Konkurencija je primjer konkurentskih odnosa u prirodi. intraspecifično natjecanje
Jedan od vodećih procesa koji formiraju vrstu i prostornu strukturu biljne zajednice je natjecanje. U biti, riječ je o suparništvu koje nastaje između populacija ili pojedinih biljaka kada one ometaju jedna drugu: za sve nema dovoljno svjetla, vlage, hranjivih tvari itd. Pritom međusobni utjecaj drvenastih biljaka može biti vrlo različit.
Natjecanje
Natjecanje se događa kada interakcija između dviju ili više biljaka ili populacija sa sličnim ekološkim potrebama nepovoljno utječe na rast, razvoj i opstanak svake od njih. U osnovi, to se događa kada postoji nedostatak bilo kojeg vitalnog resursa potrebnog za sve - svjetlost, vlaga, hranjive komponente.
Konkurencija može biti simetričan (konkurentska postrojenja međusobno ograničavaju potrošnju resursa na približno isti način) ili asimetričan (različito međusobno ograničenje potrošnje resursa, tj. jedna vrsta ima veći utjecaj na drugu).
Dominantan i potlačen
Rezultat konkurentskih odnosa jasno je vidljiv u izgled drvenaste biljke. U svakoj šumi (mješovitoj, jednodobnoj ili raznodobnoj) postoji diferencijacija stabala u smislu rasta i razvoja.
- Najjači, najveći primjerci i sa snažno razvijenom krunom - dominirajući. Nema ih mnogo, ali se razlikuju po najintenzivnijoj potrošnji zajedničkih resursa.
- Glavninu šume čine slabija, ali normalno razvijena stabla srednje veličine i relativno jednakih potreba – neodređen.
- Uz to, postoje izrazito slabi primjerci koji zaostaju u razvoju - potlačenih.
S produljenim kompetitivnim odnosima, potlačeni organizmi nestaju, dok neodređeni postaju ili dominantni ili potlačeni. U šumarstvu se ta pojava naziva samorazrjeđivanje. Slične interakcije mogu se uočiti u staroj šumi smreke iste starosti. Ovdje su jasno vidljive sve vrste diferencijacije - od snažno razvijenih stabala do slabih, umirućih, koji se nalaze u uvjetima jake sjene i nakon nekog vremena umiru od nedostatka svjetlosti.
Konkurencija stabala na primjeru šume smreke
Do suzbijanja suparnika može doći zbog otpuštanja otrovnih spojeva podzemnim i nadzemnim dijelovima, međusobnog presretanja mineralnih hranjiva i vlage u tlu korijenskim sustavom i sunčeve svjetlosti lisnim aparatom, zbog mehaničkih interakcija.
Brat bratu
Zapaženo je natjecanje između biljaka iste vrste (intraspecifična borba) , kao i između pojedinaca različiti tipovi (međuvrsta).
- Unutar iste vrste, biljke su slične i postavljaju slične zahtjeve prema okolišu. U ovom slučaju, rezultat intraspecifične konkurencije ovisit će o fiziološke značajke i individualnog naslijeđa svakog pojedinog organizma, kao i od nejednakosti individualnih uvjeta razvoja, posebice uvjeta mikrookoliša koji će okruživati pojedinu biljku (mikroudubljenja i mikrouzvišenja reljefa, suvišak ili nedostatak vlage, zaštita od mraza i sunca itd.).
- Na primjer, unutar iste vrste ili pasmine, nasljedna svojstva sjemena mogu značajno varirati. Tako sadnice hrasta koje izrastaju iz većih zrelih žirova, ceteris paribus, rastu snažnije i brže potiskuju slabiju braću konkurente. Odnosno, čak i male početne razlike između jedinki iste vrste bit će od presudnog značaja za njihov daljnji razvoj.
Svoje i tuđe
Mnogo složenije i raznolikije natjecanje u mješovitim šumskim fitocenozama, koje se sastoje od nekoliko vrsta i vrsta drveća, brojnih grmova, trava, mahovina, lišajeva. U ovom slučaju, antagonizam između biljaka često je toliko jak da dovodi do ugnjetavanja značajnog dijela vrsta i njihovog izumiranja.
U isto vrijeme, ishod međuvrstskih kompeticijskih odnosa nije određen samo uvjetima okoliš, ali i vrsne karakteristike organizama, njihovu sposobnost prilagodbe. Čak i bliske vrste, s općom sličnošću zahtjeva za uzgojnim uvjetima, uvijek se na neki način razlikuju jedna od druge. Intenzivnijim razvojem jedne od njih zahvaća se sve veća količina potrebnih resursa i postupno se istiskuje manje konkurentan susjed.
Tako, na primjer, za mješovite istodobne kulture ariša i smreke, smreka odumire tijekom sušnih razdoblja. Zbog dubljeg korijenskog sustava ariš je mogao koristiti vlagu iz dubljih horizonata tla, koji su bili nedostupni korijenskom sustavu smreke.
Često rezultat natjecanja između različitih vrsta ovisi o njihovom brojčanom omjeru. Dakle, s prevlašću breza u mladim borovim sastojinama, bor postupno umire, a prevlast borova dovodi do zaostajanja u rastu i razvoju mladih breza. U hrastovim šumama, s povećanjem udjela primjesa pepela (više od 30%), primjećuje se slabljenje rasta glavne vrste. Pepeo ima veću transpiracijsku sposobnost, što dovodi do intenzivnijeg isušivanja tla i pogoršanja uvjeta za razvoj zglobova.
U šumskim fitocenozama jasno je vidljiva konkurencija između cijelih strukturnih jedinica - različitih slojeva šumske vegetacije. Što je krošnja gušća, slabije su razvijeni podređeni slojevi, a pojedine biljke koje ih tvore depresivnije.
Paradoksalno, ali što bolje uvjete postojanja u fitocenozi, to je borba za život intenzivnija i konkurencija oštrija. Ovaj obrazac potvrđuju podaci šumara. U ugodnom okruženju, drvenaste biljke rastu brže, procesi zatvaranja krune, izolacije i smrti potlačenih primjeraka počinju ranije. Time ostaje veći postotak mrtvih jedinki po jedinici površine i manji broj zrelih stabala, ali će istovremeno svaki pojedini organizam biti bolje razvijen i zauzimat će veću površinu.
Nepovoljni odnosi među biljkama odrazit će se na njihov vanjski izgled i vitalnost (drastično se mijenja veličina, boja lišća, stupanj lisnosti i dekorativnosti), što može dovesti do uništenja planirane grupacije.
Kako pobijediti neprijatelja
Konkurirajuće biljke mogu aktivno utjecati jedna na drugu. Do suzbijanja suparnika može doći zbog otpuštanja otrovnih spojeva podzemnim i nadzemnim dijelovima, međusobnog presretanja mineralnih hranjiva i vlage u tlu korijenskim sustavom i sunčeve svjetlosti lisnim aparatom, zbog mehaničkih interakcija.
Budući da rasvjeta igra važnu ulogu u životu biljnih organizama, natjecanje za svjetlo- jedan od najoštrijih i najizraženijih. S različitim stupnjevima prijenosa svjetlosti, drveće koje daje jače zasjenjenje postupno počinje pretjecati i nadjačavati konkurente. Nedostatak svjetlosti može dovesti do opadanja grana i lišća, usporenog rasta i razvoja te u konačnici do odumiranja biljaka. Slični odnosi uočeni su u prirodi između pasmina otpornih na sjenu i pasmina koje vole svjetlo. Dakle, tamne crnogorične vrste (smreka, bor, cedar) s gustim krošnjama na kraju zamjenjuju brzorastuću, ali fotofilnu brezu.
Konkurencija stabala: premještanje fotofilnih
Mehanička međudjelovanja karakteristična su za gust spoj stabala, a očituju se u obliku mehaničkih oštećenja pupova i lišća, kao i u obliku rana i suhih stranica koje nastaju uslijed međusobnog trenja debla i grana. U pasminama koje imaju fleksibilne grane (breza, jasika, joha), to je uobičajeno mućenje- kada ih vjetar ljulja, njihove grane zadaju snažne udarce krošnjama susjeda, zbog čega se znatno prorjeđuju. Istodobno, posebno su pogođeni mladi četinjači, kod kojih se iglice, vršni pupoljci skidaju, rast usporava, formiraju se dvostruki ili trostruki vrhovi.
Primjer jakog korijenska konkurencija može se uočiti u močvarnoj borovoj šumi, gdje je situacija pogoršana ekstremnim siromaštvom tla uzdignutog močvara u hranjivim sastojcima. U takvim uvjetima nastaje rijetka šumska sastojina u kojoj korijenski sustavi susjedna stabla preklapaju se mnogo puta, tvoreći gustu mrežu.
