A versengés a versengő kapcsolatok példái a természetben. fajon belüli versengés
A növényközösségek faját és térszerkezetét kialakító egyik vezető folyamat az verseny. Lényegében ez egy rivalizálás, ami akkor jön létre populációk vagy egyes növények között, amikor egymást zavarják: nem jut mindenki számára elegendő fény, nedvesség, tápanyag stb.. Ugyanakkor a fás szárú növények kölcsönös befolyása nagyon erős lehet. különböző.
Verseny
Versenyről akkor beszélünk, ha két vagy több hasonló ökológiai igényű növény vagy populáció közötti kölcsönhatás hátrányosan befolyásolja mindegyik növekedését, fejlődését és túlélését. Alapvetően ez akkor történik, ha hiányzik a minden számára szükséges létfontosságú erőforrás - fény, nedvesség, táplálkozási összetevők.
Verseny lehet szimmetrikus (a versenytárs üzemek kölcsönösen, megközelítőleg azonos módon korlátozzák az erőforrás-felhasználást) vagy aszimmetrikus (az erőforrás-felhasználás eltérő kölcsönös korlátozása, azaz az egyik faj nagyobb befolyást gyakorol a másikra).
Uralkodó és elnyomott
A versengő kapcsolatok eredménye jól látható megjelenés fás szárú növények. Minden erdőben (vegyes, egykorú vagy egyenetlen korú) a fák növekedése és fejlődése tekintetében megkülönböztethetőek.
- A legerősebb, legnagyobb példányok és erőteljes fejlett koronával - uralkodó. Nem sok van belőlük, de különböznek a közös erőforrások legintenzívebb felhasználásában.
- Az erdő zömét kevésbé erős, de normálisan fejlett, közepes méretű, viszonylag azonos igényű fák alkotják. határozatlan.
- Ezzel együtt vannak egyértelműen gyenge, fejlődésben lemaradt példányok - az elnyomottak.
A hosszan tartó versengő kapcsolatok során az elnyomott szervezetek elpusztulnak, míg a határozatlanok vagy dominánssá, vagy elnyomotttá válnak. Az erdőtudományban ezt a jelenséget ún önvékonyodó. Hasonló kölcsönhatások figyelhetők meg egy azonos korú lucfenyőben is. Itt egyértelműen nyomon követhető a megkülönböztetés minden fajtája - az erősen fejlett fáktól a gyenge, haldoklóig, amelyek erős árnyékolás körülményei között találják magukat, és egy idő után elpusztulnak a fény hiányában.
Fák versenye lucfenyő példáján
A riválisok elnyomása a toxikus vegyületek föld alatti és föld feletti részekből történő felszabadulása, az ásványi tápanyagok és a talajnedvesség gyökérrendszer általi kölcsönös felfogása, valamint a levélberendezés által a napfény által okozott mechanikai kölcsönhatások miatt következhet be.
Testvér testvérnek
A verseny az azonos fajba tartozó növények között figyelhető meg (intraspecifikus küzdelem) , valamint az egyének között különböző típusok (fajok közötti).
- Ugyanazon fajon belül a növények hasonlóak, és hasonló követelményeket támasztanak a környezettel szemben. Ebben az esetben az intraspecifikus kompetíció eredménye az egyes szervezetek fiziológiai jellemzőitől és egyéni öröklődésétől, valamint az egyéni fejlődési feltételek egyenlőtlenségétől, különösen az adott növényt körülvevő mikrokörnyezet viszonyaitól (mikrodepressziók) függ. és a megkönnyebbülés mikroemelkedései, a nedvesség túlzott vagy hiánya, fagy elleni védelem).és napsütés stb.).
- Például ugyanazon a fajon vagy fajtán belül a magvak örökletes tulajdonságai jelentősen eltérhetnek. Így a nagyobb, érett makkból, ceteris paribusból kinőtt tölgy palánták erőteljesebben nőnek, és gyorsan megelőzik a gyengébb versenytárs testvéreket. Vagyis az azonos faj egyedei közötti kis kezdeti különbségek is meghatározó jelentőséggel bírnak további fejlődésük szempontjából.
Saját és mások
Sokkal összetettebb és változatosabb versengés vegyes erdei fitocenózisokban, több fafajból és fafajból, számos cserjéből, fűből, mohából, zuzmóból áll. Ebben az esetben a növények közötti ellentét gyakran olyan erős, hogy a fajok jelentős részének elnyomásához és kipusztulásához vezet.
A fajok közötti kompetitív kapcsolatok kimenetelét ugyanakkor nemcsak a feltételek határozzák meg környezet, hanem az élőlények faji sajátosságait, alkalmazkodási képességét is. Még a közeli fajok is, amelyek a termesztési feltételekre vonatkozó követelmények általános hasonlóságát mutatják, valamilyen módon mindig különböznek egymástól. Egyikük intenzívebb fejlesztésével a szükséges erőforrások egyre nagyobb mennyiségét ragadják meg, és fokozatosan kiszorulnak egy kevésbé versenyképes szomszédból.
Így például az egykorú vörösfenyő-luc vegyes kultúráknál a lucfenyő száraz időszakokban elpusztul. A mélyebb gyökérrendszernek köszönhetően a vörösfenyő a talaj mélyebb horizontjaiból származó nedvességet tudta felhasználni, ahová a lucfenyő gyökérrendszere hozzáférhetetlen volt.
