Функционалдық топтар – қауымдастықта ұқсас қасиеттері бар ағзалар жиынтығы. Эволюциялық байланыстан емес, орта күштеріне негізделген, экологиялық бейімделуді қамтамасыз етеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Функционалдық топ – бұл бір қауымдастықта ұқсас қасиеттермен бөлісетін түрлердің жиынтығы немесе организмдердің тобы. Ең жақсы жағдайда, тіршілік формалары ортақ ата-тегі немесе эволюциялық байланыс емес, қоршаған ортаның күштеріне негізделген бірдей міндеттерді атқаруы тиіс. Бұл гомология мүмкіндігін жоққа шығаратын ұқсас құрылымдарға алып келуі мүмкін. Нақтырақ айтқанда, бұл тіршілік иелері мекендейтін жүйедегі сыртқы факторларға ұқсас әсер етеді. Осы тіршілік иелерінің көпшілігі бір экологиялық нишаны бөліседі, сондықтан олардың ең жоғары тіршілік деңгейіне жетуі үшін ұқсас құрылымдар қажет екенін болжауға болады. Бұл ұрпақ беру үшін сәтті көбейіп, сондай-ақ, ұқсас жыртқыштардан қашып, азықпен бөлісу арқылы өмірді сақтау қабілеті сияқты нәрселерді қамтиды.
A functional group is merely a set of species, or collection of organisms, that share alike characteristics within a community. Ideally, the lifeforms would perform equivalent tasks based on domain forces, rather than a common ancestor or evolutionary relationship. This could potentially lead to analogous structures that overrule the possibility of homology. More specifically, these beings produce resembling effects to external factors of an inhabiting system. Due to the fact that a majority of these creatures share an ecological niche, it is practical to assume they require similar structures in order to achieve the greatest amount of fitness. This refers to such as the ability to successfully reproduce to create offspring, and furthermore sustain life by avoiding alike predators and sharing meals.
Ғылыми зерттеулер
Функционалдық топтар теориялар жиынтығына негізделгеннен гөрі, зерттеуші мамандармен тікелей байқалып, анықталады. Бұл ақпаратты пайдалы дәлел ретінде қарастыру үшін оны куәгерлердің өз көзімен растауы маңызды. Мінез-құлқы және басқаларға жалпы үлесі – іздеуге болатын маңызды көрсеткіштер. Адамдар генетикалық профильдерді бір-бірімен байланыстыру үшін қабылданатын сәйкес қасиеттерді пайдаланады. Өмір формалары әртүрлі болғанымен, жалпы функциясы мен өнімділігіне байланысты айнымалылар алмастырылуы мүмкін. Бұл топтар энергия ағынындағы ерекшеленбейтін бөлігімен ортақтасқандықтан, тағам тізбегінде және қоршаған ортадағы қарым-қатынастарда маңызды орын алады. Экожүйе дегеніміз не және ол неге маңызды? Экожүйе – әр түрлі абиотикалық және биотикалық факторларды анықтап, кеңейтетін және бір мезгілде өзара әрекеттесуге байланысты биологиялық ұйым. Өндіруші немесе тұтынушы болсын, өмірдің әрбір бөлігі өз ортасының жалғасуы үшін маңызды рөл атқарады. Сәйкесінше, функционалдық топтар кез келген экожүйеде және тіршілік циклын қамтамасыз ету процесінде өте нақты рөл атқарады.
Rather than the idea of this concept based upon a set of theories, functional groups are directly observed and determined by research specialists. It is important that this information is witnessed first hand in order to state as usable evidence. Behavior and overall contribution to others are common key points to look for. Individuals use the corresponding perceived traits to further link genetic profiles to one another. Although, the life forms themselves are different, variables based upon overall function and performance are interchangeable. These groups share an indistinguishable part within their energy flow, providing a key position within food chains and relationships within environment(s). What is an ecosystem and why is that important? An ecosystem is the biological organization that defines and expands on various environment factors abiotic and biotic, that relate to simultaneous interaction. Whether it be a producer or relative consumer, each and every piece of life maintains a critical position in the ongoing survival rates of its own surroundings. As it pertains, a functional groups shares a very specific role within any given ecosystem and the process of cycling vitality.
