Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ёкологическа€ ниша и взаимоотношени€ организмов в сообществе




Ёкологическа€ ниша ¾ место вида в природе, преимущественно в биоценозе, включающее как положение его в пространстве, так и функциональную его роль в сообществе, отношение к абиотическим услови€м существовани€ (’русталев, ћатишов, 1996). ¬ажно подчеркнуть, что эта ниша не просто физическое пространство, занимаемое организмом, но и его место в сообществе, определ€емое его экологическими функци€ми. ё. ќдум (1975) образно представил экологическую нишу как зан€тие, Ђпрофессиюї организма в той системе видов, к которой он принадлежит, а его местообитание ¾ это Ђадресї вида.

«нание экологической ниши позвол€ет ответить на вопросы, как, где и чем питаетс€ вид, чьей добычей он €вл€етс€, каким образом и где он отдыхает и размножаетс€ (ƒажо, 1975).

ћодель экологической ниши, предложенна€ √. ≈. ’атчинсоном, довольно проста: достаточно на ортогональных проекци€х отложить значени€ интенсивности различных факторов, а из точек пределов толерантности восстановить перпендикул€ры, то ограниченное ими пространство и будет соответствовать экологической нише данного вида (рис. 4.3). Ёкологическа€ ниша ¾ это область комбинаций таких значений факторов среды, в пределах которой данный вид может существовать неограниченно долго.

–ис. 4.3. ћодель экологической ниши по √.≈. ’атчинсону.
ѕо ос€м ¾ отдельные факторы

Ќапример, дл€ существовани€ наземного растени€ достаточно определенного сочетани€ температуры и влажности, и в этом случае можно говорить о двумерной нише. ƒл€ морского животного уже необходимо кроме температуры еще как минимум два фактора ¾ соленость и концентраци€ кислорода ¾ тогда уже следует говорить о трехмерной нише (см. рис. 4.3) и т. д. Ќа самом деле этих факторов множество и ниша многомерна.

Ёкологическую нишу, определ€емую только физиологическими особенност€ми организмов, называют фундаментальной, а ту, в пределах которой вид реально встречаетс€ в природе, ¾ реализованной.

–еализованна€ ниша ¾ это та часть фундаментальной ниши, которую данный вид, попул€ци€, в состо€нии Ђотсто€тьї в конкурентной борьбе.  онкуренци€, по ё. ќдуму (1875, 1986) ¾ отрицательные взаимодействи€ двух организмов, стрем€щихс€ к одному и тому же. ћежвидова€ конкуренци€ ¾ это любое взаимодействие между попул€ци€ми, которое вредно сказываетс€ на их росте и выживании.  онкуренци€ про€вл€етс€ в виде борьбы видов за экологические ниши.

 лассификаци€ биотических взаимодействий попул€ций двух видов приведена в табл. 4.1.

“аблица 4.1

 лассификаци€ биотических взаимодействий попул€ций двух видов
(по ё. ќдуму, 1986)

¬ табл 4.1 Ђ0ї означает, что на попул€цию не оказываетс€ никакое вли€ние при взаимодействии видов; Ђ+ї ¾ что она получает пользу от взаимодействи€ видов; Ђ-ї ¾ что она испытывает отрицательное вли€ние от такого взаимодействи€.

Ќе существует двух различных видов, занимающих одинаковые экологические ниши, но есть близкородственные виды, часто настолько сходные, что им требуетс€ по существу одна и та же ниша. ¬ этом случае, когда ниши частично перекрываютс€, возникает особо жестка€ конкуренци€, но в конечном итоге нишу занимает один вид. явление экологического разобщени€ близкородственных (или сходных по иным признакам) видов получило название принципа конкурентного исключени€, или принципа √аузе, в честь русского ученого, доказавшего его существование экспериментально в 1934 г. (рис. 4.4).

–ис. 4.4. ƒинамика попул€ций инфузорий Paramecium aurelia (1) и Paramecium candatum
(2), культивируемых при регул€рном добавлении в среду одного и того же количества пищи:

а ¾ изолированные попул€ции каждого вида; б ¾ совместно культивируемые попул€ции
(по √. ‘. √аузе, 1934)

√. ‘. √аузе экспериментально исследовал конкуренцию двух видов инфузорий: Paramecium candatum и Paramecium aurelia. »х культивировали раздельно и вместе, использу€ строго дозированную бактериальную пищу. ѕри раздельном культивировании их численность росла по обычной S -образной кривой, при совместном ¾ побеждали в конкурентной борьбе P. aurelia (см. рис. 4.4). ѕоражение P. candatum объ€сн€етс€ тем, что она плохо переносила накопление в среде продуктов метаболизма бактерий и размножалась медленнее. Ќо при смене пищи, например, при замене ее на дрожжи, побеждала уже P. candatum, так как в благопри€тных дл€ обоих видов услови€х она имела преимущество за счет способности к более быстрому размножению и увеличению своей численности.

ћежвидова€ конкуренци€ за ресурсы может касатьс€ пространства, пищи, биогенных веществ и т. п. »менно уменьшение ресурсов приводит к ситуаци€м, когда мы имеем дело лишь с отрицательными взаимодействи€ми. –езультатом межвидовой конкуренции может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо попул€ци€ одного вида замещаетс€ попул€цией другого вида, а первый вынужден переселитьс€ на другое место или перейти на другую пищу. ≈сли виды живут в разных местах, то говор€т, что они занимают разные экологические ниши, если же они живут в одном месте, но потребл€ют разную пищу, то говор€т об их несколько различающихс€ экологических нишах. ѕроцесс разделени€ попул€ци€ми видов пространства и ресурсов называетс€ дифференциацией экологических ниш (рис. 4.5). Ќа рис. 4.2 также видна дифференциаци€ ниш по €русам леса.

–ис. 4.5. –аспределение копытных зверей по €русам питани€ в африканской саванне
(по де ла ‘уэнте, 1972):

1 ¾ жираф; 2 ¾ антилопа геренук; 3 ¾ антилопа дик-дик; 4 ¾ носорог; 5 ¾ слон; 6 ¾ зебра;
7
¾ гну; 8 ¾ газель √ранта; 9 ¾ антилопа бубал

√лавный результат дифференциации ниш ¾ снижение конкуренции. Ќапример, тенелюбивые растени€ не конкурируют со светолюбивыми, снижаетс€ острота конкуренции за ресурсы, численность доминирующего вида, например, регулируетс€ хищником, и т. п. »ными словами, есть множество обсто€тельств, при которых разные виды-антагонисты могут сосуществовать. », тем не менее, это отрицательные взаимодействи€, поскольку взаимовли€ние видов остаетс€ и не позвол€ет полностью раскрыть свои возможности каждому из них.

Ќейтрализм ¾ это така€ форма биотических взаимоотношений, когда сожительство двух видов на одной территории не влечет за собой ни положительных, ни отрицательных последствий дл€ них. ¬ этом случае виды не св€заны непосредственно друг с другом и даже не контактируют между собой. Ќапример, белки и лоси, обезь€ны и слоны и т. п. ќтношени€ нейтрализма характерны дл€ богатых видами сообществ.

јменсализм ¾ это такие биотические отношени€, при которых происходит торможение роста одного вида (аменсала) продуктами выделени€ другого. Ёти отношени€ обычно относ€т к пр€мой конкуренции и называют антибиозом. Ќаиболее хорошо они изучены у растений, которые примен€ют различные €довитые вещества в борьбе с конкурентами за ресурсы, и данное €вление называют аллелопати€.

јменсализм весьма распространен в водной среде. Ќапример, синезеленые водоросли, вызыва€ цветение воды, тем самым отравл€ют водную фауну, а иногда даже скот, который приходит на водопой. “акие Ђспособностиї про€вл€ют и другие водоросли. ќни выдел€ют пептиды, хинон, антибиотики и другие вещества, которые €довиты даже в малых дозах. Ќазывают эти €ды эктокринными веществами.

’ищничество и паразитизм: отношени€ хищник - жертва и паразит - хоз€ин €вл€ютс€ результатом пр€мых пищевых св€зей, которые дл€ одного из партнеров имеют отрицательные последстви€, а дл€ другого ¾ положительные. ¬се варианты пищевых экологических св€зей можно отнести к этим типам взаимодействи€, в том числе и корову, поедающую траву. Ћюбой гетеротрофный организм в сообществе существует за счет поедани€ другого гетеротрофа или автотрофа.

