التكاثر الحيوي: الخصائص والمكونات والأنواع والأمثلة - مادة الاحياء - 2025

A تعايشية ، المجتمع البيولوجي، أو المجتمع البيئي هي عبارة عن تجمع من السكان من الكائنات الحية التي تعيش في منطقة مشتركة. في هذا التعريف ، لدينا ضمنيًا أنه يجب تحديد المنطقة من أجل تحديد المجتمع. في معظم الحالات ، يكون الترسيم تعسفيًا بحتًا.

تتميز المجتمعات بأنها معقدة للغاية ، نظرًا لوجود تباين في كل مستوى من مستويات التنظيم (الفرد ، السكان ، الأنواع ، إلخ). هذا بالإضافة إلى حقيقة أن الأفراد يتفاعلون بطرق متعددة ، بما في ذلك المنافسة أو التبادلية أو الافتراس أو التعايش ، من بين أمور أخرى.

المصدر: Key45

علاوة على ذلك ، يعتبر تعيين حدود المجتمع (بالنسبة لبعض المؤلفين) قضية مثيرة للجدل ، حيث أن وجود المجتمع كوحدة بيولوجية موضع تساؤل.

يُطلق على فرع علم الأحياء الذي يهدف إلى دراسة المجتمع كمستوى من التنظيم اسم بيئة المجتمع ، وتسعى إلى تحديد جوانب مثل تكوين الأنواع وتنوعها. يتضمن ذلك دراسة نوعين أو أكثر يقعان في نفس المنطقة ، وتقييم التفاعلات والمنافسة.

يحاول علماء البيئة فهم عمل المجتمعات ، لاستنتاج كيفية إدارتها وبالتالي الحفاظ على التنوع البيولوجي.

التاريخ

في بداية القرن العشرين ، كان هناك نقاش مهم يتعلق بطبيعة المجتمعات.

في ذلك الوقت ، كانت هناك رؤيتان متطرفتان ومعاكستان: إحداهما تعتبر المجتمعات ككائن حي خارق ، حيث أقام الأفراد الذين يشكلونها علاقات عميقة جدًا بينهم.

كان يُعتقد أن العلاقة متطرفة لدرجة أنه يمكن تصنيف المجتمعات تمامًا كما يتم تصنيف الكائنات الحية: باستخدام تصنيف Linnaean.

كان الرأي المعاكس فرديًا تمامًا ، بحجة أن كل كائن حي له سمات محددة تسمح له بالعيش في منطقة معينة.

بعد هذه الفكرة ، كان المجتمع يتكون من مجموعة من الأنواع التي لها سمات أو سمات متشابهة ، وبالتالي تتعايش في نفس المنطقة. كان مؤيد هذه الفكرة HA Gleason. حاليًا ، أقرب ما يكون للرؤية الحديثة هي أفكار هذا المؤلف.

مميزات

في مجال علم الأحياء ، يتم تعريف المجتمع على أنه مجموعة من مجموعتين أو أكثر من السكان الذين يتفاعلون في منطقة محددة. إنها كيانات ديناميكية للغاية ، تأتي بأحجام مختلفة ومستويات مختلفة من التفاعل.

السكان عبارة عن مجموعات من الكائنات الحية تنتمي إلى نفس النوع ، ويمكن العثور على مجموعات مختلفة في المجتمعات. وهكذا ، في كل من هذه البيئات سنجد كلاً من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة.

سنصف الآن أبرز جوانب المجتمع البيولوجي ، من حيث هيكله والعلاقات المتعددة والمعقدة التي تحدث داخله.

الهيكل والمكونات

هناك أربعة معايير أساسية يستخدمها علماء الأحياء لوصف بنية المجتمع. هذه هي: ثراء أنواعهم ، والتفاعلات بينهم ، وتنوع الأنواع ، وصفاتهم الجسدية.

ثراء الأنواع

أولها هو الأسهل في القياس ، ويتكون من حساب عدد الأنواع الموجودة داخل المجتمع الذي تريد دراسته.

كلما زاد عدد الأنواع الموجودة في المجتمع ، زادت ثرائه. بشكل عام ، تقع المجتمعات الأكثر ثراءً في مناطق قريبة من خط الاستواء.

