生态学

生态学的定义

生态学是研究生物如何与环境和其他生物相互作用的生物学分支。每个生物都与其物种的其他生物以及不同物种的生物有着复杂的关系。这些复杂的相互作用导致对生物体的不同选择压力。这些压力共同导致自然选择,这导致物种种群进化。生态学是对这些选择压力的研究,产生这些压力的原因,以及有机体彼此之间,生物体及其非生物环境之间的复杂关系。

科学家可以通过各种不同的视角观察生态,从微观分子水平一直到整个星球。这些不同类型的生态学将进一步讨论。在生态学的每个层次上,重点都放在**导致进化变化的选择性压力**上。这些压力来自各种不同的来源,并且有许多方法可以观察和量化此数据。

生态学领域有很多子学科。尽管下面的生态类型由查看的组织级别划分,但是一些生态学家专门研究每个领域的特定方面。例如,认知生态学是研究动物心理过程的有机生态学的一个分支。其他生态学家仅研究人与生物群系其余部分之间的相互作用,这一领域被称为人类生态学或环境科学。其他生态学家还关注生物与影响其进化的非生物因素之间的相互作用,例如环境中的营养物质和毒素。生态学是一个广阔的领域,下面仅是科学家在生态学领域研究的各种样本中的一部分。

生态学的分类

分子生态学

在分子水平上,生态学的研究重点是蛋白质的产生,这些蛋白质如何影响生物体和环境以及环境又如何影响各种蛋白质的产生。在所有已知的生物体中,DNA产生各种蛋白质,它们相互之间以及与环境相互作用以复制DNA。这些相互作用导致一些非常复杂的生物。分子生态学家研究这些蛋白质是如何产生的,如何影响生物体和环境,以及环境又如何影响它们。

生物生态学

退后一步,生物生态学研究涉及单个生物及其与其他生物和环境的相互作用。尽管有机生物学是生态学的一部分,但它仍然是一个广阔的领域。每个生物在其生命中都会经历各种各样的相互作用,因此不可能研究所有相互作用。许多研究生物生态学的科学家专注于生物的一个方面,例如其行为或如何处理环境中的营养。

伦理学领域或行为研究也可以作为生态学来研究。行为生态学家不仅研究动物中的某些行为,还研究这些行为如何在进化上影响有机体,以及环境如何对某些行为施加压力。例如,行为生态学家可能会研究鹰猎食猎物的方式,并指出哪种行为会导致成功,哪些行为会导致失败。通过这种方式,科学家可以假设导致雄鹰行为的力量。在尝试制定保护野外动物的保护计划时,此信息可能非常重要。

种群生态学

生物体的下一级别的即种群,即同一物种的生物群。由于地球上生命的多样性,不同物种已经开发出许多不同的策略来应对它们的同种异体或同一个物种的生物。一些物种直接与物种竞争,而其他生物则形成紧密的社会纽带,并共同努力以确保资源。生态学,社会生态学的一个分支,研究诸如蜜蜂和狼之类的生物,它们共同工作以提供种群或种群。这些生物与周围环境之间复杂的相互作用导致了与同种竞争的动物不同的选择力。实际上,科学家假设人类社会中成功的增加可能是导致人类如此交流的原因。种群生态学家研究生物种群及其与环境和其他种群的复杂相互作用。

社区生态学

居住在同一环境中的不同人群创造了生物群落。这些社区为生物提供了栖息地或各种空间。 例如,在麦田中可以找到几个利基。小麦存在于阳光下,土壤中养分丰富。各种昆虫以小麦收集的营养为生。某些细菌在根部占据一小部分,将氮转化为植物的氮。社区生态学家研究了这些复杂的相互作用及其产生的选择压力。有时,社区中的生物体将开始经历共同进化,一个或多个物种会相互进化。从蜜蜂和蜜蜂授粉的花朵到捕食者和所捕食的猎物的许多物种中都可以看到这一点。

生态系统生态学

生物组织的最大规模是生态系统。生态系统是相互联系的生物群落的网络。最大的生态系统,即生物圈,涵盖了其中的所有生态系统。生态系统生态学家研究了由相互作用的生态系统和环境中的非生物因素产生的复杂模式。他们可能研究在整个生态系统中循环的水,养分或其他化学物质。生态系统生态学是一门非常复杂的大规模科学,涉及许多学科。

生态学的举例

人类生态学

一些生态学家研究人类,人类对彼此和其他生物的影响以及对环境的影响。人类对地球产生巨大影响,从太空中可以看到一些建筑。一些生态学家研究了这种现象,以及它可能对生物群落产生的影响。其他生态学家研究了人类行为,其起源以及导致这种行为的进化压力。人类生态学也是人类学中需要的一门学科,它是一个巨大的领域,可以分析人类的进化以及我们与自然的相互作用。

白蚁生态位的构建

许多不同专业的生态学家都在研究生态位的构建或生物体改变环境的过程。这方面的一个例子是白蚁的利基建设。白蚁筑起的土墩高超过6英尺,可以深入地下。为了使氧气进入下一个内部,白蚁会形成巢穴,使空气保持在地下深处流动。可以通过多种方式研究此行为。在进化生态学中,他们将研究引起白蚁筑巢的蛋白质,以及它们如何随时间变化以响应不同的环境。在社区生态学中,科学家可能会研究白蚁丘如何影响周围环境以及它们如何响应环境而变化。在生态系统生态学中,重点可能是白蚁在地下回收以支撑附近树木的养分。尽管范围很广,但所有不同方面都被认为是白蚁的生态学。

生态学相关概念

初级生产--将无机能(例如阳光)转化为生物能(通常是葡萄糖)的过程。

生态位--生物在生态系统中可以扮演的角色或位置。

营养循环--不同元素在有机体之间传递并以不同方式使用或返回环境的过程。

生物圈--充当一个生态系统的星球上所有生态系统的总和。

测试

1.  一位科学家正在研究特定蛋白质的结构。他写了一篇关于纸的形状及其变化的分子的论文。这是生态吗?

        A. 是的

        B. 不是

2. 海狸砍伐树木,将其拖入溪流,并创建出一个可以生活的池塘。这种行为叫什么?

        A. 破坏栖息地

        B. 生态位建设

        C. 森林的砍伐

3. 生态学家研究了鬣狗,以及它们与当地狮子的相互作用。哪种生态学最能描述这项研究?

        A. 生物生态学

        B. 种群生态学

        C. 社区生态学

原文地址:https://biologydictionary.net/ecology/


1. B    仅仅谈论蛋白质并不是生态学。生态学研究的是生物如何对环境作出反应。要成为生态学家,科学家必须讨论为什么蛋白质对生物体很重要,以及它如何根据环境变化作出反应。

2. B    在这种情况下,海狸正在改变环境,并创造了以前不存在的生态位。生态学家研究了这种行为,以了解其对其他生物和整个环境的影响。

3. C    这将是社区生态学的一个例子,或者是对不同动物种群相互作用的研究。尽管他们可能不喜欢,但鬣狗和狮子是同一个社区的一部分。种群生态学可能研究鬣狗的行为,而生物个体生态学则研究单个鬣狗与其环境之间的相互作用,包括与其他鬣狗的相互作用。

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