Функциональная группа является лишь набор видов, или совокупность организмов, которые разделяют подобно характеристики в пределах сообщества. В идеале формы жизни должны выполнять эквивалентные задачи, основанные на силах домена, а не на общем предке или эволюционных отношениях. Это может потенциально привести к аналогичным структурам, которые отменяют возможность гомологии . В частности, эти существа производят эффекты, похожие на внешние факторы обитающей системы. [1] В связи с тем, что большинство этих существ разделяют экологическую нишу , практично предположить, что им требуются аналогичные структуры для достижения максимальной физической формы.. Это относится к таким, как способность успешно воспроизводить потомство и, кроме того, поддерживать жизнь, избегая одинаковых хищников и разделяя пищу.
Научное исследование
Вместо идеи этой концепции, основанной на наборе теорий, специалисты-исследователи непосредственно наблюдают и определяют функциональные группы. Важно, чтобы эта информация была засвидетельствована из первых рук, чтобы ее можно было использовать в качестве доказательства. Общие ключевые моменты, на которые следует обращать внимание, - это поведение и общий вклад в пользу других. Люди используют соответствующие воспринимаемые черты для дальнейшего связывания генетических профилей друг с другом. Хотя сами формы жизни различны, переменные, основанные на общей функции и производительности, взаимозаменяемы. Эти группы разделяют неотличимую часть своего энергетического потока , обеспечивая ключевую позицию в пищевых цепочках и взаимоотношениях в окружающей среде (ах). [2]
Что такое экосистема и почему это важно? Экосистема - это биологическая организация, которая определяет и расширяет различные факторы окружающей среды - абиотические и биотические , которые связаны с одновременным взаимодействием. [3] Будь то производитель или относительный потребитель, каждая часть жизни сохраняет критическую позицию в текущих показателях выживаемости своего собственного окружения. По сути, функциональные группы играют очень специфическую роль в любой данной экосистеме и в процессе круговорота жизнеспособности.
Категории
Обычно существует два типа функциональных групп, которые варьируются между флорой и конкретными популяциями животных. Группы, относящиеся к науке о растительности или флоре, известны как функциональные типы растений. Также называемые для краткости PFT, они часто имеют идентичные процессы фотосинтеза и требуют сопоставимых питательных веществ. Например, растения, которые подвергаются фотосинтезу, имеют одинаковую цель - производить химическую энергию для других. [4] Напротив, те, кто занимается зоотехникой, называются гильдиями, как правило, с общими типами кормления. Это можно легко упростить при просмотре трофических уровней . Примеры включают первичных потребителей, вторичных потребителей, третичных потребителей и четвертичных потребителей. [5]
Разнообразие
Функциональное разнообразие часто называют «ценностью и диапазоном тех характеристик видов и организмов, которые влияют на функционирование экосистемы ». [6] Характеристики организма, которые делают его уникальным, например, способ его передвижения, сбора ресурсов, воспроизводства или время года, когда она активна [7], увеличивает общее разнообразие всей экосистемы и, следовательно, увеличивает общую функцию или продуктивность этой экосистемы. [8] Функциональное разнообразие увеличивает общую продуктивность экосистемы, позволяя рост занятости ниши. Виды эволюционировали и становились все более разнообразными на протяжении каждой эпохи [9], причем растения и насекомые имели одни из самых разнообразных семейств, обнаруженных к настоящему времени. [10] Уникальные черты организма могут позволить создать новую нишу. быть занятыми, обеспечить лучшую защиту от хищников и потенциально привести к специализации. Функциональное разнообразие на уровне организма, которое увеличивает общее функциональное разнообразие экосистемы, важно для сохранения усилия, особенно в системах, используемых для потребления человеком. [11] Функциональное разнообразие может быть трудно измерить точно, но, если все сделано правильно, оно дает полезную информацию об общей функции и стабильности экосистемы. [12]
Резервирование
Функциональная избыточность относится к явлению, когда виды в одной экосистеме выполняют одинаковые роли, что приводит к своего рода «страховке» в экосистеме. Избыточные виды могут легко выполнять работу аналогичных видов из той же функциональной ниши. [13] Это возможно, потому что похожие виды адаптировались, чтобы со временем занять одну и ту же нишу. Функциональная избыточность варьируется в зависимости от экосистемы и может меняться от года к году в зависимости от множества факторов, включая доступность среды обитания, общее видовое разнообразие, конкуренцию между видами за ресурсы и антропогенное влияние. [14] Это изменение может привести к колебаниям в общей продуктивности экосистемы. Не всегда известно, сколько видов занимают функциональную нишу и насколько избыточны, если таковые имеются, в каждой нише экосистемы. Предполагается, что каждая важная функциональная ниша заполнена несколькими видами. Как и в случае с функциональным разнообразием, не существует единого четкого метода точного расчета функциональной избыточности, что может быть проблематичным. Один из методов состоит в том, чтобы учесть количество видов, занимающих функциональную нишу, а также численность каждого вида. Это может указывать на то, сколько всего особей в экосистеме выполняют одну функцию. [15]
Влияние на сохранение
Исследования, касающиеся функционального разнообразия и избыточности, происходят в значительной части природоохранных и экологических исследований. По мере увеличения численности населения возрастает потребность в функционировании экосистемы. Кроме того, разрушение и модификация среды обитания продолжают увеличиваться, а подходящие среды обитания для многих видов продолжают сокращаться, это исследование становится более важным. По мере того как человеческое население продолжает расти, а урбанизация растет, естественные и естественные ландшафты исчезают, их заменяют измененные и управляемые земли для потребления людьми. Изменения ландшафтов часто сопровождаются негативными побочными эффектами, включая фрагментацию, потерю видов и сток питательных веществ, которые могут повлиять на стабильность экосистемы, продуктивность экосистемы, а также функциональное разнообразие и функциональную избыточность за счет уменьшения видового разнообразия.