ربما يرجع هذا الثراء الكبير إلى الكمية الكبيرة من الإشعاع الشمسي (وبالتالي زيادة إنتاجية كائنات التمثيل الضوئي) ، وارتفاع درجة الحرارة ، والتغيرات القليلة في درجات الحرارة والكميات الكبيرة من الأمطار في هذه المناطق.

في المقابل ، كلما اقتربنا من القطبين ، يتناقص ثراء الأنواع ، حيث تعتبر البيئة أقل مواتية لتطور وتأسيس الحياة.

التفاعلات

العامل الثاني هو مجموع التفاعلات الموجودة بين كل نوع من الأنواع التي يتكون منها المجتمع. تبدأ بشكل عام دراسة تفاعلات الأقران ثم يتم تشكيل شبكة. يمكن أن تحتوي هذه الشبكات على جميع أنواع التفاعلات التي سنناقشها لاحقًا.

تنوع الأنواع

يتم تحديد معلمة التنوع من خلال الوفرة النسبية (مدى انتظام الأنواع من حيث خصائصها) وعدد الأنواع الموجودة في المجتمع.

لقد تم اقتراح أن استقرار المجتمع مرتبط بشكل متناسب بالتنوع الذي نجده فيه. ومع ذلك ، يُعتقد أن هذه القاعدة لا تنطبق دائمًا.

رياضيا ، هناك سلسلة من المؤشرات التي تسمح بقياس تنوع أنواع التكاثر الحيوي. من بين أشهر الأدب وأكثرها استخدامًا لدينا فهرس Simpson ومؤشر Shannon-Wiener.

سمات بدنية

أخيرًا ، لدينا السمات الجسدية للمجتمع ، بما في ذلك العوامل الحيوية وغير الحيوية.

نظرًا لأن بنية المجتمع تزيد من تعقيدها (إما بسبب العدد الكبير من الأنواع أو التفاعلات بينها) ، يمكن تنفيذ برامج الكمبيوتر لتوصيفها.

هل جميع الأنواع في المجتمع متساوية في الأهمية؟

من الناحية البيئية ، ليست كل الأنواع داخل المجتمع لها نفس الوزن أو الأهمية.

بعضها له أهمية أكبر بكثير ، حيث يؤثر بشكل غير متناسب على وفرة وتنوع بقية الأنواع. وتسمى هذه الأنواع حجر الزاوية.

تم إجراء تجربة مشهورة في علم البيئة المجتمعية باستخدام نجم البحر الذي ينتمي إلى نوع Pisaster ochraceus ككائن دراسة. من خلال إزالة النجم من مجتمعه الطبيعي ، بدأت أنواع بلح البحر التي يستهلكها في الزيادة بشكل غير متناسب.

أثر بلح البحر سلبًا على عدد كبير من الأنواع ، مما قلل من ثراء المجتمع. لهذا السبب ، يعتبر P. ochraceus من الأنواع الرئيسية في هذا التكاثر الحيوي.

في القارة الأوروبية ، تعتبر الخفافيش من عائلة بتيروبود أيضًا من الأنواع الرئيسية ، لأنها مسؤولة عن التلقيح وتشتت البذور لعدد كبير من النباتات.

أنواع

هناك نوعان رئيسيان من المجتمعات: الرئيسية والثانوية. يُعرَّف المجتمع الأكبر بأنه مجتمع كبير الحجم بما يكفي للحفاظ على نفسه وتنظيمه بشكل مستقل. على سبيل المثال ، المجتمعات التي نجدها في بركة أو في غابة.

تتكون المجتمعات الأكبر بدورها من مجتمعات أصغر ، تُعرف أيضًا بالمجتمعات. وهي أصغر بكثير من حيث الحجم والحجم ، وهي غير قادرة على إعالة نفسها لأنها تعتمد على المجتمعات المجاورة.

العلاقات بين الأفراد في التكاثر الحيوي والأمثلة

في المجتمعات ، هناك طرق متعددة يمكن لأعضائها التفاعل من خلالها ، وهو ما يحدث باستمرار. في كثير من الأحيان ، يرتبط مصير السكان ارتباطًا مباشرًا بتفاعلهم مع مجموعة أخرى من الأنواع ، إما عن طريق تبادل العناصر الغذائية ، أو من خلال المنافسة ، أو من خلال توفير الموائل لمرافقها.

