Irinel E. Popescu -Suport Curs Entomologie ID 2011

  • Published on
    04-Jun-2018

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • 8/13/2019 Irinel E. Popescu -Suport Curs Entomologie ID 2011

    1/17

    1

    Principii de ecologie ecosistemic a insectelor

    Importan a studierii insectelor, rolul acestora n func ionareaecosistemelor

    Insectele reprezint cel mai numeros grup de vieuitoare de pe Terra, cu peste 1 milionde specii descrise pn n prezent, estimndu-se numrul total de specii actuale de insecte la peste 3 milioane, fiind totui dificil de f cut o aproximare apropiat de realitate, foarte multespecii disprnd zilnic f r a fi cunoscutei descrise, majoritatea speciilor fosile fiind deasemenea definitiv pierdute cunoaterii umane. Ca diversitate taxonomic insectele reprezint aproape dou treimi din totalul de specii descrise. n prezent sunt descrise aproximativ 6.000de specii de virusurii bacterii, 40.000 de protozoare, 43.000 de cordate, 70.000 de fungi,110.000 de alte nevertebrate (f r insecte)i 300.000 de specii de plante (E.Wilson 1992).

    Insectele reprezint majoritatea speciilor din ecosistemele terestrei acvaticedulcicole, fiind de asemenea componente importantei n zonele costiere ale ecosistemelormarine. Imensa diversitate a insectelor provine din larga lor varietate de adaptri la condiiilevariabile ale mediului nconjur tor. Insectele afecteaz n mod major celelalte specii din

    natur , inclusiv omul, precumi parametrii ecosistemelor ntr-o larg varietate de moduri.Marea capacitate a insectelor de a r spunde rapid la schimbrile de mediu face din insectenite utili indicatori ai schimbrilor din natur , nite creatorii regulatori ai condiiilor dinecosistemei nite competitori ai oamenilor pentru resursele ecosistemelor, insectele fiindinite vectori pentru diverse boli ale plantelori animalelor, inclusiv omul.

    Insectele joac un rol major n funcionarea ecosistemelor. Ele reprezint baza trofic sau sunt vectori ai bolilor pentru multe grupe de organisme, avnd capacitatea de a modificaratele i direciile fluxurilor de materiei energie, de exemplu ca specii fitofage, polenizatoare, detritivore sau pr dtoare, afectnd la nivel global procesele din cadrulecosistemelor. n multe ecosisteme insectele reprezint ci de circulaie a materieii energiei, biomasa lor fiind mult mai mare ca a altor animale, de exemplu a vertebratelor (Whitford

    1986). Unele specii de insecte sunt capabile s nlture aproape total vegetaia dintr-o zon.Insectele afecteaz i sunt afectate de variate schimbri din mediu, precum alterarea sntiiecosistemelor, calitatea aeruluii a apei, culturile modificate genetic, epidemiile, frecvena iseveritatea incendiilor, dinamica speciilor invazive, folosirea terenurilori schimbrileclimatice. Schimbrile de mediu, mai ales acelea care rezult din activitile antropice,afecteaz abundena multor specii, alternd att ecosistemele cti procesele globale.

    Studierea ecologiei insectelor trebuie f cut prin plasarea insectelor n cadrulecosistemelori evidenierea efectelor insectelor asupra proprietilor ecosistemelor, cuaccentuli pe marea diversitate de adaptri i r spunsuri ale insectelor la condiiile de mediu.Pn relativ recent, studierea ecologiei insectelor a fost concentrat pe semnificaia evolutiv a modului de via a insectelor, a biologiei lori a interaciunilor cu alte specii, n special caspecii polenizatoare, fitofagei pr dtoare (Price 1997). Aceast abordare a adus informaiifoarte valoroase despre ecologia speciilori a asociaiilor de specii i a pus bazelemanagementului populaiilor de insecte duntoare culturilor agricole. Totui, relativ puin atenie a fost acordat rolului important al insectelor ca ingineri ai ecosistemelor, cu excepiaefectelor insectelor asupra vegetaiei, n special asupra culturilor agricole,i a efectelorinsectelor asupra dinamicii altor animale, n special asupra animalelor domesticei asupraoamenilor. O analiz ecosistemic presupune existena unei reele pentru a integra ecologiainsectelor cu schimbrile de tipare ale structuriii funcionrii ecosistemelor, schimbrii peisajelor i ale problemelor globale precum schimbrile climatice i sustenabilitatearesurselor ecosistemelor.

