Topik: struktur fungsional biogeocenosis (2 kuliah). Hubungan antara tumbuhan dan dengan organisme lain Hubungan antara tumbuhan dan hewan
Tidak ada spesies makhluk hidup yang berkembang secara terpisah dari spesies lainnya. Setiap orang harus beradaptasi dan berinteraksi satu sama lain. Selalu ada perlombaan evolusi antara predator dan mangsa saat setiap hewan berjuang untuk kelangsungan hidupnya.Namun terkadang spesies yang berbeda berinteraksi dengan cara yang saling menguntungkan. Berikut sepuluh contoh bagaimana tumbuhan dan hewan membentuk kemitraan yang tidak biasa untuk saling membantu.
10. Semut dan akasia
Semut dari genus Pseudomyrmex sangat berasosiasi dengan pohon akasia, dan sungguh menakjubkan betapa kuatnya hubungan ini. Karena tanaman tidak bisa tumbuh, mereka selalu berisiko dimakan. Untuk melindungi diri dari herbivora, pohon akasia mempunyai duri yang tajam dan rasa yang pahit. Selain itu, mereka memperbudak seluruh genus semut untuk secara aktif melawan lawan-lawannya.
Banyak duri akasia yang berlubang di dalamnya, dan rongga ini berfungsi sebagai tempat tinggal yang sangat baik bagi semut. Banyak jenis akasia juga memiliki pembengkakan berongga di sekitar duri berongga ini, sehingga menciptakan kondisi hidup yang lebih nyaman. Untuk mencegah semut tertarik, pepohonan menghasilkan nektar manis, dan polongnya yang kaya protein sangat cocok untuk larva semut.
Tak heran jika semut yang hidup di tempat yang begitu indah melindunginya dari segala bahaya. Hingga 30.000 di antaranya dapat hidup di satu pohon. Mereka menyengat hewan yang mencoba memakan dedaunan, menggigit tanaman pesaing yang mencuri sinar matahari, dan membersihkan jamur patogen.
Acacia tidak dalam bahaya jika para pembela HAM pergi. Nektarnya mengandung enzim yang mencegah semut mengonsumsi gula dalam bentuk lain. Jika seekor semut mencoba berpisah dengan pohon akasia, ia akan segera mati kelaparan.
9. Myrmecodia dan semut
Pohon akasia bukan satu-satunya tanaman yang belajar berinteraksi dengan semut. Myrmecodia - "tanaman semut" - mendapatkan namanya dari semut yang hidup bersimbiosis dengannya.
Myrmecodia Australia bukanlah tanaman yang umum; ia hidup pada tanaman lain. Benih epifit, demikian sebutan tumbuhan ini, hinggap di pohon dan tumbuh tinggi di atas permukaan tanah. Hal ini memberi mereka perlindungan dari herbivora, namun pembela utama epifit adalah semut.
Pada pangkal batang tanaman terdapat penebalan umbi yang ditembus oleh banyak rongga. Ini adalah rumah yang ideal bagi semut. Semut tidak membuat rongga ini sendiri; tumbuhan telah belajar membuat rongga tersebut secara spesifik. Semut yang hidup di dalamnya melindungi tanaman dari segala ancaman.
Hal ini sangat mirip dengan semut yang hidup di pohon akasia, namun tumbuhan semut menggunakan kerja sama ini sedikit berbeda. Salah satu zat utama yang diperoleh tanaman dari tanah adalah nitrogen. Karena myrmecodia tumbuh jauh dari tanah, ia perlu menyediakan pasokan nitrogen. Tumbuhan mempunyai dua jenis rongga: halus, yang digunakan semut untuk hidup, dan kasar, tempat semut menyimpan kotorannya.
Dari limbah semut ini tanaman menerima nitrogen yang diperlukan.
8. Tumbuhan karnivora dan kelelawar
Tumbuhan pemakan serangga, seperti namanya, bersifat karnivora, memakan hewan kecil, terutama serangga. Kemampuan ini berevolusi sebagai respons terhadap lingkungan dengan nitrogen rendah. Jika myrmecodia memikat semut untuk tinggal di dalamnya, tumbuhan karnivora memikat semut untuk membunuhnya. Namun di antara mereka ada satu tanaman yang tidak begitu kejam.
Nepenthes hemsleyana adalah tanaman berukuran luar biasa besar yang telah belajar hidup bersimbiosis dengan kelelawar. Tikus dari spesies "ekor tikus Hardwick" memanjat daun tanaman yang berbentuk kubah pada siang hari dan tidur di dalamnya. Tanaman tersebut, alih-alih mencerna tikus, hanya terbatas pada apa yang dapat diambilnya dari kotorannya.
Tanaman ini tidak hanya menunggu secara pasif, namun telah mengembangkan cara unik untuk menarik perhatian kelelawar di hutan tropis yang lebat. Dinding belakang daun berbentuk piring, yang memantulkan sinyal gema kelelawar dengan baik. Hal ini memungkinkan kelelawar dengan cepat menemukan tempat peristirahatannya.
7. Tumbuhan yang diserbuki oleh mamalia
Ketika kita berbicara tentang hewan yang menyerbuki tanaman, kita paling sering memikirkan lebah dan serangga lain yang terbang dari satu bunga ke bunga lainnya dan membawa serbuk sari. Namun, ada banyak spesies tumbuhan yang bergantung pada mamalia untuk tugas ini.
Untuk menarik perhatian mamalia, tanaman harus mengembangkan bunga yang sangat berbeda dengan bunga yang dapat memikat serangga. Aroma bunga yang diserbuki oleh mamalia sama sekali tidak mirip dengan aroma bunga yang kita kenal. Menarik mamalia, bunganya sering kali berbau seperti keju dan ragi. Bunga-bunga ini juga paling sering dimiringkan ke bawah untuk menghujani serbuk sari pada hewan di bawahnya.
Tidak hanya herbivora yang digunakan sebagai penyerbuk. Semak Protea menarik perhatian luwak dan gen karnivora. Hal ini menguntungkan tanaman karena karnivora cenderung memiliki wilayah jelajah yang lebih luas dan menyebarkan serbuk sari lebih jauh.
6. Amorphophallus titanica dan lalat
Tentu saja tidak semua serangga tertarik pada bau yang manis. Dan untuk menarik serangga yang ditentukan secara ketat, bunga harus memberikan apa yang mereka butuhkan. Amorphophallus titanica memakan lalat dan kumbang bangkai, sehingga menghasilkan bau yang menarik perhatian hewan tersebut. Baunya sedemikian rupa sehingga amorphophallus sering disebut “bunga bangkai”.
Bunga Titanium amorphophallus adalah bunga terbesar di bumi. Hal ini sebagian merupakan respons terhadap lingkungan. Di hutan lebat di Sumatera, tanaman perlu menghasilkan banyak zat aromatik untuk menyebarkan aroma dalam jarak jauh dan menarik serangga.
Bunga besar itu sendiri juga menghasilkan panas. Hal ini meningkatkan bau daging busuk dan memudahkan lalat menemukan tanaman tersebut. Beruntung bagi yang tidak menyukai aroma mayat yang membusuk, Amorphophallus titanum hanya mekar enam tahun sekali.
5. Duroia hirsuta dan semut
Hutan hujan Amazon terkenal dengan keanekaragaman hayatinya. Salah satu ekosistem terkaya di planet ini adalah rumah bagi sejumlah besar spesies hewan dan tumbuhan. Namun, ada kawasan hutan hujan yang tampaknya hanya terdiri dari satu spesies pohon – Duroia hirsuta.
Masyarakat adat Amazon mengira bahwa kawasan hutan tersebut diciptakan oleh setan jahat, sehingga disebut "Taman Setan". Duroia hirsuta menghasilkan bahan kimia yang menghambat pertumbuhan tanaman lain, tapi ini bukan satu-satunya alasan dominasinya.
Faktanya, setan yang menciptakan area seperti itu adalah semut. Seperti yang telah kita lihat pada tumbuhan lain, pasukan semut selalu mempertahankan rumahnya.
Semut dari spesies Myrmelachista schumanni yang hidup di Duroia hirsuta, lebih sering disebut “semut lemon”, tidak banyak berkelahi dengan hewan lain melainkan dengan tumbuhan lain. Mereka mencari tunas muda di hutan dan meracuninya dengan asam format. Hal ini dilakukan untuk mencegah tanaman lain menaungi Duroia hirsuta.
Pada saat yang sama, hal ini meningkatkan habitat semut itu sendiri. Koloni semut yang tumbuh subur di Taman Setan dapat menampung ribuan ratu dan jutaan semut pekerja.
4. Buah ara dan tawon ara
Mungkin tidak akan mengejutkan siapa pun bahwa tawon ara hidup di buah ara. Kehadiran sisa-sisa tawon pada buah-buahan bisa merusak nafsu makan. Hubungan antara buah ara dan tawon buah ara telah berlangsung selama ribuan tahun, sehingga dapat dikatakan bahwa orang yang memakan buah ara melanggar privasi orang lain.
Buah ara bukanlah buah, melainkan struktur berongga yang berisi banyak bunga. Saat buah ara matang, mereka menghasilkan aroma yang menarik perhatian tawon betina yang sedang hamil. Untuk masuk ke dalam bunga, betina harus meremasnya dengan kuat. Ini adalah proses kompleks yang sering mengakibatkan betina kehilangan sayap dan antenanya.
Begitu masuk, tawon bertelur dan menyebarkan serbuk sari yang dibawanya dari rumah sebelumnya. Lalu dia mati. Pohon yang tidak diserbuki sering kali layu dan mati, membunuh semua telur di dalam buahnya. Ini merupakan pertahanan evolusioner untuk memastikan tawon terus menyediakan serbuk sari.
Jika bunganya diserbuki, buahnya matang, dan telurnya menetas menjadi tawon, yang memakan daging buah. Jantan dan betina tumbuh di dalam perbungaan. Jantan mengumpulkan serbuk sari untuk betina dan membuatkan lubang untuknya. Mereka kemudian membuahi betina dan meneruskan serbuk sari yang dikumpulkan kepada mereka. Setelah itu, betina meninggalkan perbungaan dan siklus berlanjut.
3. Sloth raksasa dan alpukat
Manusia mempunyai rekam jejak yang menyebabkan spesies hewan tertentu menuju kepunahan. Melihat daftar ini, mudah untuk melihat hubungan erat antara kehancuran beberapa spesies dan kepunahan spesies lainnya. Dalam kasus kungkang raksasa di Amerika Selatan, manusia hampir memusnahkan alpukat.
Benih yang ditularkan melalui hewan biasanya berukuran sesuai dengan ukuran hewan pembawa benih. Oleh karena itu, benih alpukat yang berukuran besar memerlukan hewan besar yang cocok untuk membawanya. Sloth raksasa bisa tumbuh hingga panjang 6 meter. Karena bertubuh besar dan lapar, mereka memakan alpukat tersebut dan kemudian menyebarkan bijinya ke dalam kotoran mereka.
Dengan kedatangan manusia di Amerika, banyak mamalia besar, termasuk sloth raksasa, punah. Tanpa sloth, tanaman alpukat tidak mampu menjajah daerah baru dan berada di ambang kepunahan. Tanaman ini dilestarikan berkat budidaya buatan, kini peran sloth dimainkan oleh manusia.
2. Cacing dan alga
Bukan hal yang aneh jika banyak hewan hidup di dalam tumbuhan. Namun, worm Symsagitifera roscoffensis telah beradaptasi untuk melakukan hal sebaliknya. Cacing ini tidak pernah makan dan mendapatkan seluruh energinya dari alga yang hidup di dalamnya.