يصنف علماء الأحياء التفاعلات اعتمادًا على تأثير ملاءمة أحد الأنواع على الآخر والعكس صحيح. تُعرّف اللياقة ، أو الموقف البيولوجي ، على أنها قدرة الفرد على إنتاج ذرية قابلة للحياة وخصبة.

معايشة

في التعايش ، يستفيد أحد الأنواع (أي له تأثير إيجابي على لياقة السكان) من التفاعل ، بينما لا تتأثر الأنواع الأخرى المعنية. في الممارسة العملية ، من الصعب للغاية اختبار العلاقة التبادلية ، حيث أن القليل من العلاقات تترجم إلى صفر تغيير في اللياقة.

تم العثور على هذا النوع من العلاقة في النباتات التي تسمى النباتات الهوائية. تتواجد هذه الكائنات الحية على أغصان بعض الأشجار العالية لتتلقى ضوء الشمس وتحصل على فائدة مباشرة. لا تتأثر الشجرة بوجود النبات.

ستستمر العلاقة على أنها "متكافئة" طالما أن عدد النباتات الهوائية ليس مرتفعًا للغاية. إذا زاد العدد بكميات كبيرة تحجب ضوء الشمس عن الشجرة ، سيبدأ كلا النوعين في التنافس.

منافسة

عندما يتابع نوعان موردًا مشتركًا ، والذي يكون محدودًا لسبب ما ، فسوف يتنافسان للحصول عليه. في علم البيئة ، من المعروف أن نوعين لا يمكنهما التنافس إلى أجل غير مسمى: سينتهي أحدهما بإزاحة الآخر. يُعرف هذا بمبدأ الاستبعاد التنافسي.

السيناريو الآخر المحتمل لكلا النوعين أن يكونا متعاطفين هو أن أحدهما يعدل خاصية تقلل المنافسة.

على سبيل المثال ، إذا كان نوعان من الطيور يستخدمان نفس المورد (على سبيل المثال ، بذرة معينة) فسوف يتنافسان على الغذاء. إذا كان كلا النوعين متشابهين جدًا من الناحية البيئية ، فيجب فصلهما على طول محور معين من أجل الحفاظ على التعايش.

بما أن المنافسة لها عواقب سلبية على ملاءمة الأنواع ، فإن الانتقاء الطبيعي سيتصرف بقوة لتجنب ذلك. هذا التغيير التطوري في استخدام الموارد الناجم عن وجود منافسة لعدة أجيال يسمى التمايز المناسب.

لا يكون انخفاض اللياقة دائمًا بنفس الحجم بالنسبة للمنافسين. إذا كان أي نوع من الأنواع متفوقًا ، فإن ملاءمته ستنخفض إلى حد أقل من رفيقه.

استهلاك

يمكن أن يأخذ استهلاك نوع من نوع آخر شكل العاشبة أو الافتراس أو التطفل. في كل هذه السيناريوهات ، يتلقى الكائن الحي الذي يكتسب أو يمتص العناصر الغذائية فائدة في لياقته ، بينما يتأثر سلبًا الأنواع التي يتم استهلاكها أو التي تعمل كمضيف.

من الناحية التطورية ، يمكن أن يؤدي وجود هذه العلاقات العدائية بين الأنواع إلى عدة سيناريوهات. أولها ، والأكثر بديهية ، هو أن أحد الأنواع ينتهي به المطاف بإطفاء فريسته أو مضيفه.

عواقب تطورية: سباقات التسلح

ثانيًا ، تُترجم الضغوط الانتقائية المتبادلة إلى ظهور "أسلحة" جديدة أفضل في كل نوع ، مما يؤدي إلى سباق تسلح. في ذلك ، كل الأنواع المشاركة في التفاعل تزيد من فعالية أسلحتها.

على سبيل المثال ، تطور النباتات آليات دفاع كيميائي ضد العواشب ، وتطور آليات إزالة السموم. عندما يظهر سم جديد في مجموعة نباتية ، فإن المستهلكين (في حالة حدوث سباق تسلح) سيحسنون استراتيجياتهم لإزالة السموم.

وينطبق الشيء نفسه على العلاقات بين الحيوانات المفترسة وفرائسها: في كل مرة يُحسِّن فيها المرء مهاراته في الحركة ، يقوم الطرف الآخر أيضًا بتحسينها.