A különböző fajok közötti versengés eredménye gyakran a számarányuktól függ. Tehát a nyírfák túlsúlyával a fiatal fenyő-nyír állományokban a fenyő fokozatosan elpusztul, és a fenyők túlsúlya a fiatal nyírek növekedésének és fejlődésének elmaradásához vezet. A tölgyesekben a kőriskeverék arányának növekedésével (több mint 30%) a fő fajok növekedésének gyengülése figyelhető meg. A hamu transzspirációs képessége nagyobb, ami a talaj intenzívebb kiszáradásához és a közös fejlődés feltételeinek romlásához vezet.
Az erdei fitocenózisokban jól látható az egész szerkezeti egységek – az erdei növényzet különböző szintjei – közötti verseny. Minél sűrűbb a fa lombkorona, annál gyengébbek az alatta lévő alárendelt rétegek, és annál nyomottabbak az azokat alkotó egyes növények.
Paradox módon, de mi van jobb feltételeket fitocenózisban való létezés esetén annál intenzívebb az életért folytatott küzdelem és annál élesebb a verseny. Ezt a mintát az erdészek adatai is megerősítik. Kényelmes környezetben a fás szárú növények gyorsabban növekednek, az elnyomott példányok koronazáródási, izolálási és elpusztulási folyamatai korábban kezdődnek. Ennek eredményeként felületegységenként nagyobb százalékban elhalt példányok maradnak meg, és kisebb számú kifejlett fa, ugyanakkor minden egyes élőlény jobban fejlett lesz, és nagyobb területet foglal el.
A növények közötti kedvezőtlen kapcsolatok külső megjelenésükben és életképességükben is megmutatkoznak (a levelek mérete, színe, a lombozat mértéke és a dekorativitás drámaian megváltozik), ami a tervezett csoportosítás megsemmisüléséhez vezethet.
Hogyan győzzük le az ellenséget
A versengő növények képesek aktívan befolyásolni egymást. A riválisok elnyomása a toxikus vegyületek föld alatti és föld feletti részekből történő felszabadulása, az ásványi tápanyagok és a talajnedvesség gyökérrendszer általi kölcsönös felfogása, valamint a levélberendezés által a napfény által okozott mechanikai kölcsönhatások miatt következhet be.
Mivel a világítás fontos szerepet játszik a növényi szervezetek életében, verseny a fényért- az egyik legélesebb és leghangsúlyosabb. Változó fokú fényáteresztéssel az erősebb árnyékolást biztosító fák fokozatosan kezdik megelőzni és túlterhelni a versenytársakat. A fényhiány az ágak és levelek lehullásához, lassú növekedéshez és fejlődéshez, végül a növények pusztulásához vezethet. Hasonló kapcsolatok figyelhetők meg a természetben az árnyéktűrő és a fénykedvelő fajták között. Tehát a sűrű koronával rendelkező sötét tűlevelű fajok (lucfenyő, fenyő, cédrus) végül felváltják a gyorsan növekvő, de fotofil nyírfát.
A fák versenye: a fotofilok kiszorítása
A mechanikai kölcsönhatások a fák megvastagodott ízületi növekedésére jellemzőek, és a rügyek és levelek mechanikai károsodásaként, valamint a törzsek és ágak kölcsönös súrlódása miatt kialakuló sebek és száraz oldalak formájában jelentkeznek. A hajlékony ágú fajtákban (nyír, nyárfa, éger) gyakori korbácsolás- a szél lengetve ágaik erős ütéseket okoznak szomszédjaik koronáján, aminek következtében észrevehetően elvékonyodnak. Ugyanakkor különösen érintettek a fiatal tűlevelűek, amelyekben a tűk, a csúcsrügyek letörnek, a növekedés lelassul, kettős vagy hármas csúcsok alakulnak ki.
Példa az erősre gyökérverseny a lápi fenyvesben figyelhető meg, ahol a helyzetet súlyosbítja a magasláp talajának rendkívüli tápanyag-szegénysége. Ilyen körülmények között gyér erdőállomány képződik, melyben gyökérrendszerek a szomszédos fák sokszor átfedik egymást, sűrű hálózatot alkotva.
Faverseny: mocsári fenyőgyökerek
Békében és harmóniában élni
A mesterséges ültetvények létrehozásakor a növényi szervezetek közötti verseny súlyosságának mérséklésének elvét alkalmazzák.
Az összeférhetetlenek kombinálásának problémája a megfelelő feltételek kiválasztásával és gondos gondozással megoldható.
- Az ültetésre szánt növények kiválasztásakor figyelembe veszik fajuk, fajtájuk és formájuk növekedésének, fejlődésének, alkalmazkodóképességének biológiai jellemzőit.
- Figyelni kell a magasságukra, a behatolás mélységére és a gyökérrendszer alakjára, a vegetáció, a virágzás és a termés optimális időzítésére, valamint a növények élőhelyi erőforrásainak egyenetlen felhasználására.
Ellenkező esetben a növények közötti kedvezőtlen kapcsolatok külső megjelenésükben és életképességükben is megmutatkoznak (a levelek mérete, színe, a lombozat mértéke és a dekorativitás drámaian megváltozik), ami a tervezett csoportosítás megsemmisüléséhez vezethet.