Санаты
Жалпы, флора мен жануарлардың белгілі бір популяциялары арасында екі түрлі функционалдық топтар кездеседі. Өсімдіктер ғылымына немесе флораға қатысты топтар өсімдік функционалдық типтері деп аталады. Олар PFT деп те қысқартылады, мұндай топтардың фотосинтез процесі бірдей және ұқсас қоректік заттар қажет болады. Мысалы, фотосинтез жасайтын өсімдіктердің бәрі басқалар үшін химиялық энергия өндіруде ортақ мақсатты бөліседі. Ал жануарлар ғылымы саласындағы топтар гильдиялар деп аталады, олар көбінесе тамақтану түрлері бойынша ұқсас болады. Бұл трофикалық деңгейлерді қарастырғанда түсіну оңай. Мысалдарға біріншілік тұтынушылар, екіншілік тұтынушылар, үшіншілік тұтынушылар және төртіншілік тұтынушылар жатады.
There are generally two types of functional groups that range between flora and specific animal populations. Groups that relate to vegetation science, or flora, are known as plant functional types. Also referred to as PFT for short, those of such often share identical photosynthetic processes and require comparable nutrients. As an example, plants that undergo photosynthesis share an identical purpose in producing chemical energy for others. In contrast, those within the animal science range are called guilds, typically sharing feeding types. This could be easily simplified when viewing trophic levels. Examples include primary consumers, secondary consumers, tertiary consumers, and quaternary consumers.
Түрлілігі
Функционалдық әртүрлілік көбінесе "экожүйенің жұмыс істеуіне ықпал ететін түрлер мен организмдердің қасиеттерінің құндылығы мен диапазоны" деп аталады. Организмді ерекшелейтін қасиеттер, мысалы, оның қозғалуы, ресурстарды жинауы, көбеюі немесе жылдың қай мезгілінде белсенді болатыны, бүкіл экожүйенің жалпы әртүрлілігіне үлесін қосады, соның салдарынан экожүйенің жалпы функциясы немесе өнімділігі артады. Функционалдық әртүрлілік экожүйенің жалпы өнімділігін арттырады, өйткені ол экологиялық нишаның толуына жағдай жасайды. Түрлер уақыттың әр кезеңінде көбірек әртүрліліктің жолымен дамыды, ал өсімдіктер мен жәндіктерде бүгінгі күнге дейін ашылған ең әртүрлі отбасылар бар. Организмнің бірегей қасиеттері жаңа экологиялық нишаны игеруге, хищниктерден жақсы қорғануға және мүмкін мамандануға мүмкіндік береді. Экожүйенің жалпы функционалдық әртүрлілігіне үлес қосатын организмдер деңгейіндегі функционалдық әртүрлілік, сақтау шаралары үшін маңызды, әсіресе адамдар тұтынуына пайдаланылатын жүйелерде. Функционалдық әртүрлілікті дәл өлшеу қиын болуы мүмкін, бірақ дұрыс орындалғанда, ол экожүйенің жалпы функциясы мен тұрақтылығы туралы пайдалы мәліметтер береді.
Functional diversity is often referred to as the "value and the range of those species and organismal traits that influence ecosystem functioning”. Traits of an organism that make it unique, for example, way it moves, gathers resources, reproduces, or the time of year it is active add to the overall diversity of an entire ecosystem, and therefore enhance the overall function, or productivity, of that ecosystem. Functional diversity increases the overall productivity of an ecosystem by allowing for an increase in niche occupation. Species have evolved to be more diverse through each epoch of time, with plants and insects having some of the most diverse families discovered thus far. The unique traits of an organism can allow a new niche to be occupied, allow for better defense against predators, and potentially lead to specialization. Organismal level functional diversity, which adds to the overall functional diversity of an ecosystem, is important for conservation efforts, especially in systems used for human consumption. Functional diversity can be difficult to measure accurately, but when done correctly, it provides useful insight to the overall function and stability of an ecosystem.
Артықшылық
Функционалдық артықшылық – бір экожүйедегі түрлердің ұқсас рөлдерді атқару құбылысы, нәтижесінде экожүйеде белгілі бір "қорғаныс" пайда болады. Артықшылыққа ие түрлер бір функционалдық нишадағы ұқсас түрдің жұмысын оңай атқара алады. Бұл ұқсас түрлердің уақыт өте келе бір нишаны толтыруға бейімделуіне байланысты мүмкін болады. Функционалдық артықшылық экожүйелер арасында әртүрлі болады және мекендеу ортасының болуы, түрлердің жалпы әртүрлілігі, ресурстар үшін түрлер арасындағы бәсекелестік және антропогендік факторлар сияқты көптеген факторларға байланысты жылдан жылға өзгеріп отыруы мүмкін. Мұндай өзгерістер экожүйелік өндірістің ауытқуына әкелуі мүмкін. Функционалдық нишаны қанша түрдің иеленетіні және экожүйедегі әрбір нишада қаншалықты артықшылық бар екені әрқашан белгілі бола бермейді. Әрбір маңызды функционалдық ниша бірнеше түрмен толтырылады деген гипотеза бар. Функционалдық әртүрлілік сияқты, функционалдық артықшылықты дәл есептеуге арналған нақты бір әдіс жоқ, бұл қиындық тудыруы мүмкін. Бір әдіс – функционалдық нишаны иеленетін түрлердің санын, сондай-ақ әрбір түрдің санының көптігін ескеру. Бұл экожүйедегі қанша жеке тұлғаның бір функцияны атқаратынын көрсете алады.
