SYNECOLOGY: CO BADA, PRZYKŁADY, ZASTOSOWANIA - ŚRODOWISKO - 2026

W sinecología lub społeczności ekologia badania struktury społeczności i interakcje zachodzące pomiędzy gatunkami. Uwzględnia zarówno wzajemne oddziaływanie gatunków, jak i ich fizyczne środowisko.

Ta dyscyplina bada główne interakcje ekologiczne między gatunkami, istotne procesy, takie jak wymiana materii i energii poprzez ekosystem i sukcesja ekologiczna.

Relacje ekologiczne. Źródło: Mark Wipfli, Alaska Cooperative Fish and Wildlife Research Unit. / Domena publiczna

Badania synekologiczne znajdują zastosowanie w rekultywacji ekologicznej terenów naruszonych przez człowieka. W tym celu brana jest pod uwagę wiedza o wtórnej sukcesji, która naturalnie występuje w tych ekosystemach.

Podobnie synekologia stanowi ekologiczne podstawy epidemiologii, centralnej dyscypliny zdrowia publicznego. Podstawy synekologiczne są szczególnie istotne w przypadku badań nad rozwojem chorób zakaźno-zaraźliwych.

Co bada synekologia?

Istnieją dwa podstawowe podejścia w tej nauce, jedno to synekologia opisowa, a drugie to synekologia funkcjonalna. Dodatkowo synekologia ilościowa wspiera poprzednie, przetwarzając m.in. dane o gęstości organizmów, częstotliwości, ilości przenoszonej materii czy energii.

Dane te są następnie przetwarzane za pomocą statystyk, aby spróbować odkryć trendy i wyciągnąć z nich odpowiednie wnioski. W praktyce oba podejścia współpracują, zaczynając od opisu społeczności, a następnie określając jej funkcjonowanie.

- Synekologia opisowa

Synekologia opisowa dotyczy opisu składu i struktury zbiorowiska, czyli tego, jakie gatunki go tworzą i jakie miejsce w nim zajmują. To ostatnie odnosi się do struktury społeczności, określając liczebność, gęstość, częstotliwość i rozmieszczenie każdego organizmu.

Poprzez synekologię opisową poznaje się rozmieszczenie gatunków w społecznościach i ich liczebność, co pozwala nam wiedzieć, czy gatunek jest zagrożony i opracować programy ochrony.

- Synekologia funkcjonalna

Synekologia funkcjonalna ze swojej strony wykracza poza opis i zajmuje się dynamiką społeczności w zakresie jej funkcjonowania jako systemu. W tym celu ustanawia relacje między gatunkami oraz ze środowiskiem fizycznym, w tym śledzenie sieci troficznych jako istotnego elementu.

To ostatnie jest niezbędne do zrozumienia złożonych relacji wymiany materii i energii między gatunkami.

Sieć żywności. Źródło: Roddelgado / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Aby zdobyć wiedzę o tym przepływie materii i energii, synekologia zwraca szczególną uwagę na interakcje ekologiczne zachodzące w społeczności. Główne interakcje to:

Konkurencja

Ta interakcja zachodzi między osobnikami tego samego gatunku i między gatunkami, wymagając tego samego czynnika środowiskowego. Czynnikami tymi może być przestrzeń, woda, światło, jedzenie, para lub jakikolwiek inny.

Drapieżnik-ofiara

W tym przypadku jest to związek w łańcuchu pokarmowym, w którym jeden gatunek reprezentuje pożywienie innego, takiego jak lampart i gazela.

Wzajemność

Jest to relacja kooperacyjna, w której dwa gatunki odnoszą wzajemne korzyści, na przykład roślina, która zapewnia schronienie gatunkowi mrówek. Z kolei ten gatunek mrówki chroni roślinę przed gatunkami roślinożernymi.

Komensalizm

W tym przypadku korzyści odniesie tylko jeden z gatunków zaangażowanych w interakcję. Podczas gdy inne gatunki nie przynoszą korzyści ani nie szkodzą, jak ma to miejsce w przypadku roślin epifitycznych (które wykorzystują drzewa jako podporę).

Amensalizm

W tego typu interakcji jeden organizm jest uszkadzany przez działanie innego, który nie ulega żadnej zmianie. Na przykład, gdy roślina wydziela do gleby substancje, które zapobiegają rozwojowi innych gatunków (allelopatia).

Przykłady

Badania synekologiczne muraw w dolnym biegu Rzeki Cesarskiej (Cautin, Chile)

To badanie synekologiczne dotyczyło łąk w dolnym biegu Rzeki Cesarskiej w Dziewiątym Regionie Chile. Łąki te powstały w wyniku działania człowieka poprzez uprawę i nadmierny wypas.

W trakcie badań naukowcy opisali etapy sukcesji, od traw jednorocznych po trawy wieloletnie. W podobny sposób określili główne czynniki wpływające na rozmieszczenie roślin, którymi były zasolenie i wilgotność gleby.

Udało im się również wykryć efekt nadmiernego wypasu, powodując zagęszczenie gleby i zmniejszenie dostępnego fosforu. Wszystkie te wygenerowane informacje synekologiczne służą jako podstawa do zarządzania i programów naprawczych na tym obszarze.