- Vegyes ültetvényekben jó a fénykedvelő és árnyéktűrő fajták, felületes és mély gyökérzetű, a tápanyagfelvétel különböző időszakaiban erősödő, a talaj összetételére igényes és szerény fajták kombinálása.
- A markáns kompetitív kapcsolatokkal rendelkező fafajok közötti kölcsönös negatív hatások csökkentése érdekében megfelelő kísérő semleges fajok vagy cserjék ültethetők egyfajta pufferként.
- A kellően érett palánták ültetéskor történő használata jelentősen csökkentheti a köztük lévő versenyt a fejlődés kezdeti szakaszában, és elkerülheti a jelentős veszteségeket.
- A faültetvények kialakításában fontos szerepet játszik az optimális ültetési sűrűség és a fák elhelyezésének megválasztása, figyelembe véve nemcsak dekoratív tulajdonságaikat, hanem az egyes fajok időbeli átalakulásának jellemzőit is.
- Hasznos odafigyelni az ültetési anyag eredetére - vetőmag vagy vegetatív. Az első életévekben a vegetatív eredetű fák (gyökérhajtások, sarjnövényzet) gyorsabban nőnek, ebben az időszakban sikeresen versenyeznek a palántákkal, amelyek kezelés nélkül kieshetnek az összetételből. A jövőben, miután elérik a felső szintet, a magfák biológiailag stabilabbá válnak.
Általánosságban elmondható, hogy a növények egymással való kompatibilitásának és a legharmonikusabb kombinációk keresésének témája nagyon kiterjedt, mivel a növényi szervezetek kapcsolatának jellege nagyon összetett, sokféle formában megnyilvánulhat, és az életkortól függően változik. növényi szervezetekre, az éghajlati és talajviszonyok változásaira.
Csak néhány jól ismert konkrét példát lehet felsorolni a különféle fajták és fajok nemkívánatos szomszédságára.
Paradox módon minél jobbak a létfeltételek egy fitocenózisban, annál intenzívebb a verseny.
Nem kívánt környék
Ne hozzon létre vegyes leszállást nyírfákés néhány tűlevelű. A nyír általában gyorsabban nő tűlevelűekés elhallgattatja őket. A nyírfahulladékok tartalmazhatnak Negatív hatás a fenyőben és a vörösfenyőben zajló enzimatikus folyamatok intenzitásáról. Ezenkívül a nyír erős gyökérrendszerrel rendelkezik, sok vizet fogyaszt, és ebben a tekintetben megfosztja az összes szomszédos növényt. Hasonló hatás is lehet juharok. Alájuk jobb árnyékot kedvelő és szerény növényeket ültetni.
evett képesek erősen savanyítani a talajt, így csak a savanyú talajok kedvelői boldogulhatnak velük. Köztük páfrányok, hortenzia, kalla, begónia.
"Megmérgezi" a talajt, azaz úgynevezett talajfáradást, korhadó leveleket idéz elő gesztenyea, dió. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ezeknek a növényeknek a levelei fenolos vegyületeket tartalmaznak, amelyek a bomlási folyamat során kezdenek felszabadulni.
Agresszív növény az homoktövis, növekedésével eltömíti az őt körülvevő teret.
Intenzív növekedés nyárfa képes gyorsan megelőzni és elnyomni a fénykedvelő nyírfákat, szilfákat, kőriseket, juharokat, amelyek rosszul fejlődnek, és csúnya vagy görbe alakot vesznek fel.
A növekedési körülményektől függően hátrányosan befolyásolja a fafajok növekedését karaganafaszerű. Száraz talajon gyökérrendszere a talaj felső rétegeiben helyezkedik el, és tölgyfával, fenyővel, kőrissel együtt ültetve azok gyökereit az alsó, kevésbé termékeny rétegekbe szorítja.
Bizonyos feltételek mellett tölgy kifulladhat hamu, juharfa, fehér akác, Nyír, szilfa.
Hárs és juhar közé nem szabad ültetni rododendronok, mivel ezeknek a fáknak egy felületes gyökérrendszerük van, amely gyorsan összefonja a rododendronok gyökereit és felfogja a nedvességet. Ráadásul szétterülő koronájuk késlelteti a csapadékot.
Néhány növény ( bükkfa, hülye, sok tűlevelű) nagyon magas allelopátiás aktivitással rendelkeznek (a görög szóból). allelon- "kölcsönösen" és pátosz- "szenvedés"), ezért ritkán alkotnak egyfajú ültetvényeket. A felhalmozódás miatt elnyomják saját aljnövényzetüket mérgező anyagok, aminek következtében a faj kiszorítja magát.
Sok gyógynövények (egyesek gyorsabban, mások lassabban), növekednek, elnyomják a szomszédos növényeket, mind a lágyszárúakat, mind a faszerűeket, különösen a boróka kúszó fajtáit. Mindenekelőtt ez a hosszú rizómákkal rendelkező gyógynövényekre vagy azokra a gyógynövényekre vonatkozik, amelyek számos gyökérutódot képeznek, mivel nagyon nehéz megbirkózni a terjeszkedésükkel.
Elnyomja más növények növekedését borbolya. Ez a cserje, pl fehér akác, vadgesztenye, fenyő, kányafa, Rózsa Virág, halványlila, csipkebogyóés gúnynarancs, aktívan gátolja más növények növekedését és az egynövények csoportjába tartozik.
