Biogeografie 1. Relaiile biosferei cu celelalte geosfere: limitele biosferei in atmosfera, litosfera si hidrosfera

Materia vie este distribuita neuniforrn pe suprafaa terestr. Regiuni ntinseale planetei sunt srace n organisme vii (gheurile perene, deserturile, largul mrilor i oceanelor etc.). La polul opus, se situeaz aa-numitele centre de concentrare a formelor de via, corespunztoare unor teritorii cu condiii de habitat deosebit de favorabile, att sub aspectul factorilor abiotici ai mediului, ct i din punct de vedere al abundenei resurselor de hran (selful continental, estuarele, deltele, recifurile coraligene, pdurile tropicale umede).

Frontiera superioara a biosferei este condiionat de intensitatea critic a iradierii solare, letala pentru organismele vii. Ea corespunde altitudinii de aproximativ 25-30 km, la nivelul ecranului protector de ozon (n stratosfer).

n atmosfer, viaa se desfoar mai intens la limita inferioar a acesteia (partea inferioar a troposferei). Densitatea cea mai mare a organismelor vii se plaseaz pn la nlimea de 50-70 m.

Din cadrul regnului vegetal, unii arbori depesc 110 m nlime (eucalipii australieni, arborele mamut (Sequoia gigantea) i arborele rou (S. sempervirens) din pdurile litorale pacifice nord-american). Numrul organismelor scade treptat spre 1000 m altitudine, unde ajunge foarte redus. Partea cea mai mare a aeroplanctonului vegetal, desfurat ntre 100 i 5000 de metri, este alctuit din spori de ciuperci i polen. Insecte de mici dimensiunii pianjeni ajung pn la 4000 m altitudine, iar sporii i bacteriile, pn la 22000 m. Unele coleoptere ajung n Anzi la 4900 m altitudine; pe Everest, furnicile attide au fost identificate pn la 6710 m altitudine (B. Stugren, 1994).

Frontiera inferioar a biosferei n litosfera aj unge pn la cea mai profund zon a pturii sedimentare. Este o limit teoretic, deoarece din cauza absenei fisurilor deschise i a hranei, este rar atins; n principiu, ptrundereacomunitilor de microorganisme n adncurile litosferei, este funcie de prezena capilarelor acvifere.

Dintre speciile care ating recorduri din punct de vedere al penetrrii litosferei, pot fi citate:- Saxaulul (fig. 1), planta xerofil asiatic, cu rdcini ce ating 10-20 madncime;- Ramele - ajung pn la 7-8 m;- Crtia - 5-6 m;- Bacteriile anaerobe ating adncimi de 2500-3 000 m; acestea populeazpelicula de ap care acoper suprafaa zcmintelor de petrol.

Din punct de vedere geochimic i biochimic, limitele determinate ale biosferei se extind n crusta terestr, mult mai departe dect se extend organismele vii.

n hidrosfer, viaa este mult mai dezvoltat dect n celelalte nveliuri (mediul acvatic ocup 71% din suprafa terestr).

Limita maxim pn la care pot ajunge formele de via n hidrosfer corespunde celor mai mari adncimi oceanice (1 1034 m). O distribuie limitat n apa oceanic o au plantele fotosintetizante, dependente de lumin. Acestease ntlnesc n orizonturile eufotic i disfotic, pn la 400 m adncime.

Dup concepia lui Vernadski (1978), biosfera se extinde n spaiu pn acolo unde se gsesc substane biogene, materiale rezultate prin activitatea biochimic a organismelor. Substane biogene s-au descoperit i n orizonturifreatice adnci, unde chiar i bacteriile sunt absente.

Frontierele biogeochimice ale biosferei sunt ns imprecise, deoarece sunt foarte dinamice. Datorit micrilor tectonice verticale, substanele biogene se scufund la adncimi foarte mari, care nu pot fi exact determinate.

5. Factorii biotici i influena lor asupra organismelor; relaii intraspecifice i relaii interspecifice

Factorii biotici rezid n totalitatea relaiilor care se stabilesc att ntre indivizii unei anumite specii (relaii intraspecifice), ct i ntre populaii ce aparin unor specii diferite (relaii interspecifice).

4.2.1. Tipologia relaiilor intraspecifice

Relaiile intraspecifice, rezultate i perfecionate n decursul evoluiei speciei, au caracter de necesitate, aflndu-se la baza integritii i activitii normale a entitilor individuale i populaionale ale unei specii. Din acest punct de vedere, se disting dou tipuri de relaii intraspecifice:

1. relaii n interesul individului (de supravieuire): de nutriie, de aprare etc.;

2. relaii n interesul populaiei (perpetuarea speciei, aprarea descendenilor, cutarea habitatelor optime pentru existena speciei etc.)