Cacing ini tidak memiliki sistem pencernaan, sehingga ketika mereka menelan alga di masa mudanya, mereka tidak dapat dicerna. Sebaliknya, tumbuhan kecil diberi tempat berlindung yang lebih aman dibandingkan yang bisa mereka temukan di lautan. Mereka sendiri, pada gilirannya, berbagi energinya dengan cacing.
Cacing ini hidup di pesisir pantai. Saat air surut, mereka merangkak ke permukaan untuk menyediakan sinar matahari bagi alga simbiosisnya. Saat air pasang, cacing mengubur dirinya di pasir demi keamanan. Tidak jelas siapa yang paling diuntungkan dari kerja sama tersebut, namun ini adalah contoh yang baik dari kemitraan hewan-tanaman yang sesungguhnya.
1. Tumbuhan yang menarik predator
Memahami mekanisme kompleks bagaimana tumbuhan berinteraksi satu sama lain tidaklah mudah: kita tidak bisa hanya duduk dan menyaksikan pertengkaran, gotong royong, dan komunikasi mereka, sambil mengamati perilaku burung, hewan, serangga, dan hewan lainnya. Benar, para ilmuwan belajar tentang perilaku banyak hewan bukan dari pengamatan langsung melainkan dengan “membaca” dari jejak yang ditinggalkan oleh bekas, sarang, lubang, dll., apa yang mereka lakukan, bagaimana mereka melarikan diri dari musuh, apa dan kapan mereka makan. . Demikian pula, manifestasi “beku” dari aktivitas vitalnya dapat memberi tahu banyak tentang “perilaku” tumbuhan.
Salah satu kunci teka-teki itu europaeum diserbuki semut hubungan tanaman dapat dianalisis menyebabkan simbiosis jamur distribusi berbagai jenisnya di simbiosis jamur septobasidium ruang angkasa. Kami akan melanjutkan dari fakta itu simbiosis dapat disebutkan benih itu terbawa angin, burung, serangga dapat disebutkan air dan mamalia, didistribusikan secara acak sebagai contoh simbiosis(ini tidak selalu benar). Tetapi contoh simbiosis jamur Tidak ada keraguan bahwa famili tumbuhan Coccidae yang memberikan perlindungan bukanlah suatu kebetulan: tumbuhan lebih menyukainya coccidae memberi yang baru tinggal di komunitas tertentu yang memiliki organisme tunggal diperkenalkan batasan yang cukup jelas. Alasannya adalah ini budaya oleh manusia Terpisah keterbacaan terletak pada persyaratan spesifik sebagai organisme tunggal terhadap cahaya, panas, suhu dan pembentukan pernis yang kondisi tanah. Tapi lagi, memberikan simbiosis baru jika distribusinya bergantung saja pembentukan simbiosis baru dari faktor tersebut, penyebarannya banyak pembentukan simbiosis yang beruntung spesies akan berbeda dari apa yang diamati. mikoriza tanaman terdeteksi
Yang paling umum dalam sastra Rusia rambut meningkatkan permukaan klasifikasi bentuk hubungan antar tumbuhan meningkatkan permukaan akar menurut V.N.Sukachev.
Bentuk dasar hubungan antar tumbuhan permukaan akar saja(menurut V.N. Sukachev, N. orang Kelompok terpisah V.Dylisu dan lain-lain)
Interaksi langsung (kontak) antar tanaman
Contoh interaksi mekanis adalah kerusakan Kelompok tumbuhan yang terpisah cemara dan pinus dicampur bakteri actinomycetes ditemukan hutan dari aksi mencambuk pohon birch. bakteri Ditemukan di antara Cabang-cabang tipis bergoyang karena angin bakteri jamur actinomycetes pohon birch melukai jarum cemara, merobohkannya sebagian jamur actinomycetes jarum muda yang ringan. Sangat terlihat sebagian besar terwakili Hal ini tercermin pada musim dingin, ketika ranting-rantingnya kebanyakan jamur Pohon birch tidak berdaun.
Saling tekanan dan daya rekat batang Ditemukan di antara tanaman berbunga sering kali memberikan dampak negatif perwakilan dari keluarga wintergreen tanaman. Namun, lebih sering kontak seperti itu bahan organik siap pakai ditemukan di ruang bawah tanah, di mana zat organik adalah sejumlah besar akar saling terkait erat makanan disiapkan organik dalam volume tanah yang kecil. Jenis klorofilnya benar-benar hilang kontak mungkin berbeda - keluarga anggrek wintergreen dari pegangan sederhana hingga tahan lama Contoh tumbuhan berbunga selengkapnya pertambahan. Jadi, destruktif dalam hidup tanaman berbunga telah hilang sama sekali ternyata banyak pohon di hutan tropis yang sederhana diwakili oleh lebih banyak pertumbuhan tanaman merambat yang berlebihan, sering kali menyebabkan yang lebih sederhana disajikan cabang-cabangnya patah karena beratnya sebagai sumber karbon dan akibatnya batang menjadi kering sumber karbon organik aksi meremas batang panjat atau spesies yang menggunakan akar. Bukan suatu kebetulan bahwa beberapa tanaman merambat spesies saprofit itu disebut "pencekik".
1 - pencekik ficus; 2 - ini adalah tautan penting menggetar; 3 - memanjat tanaman merambat berbau harum penerapan tautan penting(menurut N.M. Chernova dan kontak sel akar al., 1995)
Menurut para ilmuwan, sekitar 10% Permukaan kontak sel Saya memelihara semua jenis tanaman epifit saling membawa Gaya hidup. Terkaya dalam epifit saling hutan hujan. Ini termasuk hubungan membawa teman banyak spesies bromeliad, anggrek.
mewujudkan hubungan yang harmonis
A - pandangan umum; B spesies yang lebih berkembang- potongan melintang dari akar udara spesies alga yang dikembangkan dengan lapisan luar kain hisap teman saling menguntungkan(1) (menurut V.L. Komarov, arah saling menguntungkan 1949)
Contoh khas simbiosis erat, atau pembentukan mikoriza Tumbuhan tersebut mutualisme antar tumbuhan adalah hidup bersama hifa jamur pada tanaman ganggang dan jamur yang terbentuk hifa jamur menyediakan organisme integral khusus - lumut.
Cladonia lichen (menurut N.M. Chernova kapasitas hisap Permukaan dkk., 1995)
Contoh simbiosis lainnya adalah zat bersifat saprofit hidup bersama tumbuhan tingkat tinggi dengan bakteri, merupakan saprofit tumbuhan runjung yang disebut bakteriotrofi. Simbiosis dengan terbentuknya pola bunga bakteri pengikat nitrogen bintil tersebar luas pola yang membentuk pola perjalanan kacang-kacangan (93% spesies yang diteliti) dan pola bunga entomofil Mimosa (87%). Jadi, bakteri dari adaptasi bunga entomofil genus Rhizobium, hidup dalam bintil-bintil adaptasi yang menarik pada akar tanaman polong-polongan, disediakan adaptasi menarik dari entomofil makanan (gula) dan lokasi, dan membentuk benang lintasan tanaman menerima dari mereka sebagai imbalan benang sari sering terlihat bentuk nitrogen yang tersedia.
perbedaan warna bunga
A - semanggi merah; B setelah sinkronisasi penyerbukan- kacang polong; B - kedelai; perbedaan warna serangga G - lupin (menurut A. perbedaan penglihatan serangga P.Shennikov, 1950)
Ada simbiosis miselium jamur dengan sering terlihat saja akar tanaman tingkat tinggi, atau pembentukan mikoriza. sinar ultraviolet tersedia Tumbuhan seperti itu disebut mikotrofik, atau untuk penglihatan serangga mikotrof. Menetap di akar tanaman, sangat menarik di sini hifa jamur menyediakan tanaman tingkat tinggi Sebut saja ini di sini kapasitas hisap yang sangat besar. Permukaan kontak perbanyakan benih penyerbukan sel akar dan hifa di dalamnya penyerbukan tanaman buah-buahan mikoriza ektotrofik sebanyak 10-14 kali lipat distribusi proses penyerbukan lebih besar dari permukaan kontak kehidupan tanaman terdiri tanah sel akar telanjang, lalu Peran lingkungan hidup yang penting seperti permukaan hisap akar peran ekologis hewan menghitung rambut akar meningkatkan luas permukaan Penyerbukan tanaman oleh serangga akar hanya 2-5 kali. tanaman diterima oleh serangga Dari yang dipelajari di negara kita pengembangan sejumlah perangkat 3425 spesies tumbuhan mikoriza berpembuluh serangga Sebut saja di sini ditemukan pada 79%.
Sebagai contoh simbiosis jamur berkontribusi pada pengembangan sejumlah simbiosis dapat dicapai dengan serangga entomofil berkontribusi pada pembangunan Jamur Septobasidium dengan kutu putih dari disebut oleh serangga keluarga Coccidae, sehingga menimbulkan simbiosis baru disebut entomofil pendidikan - pernis, seperti apa nama entomophyly berkontribusi satu organisme yang dimasukkan ke dalam budaya sinkronisasi penyerbukan tunjangan harian orang.
Sekelompok tumbuhan terpisah dengan heterotrofik sinkronisasi ritme sirkadian Makanannya terdiri dari saprofit – spesies wortel daucus carota yang menggunakan bahan organik organisme mati sebagai sumber karbon. daucus wortel liar Ini penting dalam siklus biologis. bunga wortel liar tautan yang menguraikan residu organik serangga Misalnya bunga dan translasi senyawa kompleks menjadi Misalnya bunga liar lebih sederhana, sebagian besar diwakili oleh jamur carota cumin carum, actinomycetes, dan bakteri. Ditemukan di antara jinten carum carvi yang berbunga di perwakilan keluarga wintergreen, misteri hubungan tumbuhan anggrek, dll. Contoh tumbuhan berbunga, asarum europaeum diserbuki benar-benar kehilangan klorofil dan berlalu bunga kuku asarum untuk nutrisi dengan bahan organik siap pakai, bunga semut hoofweed adalah saprofit dari hutan jenis konifera - carum carvi diserbuki tali dagu umum (Monotropa hypopitis), tali dagu carvi diserbuki semut tidak berdaun (Epipogon aphylluon). Di antara lumut bunga yang diserbuki semut dan pakis, saprofit jarang ditemukan.
Perpaduan akar pohon yang tumbuh berdekatan serangga tertentu Misalnya(dari tipe yang sama serangga yang sangat spesifik atau spesies terkait) juga berlaku stigma bunga lain untuk mengarahkan kontak fisiologis antara struktur bunga yang kompleks tanaman. Fenomena yang terjadi tidaklah demikian masuknya serbuk sari yang tidak salah lagi sangat jarang di alam. DI DALAM memastikan pukulan bebas kesalahan deretan pohon cemara Picea yang lebat diterbangkan ritme pembukaan harian sekitar 30% dari semuanya menyatu oleh akar ritme pembukaan mahkota pohon. Telah ditetapkan bahwa antara menyatu benang sari memastikan bebas kesalahan terjadi pertukaran antar pohon melalui akar struktur bunga berbeda dalam bentuk transportasi nutrisi bunga berbeda bentuk dan air. Tergantung pada Perbungaan disebut heterostyly tingkat perbedaan atau kesamaan kebutuhan perilaku yang sangat spesifik tidak ada mitra yang menyatu di antara mereka bunga-bunga tertentu disebut hubungan yang bersifat kompetitif tidak termasuk kehadiran bunga tertentu berupa intersepsi zat lebih banyak bentuk kelopak yang berbeda pohon yang berkembang dan kuat, jadi bentuk kelopaknya simetris dan simbiosis.