Natjecanje stabala: korijenje močvarnog bora
Da živimo u miru i slozi
Pri stvaranju umjetnih nasada koristi se načelo ublažavanja žestine konkurencije između biljnih organizama.
Problem kombiniranja nekompatibilnog može se riješiti odabirom odgovarajućih uvjeta i pažljivom njegom.
- Pri odabiru biljaka za sadnju uzimaju se u obzir biološke karakteristike rasta, razvoja i prilagodljivosti njihove vrste, pasmine i oblika.
- Također treba obratiti pozornost na njihovu visinu, dubinu prodiranja i oblik korijenskog sustava, optimalno vrijeme vegetacije, cvatnje i plodonošenja, neravnomjerno korištenje resursa staništa od strane biljaka.
Inače će se nepovoljni odnosi među biljkama odraziti na njihov vanjski izgled i održivost (drastično se mijenja veličina, boja lišća, stupanj lisnosti i dekorativnosti), što može dovesti do uništenja planirane grupacije.
- U mješovitim zasadima dobro je kombinirati rase koje vole svjetlost i otporne na sjenu, vrste s površinskim i dubokim sustavom korijena, s različitim razdobljima intenziviranja apsorpcije hranjivih tvari, zahtjevne za sastav tla i nepretenciozne.
- Da bi se smanjio međusobni negativni utjecaj između vrsta drveća s izraženim kompetitivnim odnosima, mogu se posaditi odgovarajuće prateće neutralne vrste ili grmovi kao svojevrsni tampon.
- Korištenje dovoljno zrelih sadnica prilikom sadnje može značajno smanjiti konkurenciju među njima u početnoj fazi razvoja i izbjeći značajne gubitke.
- Važnu ulogu u formiranju plantaža drveća igra izbor optimalne gustoće sadnje i priroda postavljanja stabala, uzimajući u obzir ne samo njihove dekorativne kvalitete, već i pojedinačne karakteristike vrste transformacije tijekom vremena.
- Korisno je obratiti pozornost na podrijetlo sadnog materijala - sjemenski ili vegetativni. U prvim godinama života stabla vegetativnog podrijetla (izbojci korijena, izdanak) rastu brže, u tom se razdoblju uspješno natječu s sadnicama koje, ako se ne liječe, mogu ispasti iz sastava. U budućnosti, nakon što dosegnu gornje slojeve, stabla sjemena postaju biološki stabilnija.
Općenito, tema kompatibilnosti biljaka jedna s drugom i potraga za najskladnijim kombinacijama vrlo je opsežna, budući da je priroda odnosa biljnih organizama vrlo složena, može se manifestirati u razne forme i varira ovisno o starosti biljnih organizama, o promjenama klimatskih i zemljišnih uvjeta.
Moguće je navesti samo neke dobro poznate konkretne primjere nepoželjnog susjedstva različitih pasmina i vrsta.
Paradoksalno, što su bolji uvjeti za postojanje u fitocenozi, to je konkurencija jača.
Neželjeno susjedstvo
Ne stvarajte mješovita slijetanja breze I neke crnogorice. Breza raste, u pravilu, brže crnogorice i ušutkava ih. Otpadni proizvodi breze mogu imati Negativan utjecaj o intenzitetu enzimskih procesa u boru i arišu. Osim toga, breza ima snažan korijenski sustav, troši puno vode i uskraćuje sve susjedne biljke u tom pogledu. Sličan učinak također može biti javorovi. Ispod njih je bolje saditi biljke koje vole sjenu i nepretenciozne.
jeli u stanju su jako zakiseliti tlo, pa se s njima mogu slagati samo ljubitelji kiselih tala. Među njima su paprati, hortenzije, kale, begonije.
"Otrovati" tlo, tj. izazvati tzv. zamor tla, propadanje lišća kestenA, orah. To je zbog činjenice da lišće ovih biljaka sadrži fenolne spojeve, koji se počinju oslobađati tijekom procesa truljenja.
Agresivna biljka je morski trn, začepljujući prostor koji ga okružuje svojim rastom.
Intenzivno raste topola sposoban je brzo prestići i potisnuti s njim pomiješane svjetloljubive breze, brijestove, jasen, javorove, koji se slabo razvijaju i poprimaju ružan ili zakrivljen oblik.
Ovisno o uvjetima uzgoja, nepovoljno utječe na rast vrsta drveća karagana stablolika. Na suhim tlima, njegov korijenski sustav nalazi se u gornjim slojevima tla i, kada se sadi zajedno s hrastom, borom, jasenom, istiskuje svoje korijene u donje, manje plodne slojeve.
Pod određenim uvjetima hrast može utopiti pepeo, javor, bijeli bagrem, breza, brijest.
Među lipama i javorima ne treba saditi rododendronima, budući da ova stabla imaju površinski korijenski sustav koji brzo isprepliće korijenje rododendrona i presreće vlagu. Osim toga, njihove raširene krune odgađaju oborinu.
Neke biljke ( bukva, glupan, mnogo crnogorice) imaju vrlo visoku alelopatsku aktivnost (od grč. alelon- "međusobno" i patos- "patnja"), pa rijetko formiraju jednovrstne nasade. Imaju ugnjetavanje vlastitog niskog rastinja zbog akumulacije otrovne tvari, uzrokujući samu sebe raseljavanje vrste.
Puno bilje (neki brže, drugi sporije), rastući, potiskuju susjedne biljke, kako zeljaste tako i drveće, osobito puzave sorte smreke. Prije svega, to se odnosi na biljke s dugim rizomima ili one koje tvore brojne korijenske izdanke, jer je vrlo teško nositi se s njihovim širenjem.
Suzbija rast drugih biljaka žutika. Ovaj grm, kao bijeli bagrem, divlji kesten, jela, viburnum, ruža, lila, šipak I lažna naranča, aktivno inhibira rast drugih biljaka i pripada skupini monobiljki.
__________________________________________
>> Konkurentske interakcije
1. Koju vrstu borbe nazivamo intraspecifičnom?
2. Koju vrstu borbe nazivamo interspecies?
3. Koje su značajke intra- i interspecifične borbe?
U općem smislu, riječ "konkurencija" znači sučeljavanje, suparništvo, natjecanje. Konkurencija je izuzetno raširena u priroda.
Natjecateljske interakcije mogu uključivati prostor, hranu, svjetlo, ovisnost o predatorima i drugim neprijateljima, izloženost bolestima i razne čimbenike okoliša.
Mora se imati na umu da se kompeticija ne može smatrati jednostavno korištenjem istih od strane organizama prirodni resurs. O negativnoj interakciji možemo govoriti samo kada tog resursa nema dovoljno i kada negativno utječe njegova zajednička potrošnja populacije.
Kompeticija se dijeli na intraspecifičnu i interspecifičnu.
I intraspecies i natjecanje među vrstama može biti od velike važnosti u formiranju raznolikosti vrsta i regulaciji brojevima svaki od njih.
intraspecifično natjecanje. Borba za iste resurse između jedinki iste vrste naziva se unutarvrsno natjecanje. Ovo je važan čimbenik u samoregulaciji populacija.
U nekim se organizmima, pod utjecajem intraspecifičnog natjecanja za prostor, formirao zanimljiv tip ponašanja. To se zove teritorijalnost.
Teritorijalnost je karakteristična za mnoge vrste ptica, neke ribe i druge životinje.
Kod ptica se teritorijalni tip ponašanja očituje na sljedeći način: na početku sezone parenja mužjak odabire stanište (teritorij) i štiti ga od invazije mužjaka iste vrste. Imajte na umu da glasni glasovi mužjaka koje čujemo u proljeće signaliziraju samo vlasništvo nad parcelom koja nam se sviđa, a uopće ne postavljaju sebi zadatak privući ženku, kao što se obično vjeruje.
Veća je vjerojatnost da će se mužjak koji strogo čuva svoj teritorij uspješno pariti i izgraditi gnijezdo, dok mužjak koji sebi ne može osigurati teritorij neće se pariti. Ponekad i ženka sudjeluje u zaštiti teritorija. Kao rezultat toga, u zaštićenom području, složen posao brige o gnijezdu i mladima nije ometen prisutnošću drugih roditeljskih parova.
Stoga se teritorijalno ponašanje može smatrati ekološkim regulatorom, budući da omogućuje jednako izbjegavanje prenaseljenosti i podnaseljenosti.
Živopisan primjer intraspecifične konkurencije, koji su svi mogli vidjeti u šumi, je takozvano samorazrjeđivanje u bilje.
Ovaj proces počinje otimanjem teritorija. Na primjer, negdje na otvorenom prostoru, nedaleko od velike smreke koja daje puno sjemena, pojavljuje se nekoliko desetaka izdanaka - malih božićnih drvca. Prvi zadatak je obavljen - stanovništvo je naraslo i zauzelo teritorij koji mu je potreban za preživljavanje. Dakle, teritorijalnost kod biljaka izražena je drugačije nego kod životinja: mjesto ne zauzima pojedinac, već grupa.
Mlada stabla rastu, usput zasjenjujući i potiskujući zeljaste biljke pod svojim krošnjama (to je već međuvrstna konkurencija). S vremenom se pojavljuje neizbježna razlika u rastu između stabala - neka, slabija, zaostaju, druga pretječu. Budući da je smreka vrlo svjetloljubiva vrsta (njena krošnja apsorbira gotovo svu svjetlost koja pada na nju), slabija božićna drvca počinju doživljavati sve više i više sjene od viših i postupno se suše i umiru.
Na kraju, nakon mnogo godina na čistini, od nekoliko desetaka jelki ostanu dva ili tri stabla (ili čak jedno) - najjače jedinke iz cijele generacije (sl. 128).
Velika gustoća životinja faktor je ugnjetavanja koji smanjuje reprodukciju čak i uz obilje izvora hrane. Na primjer, kod velikog broja punoglavaca, oni koji brže rastu ispuštaju u vodu tvari koje koče razvoj onih punoglavaca koji rastu sporije.
Natjecanje među vrstama.
Natjecanje između jedinki različitih vrsta iznimno je rašireno u prirodi i pogađa gotovo sve vrste, budući da rijetko koja vrsta ne doživljava barem mali pritisak organizama drugih vrsta. Međutim, ekologija razmatra međuvrsno natjecanje u specifičnom, užem smislu - samo kao međusobno negativne odnose blisko srodnih ili ekološki sličnih vrsta koje žive zajedno.
Oblici manifestacije međuspecifične konkurencije mogu biti vrlo različiti: od žestoke borbe do gotovo mirnog suživota. No, u pravilu, od dviju vrsta s istim ekološkim potrebama, jedna nužno istiskuje drugu.
Klasičan primjer međuvrstske konkurencije opisuje ruski jezik biolog G, F. Gauseovi pokusi. U ovim pokusima, kulture dviju vrsta ciliata-cipela sa sličnom prirodom prehrane stavljene su odvojeno i zajedno u posude s infuzijom sijena. Svaka se vrsta, zasebno postavljena, uspješno razmnožavala, postigavši optimalnu brojnost. Kad su obje kulture stavljene u jednu posudu, brojnost jedne od vrsta postupno se smanjivala i ona je nestajala iz infuzije (slika 129).
Pravilo izvedeno iz ovih eksperimenata, takozvani Gauseov princip, je da dvije ekološki identične vrste ne mogu koegzistirati. Natjecanje je posebno žestoko između organizama sa sličnim ekološkim potrebama.
Kao rezultat natjecanja u zajednici, koegzistiraju samo one vrste koje su se uspjele barem malo razlikovati u ekološkim zahtjevima. Dakle, ptice kukcojedi koje se hrane drvećem izbjegavaju međusobno natjecanje zbog drugačiji karakter tražiti plijen na različitim dijelovima stabla.
Dakle, međuvrsno natjecanje može imati dva ishoda: ili istiskivanje jedne od dviju vrsta iz zajednice, ili divergenciju obiju vrsta u ekološkim nišama. Konkurentnost je jedan od kritični faktori formiranje sastava vrsta i regulacija brojnosti populacija u zajednici.
Međuvrsno natjecanje može igrati važnu ulogu u oblikovanju izgleda prirodna zajednica. Stvaranjem i učvršćivanjem raznolikosti organizama, konkurencija doprinosi povećanju stabilnosti zajednica i učinkovitijem korištenju raspoloživih resursa.
Intraspecifično natjecanje. Natjecanje među vrstama.
1. Koje vrste natjecanja poznajete?
2. Što je teritorijalnost? Kakvu ulogu ona igra u zajednici?
3. Zašto vrste sa sličnim načinom života često mogu živjeti na istom teritoriju?
4. Kako se može objasniti dugotrajni suživot konkurentskih vrsta u prirodi?
5. Koja je vrsta konkurencije najvažnija u oblikovanju sastava vrsta prirodnih zajednica?
Promatrajte u prirodi manifestacije intraspecifičnog i međuvrsnog natjecanja. Pokušajte objasniti koje su njihove razlike, a koje sličnosti.
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologija 10. razred
Poslali čitatelji s web stranice
Natjecanje- vrsta međuvrsnih i intraspecifičnih odnosa u kojima populacija ili jedinke u borbi za hranu, mjesto stanovanja i druge uvjete potrebne za život negativno utječu jedni na druge. Razlikuju unutarvrsnu, međuvrsnu, izravnu i neizravnu konkurenciju.
intraspecifično natjecanje
Intraspecifično natjecanje je natjecanje između jedinki iste vrste za vitalne resurse. Natjecanje između jedinki iste vrste može smanjiti opstanak i plodnost životinja, ono je jače što je gustoća veća. Jedinke koje se natječu nisu ekvivalentne jer imaju različit genotip. Ova interakcija je asimetrična.
Primjeri natjecanja: međusobno zasjenjenje biljaka, borba za ženku, borba za teritorij kod teritorijalnih životinja.
Međuvrsno natjecanje
Evolucija svake pojedine populacije odvijala se u interakciji s drugim populacijama s kojima su činile određene grupacije. Skupine jedne vrste mogu postojati samo u savršenoj izolaciji od vanjski svijet a vjerojatno ne zadugo. Životni potencijal vrste koja je preživjela do danas nastao je u procesu duge međuvrsne borbe za opstanak. Kompetitivni odnosi jedan su od najvažnijih mehanizama regulacije specijskog sastava svake skupine, prostornog rasporeda vrsta i njihove brojnosti. Američki znanstvenici E. Pianka (1981.), A. Lotka (1922.) i V. Volterra (1926., 1931.) prvi su razvili relativno snažnu, iako vrlo pojednostavljenu, teorijska osnova proučavanje konkurencije U biljkama i životinjama postoje dva otkaza koja su od velike važnosti za proučavanje konkurencije. Prvo, samo mali broj biljaka ima generacijski period manje od godinu dana, tako da u mnogim slučajevima biljni ekolozi nisu u poziciji izvoditi dugotrajne pokuse koji su pokazali konkurentsku isključenost. Drugo, na rast i opstanak biljaka uvelike utječu različiti uvjeti u kojima žive. Na primjer, u uvjetima velike napučenosti, rast biljaka se usporava i one ne postižu puni razvoj, iako mogu proizvesti sjeme. Nasuprot tome, životinjske populacije obično reagiraju na prenapučenost povećanom smrtnošću i usporenim rastom. Osnova za opažanja konkurentski odnosi mogu poslužiti tri probna modela koji opisuju: 1) nesavršeno natjecanje, kada je natjecanje među vrstama ograničavajući faktor, ali ne dovodi do potpune eliminacije (eliminacije) jednog od konkurenata iz arene interakcije; 2) savršena konkurencija, opisana modelima Gause i Lotka-Volterra, kada se jedna vrsta postupno uzgaja u procesu konkurencije za zajednički resurs; 3) supersavršeno natjecanje, kada je učinak suzbijanja vrlo jak i manifestira se odmah, na primjer, kada se izoliraju antibiotici (alelopatija). Predatorstvo također može biti jasan primjer takve "super-jake" konkurencije.
Za bolje razumijevanje međuvrsne konkurencije, vrijedno je zadržati se na konceptima kao što su koegzistencija i konkurentska isključenost, ekološka supstitucija vrsta, ekološka kompresija i oslobađanje, koegzistencija i distribucija resursa, te evolucijska divergencija.
Suživot i kompetitivno isključivanje jedan je od najzanimljivijih i slabo proučenih ekoloških fenomena. Njihovo proučavanje na terenu iu laboratoriju daje suprotne podatke o prirodi. Promatrajući život biljnog i životinjskog svijeta, često postajemo svjedoci kako vrste koegzistiraju, a ne kako se bore za opstanak. Na Šačkim jezerima, u Voliniji, nekoliko vrsta pataka, divljih gusaka i labudova koji se hrane ribom pliva u blizini sa svojim leglom. U svježem Grabova Buchyna na Roztochya u blizini Lavova, 19 vrsta drveća, 24 grmlja i patuljastih grmova, 72 žive jedna pored druge, koegzistirajući. biljne biljke. Zapravo, to nije tako: konkurentska borba za korištenje resursa, a time i za egzistenciju, traje kontinuirano, ali u prirodi nije toliko uočljiva kao u laboratoriju.
G.F.Gause prvi je u laboratoriju stvorio uvjete za suživot dviju sličnih vrsta, ali koristeći isti hranjivi medij.Kasnije je G.F.Gause izvršio slična istraživanja s brašnarom (Tribolium). Ove male bube su sve svoje životni ciklus mogu završiti u posudi s brašnom, koja im služi i kao stanište i kao hrana za ličinke i odrasle jedinke. Kada su dvije različite vrste hruščika postavljene u ovo homogeno okruženje, pokazalo se da je jedna od njih pobijedila i uspješno se razvila, istiskujući drugu. Rezultati laboratorijskih eksperimenata o konkurenciji doveli su do formuliranja principa kompetitivnog isključivanja, koji se naziva i Gauseov zakon: dvije vrste ne mogu koegzistirati ako ovise o istoj ograničavajućoj okolini. Ističemo – ograničavajuće okruženje, jer samo oni resursi koji ograničavaju rast populacije mogu stvoriti osnovu za natjecanje.Natjecanje je povezano sa specifičnom interakcijom među vrstama, koja se rijetko očituje kada se svaka od njih promatra zasebno. Primjer ove pojave je zajednički i odvojeni rast dviju vrsta hrasta - običnog (Quercus robur) i kamenjara (Q.petraea). U svježim tipovima ove dvije vrste se mogu vidjeti jedna pored druge, u suhim tipovima, posebno s kamenom podlogom, hrast je zamijenjen hrastom kitnjakom. Ekološko otpuštanje i ekološka kompresija su sadržajno suprotne pojave. Ekološko oslobađanje sastoji se u uklanjanju konkurenta i na taj način dobivanju dodatnih resursa. Mnogo primjera ekološkog ispuštanja dobili su šumari koji su proučavali utjecaj prorede na formiranje kvalitetnog drva. Uklanjanjem jedinki koje zaostaju u rastu, kao i "nepoželjnih" vrsta, stvaramo povoljne uvjete (osvjetljenje, vlaga, mineralna prihrana) za "poželjne" vrste.
Kompresija okoline je posljedica uvođenja konkurenta. Fenomen ekološke kompresije često se opaža na otocima udaljenim od kopna s ograničenim sastavom vrsta biljaka i životinja. Kada ovamo stignu raseljene vrste s kopna, brzo se prilagode novim uvjetima rasta s malom raznolikošću konkurenata i brzo se šire (zečevi i kaktusi u Australiji). Suživot i raspodjela resursa. U prethodnim verzijama natjecanje se smatralo isključivanjem i uspjehom, eliminacijom i opstankom, dostojanstvom i potiskivanjem. Ovi pojmovi opisuju procese koji su se uočavali u grupacijama u prošlosti, a suživot je stanje kakvo imamo danas. Desetljećima ekolozi proučavaju uvjete potrebne za suživot vrsta. Matematička analiza međuvrstskog natjecanja navodi da ako ove vrste ograničava svoju veličinu na populaciju druge vrste, i obrnuto, tada je suživot između takve dvije vrste moguć. Ti su uvjeti ispunjeni ako svaka vrsta koristi nešto drugačiji resurs od druge. Poznato je da vrste izbjegavaju ekološko preklapanje raspoređujući raspoložive resurse među sobom u skladu s njihovom veličinom i oblikom, kemijskim sastavom, mjestom gdje se pojavljuju i sezonskim promjenama. Kao što vidite, rezultat natjecanja uvelike ovisi o tome kako konkurentske vrste koriste (uspješno ili neuspješno) izrazito heterogen okoliš, koji se uglavnom sastoji od odvojenih područja ("mjesta") s povoljnim i nepovoljnim uvjetima. Otpornost na nepovoljne uvjete to čini mogućim određene vrste pronaći hranu u trenutku kada drugi umiru. Konkurentne vrste u pravilu se ne pojavljuju u istom staništu i dijele ne samo izvore hrane, već i prostor. Na primjer, svaka od pet vrsta američkih ptica ptica (Dendroica), koje se gnijezde u američkoj saveznoj državi Maine, hrane se različitim dijelovima drveća i karakterizirane su određenim razlikama u pronalaženju kukaca među granama i lišćem.Engleski ekolog D. Lek (1971.) opisao je suživot pet vrsta sjenica u listopadne šume u blizini Oxforda i zaključio da su veći dio godine odvojeni zbog odvojenosti područja njihova hranjenja, ukidanja veličine kukaca i jačine sjemena kojim se hrane. Ekološka izolacija povezana je s razlikom u masi sisa, veličini i obliku kljuna. Unatoč sličnostima sinica (Slika 4.30), svaka vrsta svoje izvore hrane koristi drugačije. Velika sjenica se uglavnom hrani na tlu, jedući kukce veće od 6 mm, lješnjake, žireve, sjemenke pšenice i orahe bukve. Močvarna sjenica drži se više od velike sjenice, ali niže od plave sjenice, hrani se u grmlju, u nižim slojevima drveća i na travi kukcima veličine 3-4 mm, sjemenkama čička, brusnice, orlovih noktiju i oksalisa. Vrpoljava mala golubica sjenica hrani se uglavnom u krošnjama hrastova, budući da joj mala masa i spretnost omogućavaju zadržavanje na malim grančicama i lišću. Njegova prehrana uključuje insekte, čija veličina obično ne prelazi 2 mm. Vadi ih ispod kore. Sjenica se u pravilu NE hrani sjemenkama (osim breze). Moskovka, za razliku od plave sjenice, najčešće drži velike grane hrasta ili smreke koje se protežu iz debla. Hrani se uglavnom kukcima manjim od 2 mm. I na kraju, smeđoglava sjenica, koja je vrlo slična močvarnoj sjenici, hrani se obalom, bazgom i travnatim pokrivačem; za razliku od močvarne čikade, praktički se ne pojavljuje na hrastovima, jede vrlo malo sjemenki. M. Bigon, J. Harper i C. Townsend (1991) predstavljaju tri moguće opcije vidljiva su objašnjenja za takav suživot.Perche se temelji na takozvanom „trenutnom natjecanju“ (trenutno natjecanje). Na primjer, sise su vrste koje se natječu. njihov suživot posljedica je rješavanja ekoloških niša. No, u nedostatku konkurencije, mogu proširiti svoje niše, odnosno ovladati temeljnim nišama. Drugo, to je evolucijski vođeno odlaskom konkurencije, koju je Connell (1980.) nazvao "duhom konkurentske prošlosti". Spomenutih pet vrsta sinica, čiji su dom bile šume u blizini Oxforda, odavno su se "navikle" jedna na drugu, a konkurencija im je ostala u dalekoj evolucijskoj prošlosti. njihove temeljne ekološke niše dugo su se preklapale. Treće objašnjenje može se opravdati istom situacijom sa sisama. Ove su vrste sisa tijekom svoje evolucije različito i neovisno reagirale na prirodnu selekciju, budući da se radi o različitim vrstama koje imaju različite karakteristike. Međutim, oni se ne natječu u ovaj trenutak i nikada se nisu natjecali u prošlosti jer su jednostavno bili drugačiji. Nema sumnje da ova tri objašnjenja, zajedno ili zasebno, ne mogu jednoznačno protumačiti nijedan od navedenih primjera suživota vrsta. Ekolog mora napraviti mnogo analitičkih izračuna kako bi ustanovio koje bi od tri objašnjenja moglo biti vjerojatno za određenu situaciju.
Interakcije vrsta u sastavu biocenoze karakteriziraju ne samo veze duž linije izravnih trofičkih odnosa, već i brojne neizravne veze koje ujedinjuju vrste i iste i različite trofičke razine.
Natjecanje- Ovo oblik odnosa koji se javlja kada dvije vrste koriste iste resurse(prostor, hrana, sklonište itd.).
razlikovati 2 oblika natjecanja:
- izravna konkurencija, u kojoj se razvijaju usmjereni antagonistički odnosi između populacija vrsta u biocenozi, izraženi u različite forme ugnjetavanje: tučnjave, kemijsko potiskivanje natjecatelja itd.;
- neizravna konkurencija, izražena u činjenici da jedna od vrsta pogoršava uvjete staništa za postojanje druge vrste.