Было показано, что интенсивное землепользование влияет как на разнообразие видов, так и на функциональное перекрытие, делая экосистему и организмы в ней уязвимыми. [16] В частности, виды пчел, на которые мы полагаемся в качестве услуг по опылению, имеют как более низкое функциональное разнообразие, так и разнообразие видов в управляемых ландшафтах по сравнению с естественными средами обитания, что указывает на то, что антропогенные изменения могут быть пагубными для функционального разнообразия организмов и, следовательно, для общего функционального разнообразия экосистемы. разнообразие. [17] Дополнительные исследования показали, что функциональная избыточность травянистых насекомых в ручьях зависит от скорости потока, демонстрируя, что факторы окружающей среды могут изменять функциональное перекрытие. [18] Когда начинаются усилия по сохранению, все еще остается предметом обсуждения, является ли сохранение конкретных видов или функциональных характеристик более выгодным подходом для сохранения функций экосистемы. Более высокое разнообразие видов может привести к увеличению общей продуктивности экосистемы, но не обязательно гарантирует безопасность функционального дублирования. В экосистемах с высокой избыточностью потеря вида (что снижает общее функциональное разнообразие) не всегда приводит к снижению общей функции экосистемы из-за высокого функционального перекрытия, и, таким образом, в этом случае наиболее важно сохранить группу, а не отдельную особь. В экосистемах с доминирующими видами, которые вносят вклад в большую часть продукции биомассы , может быть более выгодным сохранение этого единственного вида, а не функциональной группы. [19] Экологическая концепция ключевых видов была пересмотрена на основе присутствия видов с неизбыточной трофической динамикой с измеренным преобладанием биомассы внутри функциональных групп, что подчеркивает природоохранные преимущества защиты обоих видов и их соответствующих функциональных групп. [20]
Вызов
Понимание функционального разнообразия и избыточности, а также той роли, которую каждый играет в усилиях по сохранению, часто бывает трудным, потому что инструменты, с помощью которых мы измеряем разнообразие и избыточность, не могут использоваться взаимозаменяемо. В связи с этим в недавних эмпирических исследованиях чаще всего анализируется влияние функционального разнообразия или функциональной избыточности, но не обоих сразу. Это не дает полного представления о факторах, влияющих на продуктивность экосистемы. В экосистемах с похожей и разнообразной растительностью функциональное разнообразие более важно для общей стабильности и продуктивности экосистемы . [21] Однако, напротив, функциональное разнообразие местных видов пчел в хорошо управляемых ландшафтах свидетельствует о более высокой функциональной избыточности, ведущей к более высокому производству фруктов, от чего люди в значительной степени зависят при потреблении пищи. [22] В недавней статье говорится, что до тех пор, пока повсеместно не будет использоваться более точный метод измерения, еще слишком рано определять, какие виды или функциональные группы наиболее уязвимы и подвержены исчезновению. [23] В целом, понимание того, как исчезновение влияет на экосистемы и какие черты наиболее уязвимы, может защитить экосистемы в целом. [24]
Рекомендации
- ^ «Глава 2: Функциональные группы». Поведенческая экология и социобиология. Np: np, nd 9-25. Распечатать.
- ^ Vassiliki, Markantonatou. «Вики по морскому биоразнообразию». Функциональные группы - . Np, nd Web. 30 октября 2016 г.
- ^ "Ecosystem.org". Экосистема. Np, nd Web. 8 ноября 2016 г.
- ^ «Экосистема и как она связана с устойчивостью». Понятие экосистемы. Np, nd Web. 8 ноября 2016 г.
- ^ «Глава 2: Функциональные группы». Поведенческая экология и социобиология. Np: np, nd 9-25. Распечатать.
- ^ Тилман, Дэвид (2001). Функциональное разнообразие (3-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. С. 109–120. ISBN 9780122268656.
