Hutan bawah air dipantau "dari atas" • Alexey Gilyarov • Berita Sains mengenai "Unsur" • Ekologi, Sains Hayat

Hutan bawah air dikawal “dari atas”

Hutan "bawah laut" berhampiran Kepulauan Channel (gambar dari www.sanctuaries.nos.noaa.gov)

Ekosistem "hutan" bawah air – bumbung alga coklat besar – tidak banyak bergantung pada perubahan dalam kemasukan nutrien, tetapi pada kesan pemangsa. Peraturan "dari atas ke bawah" (dari pengguna ke makanan), dan bukan dari "bawah ke atas" (dari makanan kepada pengguna) adalah ciri-ciri kedua-duanya untuk paras paras trophik sistem (alga) dan tahap haiwan makan tumbuhan yang mengikutinya. Kesimpulan ini dibuat oleh saintis Amerika, meneroka "hutan bawah air" di perairan pantai Kepulauan Channel dekat California.

Mana-mana organisma hidup, mendarabkan, dapat meningkatkan bilangan mereka secara eksponen (secara eksponen). Walau bagaimanapun, secara semulajadi, pertumbuhan penduduk seperti itu, jika ia berlaku, sangat pendek. Ia mula dikekang oleh kekurangan sumber ("makanan" dalam erti kata luas), dan seringkali oleh pemangsa, yang mula melipatgandakan sebagai tindak balas kepada peningkatan bilangan mangsa. Oleh itu, ahli ekologi membezakan dua cara untuk mengehadkan saiz populasi: "dari bawah" (melalui kekurangan makanan) dan "dari atas" (dengan menekan pemangsa). Ini sering menimbulkan persoalan: bagaimana kaedah atau peraturan ini sentiasa dikaitkan dengan tahap tropik tertentu dalam ekosistem yang berbeza, atau pilihan lain mungkin?

Kandungan tahunan purata klorofil "a" di perairan bersebelahan dengan pulau-pulau Channelne. Ia adalah dari data citra satelit sedemikian rupa sehingga pengarang secara tidak langsung dapat menilai ketersediaan sumber (unsur pemakanan mineral) alga coklat. Rajah. dari artikel yang dipersoalkan Sains

Dalam beberapa kes, jawapannya jelas. Oleh itu, biomas tahap tropik pertama (tumbuh-tumbuhan) di hutan sentiasa terhad kepada "dari bawah" – kelembapan, cahaya, biogenes (unsur-unsur pemakanan mineral). Herbivora menambah sehingga sebahagian kecil pengeluaran tumbuhan yang tidak dapat dianggap sebagai kekuatan serius yang mengawal hutan dari atas. Di padang rumput, padang rumput dan savannas keadaannya agak berbeza. Walaupun faktor yang bertindak "dari bawah" juga penting di sini (khususnya, kerana kekurangan kelembapan di padang rumput, pokok tidak tumbuh), mengawal "dari atas" – oleh herbivora – boleh menjadi sangat berkesan.

Ketebalan ganggang coklat gergasi Macrocystis pyrifera di kawasan Kepulauan Channel, di mana penyelidikan telah dijalankan (gambar dari www.oceanbrite.com)

Dalam ekosistem akuatik, keadaannya berbeza. Di laut dan tasik, paras trophik pertama diwakili terutamanya oleh phytoplankton – alga mikroskopik dan cyanobacteria yang digantung di dalam tiang air.Nombor dan biomas mereka boleh dikawal dalam beberapa kes oleh faktor-faktor yang bertindak "dari bawah", dan pada orang lain – dari "di atas". Di kawasan tengah lautan yang luas, fitoplankton sangat kecil kerana kandungan nutrien yang sangat rendah di dalam air (nitrogen dan fosforus dalam bentuk mineral). Oleh itu, pengeluar terhad di sini "dari bawah."

Tetapi di mana kepekatan unsur-unsur ini lebih tinggi, fitoplankton boleh menjadi kecil dan besar. Ia semua bergantung kepada kesan "puncak" – bagaimana zooplankton fitoplankton yang sengit dimakan. Sekiranya terdapat banyak pemakanan ikan di zooplankton di dalam kolam, impak yang berlaku pada fitoplankton sangat lemah: kawalan "dari atas" digantikan dengan kawalan "dari bawah". Dan jika ikan pemangsa menyerang ikan memakan plankton menyusup takungan ini, kesan "lata" akan berlaku – rantai kesan berturut-turut dari paras tropis atas ke tahap yang lebih rendah, sebagai akibatnya fitoplankton akan menjadi lebih kecil sekali lagi, kerana ia dikawal oleh zooplankton – iaitu "dari atas" .