’ищниками называют животных, питающихс€ другими животными, которых они лов€т и умервщл€ют. ƒл€ хищников характерно охотничье поведение. »зобилие насекомых, их малые размеры и легкодоступность превращают де€тельность плото€дных хищников, обычно птиц, в простое Ђсобирательствої добычи, подобно тому, как собирают семена, зерна птицы, питающиес€ ими. Ќасекомо€дные хищники по способу овладени€ пищей приближаютс€ к пастьбе траво€дных животных. Ќекоторые птицы могут питатьс€ и насекомыми, и семенами.

ѕаразитизм ¾ это така€ форма пищевой св€зи между видами, когда организм-потребитель (консумент) использует тело живого хоз€ина не только как источник пищи, но и как место своего обитани€ (посто€нного или временного). ѕаразиты намного мельче своего хоз€ина. ѕаразитические отношени€ имеют насекомые-вредители и растени€, кровососущие насекомые и животные и т. п. Ќасекомые-паразиты часто бывают разносчиками эпидемий: вши ¾ тифа, клещи ¾ энцефалита и др.

¬ природе существуют системы, состо€щие из одного вида и нескольких других видов, €вл€ющихс€ по отношению к нему паразитами. Ёто так называемые паразитарные комплексы, например дл€ успешной борьбы с вредител€ми культурных растений, необходимо изучать: состав и плотность комплекса, закономерности его роста и т. п.

’ищничество и паразитизм ¾ это пример взаимодействи€ двух попул€ций, отрицательно сказывающегос€ на росте и выживании одной из них (см. табл. 4.1, п. 5,6). ѕодобные попул€ции развиваютс€, т. е. эволюционируют, синхронно, и по мере длительности их взаимодействи€, коэволюци€ может привести к снижению степени отрицательного взаимодействи€ или устранить его вообще, поскольку сильное подавление попул€ции жертвы или хоз€ина попул€цией хищника или паразита может привести к уничтожению одной из них или обеих.

–ис. 4.6. Ёволюци€ гомеостаза в системе Ђхоз€ин - паразитї
(хоз€ин ¾ комнатна€ муха Muska domestika (I), паразит ¾ оса Nasonia vitropennis (II)
(по ё. ќдуму, 1975):

а ¾ недавно объединенные попул€ции (впервые посажены вместе дикие особи);
б ¾ попул€ции вз€ты из колоний, в которых оба вида сосуществовали
на прот€жении двух лет

Ќа рис. 4.6 приводитс€ пример эволюции гомеостаза двух насекомых в системе Ђхоз€ин - паразитї, которые помещались в клетку, состо€щую из 30 пластиковых камер, соединенных друг с другом трубочками, замедл€вшими расселение паразита. Ќа рис. 4.6, а видны резкие подъемы и спады плотности попул€ций, так как в этом случае дикие особи недавно посажены вместе. Ќа рис. 4.6, б ¾ попул€ции вз€ты из колоний, в которых они просуществовали совместно в течение двух лет и здесь уже отмечаетс€ более стабильное равновесие, резкие спады отсутствуют, так как у хоз€ина по€вл€етс€ адаптивна€ устойчивость, о чем свидетельствует сильное снижение рождаемости у паразита.

»так, наиболее жестка€ конкуренци€ про€вл€етс€ тогда, когда контакт между попул€ци€ми установлен недавно, например, вследствие изменений, произошедших в экосистеме под вли€нием де€тельности человека. »менно поэтому, непродуманное вмешательство человека в структуру биоценоза нередко приводит к эпидемическим вспышкам.

“аким образом, при длительном контакте паразитов и хищников с их жертвами, вли€ние на них весьма умеренно, нейтрально или даже благопри€тно, а наиболее повреждающее действие оказывают новые паразиты и хищники. ќтсюда вывод: Ђнеобходимо избегать создани€ новых отрицательных взаимодействий, а если они возникли, старатьс€ по возможности сдерживать ихї (ё. ќдум, 1975).

  положительным видам взаимодействи€ ё. ќдум относит комменсализм, кооперацию и мутуализм (см. табл. 4.1). ћногие экологи считают, что в стабильных экосистемах отрицательные и положительные взаимодействи€ должны находитьс€ в равновесии.