    Ecologia insectelor se refer la studierea interaciunilor dintre insectei mediul lornconjur tor. Ecologia, catiin , este, prin chiar natura sa, integrativ, necesitnd contribuiidin partea biologilor, chimitilor, geologilor, climatologilor, pedologilor, geografilor,matematicienilori a altor specialiti care pot ajuta la nelegerea felului cum mediul

  • 8/13/2019 Irinel E. Popescu -Suport Curs Entomologie ID 2011

    2/17

    2influeneaz organismele, populaiile i comunitile de vieuitoare, precumi a felului cummediul este afectat de activitatea organismelor vii printr-o varietate de cercuri de feedback.Ecologia insectelor presupune att scopuri fundamentale cti practice. Scopurilefundamentale sunt de a nelege aceste interaciuni i feedback-urii de a concepe nitemodele funcionale abstracte integratoare ale acestora (Price 1997). Scopurile practice,aplicative, se refer la evaluarea gradului n care insectele r spund la schimbrile de mediu,

    incluznd aici modificrile rezultate din activitile antropice care afecteaz mai mult sau mai puin exacerbat schimbrile din cadrul ecosistemelor (Croft & Gutierrez 1991, Kogan 1998),mai ales n ecosistemele controlate.

    Cercetrile asupra insectelor, dari a altor artropode asociate ecologic cu ele, cum ar fi pianjenii, acarienii, miriapodele, crustaceele etc, au avut un rol esenial n dezvoltarea principiilor fundamentale ale ecologiei, precum ar fi evoluia organizrii sociale (Haldane1932, Hamilton 1964, E. Wilson 1973), dinamica populaiilor (Coulson 1979, Morris 1969, Nicholson 1958, Varley & Gradwell 1970, Varley et al. 1973, Wellington et al. 1975),competiia (Park 1948, 1954), interaciunea prad pr dtor (Nicholson & Bailey 1935),mutualismul (relaiile simbiotice) (Batra 1966, Bronstein 1998, Janzen 1966, Morgan 1968,Rickson 1971, 1977), biogeografia insulelor (Darlington 1943, MacArthur & Wilson 1967,Simberloff 1969, 1978), ecologia metapopulaiilor (Hanski 1989), reglarea proceselor dincadrul ecosistemelor: productivitatea primar , ciclurile nutrienilor, succesiunea ecologic (Mattson & Addy 1975, J. Moore et al. 1988, Schowalter 1981, Seastedt 1984). Insecteleialte artropode sunt de talie mic, fiind uor de manipulat. R spunsul lor numeric rapid laschimbrile de mediu faciliteaz evidenierea diferenelor statistice ale r spunsurilori facedin insecte nite modele foarte utile pentru studiile experimentale. De asemenea, insectelesunt recunoscute pentru pentru capacitatea lor de a fi nite adevrai ingineri ai schimbrilorn cadrul ecosistemelor, insectele fiind de o importan major att ecologic cti economic.

    Insectele ndeplinesc o larg varietate de roluri ecologice. Multe specii de insecte sunt polenizatori cheie. Polenizatoriii plantelei-au dezvoltat o varietate de mecanisme pentru aasigura transferul polenului, mai ales n ecosistemele tropicale unde distribuia uniform pesuprafee mari a speciilor de plante, necesit un nalt grad de fidelitate a speciilor polenizatoare pentru a asigura polenizarea n cadrul unor comuniti conspecifice de plante(Feinsinger 1983). Multe specii de insecte sunt ageni importani pentru r spndireaseminelor plantelor, sporilor fungilor, bacteriilor, virusurilor sau altor nevertebrate (Moser1985, Nault & Ammar 1989, Sallabanks & Courtney 1992). Speciile fitofage de insecte suntn mod particular bine cunoscute drept duntori ai culturilor agricolei forestiere, ns rolullor ecologic este mult mai complex, adesea aceste specii stimulnd creterea plantelor, eleafectnd fluxurile de nutrieni i modificnd ratai direcia succesiunilor ecologice(MacMahon 1981, Maschinski & Whitham 1989, Mattson & Addy 1975, Schowalter &Lowman 1999, Schowalter et al. 1986, Trumble et al. 1993). Insectelei artropodele asociate