__________________________________________
>> Versenyképes interakciók
1. Milyen küzdelmet nevezünk intraspecifikusnak?
2. Milyen harcot nevezünk fajok közötti harcnak?
3. Milyen jellemzői vannak az intra- és interspecifikus küzdelemnek?
Általános értelemben a „verseny” szó konfrontációt, rivalizálást, versengést jelent. A verseny rendkívül elterjedt természet.
A versengő interakciók magukban foglalhatják a teret, az élelmiszert, a fényt, a ragadozóktól és más ellenségektől való függést, a betegségeknek való kitettséget és különféle környezeti tényezőket.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a versengés nem tekinthető egyszerűen az élőlények általi felhasználásának természetes erőforrás. Negatív interakcióról csak akkor beszélhetünk, ha ez az erőforrás nem elegendő, és ha együttes felhasználása kedvezőtlenül hat populációk.
A versengés fajokon belüli és interspecifikus.
A fajok diverzitásának és szabályozásának kialakításában mind a fajon belüli, mind az interspecifikus versengés nagy jelentőséggel bírhat számok mindegyikük.
fajon belüli versengés. Az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti küzdelmet ugyanazon erőforrásokért fajon belüli versengésnek nevezik. Ez fontos tényező a populációk önszabályozásában.
Egyes szervezetekben a térért folytatott fajokon belüli versengés hatására egy érdekes viselkedéstípus alakult ki. Területiségnek hívják.
A territorialitás számos madárfajra, egyes halakra és más állatokra jellemző.
A madarakban a territoriális viselkedéstípus a következőképpen nyilvánul meg: A költési időszak kezdetén a hím élőhelyet (területet) választ, és megvédi ugyanazon faj hímeinek inváziójától. Ne feledje, hogy a hímek hangos hangja, amelyet tavasszal hallunk, csak a számunkra tetsző telek tulajdonjogát jelzi, és egyáltalán nem tűzi ki magunk elé a nőstény vonzását, ahogyan azt általában hiszik.
A területét szigorúan őrző hím nagyobb valószínűséggel párosodik és fészket épít, míg az a hím, aki nem tud területet biztosítani magának, nem fog szaporodni. Néha a nőstény is részt vesz a terület védelmében. Emiatt egy védett területen a fészek és a fiatal egyedek gondozásának összetett tevékenységét nem zavarja más szülőpárok jelenléte.
A területi magatartás tehát ökológiai szabályozónak tekinthető, hiszen lehetővé teszi a túlnépesedés és az alulnépesedés egyformán elkerülését.
A fajon belüli versengés ékes példája, amelyet mindenki láthatott az erdőben, az úgynevezett önritkulás. növények.
Ez a folyamat a terület elfoglalásával kezdődik. Például valahol egy nyílt területen, nem messze egy nagy lucfenyőtől, amely sok magot ad, több tucat hajtás jelenik meg - kis karácsonyfák. Az első feladat befejeződött - a lakosság megnőtt, és elfoglalta a túléléshez szükséges területet. Így a territorialitás a növényekben másként fejeződik ki, mint az állatokban: a helyet nem egy egyén, hanem egy csoport foglalja el.
Fiatal fák nőnek, útközben árnyékolják és elnyomják a koronája alatti lágyszárú növényeket (ez már fajok közötti verseny). Idővel elkerülhetetlen növekedési különbségek jelennek meg a fák között - egyesek gyengébbek, lemaradnak, mások megelőzik. Mivel a lucfenyő nagyon fénykedvelő faj (koronája szinte az összes ráeső fényt elnyeli), a gyengébb karácsonyfák egyre több árnyékot kapnak a magasabbaktól, és fokozatosan kiszáradnak, elhalnak.
Végül, sok évnyi tisztáson eltöltött idő után, több tucat fenyőfából két-három fa (vagy akár egy) is megmarad – a legerősebb egyedek az egész nemzedékből (128. ábra).
Az állatok nagy sűrűsége olyan elnyomó tényező, amely még bőséges táplálékforrás mellett is csökkenti a szaporodást. Például nagyszámú ebihalnál a gyorsabban növekvő ebihalak olyan anyagokat bocsátanak ki a vízbe, amelyek gátolják a lassabban növekvő ebihalak fejlődését.
Fajközi verseny.
A különböző fajok egyedei közötti versengés rendkívül elterjedt a természetben, és szinte minden fajt érint, mivel ritka, hogy egy faj ne érezzen legalább egy kis nyomást más fajok szervezeteitől. Az ökológia azonban a fajok közötti versengést sajátos, szűk értelemben tekinti - csak szorosan rokon vagy ökológiailag hasonló, együtt élő fajok kölcsönösen negatív kapcsolatainak.
A fajok közötti versengés megnyilvánulási formái nagyon változatosak lehetnek: az ádáz küzdelemtől a szinte békés együttélésig. De általában két azonos ökológiai igényű faj közül az egyik szükségszerűen kiszorítja a másikat.
A fajok közötti versengés klasszikus példáját írja le orosz biológus G, F. Gause kísérletek. Ezekben a kísérletekben kétféle, hasonló táplálkozású csillós-cipő tenyészetét külön-külön és együtt helyeztük el szénainfúzióval ellátott edényekbe. Minden faj külön-külön kihelyezve sikeresen szaporodott, elérve az optimális egyedszámot. Ha mindkét tenyészetet egy edénybe helyeztük, az egyik faj száma fokozatosan csökkent, és eltűnt az infúzióból (129. ábra).
