Közösségi ökológia

A közösségek piramisszerkezete

A piramis alapszintjét alkotó szervezetek közösségenként eltérőek. A szárazföldi közösségekben általában a többsejtű növények alkotják a piramis alapját, míg az édesvízi tavakban a többsejtű növények és az egysejtű algák kombinációja alkotja az első trofikus szintet. Az óceánok trofikus szerkezete a krill néven ismert planktonra épül. Ez alól az általános terv alól van néhány kivétel. Sok édesvízi patak energiabázisát nem az élő növények, hanem a törmelék alkotja. A detritusz a környező szárazföldi közösségekből a vízbe hulló levelekből és egyéb növényi részekből áll. Ezt mikroorganizmusok bontják le, és a mikroorganizmusokban gazdag detrituszt a vízi gerinctelenek fogyasztják, amelyeket viszont a gerincesek fogyasztanak.

A legszokatlanabb biológiai közösségek azok, amelyek az óceánfenéken lévő hidrotermális nyílásokat övezik. Ezek a nyílások vulkanikus tevékenység és a kontinentális lemezek mozgása következtében keletkeznek, amelyek repedéseket hoznak létre a tengerfenéken. A víz beszivárog a repedésekbe, a földköpenyben lévő magma felmelegíti, hidrogén-szulfiddal telítődik, majd felemelkedik az óceánfenékre. A kénoxidáló baktériumok (kemoautotrófok) az ezeket a repedéseket körülvevő meleg, kénben gazdag vízben fejlődnek. A baktériumok a redukált ként energiaforrásként használják fel a szén-dioxid megkötéséhez. A Föld összes többi ismert biológiai közösségétől eltérően e mélytengeri közösségek alapját képező energia nem fotoszintézisből, hanem kemoszintézisből származik; az ökoszisztémát tehát nem a napenergia, hanem a geotermikus energia tartja fenn.

A nyílásokat körülvevő fajok egy része ezekkel a baktériumokkal táplálkozik, más fajok azonban hosszú távú, kölcsönösen előnyös kapcsolatokat (mutualista szimbiózisokat) alakítottak ki a kénbaktériumokkal. Ezek a fajok testükben hordozzák a kemoautotróf baktériumokat, és közvetlenül tőlük nyernek táplálékot. Az ezeket a nyílásokat körülvevő biológiai életközösségek annyira különböznek az óceán többi részétől, hogy az 1980-as évek óta, amikor a nyílások biológiai kutatása megkezdődött, mintegy 200 új fajt írtak le, és még sok más faj leíratlan maradt – azaz hivatalosan nem írták le és nem adtak nekik tudományos nevet. A leírt fajok között legalább 75 új nemzetség, 15 új család, egy új rend, egy új osztály és még egy új törzs is van.