Отношения хищник- жертва, паразит- хозяин

Отношения типа хищник -жертва, паразит -хозяин - это прямые пищевые связи, которые для одного из партнеров имеют отрицательные, а для другого положительные последствия. По существу, к этомутипу экологических взаимодействий можно отнести все варианты пищевых связей. Пищевые взаимосвязи-основные в сообществах. Любой гетеротрофный организм может существовать лишь за счет других гетеротрофных или автотрофных организмов.

Хищниками называют животных, питающихся другими животными, которых они, ловят и умерщвляют. Для хищников характерно специально охотничье поведение.

Паразитизм — такая форма связей между видами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания.

Во взаимоотношениях хищник - жертва, паразит - хозяин наиболее ярко проявляется эволюционная и экологическая роль пищевых связей организмов. Хищничество, связанное с активным поиском и энергичными способами овладения сопротивляющейся и убегающей добычей, ведет к выработке разнообразных экологических адаптации как у жертв, так и у их потребителей. При активном способе защиты от врагов естественный отбор способствует развитию у жертв органов чувств, быстроты реакции, скорости бега, инстинктов обманного поведения, что сопровождается совершенствованием нервной системы и ведет к прогрессивной эволюции группы.

При пассивном способе защиты развиваются покровительственная окраска, твердые панцири, шипы, иглы, инстинкты затаивания, использования недоступных хищникам убежищ и т. п. Некоторые из этих способов защиты характерны не только для малоподвижных или сидячих видов, но отчасти и для активно спасающихся от врагов животных. Защитные адаптации у потенциальных жертв весьма разнообразны, иногда очень сложны и неожиданны. Например, каракатицы, спасаясь от преследующего хищника, опорожняют свой чернильный мешок. По гидродинамическим законам жидкость, выброшенная из мешка быстро плывущим животным, некоторое время не расплывается, приобретая форму обтекаемого тела, по размерам близкого к самой каракатице. Обманутый темным контуром, оказавшимся перед глазами, хищник «хватает» чернильную жидкость, наркотизирующее действие которой на время вообще лишает его возможности ориентироваться в окружающей среде. Своеобразен способ защиты у рыб-иглобрюхов. Их укороченное тело покрыто прилегающими шипами. Большой мешок, отходящий от желудка, позволяет этим рыбам в случае опасности раздуваться в шар, заглатывая воду; при этом их иглы расправляются и делают животное практически неуязвимым для хищника. Попытка крупной рыбы схватить иглобрюха может кончиться для нее смертью от застрявшего в глотке колючего шара.

В свою очередь, трудность обнаружения и поимки жертв способствует у хищников отбору на лучшее развитие органов чувств (зоркость, тонкий слух, чутье и. т. д.), на более быструю реакцию на добычу, выносливость при преследовании и т. п. Таким образом, экологические связи хищников и жертв направляют ход эволюции сопряженных видов.

Хищники обладают обычно широким спектром питания. Добыча жертв, требует много сил и энергии. Специализация ставила бы хищников в сильную зависимость от численности определенного вида жертв. Большинство видов, ведущих хищный образ жизни, способно переключаться с одной добычи на другую, особенно на ту, которая в данный период более доступна и многочисленна. Правда, у многих хищников есть предпочитаемые виды жертв, которых они добывают чаще, чем других. Характер пищи может быть обусловлен также пассивной избирательностью: хищник в первую очередь поедает такие корма, к добыче которых он наиболее приспособлен. Так, многие воробьиные питаются всеми насекомыми, обитающими открыто на поверхности почвы, на траве, листьях и т. п., но не поедают почвенных беспозвоночных, для добычи которых нужны специальные приспособления. Также, причиной пищевой избирательности хищников может быть активное переключение на наиболее массовую добычу, появление которой стимулирует охотничье поведение. При высокой численности леммингов даже соколы-сапсаны, основной способ охоты которых - добывание птиц в воздухе, начинают охотиться на леммингов, схватывая их с земли. Способность переключения с одного вида добычи па другой - одно из необходимых экологических приспособлений в жизни хищников.

_____ Тесная связь паразита с хозяином имеет следствием отбор двоякого рода. Среди паразитов получают преимущество те, которые способны полое полно и длительно использовать хозяина, не приводя его к ранней гибели и обеспечивая тем самым себе наилучшее существование. Паразит изнуряет, но не губит хозяина.

Среди многообразных форм паразитических отношений есть такие, при которых гибель хозяина -обязательное следствие пребывание в нём паразита. Этот тип связей особенно распространен у насекомых, откладывающих свои яйца в яйца или личинки других. Гибель хозяина обусловлена малым запасом в нем пищи, которой едва хватает на развитие одной или немногих личинок вида-потребителя.

Паразиты способны к совместным действиям: жуки-короеды издают запах, привлекающий других особей, чтобы вызвать быструю гибель дерева, причём численность жуков не вырастает слишком сильно, т.к. они не выносят своего чрезмерного запаха и начинают покидать дерево, поэтому личинкам всегда хватает питания. На растениях паразитирует вьющееся растение-повилика, листья и корни у неё отсутствуют, обвиваясь вокруг стебля хозяина, она внедряется в них присосками и поглощает органические и минеральные вещества. Миноги нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Многие рыбы погибают от нанесенных ею многочисленных ран.

Рисунок 12 - Миноги и треска

Основная экологическая роль хищничества, паразитизма и других вариантов пищевых связей в сообществах заключается в том, что, последовательно питаясь друг другом, живые организмы создают условия для круговорота веществ, без которого невозможна жизнь. Вторая не менее важная роль этих отношений — взаимная регуляция численности видов.

Комменсализм

Комменсализм - это такая форма взаимоотношений между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу или убежище другому (комменсалу). Иными словами, комменсализм- одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда. Комменсализм, основанный на потреблении остатков пищи хозяев, называют еще нахлебничеством. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной львами добычи.

Рисунок 13 – Лев и орланы

Комменсалами крупных акул являются сопровождающие их рыбы-прилипалы, крошечные муравьи формикохенус, поселяясь вместе с рыжими лесными муравьями, используют моменты, когда один из них кормит другого, они буквально выхватывают изо рта небольшие кусочки пищи своих крупных хозяев. Последние их не замечают, а заметив, не прогоняют от себя.

Рисунок 14 - Акулы и рыбы-прилипала

В желудке человека тоже обитают комменсалы-кишечные амёбы, они питаются бактериями кишечной полости и не влияют на жизнедеятельность организма. Отношение нахлебничества устанавливается даже между насекомыми и некоторыми растениями. Особенно развито использование убежищ либо в постройках, либо в телах других видов. Молодь рыб - под зонтиками защищенных стрекательными нитями медуз. В гнездах птиц и норах грызунов обитает огромное количество видов членистоногих, использующих микроклимат убежищ и находящих там пищу за счет разлагающихся органических остатков или других видов сожителей. Многие виды специализированы на такомобразе жизни и вне нор не встречаются совсем.

Отношения типа комменсализма очень важны в природе, способствуя более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов. Нередко, однако, комменсализм переходит в другие типы отношений. Например, в гнездах муравьев среди большого числа их сожителей встречаются виды жуков- стафилинид. Их яйца, личинки и куколки содержатся вместе с молодью муравьев, которые ухаживают за ними и переносят в специальные камеры. Взрослых жуков муравьи также кормят. Однако жуки и их личинки поедают яйца и личинок хозяев, не встречая отпора с их стороны. На боках груди и первых сегментах брюшка у этих жуков имеются особые выросты - трихомы, у основания которых выделяются капельки секрета, чрезвычайно привлекающего муравьев.

Рисунок 15 - Сожители гнезд муравьев

Секрет содержит эфиры, оказывающие на муравьев одурманивающее, наркотизирующее воздействие, подобное влиянию алкоголя. Муравьи постоянно облизывают ломехуз и атемелесов. В результате у них расстраиваются инстинкты, нарушается координация движений и появляются даже некоторые морфологические изменения. Рабочие муравьи в семьях, где много ломехуз, малоподвижные и вялые. Семьи становятся малочисленными и в результате погибают.

Мутуализм

В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов, для обозначения которых применяют термин мутуализм. Степень развития взаимовыгодного сожительства может быть самой различной - от временных, необязательных контактов до такого состояния, когда присутствие партнера становится обязательным условием жизни каждого наних. Такие неразделимыеполезные связи двух видов получили названия симбиоза. Классический пример таких отношений - лишайники, представляющие собой сожительство гриба и водоросли.

Рисунок 16 - Лишайник

Раки -отшельники селятся в пустых раковинах моллюсков и возят их на себе вместе с коралловыми полипами-актиниями Рак расширяет жизненное пространство актинии, необходимое для ловли добычи и поедает часть жертв, пораженных стрекательными клетками полипа, а актиния защищает рака от хищников; креветки собирают паразитов с поверхности тела и во рту гидробионтов;.

Рисунок 17 - Актинидия и рак-отшельник

Типичный симбиоз представляют отношения термитов и их кишечных сожителей - жгутиковых. Эти простейшие вырабатывают фермент р- глюкозидазу, переводящий клетчатку в сахара. Термиты не имеют собственных кишечных ферментов для переваривания целлюлозы и без симбионтов погибают от голода. Появившиеся из яиц молодые термиты облизывают анальные отверстия взрослых, заражая себя жгутиконосцами. Жгутиковые находят в кишечниках термитов благоприятный микроклимат, защиту, пищу и условия для размножения. В свободноживущем состоянии они фактически не встречаются в природе.

Рисунок 18 - Отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике.

Кишечные симбионты, участвующие в переработке грубых растительных кормов, обнаружены у многих животных: жвачных, грызунов, жуков-точильщиков, личинок майских жуков и др. Виды, питающиеся кровью высших животных (клещи, пиявки и др.), как правило, имеют симбионтов помогающих переваривать ее.