Az ezekből a kísérletekből levezetett szabály, az úgynevezett Gause-elv az, hogy két ökológiailag azonos faj nem létezhet együtt. Különösen kiélezett a verseny a hasonló ökológiai szükségletekkel rendelkező szervezetek között.
A közösségen belüli versengés eredményeként csak azok a fajok élnek együtt, amelyeknek sikerült legalább kis mértékben eltérniük az ökológiai követelményektől. Tehát a fákon táplálkozó rovarevő madarak elkerülik a versenyt egymással eltérő karakter zsákmányt keresni a fa különböző részein.
Így a fajok közötti versengésnek két eredménye lehet: vagy a két faj egyikének kiszorítása a közösségből, vagy mindkét faj eltérése az ökológiai fülkékben. A kompetitív kapcsolatok az egyik legfontosabb tényező a közösség fajösszetételének kialakításában és a populációk számának szabályozásában.
A fajok közötti versengés fontos szerepet játszhat a természetes közösség megjelenésének kialakításában. A verseny az élőlények sokféleségének generálásával és megszilárdításával hozzájárul a közösségek stabilitásának növeléséhez és a rendelkezésre álló erőforrások hatékonyabb felhasználásához.
Intraspecifikus verseny. Fajközi verseny.
1. Milyen versenytípusokat ismer?
2. Mi a territorialitás? Milyen szerepet tölt be a közösségben?
3. Miért élhetnek gyakran hasonló életmódú fajok ugyanazon a területen?
4. Mivel magyarázható a versengő fajok hosszú távú együttélése a természetben?
5. Milyen típusú verseny a legfontosabb a természetes közösségek fajösszetételének alakításában?
Figyeld meg a természetben a fajokon belüli és fajok közötti versengés megnyilvánulásait. Próbáld meg elmagyarázni, mi a különbség és mi a hasonlóság közöttük.
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biológia 10. évfolyam
A honlap olvasói küldték be
Verseny- fajok közötti és fajon belüli kapcsolatok olyan típusa, amelyben egy populáció vagy egyedek küzdenek az élelemért, a lakóhelyért és az élethez szükséges egyéb feltételekért, amelyek egymásra negatívan hatnak. A fajokon belüli, interspecifikus, közvetlen és közvetett verseny felosztása.
fajon belüli versengés
A fajokon belüli versengés ugyanazon faj egyedei közötti versengés a létfontosságú erőforrásokért. Az azonos faj egyedei közötti versengés csökkentheti az állatok túlélését és termékenységét, minél erősebb, annál nagyobb a sűrűség. A versengő egyedek nem egyenértékűek, mert eltérő a genotípusuk. Ez a kölcsönhatás aszimmetrikus.
Példák a versenyre: növények kölcsönös árnyékolása, harc a nőstényért, harc a területért a territoriális állatokban.
Interspecifikus verseny
Az egyes populációk evolúciója más populációkkal kölcsönhatásban ment végbe, amelyekkel bizonyos csoportokat alkottak. Az egyfajú csoportosulások csak a külvilágtól tökéletesen elszigetelve létezhetnek, és talán nem sokáig. A máig fennmaradt faj életpotenciálja a létért folytatott hosszú interspecifikus küzdelem során alakult ki. A versengő viszonyok az egyik legfontosabb mechanizmus az egyes csoportok fajösszetételének, a fajok térbeli eloszlásának és számának szabályozására. E. Pianka (1981), A. Lotka (1922) és W. Volterra (1926, 1931) amerikai tudósok voltak az elsők, akik viszonylag erős, bár nagyon leegyszerűsített elméleti alapot dolgoztak ki a versengés tanulmányozására. állatok, amelyek nagy jelentőséggel bírnak a versengés tanulmányozása szempontjából. Először is, csak kevés növénynek van egy évnél rövidebb generációs periódusa, így sok esetben a növényökológusok nincsenek abban a helyzetben, hogy elvégezzék azokat a hosszadalmas kísérleteket, amelyek a versenykizárást bizonyították. Másodszor, a növények növekedését és túlélését nagyban befolyásolják azok a különféle körülmények, amelyek között élnek. Például nagy zsúfoltság körülményei között a növények növekedése lelassul, és nem érik el a teljes kifejlődést, bár magokat termelhetnek. Ezzel szemben az állatpopulációk a túlzsúfoltságra általában megnövekedett mortalitással és a növekedés visszaesésével reagálnak. A megfigyelések alapja versenykapcsolatok három próbamodell szolgálhat, amelyek a következőket írják le: 1) tökéletlen versengés, amikor a fajok közötti versengés korlátozó tényező, de nem vezet az egyik versenytárs teljes kizárásához (kiiktatásához) az interakció színteréről; 2) tökéletes versengés, amelyet a Gause és Lotka-Volterra modellek írnak le, amikor egy faj fokozatosan szaporodik a közös erőforrásért való versengés folyamatában; 3) szupertökéletes versengés, amikor az elnyomó hatás nagyon erős és azonnal megnyilvánul, például az antibiotikumok izolálása során (allelopátia). A predáció is egyértelmű példa lehet az ilyen „szupererős” versenyre.
A fajok közötti versengés jobb megértése érdekében érdemes elidőzni olyan fogalmakon, mint az együttélés és a versengő kirekesztés, a fajok ökológiai helyettesítése, az ökológiai tömörítés és felszabadulás, az erőforrások együttélése és elosztása, valamint az evolúciós eltérés.
Az együttélés és a versengő kirekesztés az egyik legérdekesebb és legkevésbé vizsgált ökológiai jelenség. Terepen és laboratóriumban végzett vizsgálataik ellentétes adatokat adnak a természetről. A növény- és állatvilág életét szemlélve gyakran a fajok egymás mellett élésének tanúi lehetünk, nem pedig annak, hogyan küzdenek a létért. A Volhíniában, a Shatsky-tavakon számos halakkal táplálkozó kacsa, vadlúd és hattyúfaj úszik a közelben fiókáival. A Lviv melletti Roztochya üde Grabova Buchynában 19 fafaj, 24 cserje és törpecserje, 72 él egymás mellett, egymás mellett. gyógynövények. Valójában ez korántsem így van: a versenyharc az erőforrások felhasználásáért, így a létért folyamatosan zajlik, de a természetben ez nem annyira feltűnő, mint a laboratóriumban.
G.F.Gause a laboratóriumban elsőként teremtette meg a feltételeket két hasonló faj együttéléséhez, azonban ugyanazt a tápközeget, később G.F.Gause lisztbogárral (Tribolium) végzett hasonló vizsgálatokat. Ezek a kis bogarak mind a sajátjuk életciklus lisztes tégelybe kerülhetnek, ami egyben élőhelyül szolgál számukra, és táplálékul a lárváknak és az imágóknak. Amikor két különböző típusú hruscsik került ebbe a homogén környezetbe, kiderült, hogy az egyik győzött és sikeresen fejlődött, kiszorítva a másikat. A kompetíciós laboratóriumi kísérletek eredményei vezettek a kompetitív kizárás elvének megfogalmazásához, amelyet Gause-törvénynek is neveznek: két faj nem élhet együtt, ha ugyanazon korlátozó környezettől függ. Hangsúlyozzuk - korlátozó környezet, hiszen csak azok az erőforrások teremthetik meg a verseny alapját, amelyek korlátozzák a populáció növekedését A versengés a fajok közötti sajátos interakcióhoz kapcsolódik, ami ritkán jelenik meg, ha mindegyiket külön-külön megfigyeljük. Példa erre a jelenségre kétféle tölgy – közönséges (Quercus robur) és sziklás (Q.petraea) – együttes és különálló növekedése. Az üde típusokban ez a két faj egymás mellett látható, a száraz típusokban, főleg köves alapkőzetnél a közönséges tölgyet a kocsánytalan tölgy váltja fel. Az ökológiai felszabadulás és az ökológiai tömörítés tartalmilag ellentétes jelenségek. Az ökológiai felszabadítás abból áll, hogy kiiktatják a versenytársat, és így további erőforrásokat szereznek. Az ökológiai kibocsátásra számos példát szereztek az erdészek, akik tanulmányozták a ritkítás hatását a minőségi faképződésre. A növekedésben lemaradt egyedek, valamint a "nem kívánatos" fajok eltávolításával kedvező feltételeket (megvilágítás, páratartalom, ásványianyag-pótlás) teremtünk a "kívánt" fajok számára.
A környezeti sűrítés egy versenytárs bevezetésének köszönhető. Az ökológiai kompresszió jelenségei gyakran megfigyelhetők a szárazföldtől távoli szigeteken, amelyek korlátozott fajösszetételű növényi és állati összetételűek. Amikor a szárazföldről kiszorított fajok megérkeznek ide, gyorsan alkalmazkodnak az új növekedési feltételekhez, kevés versenytárssal, és gyorsan terjednek (Ausztráliában nyulak és kaktuszok). Az erőforrások együttélése és elosztása. A korábbi verziókban a versenyt kirekesztésnek és sikernek, kiesésnek és túlélésnek, méltóságnak és elnyomásnak tekintették. Ezek a kifejezések azokat a folyamatokat írják le, amelyeket a múltban csoportosulásokban figyeltek meg, míg az együttélés a mai állapot. Az ökológusok évtizedek óta vizsgálják a fajok együttéléséhez szükséges feltételeket. A fajok közötti versengés matematikai elemzése azt állítja, hogy ha ezt a fajt méretét egy másik faj populációjára korlátozza, és fordítva, akkor lehetséges az ilyen két faj együttélése. Ezek a feltételek akkor teljesülnek, ha mindegyik faj kissé eltérő erőforrást használ, mint a másik. Ismeretes, hogy a fajok elkerülik az ökológiai átfedést azáltal, hogy méretük és alakjuk, kémiai összetételük, előfordulási helyük és szezonalitásuk szerint osztják fel egymás között a rendelkezésre álló erőforrásokat. Mint látható, a versengés