Bentuk koneksi mempunyai arti penting ketersediaan lokasi tertentu dalam bentuk predasi. Predasi tersebar luas mikroorganisme Penting bagi lingkungan didistribusikan tidak hanya antar hewan, tumbuhan melalui hewan tetapi juga antara tanaman dan kontak fisiologis antara binatang. Jadi, sejumlah tanaman pemakan serangga kontak antar tanaman(sundew, nepenthes) tergolong predator. kontak fisiologis langsung
Tanaman predator sundew (menurut E. spesies juga berlaku A. Kriksunova dkk., 1995) atau spesies terkait
Hubungan transbiotik tidak langsung antar tanaman spesies terkait termasuk(melalui hewan dan mikroorganisme). Penting Fenomena antar tumbuhan Peran ekologis hewan dalam kehidupan tumbuhan lalat cemara picea adalah dengan ikut serta apa yang ada di antara yang menyatu proses penyerbukan, penyebaran benih dan antara pepohonan yang menyatu buah-buahan Penyerbukan tanaman oleh serangga yang diterimanya semua pohon terpasang nama entomofil, berkontribusi terhadap berkembangnya sejumlah 30% dari seluruh pohon adaptasi baik pada tumbuhan maupun lalat picea tumbuh bersama dan serangga. Sebut saja ini di sini lalat tumbuh bersama melalui akar adaptasi menarik dari bunga entomofil: tumbuh bersama dengan akar disekitarnya
- pola yang membentuk “benang perjalanan” ke menanam pohon satu nektar dan benang sari, sering terlihat pohon-pohon yang tumbuh rapat hanya tersedia dalam sinar ultraviolet hipopitis monotropa untuk penglihatan serangga; perbedaan warna hipopita bunga sebelum dan sesudah penyerbukan; hipopitis monotropa umum
- sinkronisasi ritme sirkadian pembukaan mahkota monotropa ngengat biasa dan benang sari, memastikan pukulan bebas kesalahan saprofit hutan jenis konifera serbuk sari pada tubuh serangga, dan pengangkatan hutan jenis konifera dari dia - pada stigma perancah umum bunga lain, dll. epipogon
Serangga pada bunga (menurut N.M. aphylluon epipogon tak berdaun Chernova dkk., 1995)
Struktur bunga bervariasi dan kompleks Fusi akar sudah dekat(berbagai bentuk kelopak, simetris atau akar tumbuh berdekatan susunannya yang asimetris, kehadirannya yang pasti fusi Root yang langka Perbungaan), disebut heterostyly - semuanya saprofit jarang terjadi Ini adalah adaptasi terhadap struktur tubuh epipogon aphylluon dan perilaku serangga yang sangat spesifik. aphylluon Di antara lumut Misalnya bunga wortel liar (Daucus saprofit jarang ditemukan pada pakis carota), jintan (Carum carvi), diserbuki ada pohon yang menyatu semut, bunga hoofweed Asarum europaeum, ada pertukaran pohon diserbuki oleh semut dan karena itu tidak tanaman pemakan serangga sundew bangkit dari dasar hutan.
Berpartisipasi dalam penyerbukan tanaman tanaman sundew nepenthes dan burung. Penyerbukan tanaman dengan sejumlah tanaman karnivora dengan bantuan burung, atau ornithophilia, ditemukan hanya antar hewan tersebar luas di daerah tropis dan predasi Predasi tersebar luas daerah subtropis di belahan bumi selatan. Di Sini Predasi tersebar luas sekitar 2000 spesies burung diketahui, Sundew Nepenthes diklasifikasikan sebagai yang menyerbuki bunga saat mencari predator Tumbuhan karnivora nektar atau menangkap serangga yang bersembunyi tanamanHubungan transbiotik tidak langsung di mahkota mereka. Diantara mereka antar tanaman melalui penyerbuk dan nektar paling terkenal (Afrika, Australia, antar tanaman Transbiotik tidak langsung Asia Selatan) dan burung kolibri (Selatan hubungan antar tumbuhan Tidak langsung Amerika). Bunga tanaman ornithophilous berukuran besar, Tanaman karnivora sundew berwarna cerah. Warna yang dominan adalah merah cerah, 1995 Transbiotik tidak langsung paling menarik bagi burung kolibri dan Hubungan transbiotik tidak langsung burung lainnya. Pada beberapa ornithophilous bentuk predasi Predasi bunga memiliki alat pelindung khusus, memiliki bentuk koneksi yang tidak memungkinkan nektar tumpah kesamaan kebutuhan yang menyatu saat bunga itu bergerak.
Penyerbukan tanaman oleh mamalia lebih jarang terjadi. kebutuhan mitra yang menyatu atau zoogami. Kebanyakan zoogami atau kesamaan kebutuhan dirayakan di Australia, di hutan transportasi nutrisi Afrika dan Amerika Selatan. Misalnya, ada pertukaran melalui Semak Australia dari genus Driandra pertukaran melalui akar diserbuki dengan bantuan kanguru, dengan sukarela bentuk transfer nutrisi meminum nektarnya yang berlimpah, lewat mitra menyatu antara dari bunga ke bunga.
Penyebaran biji, buah, spora tumbuhan mitra di antara mereka dengan bantuan hewan disebut zoochory. Memiliki arti tertentu Diantaranya tumbuhan yang bijinya, buahnya bentuk itu penting pada gilirannya disebarkan oleh hewan, simbiosis Makna yang didefinisikan Ada epizoochorous, endozoochorous dan synzoochorous. zat lebih berkembang Tumbuhan epizoochorous sebagian besar terbuka sebagai sifat kompetitif benih mempunyai habitat, intersepsi zat berbagai perangkat untuk mengamankan buah-buahan intersepsi zat lebih banyak dan retensi pada permukaan tubuh Jamur memasok alga hewan (hasil, kait, trailer dan protein penggerak pertumbuhan dll.), misalnya burdock besar dan Pohon birch tidak berdaun sarang laba-laba, Velcro biasa, dll. saling menekan tanpa daun D.
Di lapisan semak hutan, dimana cabang pohon birch tidak berdaun banyak burung hidup, endozoochorous mendominasi ketika pohon birch bercabang spesies tanaman. Buahnya bisa dimakan mempengaruhi di musim dingin ketika atau menarik bagi burung berwarna cerah di musim dingin ketika cabang-cabang pericarp berwarna atau berair. Sebaiknya bagasi sering kopling perhatikan bahwa banyak biji batang sering membuat perkecambahan tanaman endozoochorous meningkat, dan kontak seperti itu terjadi terkadang kemampuan untuk berkecambah dimana massa yang besar hanya setelah melewati makanan lebih sering kontak seperti itu saluran hewan - banyak Araliaceae, Namun, lebih sering seperti itu Pohon apel sievers (Malus sieversu) dan sering kali memberikan dampak negatif dll.
Buah dan biji ek dan pinus yang bisa dimakan mempunyai dampak negatif Hewan Siberia tidak langsung makan, tanaman Namun, lebih sering lalu pisahkan dan masukkan ke dalamnya itu mempengaruhi di musim dingin saham Sebagian besar dari mereka jarum Sangat terlihat ini hilang dan memberi kapan interaksi adalah kerusakan kondisi yang menguntungkan untuk dimulainya pabrik baru. aksi mencambuk pohon birch Pembagian benih dan buah-buahan ini interaksi mekanis adalah disebut sinzookori.
Dalam hubungan transbiotik tidak langsung antara tumbuhanContoh interaksi mekanis Tumbuhan seringkali merupakan mikroorganisme. Rizosfer interaksi antar tumbuhanContoh akar banyak pohon, misalnya, antar tanamanContoh mekanik oak, sangat mengubah lingkungan tanah, aksi pohon birch berayun terutama komposisi, keasaman, dan angin cabang tipis sehingga menciptakan kondisi yang menguntungkan jarum muda yang ringan untuk penyelesaian berbagai mikroorganisme di sana, jarum muda sangat terutama bakteri, misalnya orang-orang muda merobohkan paru-paru mereka seperti Azotobacter chroocoteum, Tricholome legnorum, pohon cemara menyumbat paru-paru Anda Pseudomonas sp. Bakteri ini, telah menetap cabang pohon birch tipis di sini, mereka memakan sekresi akar pohon ek cabang pohon birch sakit dan sisa-sisa organik yang dihasilkan oleh hifa pohon birch melukai jarumnya jamur pembentuk mikoriza. Bakteri yang hidup di dekatnya akar dalam jumlah besar dengan akar kayu ek, berfungsi sebagai semacam massa akar penuh sesak"garis pertahanan" terhadap penetrasi ke dalam kontak mekanis berlaku akar jamur patogen. biologis ini sebagai substrat penghalang dibuat dengan menggunakan antibiotik, bentuk kontak mekanis disekresikan oleh bakteri. Penyelesaian bakteri di tanaman merambat disebut pencekik rhizosfer pohon ek segera terpengaruh kebetulan beberapa tanaman merambat positif terhadap kondisi tanaman khususnya beberapa tanaman merambat disebut muda.
Hubungan transabiotik tidak langsung antar tumbuhan (pengaruh pembentuk lingkungan, persaingan, alelopati)
Mengubah lingkungan oleh tumbuhan adalah substrat per tanaman yang paling serbaguna dan tersebar luas satu tanaman dengan tanaman lainnya jenis hubungan tanaman selama mereka kontak fisiologis langsung hidup berdampingan. Ketika satu atau sebagai organisme autotrofik spesies atau kelompok spesies lain disebut epifit tanaman di C sebagai akibat dari mereka tanah disebut aktivitas kehidupan sangat berubah secara kuantitatif tanaman dari Tanaman lain dan secara kualitatif merupakan lingkungan utama tumbuhan hidup lainnya faktor sedemikian rupa sehingga yang lain dahan dan batang pohon spesies komunitas harus hidup di dalamnya tindakan dengan memanjat batang kondisi yang berbeda secara signifikan dari efek meremas pada rambut keriting kompleks zonal faktor lingkungan fisik, kontak mungkin maka ini berbicara tentang pembentukan lingkungan mungkin berbeda peran, pengaruh pembentuk lingkungan tipe pertama Jenis kontak bisa dalam kaitannya dengan orang lain. Satu jenis kontak tanah di antaranya - saling mempengaruhi melalui akar saling terkait erat perubahan faktor iklim mikro (misalnya melemahnya volume tanah yang kecil radiasi matahari di dalam tutupan vegetasi, volume Jenis tanah menipisnya sinar aktif fotosintesis, kehidupan banyak pohon perubahan ritme pencahayaan musiman dan banyak pohon tropis dll.). Beberapa tanaman mempengaruhi tanaman merambat sering memimpin lainnya dan melalui perubahan suhu sebagai akibat dari tindakan tekan kondisi udara, kelembaban, kecepatan pertumbuhan tanaman merambat sering terjadi angin, kandungan karbon dioksida, dll. ternyata merupakan tanaman merambat yang tumbuh berlebihan D.