تطبيقات المستهلك

من خلال معرفة شبكة تفاعلات مجتمع معين ، يمكنك الحصول على أقصى استفادة من تلك المعلومات. على سبيل المثال ، عندما تريد القضاء على آفة (من محصول أو منطقة ما) ، يمكن إدخال المستهلك الطبيعي للآفة للقضاء عليها دون استخدام مواد كيميائية سامة على النظام البيئي.

تسمى طريقة مكافحة الآفات هذه بعوامل المكافحة الحيوية وقد أثبتت فعاليتها في المناطق التي تم تنفيذها فيها.

التبادلية

يحدث النوع الأخير من التفاعل عندما يكتسب النوعان المعنيان فوائد اللياقة البدنية.

المثال الكلاسيكي هو العلاقة بين النباتات وعوامل التلقيح الخاصة بها. الأول يحصل على مكافأة الطاقة والنباتات قادرة على تفريق الأمشاج. يمكن أن تكون الملقحات حشرات أو طيور أو خفافيش.

مثال آخر على التبادلية يحدث بين البكتيريا المثبتة للنيتروجين والنباتات التي تنمو فيها هذه البكتيريا. يوفر النبات الذي يقوم بدور المضيف الحماية والمواد الغذائية (مثل السكريات) للبكتيريا ، وهذا يوفر الأمونيوم أو النترات التي تحتاجها.

تاريخيا ، كان هذا النوع من العلاقات يسمى التعايش حيث حصل كلا النوعين على فائدة من هذه العلاقات معًا. اليوم مصطلح التعايش له معنى أوسع بكثير ويستخدم لوصف العلاقة الوثيقة بين نوعين.

ليس مثالا على الإيثار

أخيرًا ، من المهم ملاحظة أنه في العلاقات التبادلية ، لا نجد نوعين يتسمان بالإيثار مع بعضهما البعض. أثناء التفاعل ، يحاول كل نوع الحفاظ على الفوائد إلى الحد الأقصى والتكاليف إلى الحد الأدنى.

لذلك ، عندما يتعلق الأمر بالعلاقات المتبادلة ، فمن المعتاد ملاحظة تطور الخصائص التي تسعى إلى خداع الشريك.

على سبيل المثال ، تنتج أنواع معينة من الزهور هياكل ملونة زاهية تجذب الملقحات ولكنها لا تحتوي على الرحيق. هناك العديد من الأمثلة على الهياكل المعقدة - حتى أن البعض تمكن من محاكاة شكل أنثى حشرة حتى يحاول الذكر التزاوج مع الزهرة.

وبالمثل ، فإن بعض الحيوانات تسرق الرحيق من الأزهار ولا تؤدي خدمة التلقيح ، لأنها تفتح حفرة في الزهرة ولا تتلامس مع حبوب اللقاح.

المراجع

1. فريمان ، س. (2017). علم الاحياء. تعليم بيرسون.
2. Gauch و HG و Gauch Jr ، HG (1982). تحليل متعدد المتغيرات في بيئة المجتمع. صحافة جامعة كامبرج.
3. جاكسيك ، ف. (2007). بيئة المجتمع. إصدارات جامعة كاليفورنيا.
4. Lawton ، JH ، & Kinne ، O. (2000). إيكولوجيا المجتمع في عالم متغير. أولدندورف ، ألمانيا: معهد البيئة.
5. مورين ، بي جيه (2009). بيئة المجتمع. جون وايلي وأولاده.
6. نيس ، أ. (1990). البيئة والمجتمع ونمط الحياة: الخطوط العريضة لفلسفة. صحافة جامعة كامبرج.
7. فيليند ، م. (2010). التوليف المفاهيمي في بيئة المجتمع. المراجعة ربع السنوية للبيولوجيا، 85 (2) ، 183-206.
8. Verhoef، HA، & Morin، PJ (محرران). (2010). علم البيئة المجتمعي: العمليات والنماذج والتطبيقات. مطبعة جامعة أكسفورد.
9. Webb، CO، Ackerly، DD، McPeek، MA، & Donoghue، MJ (2002). علم السلالات وبيئة المجتمع. المراجعة السنوية للإيكولوجيا والنظاميات ، 33 (1) ، 475-505.