eredménye nagymértékben függ attól, hogy a versengő fajok hogyan használnak (sikeresen vagy sikertelenül) egy rendkívül heterogén környezetet, amely főleg különálló területekből („foltokból”) áll, kedvező és kedvezőtlen adottságokkal. A kedvezőtlen körülményekkel szembeni ellenállás lehetővé teszi bizonyos fajok számára, hogy táplálékot találjanak, amikor mások meghalnak. A versengő fajok általában nem ugyanazon az élőhelyen fordulnak elő, és nemcsak táplálékforrásokon, hanem téren is osztoznak. Például az amerikai Maine államban fészkelõ öt amerikai poszátafaj (Dendroica) mindegyike a fák különbözõ részein táplálkozik, és az ágak és a levelek közötti rovarok megtalálásának különbsége jellemzi. D. Lek angol ökológus (1971) öt cinegefaj együttélését írta le lombhullató erdők Oxford közelében, és arra a következtetésre jutott, hogy az év nagy részében a táplálkozási területeik elválasztása, a rovarok mérete és a táplálékuk erőssége miatt elkülönülnek egymástól. Az ökológiai elszigeteltség a cinege tömegének, a csőr méretének és alakjának különbségével függ össze. A cinege hasonlósága ellenére (4.30. ábra) minden faj másként használja fel táplálékforrásait. A széncinege főként a talajon táplálkozik, 6 mm-nél hosszabb rovarokat, mogyorót, makkot, búzamagot és bükkdiót eszik. A mocsárcinege a széncinegénél magasabban, de a kékcinegénél alacsonyabban tartózkodik, a bokorban, a fák alsó rétegeiben és a füvön táplálkozik 3-4 mm-es rovarokkal, bojtorján, vörösáfonya, lonc és oxalis magvakkal. . A ficánkoló kis galambcinege főként a tölgyek koronájában táplálkozik, mivel kis tömege és ügyessége lehetővé teszi, hogy az apró gallyakon, leveleken maradjon. Tápláléka rovarokat tartalmaz, amelyek mérete általában nem haladja meg a 2 mm-t. Kiveszi őket a kéreg alól. A cinege általában NEM táplálkozik magvakkal (a nyír kivételével). A Moskovka, ellentétben a kék cinege, leggyakrabban nagy tölgy vagy lucfenyő ágakat tart, amelyek a törzsből nyúlnak ki. Főleg 2 mm-nél rövidebb rovarokkal táplálkozik. S végül a mocsári cinegehez nagyon hasonló barnafejű cinege a parton, bodzával és gyeptakaróval táplálkozik; a mocsári csirkehússal ellentétben a tölgyeken gyakorlatilag nem fordul elő, nagyon kevés magot eszik. M. Bigon, J. Harper és K. Townsend (1991) három lehetséges magyarázatot mutat be a vivo ilyen együttélésére. Például a cinege versengő faj. együttélésük az ökológiai fülkék feloldásának következménye. Versenytárs hiányában azonban bővíthetik réseiket, vagyis elsajátíthatják az alapvető rést. Másodszor, evolúciósan a verseny távozása vezérli, amelyet Connell (1980) "a versengő múlt szellemének" nevezett. A fent említett öt cinegefaj, amelyeknek otthona az Oxford melletti erdők voltak, régóta "megszokták" egymást, versenyük a távoli evolúciós múltban maradt. alapvető ökológiai réseik régóta átfedik egymást. A harmadik magyarázat a cicikkel kapcsolatos helyzettel igazolható. Az ilyen cinegefajták fejlődésük során eltérően és egymástól függetlenül reagáltak a természetes szelekcióra, mivel különböző fajokról van szó, amelyek eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Jelenleg azonban nem versenyeznek, és a múltban sem, mert véletlenül mások voltak. Kétségtelen, hogy ez a három magyarázat együtt vagy külön-külön nem értelmezheti egyértelműen a fajok együttélésére adott példák egyikét sem. Az ökológusnak sok elemző számítást kell végeznie, hogy megállapítsa, hogy a három magyarázat közül melyik lehet valószínű egy adott helyzetben.
A fajok kölcsönhatásait a biocenózis összetételében nemcsak a közvetlen trofikus kapcsolatok mentén húzódó kapcsolatok jellemzik, hanem számos közvetett kapcsolat is, amelyek azonos és különböző trofikus szintű fajokat egyesítenek.
Verseny- ez kapcsolati forma, amely akkor jön létre, ha két faj ugyanazt az erőforrást használja(tér, élelem, menedék stb.).
Megkülönböztetni 2 versenyforma:
- direkt versengés, amelyben a biocenózis fajpopulációi között irányított antagonista kapcsolatok alakulnak ki, kifejezve különböző formák elnyomás: verekedés, egy versenyző vegyi elnyomása stb.;
- közvetett versengés, amely abban nyilvánul meg, hogy az egyik faj rontja egy másik faj élőhelyi feltételeit.
