Ekolojik kolaylaştırma - Ecological facilitation

Ekolojik kolaylaştırma veya probiyoz , katılımcılardan en az birine fayda sağlayan ve hiçbirine zarar vermeyen tür etkileşimlerini tanımlar . Kolaylaştırmalar, her iki türün de yararlandığı karşılıklılık veya bir türün yarar sağlayıp diğerinin etkilenmediği kommensalizm olarak kategorize edilebilir . Bu makale hem kolaylaştırma mekanizmalarını hem de kolaylaştırmanın topluluk ekolojisi üzerindeki etkileriyle ilgili artan bilgileri ele almaktadır .

Kategoriler

Batı baldıran ağacını barındıran hemşire günlüğü

Kolaylaştırıcı etkileşimlerin iki temel kategorisi vardır:

  • Karşılıklılık , türler arasında her ikisi için de faydalı olan bir etkileşimdir. Karşılıklılığın bilinen bir örneği, çiçekli bitkiler ve onların tozlayıcıları arasındaki ilişkidir. Bitki polenin çiçekler arasındayayılmasından yararlanırken, tozlayıcı nektardan veya polenin kendisinden bir çeşit besin alır.
  • Komensalizm , bir türün fayda sağladığı ve diğer türün etkilenmediği bir etkileşimdir. Epifitler (diğer bitkilerde, genellikle ağaçlarda yetişen bitkiler)konukçu bitki ile kommensal bir ilişkiye sahiptir, çünkü epifit bir şekilde fayda sağlar ( örneğin , karasal bitkilerle rekabetten kaçarak veya güneş ışığına daha fazla erişim sağlayarak) konukçu bitki görünüşte etkilenmez. .

Bununla birlikte, bazı karmaşık tür etkileşimleri için katı sınıflandırma mümkün değildir. Örneğin, tohum çimlenmesi ve zorlu ortamlarda hayatta kalma, genellikle bakımlı bitkiler olarak adlandırılan bitkilerde açık zemine göre daha yüksektir. Bir hemşire bitki, artan gölge, toprak nemi ve besinler nedeniyle altında çimlenme ve hayatta kalma olasılığının daha yüksek olduğu yerleşik bir gölgelik olan bitkidir. Böylece fideler ve onların hemşire bitkileri arasındaki ilişki kommensaldir. Bununla birlikte, fideler büyüyüp yerleşik bitkilere dönüştükçe, kaynaklar için eski hayırseverlerle rekabet etmeleri muhtemeldir.

mekanizmalar

Türlerin birbirleri üzerindeki faydalı etkileri, fiziksel stres, yırtıcılık ve rekabetten korunma, gelişmiş kaynak mevcudiyeti ve ulaşım dahil olmak üzere çeşitli şekillerde gerçekleşir.

Fiziksel stresten uzak durun

Kolaylaştırma, stresli bir ortamın olumsuz etkilerini azaltarak hareket edebilir. Yukarıda açıklandığı gibi, hemşire bitkiler stresli çevre koşullarını hafifleterek tohumların çimlenmesini ve hayatta kalmasını kolaylaştırır. Benzer bir etkileşim , güney New England , ABD'nin gelgit bölgelerinde kırmızı alg Chondrus crispus ile gölgelik oluşturan deniz yosunu Fucus arasında meydana gelir . Alg, sıcaklık ve kuruma streslerinin daha yüksek olduğu gelgitler arası bölgede, yalnızca deniz yosunu mevcut olduğunda hayatta kalır, çünkü deniz yosununun gölgeliği bu streslerden koruma sağlar. Önceki örnekler, bireylerin veya tek bir türün kolaylaştırılmasını açıklar, ancak rahatsızlık gibi topluluk çapında bir strese aracılık eden tek bir kolaylaştırıcı türün örnekleri de vardır . Bu tür "bütün topluluk" kolaylaştırmanın bir örneği, Rhode Island , ABD'deki arnavut kaldırımlı plaj bitki topluluklarının pürüzsüz kord otu ( Spartina alterniflora ) ile substrat stabilizasyonudur . Kordon otu tampon dalga hareketinin geniş yatakları, böylece yüksek su seviyesi işaretinin altında daha az rahatsızlığa toleranslı yıllık ve çok yıllık bitkilerden oluşan bir topluluğun kurulmasına ve sürdürülmesine izin verir .

