Bài 40: Quần xã sinh vật và một số đặc trưng cơ bản của quần xã

• Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định (gọi là sinh cảnh). Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
• Ví dụ: quần xã sinh vật đầm lầy Mangrove Ấn Độ

• Sơ đồ cấu trúc của quần xã

a. Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã

•  Số lượng các loài trong quần xã và sống lượng cá thể của mỗi loài là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã.
• Loài ưu thế:là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hay do hoạt động mạnh của chúng.
• Loài đặc trưng: là loài chỉ có ở 1 quần xã nào đó.

b. Đặc trưng về phân bố cá thể của quần xã

• Phân bố cá thể trong không gian của quần xã tuỳ thuộc vào nhu cầu sống của từng loài. Nhìn chung sự phân bố cá thể trong tự nhiên có xu hướng làm giảm bớt mức độ cạnh tranh giữa các loài và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường.
• Phân bố cá thể trong quần xã theo chiều thẳng đứng: như sự phân thành nhiều tầng cây thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau trong rừng mưa nhiệt đới. Sự phân tầng của thực vật kéo theo sự phân tầng của động vật.
  • Ví dụ: sự phân tầng của quần xã theo chiều thẳng đứng

• Phân bố cá thể theo chiều ngang: như sự phân bố của sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi đến chân núi; hay sự phân bố sinh vật từ vùng đất ven bờ biển đến vùng khơi xa.

a. Các mối quan hệ sinh thái

- Quan hệ cộng sinh: Là quan hệ giữa 2 hay nhiều loài sinh vật, trong đó tất cả các bên đều có lợi; tuy nhiên mỗi bên chỉ có thể sống và phát triển tốt nếu có sự hợp tác của bên kia.

• Cộng sinh giữa thực vật, nấm hoặc vi khuẩn. Ví dụ: Cộng sinh giữa tảo đơn bào với nấm và VK trong địa y, VK cố định đạm (Rhizobium) cộng sinh trong nốt sần rễ cây họ Đậu.

• Cộng sinh giữa thực vật và động vật. Ví dụ: Cộng sinh giữa kiến và cây kiến.

• Cộng sinh giữa động vật và động vật:

  • Trùng roi sống trong ruột mối: giúp mối tiêu hóa xenlulôzơ thành đường (là nguồn cung cấp cho cả mối và trùng roi)

  • Một số loài cua mang trên thân những con hải quỳ (hải quỳ tiết chất độc giúp cua tự vệ, cua giúp hải quỳ di chuyển khỏi nơi khô hạn)

- Quan hệ hợp tác: Cũng giống như cộng sinh, hai loài sống chung và cả 2 cùng có lợi tuy nhiên nếu tách riêng ra thì chúng vẫn tồn tại được.

• Ví dụ:

  • Hợp tác giữa chim sáo và trâu rừng (chim ăn con ve, bét dưới lớp lông của trâu, khi có thú dữ chim bay lên báo động cho trâu)

  • Hợp tác giữa chim nhỏ ăn thức ăn thừa ở răng cá sấu (cá sấu không khó chịu vì thức ăn thừa trong răng, chim nhỏ có thức ăn)

- Quan hệ hội sinh: Là quan hệ giữa 2 loài sinh vật, 1 bên có lợi bên kia không hại gì

• Ví dụ: 

  • Cá ép sống bám trên cá lớn (cá voi, cá mập), nhờ đó cá ép được mang đi xa, kiếm thức ăn dễ dàng.

  • Hội sinh giữa dương xỉ và cây gỗ (dương xỉ bám trên thân cây để lấy nước và ánh sáng, cây gỗ chẳng hại gì)

- Quan hệ cạnh tranh: Là mối quan hệ giữa các loài có cùng chung nhau nguồn sống, các loài cạnh tranh nhau giành thức ăn, nơi ở…

• Đối với thực vật: cạnh tranh giành khoảng không gian có nhiều ánh sáng, những cây lấy được nhiều ánh sáng sẽ vươn cao hơn những cây khác, rễ phát triển mạnh sẽ có cơ hội sống sót hơn.