Konkurencija može biti i unutar vrste i između više vrsta istog roda (ili više rodova):
Intraspecifično natjecanje događa se između jedinki iste vrste. Ova vrsta konkurencije bitno se razlikuje od međuvrsne konkurencije i izražava se uglavnom u teritorijalnom ponašanju životinja koje štite svoja gnijezdilišta i određeno područje u tom području. To su mnoge ptice i ribe. Odnosi jedinki u populacijama (unutar vrste) su raznoliki i proturječni. I ako su određene prilagodbe korisne za cijelu populaciju, onda za pojedine pojedince mogu biti štetne i uzrokovati njihovu smrt. S pretjeranim povećanjem broja jedinki, intraspecifična borba se pojačava. Odnosno, intraspecifična borba popraćena je smanjenjem plodnosti i smrću nekih jedinki vrste. Postoji niz prilagodbi koje pomažu jedinkama iste populacije da izbjegnu izravnu međusobnu konfrontaciju – možete susresti međusobnu pomoć i suradnju (zajedničko hranjenje, podizanje i zaštita potomstva);
Međuvrsno natjecanje je svaka interakcija između populacija koja nepovoljno utječe na njihov rast i opstanak. Između populacija različitih vrsta opaža se međuvrsna borba. Nastavlja se vrlo brzo ako vrsta treba slične uvjete i pripada istom rodu. Međuvrsna borba za opstanak uključuje jednostrano korištenje jedne vrste od strane druge, tj. odnos "predator-plijen". Oblik borbe za opstanak u širem smislu je favoriziranje jedne vrste drugoj bez štete po sebe (npr. ptice i sisavci raznose plodove i sjemenke); uzajamno favoriziranje jedne vrste drugoj bez štete po sebe (primjerice, cvijeće i njihovi oprašivači). Borba protiv nepovoljnih uvjeta okoliša promatra se u bilo kojem dijelu raspona, kada se vanjski uvjeti okoliša pogoršavaju: s dnevnim i sezonskim fluktuacijama temperature i vlažnosti. Biotičke interakcije između populacija dviju vrsta klasificiraju se na:
neutralizam - kada jedna populacija ne utječe na drugu;
konkurencija - potiskivanje obje vrste;
amenzalizam - jedna populacija potiskuje drugu, ali sama ne doživljava negativan utjecaj;
grabežljivost - jedinke predatora su veće od jedinki plijena;
komenzalizam - populacija ima koristi od druženja s drugom populacijom, a potonja je indiferentna;
proto-kooperacija - interakcija je povoljna za obje vrste, ali ne nužno;
mutualizam – interakcija mora nužno biti povoljna za obje vrste.
Primjer modela međupopulacijskih interakcija je “širenje jedinki “morskog žira” - balyanusa, koji se naseljavaju na stijenama iznad međuplimne zone, jer ne mogu podnijeti isušivanje. S druge strane, manji Chthameclusi pojavljuju se samo iznad ove zone. Iako se njihove ličinke naseljavaju u zoni naselja, izravna konkurencija balanusa, koji su u stanju omesti konkurente iz podloge, sprječava njihovu pojavu na ovom području. S druge strane, balyanuse se mogu zamijeniti dagnjama. Ipak, kasnije, kada dagnje zauzmu cijeli prostor, balanusi se počinju taložiti na njihovim školjkama, ponovno povećavajući njihov broj. U natjecanju za skloništa za gniježđenje, velika sjenica dominira nad manjom sjenicom, hvatajući gnijezda s ulazom veća veličina. Izvan konkurencije plave sjenice vole ulaz od 32 mm, au prisustvu velike sjenice smjeste se u udubine s ulazom od 26 mm, neprikladne za natjecatelja. U šumskim biocenozama kompeticija šumskog miša i obične voluharice dovodi do redovitih promjena u biotopskoj distribuciji vrsta. U godinama povećane brojnosti, šumski miševi naseljavaju razne biotope, istiskujući ovčje voluharice na manje povoljna mjesta.
Glavni tipovi međupopulacijskih odnosa ("grabežljivac - plijen", uzajamnost, simbioza)
Natjecateljski odnosi mogu biti vrlo različiti - od izravne fizičke borbe do mirnog suživota. A pritom, ako se dvije vrste s istim ekološkim potrebama nađu u istoj zajednici, tada će jedan konkurent sigurno istisnuti drugoga. Ovo ekološko pravilo zove se "zakon konkurentska isključenost", formuliran G.F. Gause. Prema rezultatima njegovih pokusa, može se reći da među vrstama slične prirode prehrane nakon nekog vremena ostaju na životu jedinke samo jedne vrste, preživljavajući u borbi za hranu, budući da je njezina populacija rasla i brže se množila. On je pobjednik na natjecanju. vrsta koja u određenoj ekološkoj situaciji ima barem male prednosti u odnosu na druge, a time i veću prilagodljivost okolišnim uvjetima.
Natjecanje je jedan od razloga zašto dvije vrste koje se neznatno razlikuju u specifičnostima prehrane, ponašanja, stila života itd. rijetko žive u istoj zajednici. U ovom slučaju konkurencija je izravno neprijateljstvo. Najžešća konkurencija, s nesagledivim posljedicama, događa se kada čovjek uvodi životinjske vrste u zajednice ne obazirući se na već uspostavljene odnose. Ali često se konkurencija očituje neizravno, beznačajne je prirode, jer. različite vrste različito percipiraju iste čimbenike okoline. Što su mogućnosti organizama raznovrsnije, to će konkurencija biti manje intenzivna.
Mutualizam(simbioza) - jedna od faza u razvoju ovisnosti dviju populacija jedna o drugoj, kada dolazi do udruživanja između vrlo različitih organizama i najvažniji jointistički sustavi nastaju između autotrofa i heterotrofa. Klasični primjeri međusobnih odnosa su žarnjaci i ribe koje žive u vjenčiću njihovih ticala; rakova pustinjaka i morskih anemona. Poznati su i drugi primjeri ove vrste odnosa. Dakle, Aspidosifonov crv mlada dob skriva svoje tijelo u malom, praznom oklopu puževa.
Mutualistički oblici odnosa poznati su i u biljnom svijetu: u korijenskom sustavu viših biljaka uspostavljaju se veze s gljivama koje tvore mikorizu i bakterijama koje fiksiraju dušik. Simbioza s mikoriznim gljivama osigurava biljkama minerale, a gljivama šećere. Slično tome, bakterije koje fiksiraju dušik, opskrbljujući biljku dušikom, iz nje dobivaju ugljikohidrate (u obliku šećera). Na temelju takvih odnosa formira se kompleks prilagodbi koji osigurava stabilnost i funkcionalnu učinkovitost uzajamnih interakcija.
Bliži i biološki značajniji oblici veza nastaju u tzv endosimbioza -kohabitacija, u kojoj se jedna vrsta nastani unutar tijela druge. Takvi su odnosi viših životinja s bakterijama i protozoama crijevnog trakta.
Mnoge životinje sadrže fotosintetske organizme (uglavnom niže alge) u svojim tkivima. Poznato je naseljavanje zelenih algi u vunu ljenjivaca, dok alge koriste vunu kao supstrat, a za ljenjivca stvaraju zaštitnu boju.
Simbioza mnogih dubokomorska riba s užarenim bakterijama. Ovaj oblik uzajamnosti osigurava svjetlosnu obojenost koja je tako važna u mraku stvaranjem svjetlećih organa - fotofora. Tkiva svjetlećih organa obilno su opskrbljena hranjivim tvarima potrebnim za život bakterija.
Grabežljivost. Zakonitosti sustava "predator-plijen".
Predator -to je slobodnoživući organizam koji se hrani drugim životinjskim organizmima ili biljnom hranom, tj. Organizmi jedne populacije služe kao hrana organizmima druge populacije. Predator, u pravilu, prvo uhvati plijen, ubije ga, a zatim ga pojede. Da bi to učinio, on ima posebne uređaje.
Na žrtve također povijesno razvijena zaštitna svojstva u obliku anatomskih, morfoloških, fizioloških, biokemijskih značajki, na primjer: tjelesne izrasline, šiljci, bodlje, školjke, zaštitna boja, otrovne žlijezde, sposobnost zakopavanja u zemlju, brzog skrivanja, izgradnje skloništa nedostupnih grabežljivcima, pribjegavanja signalizaciji opasnosti.
Kao rezultat takvih međuovisnih prilagodbi, određene grupacije organizama kao specijalizirani predatori i specijalizirani plijen. Obimna literatura posvećena je analizi i matematičkoj interpretaciji ovih odnosa, počevši od klasičnog Volterra-Lotkinog modela (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) pa do njegovih brojnih modifikacija.
Zakoni sustava "grabežljivac - plijen" (V. Volterra):
- zakon periodični ciklus - proces uništavanja plijena od strane grabežljivca često dovodi do periodičnih fluktuacija u veličini populacije obje vrste, ovisno samo o stopi rasta populacije grabežljivca i plijena, te o početnom omjeru njihove brojnosti;
- zakon očuvanje prosjeka - prosječna veličina populacije za svaku vrstu je konstantna, bez obzira na početnu razinu, pod uvjetom da su specifične stope povećanja populacije, kao i učinkovitost grabežljivosti, konstantne;
- zakon kršenja prosjeka - sa sličnim kršenjem populacije grabežljivaca i plijena (na primjer, riba tijekom ribolova proporcionalno njihovoj brojnosti), prosječna brojnost populacije plijena se povećava, a populacija grabežljivaca smanjuje.
Volterra-Lotka model. Model "predator-plijen" razmatra se kao prostorna struktura. Strukture se mogu formirati iu vremenu iu prostoru. Takve se strukture nazivaju "prostorno-vremenski".
Primjer vremenskih struktura je evolucija broja planinskih zečeva i risova, koju karakteriziraju fluktuacije u vremenu. Risovi se hrane zečevima, a zečevi biljnom hranom, koje ima u neograničenim količinama, pa se broj zečeva povećava (povećanje zaliha raspoložive hrane za risove). Kao rezultat toga, broj grabežljivaca raste sve dok njihov broj ne postane značajan, a tada se uništavanje zečeva događa vrlo brzo. Zbog toga se smanjuje broj plijena, ponestaju zalihe hrane risova, a time i njihov broj. Zatim se opet povećava broj zečeva, odnosno, risovi se počinju brzo razmnožavati i sve se ponavlja iz početka.
Ovaj se primjer u literaturi smatra Lotka-Volterra modelom, koji opisuje ne samo populacijske fluktuacije u ekologiji, već je i model neprigušenih koncentričnih fluktuacija u kemijskim sustavima.
Ograničavajući faktori
Koncept ograničavajućih čimbenika temelji se na dva zakona ekologije: zakonu minimuma i zakonu tolerancije.
Zakon minimuma. Sredinom pretprošlog stoljeća, njemački kemičar Y. Liebig(1840), proučavajući utjecaj hranjiva na rast biljaka, ustanovio je da prinos ne ovisi o onim hranjivima koja su potrebna u velikim količinama i ima ih u izobilju (na primjer, CO 2 i H 2 0), već o onima kojih, iako ih biljka treba u manjim količinama, praktički nema u tlu ili su nedostupna (na primjer, fosfor, cink, bor). Liebig je formulirao ovaj obrazac na sljedeći način: "Rast biljke ovisi o elementu prehrane koji je prisutan u minimalnoj količini." Taj je zaključak kasnije postao poznat kao Liebigov zakon minimuma i proširen je na mnoge druge. okolišni čimbenici.
Toplina, svjetlost, voda, kisik i drugi čimbenici mogu ograničiti ili ograničiti razvoj organizama ako njihova vrijednost odgovara ekološkom minimumu.
Na primjer, tropska riba "anđeo" umire ako temperatura vode padne ispod 16°C. A razvoj algi u dubokomorskim ekosustavima ograničen je dubinom prodiranja sunčeve svjetlosti: u donjim slojevima nema algi.
Liebigov zakon minimuma opći pogled može se formulirati ovako:rast i razvoj organizama ovise prije svega o onim čimbenicima prirodnog okoliša čije se vrijednosti približavaju ekološkom minimumu.
Istraživanje je pokazalo da zakon minimuma ima 2 ograničenja koja treba uzeti u obzir u praksi:
- Prvo ograničenje je da je Liebigov zakon samo striktno primjenjiv u uvjetima stacionarni stanje sustava.
Na primjer, u određenom vodnom tijelu, rast algi ograničen je na vivo nedostatak fosfata. Istodobno, dušikovi spojevi sadržani su u vodi u suvišku. Ako se u takav rezervoar ispuštaju otpadne vode s visokim sadržajem mineralnog fosfora, tada rezervoar može "procvjetati". Ovaj proces će napredovati sve dok se jedan od elemenata ne iskoristi do graničnog minimuma. Sada bi to mogao biti dušik ako fosfor nastavi teći. U prijelaznom trenutku (kada dušika još nema dovoljno, a fosfora već ima dovoljno), učinak minimuma se ne opaža, tj. nijedan od ovih elemenata ne utječe na rast algi;
- drugo ograničenje povezano s interakcija više faktora. Ponekad tijelo može zamijeniti manjkavi element drugi, kemijski srodni .
Dakle, na mjestima gdje ima puno stroncija, u školjkama mekušaca, može nadomjestiti kalcij s nedostatkom potonjeg. Ili, primjerice, kod nekih se biljaka potreba za cinkom smanjuje ako rastu u sjeni. Stoga će niska koncentracija cinka manje ograničiti rast biljaka u sjeni nego na jakom svjetlu. U tim se slučajevima ograničavajući učinak čak i nedovoljne količine jednog ili drugog elementa možda neće očitovati.
Zakon tolerancije(od lat. tolerancija- strpljenje) otkrio je engleski biolog W. Shelford(1913), koji je skrenuo pozornost na činjenicu da ne samo oni okolišni čimbenici, čije su vrijednosti minimalne, već i oni koji su karakterizirani ekološki maksimum. Višak topline, svjetla, vode, pa čak i hranjivih tvari može biti jednako razoran kao i njihov nedostatak. W. Shelford je raspon ekološkog faktora između minimuma i maksimuma nazvao "granica tolerancije".
Granica tolerancijeopisuje amplitudu fluktuacija faktora, koja osigurava najpotpuniju egzistenciju stanovništva.
Kasnije su utvrđene granice tolerancije za različite čimbenike okoliša za mnoge biljke i životinje. Zakoni J. Liebiga i W. Shelforda pomogli su u razumijevanju mnogih pojava i rasprostranjenosti organizama u prirodi. Organizmi se ne mogu svugdje rasprostranjeti jer populacije imaju određenu granicu tolerancije u odnosu na fluktuacije čimbenika okoliša.
W. Shelfordov zakon tolerancije formulira se ovako: rast i razvoj organizama ovise prije svega o onim čimbenicima okoliša čije se vrijednosti približavaju ekološkom minimumu ili ekološkom maksimumu. Utvrđeno je sljedeće:
Organizmi sa širokim rasponom tolerancije na sve čimbenike široko su rasprostranjeni u prirodi i često su kozmopolitski (na primjer, mnoge patogene bakterije);
Organizmi mogu imati široki raspon tolerancije na jedan čimbenik, a uski raspon na drugi (npr. ljudi tolerantniji na nedostatak hrane nego na nedostatak vode, tj. granica tolerancije na vodu je uža nego na hranu);
Ako uvjeti za jedan od čimbenika okoliša postanu suboptimalni, tada se može promijeniti i granica tolerancije za druge čimbenike (primjerice, s nedostatkom dušika u tlu, žitarice zahtijevaju mnogo više vode);
Stvarne granice tolerancije opažene u prirodi manje su od mogućnosti tijela da se prilagodi ovom čimbeniku. To se objašnjava činjenicom da u prirodi granice tolerancije u odnosu na fizičke uvjete okoliša mogu biti sužene biološkim odnosima: konkurencijom, nedostatkom oprašivača, grabežljivaca itd. Svaka osoba bolje ostvaruje svoje potencijale
prilike u povoljnim uvjetima (primjerice, okupljanja sportaša radi posebnih priprema prije važnih natjecanja). Potencijalna ekološka plastičnost organizma, utvrđena u laboratorijskim uvjetima, veća je od ostvarenih mogućnosti u prirodnim uvjetima. Prema tome, razlikovati potencijal I implementiran ekološke niše;
- granice tolerancije kod uzgojnih jedinki i ima manje potomaka nego kod odraslih, odnosno ženke tijekom sezone parenja i njihovi potomci manje su izdržljivi od odraslih organizama.
Dakle, geografski raspored pernate divljači češće je određen utjecajem klime na jaja i piliće, a ne na odrasle ptice. briga za potomstvo i pažljiv stav majčinstvu diktiraju zakoni prirode. Nažalost, ponekad su društvena "dostignuća" u suprotnosti s tim zakonima;
Ekstremne (stresne) vrijednosti jednog od čimbenika dovode do smanjenja granice tolerancije za druge čimbenike.