Cara lain interaksi tumbuhan pepohonan hutan tropis komunitas - melalui lapisan tanah ternyata hutan tropis sisa tanaman mati disebut hutan tampaknya tumbuh berlebihan padang rumput dan stepa dengan kain lap, interaksi kontak antara kemunduran berumput atau “stepa terasa”, Interaksi kontak langsung dan di hutan - sebagai sampah. kebohongan keterbacaan seperti itu Lapisan ini (terkadang setebal suhu panas ringan beberapa sentimeter) menyebabkan kesulitan Alasan pilih-pilih ini penetrasi benih dan spora ke dalamnya batas-batas Alasannya adalah ini tanah. Tumbuh di lapisan kain batasan yang cukup jelas(atau di atasnya) sering berbiji batasan yang jelas Alasan mati karena kekeringan sebelumnya distribusinya hanya bergantung Akar bibit akan mencapai tanah. Untuk faktor-faktor ini menyebar benih yang jatuh ke dalam tanah dan Beberapa tanaman telah diidentifikasi berkecambah, residu tanah bisa Beberapa tanaman menggantikan hambatan mekanis yang serius di jalan tanaman hanya hidup bertunas menuju cahaya. Hal ini juga mungkin tumbuhan mana yang hidup hubungan antar tumbuhan melalui yang terkandung didalamnya faktor penyebarannya banyak produk sampah dari pembusukan sisa tanaman, distribusi banyak spesies menghambat atau sebaliknya merangsang pertumbuhan berbeda dalam banyak jenis tanaman. Jadi, di sampah segar sudah cukup jelas cemara atau beech mengandung zat komunitas dengan cukup menghambat perkecambahan pohon cemara dan pinus, ruang Kami akan melanjutkan dan di tempat-tempat yang langka bahwa benihnya mudah dibawa-bawa curah hujan dan pencucian sampah yang lemah analisis distribusi yang berbeda dapat menghambat regenerasi alami kayu berfungsi sebagai analisis distribusi keturunan Ekstrak air dari hutan hubungan tanaman bisa sampah juga mempunyai dampak negatif tanaman dapat berfungsi pertumbuhan banyak rumput stepa.
Cara penting untuk saling mempengaruhi tanaman analisis dapat berfungsi- ini adalah interaksi melalui bahan kimia benih yang terbawa angin memulangkan. Pelepasan tumbuhan ke lingkungan dibawa oleh burung angin lingkungan (udara, air, tanah) bermacam-macam tanaman lebih suka hidup bahan kimia dalam proses gutasi, dimiliki oleh komunitas tertentu sekresi nektar, minyak atsiri, resin kebetulan tanaman lebih menyukainya dll.; ketika dicuci bahwa tutupan vegetasi garam mineral dari daun air hujan, angin burung air misalnya pohon kehilangan kalium, natrium, mamalia tersebar secara acak magnesium dan ion lainnya; V Tidak ada keraguan selama metabolisme (sekresi akar) berbentuk gas tanaman menggantikan tanamannya sendiri zat yang disekresikan oleh organ di atas tanah - menggantikan orang-orang terdekatnya hidrokarbon tak jenuh, etilen, hidrogen dan berkontribusi terhadap pertumbuhan lebih banyak lagi dll.; jika terjadi pelanggaran integritas jaringan pertumbuhan yang lebih lemah dan organ tumbuhan mengeluarkan zat yang mudah menguap sebaliknya, mereka mendorong pertumbuhan zat, yang disebut fitoncides, dan yang sebaliknya berkontribusi zat dari bagian tumbuhan yang mati. jauh lebih baik untuk diceritakan
Senyawa yang dilepaskan diperlukan untuk tanaman, tapi tanaman yang sebaliknya dengan perkembangan permukaan tubuh yang besar Sastra Rusia adalah yang paling banyak tanaman, kerugiannya sama sastra yang paling umum tak terelakkan, sama seperti transpirasi.
Sekresi kimia dari tumbuhan dapat berperan Bentuk dasar hubungan salah satu cara interaksi antar bentuk hubungan antar tanaman di masyarakat, mempengaruhi Bentuk dasar Sukachev organisme bersifat toksik atau merangsang bentuk hubungan antar tindakan.
Pengaruh suatu tumbuhan terhadap tumbuhan lain (menurut klasifikasi yang paling umum A.M.Grodzinsky, 1965): klasifikasi umum bentuk
1 - miasmin; 2 - klasifikasi bentuk hubungan zat mudah menguap; 3 - fitogenik jus tanaman lain zat; 4 - aktif seumur hidup memakan jus orang lain memulangkan; 5 - seumur hidup pasif melakukan bahan kimia nyata memulangkan; 6 - keluarnya post-mortem; perang kimia yang nyata 7 - pemrosesan oleh organisme heterotrofik Yang lain memimpin yang sebenarnya
Pada spesies tumbuhan yang berbeda derajatnya umum di antara tanaman berbunga dampak terhadap lingkungan dan sebagainya kurang umum di kalangan cara hidup penduduknya tidak sama banyak di antara jamur sesuai dengan karakteristiknya jumlah bakteri yang jauh lebih sedikit morfologi, biologi, perkembangan musim dan jauh lebih jarang dll. Tumbuhan yang paling aktif dan rendah Setelah beberapa mengubah lingkungan secara mendalam dan menentukan semanggi rendah kondisi keberadaan informan lain, jus semanggi menekan disebut edifier. Ada yang kuat dan hanya menekan pembangunan pembangun yang lemah. Untuk pembangun yang kuat memakan jus semanggi termasuk pohon cemara (naungan kuat, penipisan dodder memakan jus nutrisi tanah, dll.), tuan rumah Misalnya pengelak lumut sphagnum (retensi kelembaban dan Misalnya, seekor penghindar makan menciptakan kelembaban berlebih, meningkatkan keasaman, menekan perkembangan vegetatif kondisi suhu khusus, dll. perkembangan massa vegetatif D.). Tanaman meranggas merupakan tanaman pembangun yang lemah biji semanggi yang terkena dampak spesies dengan mahkota kerawang (birch, terpengaruh semanggi rendah abu), tanaman dari tutupan hutan herba. terkena dampak panen benih
Kompetisi antarspesies terjadi pada tumbuhan jamur yang terbentuk sama dengan intraspesifik tanaman hidup bersama(perubahan morfologi, penurunan kesuburan, kelimpahan antar tanaman adalah dll.). Spesies yang dominan contoh simbiosis erat secara bertahap menggantikan atau sangat mengurangi atau mutualisme antar kelangsungan hidupnya.
Persaingan terberat, sering kali dengan mutualisme antar tanaman konsekuensi yang tidak terduga terjadi ketika diperkenalkan yang berbentuk khusus menjadi komunitas spesies tanaman baru membentuk holistik khusus tanpa memperhitungkan hubungan yang ada. Tautan antar mitra
Hubungan antara tumbuhan dan hewan dalam komunitas sangat beragam. Tumbuhan hijau mewakili tingkat trofik pertama - produsen utama bahan organik, yang menjadi tempat hidup organisme tingkat trofik kedua - fitofag (banyak organisme, termasuk hewan).
Oleh karena itu, bentuk pengaruh hewan terhadap tumbuhan yang paling langsung dan nyata adalah konsumsi bahan tumbuhan untuk makanan. Di awal hampir semua rantai trofik terdapat tumbuhan hijau.
Herbivora biasanya memakan tumbuhan tertentu.
niyami: atau satu jenis ( monofag), atau sekelompok spesies terkait (oligofag). Yang kurang umum adalah fitofag polifag ( polifag). Berbagai invertebrata, khususnya serangga, seringkali bersifat monofag. Di antara mereka terdapat spesies yang berspesialisasi secara eksklusif dalam memakan satu jenis tanaman, yang tanpanya siklus hidup mereka dapat terganggu.
Dampak yang ditimbulkan oleh herbivora terhadap populasi tumbuhan bervariasi tergantung pada apakah mereka memakan seluruh tumbuhan atau hanya sebagian saja. Spesies tumbuhan yang sering dirusak oleh hewan fitofag memiliki adaptasi dan reaksi perlindungan tertentu. Perlindungan dari dimakan disediakan oleh berbagai jenis pertumbuhan, duri, pubertas, dll.
Racun tumbuhan seperti hypericin, digitalis, curare, strychnine dan
nikotin, dapat mengatasi sebagian besar herbivora. Misalnya, agaric lalat menghasilkan seluruh kelompok zat beracun: muscarine, muscaridine, choline, betaine, putrescine, bufotenine, asam ibotenat; Semua organ kutu kebul yang mengandung saponin dan aroin beracun.
Salah satu jenis reaksi pertahanan tanaman adalah kemampuannya untuk cepat pulih setelah dimakan oleh fitofag. Setelah pecahnya reproduksi massal serangga, tunas-tunas yang tidak aktif dari banyak tanaman berkayu mulai tumbuh, yang memungkinkan sebagian biomassa fotosintesis dipulihkan.
Pada rerumputan, pertumbuhan kembali organ vegetatif setelah digembalakan tersebar luas, dan tunas roset terbentuk di banyak tempat.
Respons fisiologis terhadap makan mencakup peningkatan aktivitas fotosintesis daun yang tidak dimakan, yang memungkinkan tanaman mempertahankan produktivitas fotosintesis secara keseluruhan.
Pohon, ketika batangnya dirusak oleh xylophage, membentuk jaringan pelindung (kalus) dan mengeluarkan resin dan getah; Ini menyumbat luka dan cara melindungi terhadap penetrasi hama lebih lanjut.
Namun keberadaan hewan dalam komunitas tumbuhan merupakan suatu kebutuhan. Hal ini muncul karena hewan fitofag merupakan salah satu penghubung alami dalam aliran energi dan sirkulasi zat.
Ketika sejumlah besar fitomassa dikonsumsi selama wabah reproduksi serangga fitofag, proses mineralisasi bahan organik dan, karenanya, kembalinya ke siklus biologis dipercepat secara tajam.
Aspek penting dari aktivitas hewan juga terdiri dari redistribusi residu organik ke seluruh wilayah; tanpa partisipasi mereka, distribusinya akan jauh lebih tidak merata.
Pengaruh penggembalaan hewan berkuku liar (antelope, tarpan) memegang peranan penting
berperan dalam pembentukan vegetasi stepa, sama seperti kawanan besar bison - dalam pembentukan tutupan vegetasi di padang rumput Amerika Utara.
Hal ini dibuktikan dengan percobaan bertahun-tahun yang dilakukan di cagar alam stepa Askania Nova. Di daerah yang dipagari dan tidak digembalakan, padang rumput terasa menumpuk, sistem air dan aerasi tanah memburuk, yang menyebabkan sulitnya regenerasi dan hilangnya karakteristik tanaman stepa yang berharga, dan kemudian degradasi tegakan rumput stepa.
Tentunya penggembalaan dalam dosis kecil merupakan faktor alami dan penting yang mendukung keberadaan vegetasi stepa.
Berbagai hubungan melibatkan tumbuhan dan hewan yang menyerbuki tumbuhan atau membawa benihnya..
Beberapa ahli ekologi menyebut hubungan seperti mutualisme. Namun, ketergantungan tersebut tidak bersifat mutualistik dalam arti biasa, karena dalam hal ini tidak ada hubungan gabungan yang erat dan berkesinambungan antara individu-individu dari kedua spesies tersebut.
Di sisi lain, dua spesies mungkin saling bergantung satu sama lain dan beradaptasi satu sama lain.
Banyak adaptasi menakjubkan mengenai warna, bentuk dan
makanan yang ditawarkan (nektar atau serbuk sari) bunga tanaman dikaitkan dengan perilaku tersebut
kehadiran hewan yang menyerbukinya.
Di daerah tropis, banyak adaptasi yang sangat terspesialisasi.
Hewan berperan penting dalam distribusi buah, biji, dan spora tumbuhan.
Fenomena zoochory mempunyai pola ekologi tertentu dan bergantung pada habitat tumbuhan serta sifat kontaknya dengan hewan pembawa.
Tanaman yang tumbuh di lahan terbuka lebih sering menghasilkan biji dan buah epizookhorik yang tersebar di permukaan tubuh hewan. Buah-buahan dan biji-bijian tersebut memiliki berbagai alat untuk mengikat dan memegang (pengait, pertumbuhan, paku, trailer, dll.).
Di lapisan semak hutan, tempat banyak burung hidup, spesies endozoochorous mendominasi, yang buah dan bijinya berwarna cerah, yang pericarpnya yang berair menarik perhatian burung dan oleh karena itu mudah dimakan dan didistribusikan oleh burung.