Genel olarak, kolaylaştırmanın, türler arasındaki en önemli etkileşimin rekabet olabileceği uygun ortamlardan ziyade fiziksel olarak stresli ortamlarda ortaya çıkması daha olasıdır. Bu aynı zamanda düşükten yükseğe bir gradyan içeren tek bir habitatta da meydana gelebilir. Örneğin, New England, ABD boyunca, tuzlu bataklık gelgit gradyanı, kara iğne akıntısının ( Juncus gerardii ) varlığı, toprak tuzluluğunun daha yüksek olduğu daha düşük kotlarda bataklık mürver ( Iva annua ) çalılarının uygunluğunu artırmıştır . Acele toprağı gölgeledi, bu da evapotranspirasyonun azalmasına ve dolayısıyla toprak tuzluluğunun azalmasına neden oldu. Bununla birlikte, toprak tuzluluğunun daha düşük olduğu daha yüksek rakımlarda, kaynaklar için artan rekabet nedeniyle, acele varlığında bataklık yaşlılarının uygunluğu azalmıştır. Bu nedenle, tür etkileşimlerinin doğası çevresel koşullarla değişebilir.

yırtıcılardan sığınmak

Yaprak bitlerinin üzerindeki bal özünün 'kabarcıkları' .

Başka bir kolaylaştırma mekanizması, yenilme riskinin azalmasıdır. Örneğin, bakım bitkileri sadece abiyotik stresi azaltmakla kalmaz, aynı zamanda altlarında büyüyen fidelerin otçulluğunu fiziksel olarak da engelleyebilir . Hem kara ve deniz ortamlarda, bitkisel beslenme da hoş olmayan türlerle meydana geldiğinde kabul edilebilir türlerin azalır. Bu “ortak sığınaklar”, nahoş türler, lezzetli türleri fiziksel olarak koruduğunda veya otoburlar, nahoş türlerin engelleyici ipuçlarıyla “kafası karıştığında” ortaya çıkabilir. Otobur ayrıca , Kuzey Carolina , ABD kıyı şeridi boyunca kırmızı sırtlı tutunan yengeç ( Mithrax forseps ) durumunda olduğu gibi, otoburun predasyonunu da azaltabilir . Bu yengeç türü, kompakt Fildişi Çalı Mercanının ( Oculina arbuscula ) dallarına sığınır ve mercan çevresindeki deniz yosunu ile beslenir. Deniz yosunu ile azalan rekabet, mercan büyümesini arttırır ve bu da yengeç için daha fazla sığınak sağlar. Benzer bir durum, Orta Amerika'da şişmiş dikenli akasya ağaçları ( Acacia spp.) ile bazı karıncalar ( Pseudomyrmex spp.) arasındaki etkileşimdir . Akasya, otçullara karşı savunma karşılığında karıncaya besin ve koruma (içi boş dikenler içinde) sağlar. Buna karşılık, karıncalar ve özsuyu besleyen böcekler arasındaki farklı bir kolaylaştırma türü, bitki yırtıcılığını artırabilir. Yaprak bitleri gibi bitki zararlıları, özsu tüketerek , özsuyu besleyenlerin yırtıcılığa karşı korunması karşılığında karıncalar tarafından tüketilen, şekerden zengin özsu adı verilen bir atık ürün üretir .

