生态作用

“没有人是一座孤岛。”这句话也适用于生态系统中的有机体。没有有机体是孤立存在的。单个有机体共同生活在一个生态系统中，并相互依赖。事实上，它们之间有许多不同类型的相互作用，其中许多相互作用对它们的生存至关重要。

那么，在一个生态系统中，这些相互作用看起来是什么样子呢？一类相互作用描述了有机体获取食物和能量的不同方式。一些生物体可以自己制作食物，而另一些生物体则必须通过吃其他生物体来获取食物。必须通过食用其他有机体来获取营养的有机体被称为消费者或异养生物。虽然有许多与科学相关的花哨词汇，但其中一个伟大的事情是，它们中的许多都是基于拉丁语或希腊语的词根。例如，当你意识到在希腊语中，“Hetero”的意思是“其他”，而“troph”的意思是食物时，异养生物heterotroph就变得更容易记住了；换句话说，异养生物通过吃其他生物来获取食物。然后，它们使用食物中的能量和材料来生长、繁殖和进行所有的生命活动。所有的动物，所有的真菌和某些种类的细菌都是异养生物和消费者。

一些消费者是捕食者；他们猎杀、捕杀和吃掉其他动物，即猎物。这种猎物动物试图通过使用各种适应和策略来躲藏、逃跑或自卫，以避免被吃掉。这些可能是章鱼或小鹿的保护色，可能是长耳兔或黑斑羚的奔跑速度，也可能是蜜蜂或海胆的刺。如果猎物的适应策略不成功，它就会成为捕食者的食物和能量来源。如果猎物的适应策略成功并逃脱了捕食者，捕食者必须花费宝贵的能量继续在其他地方狩猎。捕食者也可能是猎物，这取决于你看到的是食物链的哪一部分。例如，鳟鱼在吃昆虫时扮演着捕食者的角色，但当它被熊吃掉时，它就是猎物。这完全取决于交互的具体细节。生态学家使用其他特定的名称来描述消费者食用的食物类型：carnivores和herbivores分别是肉食动物和食草动物。杂食动物omnivores既吃动物也吃植物。再说一次，了解拉丁语词根很有帮助：“vor”的意思是“吃或吞食”，比如“voracious贪婪”。在一种食物的科学术语末尾加上“-vore”，你就描述了一种有机体吃什么。例如，食虫动物insectivore是吃昆虫的肉食动物，而食水果动物frugivore是吃水果的食草动物。这看起来可能有很多术语，但它有助于科学家们使用准确的词汇来描述特定的生物，进行直接交流。

并不是所有的生物都需要吃其他生物来获取食物和能量。有些生物体拥有惊人的能力，可以利用阳光和简单的化学物质制造自己的富含能量的食物分子。通过利用阳光或化学能量将简单的无机分子转化为复杂的、富含能量的有机分子（如葡萄糖）来制造食物的有机体被称为生产者或自养生物 autotroph。另一个快速的希腊语教学课：“auto”的意思是“自我”，“troph”仍然是“食物”的意思。所以自养生物是自养性的，它们自己制造食物。植物、藻类以及浮游植物和一些细菌等微生物在被称为光合作用 photosynthesis （“photo”意思是“光”，而“synthesis”意思是“制造”--光合作用是利用阳光制造食物）的过程中，从阳光、水和二氧化碳中产生富含能量的分子（换句话说，它们的食物）。一些生产者是化学合成生物 chemosynthesizers（使用化学物质制造食物），而不是光合作用生物；这些细菌和它们的近亲使用简单的化学物质作为能源，而不是利用阳光作为能源来制造富含能量的分子。化学合成生物生活在没有阳光的地方，比如沿着海底深处的海洋喷口。

无论你或长颈鹿在阳光下站多长时间，你都不可能靠吸收阳光来制造食物；你永远不会进行光合作用。你只会被晒伤，口渴。如果你饿了，仍然需要去吃另一种生物。生产者使用他们制造的食物及其包含的化学能量来满足他们自己对基础分子和能量的需求，这样他们才可以做一些事情，如生长、移动和繁殖。当消费者来吃生产者时，消费者就会得到生产者体内的基础分子和化学能量。所有其他生命都依赖于生产者制造的富含能量的食物分子——要么直接由吃生产者，要么间接的吃那些吃了生产者的有机体。不足为奇的是，生态学家也有描述特定消费者在食物链中的位置的术语。初级 消费者吃生产者(例如，一只吃树叶的毛毛虫)；二级 消费者吃主要消费者(例如，一只吃毛毛虫的知更鸟)。它甚至可以走得更远：三级 消费者吃二级消费者(例如，一只吃知更鸟的鹰)。一只单独的动物可以充当不同类型的消费者，这取决于它吃的是什么。例如，当熊吃浆果时，它是初级消费者，但当它吃鱼时，它可能是第二消费者或第三消费者，这取决于鱼吃什么！