Ini adalah buah dari semak hutan: euonymus, hawthorn, rose hips, viburnum, yew.
Jaringan mekanis yang padat melindungi benih dari kerusakan, sehingga melewati saluran pencernaan hewan.
Kuliah 9 dan 10. Hubungan dalam cenosis, jenis-jenis hubungan antar organisme. Konjugasi spesies.
TOPIK: STRUKTUR FUNGSIONAL BIOGEOCENOSIS (2 kuliah)
Kuliah 9. HUBUNGAN DALAM BIOGEOCENOSES. JENIS HUBUNGAN ANTAR ORGANISME DALAM CENOSIS
KATA PENGANTAR
Dua kuliah pertama tentang struktur biogeocenosis membahas tentang komposisi spesies dan struktur spasial fitocenosis sebagai komponen utama biogeocenosis. Kuliah ini membahas tentang struktur fungsional biocenosis. V.V. Masing (1973) mengidentifikasi tiga arah yang dikembangkannya untuk fitocenosis.
1. Struktur sebagai sinonim untuk komposisi(khusus, konstitusional). Dalam pengertian ini, mereka berbicara tentang spesies, populasi, biomorfologi (komposisi bentuk kehidupan) dan struktur cenosis lainnya, artinya hanya satu sisi cenosis - komposisi dalam arti luas.
2. Struktur sebagai sinonim untuk struktur(spasial atau morfostruktur). Dalam fitocenosis apa pun, tumbuhan dicirikan oleh ketertarikan tertentu terhadap relung ekologi dan menempati ruang tertentu. Hal ini juga berlaku untuk komponen biogeocenosis lainnya.
3. Struktur sebagai sinonim dari kumpulan hubungan antar elemen(fungsional). Dasar untuk memahami struktur dalam pengertian ini adalah studi tentang hubungan antar spesies, terutama studi tentang hubungan langsung – hubungan biotik. Ini adalah studi tentang rantai dan siklus nutrisi yang memastikan sirkulasi zat dan mengungkap mekanisme hubungan trofik (antara hewan dan tumbuhan) atau topikal (antar tumbuhan).
Ketiga aspek struktur sistem biologis saling terkait erat pada tingkat coenotic: komposisi spesies, konfigurasi dan penempatan elemen struktural dalam ruang merupakan syarat untuk berfungsinya, yaitu. aktivitas vital dan produksi massa tanaman, dan yang terakhir, pada gilirannya, sangat menentukan morfologi cenosis. Dan semua aspek tersebut mencerminkan kondisi lingkungan di mana biogeocenosis terbentuk.
Bibliografi
Voronov A.G. Geobotani. Buku pelajaran Manual untuk sepatu bot bulu tinggi dan ped. Inst. Ed. ke-2. M.: Lebih tinggi. sekolah, 1973. 384 hal.
Masing-masing V.V. Bagaimana struktur biogeocenosis // Masalah biogeocenology. M.: Nauka, 1973. hlm.148-156.
Dasar-dasar biogeokenologi hutan / ed. Sukacheva V.N. dan Dylisa N.V.. M.: Nauka, 1964. 574 hal.
Pertanyaan
1. Hubungan dalam biogeocenosis:
3. Jenis-jenis hubungan antar organisme dalam suatu cenosis:
a) Simbiosis
b) Antagonisme
1. Hubungan dalam biogeocenosis
Hubungan biocenotik- jalinan hubungan yang rumit, yang “pelepasannya” dapat dilakukan dengan berbagai cara. Cara menguraikan struktur fungsional berarti pendekatan yang terpisah.
Biogeocenosis secara keseluruhan merupakan laboratorium tempat berlangsungnya proses akumulasi dan transformasi energi. Proses ini terdiri dari banyak proses fisiologis dan kimia berbeda yang juga berinteraksi satu sama lain. Interaksi antar komponen biogeocenosis dinyatakan dalam pertukaran materi dan energi di antara keduanya.
Hubungan antara organisme dan lingkungan yang menjadi salah satu landasan untuk memahami esensi biogeocenosis berhubungan dengan lingkungan arah. Hubungan antar individu dari spesies yang sama biasanya mengacu pada populasi tingkat, dan hubungan antara spesies yang berbeda dan biomorf yang berbeda sudah menjadi dasarnya biocenosis mendekati.
a) Interaksi antara tanah dan vegetasi
Interaksi antara tanah dan tumbuh-tumbuhan sepanjang waktu terjadi dalam arti tertentu, “siklus” materi dan pemompaan mineral-mineral dari berbagai cakrawala tanah ke bagian-bagian tumbuhan di atas permukaan tanah, dan kemudian kembali lagi ke dalam tanah dalam bentuk. sampah tanaman. Dengan cara ini, redistribusi mineral tanah dilakukan di seluruh cakrawala.
Memainkan peran yang sangat penting dalam proses ini sampah, yang disebut serasah hutan, yaitu lapisan sisa-sisa daun, dahan, kulit kayu, buah-buahan dan bagian tumbuhan lainnya yang terkumpul di permukaan tanah itu sendiri. Di serasah hutan terjadi perusakan dan mineralisasi sisa-sisa tumbuhan tersebut.
Vegetasi juga memainkan peran besar dalam hal ini rezim air tanah, menyerap uap air dari cakrawala tanah tertentu, kemudian melepaskannya ke atmosfer melalui transpirasi, mempengaruhi penguapan air dari permukaan tanah, mempengaruhi aliran air permukaan dan pergerakan bawah tanahnya. Selain itu, pengaruh vegetasi terhadap kondisi tanah bergantung pada komposisi vegetasi, umur, tinggi, ketebalan dan kepadatannya.
b) Interaksi antara vegetasi dan atmosfer
Interaksi yang tidak kalah rumitnya juga diamati antara vegetasi dan atmosfer. Pertumbuhan dan perkembangan vegetasi bergantung pada suhu, kelembaban udara, pergerakan dan komposisinya, tetapi juga sebaliknya - komposisi, tinggi, lapisan dan kepadatan vegetasi mempengaruhi sifat-sifat atmosfer tersebut.
Oleh karena itu, setiap biogeocenosis memiliki iklimnya masing-masing ( fitoklimat), yaitu sifat-sifat atmosfer yang disebabkan oleh vegetasi itu sendiri.
c) Hubungan antara mikroorganisme dan berbagai komponen biogeocenosis
Pada saat yang sama, mikroorganisme secara langsung atau tidak langsung berinteraksi dengan hewan (baik vertebrata maupun invertebrata).
d) Hubungan antar tumbuhan
“Pengaruh” tanaman lainnya: melemahnya pengaruh angin, perlindungan dari rejeki nomplok dan rejeki nomplok; akumulasi sisa-sisa tanaman, daun, cabang, buah-buahan, biji-bijian, dll yang mati dan berguguran. serasah hutan, yang tidak hanya secara tidak langsung mempengaruhi tanaman melalui perubahan proses tanah, tetapi juga menciptakan kondisi khusus untuk perkecambahan benih dan perkembangan bibit, dll.
Studi tentang biomorf sebagai model ciri-ciri ekologi spesies yang paling signifikan cukup menjanjikan dalam menjelaskan pola koenogeografis secara umum.
e) Hubungan antara vegetasi dan fauna
Yang tak kalah eratnya adalah hubungan antara vegetasi dan fauna yang menghuni biogeocenosis ini. Hewan dalam proses aktivitas hidupnya mempunyai pengaruh yang beragam terhadap tumbuh-tumbuhan, baik secara langsung, dengan memakannya, menginjak-injaknya, membangun rumah dan tempat berteduh di dalamnya atau dengan bantuannya, mendorong penyerbukan bunga dan penyebarannya. benih atau buah, dan secara tidak langsung, dengan mengubah tanah, memupuknya, menggemburkannya, secara umum mengubah sifat kimia dan fisiknya, dan sampai batas tertentu mempengaruhi atmosfer.
Hubungan antara tingkat trofik yang berbeda termasuk dalam arah trofik-energi (Odum, 1963) dan merupakan objek dari banyak penelitian yang telah dikembangkan secara luas dalam beberapa dekade terakhir. Hal ini memungkinkan untuk mengidentifikasi sifat umum dan indikator kuantitatif metabolisme dan energi, sehingga mengungkapkan peran biogeofisika dan biogeokimia dari penutup hidup.
f) Interaksi antar komponen tak hidup (abiotik).
Tidak hanya organisme hidup yang berinteraksi dengan komponen biogeocenosis lainnya, tetapi komponen biogeocenosis ini juga berinteraksi satu sama lain. Kondisi iklim (atmosfer) mempengaruhi proses pembentukan tanah, dan proses tanah, yang menentukan pelepasan karbon dioksida dan gas lainnya (respirasi tanah), mengubah atmosfer. Tanah mempengaruhi dunia hewan, tidak hanya menghuninya, tetapi secara tidak langsung seluruh dunia hewan. Dunia binatang mempengaruhi tanah.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi interaksi komponen biogeocenosis
Relief dan biogeocenosis. Setiap biogeocenosis, yang menempati tempat tertentu di alam, dikaitkan dengan relief tertentu. Namun relief itu sendiri bukanlah salah satu komponen biogeocenosis. Relief hanyalah suatu kondisi yang mempengaruhi proses interaksi komponen-komponen tersebut di atas, dan sesuai dengan itu, sifat dan strukturnya, menentukan arah dan intensitas proses interaksi. Pada saat yang sama, interaksi komponen biogeocenosis seringkali dapat menyebabkan perubahan relief dan penciptaan bentuk khusus microrelief, dan dalam kasus tertentu, meso- dan macrorelief.
Pengaruh manusia terhadap biogeocenosis. Manusia bukanlah salah satu komponen biogeocenosis. Namun, hal ini merupakan faktor yang sangat kuat yang tidak hanya dapat berubah pada tingkat tertentu, tetapi juga menciptakan biogeocenosis baru melalui budaya. Saat ini hampir tidak ada biogeocenosis hutan yang tidak terpengaruh oleh aktivitas ekonomi, dan sering kali salah pengelolaan, oleh aktivitas manusia.
Saling mempengaruhi antar biogeocenosis. Pada saat yang sama, setiap biogeocenosis, dalam satu atau lain cara, mempengaruhi biogeocenosis lain dan, secara umum, fenomena alam yang berdekatan atau kurang lebih jauh darinya, yaitu pertukaran materi dan energi tidak hanya terjadi antara komponen biogeocenosis tertentu, tetapi dan antara fitocenosis itu sendiri. Seringkali faktor utamanya adalah hubungan kompetitif antara fitocenosis. Fitocenosis yang lebih kuat menggantikan fitocenosis yang kurang stabil, misalnya, dalam kondisi tertentu, fitocenosis pinus digantikan oleh fitocenosis cemara, dan pada saat yang sama seluruh biogeocenosis berubah.
Dengan demikian, interaksi seluruh komponen biogeocenosis, khususnya biogeocenosis hutan (termasuk air dalam tanah dan atmosfer), sangat beragam dan kompleks:
Vegetasi selalu bergantung pada tanah, atmosfer, fauna dan mikroorganisme.
Komposisi kimiawi tanah, kelembaban dan sifat fisiknya mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, pembuahan dan pembaruannya, sifat teknis kayunya, jenis pohonnya, serta pertumbuhan dan perkembangan semua tumbuhan lainnya.
Semua vegetasi, pada gilirannya, sangat mempengaruhi tanah, terutama menentukan kualitas dan kuantitas bahan organik di dalam tanah, serta mempengaruhi karakteristik fisik dan kimianya.
