, იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი სახეობების პოპულაციების შემცირებას, თემებში ძვირფასი ნადირობა ცხოველების რაოდენობის შემცირებას.
ორგანიზმებს შორის ურთიერთობის ტიპები ბიომებში
შეგახსენებთ, რომ სინეკოლოგია არის ეკოლოგიის ფილიალი, რომელიც სწავლობს ურთიერთობას ფლორისა და ფაუნის ინდივიდებს შორის. მათ შორისაა ურთიერთგაგება, კონკურენცია, ალელოპათია. მაგალითად, ფიტოცენოლოგიამ დიდი ხანია იცოდა ზოგიერთი მცენარის ერთმანეთთან შეუთავსებლობის შესახებ: შავი კაკალი გამოყოფს ტოქსიკურ ნივთიერებებს ბუჩქის და ქვის ხეხილისთვის, აფერხებს მათ ზრდას და ნაყოფიერებას და ასევე იწვევს მცენარეების სიკვდილს.
მუტუალიზმი არის სხვადასხვა ბიოლოგიური სახეობის პოპულაციების თანაარსებობის ფორმა, საიდანაც ორგანიზმები იღებენ ორმხრივ სარგებელს (ჰერმიტი კიბორჩხალა და ზღვის ანემონი, ფლაგელატები, რომლებიც ცხოვრობენ მწერების ნაწლავებში და ეხმარება მათ ბოჭკოების დაშლაში).
ენერგეტიკული გაცვლა ბიოსფეროში
ბიოგეოცენოზები, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ცოცხალ გარსს, ახორციელებენ როგორც ბიომასის, ასევე ენერგიის ტრანსფორმაციას და არიან ღია სისტემები. ამ ბუნებრივ კომპლექსებს სინათლის ენერგიის შემოდინება სჭირდება. ფოტოტროფები მას იყენებენ ორგანული ნივთიერებების, ატფ-ის მოლეკულების სინთეზისთვის დაNADPxN2. სინეკოლოგია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ბიომასისა და ენერგიის ურთიერთ გარდაქმნებს.
ისინი ჰგავს ეკოლოგიურ პირამიდას და მის კვებით ჯაჭვებს. ენერგიის დინამიკა ყველაზე დაბალიდან უმაღლეს ტროფიკულ დონეზე ემორჩილება ზოგად ფიზიკურ კანონებს, უფრო მეტიც, სხვაობა მეზობელი დონეების ენერგეტიკულ პოტენციალებს შორის არის 10-20%, ხოლო დანარჩენი ენერგია იფანტება სითბოს სახით. ამ ნაშრომში გავეცანით ეკოლოგიის განყოფილებას - სინეკოლოგიას და გავარკვიეთ მისი კვლევის მეთოდები, ასევე ბიოსფეროს სიცოცხლის შენარჩუნების მნიშვნელობა.