Jenis ekosistem akuatik yang sangat istimewa adalah ciri-ciri "hutan bawah air" yang terdapat di beberapa kawasan pantai di lautan.Pengeluar utama di sini bukanlah alga planktonik mikroskopik, tetapi apa yang dipanggil macrophyte: besar alga coklat yang dilampirkan (satu contohnya adalah rumpai laut yang terkenal – rumpai laut). Mereka berkembang di mana terdapat kepekatan nutrien yang tinggi, dan nampaknya dikawal "dari bawah", tetapi pada masa yang sama diketahui bahawa alga ini mudah terdedah, kerana ia mudah dimakan (terutamanya pada peringkat awal pembangunan) oleh hewan phytophagous, misalnya, landak laut dan beberapa kerang.

Lobster Panulirus interruptus – Pemangsa, yang, menurutnya, mempunyai kesan yang sangat penting terhadap ekosistem hutan kelp (foto dari cripens.inp.gob.mx)

Untuk mengetahui bagaimana alga dan hewan coklat bergantung kepada mereka dikawal ("dari atas" atau "di bawah"), tiga pakar dari Pusat Analisis Alam Sekitar dan Sintesis Alam Sekitar (Santa Barbara, California, Amerika Syarikat) melakukan kajian khas, hasilnya diterbitkan isu terkini Sains. Bahan awalnya adalah hasil survei empat tahun "hutan bawah air" di zon pesisir Kepulauan Channel dekat California.Pada pelupusan penulis adalah data mengenai jumlah 4 spesies alga coklat (macrophytes), 27 spesis invertebrata dan 15 spesies ikan.

Invertebrata dan ikan, bergantung kepada jenis diet mereka, dibahagikan kepada beberapa kumpulan: herbivora, predator, dan secara berasingan – makan plankton. Mengenai suplai makrofi dengan biogens (faktor yang bertindak "dari bawah"), pengarang hanya boleh menilai secara tidak langsung berdasarkan pengukuran satelit kandungan klorofil di perairan lautan di sekitar Kepulauan Channel. Ia diandaikan (walaupun ini tidak dinyatakan secara langsung dalam artikel!) Bahawa nilai ini mencerminkan biomassa fitoplankton yang hidup, perubahan berikutan perubahan dalam kandungan nutrien dalam air – nitrogen dan fosforus dalam mineral, bentuk yang boleh digunakan, dan nutrien ini bukan hanya mikroskopik planktonik alga, tetapi juga besar.

Bastard clam trumpeter Kelletia kelletii berhampiran telurnya. Pemangsa ini, bersama-sama dengan udang lobster, mempunyai kesan yang besar terhadap alga coklat (gambar dari www.metridium.com)

Untuk mengenal pasti nisbah kawalan "atas" dan "bawah", penulis menggunakan analisis statistik multidimensi, varian berdasarkan regresi berganda dan dikenali sebagai VAD ("Analisis Penguraian Variasi").Setelah menganalisis kemungkinan ketergantungan secara statistik antara semua komponen ekosistem, mereka menyimpulkan bahawa sebahagian besar dari kebolehubahan mereka dapat dijelaskan oleh kesan paras tropis atas, tetapi bukan yang lebih rendah. Keputusan sedemikian diperoleh secara berasingan untuk makrofiit, untuk haiwan herbivora dan untuk haiwan yang memakan plankton. Bagi semua kumpulan ini, kawalan "dari atas" menerangkan sebahagian besar variabiliti penduduk daripada kawalan "dari bawah", tetapi kesannya amat ketara terhadap makrofiit. Daripada pemangsa, yang paling penting ialah udang galah. Panulirus interruptus dan kerang gastropoda Kelletia kelletii. Haiwan ini bertindak secara langsung pada mangsa mereka (landak laut dan moluska herbivora), dan melalui mereka, pada alga.

Sumber: Benjamin S. Halpern, Karl Cottenie, Bernardo R. Broitman. Ekosistem hutan yang kuat // Sains. 2006. V. 312. P. 1230-1232

Lihat juga:
E.V. Bisin. Nisbah pemangsa akhbar dan sumber daya sumber dalam mengawal struktur dan fungsi komuniti: semakan hipotesis // Jurnal Biologi Am. 1997. V. 58, No. 5. S. 26-45.

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: