结构生物化学/生命的三域/真核生物/群落生态学
群落是指一群生活在一起的不同物种的生物，它们彼此之间距离足够近，以至于相互影响。关于生态系统中为什么存在生物群落，有两个不同的假设。第一个假设，整合假设，是由F.E. 克莱门茨提出的，他的想法是，一个群落的生存取决于生物之间相互作用，这些相互作用使生物能够共同生存。第二个假设，独立假设，是由亨利·艾伦·格里森提出的，他认为一个群落是由具有相同生存基本需求的生物组成的。例如，这意味着以相同食物来源为食的动物将生活在一起，因为它们都需要生活在食物来源附近才能生存。
物种间的相互作用
在一个群落中，不同物种的生物彼此之间相互作用，对每个物种产生积极或消极的影响。这些类型的相互作用分为四组：竞争、捕食、食草和共生。
1. 竞争。 竞争是不同物种之间的相互作用，当它们争夺环境中相同的有限资源时发生。竞争对两个竞争方都会产生负面影响，因为每个物种都无法完全控制资源。事实上，当两种物种之间对相同有限资源的竞争激烈时，一种物种将适应更有效地利用资源并迅速繁殖。随着时间的推移，这种物种最终将超过竞争物种的繁殖能力，导致竞争物种灭绝。这种现象被称为竞争排斥。如果两种物种在一个生态系统中需要相同的有限资源，那么这两个物种不能共存。
2. 捕食。 捕食是不同物种之间的相互作用，其中一种物种是捕食者，它杀死并吃掉另一种物种，即猎物。这种相互作用有利于捕食者，因为捕食者从猎物中获取营养，以便生存和繁殖。这种相互作用导致捕食者和猎物都适应。捕食者通过长出锋利的爪子、牙齿、毒牙或毒液来捕捉和杀死猎物而适应。另一方面，猎物适应了防止自己被捕食者杀死，例如提高速度、改变颜色、模仿和形成外壳。有些动物的皮肤颜色与周围环境融为一体，以便躲避捕食者。许多动物合成毒素和毒药，使它们被捕食者吃掉时会很危险。这些动物表现出警戒色，即明亮的颜色，提醒捕食者它们有毒不能吃。此外，猎物物种通常表现出模仿，即显示出与其他物种相似的颜色或特征。在贝氏拟态中，无害物种看起来像有害物种，从而防止捕食者吃掉它们。在穆勒拟态中，两种有毒物种彼此相似，以便教导捕食者它们有毒不能吃。猎物已经适应了躲避捕食者或警告捕食者它们有毒不能吃。
3. 食草。 食草是指生物体与植物之间的相互作用。生物体吃掉植物的一部分来获取营养。因此，由于植物没有能力逃脱食草动物，植物已经适应了生长出刺和尖刺，以及产生有毒毒素来警告并防止食草动物吃掉它们。作为回应，一些动物和昆虫拥有传感器，使它们能够区分有毒植物和美味植物。一些食草动物在消化系统中也有专门的细胞，帮助它们消化植物坚韧的纤维素和细胞壁。
4. 共生。 共生是两种物种之间直接相互影响的关系。共生有三种类型。第一种是寄生，其中一种物种依赖另一种物种。依赖的物种是寄生虫，它从另一种物种，即宿主那里窃取营养。因此，宿主受到伤害，因为它失去了部分营养，被寄生虫吸收了。此外，寄生虫经常改变宿主的行为，最终导致宿主的死亡。例如，蜱生活在驼鹿身上，吸食驼鹿的血液。它还会导致驼鹿掉毛，这可能会导致驼鹿在冬季因寒冷天气而死亡。另一种类型的共生是互利共生，这是两种或多种物种之间的相互作用，其中所有物种都受益。两种物种互相帮助，获得比它们单独存在时更多的营养。例如，真菌和植物根之间的互利共生关系使真菌能够从植物获得营养和糖，而真菌帮助植物从土壤中吸收额外的营养。另一个互利共生的例子是树木和蚂蚁之间的关系。树木为蚂蚁提供食物和住所，而蚂蚁为树木提供保护。白天和黑夜，蚂蚁在树上巡逻，并攻击潜在的食草动物。因此，蚂蚁帮助树木存活更长时间。第三种类型的共生是偏利共生，其中两种物种之间的相互作用使一种物种受益，而不会影响第二种物种。这些相互作用很少见，因为大多数相互作用总是会对两种物种都产生影响。几种偏利共生的例子发生在一种物种附着在另一种物种身上，以便获得“免费搭乘”。藻类经常在海龟的壳上繁衍。当海龟从一个区域游到另一个区域时，藻类能够到达海洋中的不同区域。
营养结构
营养结构是生态系统中生物之间食物结构的结构。食物链描述了捕食者吃猎物的顺序，但更重要的是，食物链显示了食物能量在生物之间传递并通过循环返回到系统，以循环利用生态系统中的营养物质。来自自养生物的能量被传递到食草动物和食肉动物，因为它们被吃掉。当这些动物死亡时，它们会被真菌和细菌分解，真菌和细菌将营养物质返回到土壤中，供植物再次使用。这个循环确保了食物能量的供应不会枯竭。许多食物链连接在一起形成食物网，食物网描绘了生物之间的关系，并显示出哪些生物会吃掉其他生物。食物网显示了每个生物之间重要的关系，如果一个生物被移除，它将对群落中的其他生物造成灾难性的影响，因为许多其他生物依赖该生物作为食物。
许多物种在群落中发挥着重要作用。最丰富的物种是优势物种。这些物种通过导致其他物种在其周围适应而影响它们的群落。例如，如果某种类型的树木在一个群落中最丰富，它就会控制阴影和土壤中可获得的营养物质的数量。如果这棵树被移除，许多依赖这棵树作为食物的物种可能会减少，甚至灭绝。另一种类型的物种是关键物种，它们是影响群落的能力非常大的物种。例如，海獭捕食海胆，而海胆捕食海藻。当一块水域中有很多海獭时，海藻的数量很多，但当海獭存在时，海胆会迅速捕食海藻，社区中就会有少量海藻。最后，生态系统工程师是指群落中改变物理环境的物种。海狸是生态系统工程师的一个很好的例子，因为它们利用树木和树枝建造水坝，减缓水流穿过社区生态系统的速度。因此，池塘可以形成，不同种类的生物可以在池塘中繁衍生息。
参考资料： Reece, Jane B. 和 Neil A. Campbell。Campbell 生物学。哈洛：皮尔逊教育，2011。印刷版。