Trebuie menionat faptul c nu ntotdeauna relaiile n interesul individului sunt i n interesul populaiei. Din aceast perspectiv, se disting:

- relaii de intr-ajutorare (diviziunea muncii n furnicare, cuiburi de

albine, aglomerare n crduri, turme, colonii etc. pentru conservarea cldurii sau pentru aprare);

- relaii de concuren competiia intraspecific (la plante, competitive pasiv pentru ap, lumin; la animale, competiie direct interaciune direct ntre indivizi, bazat pe intoleran individual, uneori pe canibalism - peti care consum propriul puiet, insecte adulte ce-i mnnc propriile ou sau larve etc.; competiie indirect: se manifest prin comportamentul ierarhizrii, indivizii mai puin nzestrai fiind exclui).

4.2.2. Tipologia relaiilor interspecifice

Relaiile interspecifice reprezint trstura fundamental a oricrei biocenoze, care determin o anumit organizare a sistemului, orienteaz aciunea seleciei, determin ritmurile acesteia. Relaiile mbrac o varietate de forme; unele pot fi relativ rigide, permanente i obligatorii, altele pot fi flexibile, schimbndu-se n cursul vieii unui individ, cptnd sensuri isemnificaii diferite. Anumite legturi pot fi eseniale pentru meninerea biocenozei ca ntreg, altele pot avea rol secundar, efemer i neesenial.

Relaiile interspecifice se stabilesc att ntre reprezentani ai aceluiai regn, ct i ntre specii din regnuri diferite.

Dup efectul lor, relaiile interspecifice se clasifica in:a) neutralism: populaiile speciilor studiate nu se deranjeaz, avnd preferine diferite;b)protocooperare: interaciune pozitiv pentru ambele specii, ns neobligatorie;C) mutualism (simbioza): interaciune pozitiv i obligatorie pentru ambele speciid)comensalism: interaciune pozitiv i obligatorie pentru comensal, indiferena pentru gazd;e) amensalism (antibioza): populaia amensal este inhibata n dezvoltarea ei de produsele secretate de specia inhibitoare, aceasta din urm nefiind afectat de amensal.f) competiia pentru hran, resurse ale mediului, loc de habitat, n condiiile insuficienei acestora: interaciune negativ pentru ambele specii;g)pradatorism i parazitism: interaciuni pozitive pentru prdtor i parazit i negative pentru prad sau gazd; acestea din urm depind de speciile care le limiteaz efectivul (numrul), relaia fiind obligatorie pentru existent biocenozei.

Dup apartenena la regn a speciilor, se disting:1. relaii jtogene (plant-plant) simbioz: lianele, orhideele, bacteriile fixatoare de azot, iedera; parazitism; anumite specii de licheni, vscul, torelul, mana viei de vie, tciunele porumbului etc.;2. relaii zoogene (animal-animal) mutualism: bivolul i coofana, crocodilul i pasrea dentist, rechinul remorc; parazitism: insectele parazite, vierrnii parazii i gazdele acestora; Comensalism: hienele, care se hrnesc cu resturile de la masa marilor felide.3. relaii biogene (plant-animal) mutualism: relaii de polenizare; parazitism: relaii ntre furnicile tietoare de frunze i arborii afectai, relaii ntre ierbivore, frugivore, granivore, nectarivore i plantele consumate etc., plantele carnivore i reprezentanii regnului animal cu care se hrnesc etc.

Dup funciile care stau la baza lor (care le genereaz), relaiile interspecifice se pot clasifica n:1. relaii legate de reproducere;2. relaii legate de rspndirea indivizilor;3. relaii legate de protecia speciilor;4. relaii legate de nutriie sau trofice (Comensalism interaciune pozitiv i obligatorie pentru comensal, indiferent pentru populaia gazd, prdtorism i parazitism, competiia - interaciune negativ pentru ambele specii).

1. Relaii interspecifice legate de reproducere

Acestea se pot stabili att ntre reprezentani ai aceluiai regn, cat i intre indivizi din regnuri diferite.

Exemple:

a) competiia ntre unele specii de psri pentru locuri de cuibrit (relaii zoogene);b) unele forme de mutualism: relaiile dintre plantele zoofile i animalele polenizatoare (plante EVlOWlOfl le, polenizate de insecte, ale cror flori au nuane n special de albastru, violet i galben, mai bine percepute de insecte; plante OTllOflZE, polenizate de psri, cu flori de culoare roie; plante WllVMECOflZE,polenizate de furnici; plante malacofile, polenizate de melci; plante cheiropterofile, polenizate de lilieci);c) unele forme de parazitism: nutriia femelelor de nari cu sngele unor vertebrate, pentru ca oule acestora s se poat matura; parazitismul de cuib al speciilor de cuc (relaii zoogene); numeroase insecte i depun pontele pe anumite specii de plante sau animale, cu care se vor hrni n faza de larvare;d) deseori, reproducerea unei specii faunistice este legata de prezena n biocenoz a anumitor specii floristice (relaii biogene): liia i corcodelul i fac cuiburi n desiurile de stuf sau papur, pe ap; dac asemenea desiuri lipsesc, psrile nu se stabilesc; dac dezvoltarea vegetaiei ntrzie, ntrzie i perioada de reproducere n locul dat. Unii peti din delta i lunca Dunrii (crapul) i depun icrele pe vegetaia acvatic sau terestr proaspt inundat, cu ape puin adnci (oule sunt ferrite de mpotrnolire, apa este bine oxigenat,puietul eclozat gsete hran abundent).