所有的有机体都在生命之网中扮演着一个角色，所有的生物都会在某个时候死亡。这就是食腐动物、食碎屑动物（它们吃碎屑或死物的一部分）和分解者的起作用的地方。它们都扮演着一个关键角色，但在观察生态系统的运作时往往没有人注意到这一点。它们分解身体、身体部位和废物，将储存在其中的营养和矿物质归还给生态系统。这种相互作用对我们的健康和整个地球的健康至关重要；没有它们，我们实际上就会被埋在死掉的东西里。螃蟹、昆虫、真菌和细菌就是这些重要的清理专家的典型。

有机体之间的另一类相互作用与不同类型的有机体之间密切的、通常是长期的相互作用有关。这些相互作用被称为共生。共生对所涉个体的影响可以是积极的，也可以是消极的，也可以是中性的。有机体经常相互提供资源或服务；这种互动是互惠互利的。这些“双赢”的共生互动被称为互利共生 (++)。例如，生活在树上的蚂蚁可能会保护树不受将树作为食物的有机体的伤害，同时树为蚂蚁提供了一个安全的家园。共生关系并不总是对双方都有利。有时候肯定会有失败者。例如，在寄生(+-)中，寄生虫受益而宿主受到伤害，比如蜱吸食狗的血液。捕食(+-)是另一种赢家—输家关系，但不是共生关系。捕食者受益，猎物受到致命伤害，但这是一种短期的相互作用。在寄生过程中，寄生虫通常不会杀死它的宿主，而只是在它活着的时候长时间地靠宿主为食。

其他共生相互作用，被称为(偏利)共生(+0)，对一个有机体是有益的，但不会以积极或消极的方式影响另一个有机体。对于其中一个有机体来说，这种相互作用似乎是中性的。例如，附着在鲸鱼身上的藤壶能够行驶数千英里，从流动的水中收集和过滤食物。鲸鱼似乎没有受到搭便车的小家伙的影响。但话又说回来，也许这些搭便车的小家伙实际上在鲸鱼在水中移动时产生了少量的额外阻力，因此鲸鱼只需要消耗一点点额外的能量。如果是这样的话，这对鲸鱼来说将是一个负面的影响。通常，进一步的研究表明，最初被认为对一个参与者来说是中性的，因此是共生的例子，实际上具有非常微妙的积极或消极影响，因此分类不再是共生，而是互惠或寄生。树枝上的鸟巢是共生的吗？或者把鸟巢放在树枝上对树有没有什么好处或坏处？无论哪种方式，都有可能提出合理的解释；只有详细的研究才能提供必要的信息来回答这个问题。

竞争是一个有趣的互动例子。当两个有机体竞争或争夺相同的有限资源，如食物、住所、配偶或阳光时，通常会有赢家和输家(+-)，但如果竞争对手真的打得你死我活，那么互动对双方都是负面的(--)。竞争也是一个有趣的例子，因为它既很可能是种内 intraspecific也可能是种间 interspecific的（英语提示：前缀“Intra”表示“内部”，前缀“inter”表示“之间”）。种内相互作用发生在一个物种内（例如，两只公象海豹竞争一群雌性海豹或两种英国常春藤植物竞争空间和阳光），而种间相互作用发生在不同物种的成员之间（例如，当两个不同物种的珊瑚通过试图超过对方的生长来争夺珊瑚礁上的空间和阳光时）。如果竞争是长期的，并且发生在两个不同的物种之间，这将是共生的另一个例证。

总而言之，在一个生态系统中，有机体之间有许多不同类型的相互作用。任何特定的有机体在不同的时间扮演多种角色并不少见。例如，当我们捕猎、杀死和食用其他动物(如鱼或鹿)，或者当我们吃我们在杂货店或餐馆购买的鸡肉时，我们人类就是消费者和捕食者。我们与其他生物也有许多互惠互利的关系，比如我们的宠物。人类之间也会为争夺资源而竞争，甚至在配偶方面也是如此！包括人类在内的有机体之间的相互作用是生命的本性，它们对生态系统的功能和健康有着巨大的影响。