Ako se zagrijana voda baci u rijeku, tada ribe i drugi organizmi gotovo svu svoju energiju troše na suočavanje sa stresom. Nemaju dovoljno energije za dobivanje hrane, zaštitu od grabežljivaca, razmnožavanje, što dovodi do postupnog izumiranja. Psihološki stres također može uzrokovati mnoge somatske (od grč. soma-. tijelo) bolesti ne samo kod ljudi, već i kod nekih životinja (na primjer, kod pasa). Uz napregnute vrijednosti faktora, prilagodba na njega postaje sve teža.
Mnogi organizmi mogu promijeniti toleranciju na pojedinačne čimbenike ako se uvjeti postupno mijenjaju. Možete se, na primjer, naviknuti visoka temperatura voda u kadi, ako se popnete u Vruća voda a zatim postepeno dodavati vruće. Ova prilagodba sporoj promjeni faktora je korisno zaštitno svojstvo. Ali može biti i opasno. Neočekivana, bez signala upozorenja, čak i mala promjena može biti kritična. Dolazak učinak praga. Na primjer, tanka grančica može slomiti ionako prenapregnuta leđa deve.
Ako se vrijednost barem jednog od okolišnih čimbenika približi minimumu ili maksimumu, postojanje i razvoj organizma, populacije ili zajednice postaje ovisan o tom čimbeniku, što ograničava životnu aktivnost.
Ograničavajući faktor jebilo koji okolišni čimbenik koji se približava ili prelazi ekstremne vrijednosti granica tolerancije. Takvi jako odstupajući čimbenici postaju od najveće važnosti u životu organizama i bioloških sustava. Oni su ti koji kontroliraju uvjete postojanja.
Vrijednost koncepta ograničavajućih čimbenika leži u činjenici da vam omogućuje razumijevanje složenih odnosa u ekosustavima. Imajte na umu da ne reguliraju svi mogući okolišni čimbenici odnos između okoliša, organizama i ljudi. Prioritet u određenom vremenskom razdoblju su različiti ograničavajući faktori. Upravo na njih treba usmjeriti pozornost u proučavanju ekosustava i upravljanja njima. Primjerice, sadržaj kisika u kopnenim staništima je visok i toliko je dostupan da gotovo nikada ne služi kao ograničavajući faktor (iznimka su velike nadmorske visine, antropogeni sustavi). Kisik je od malog interesa za kopnene ekologe. A u vodi je često faktor koji ograničava razvoj živih organizama ("ubija" ribu, na primjer). Zato hidrobiolog mjeri sadržaj kisika u vodi, za razliku od veterinara ili ornitologa, iako za kopneni organizmi kisik nije ništa manje važan nego za vodu.
Ograničavajući čimbenici određuju i zemljopisno područje ljubazan. Dakle, kretanje organizama prema sjeveru ograničeno je, u pravilu, nedostatkom toplina.
Širenje određenih organizama često je ograničeno i biotičkičimbenici.
Primjerice, smokve donesene s Mediterana u Kaliforniju tamo nisu rodile sve dok se nisu dosjetili donijeti određenu vrstu ose, jedinog oprašivača ove biljke.
Identifikacija ograničavajućih čimbenika vrlo je važna za mnoge djelatnosti, posebice poljoprivredu. Ciljanim djelovanjem na ograničavajuće uvjete moguće je brzo i učinkovito povećati prinos biljaka i produktivnost životinja.
Dakle, kod uzgoja pšenice na kiselim tlima nikakve agrotehničke mjere neće imati učinka ako se ne koristi kalcizacija, čime će se smanjiti ograničavajući učinak kiselina. Ili ako uzgajate kukuruz na tlima s vrlo niskim sadržajem fosfora, tada čak i uz dovoljno vode, dušika, kalija i drugih hranjiva, on prestaje rasti. Fosfor je u ovom slučaju ograničavajući faktor. I samo fosfatna gnojiva mogu spasiti usjev. Biljke mogu uginuti od prevelike količine veliki broj vode ili viška: gnojiva, koja su u ovom slučaju ograničavajući čimbenici.
Poznavanje ograničavajućih čimbenika predstavlja ključ za upravljanje ekosustavom. Međutim, u različitim razdobljima života organizma iu različitim situacijama, različiti čimbenici djeluju kao ograničavajući čimbenici. Stoga samo vješto reguliranje uvjeta egzistencije može dati učinkovite rezultate gospodarenja.
Slične informacije.
Biološka interspecifična konkurencija - prirodni proces borba između različitih pojedinaca za prostor i resurse (hrana, voda, svjetlo). Javlja se kada vrste imaju slične potrebe. Drugi razlog za početak natjecanja su ograničeni resursi. Ako prirodni uvjeti daju višak hrane, borbe neće biti ni između jedinki s vrlo sličnim potrebama. Međuvrsno natjecanje može dovesti do izumiranja vrste ili njezinog premještanja iz prijašnjeg staništa.
Borba za egzistenciju
U 19. stoljeću međuvrsno natjecanje proučavali su istraživači uključeni u formiranje teorije evolucije. Charles Darwin primijetio je da je kanonski primjer takve borbe suživot sisavaca biljojeda i skakavaca koji se hrane istom biljnom vrstom. Jeleni koji jedu lišće drveća uskraćuju bizonima hranu. Tipični suparnici su nerc i vidra, koji se međusobno tjeraju iz sukobljenih voda.
Životinjsko carstvo nije jedino okruženje u kojem se takve međuvrsne borbe nalaze i među biljkama. Nisu u sukobu čak ni nadzemni dijelovi, već korijenski sustavi. Neke vrste tlače druge različiti putevi. Oduzimaju se vlaga i minerali iz tla. Upečatljiv primjer takvih radnji je aktivnost korova. Neki se korijenski sustavi, uz pomoć svojih izlučevina, mijenjaju kemijski sastav tla, koja smetaju razvoju susjednih. Na sličan način se očituje međuvrsno natjecanje između klijanaca puzave pšenične trave i bora.
Ekološke niše
Natjecateljska interakcija može biti vrlo različita: od mirnog suživota do fizičke borbe. U mješovitim zasadima, brzorastuće drveće potiskuje sporo rastuće. Gljive inhibiraju rast bakterija sintetizirajući antibiotike. Međuvrsno natjecanje može dovesti do razgraničenja ekološkog siromaštva i povećanja broja razlika među vrstama. Dakle, mijenjaju se okolišni uvjeti, ukupnost odnosa sa susjedima. nije ekvivalent staništu (prostor u kojem jedinka živi). U ovom slučaju pričamo o svim stilovima života. Stanište se može nazvati "adresom", a ekološka niša "profesijom".
Općenito, međuvrsno natjecanje primjer je bilo kakve interakcije između vrsta koja negativno utječe na njihov opstanak i rast. Kao rezultat toga, suparnici se ili prilagođavaju jedni drugima, ili jedan protivnik istiskuje drugog. Taj je obrazac karakterističan za svaku borbu, bilo da se radi o korištenju istih resursa, grabežljivosti ili kemijskoj interakciji.
Tempo borbe se povećava kada su u pitanju vrste koje su slične ili pripadaju istom rodu. Sličan primjer međuvrsnog natjecanja je priča o sivim i crnim štakorima. Ranije su ove različite vrste istog roda koegzistirale jedna s drugom u gradovima. Međutim, zbog njihove bolje prilagođenosti sivi štakori raselili crnce, ostavljajući im šume kao stanište.
Kako se to može objasniti? bolje plivaju, veće su i agresivnije. Ove karakteristike utjecale su na ishod opisanog međuvrsnog natjecanja. Mnogo je primjera takvih sudara. Vrlo slična bila je borba između drozdova imele i drozdova pjevica u Škotskoj. A u Australiji su pčele donesene iz Starog svijeta istisnule manje domaće pčele.
Iskorištavanje i ometanje
Da bismo razumjeli u kojim slučajevima dolazi do međuvrsne konkurencije, dovoljno je znati da u prirodi ne postoje dvije vrste koje bi zauzele istu ekološku nišu. Ako su organizmi blisko povezani i vode sličan način života, neće moći živjeti na istom mjestu. Kada zauzimaju zajednički teritorij, te se vrste hrane različitom hranom ili su aktivne u njoj drugačije vrijeme dana. Na ovaj ili onaj način, ti pojedinci nužno imaju drugačiju značajku koja im daje priliku da zauzmu različite niše.
