結構生物化學/生命的三域/真核生物/群落生態學
群落是指一群生活在一起的不同物種的生物，它們彼此之間距離足夠近，以至於相互影響。關於生態系統中為什麼存在生物群落，有兩個不同的假設。第一個假設，整合假設，是由F.E. 克萊門茨提出的，他的想法是，一個群落的生存取決於生物之間相互作用，這些相互作用使生物能夠共同生存。第二個假設，獨立假設，是由亨利·艾倫·格里森提出的，他認為一個群落是由具有相同生存基本需求的生物組成的。例如，這意味著以相同食物來源為食的動物將生活在一起，因為它們都需要生活在食物來源附近才能生存。
物種間的相互作用
在一個群落中，不同物種的生物彼此之間相互作用，對每個物種產生積極或消極的影響。這些型別的相互作用分為四組：競爭、捕食、食草和共生。
1. 競爭。 競爭是不同物種之間的相互作用，當它們爭奪環境中相同的有限資源時發生。競爭對兩個競爭方都會產生負面影響，因為每個物種都無法完全控制資源。事實上，當兩種物種之間對相同有限資源的競爭激烈時，一種物種將適應更有效地利用資源並迅速繁殖。隨著時間的推移，這種物種最終將超過競爭物種的繁殖能力，導致競爭物種滅絕。這種現象被稱為競爭排斥。如果兩種物種在一個生態系統中需要相同的有限資源，那麼這兩個物種不能共存。
2. 捕食。 捕食是不同物種之間的相互作用，其中一種物種是捕食者，它殺死並吃掉另一種物種，即獵物。這種相互作用有利於捕食者，因為捕食者從獵物中獲取營養，以便生存和繁殖。這種相互作用導致捕食者和獵物都適應。捕食者透過長出鋒利的爪子、牙齒、毒牙或毒液來捕捉和殺死獵物而適應。另一方面，獵物適應了防止自己被捕食者殺死，例如提高速度、改變顏色、模仿和形成外殼。有些動物的皮膚顏色與周圍環境融為一體，以便躲避捕食者。許多動物合成毒素和毒藥，使它們被捕食者吃掉時會很危險。這些動物表現出警戒色，即明亮的顏色，提醒捕食者它們有毒不能吃。此外，獵物物種通常表現出模仿，即顯示出與其他物種相似的顏色或特徵。在貝氏擬態中，無害物種看起來像有害物種，從而防止捕食者吃掉它們。在穆勒擬態中，兩種有毒物種彼此相似，以便教導捕食者它們有毒不能吃。獵物已經適應了躲避捕食者或警告捕食者它們有毒不能吃。
3. 食草。 食草是指生物體與植物之間的相互作用。生物體吃掉植物的一部分來獲取營養。因此，由於植物沒有能力逃脫食草動物，植物已經適應了生長出刺和尖刺，以及產生有毒毒素來警告並防止食草動物吃掉它們。作為回應，一些動物和昆蟲擁有感測器，使它們能夠區分有毒植物和美味植物。一些食草動物在消化系統中也有專門的細胞，幫助它們消化植物堅韌的纖維素和細胞壁。
4. 共生。 共生是兩種物種之間直接相互影響的關係。共生有三種類型。第一種是寄生，其中一種物種依賴另一種物種。依賴的物種是寄生蟲，它從另一種物種，即宿主那裡竊取營養。因此，宿主受到傷害，因為它失去了部分營養，被寄生蟲吸收了。此外，寄生蟲經常改變宿主的行為，最終導致宿主的死亡。例如，蜱生活在駝鹿身上，吸食駝鹿的血液。它還會導致駝鹿掉毛，這可能會導致駝鹿在冬季因寒冷天氣而死亡。另一種型別的共生是互利共生，這是兩種或多種物種之間的相互作用，其中所有物種都受益。兩種物種互相幫助，獲得比它們單獨存在時更多的營養。例如，真菌和植物根之間的互利共生關係使真菌能夠從植物獲得營養和糖，而真菌幫助植物從土壤中吸收額外的營養。另一個互利共生的例子是樹木和螞蟻之間的關係。樹木為螞蟻提供食物和住所，而螞蟻為樹木提供保護。白天和黑夜，螞蟻在樹上巡邏，並攻擊潛在的食草動物。因此，螞蟻幫助樹木存活更長時間。第三種類型的共生是偏利共生，其中兩種物種之間的相互作用使一種物種受益，而不會影響第二種物種。這些相互作用很少見，因為大多數相互作用總是會對兩種物種都產生影響。幾種偏利共生的例子發生在一種物種附著在另一種物種身上，以便獲得“免費搭乘”。藻類經常在海龜的殼上繁衍。當海龜從一個區域游到另一個區域時，藻類能夠到達海洋中的不同區域。
營養結構
營養結構是生態系統中生物之間食物結構的結構。食物鏈描述了捕食者吃獵物的順序，但更重要的是，食物鏈顯示了食物能量在生物之間傳遞並透過迴圈返回到系統，以迴圈利用生態系統中的營養物質。來自自養生物的能量被傳遞到食草動物和食肉動物，因為它們被吃掉。當這些動物死亡時，它們會被真菌和細菌分解，真菌和細菌將營養物質返回到土壤中，供植物再次使用。這個迴圈確保了食物能量的供應不會枯竭。許多食物鏈連線在一起形成食物網，食物網描繪了生物之間的關係，並顯示出哪些生物會吃掉其他生物。食物網顯示了每個生物之間重要的關係，如果一個生物被移除，它將對群落中的其他生物造成災難性的影響，因為許多其他生物依賴該生物作為食物。
許多物種在群落中發揮著重要作用。最豐富的物種是優勢物種。這些物種透過導致其他物種在其周圍適應而影響它們的群落。例如，如果某種型別的樹木在一個群落中最豐富，它就會控制陰影和土壤中可獲得的營養物質的數量。如果這棵樹被移除，許多依賴這棵樹作為食物的物種可能會減少，甚至滅絕。另一種型別的物種是關鍵物種，它們是影響群落的能力非常大的物種。例如，海獺捕食海膽，而海膽捕食海藻。當一塊水域中有很多海獺時，海藻的數量很多，但當海獺存在時，海膽會迅速捕食海藻，社群中就會有少量海藻。最後，生態系統工程師是指群落中改變物理環境的物種。海狸是生態系統工程師的一個很好的例子，因為它們利用樹木和樹枝建造水壩，減緩水流穿過社群生態系統的速度。因此，池塘可以形成，不同種類的生物可以在池塘中繁衍生息。
參考資料： Reece, Jane B. 和 Neil A. Campbell。Campbell 生物學。哈洛：皮爾遜教育，2011。印刷版。