    cu ele au un rol major n procesarea detritusului organic n cadrul ecosistemelor terestreiacvatice, influennd fertilitatea soluluii calitatea apelor (Kitchell et al. 1979, Seastedt &Crossley 1984). Descompunerea litierei este n general ntrziat pn cnd insectele penetreaz esuturile lemnoasei inoculeaz lemnul cu specii saprofie de fungii altemicroorganisme (Ausmus 1977, Dowding 1984, Swift 1977). Insectele reprezint oimportant baz trofic pentru specii de peti, amfibieni, reptile, psri i mamifere, precumi pentru alte specii pr dtoarei parazite de nevertebrate. Unele insecte sunt vectori importani pentru bolile plantelori animalelor, incluznd boli precum tifosul (pduchii), ciuma bubonic (puricii)i malaria (narii), care au afectat dinamica populaional a oamenilori a altoranimale.

    Semnificativa importan economic, medical i veterinar a multor specii de

    insecte este motivaia pentru existena a numeroase programe de cercetare a insectelor ncadrul universitilor i ageniilor guvernamentale din toat lumea. Pagubele produseculturilor agricolei transmiterea ctre oamenii animalele domestice a variate boli a stimulat

  • 8/13/2019 Irinel E. Popescu -Suport Curs Entomologie ID 2011

    3/17

    3interesul pentru studierea acestor speciii a factorilor care afecteaz abundena lor. Multedintre aceste cercetri sunt concentrate asupra evoluiei strategiilor de supravieuire a acestorinsecte,i asupra interaciunilor cu chimia plantelor gazd i a interaciunilor prad-pr dtor,n msura n care ne ajut s nelegem dinamica populaiilor de duntori, n special reglarea populaiilor de ctre factorii bioticii abiotici. Totui, erorile de nelegere a acestor aspecteale ecologiei insectelor, n contextul integr rii n cadrul existenei complexe a ecosistemelor,

    erodeaz abilitatea noastr efectiv de a prezicei de a controla dinamica populaiilor deinsectei a resurselor ecosistemelor (Kogan 1998). ncercrile de suprimare ale exploziilor populaionale ale insectelor pot fi neproductive pentru c nsectele pot reprezenta nivele dereglare a multor procese majore n cadrul ecosistemelor.

    Ideea c insectele funcioneaz ca regulatori cibernetici care stabilizeaz proprietileecosistemelor (M. Hunter 2001b, Mattson & Addy 1975, Schowalter 1981) a fost una dintrecele mai importantei controversate concepii care au prins via odat cu studierea ecologieiinsectelor. Concepia cibernetic asupra ecosistemelori imaginarea de modele funcionale afacilitat foarte mult nelegerea complexitii i consecinelor interaciunilor i legturilordintre nivelele de organizare ale ecosistemelor, nivelele ierarhice structuralei funcionale din punct de vedere ecologic fiind: individul, populaia, comunitatea (biocenoza), ecosistemul, peisajul (landscape), biomul, Terra (biosfera, ecosfera)). Cele mai importante provocri alenelegerii funcionrii ecosistemelor sub aspect cibernetic, modelator, sunt integrareasubmodelelor detaliate corespunztoare fiecrui nivel pentru a mbunti prezicerea cauzelori consecinelor schimbrilor de mediu,i evaluarea contribuiei diferitelor grupe taxonomice,a insectelor n mod particular, ori a grupelor funcionale, la structurai funcionareaecosistemelor. Unele specii sau structuri au un efect dispropor ionat comparativ cu abundenasau biomasa lor. Studiile axate asupra celor mai abundente sau mai vizibile specii sau structurieueaz n nelegerea rolului substanial a multor specii mai rare sau mai puin vizibile, cumar fi multe specii de insecte. Insectele pot fi privite ca nite mecanisme importante de reglaredatorit faptului c o biomas n general mic necesit relativ puin energie sau materie pentru a o menine, iar rapidul lor r spuns populaional la schimbrile de mediu constituie uneficient mecanism pentru a reduce deviaiile din structurai funciile ecosistemelor. Acestconcept al autoreglrii ecosistemelor are implicaii majore pentru cunoaterea mecanismelorde r spuns ale ecosistemelor la schimbrile antropogene ale condiiilor de mediui pentrunelegerea cilor prin care putem controla populaiile de insectei resursele ecosistemelor.