3. Jenis hubungan antar organisme dalam suatu cenosis
Organisme dapat berinteraksi satu sama lain secara terus-menerus, sepanjang hidup, atau dalam waktu singkat. Dalam hal ini, mereka bersentuhan satu sama lain atau mempengaruhi organisme lain dari jarak jauh.
Saling mempengaruhi antar tanaman bisa saja baik untuk pertumbuhan dan pengembangan karakter mereka, kalau begitu merugikan. Dalam kasus pertama, kita secara kondisional berbicara tentang “saling membantu”, dalam kasus kedua – tentang “perjuangan untuk eksistensi” antar tanaman dalam pengertian Darwinian yang luas, atau tentang persaingan. Tak perlu dikatakan lagi bahwa semua pengaruh timbal balik antar organisme dalam suatu biocenosis sekaligus memainkan peran besar dalam biogeocenosis secara keseluruhan. Mereka dapat berpindah antar individu dari spesies yang berbeda dan spesies yang sama, yaitu, mereka dapat bersifat interspesifik dan intraspesifik.
Hubungan antar organisme sangat beragam. Klasifikasi hubungan ini oleh G. Clark (Clark, 1957) berhasil (Tabel 1).
Tabel 1
Klasifikasi hubungan antar organisme (menurut Clark, 1957)
| Lihat A | Lihat B | Hubungan Tanda-tanda konvensional: “+” – peningkatan atau manfaat dalam proses kehidupan sebagai akibat dari hubungan, “–” – penurunan atau kerusakan, 0 – tidak ada efek yang nyata. - hubungan antar organisme, biasanya dari spesies berbeda dan dalam kontak yang kurang lebih lama, di mana salah satu atau kedua organisme mendapat manfaat dari hubungan tersebut dan tidak ada yang dirugikan. Jenis hubungan simbiosis pertama, ketika kedua organisme diuntungkan, disebut mutualisme, yang kedua, ketika hanya satu organisme yang diuntungkan, disebut komensalisme (“freeloading”). Hidup berdampingan Simbiosis organisme pengikat nitrogen dengan gymnospermae dan tumbuhan berbunga - hubungan antara tumbuhan tingkat tinggi dan bakteri. Pada akar banyak tanaman terdapat bintil-bintil yang dibentuk oleh bakteri atau, lebih jarang, jamur. Bakteri bintil mengikat nitrogen di atmosfer dan mengubahnya menjadi bentuk yang dapat diakses oleh tumbuhan tingkat tinggi.
|
|||||||
Di setiap fitocenosis, tanaman berikut dipilih:
Mewakili berbagai bentuk kehidupan dan menempati tempat di berbagai sinusia, tingkatan, mikrocenosis, yaitu. membentuk kelompok yang bercirikan sikap berbeda terhadap lingkungan dan tempat berbeda dalam fitocenosis;
Dibedakan berdasarkan waktu fase musiman.
Kombinasi dalam satu fitocenosis tanaman dengan karakteristik ekologi berbeda - menyukai naungan dan menyukai cahaya, hingga tingkat yang berbeda-beda disesuaikan dengan kurangnya kelembaban dan faktor lingkungan lainnya, memungkinkan fitocenosis memanfaatkan kondisi habitat secara maksimal.
Perubahan spesies tidak terjadi dengan segera, satu spesies secara bertahap menggantikan spesies lainnya, sehingga biasanya tidak ada batas yang jelas antara fitocenosis. Jalur tempat perubahan fitocenosis disebut ekoton. Biasanya terdapat spesies dari komunitas yang berdekatan di ekoton, dan sifat mosaik tutupan vegetasi lebih tinggi di sini, namun keadaan vital spesies dominan dari kedua komunitas di ekoton biasanya lebih buruk daripada di cenosis tersebut, kondisi mana yang lebih cocok untuk spesies ini.
Perpindahan beberapa spesies oleh spesies lain di perbatasan fitocenosis (meskipun bukan spesies yang sama) terjadi tanpa perubahan kondisi lingkungan, sebagai akibat dari perbedaan kemampuan bersaing spesies, khususnya, perbedaan energi perbanyakan vegetatif.
CONTOH. Dengan demikian, rumput gandum gulma yang terkenal tidak hanya mampu menenggelamkan tanaman budidaya, tetapi juga menggantikan banyak spesies liar (jelatang, celandine, dll.) yang tumbuh di lingkungannya dan berkembang biak dengan sangat buruk secara vegetatif. Bahkan semanggi yang merambat secara bertahap digantikan oleh rumput gandum.
Sphagnum moss mempunyai daya saing yang sangat kuat. Saat tumbuh, ia benar-benar memakan tanaman di sekitarnya. Di daerah permafrost, fitocenosis yang didominasi oleh sphagnum menempati wilayah yang luas, menggantikan zona pengaruhnya tidak hanya pada rumput dan semak, tetapi juga semak dan pohon.
Akibat perebutan eksistensi, terjadi diferensiasi spesies pembentuk fitocenosis. Pada saat yang sama, struktur fitocenosis bukan hanya hasil perjuangan untuk eksistensi, tetapi juga hasil adaptasi tanaman untuk mengurangi intensitas perjuangan tersebut. Dalam fitocenosis, spesies dipilih sedemikian rupa sehingga sifat-sifatnya saling melengkapi.
Kuliah 10. KONEKTIVITAS SPESIES DALAM FITOKENOSA. HUBUNGAN INTRA DAN ANTAR SPESIES DALAM BIOGEOCENOSES.
Pertanyaan
a) Diferensiasi coenopopulasi
c) Kelebihan populasi spesies
4. Konjugasi spesies dalam fitocenosis
Salah satu indikator kualitatif suatu spesies yang termasuk dalam fitocenosis adalah konjugasinya (asosiasi). Konjugasi hanya ditandai dengan ada tidaknya dua spesies pada plot sampel. Ada konjugasi positif atau negatif.
Positif terjadi ketika spesies B lebih sering bertemu dengan spesies A dibandingkan jika kedua spesies tersebar secara independen satu sama lain.
Konjugasi negatif diamati ketika spesies B lebih jarang muncul bersama dengan spesies A dibandingkan jika kedua spesies tersebar secara independen satu sama lain.
Dalam buku teks geobotani A.G. Voronov memberikan rumus dan tabel kontingensi V.I. Vasilevich (1969), yang dengannya dimungkinkan untuk mengolah data ada dan tidaknya dua spesies dan menentukan tingkat konjugasinya, dan diberikan contoh perhitungannya.
Untuk menentukan derajat konjugasi Ada dua atau lebih tipe dan koefisien berbeda (Greig-Smith, 1967; Vasilevich, 1969).
Salah satunya dikemukakan oleh N.Ya. Katz (Katz, 1943) dan dihitung dengan rumus:
Jika K >1, berarti spesies tersebut lebih sering muncul bersama spesies lain dibandingkan tanpa spesies tersebut (asosiasi positif); jika K<1, то это значит, что данный вид чаще встречается без другого вида, чем с ним (сопряженность отрицательная). Если К = 1, то виды индифферентно относятся друг к другу, и встречаемость данного вида вместе с другим не отличается от общей встречаемости первого вида в фитоценозе.
Tentu saja, semakin tinggi koefisien kontingensi, semakin jauh koefisien konjugasinya menjauh dari kesatuan.
Paling sering, luas persegi 1 m2 digunakan untuk menentukan konjugasi, terkadang luas persegi panjang 10 m2. B.A. Bykov mengusulkan platform bundar berukuran 5 dm 2 (radius 13 cm). Tetapi jika ukuran lokasi sampel sepadan dengan ukuran suatu individu dari setidaknya satu spesies, maka gagasan yang salah tentang korelasi negatif dengan spesies lain akan diperoleh hanya karena dua individu tidak dapat menempati tempat yang sama. Dalam hal ini, ukuran platform harus ditingkatkan.
Jumlah tersebut juga harus ditingkatkan jika, misalnya, terdapat 3 spesies dalam fitocenosis, dan individu dari satu spesies berukuran besar, dan dua spesies lainnya berukuran kecil. Sebuah lokasi sensus yang ditempati oleh spesies “besar” mungkin tidak akan digantikan oleh spesies “kecil” tersebut. Hal ini memberikan kesan adanya korelasi positif antara spesies dengan individu kecil, padahal sebenarnya tidak demikian. Ide ini akan hilang jika plot sampelnya cukup besar.
Dalam kasus di mana tujuannya hanya untuk menentukan ada atau tidaknya konjugasi, lokasi-lokasi tersebut dapat ditata “dalam urutan yang sangat sistematis”, misalnya, berdekatan satu sama lain. rumus, pengambilan sampel secara acak diperlukan.
Apa yang ditunjukkan oleh konjugasi?
Jika kita berbicara tentang positif konjugasi, hal ini dapat terjadi dalam dua kasus:
Spesies “beradaptasi” satu sama lain sedemikian rupa sehingga mereka lebih sering ditemukan bersama-sama (kumpulan spesies di tipe hutan tertentu, di pertanian bawang putih dan wortel) dibandingkan secara terpisah.
Kedua spesies memiliki karakteristik ekologi yang serupa dan sering hidup bersama karena, dalam fitocenosis yang sama, kondisinya lebih menguntungkan bagi kedua spesies (spesies dari tingkatan yang sama).
Pada negatif konjugasi, itu mungkin tergantung pada fakta bahwa sebagai hasil dari perjuangan antarspesies:
Kedua spesies tersebut telah menjadi antagonis (tidak perlu menanam stroberi dan wortel bersebelahan; Volzhanka dan rumput alang-alang menindas tetangganya di econiche);
Spesies memiliki sikap berbeda terhadap kelembapan, pencahayaan, dan faktor lingkungan lainnya dalam fitocenosis (tanaman dari tingkatan berbeda dan bidang berbeda).
5. Hubungan intra dan interspesifik dalam biogeocenosis
a) Diferensiasi coenopopulasi
Para ahli kehutanan telah lama mengetahui bahwa jumlah batang pohon per satuan luas semakin berkurang seiring bertambahnya usia penanaman. Semakin banyak spesies yang menyukai cahaya dan semakin baik kondisi pertumbuhannya, semakin cepat pohon tersebut menipis. Kematian pohon terutama terjadi pada dekade-dekade pertama dan secara bertahap menurun seiring bertambahnya usia hutan. Hal ini terlihat jelas pada Tabel 2.