 омменсализм, коопераци€ и мутуализм можно рассматривать как стадии последовательного совершенствовани€ положительных взаимодействий в ходе эволюции.

 омменсализм ¾ это наиболее простой тип положительных взаимодействий (см. табл. 4.1).  омменсалы ¾ организмы, которые посел€ютс€ в жилищах других организмов, не причин€€ им зла и не принос€ вреда. ƒл€ тех животных, у которых они Ђквартируютї, комменсалы безразличны. ¬ океанах и мор€х в каждой раковине ¾ организмы, которые получают там укрытие, но они абсолютно безобидны дл€ Ђвладельцаї этой раковины.

ѕротокоопераци€ ¾ это следующий шаг к более тесной интеграции, когда оба организма получают преимущества от объединени€, хот€ их сосуществование не об€зательно дл€ их выживани€. Ќапример, крабы и кишечнополостные: краб Ђсажаетї себе на спину кишечнополостное, которое маскирует и защищает его (имеет стрекательные клетки), но в свою очередь, оно получает от краба кусочки пищи и использует его как транспортное средство.

ћутуализм (симбиоз) ¾ следующий этап развити€ зависимости двух попул€ций друг от друга. ќбъединение происходит между весьма разными организмами и наиболее важные мутуалистические системы возникают между автотрофами и гетеротрофами. ѕримером может служить сотрудничество между бактери€ми, фиксирующими азот, и бобовыми растени€ми, симбиоз между копытными и бактери€ми, обитающими в их рубце, и др. Ўироко известным примером мутуализма, €вл€етс€ симбиоз водоросли и гриба ¾ лишайники. ‘ункциональна€ и морфологическа€ св€зь этих организмов настолько тесна, что лишайники практически составл€ют единый организм. ё. ќдум (1975), образно говор€, призывает к тому, чтобы Ђмодель лишайникаї, прошедша€ путь к гармоническому взаимодействию двух различных видов, через паразитизм водоросли, стала символичной дл€ человека, который должен установить мутуалистические отношени€ с природой, поскольку он €вл€етс€ гетеротрофом, завис€щим от имеющихс€ ресурсов. ¬ противном случае, Ђон, подобно Ђнеразумномуї и Ђнеприспособленномуї паразиту, может довести эксплуатацию своего Ђхоз€инаї до такой степени, что погубит себ€ї.

  сказанному о межвидовой борьбе в биоценозе, следует добавить, что в 90-х годах ’’ в. английские и канадские ученые пришли к выводу, что в лесах деревь€ и кустарники, наоборот, помогают друг другу благодар€ действию законов всеобщей поддержки. »нформаци€, котора€ обеспечивает такое взаимодействие, передаетс€ под землей благодар€ грибку микориза, имеющихс€ на корн€х всех растений.

»з приведенной характеристики биоценозов €сно, что их устойчивость (гомеостаз) зависит прежде всего от изменений в структуре сообществ, от уменьшени€ видового разнообрази€, от изменений в трофической цепи и, в известной мере, от дезорганизации регул€ции биоценоза с помощью аллелохимических факторов и др.

 

 онтрольные вопросы

1. „то понимаетс€ под биоразнообразием природы?

2. ¬идовое разнообразие как основа биологического разнообрази€ в природе.

3. „то такое экотон и каковы причины краевого эффекта?

4.  акие существуют показатели оценки видового биоразнообрази€ биологических сообществ?

5.  ак отражаетс€ биоразнообразие в пространственной структуре биоценоза?

6.  аково экологическое значение €русности леса и трав€нистой растительности?

7. „то такое экологическа€ ниша? ѕон€тие о реализованной и фундаментальной нише.

8. ¬ чем суть принципа √аузе?

9. ¬ чем состо€т отрицательные взаимодействи€ между видами?  оэволюци€ систем Ђхищник - жертваї или Ђпаразит - хоз€инї.

10. ¬ чем состо€т положительные взаимодействи€ между видами?

11. ѕочему, по мнению ё. ќдума, человек должен установить мутуалистические отношени€ с природой?






ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2076 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

637 - | 557 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.028 с.