У многоклеточных животных и растений симбиоз с микроорганизмами распространен очень широко. Известно сожительство многих видов деревьев с микоризными грибами, бобовых растений -с клубеньковыми бактериями, фиксирующими молекулярный азот воздуха. Симбиоз заходит иногда так далеко, что колонии симбиотических бактерий можно рассматривать как специализированные органы многоклеточных. Таковы, например, мицетомы каракатиц и некоторых кальмаров - мешки, наполненные светящимися бактериями и входящие в состав органов свечения - фотофоров.

Грань между симбиозом и иными типами отношений иногда весьма условна. Интересно использование своей кишечной микрофлоры зайцеобразными и некоторыми грызунами. У кроликов, зайцев, пищух обнаружено регулярное поедание собственных фекалий. Кролики производят два типа экскрементов: сухие и мягкие, покрытые слизистой оболочкой. Мягкие фекалии они слизывают прямо с ануса и проглатывают не разжевывая. Исследования показали, что такая копрофагия вполне естественна. Кролики, лишенные возможности потреблять мягкий кал, худеют или плохо прибавляют в массе и чаще подвержены различным заболеваниям. Мягкий кал кроликов = это почти неизмененное содержимое слепой кишки, обогащенное витаминами (преимущественно В₁₂) и белковыми веществами. Слепая кишка зайцеобразных представляет собой бродильный чан для переработки клетчатки и насыщена симбиотическими микроорганизмами. В 1 г мягкого кала насчитывается до 10 млрд. бактерии. Попадая вместе с фекалиями в желудок кролика, микроорганизмы полностью погибают под влиянием кислоты и перевариваются в желудке и длинном тонком кишечнике. Таким образом, у исключительно растительноядных зайцеобразных копрофагия - это способ получения незаменимых аминокислот.

Менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами - кедровкой, поползнем и кукшей. Эти птицы, питаясь семенами сосны, обладают инстинктами запасания кормов. Они прячут мелкие порции «орешков» под слой мха и лесного опада. Значительную часть запасов птицы не находят, и семена прорастают. Деятельность этих птиц способствует, таким образом, самовозобновлению кедровников, так как семена не могут прорастать на толстом слое лесной подстилки, преграждающей им доступ к почве.

Взаимовыгодны отношения растений, имеющих сочные плоды» и птиц, питающихся этими плодами и распространяющих семена, которые обычно не поддаются перевариванию. Мутуалистические отношения с муравьями складываются у многих растений: известно около 3000 видов, обладающих приспособлениями для привлечения муравьев.

Чем разнообразнее и прочнее связи, поддерживающие совместное обитание видов, тем устойчивее их сожительство. Сообщества, имеющие длительную историю развития, прочнее чем те, которые возникают после резкихнарушений природной обстановки, или создаются искусственно(поля, сады, огороды, оранжереи, теплицы, аквариумы и т. п.).

Нейтрализм, аменсализм

Нейтрализм - это такая форма битических отношений, при которой сожительство двух видов на одной территории не влечёт

для них ни положительных, ни отрицательных последствий.

При нейтрализме виды не связаны друг с другом непосредственно, но зависят от состояния сообщества в целом. Например, белки и лоси, обитая в одном лесу, практически не контактируют друг с другом. Однако угнетение леса длительной засухой либо оголение его при массовом размножении вредителей сказывается на каждом из этих видов, хотя и в неодинаковой степени. Отношения чипа нейтрализма особенно развиты в насыщенных видами биоценозах, включающих разных по экологии членов.

При аменсализме, для одного из двух взаимодействующих видов последствия I совместного обитания отрицательны, тогда как другой не получает ни вреда ни пользы.-

Такая форма взаимодействия чаще встречается у растений. Например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения ее кроной, тогда как для самого дерева их соседство может быть безразличным.

Взаимосвязи этого типа также ведут к регуляции численности организмов, влияют на распределение и взаимный подбор видов.

Конкуренция

Конкуренция - это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями. Когда такие виды обитают совместно, каждый из них находится в невыгодном положении, так как присутствие другого уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и прочими средствами к существованию, которыми располагает местообитание. Например, муравьи и термиты обычно избегают устраивать свои гнезда в непосредственной близости друг от друга, и агрессивны к пришельцам из других семей. Конкуренция -единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих партнерах, однако проигрывая в малом, популяция приобретает стабильность численности и устойчивость к внешним воздействиям.

У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света -листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений, например корневища овса выделяют специальные химические соединения, задерживающие рост и развитие сорных трав; хвойные выделяют фитонциды-вещества, угнетающие неблагоприятные для сосен растения и убивающие болезнетворные организмы. Химические взаимодействия растений через продукты их обмена веществ получили название аллелопатии. Подобные способы влияния друг на друга свойственны и животным.