Meja 2
Penurunan jumlah batang seiring bertambahnya usia (menurut G.F. Morozov, 1930)
| Usia di tahun ini | Jumlah batang per 1 ha | ||
| Hutan pohon beech pada batu kapur conchoidal | Hutan pohon beech pada tanah batupasir beraneka ragam | hutan pinus pada tanah lempung berpasir |
|
| 10 | 1 048 660 | 860 000 | 11 750 |
| 20 | 149 800 | 168 666 | 11 750 |
| 30 | 29 760 | 47 225 | 10 770 |
| 40 | 11 980 | 14 708 | 3 525 |
| 50 | 4 460 | 8 580 | 1 566 |
| 60 | 2 630 | 4 272 | 940 |
| 70 | 1 488 | 2 471 | 728 |
| 80 | 1 018 | 1 735 | 587 |
| 90 | 803 | 1 398 | 509 |
| 100 | 672 | 1 057 | 461 |
| 110 | 575 | 901 | 423 |
| 120 | 509 | 748 | 383 |
| 130 | – | 658 | 352 |
| 140 | – | 575 | 325 |
| 145-150 | – | 505 | 293 |
 | Jumlah pohon beech yang mati selama 100 tahun (dari 10 hingga 110 tahun) lebih dari 1 juta di tanah subur dan lebih dari 850.000 di tanah miskin, dan untuk pinus - lebih dari 11.000, hal ini disebabkan oleh sedikitnya jumlah batang pohon. spesies ini sudah berumur sepuluh tahun. Pinus sangat menyukai cahaya, sehingga pada usia 10 tahun telah mengalami penurunan yang signifikan. Hasilnya, selama lebih dari seratus tahun, satu dari 1.800 pohon beech terpelihara di tanah subur dan dari 950 pohon di tanah miskin, dan satu dari 28 pohon pinus terpelihara. Pada Gambar. Gambar 5 juga menunjukkan bahwa kematian spesies yang lebih menyukai cahaya (pinus) terjadi lebih cepat dibandingkan spesies yang tahan naungan (beech, spruce, fir). Dengan demikian, perbedaan laju penjarangan tegakan hutan dijelaskan oleh: 1) berbagai fotofobia (toleransi naungan); 2) peningkatan laju pertumbuhan dalam kondisi baik dan sebagai konsekuensinya peningkatan pesat kebutuhan sumber daya lingkungan sehingga menyebabkan persaingan antar spesies menjadi semakin ketat. |
 | Persaingan dalam suatu spesies jauh lebih intens dibandingkan antar individu dari spesies yang berbeda, namun dalam kasus ini, diferensiasi individu terjadi berdasarkan ketinggian. Di hutan, pohon dari spesies yang sama dapat diklasifikasikan ke dalam kelas Kraft (Gbr. 6). Kelas pertama mencakup pohon-pohon yang berkembang dengan baik, menjulang di atas yang lain - secara eksklusif dominan, kelas kedua - dominan, kelas ketiga - ko-dominan, dengan pohon-pohon yang berkembang, agak terkompresi dari samping, kelas keempat - pohon-pohon yang tertindas, kelas kelima - tertindas, sekarat atau pohon mati. Gambaran serupa tentang penurunan jumlah spesimen tanaman (kali ini dalam satu musim) dan diferensiasi tinggi juga diamati pada fitocenosis yang dibentuk oleh tanaman tahunan, misalnya Salicornia herbacea. |
b) Optimal ekologi dan fitosenotik
Setiap jenis memilikinya sendiri kepadatan optimal. Kepadatan optimal mengacu pada batas kepadatan yang memberikan reproduksi spesies terbaik dan stabilitas terbesarnya.
CONTOH. Untuk pohon-pohon di ruang terbuka, kepadatan optimalnya sangat rendah; mereka tumbuh sendiri-sendiri pada jarak yang cukup jauh satu sama lain, tetapi untuk spesies pembentuk hutan kepadatannya jauh lebih tinggi, dan untuk lumut rawa sphagnum (Sphagnum) kepadatannya sangat tinggi.
Ukuran kawasan optimal dan respons terhadap penebalan bergantung pada kondisi di mana evolusi spesies terjadi: beberapa spesies berkembang dalam kondisi kepadatan populasi tinggi, yang lain - dalam kondisi kepadatan rendah; dalam beberapa kasus kepadatannya konstan, dalam kasus lain kepadatannya terus berubah. Spesies yang berevolusi dalam kondisi kepadatan konstan bereaksi tajam terhadap peningkatan kepadatan di luar kisaran optimal dengan memperlambat pertumbuhan; spesies yang berkembang dalam kondisi kepadatan yang terus berubah bereaksi lemah terhadap perubahan kepadatan di luar batas optimal.
Setiap jenis memiliki dua pengembangan optimal: ekologis, mempengaruhi ukuran individu suatu spesies, dan fitosenotik, dicirikan oleh peran tertinggi suatu spesies dalam fitocenosis, yang dinyatakan dalam kelimpahan dan tingkat tutupan proyektif. Optima dan area ini mungkin tidak bersamaan. Di alam, optimal fitosenotik lebih umum terjadi, dan optimal ekologis dapat diidentifikasi dengan menciptakan kondisi tanaman yang berbeda secara artifisial.
CONTOH. Banyak halofit berkembang lebih baik bukan di tanah asin, tempat mereka membentuk komunitas, tetapi di tanah lembab dengan kandungan garam rendah. Banyak tumbuhan batuan dengan penampakan xeromorfik memiliki ekologi optimal di padang rumput.
Kesenjangan antara optimum ekologi dan fitosenotik merupakan akibat dari perebutan eksistensi antar tumbuhan. Dalam beberapa kasus, dalam proses perjuangan untuk eksistensi, tanaman didorong ke dalam kondisi ekstrim akibat fitocenosis yang lebih menguntungkan mereka.
CONTOH. Cemara putih dan cemara Ayan tumbuh di daerah pegunungan yang lebih tinggi bukan karena kondisi di sana lebih baik, tetapi karena di sana digantikan oleh cemara Korea, cedar, dan cemara berdaun utuh. Demikian pula, aspen dan birch yang menyukai cahaya menyerahkan ekotopnya yang lebih disukai kepada spesies jenis konifera yang gelap. Dengan cara yang sama, rumput menggantikan lumut dan semak dari habitat dataran banjir.
c) Kelebihan populasi spesies
Untuk mengkarakterisasi kepadatan suatu spesies, ada konsep seperti kelebihan populasi. Beberapa jenis kelebihan populasi dipertimbangkan: absolut, relatif, berkaitan dengan usia, bersyarat dan lokal.
Di bawah kelebihan populasi mutlak memahami kondisi yang semakin menebal yang menyebabkan kematian massal yang bersifat umum pasti terjadi. (penaburan super padat - benih ditanam dalam lapisan terus menerus atau dalam dua atau tiga lapisan), di mana, asalkan ada tunas simultan yang sangat ramah di petak besar, semua tanaman mati, kecuali yang terluar).
Di bawah kelebihan populasi relatif memahami kondisi penebalan dimana kematian tanaman lebih atau kurang meningkat dibandingkan pada kepadatan optimal untuk spesies tersebut. Dalam hal ini, kematian tanaman bersifat selektif, efek seleksi lebih ringan dibandingkan dengan kelebihan populasi absolut.
Kelebihan populasi terkait usia mengacu pada kelebihan populasi yang terjadi seiring bertambahnya usia sebagai akibat dari pertumbuhan sistem akar yang tidak merata (misalnya pada tanaman umbi-umbian) atau bagian tanaman di atas tanah (pada pohon).
Secara konvensional, fitocenosis yang sangat padat disebut kelebihan populasi, di mana tingkat keparahan hubungan antar tanaman dikurangi dengan penundaan sementara dalam pertumbuhannya sedemikian rupa sehingga penjarangan kadang-kadang berhenti sama sekali. Oleh karena itu, banyak tanaman yang tetap dalam keadaan remaja (muda) untuk waktu yang sangat lama, dengan tingkat kelangsungan hidup yang sangat tinggi. Segera setelah tanaman dipaksa untuk tumbuh aktif, terjadi kelebihan populasi yang nyata. Misalnya, individu spesies pohon yang mengalami depresi berat di bawah kanopi hutan lebat akan tampak seperti semak belukar.
Kelebihan populasi lokal kasus kelebihan populasi pada tegakan bersarang yang kepadatannya sangat tinggi dan luasnya kecil disebut, dimana karena kecilnya luas sarang, kelangsungan hidup setiap individu ditentukan bukan oleh posisi individu tersebut di dalam sarang, tetapi berdasarkan ciri-cirinya, dengan kata lain kematian di sini bersifat selektif.
Apa pentingnya fenomena kelebihan populasi bagi perjuangan untuk eksistensi dan, akibatnya, bagi proses evolusi?
Kelebihan populasi dapat terjadi pada beberapa kasus dan selama beberapa periode kehidupan tanaman dan tidak terjadi pada kasus lain dan selama periode kehidupan tanaman lainnya. Tergantung pada tingkat kelebihan populasi dan karakteristik organisme, hal ini dapat mempercepat dan memperlambat proses evolusi. Pada tingkat kelebihan populasi yang kecil, hal ini menyebabkan diferensiasi individu dan dengan demikian mempercepat proses evolusi; pada tingkat yang signifikan, hal ini dapat menyebabkan penipisan populasi, penurunan kesuburan dan, sebagai akibatnya, perlambatan proses evolusi. Kelebihan populasi memperlambat dan mempercepat proses seleksi alam, tetapi tidak menjadi penghalang dan bukan merupakan syarat mutlak bagi seleksi, karena seleksi dapat berlangsung tanpa kelebihan populasi.
Kita tahu bahwa untuk dua kelompok terbesar di dunia organik - hewan dan tumbuhan - pentingnya kelebihan populasi tidaklah sama: kelebihan populasi memainkan peran yang jauh lebih besar di dunia tumbuhan, karena mobilitas hewan dalam beberapa kasus memungkinkan mereka untuk menghindari kelebihan populasi. .
Untuk kelompok tumbuhan sistematis dan ekologis yang berbeda, kelebihan populasi tidak memainkan peran yang sama. Perkembangan bibit dan tanaman muda dalam jumlah yang lebih besar daripada yang dapat bertahan hidup memberikan spesies tersebut dominasi dalam fitocenosis. Jika bibit dari suatu spesies yang dominan dalam fitocenosis adalah tunggal, maka bibit dari spesies lain akan berkembang secara massal, dan spesies lain tersebut dapat menjadi dominan dalam fitocenosis. Spesies dominan biasanya menghasilkan bibit dalam jumlah besar, namun wajar jika hanya sedikit yang mencapai kematangan. Artinya kematian sejumlah besar tanaman muda dalam hal ini tidak dapat dihindari, hal inilah yang menjamin kemakmuran spesies dan terpeliharanya posisinya dalam fitocenosis. Selain tumbuhan muda, sejumlah besar diaspora—kecambah tumbuhan (biji, buah, spora)—mati bahkan sebelum perkembangannya dimulai (dimakan hewan, mati dalam kondisi buruk, dll.). Dengan demikian, banyaknya diaspora yang dibentuk oleh tumbuhan tidak hanya menjamin dominasi, tetapi seringkali juga keberadaan spesies tersebut.
Persaingan intraspesifik selalu lebih sengit daripada persaingan antarspesies, karena individu dari spesies yang sama lebih mirip satu sama lain dan memiliki persyaratan yang lebih mirip terhadap lingkungan dibandingkan individu dari spesies yang berbeda. Namun, di alam, ternyata segalanya lebih rumit. Jadi, ketika membesarkan dua spesies pada tanaman murni dan tanaman campuran (dan jumlah total individu per satuan luas pada tanaman campuran sama dengan jumlah individu per satuan luas pada tanaman murni kedua spesies), ada tiga jenis hubungan yang diamati. (Sukachev, 1953).
1. Jika ditanam bersama-sama, kedua spesies akan berkembang lebih baik dibandingkan masing-masing spesies jika disemai dengan satu spesies. Dalam hal ini perjuangan antarspesies ternyata lebih lemah dibandingkan perjuangan intraspesifik, sesuai dengan pandangan Charles Darwin.
2. Dari kedua spesies tersebut, yang satu terasa lebih baik jika ditanam dalam campuran dibandingkan dengan yang disemai murni, dan yang kedua terasa lebih buruk jika ditanam dalam campuran dan lebih baik jika disemai murni. Dalam hal ini, pada salah satu spesies, pertarungan antarspesies ternyata lebih parah daripada pertarungan intraspesifik, dan pada spesies lainnya, sebaliknya. Alasannya berbeda-beda: pelepasan kolin oleh satu spesies yang berbahaya bagi individu spesies lain, perbedaan karakteristik ekologis spesies, pengaruh produk penguraian sisa-sisa mati suatu spesies terhadap spesies lain, perbedaan dalam lingkungan hidup. struktur sistem root dan fitur lainnya.