rekabetten kaçmak

Kolaylaştırmanın bir başka potansiyel faydası, rekabetçi etkileşimlerden yalıtılmasıdır. Zorlu ortamlardaki hemşire bitkilerin şimdi bilinen örneği gibi, bir ormandaki hemşire kütükleri , artan tohum çimlenmesi ve fidelerin hayatta kaldığı yerlerdir, çünkü bir kütüğün yükseltilmiş alt tabakası, fideleri orman tabanındaki bitkiler ve yosunlarla rekabetten kurtarır. Yengeçlerin deniz yosunu üzerindeki otçulları mercan ve deniz yosunu arasındaki rekabeti azalttığından, yukarıda açıklanan yengeç-mercan etkileşimi de rekabetten kaçmanın bir örneğidir. Benzer şekilde, su yosunu ( Laminaria spp. ) üzerinde deniz kestanelerinin ( Strongylocentrotus droebachiensis ) otçulları midyeleri ( Modiolus modiolus ) ABD Maine Körfezi'nin alt gelgit bölgesinde yer için rekabet eden yosunlar tarafından aşırı büyümeden koruyabilir .

Geliştirilmiş kaynak kullanılabilirliği

Kolaylaştırma, etkileşen türler için ışık, su ve besinler gibi sınırlı kaynaklara erişimi artırabilir. Örneğin, epifitik bitkiler genellikle ev sahibi bitkilerin kanopilerinde yere göre daha fazla doğrudan güneş ışığı alır. Ayrıca, hemşire bitkiler, hemşire bitki kanopilerinin gölgesi altındaki evapotranspirasyonun azalması nedeniyle kuru habitatlarda fidelerin kullanabileceği su miktarını arttırır. Özel bir durum, özsuyla beslenen kuşların insan tarafından kolaylaştırılmasına ilişkindir. Üç Afrika kuş türü ( Village Weaver Ploceus cucullatus , Common Bulbul Pycnonotus barbatus ve Mouse-kahverengi Sunbird Anthreptes gabonicus ) düzenli olarak Bijagós takımadalarındaki Elaies guineensis, Gine - Gine -Petrol palmiye ağaçlarında yerel şarap muslukları tarafından açılan deliklerden akan özsuyla beslenir. Bissau.

Bununla birlikte, kolaylaştırma yoluyla kaynaklara artan erişimin en bilinen örnekleri, simbiyotik organizmalar arasındaki besin maddelerinin karşılıklı transferleridir. Bir simbiyoz , organizmalar arasında uzun süreli, yakın bir ilişkidir ve bazı karşılıklı simbiyoz örnekleri şunları içerir:

Bağırsak florası
Bir konakçı tür ile konakçının sindirim sisteminde yaşayan bir mikrop arasındaki ilişkiler , burada konakçı, sindirim hizmetleri karşılığında mikroba yaşam alanı ve besin sağlar. Örneğin termitler , bağırsaklarında yaşayan mikroplar tarafından sindirilen selülozdan besin alırlar .
likenler
Mantarlar ve algler arasındaki ilişkiler , burada mantar besinleri algden alır ve alg, kurumaya neden olan sert koşullardan korunur .
Mercanlar
Resif oluşturan mercanlar ve zooxanthellae adı verilen fotosentetik algler arasındaki ilişkiler , burada zooxanthellae mercanlara, mercan atık ürünlerindeki nitrojen karşılığında fotosentat şeklinde besin sağlar.
mikoriza
Mantarlar ve bitki kökleri arasındaki ilişkiler, burada mantar, bitki kökünden şeker formundaki karbon karşılığında bitki tarafından besin alımını (özellikle nitrojen) kolaylaştırır. Deniz ortamlarında, mikoriza ve karasal bitkilere benzer bir ilişki ile mangrovların kökleri üzerindeki süngerlerin paralel bir örneği vardır.

Ulaşım

Bitki üremesinde yer alan öğelerin hayvanlar tarafından hareketi genellikle karşılıklı bir birlikteliktir. Tozlayıcılar, polen atıklarını azaltarak, polen dağılımını artırarak ve düşük nüfus yoğunluğunda eşeyli üreme olasılığını artırarak bitki üreme başarısını artırabilir . Buna karşılık, tozlayıcı nektar veya polen şeklinde besin alır. Hayvanlar ayrıca bitkilerin tohumlarını veya meyvelerini ya yiyerek (ki bu durumda beslenmenin faydasını görürler) ya da kürke veya tüylere yapışan tohumlar gibi pasif taşıma yoluyla dağıtabilirler.

