Samhällsekologi

Samhällenas pyramidstruktur

Organismerna som utgör pyramidens basnivå varierar från samhälle till samhälle. I terrestriska samhällen utgör i allmänhet flercelliga växter basen i pyramiden, medan i sötvattensjöar en kombination av flercelliga växter och encelliga alger utgör den första trofiska nivån. Havets trofiska struktur bygger på plankton som kallas krill. Det finns några undantag från denna allmänna plan. Många sötvattenbäckar har detritus snarare än levande växter som energibas. Detritus består av blad och andra växtdelar som faller ner i vattnet från omgivande landskap. Det bryts ner av mikroorganismer, och det mikroorganismrika detritus äts av ryggradslösa vattendjur, som i sin tur äts av ryggradsdjur.

De mest ovanliga biologiska samhällena av alla är de som omger hydrotermiska skorstenar på havsbotten. Dessa skorstenar är resultatet av vulkanisk aktivitet och rörelsen av kontinentalplattor som skapar sprickor i havsbotten. Vatten sipprar in i sprickorna, värms upp av magma i jordens mantel, laddas med svavelväte och stiger sedan upp till havsbotten. Svaveloxiderande bakterier (kemoautotrofa bakterier) trivs i det varma, svavelrika vattnet som omger sprickorna. Bakterierna använder reducerat svavel som energikälla för att binda koldioxid. Till skillnad från alla andra kända biologiska samhällen på jorden kommer den energi som utgör basen för dessa djuphavssamhällen från kemosyntes snarare än fotosyntes; ekosystemet stöds alltså av geotermisk energi snarare än solenergi.

Vissa arter som omger dessa skorstenar livnär sig på dessa bakterier, men andra arter har bildat långvariga, ömsesidigt gynnsamma relationer (mutualistiska symbioser) med svavelbakterier. Dessa arter har de kemoautotrofa bakterierna i sina kroppar och får näring direkt från dem. De biologiska samhällen som omger dessa skorstenar skiljer sig så mycket från de som finns i resten av havet att sedan 1980-talet, då den biologiska forskningen av dessa skorstenar inleddes, har omkring 200 nya arter beskrivits, och det finns många fler som förblir obeskrivna – dvs. som inte formellt har beskrivits och fått vetenskapliga namn. Bland de beskrivna arterna finns minst 75 nya släkten, 15 nya familjer, en ny ordning, en ny klass och till och med ett nytt fylum.