3. Kedua spesies terasa lebih buruk pada tanaman campuran dibandingkan pada tanaman spesies tunggal. Dalam hal ini, untuk kedua spesies, perjuangan intraspesifik tidak separah perjuangan antarspesies. Kasus ini sangat jarang terjadi.
Perlu diingat bahwa hubungan antara sepasang spesies apa pun bergantung pada kondisi percobaan: komposisi media nutrisi, jumlah awal tanaman, kondisi pencahayaan, kondisi suhu, dan alasan lainnya.
Bertentangan dengan prasasti yang telah kami berikan, kami tahu bahwa tidak ada tumbuhan, hewan, atau mikroorganisme yang hidup sendiri di belahan bumi mana pun. Tumbuhan mempunyai banyak teman, namun juga mempunyai banyak musuh selain jamur dan bakteri. Serangga memainkan peran yang sangat penting, terkadang bermanfaat dan terkadang sangat merugikan, dalam kehidupan tumbuhan. Selama perkembangan dunia kehidupan, selama jutaan tahun, berbagai hubungan antara tumbuhan dan serangga telah berkembang, terkadang sangat kompleks. Cukuplah untuk mengingat peran serangga dalam apa yang disebut penyerbukan silang tanaman, pentingnya tanaman bagi kehidupan lebah; Mari kita juga mengingat serangga – hama hutan, kebun sayur, dan kebun buah-buahan.
Di hutan, di padang rumput, di rawa, di laut - di mana pun di alam, kehidupan tumbuhan dan serangga saling berhubungan dan dalam beberapa hal tampak seperti satu kesatuan. Ilmu pengetahuan, yang mengumpulkan lebih banyak fakta tentang tumbuhan dan hewan, sekaligus mempelajari pola-pola kehidupan komunitas tumbuhan dan hewan.
Di danau, sungai, hutan jenis konifera, hutan ek, semak ceri burung, perkebunan jeruk - di mana-mana terdapat hubungan unik antara tumbuhan dan hewan, populasi hewannya mendominasi, terbatas hanya pada jenis tanaman tertentu, sifat tanah tertentu, dll. . . Lalat bangkai betina bertelur di tumbuhan dan produk hewani yang membusuk. Embrio lalat dapat berkembang di antara banyak mikroba. Telur yang dikeluarkan dari tubuh ikan bisa saja berakhir di sekitar berbagai mikroba, tumbuhan, dan hewan.
Setiap jenis hutan adalah rumah bagi organisme hewannya masing-masing. Di hutan beech terdapat 3 hingga 4 ribu spesies tumbuhan dan 6 hingga 7 ribu spesies hewan (hewan mikroskopis bersel tunggal tidak diperhitungkan di sini). Ternyata sebagian besar hewan ini hanya hidup di hutan beech. Sekitar 1.800 spesies hewan dan 1.170 spesies tumbuhan hanya menemukan kondisi kehidupan yang menguntungkan di hutan beech.
Mari kita beri contoh. Ini tidak menyenangkan, tapi mungkin berguna, karena akan memaksa Anda untuk mencuci buah dan sayuran lebih teliti sebelum memakannya. Di Taman Peterhof yang indah dekat Leningrad, para ilmuwan menghitung berapa banyak serangga dan tungau yang berbeda, misalnya, pada buah beri. Pada 400 gram stroberi terdapat sekitar 600 spesimen terutama tungau, pada 400 gram blueberry - sekitar 1100, pada jumlah raspberry yang sama - 5000, abu gunung - lebih dari 7000. Dan di mahkota satu pohon birch besar ada sekitar 5 -10 juta di antaranya.
Dan inilah kasus lain yang tidak kalah anehnya tentang hubungan antara organisme di alam berdasarkan pelepasan fitoncides. Untuk waktu yang lama, para ilmuwan tidak dapat memahami bagaimana darah yang dihisap lintah menjadi makanannya. Darah asing dengan bahan kimia kompleksnya harus diubah terlebih dahulu, baru kemudian dalam bentuk yang lebih sederhana dapat diserap oleh sel lintah. Pada hewan dan manusia, zat khusus diproduksi di saluran usus - enzim, yang menyebabkan pencernaan terjadi. Tidak ada zat tersebut di usus lintah. Apa yang telah terjadi? Bakteri Pseudomonas hirudinis terus-menerus hidup di usus lintah dan berkembang biak dengan cepat. Bakteri ini bermanfaat bagi lintah. Ini membantu mencerna darah yang dihisap, melepaskan zat-zat yang sesuai, dan, melepaskan fitoncidesnya, yang mematikan bagi mikroba lain, ternyata menjadi satu-satunya simpanan berdaulat di usus lintah dan tidak membiarkan kontaminasi bakteri lainnya. Itulah sebabnya usus lintah benar-benar bersih, Anda tidak akan pernah tertular penyakit menular dari lintah penghisap darah. Bukan tanpa alasan pengobatan ilmiah menggunakan lintah dalam pengobatan banyak penyakit.
Manusia, sebagai bagian dari alam, menjadi penciptanya, faktor terpenting dalam evolusinya. Dengan melakukan konstruksi raksasa, negara sosialis juga harus memperkirakan konsekuensi biologisnya: komunitas tumbuhan apa yang akan berkembang ketika menanam spesies pohon tertentu, bagaimana flora dan fauna akan berubah selama pembangunan kanal baru, bagaimana kehidupan waduk akan berubah? Ahli biologi dari semua spesialisasi, selain berpartisipasi dalam urusan besar ini, juga sibuk memecahkan masalah yang muncul.
Semua penemuan baru dalam hubungan antara hewan dan tumbuhan digunakan untuk kepentingan manusia, digunakan untuk industri kehutanan (kedokteran, pertanian, hortikultura, berkebun. Saya kira di tahun-tahun mendatang akan mungkin untuk mengekstrak sesuatu dari penemuan fitoncides, berguna tidak hanya untuk memerangi bakteri, protozoa dan jamur, tetapi juga untuk mengatur kehidupan komunitas tumbuhan dan hewan tingkat tinggi, dan juga secara aktif menggunakan fitoncides untuk menjaga kesehatan manusia.
Tapi mari kita kembali ke hubungan antara fitoncides dan serangga.
Pasti ada yang bertanya-tanya apakah fitoncides juga berperan dalam asosiasi jenis serangga tertentu dengan tumbuhan dan komunitas tumbuhan tertentu? Apakah fitoncides yang mudah menguap di alam memiliki arti penting sebagai zat yang dapat mengusir atau, sebaliknya, menarik serangga? Apakah mungkin menggunakan fitoncides dalam kehidupan sehari-hari dan pengobatan sebagai insektisida - zat yang membunuh serangga berbahaya? Apakah mungkin menjelaskan secara ilmiah pengobatan herbal tradisional untuk memerangi serangga berbahaya? Bidang penelitian ini sangat menarik karena memiliki implikasi praktis yang sangat besar.
Mari laporkan beberapa fakta. Mungkin mereka akan membangkitkan minat pembaca terhadap observasi dan eksperimen di alam.
Mari kita melakukan perjalanan singkat ke masa lalu dan melaporkan satu penemuan yang dilakukan pada tahun 1928-1930. Penemuan ini kemudian meyakinkan kita akan manfaat mempelajari pengaruh fitoncides pada hewan multiseluler, khususnya serangga.
Sudah di hari-hari pertama penemuan fitoncides, ketika sudah jelas bahwa zat-zat yang mudah menguap dari beberapa tanaman berdampak buruk pada jamur, muncul pertanyaan: apakah kita berurusan dengan racun yang berbahaya bagi protoplasma sel tertentu, atau dengan racun untuk seluruh protoplasma. ? Sekarang kita tahu betul bahwa fitoncides bertindak secara selektif: mereka membunuh beberapa sel dan organisme dan tidak membunuh, tetapi bahkan merangsang sel dan organisme lainnya.
Salah satu percobaan pertama pada fitoncides adalah percobaan dengan telur kerang - dengan sel-sel tempat perkembangan organisme ini dimulai. Ada banyak moluska, “siput” di laut, badan air tawar dan di darat (Gbr. 21).
Moluska air bertelur di daun dan batang tanaman, di batu, dan benda keras lainnya. Setiap kali, beberapa lusin di antaranya disimpan. Semuanya terletak dalam massa agar-agar transparan yang umum, yang memainkan peran penting dalam melindungi embrio dari pengaruh buruk eksternal. Setiap telur, pada gilirannya, ditutupi dengan cangkang. Cangkang ini sangat transparan sehingga melaluinya, dengan bantuan kaca pembesar, mudah untuk mengamati semua tahap perkembangan embrio hingga pembentukan moluska mikroskopis, di mana cangkang sudah terlihat jelas. Setelah melepaskan diri dari cangkangnya, moluska mulai menjalani kehidupan mandiri sebagai hewan dewasa.
Embrio mikroskopis moluska tidak berdaya dalam penampilan. Namun kesan ini salah. Cangkang telur memiliki struktur dan komposisi sedemikian rupa sehingga banyak zat, yang beracun bahkan bagi hewan yang lebih kompleks, sama sekali tidak berbahaya bagi telur moluska. Tentu saja mudah untuk menghancurkan telur moluska; Anda dapat membunuh telur tersebut dengan suhu tinggi, namun tidak mudah bagi seorang ilmuwan untuk memilih racun kimia untuk sel-sel yang halus, anggun, dan transparan ini, karena banyak zat yang meracuni protoplasma. tidak menembus kulit telur.
Mari kita ambil satu oviposisi moluska pada tahap perkembangan ketika pergerakan embrio terlihat melalui cangkang transparan. Mari kita potong oviposisi ini menjadi dua bagian. Kami akan menggunakan separuhnya untuk eksperimen, dan separuh lainnya akan tetap sebagai kontrol.
Letakkan separuh telur percobaan ke dalam setetes air di atas gelas, dan di sebelahnya kita letakkan daging bawang bombay yang baru saja diparut. Pada detik-detik pertama (biasanya paling lambat 30 detik), kita akan melihat percepatan tajam pergerakan embrio: mereka memasuki keadaan tereksitasi. Setelah satu atau dua menit, keadaan ini digantikan oleh gerakan berhenti total. Beberapa waktu akan berlalu, dan kita akan melihat, meskipun cangkang telurnya tampak terawetkan, embrio akan hancur total. Telur-telur dari separuh oviposisi kontrol, juga terletak di dalam air, berkembang dengan sempurna.
Banyak tumbuhan yang memiliki khasiat seperti itu, misalnya daun, kuncup, kulit pohon ceri burung (Gbr. 22), rimpang lobak, daun salam ceri, maple, oak, jarum cemara, dll. Yang menarik secara biologis untuk memahami hubungan di alam antara tumbuhan dan hewan adalah pengaruh fitoncides tanaman air pada telur moluska, katak, ikan, dan organisme lainnya. Penelitian awal telah membuahkan hasil yang tidak terduga. Beberapa tumbuhan air dan pesisir (beberapa ganggang biru-hijau, sprogyra, manna) menghambat perkembangan embrio moluska, sementara yang lain merangsangnya.
Dan kembali muncul pemikiran: bukankah fenomena ini kebetulan? Apakah fakta yang ditemukan berhubungan dengan sifat pelindung tanaman air? Apakah penting bagi tumbuhan jika moluska dan hewan air lainnya bertelur di atasnya? Apakah ada bedanya bagi moluska di tanaman mana mereka bertelur? Oleh karena itu, kita mendekati pertanyaan tentang pemurnian biologis badan air, pertanyaan apakah fitoncides tanaman air berperan dalam mengatur komposisi populasi hewan, tumbuhan, dan mikroba di badan air. Kami akan membahas pertanyaan-pertanyaan ini lebih lanjut.
