Ekologia społeczności

Struktura piramidalna społeczności

Organizmy tworzące poziom podstawowy piramidy różnią się w zależności od społeczności. W społecznościach lądowych rośliny wielokomórkowe zazwyczaj stanowią podstawę piramidy, podczas gdy w jeziorach słodkowodnych kombinacja roślin wielokomórkowych i jednokomórkowych glonów stanowi pierwszy poziom troficzny. Struktura troficzna oceanu jest zbudowana na planktonie znanym jako kryl. Istnieją pewne wyjątki od tego ogólnego planu. W wielu strumieniach słodkowodnych podstawę energetyczną stanowi detrytus, a nie żywe rośliny. Detrytus składa się z liści i innych części roślin, które wpadają do wody z otaczających je zbiorowisk lądowych. Jest on rozkładany przez mikroorganizmy, a bogaty w mikroorganizmy detrytus jest zjadany przez bezkręgowce wodne, które z kolei są zjadane przez kręgowce.

Najbardziej niezwykłymi zbiorowiskami biologicznymi są te otaczające kominy hydrotermalne na dnie oceanu. Powstają one w wyniku aktywności wulkanicznej i ruchów płyt kontynentalnych, które tworzą pęknięcia w dnie morskim. Woda wsiąka w szczeliny, jest ogrzewana przez magmę w płaszczu Ziemi, zostaje obciążona siarkowodorem, a następnie unosi się z powrotem na dno oceanu. Bakterie utleniające siarkę (chemoautotrofy) rozwijają się w ciepłej, bogatej w siarkę wodzie otaczającej te szczeliny. Bakterie te wykorzystują zredukowaną siarkę jako źródło energii do wiązania dwutlenku węgla. W przeciwieństwie do wszystkich innych znanych społeczności biologicznych na Ziemi, energia, która stanowi podstawę tych głębinowych społeczności pochodzi z chemosyntezy, a nie z fotosyntezy; ekosystem jest zatem wspierany przez energię geotermalną, a nie słoneczną.

Niektóre gatunki otaczające te otwory wentylacyjne żywią się tymi bakteriami, ale inne gatunki utworzyły długoterminowe, wzajemnie korzystne relacje (mutualistyczne symbiozy) z bakteriami siarkowymi. Gatunki te utrzymują chemoautotroficzne bakterie w swoich organizmach i czerpią z nich pożywienie. Biologiczne społeczności otaczające te otwory wentylacyjne są tak różne od tych w pozostałej części oceanu, że od lat 80-tych, kiedy to rozpoczęto badania biologiczne tych otworów, opisano około 200 nowych gatunków, a wiele innych pozostaje nieopisanych – tzn. nie opisanych formalnie i nie nazwanych naukowo. Wśród opisanych gatunków znajduje się co najmniej 75 nowych rodzajów, 15 nowych rodzin, jeden nowy rząd, jedna nowa klasa, a nawet jeden nowy azyl.