Functional redundancy refers to the phenomenon that species in the same ecosystem fill similar roles, which results in a sort of "insurance" in the ecosystem. Redundant species can easily do the job of a similar species from the same functional niche. This is possible because similar species have adapted to fill the same niche overtime. Functional redundancy varies across ecosystems and can vary from year to year depending on multiple factors including habitat availability, overall species diversity, competition among species for resources, and anthropogenic influence. This variation can lead to a fluctuation in overall ecosystem production. It is not always known how many species occupy a functional niche, and how much, if any, redundancy is occurring in each niche in an ecosystem. It is hypothesized that each important functional niche is filled by multiple species. Similar to functional diversity, there is no one clear method for calculating functional redundancy accurately, which can be problematic. One method is to account for the number of species occupying a functional niche, as well as the abundance of each species. This can indicate how many total individuals in an ecosystem are performing one function.
Қорғаушылыққа әсері
Функционалдық әртүрлілік және артықшылыққа қатысты зерттеулер консервация және экологиялық зерттеулердің көп бөлігінде кездеседі. Адам халқының саны арта келе, экожүйе функцияларының қажеттілігі де арта түседі. Сонымен қатар, мекендерді жою және өзгерту жалғасуда, көптеген түрлер үшін қолайлы орташа жағдайлар тарылып барады, сондықтан бұл зерттеулердің маңызы артып келеді. Адам халқының өсуімен және қалаланудың күшеюімен бірге, туған жерлер мен табиғи ландшафттар жойылып, олардың орнына адамның қажеті үшін өзгертілген және басқарылатын жерлер пайда болады. Ландшафттарға енгізілген өзгерістер көбінесе фрагментация, түрлердің жоғалуы және қоректік заттардың шайылуы сияқты жағымсыз салдарлармен бірге жүреді, бұл экожүйенің тұрақтылығына, өнімділігіне, функционалдық әртүрлілігі мен артықшылығына, түрлердің әртүрлілігін төмендету арқылы әсер етеді. Жерді қарқынды пайдалану түрлердің әртүрлілігіне де, функционалдық жабылуына да әсер ететіні және экожүйенің және оның құрамындағы организмдердің осалдығын арттыратыны дәлелденді. Атап айтқанда, тозаңдану қызметтеріне тәуелді аралардың түрлері табиғи ортамен салыстырғанда басқарылатын ландшафттарда функционалдық әртүрлілік және түрлік әртүрлілік тұрғысынан төмендеп келеді, бұл антропогендік өзгерістердің организмдердің функционалдық әртүрлілігіне, демек, экожүйенің жалпы функционалдық әртүрлілігіне зиян келтіруі мүмкін екенін көрсетеді. Тағы да зерттеулер көрсеткендей, ағындардағы шөптесін жәндіктердің функционалдық артықшылығы ағын жылдамдығына байланысты өзгереді, яғни қоршаған орта факторлары функционалдық жабылуға әсер ете алады. Консервациялық шаралар қолға алынғанда, экожүйе функцияларын сақтау үшін нақты түрлерді сақтаудың немесе функционалдық қасиеттерге басымдық берудің қайсысы тиімдірек екені әлі де пікірталас тудырып отыр. Жоғары түрлік әртүрлілік экожүйенің жалпы өнімділігінің артуына әкелуі мүмкін, бірақ функционалдық жабылудың қауіпсіздігін қамтамасыз етпейді. Жоғары артықшылыққа ие экожүйелерде түрдің жоғалуы (бұл жалпы функционалдық әртүрлілікті төмендетеді) жоғары функционалдық жабылудың арқасында экожүйе функциясын әрқашан төмендетіп қоймайды, сондықтан мұндай жағдайларда жеке тұлғаға қарағанда топты сақтау маңыздырақ. Биомассаның көп бөлігін өндіретін басым түрлері бар экожүйелерде функционалдық топқа қарағанда осы бір түрді сақтау тиімдірек болуы мүмкін. Негізгі түрлердің экологиялық тұжырымы функционалдық топтардағы биомасса үстемдігімен өлшенген, қайталанбас трофикалық динамикаға ие түрлердің болуына негізделіп қайта қарастырылды, бұл түрлерді де, олардың тиісті функционалдық топтарын да қорғаудың консервациялық тиімділігін көрсетеді.