- ^ Фетцер, Инго; Йост, Карин; Schäwe, Роберт; Баниц, Томас; Хармс, Хауке; Хатзинотас, Антонис (01.12.2015). «Степень функциональной избыточности меняется по мере изменения ролей видов в различных средах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (48): 14888–14893. Bibcode : 2015PNAS..11214888F . DOI : 10.1073 / pnas.1505587112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4672811 . PMID 26578806 .
- ^ Тилман, Дэвид (2001). «Разнообразие и продуктивность в долгосрочном эксперименте на пастбищах» . Наука . 294 (843): 843–845. Bibcode : 2001Sci ... 294..843T . DOI : 10.1126 / science.1060391 . PMID 11679667 .
- ^ БЕНТОН, МАЙКЛ Дж .; ЭМЕРСОН, БРЕНТ К. (01.01.2007). «Как жизнь стала настолько разнообразной? Динамика диверсификации согласно летописи окаменелостей и молекулярной филогенетике» . Палеонтология . 50 (1): 23–40. DOI : 10.1111 / j.1475-4983.2006.00612.x . ISSN 1475-4983 .
- ^ «Переосмысление разнообразия растений и насекомых» . ScienceDaily . Проверено 2 апреля 2018 .
- ^ Уокер, Б. (1992). «Биоразнообразие и экологическая избыточность». Биология сохранения . 6 (1): 18–23. DOI : 10.1046 / j.1523-1739.1992.610018.x .
- ^ Петчи, О.Л .; Гастон, KJ (2002). «Функциональное разнообразие (ФД), видовое богатство и состав сообщества». Письма об экологии . 5 (3): 402–411. CiteSeerX 10.1.1.486.8402 . DOI : 10.1046 / j.1461-0248.2002.00339.x .
- ^ Розенфельд, Иордания (2002). «Функциональная избыточность в экологии и охране окружающей среды». Ойкос . 98 (1): 156–162. DOI : 10.1034 / j.1600-0706.2002.980116.x .
- ^ Наим, S (1998). «Видовая избыточность и надежность экосистемы». Биология сохранения . 12 (1): 39–45. DOI : 10.1046 / j.1523-1739.1998.96379.x .
- ^ Ricotta, C .; и другие. (2016). «Измерение функциональной избыточности биологических сообществ: количественное руководство». Методы экологии и эволюции . 8 : 1–4.
- ^ Labierte, E .; и другие. (2010). «. Интенсификация землепользования снижает функциональную избыточность и разнообразие реакций в растительных сообществах». Письма об экологии . 13 (1): 76–86. DOI : 10.1111 / j.1461-0248.2009.01403.x . PMID 19917052 .
- ^ Форрест, младший; Thorp, R.W; Кремень, Ц; Уильямс, Нью-Мексико (2015). «Контрастные модели видов и функционального разнообразия пчел в сельскохозяйственном ландшафте» (PDF) . Журнал прикладной экологии . 52 (3): 706–715. DOI : 10.1111 / 1365-2664.12433 .
- ^ Пофф, Нидерланды; и другие. (2002). «Избыточность среди трех травоядных насекомых через экспериментальный градиент скорости течения». Общественная экология . 134 (4): 262–269. Bibcode : 2003Oecol.134..262P . DOI : 10.1007 / s00442-002-1086-2 . PMID 12647167 . S2CID 6536448 .
- ^ Яксич, FM (2003). Насколько много функциональной избыточности существует, или мы готовы избавиться от потенциальных резервных видов? . Как меняются пейзажи . Экологические исследования. 162 . С. 255–262. CiteSeerX 10.1.1.522.8407 . DOI : 10.1007 / 978-3-662-05238-9_15 . ISBN 978-3-642-07827-9.
- ^ https://www.ecologyandsociety.org/vol7/iss1/resp11/
- ^ Тильман, Дэвид; и другие. (1997). «Влияние функционального разнообразия и состава на процессы экосистемы». Наука . 277 (5330): 1300–1302. CiteSeerX 10.1.1.654.3026 . DOI : 10.1126 / science.277.5330.1300 .
- ^ Сиденхэм, Массачусетс; и другие. (2016). «Влияние управления средой обитания на виды: филогенетическое и функциональное разнообразие пчел изменяются экологическим контекстом» . Экология и эволюция . 6 (4): 961–973. DOI : 10.1002 / ece3.1963 . PMC 4761776 . PMID 26941939 .
- ^ Муше, Массачусетс; Villeger, S; Мейсон, Северо-Запад; Муийо, Д. (2010). «Меры функционального разнообразия: обзор их избыточности и их способности различать правила собрания сообщества» . Функциональная экология . 24 (4): 867–876. DOI : 10.1111 / j.1365-2435.2010.01695.x .
- ^ Petchey, Owen L .; Гастон, Кевин Дж. (2002). «Исчезновение и потеря функционального разнообразия» . Труды Лондонского королевского общества. Серия B: Биологические науки . 269 (1501): 1721–1727. DOI : 10.1098 / rspb.2002.2073 . PMC 1691076 . PMID 12204134 .