Topluluk etkileri

Kolaylaştırma genellikle bireysel tür etkileşimleri düzeyinde çalışılsa da , kolaylaştırmanın etkileri, mekansal yapı, çeşitlilik ve yenilmezlik üzerindeki etkiler de dahil olmak üzere topluluk ölçeğinde genellikle gözlemlenebilir .

Mekânsal yapı

Birçok kolaylaştırıcı etkileşim, türlerin dağılımını doğrudan etkiler. Yukarıda tartışıldığı gibi, bitki propagüllerinin hayvan dağıtıcılar tarafından taşınması, bitki türlerinin dağılımını ve popülasyon dinamiklerini etkileyebilecek olan daha uzak bölgelerin kolonizasyon oranlarını artırabilir. Kolaylaştırma, çoğu zaman, bir türün, aksi takdirde bir tür çevresel stresin o türün büyümesini engelleyebileceği bir bölgede meydana gelmesini mümkün kılarak dağılımı etkiler. Bu, parke taşlı plaj bitki topluluklarında pürüzsüz kord otu ile tortu stabilizasyonu gibi bir temel türü tarafından tüm topluluğu kolaylaştırmada belirgindir. Kolaylaştırıcı bir tür , Rio Grande Ovaları'nın otlaklarında görünüşe göre mesquite'in yaptığı gibi, bir ekosistem türünden diğerine ilerlemeye yardımcı olabilir . Azot sabitleyici bir ağaç olarak mesquite, besin açısından fakir topraklarda diğer türlerden daha kolay kurulur ve kuruluştan sonra mesquite, diğer türlerin fideleri için bir hemşire bitkisi görevi görür. Bu nedenle, Garland, dinamik mekansal kaymasını kolaylaştıran otlak için ova için ormanlık yaşam boyunca.

çeşitlilik

Kolaylaştırma, rekabetçi etkileşimleri değiştirerek topluluk çeşitliliğini (bu bağlamda topluluktaki tür sayısı olarak tanımlanır) etkiler. Örneğin, intertidal midyeler , deniz yosunu ve midye gibi rekabetçi büyük sapsız türlerin yerini alarak toplam topluluk tür çeşitliliğini arttırır . Midyeler, birincil yer tutucuların (yani, büyük sapsız türler) çeşitliliğini azaltsa da, daha fazla sayıda omurgasız türü, diğer birincil yer tutuculara göre midye yataklarıyla ilişkilidir, bu nedenle toplam tür çeşitliliği midye mevcut olduğunda daha yüksektir. Kolaylaştırmanın çeşitlilik üzerindeki etkisi, kolaylaştırma izin verdiğinden daha fazla türü dışlayan rekabetçi bir hakimiyet yaratırsa tersine çevrilebilir.

yenilmezlik

Ana madde: Geçilmezlik

Yerli olmayan türlerin, yerli türler veya diğer yerli olmayan türler tarafından kolaylaştırılması, bir topluluğun yenilmezliğini veya yerli olmayan türlerin bir toplulukta yerleşme kolaylığını artırabilir. Tanıtılan türlerin yayınlanmış 254 çalışmasının bir incelemesinde, çalışmalarda tanıtılan türler arasında incelenen 190 etkileşimden 22'si kolaylaştırıcı olmuştur. İncelenen 190 etkileşimin 128'inin, tek bir çalışmada rapor edilen, tek bir bitki yiyen böceğin avcı-av ilişkisi olduğunu belirtmekte fayda var ; bu, olumsuz etkileşimlerin önemini fazlasıyla vurgulamış olabilir. Tanıtılan bitkiler ayrıca doğal tozlayıcılar, dağıtıcılar ve mikorizalar tarafından da kolaylaştırılır . Bu nedenle, bir topluluğun vazgeçilmezliğini anlamak için her girişimde olumlu etkileşimler düşünülmelidir.

Notlar

Referanslar