Studies relating to functional diversity and redundancy occur in a large proportion of conservation and ecological research. As the human population increases, the need for ecosystem function subsequently increases. In addition, habitat destruction and modification continue to increase, and suitable habitat for many species continues to decrease, this research becomes more important. As the human population continues to expand, and urbanization is on the rise, native and natural landscapes are disappearing, being replaced with modified and managed land for human consumption. Alterations to landscapes are often accompanied with negative side effects including fragmentation, species losses, and nutrient runoff, which can effect the stability of an ecosystem, productivity of an ecosystem, and the functional diversity and functional redundancy by decreasing species diversity. It has been shown that intense land use affects both the species diversity, and functional overlap, leaving the ecosystem and organisms in it vulnerable. Specifically, bee species, which we rely on for pollination services, have both lower functional diversity and species diversity in managed landscapes when compared to natural habitats, indicating that anthropogenic change can be detrimental for organismal functional diversity, and therefore overall ecosystem functional diversity. Additional research demonstrated that the functional redundancy of herbaceous insects in streams varies due to stream velocity, demonstrating that environmental factors can alter functional overlap. When conservation efforts begin, it is still up for debate whether preserving specific species, or functional traits is a more beneficial approach for the preservation of ecosystem function. Higher species, diversity can lead to an increase in overall ecosystem productivity, but does not necessarily insure the security of functional overlap. In ecosystems with high redundancy, losing a species (which lowers overall functional diversity) will not always lower overall ecosystem function due to high functional overlap, and thus in this instance it is most important to conserve a group, rather than an individual. In ecosystems with dominant species, which contribute to a majority of the biomass output, it may be more beneficial to conserve this single species, rather than a functional group. The ecological concept of keystone species was redefined based on the presence of species with non redundant trophic dynamics with measured biomass dominance within functional groups, which highlights the conservation benefits of protecting both species and their respective functional group.
Қиындық
Функционалдық әртүрлілік пен артықшылықты түсіну және олардың табиғатты қорғау жұмысындағы рөлін анықтау қиын, себебі әртүрлілік пен артықшылықты өлшеуге қолданылатын құралдарді алмастыра алмайсыз. Осы себепті, соңғы эмпирикалық зерттеулер көбінесе функционалдық әртүрліліктің немесе функционалдық артықшылықтың әсерін талдайды, бірақ екеуін бірге емес. Бұл экожүйе өнімділігіне әсер ететін факторлардың толық картинасын бермейді. Өсімдік жамылғысы ұқсас және әртүрлі экожүйелерде функционалдық әртүрлілік экожүйенің тұрақтылығы мен өнімділігі үшін маңыздырақ. Дегенмен, басқарып жүргізілетін аумақтардағы жергілікті аралардың функционалдық әртүрлілігі артықшылықтың жоғары деңгейін көрсетіп, жеміс-жидек өнімділігінің артуына әкелді, ал адамдар осы жеміс-жидектерді тамақ ретінде көп пайдаланады. Жақында жарияланған мақалада, дәл өлшеу әдісі барлық жерде қолданылмайынша, қай түрлердің немесе функционалдық топтардың жойылуға ең осал екенін анықтау ерте екені айтылды. Жалпы алғанда, жойылудың экожүйелерге қалай әсер ететінін және қай қасиеттердің ең осал екенін түсіну экожүйелерді толығымен қорғауға көмектеседі.
Understanding functional diversity and redundancy, and the roles each play in conservation efforts is often hard to accomplish because the tools with which we measure diversity and redundancy cannot be used interchangeably. Due to this, recent empirical work most often analyzes the effects of either functional diversity or functional redundancy, but not both. This does not create a complete picture of the factors influencing ecosystem production. In ecosystems with similar and diverse vegetation, functional diversity is more important for overall ecosystem stability and productivity. Yet, in contrast, functional diversity of native bee species in highly managed landscapes provided evidence for higher functional redundancy leading to higher fruit production, something humans rely heavily on for food consumption. A recent paper has stated that until a more accurate measuring technique is universally used, it is too early to determine which species, or functional groups, are most vulnerable and susceptible to extinction. Overall, understanding how extinction affects ecosystems, and which traits are most vulnerable can protect ecosystems as a whole.