• Đối với động vật: cạnh tranh gay gắt ở những loài có cùng nhu cầu về thức ăn, nơi ở …

• Ví dụ:

  • Cạnh tranh giữa cú và chồn trong rừng (vì cùng hoạt động vào ban đêm và bắt chuột làm thức ăn).

  • Cạnh tranh làm dẫn đến phân hóa kích thước mỏ chim (có 3 loài chim mỏ chéo ở châu Âu chuyên ăn hạt thông)

- Kí sinh: Là quan hệ loài sinh vật này sống nhờ cơ thể của loài sinh vật khác lấy chất dinh dưỡng để sống.

• Loài sống nhờ gọi vật kí sinh, loài kia là vật chủ.

• Vật kí sinh không giết chết ngay vật chủ mà làm suy yếu dần, bệnh rồi chết.

• Ví dụ:

  • Chấy, rận, kí sinh trên cơ thể người và động vật

  • Cây tầm gởi sống bám trên thân cây khác.

- Ức chế cảm nhiễm: Là quan hệ 1 loài sinh vật trong quá trình sống đã kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của loài khác. Ức chế cảm nhiễm là nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng của 1 loài nào đó.

•  Ví dụ: Tảo giáp phát triển mạnh gây vào mùa sinh sản tiết ra chất độc gọi là “thuỷ triều đỏ“ hay “nước nở hoa“ làm chết nhiều động vật không xương sống và nhiều loài khác chết do ăn phải những động vật bị nhiễm độc này.

- Sinh vật ăn sinh vật khác:

• Động vật ăn thực vật: trong quá trình ăn lá, quả, hạt mật hoa … động vật đã góp phần thụ phấn cho thực vật.

• Động vật ăn động vật: động vật ăn thịt tấn công con mồi, tuy nhiên chúng thường bắt được những con gìa hoặc bệnh tật → chọn lọc tự nhiên loại bớt những con yếu.

• Thực vật ăn động vật: cây bắt ruồi, cây nắp ấm… lá cây tiết ra chất phân giải thịt sâu bọ thành chất dinh dưỡng nuôi cây

b. Hiện tượng khống chế sinh học

• Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định, không tăng quá cao hoặc giảm quá thấp do tác động của các mối quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng giữa các loài trong quần xã.
• Trong nông nghiệp, sử dụng các loài thiên địch để tiêu diệt các loài gây hại khác. Ví dụ: sử dụng ong kí sinh để diệt bọ dừa, sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng cây xương rồng bà.

Ví dụ 1: Phân biệt quần thể sinh vật và quần xã sinh vật?

Gợi ý trả lời:

Quần xã sinh vật:

• Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định (gọi là sinh cảnh). Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
• Ví dụ: quần xã núi đá vôi, quần xã vùng ngập triều, quần xã hồ, quần xã rừng liêm, quần xã đồng cỏ, quần xã cây bụi ...

Quần thể sinh vật: 

• Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể trong cùng một loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định. Các cá thể trong quần thể có khả năng giao phối tự do với nhau để sinh sản tạo thành những thế hệ mới.
• Ví dụ: quần thể các cây thông, quần thể chó sói, quần thể trâu rừng ...

Ví dụ 2: Hãy chứng minh cạnh tranh là một trong những động lực chủ yếu của quá trình tiến hóa?

Gợi ý trả lời:

• Để chiến thắng hoặc tránh khỏi thua cuộc, trong cạnh tranh, các loài phải có những biến đổi về hình thái, các đặc tính sinh lí, sinh thái.thích hợp. Ví dụ 3 loài sẻ ăn hạt cùng sống trên một hòn đảo có cấu tạo kích thước mỏ khác nhau để ăn các loại hạt kích thước phù hợp, tránh sự cạnh tranh nhau.
• Cạnh tranh xảy ra thường xuyên trong lịch sử tiến hóa của các loài, do đó chỉ những loài có ưu thế về những đặc điểm hình thái, sinh lí mới có thể tồn tại và phát triển hưng thịnh được

• Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định (gọi là sinh cảnh). Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
• Ví dụ: quần xã sinh vật đầm lầy Mangrove Ấn Độ

• Sơ đồ cấu trúc của quần xã

a. Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã

•  Số lượng các loài trong quần xã và sống lượng cá thể của mỗi loài là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã.
• Loài ưu thế:là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hay do hoạt động mạnh của chúng.
• Loài đặc trưng: là loài chỉ có ở 1 quần xã nào đó.

b. Đặc trưng về phân bố cá thể của quần xã

• Phân bố cá thể trong không gian của quần xã tuỳ thuộc vào nhu cầu sống của từng loài. Nhìn chung sự phân bố cá thể trong tự nhiên có xu hướng làm giảm bớt mức độ cạnh tranh giữa các loài và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường.
• Phân bố cá thể trong quần xã theo chiều thẳng đứng: như sự phân thành nhiều tầng cây thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau trong rừng mưa nhiệt đới. Sự phân tầng của thực vật kéo theo sự phân tầng của động vật.
  • Ví dụ: sự phân tầng của quần xã theo chiều thẳng đứng

• Phân bố cá thể theo chiều ngang: như sự phân bố của sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi đến chân núi; hay sự phân bố sinh vật từ vùng đất ven bờ biển đến vùng khơi xa.

a. Các mối quan hệ sinh thái

- Quan hệ cộng sinh: Là quan hệ giữa 2 hay nhiều loài sinh vật, trong đó tất cả các bên đều có lợi; tuy nhiên mỗi bên chỉ có thể sống và phát triển tốt nếu có sự hợp tác của bên kia.

• Cộng sinh giữa thực vật, nấm hoặc vi khuẩn. Ví dụ: Cộng sinh giữa tảo đơn bào với nấm và VK trong địa y, VK cố định đạm (Rhizobium) cộng sinh trong nốt sần rễ cây họ Đậu.

• Cộng sinh giữa thực vật và động vật. Ví dụ: Cộng sinh giữa kiến và cây kiến.

• Cộng sinh giữa động vật và động vật:

  • Trùng roi sống trong ruột mối: giúp mối tiêu hóa xenlulôzơ thành đường (là nguồn cung cấp cho cả mối và trùng roi)

  • Một số loài cua mang trên thân những con hải quỳ (hải quỳ tiết chất độc giúp cua tự vệ, cua giúp hải quỳ di chuyển khỏi nơi khô hạn)

- Quan hệ hợp tác: Cũng giống như cộng sinh, hai loài sống chung và cả 2 cùng có lợi tuy nhiên nếu tách riêng ra thì chúng vẫn tồn tại được.

• Ví dụ:

  • Hợp tác giữa chim sáo và trâu rừng (chim ăn con ve, bét dưới lớp lông của trâu, khi có thú dữ chim bay lên báo động cho trâu)

  • Hợp tác giữa chim nhỏ ăn thức ăn thừa ở răng cá sấu (cá sấu không khó chịu vì thức ăn thừa trong răng, chim nhỏ có thức ăn)

- Quan hệ hội sinh: Là quan hệ giữa 2 loài sinh vật, 1 bên có lợi bên kia không hại gì

• Ví dụ: 

  • Cá ép sống bám trên cá lớn (cá voi, cá mập), nhờ đó cá ép được mang đi xa, kiếm thức ăn dễ dàng.

  • Hội sinh giữa dương xỉ và cây gỗ (dương xỉ bám trên thân cây để lấy nước và ánh sáng, cây gỗ chẳng hại gì)

- Quan hệ cạnh tranh: Là mối quan hệ giữa các loài có cùng chung nhau nguồn sống, các loài cạnh tranh nhau giành thức ăn, nơi ở…

• Đối với thực vật: cạnh tranh giành khoảng không gian có nhiều ánh sáng, những cây lấy được nhiều ánh sáng sẽ vươn cao hơn những cây khác, rễ phát triển mạnh sẽ có cơ hội sống sót hơn.