1. Relaii interspecifice legate de rspndirea speciilorn viaa speciei, rspndirea descendenilor este legat de reproducere i este la fel de important ca i aceasta. i n acest caz, relaiile care duc la rspndire pot mbrca diferite forme. Aici se pot ncadra unele relaii de protocooperare. De ex: actiniile purtate de crabi se pot hrni mai bine i se pot rspndi mai bine; unele cazuri de comensalism, cnd o specie servete drept suport i n acelai timp, drept mijloc de rspndire (bivolul i coofana,crocodilul i pasrea dentist); unele cazuri de parazitism (vierrnii intestinali ai vertebratelor, insectele parazite) - relaii zoogene; transportul ntmpltor al unor semine, pri de plante, fructe, ou de animale sau chiar mici animaleagate de corpul psrilor sau mamiferelor (relaii biogene i zoogene).

n multe cazuri, rspndirea duce la competiia ntre specii, pentru eficiena ct mai mare a mijloacelor de supravieuire, ceea ce contribuie la diversificarea lor.

2. Relaii interspecifice legate de protecia speciilor

Aceste relaii cuprind multiple aspecte care se ncadreaz parial n parazitism, prdtorism, comensalism. n aceast categorie sunt incluse relaii bilaterale (victim - duman) i relaii multilaterale (de exemplu, asocierea speciilor vulnerabile cu cele puternice).

Aprarea mpotriva diferiilor dumani genereaz o mare diversitate de adaptri, att ale victimei ct i ale dumanilor ei, reprezentnd unul din factorii de baz ai seleciei naturale. Aprarea indivizilor n contextul relaiilor bilaterale poate mbrca dou forme:a) aprare individual;b) aprare colectiv.Aprarea individual include mijloace de aprare pasiv i mijloace de aprare activ.

Mijloace de aprare pasiv:- nveliurile tari, protectoare (carapacea broatelor estoase, cochiliile melcilor i ale molutelor bivalve);- epii sau spinii plantelor (la E uphorbiaceae, Aloe, Opunii, Cactaceae,Leguminoase - acacii, salcm, gledicie) sau ai unor specii faunistice: arici de mare, omizi proase, porc spinos, arici, echidn)- aprarea prin substane chimice, fie toxice, fie gust sau miros respingtor: latexul amar, uneori toxic al euforbiaceelor (laptele cucului,de ex.); pelinul, nucul, urzicile cu peri urticani; furnicile care elimin acid forrnic; actiniile (celenterate marine) care elimin actinogestin,lichid toxic i urticant; dihorul i sconcsul, care elimin lichid cu miros respingtor. simularea morii (la unele insecte, gasteropode); homocromia.

Mijloace de aprare activ:fuga, viteza de zbor, de inot;autonomia (prsirea cozii la oprle - guter, de exemplu); ingroparea rapid n nisip; mandibulele, dinii, coarnele, copitele, ghearele.

Aprarea colectiv este concretizat prin agregare = aglomerarea local de indivizi cu rol important n nutriie i n aprare (crduri de peti, stoluri de psri, turmele ierbivorelor etc.)

Exemple de relaii de protecie multilaterale:desiurile de plante ierboase, arbutii, arborii, care ofer adposturi i ascunziuri excelente pentru animale (vezi biotopul arboricol alpdurilor tropicale); unele plante comestibile rezist punatului intensiv, dac se afl n asociaie cu plante epoase, indezirabile; cele peste 1000 de specii de animale mirmecofile, care triesc ninteriorul furnicarelor; n interiorul spongierilor, n camera branhial a racilor se adpostesc numeroase animale (viermi, larve, crustacee din plancton); unele psri i construiesc cuiburile n apropierea viesparelor; numeroase specii de animale nva semnificaia semnalelor de alarm emise de alte specii.Niciun mijloc de aprare, orict ar fi de performant, nu este infailibil, perfect, nu are valoare absolut.1. Relaiile trofice

Reprezint cea mai important legtur ntre populaiile unei biocenoze. Forma acestor relaii este variat: comensalism, competiie pentru hran, parazitism, pradatorism.

Coninutul legturilor trofice, indiferent de natura lor, este acelai: fiecare populaie devine o verig n transferul i transformarea substanelor i energiei n biocenoz i ecosistem.