Analiza synekologiczna górskiego lasu mezofilnego Omiltemi, Guerrero (Meksyk)

Przykładem wykorzystania synekologii do zrozumienia składu i dynamiki lasów jest badanie mezofilnego lasu górskiego w Meksyku. Jest to unikalna na świecie formacja roślinna ze względu na specyfikę jej mieszanego charakteru.

Las w Meksyku. Źródło: Raul21940 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Lasy te łączą florę Ameryki Północnej (holartyckiej) z florą neotropiczną z Ameryki Środkowej i Południowej. Badania synekologiczne umożliwiły poznanie obecnych gatunków i wzorców ich rozmieszczenia zgodnie z ich podobieństwem środowiskowym.

W tym sensie ustalono, że gatunki holarktyczne, takie jak Pinus ayacahuite, Quercus uxoris i Carpinus caroliniana, występują na odsłoniętych obszarach. Natomiast gatunki tropikalne, takie jak Zanthoxylum melanostictum i Trichilia hirta, występują na obszarach bardziej wilgotnych.

Aplikacje Synecology

Sukcesja ekologiczna: podstawa odbudowy ekosystemu

Sukcesja ekologiczna to sekwencja zmian zbiorowisk roślinnych w czasie. Proces ten ma dwa poziomy: sukcesję pierwotną, gdy organizmy kolonizują obszar pierwotnie pozbawiony roślinności, oraz sukcesję wtórną.

Sukces ekologiczny. Źródło: Ben Sutherland / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Sukcesja wtórna ma miejsce, gdy ekosystem zostaje zakłócony przez zdarzenie naturalne lub działanie człowieka, a po ustaniu zakłócenia rozpoczyna się odbudowa ekosystemu.

Gdy ekosystem zostaje zmieniony przez działanie człowieka, podejmuje się próbę złagodzenia problemu, a ekologicznym rozwiązaniem jest przywrócenie go. Innymi słowy, próba przywrócenia ekosystemu do jego pierwotnego stanu, który jest znany jako odbudowa ekologiczna.

Aby to osiągnąć w złożonych ekosystemach, takich jak lasy tropikalne, konieczne jest zastosowanie metod ponownego zalesiania naśladujących sukcesję ekologiczną. Większość prób ponownego zalesiania terenów bez uwzględnienia synekologii obszaru, a zwłaszcza sukcesji roślinnej, kończy się niepowodzeniem.

Dlatego badanie sukcesji ekologicznej zbiorowisk w procesie naturalnego odnawiania lasu pozwala na ustanowienie skutecznego programu rekultywacji.

epidemiologia

Wiedza o dynamice zachodzącej między pasożytem a jego żywicielem jest wynikiem badań synekologicznych. Z kolei wiedza ta jest podstawą epidemiologii, gdy dotyczy rozwoju choroby zakaźnej w czasie i przestrzeni.

Epidemiologia wymaga znajomości interakcji między pasożytem, ​​na przykład bakterią lub wirusem, a gospodarzem, na przykład człowiekiem.

Na przykład niektóre koronawirusy, które atakują populacje dzikich zwierząt, takich jak nietoperze, ulegają mutacjom i wpływają na ludzi. Z kolei wirusom tym udaje się wejść w kontakt z ludźmi z powodu zmian powodowanych przez samych ludzi.

Ponadto zaburzenie siedlisk, w których dzikie zwierzęta stykają się z populacjami ludzkimi. Dzieje się tak w niektórych regionach Azji, gdzie zarówno dzikie, jak i żywe zwierzęta domowe są sprzedawane na rynkach publicznych.

Koronawirus

Epidemia wirusa powodującego ciężki ostry zespół oddechowy (SARS) ma swoje źródło u nietoperzy. Podobnie podejrzewa się, że źródłem nowego szczepu koronawirusa wywołującego zapalenie płuc w Wuhan (Chiny) o nazwie 2019-nCov jest duży chiński podkowiec (Rhinolophus ferrumequinum).

U ludzi wirusy wykazują własne cechy epidemiologiczne, infekując coraz większe populacje. Każdy wirus ma określony współczynnik infekcji, inkubacji i śmiertelności. Podstawą badania wszystkich tych aspektów przez epidemiologię jest ekologia populacji lub synekologia.

Bibliografia

1. Calow, P. (red.) (1998). Encyklopedia ekologii i zarządzania środowiskowego.
2. Margalef, R. (1974). Ekologia. Wydania Omega.
3. Meave, J., Soto, MA, Calvo-Irabien, LM, Paz-Hernández, H. i Valencia-Avalos. S. (1992). Analiza synekologiczna górskiego lasu mezofilnego Omiltemi, Guerrero. Biuletyn Towarzystwa Botanicznego Meksyku.
4. Odum, EP i Warrett, GW (2006). Podstawy ekologii. Piąta edycja. Thomson.
5. Ramirez, C., San Martin, C., Ramirez, JC and San Martin, J. (1992). Sinekologiczne badania prerii w dolnym biegu rzeki cesarskiej (Cautin, Chile). Agrarian Science and Research (Chile).
6. Raven, P., Evert, RF i Eichhorn, SE (1999). Biologia roślin.
7. Walker, LR and Del Moral, R. (2003). Sukcesja pierwotna i odnowa ekosystemów. Cambridge University Press.