Izvana miran suživot također može biti primjer natjecanja među vrstama. Odnosi pojedinih biljnih vrsta daju takav primjer. Svjetloljubive vrste breze i bora štite sadnice smreke koje umiru otvorena mjesta od smrzavanja. Ta se ravnoteža prije ili kasnije poremeti. Mlade smreke se zatvaraju i ubijaju nove sadnice vrsta kojima je potrebno sunce.
Susjedstvo različitih vrsta orahnjaka još je jedan upečatljiv primjer morfološke i ekološke odvojenosti vrsta, što dovodi do međuvrsnog natjecanja biologije. Gdje ove ptice žive blizu jedna druge, njihov način traženja hrane i duljina kljuna se razlikuju. U različitim staništima ova se razlika ne uočava. Posebno pitanje evolucijske doktrine su sličnosti i razlike unutarvrsnog, međuvrsnog natjecanja. Oba slučaja borbe mogu se podijeliti u dvije vrste - iskorištavanje i ometanje. Što su oni?
Tijekom eksploatacije interakcija jedinki je neizravna. Oni reagiraju na smanjenje količine resursa uzrokovano aktivnošću konkurentskih susjeda. konzumiraju hranu do te mjere da je njezina dostupnost smanjena na razinu na kojoj stopa reprodukcije i rasta suparničke vrste postaje iznimno niska. Druge vrste međuvrstskog natjecanja su interferencija. Prikazani su morskim žirevima. Ovi organizmi ne dopuštaju susjedima da steknu uporište na kamenju.
Amensalizam
Ostale sličnosti između intraspecifičnog i međuvrsnog natjecanja su da obje mogu biti asimetrične. Drugim riječima, posljedice borbe za opstanak za dvije vrste neće biti iste. To je osobito istinito kod insekata. U njihovoj klasi, asimetrična konkurencija javlja se dvostruko češće od simetrične konkurencije. Takva interakcija u kojoj jedna jedinka nepovoljno utječe na drugu, a ta druga nema nikakav učinak na protivnika naziva se i amenzalizam.
Primjer takve borbe poznat je iz promatranja briozoana. Međusobno se natječu fauliranjem. Ove kolonijalne vrste žive na koraljima uz obalu Jamajke. Njihovi najkonkurentniji pojedinci u velikoj većini slučajeva "poraze" protivnike. Ova statistika jasno pokazuje koliko se asimetrični tipovi međuvrstskog natjecanja razlikuju od simetričnih (u kojima su šanse suparnika približno jednake).
Lančana reakcija
Između ostalog, natjecanje među vrstama može dovesti do toga da ograničenje jednog resursa rezultira ograničenjem drugog resursa. Ukoliko kolonija mahovnjaka dođe u kontakt sa suparničkom kolonijom, tada postoji mogućnost poremećaja protoka i uzimanja hrane. To pak dovodi do prestanka rasta i zaposjedanja novih područja.
Slična je situacija i u slučaju "rata korijena". Kada agresivna biljka zasjeni suparnika, potlačeni organizam osjeća nedostatak dolazne sunčeve energije. Ovo izgladnjivanje uzrokuje zastoj u rastu korijena, kao i slabo iskorištavanje minerala i drugih resursa u tlu i vodi. Konkurencija biljaka može utjecati i od korijena do izdanaka, i obrnuto od izdanka do korijena.
Primjer algi
Ako vrsta nema natjecatelja, tada se njezina niša ne smatra ekološkom, već temeljnom. Određen je ukupnošću resursa i uvjeta pod kojima organizam može održati svoju populaciju. Kada se pojave konkurenti, pogled iz temeljne niše pada u realiziranu nišu. Njegova svojstva određuju biološki suparnici. Ovaj obrazac dokazuje da je svako međuvrsno natjecanje uzrok smanjenja održivosti i plodnosti. U najgorem slučaju, susjedi tjeraju organizam u onaj dio ekološke niše gdje ne može ne samo živjeti, već i steći potomstvo. U tom slučaju vrsta se suočava s prijetnjom potpunog izumiranja.
U eksperimentalnim uvjetima temeljne niše dijatomeja osigurane su režimom uzgoja. Upravo je na njihovom primjeru znanstvenicima zgodno proučavati fenomen biološke borbe za opstanak. Ako se dvije konkurentne vrste Asterionella i Synedra stave u istu cijev, potonja će dobiti nastanjivu nišu, a Asterionella će uginuti.
Drugi rezultati proizlaze iz suživota Aurelije i Bursarije. Budući da su susjedi, te će vrste dobiti svoje realizirane niše. Drugim riječima, dijelit će resurse bez fatalne štete jedna drugoj. Aurelia će se koncentrirati na vrhu i konzumirati suspendirane bakterije. Bursaria će se taložiti na dno i hraniti stanicama kvasca.
Dijeljenje resursa
Primjer Bursarije i Aurelije pokazuje da je miran život moguć uz diferencijaciju niša i podjelu resursa. Drugi primjer ovog uzorka je borba vrsta algi Galium. Njihove temeljne niše uključuju alkalna i kisela tla. Pojavom borbe između Galium hercynicum i Galium pumitum, prva će vrsta biti ograničena na kisela tla, a druga na alkalna tla. Taj se fenomen u znanosti naziva međusobno kompetitivno isključivanje. U isto vrijeme, alge trebaju i alkalno i kiselo okruženje. Stoga obje vrste ne mogu koegzistirati u istoj niši.
Načelo konkurentske isključenosti naziva se i Gauseovo načelo po imenu sovjetskog znanstvenika Georgija Gausea, koji je otkrio ovaj obrazac. Iz ovog pravila proizlazi da ako dvije vrste ne mogu, zbog nekih okolnosti, podijeliti svoje niše, onda će jedna sigurno istrijebiti ili istisnuti drugu.
Na primjer, Chthamalus i Balanus koegzistiraju u susjedstvu samo zato što jedan od njih, zbog svoje osjetljivosti na isušivanje, živi isključivo u donjem dijelu obale, dok drugi može živjeti u gornjem dijelu, gdje mu ne prijeti rivalstvo. Balanus je istisnuo Chthamalusa, ali nisu mogli nastaviti svoju ekspanziju na kopnu zbog svojih fizičkih nedostataka. Premještanje se događa pod uvjetom da jaki konkurent ima ostvarenu nišu koja u potpunosti prekriva temeljnu nišu slabog neprijatelja uvučenog u spor oko staništa.
Gauseov princip
Ekolozi se bave objašnjavanjem uzroka i posljedica biološke borbe. Kad je riječ o konkretnom primjeru, ponekad im je prilično teško utvrditi što je načelo konkurentskog isključenja. Takvo složeno pitanje za znanost je rivalstvo različitih vrsta daždevnjaka. Ako je nemoguće dokazati da su niše odvojene (ili dokazati drugačije), tada djelovanje načela konkurentske isključenosti ostaje samo pretpostavka.
Istodobno, istinitost pravilnosti Gauze odavno je potvrđena mnogim zabilježenim činjenicama. Problem je u tome što čak i ako dođe do podjele niša, to nije nužno zbog borbe među vrstama. Jedna od hitnih zadaća suvremene biologije i ekologije su uzroci nestanka jednih jedinki i ekspanzije drugih. Mnogi primjeri takvih sukoba još uvijek su slabo proučeni, što daje veliki prostor za rad budućim stručnjacima.
Adaptacija i premještanje
Poboljšanje jedne vrste nužno će dovesti do pogoršanja života drugih vrsta. Povezani su jednim ekosustavom, što znači da organizmi za nastavak svog postojanja (i postojanja potomstva) moraju evoluirati, prilagođavajući se novim životnim uvjetima. Većina živih bića nije nestala iz nekog vlastitog razloga, već samo zbog pritiska predatora i konkurenata.
evolucijska rasa
Borba za opstanak na Zemlji traje upravo otkako su se na njoj pojavili prvi organizmi. Što dulje taj proces traje, to se više vrsta pojavljuje na planetu, a sami oblici natjecanja postaju raznolikiji.
Pravila hrvanja stalno se mijenjaju. U tome se razlikuju od Na primjer, klima na planetu također se mijenja bez prestanka, ali se mijenja kaotično. Takve inovacije ne moraju nužno štetiti organizmima. Ali konkurenti se uvijek razvijaju na štetu susjeda.
Predatori poboljšavaju metode lova, plijen poboljšava mehanizme ove zaštite. Ako se jedna od njih prestane razvijati, ova će vrsta biti osuđena na raseljavanje i izumiranje. Ovaj proces- začarani krug, jer neke promjene rađaju druge. Vječni stroj prirode gura život u stalno kretanje naprijed. Međuspecifična borba u ovom procesu igra ulogu najučinkovitijeg alata.