• Đối với động vật: cạnh tranh gay gắt ở những loài có cùng nhu cầu về thức ăn, nơi ở …

• Ví dụ:

  • Cạnh tranh giữa cú và chồn trong rừng (vì cùng hoạt động vào ban đêm và bắt chuột làm thức ăn).

  • Cạnh tranh làm dẫn đến phân hóa kích thước mỏ chim (có 3 loài chim mỏ chéo ở châu Âu chuyên ăn hạt thông)

- Kí sinh: Là quan hệ loài sinh vật này sống nhờ cơ thể của loài sinh vật khác lấy chất dinh dưỡng để sống.

• Loài sống nhờ gọi vật kí sinh, loài kia là vật chủ.

• Vật kí sinh không giết chết ngay vật chủ mà làm suy yếu dần, bệnh rồi chết.

• Ví dụ:

  • Chấy, rận, kí sinh trên cơ thể người và động vật

  • Cây tầm gởi sống bám trên thân cây khác.

- Ức chế cảm nhiễm: Là quan hệ 1 loài sinh vật trong quá trình sống đã kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của loài khác. Ức chế cảm nhiễm là nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng của 1 loài nào đó.

•  Ví dụ: Tảo giáp phát triển mạnh gây vào mùa sinh sản tiết ra chất độc gọi là “thuỷ triều đỏ“ hay “nước nở hoa“ làm chết nhiều động vật không xương sống và nhiều loài khác chết do ăn phải những động vật bị nhiễm độc này.

- Sinh vật ăn sinh vật khác:

• Động vật ăn thực vật: trong quá trình ăn lá, quả, hạt mật hoa … động vật đã góp phần thụ phấn cho thực vật.

• Động vật ăn động vật: động vật ăn thịt tấn công con mồi, tuy nhiên chúng thường bắt được những con gìa hoặc bệnh tật → chọn lọc tự nhiên loại bớt những con yếu.

• Thực vật ăn động vật: cây bắt ruồi, cây nắp ấm… lá cây tiết ra chất phân giải thịt sâu bọ thành chất dinh dưỡng nuôi cây

b. Hiện tượng khống chế sinh học

• Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định, không tăng quá cao hoặc giảm quá thấp do tác động của các mối quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng giữa các loài trong quần xã.
• Trong nông nghiệp, sử dụng các loài thiên địch để tiêu diệt các loài gây hại khác. Ví dụ: sử dụng ong kí sinh để diệt bọ dừa, sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng cây xương rồng bà.

Ví dụ 1: Phân biệt quần thể sinh vật và quần xã sinh vật?

Gợi ý trả lời:

Quần xã sinh vật:

• Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định (gọi là sinh cảnh). Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
• Ví dụ: quần xã núi đá vôi, quần xã vùng ngập triều, quần xã hồ, quần xã rừng liêm, quần xã đồng cỏ, quần xã cây bụi ...

Quần thể sinh vật: 

• Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể trong cùng một loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định. Các cá thể trong quần thể có khả năng giao phối tự do với nhau để sinh sản tạo thành những thế hệ mới.
• Ví dụ: quần thể các cây thông, quần thể chó sói, quần thể trâu rừng ...

Ví dụ 2: Hãy chứng minh cạnh tranh là một trong những động lực chủ yếu của quá trình tiến hóa?

Gợi ý trả lời:

• Để chiến thắng hoặc tránh khỏi thua cuộc, trong cạnh tranh, các loài phải có những biến đổi về hình thái, các đặc tính sinh lí, sinh thái.thích hợp. Ví dụ 3 loài sẻ ăn hạt cùng sống trên một hòn đảo có cấu tạo kích thước mỏ khác nhau để ăn các loại hạt kích thước phù hợp, tránh sự cạnh tranh nhau.
• Cạnh tranh xảy ra thường xuyên trong lịch sử tiến hóa của các loài, do đó chỉ những loài có ưu thế về những đặc điểm hình thái, sinh lí mới có thể tồn tại và phát triển hưng thịnh được