    Schimbrile de mediu de-a lungul gradienilor temporalii spaiali reprezint aspectecheie n nelegerea ecologiei insectelor n cadrul ecosistemelor. Insectele r spund foarte uorla schimbrile de mediu, inclusiv schimbrile antropice. Multe insecte au o considerabil capacitate pentru o dispersie pe distane foarte mari, fiind capabile s localizeze i s colonizeze zone cu resurse izolate, atunci cnd acestea devin disponibile. Alte insecte suntaptere i foarte vulnerabile la schimbrile de mediu sau fragmentarea habitatelor. Datorit

    dimensiunilor lor mici, duratei lor scurte de via i a ratei mari de reproducere, abundenamultor specii de insecte poate varia mult de-a lungul unui sezon sau a unui an, minimaliznd perioadele dintre schimbrile de mediui ajustrile populaionale la noile condiii de mediu.Asemenea schimbri sunt uor de sesizati fac din insecte nite foarte utili indicatori aischimbrilor de mediu, prin comparaie cu organismele care au perioade de via mult mailungi. R spunsul insectelor la schimbrile de mediu poate ns afecta dramatic proceseleitiparele funcionale ale ecosistemelor. Multe specii fitofage sunt cunoscute pentru marea lorcapacitate populaional de a reduce densitateai productivitatea speciilor de plante gazd pesuprafee foarte ntinse. Efectul asupra altor specii poate fi mult mai subtil, dar la fel desemnificativ dac privim structurai funcionarea ecosistemelor la o scar mai ampl de timp.

    Combinarea tiparelor geologicei climatice, a distorsiunilori schimbrilor de mediu,

    creeaz un mozaic de peisaje constant schimbtor a variate habitatei ci de circulaie aresurselor, care determin undei cum insectelei alte organisme gsesc condiii potrivite demediui resurse pentru existen .

  • 8/13/2019 Irinel E. Popescu -Suport Curs Entomologie ID 2011

    4/17

    4Exploziile populaionale ale insectelor au fost privite drept distorsiuni (disturbance,

    perturbri) (P.White & Pickett 1985,Walker & Willig 1999). P.White & Pickett (1985) au propus ca distorsiunile s fie definite ca nite evenimente relativ discrete la scar temporal,care cauzeaz schimbri msurabile n cadrul populaiilor, comunitilor sau structuriiifunciilor ecosistemelor. Aceast definiie nglobeaz exploziile populaionale ale insectelor.Similar, activitile umane au devenit factori tot mai proemineni ai distorsiunilori

    schimbrilor de mediu. Schimbrile de mediu sunt n general privite ca avnd loc pe o perioad mai lung de timp, cum ar fi modificrile de temperatur sau de regim hidric,distorsiunile fiind evenimente strict localizate temporal (Walker & Willig 1999, P. White &Pickett 1985), de exemplu incendiile sau furtunile.

    Exploziile numerice ale insectelor sunt comparabile cu distorsiunile fizice n termeniai severitii, frecvenei i ca suprafa de ntindere. Insectele pot defolia sau ucide majoritatea plantelor gazd pe suprafee mari, pn la 103-106 ha (Furniss & Carolin 1977). De exemplu,39% din zonele forestiere montane din Colorado au fost afectate de exploziile numerice alecoleopterului Dendroctonus rufipennis (Scolytidae), ncepnd cu anul 1633, comparativ cu59% afectate de incendiii 9% de avalane (Veblen et al. 1994), cu o medie de revenire aatacurilor de 117 ani, comparativ cu 202 ani pentru incendii. Exploziile numerice aleinsectelor fitofage, n special cele frecvente, ciclice, probabil au avut un rol important nselecia mijl...

Recommended

View more >