A versengés lehet egy fajon belül és egy nemzetség (vagy több nemzetség) több faja között is:
A fajokon belüli versengés ugyanazon faj egyedei között fordul elő. Ez a fajta versengés alapvetően különbözik a fajok közötti versengéstől, és főként a fészkelőhelyeiket és a terület bizonyos területét védő állatok területi viselkedésében fejeződik ki. Ez sok madár és hal. Az egyedek kapcsolatai a populációkban (egy fajon belül) változatosak és ellentmondásosak. És ha a konkrét adaptációk hasznosak az egész populáció számára, akkor az egyes egyének számára károsak lehetnek, és halálukat okozhatják. Az egyedek számának túlzott növekedésével a fajokon belüli küzdelem fokozódik. Vagyis az intraspecifikus küzdelem a termékenység csökkenésével és a faj egyes egyedeinek halálával jár. Számos olyan adaptáció létezik, amelyek segítenek az azonos populációhoz tartozó egyedeknek elkerülni a közvetlen konfrontációt egymással - találkozhat a kölcsönös segítségnyújtással és együttműködéssel (közös táplálás, utódok nevelése és védelme);
A fajok közötti versengés a populációk közötti bármilyen interakció, amely hátrányosan befolyásolja növekedésüket és túlélésüket. Interspecifikus harc figyelhető meg a különböző fajok populációi között. Nagyon gyorsan fejlődik, ha a fajnak hasonló körülményekre van szüksége és ugyanabba a nemzetségbe tartozik. A fajok közötti küzdelem a létért magában foglalja az egyik faj egyoldalú felhasználását a másik által, vagyis a "ragadozó-zsákmány" viszonyt. A tág értelemben vett létharc egyik formája az egyik faj előnyben részesítése a másiknak anélkül, hogy önmagának ártana (például a madarak és emlősök gyümölcsöt és magvakat osztanak szét); az egyik faj kölcsönös előnyben részesítése a másik iránt, saját maga sérelme nélkül (például virágok és beporzóik). A kedvezőtlen környezeti feltételek elleni küzdelem a tartomány bármely részén megfigyelhető, amikor a külső környezeti feltételek rosszabbodnak: a hőmérséklet és a páratartalom napi és szezonális ingadozásaival. A két faj populációi közötti biotikus kölcsönhatások a következőkre oszthatók:
semlegesség – amikor az egyik populáció nem érinti a másikat;
versengés - mindkét faj elnyomása;
amenzalizmus - az egyik populáció elnyomja a másikat, de nem tapasztal negatív hatást;
ragadozó - a ragadozó egyedek nagyobbak, mint a zsákmány egyedek;
kommenzalizmus – a népességnek haszna van egy másik populációval való kapcsolatból, és ez utóbbi közömbös;
proto-kooperáció - az interakció mindkét faj számára kedvező, de nem feltétlenül;
kölcsönösség – a kölcsönhatásnak feltétlenül kedvezőnek kell lennie mindkét faj számára.
Az interpopulációs kölcsönhatások modelljére példa a „tengeri makk” - balyanus egyedeinek elterjedése, amelyek az árapályzóna feletti sziklákon telepednek le, mert nem bírják a kiszáradást. Kisebb Chthameclus viszont csak e zóna felett fordul elő. Bár lárváik a települési zónában telepednek meg, a balanusok közvetlen versenye, amely képes kiszakítani a versenytársakat a szubsztrátból, megakadályozza megjelenésüket ezen a területen. A balyanusokat viszont kagyló helyettesítheti. De később, amikor a kagylók elfoglalják az egész teret, a balanusok elkezdenek megtelepedni a héjukon, ismét növelve számukat. A fészkelő menhelyekért folytatott versenyben a széncinege uralja a kisebb cinegét, bejárattal rendelkező fészekdobozokat fog be. nagyobb méretű. A kékcinege versenyen kívül a 32 mm-es bejáratot részesíti előnyben, széncinege jelenlétében pedig 26 mm-es bejáratú, versenyzőnek alkalmatlan üregekben telepszik meg. Az erdei biocenózisokban az erdei egerek és a parlagi pocok közötti versengés rendszeres változásokhoz vezet a fajok biotópiás eloszlásában. A megnövekedett egyedszámú években az erdei egerek különféle biotópokat népesítenek be, így a parti pocok kevésbé kedvező helyekre szorul.
Az interpopulációs kapcsolatok fő típusai ("ragadozó - préda", kölcsönösség, szimbiózis)
A versengő kapcsolatok nagyon különbözőek lehetnek – a közvetlen fizikai küzdelemtől a békés együttélésig. Ugyanakkor, ha két azonos ökológiai igényű faj ugyanabban a közösségben találja magát, akkor az egyik versenyző biztosan kiszorítja a másikat. Ezt a környezetvédelmi szabályt ún "törvény versenykizárás", megfogalmazva G.F. Gause. Kísérleteinek eredményei alapján elmondható, hogy a hasonló táplálkozási természetű fajok közül egy idő után csak egy faj egyedei maradnak életben, túlélve a táplálékért folytatott harcot, mivel populációja gyorsabban nőtt és szaporodott. A verseny győztese. olyan faj, amely adott ökológiai helyzetben legalább csekély előnyökkel rendelkezik másokhoz képest, és ebből következően nagyobb alkalmazkodóképessége a környezeti feltételekhez.
A versengés az egyik oka annak, hogy két, táplálkozási, viselkedési, életmódbeli stb. sajátosságaiban kissé eltérő faj ritkán él együtt egy közösségben. Ebben az esetben a verseny az közvetlen ellenségeskedés. A legélesebb, előre nem látható következményekkel járó versengés akkor következik be, amikor az ember állatfajokat vezet be a közösségekbe, figyelmen kívül hagyva a már kialakult kapcsolatokat. De gyakran a verseny közvetetten nyilvánul meg, jelentéktelen természetű, mert. különböző fajták ugyanazokat a környezeti tényezőket eltérően érzékeli. Minél változatosabbak az élőlények lehetőségei, annál kevésbé lesz kiélezett a verseny.
Kölcsönösség(szimbiózis) - két populáció egymástól való függésének kialakulásának egyik szakasza, amikor asszociáció lép fel nagyon különböző organizmusok között és a legfontosabb kölcsönös rendszerek az autotrófok és heterotrófok között jönnek létre. A kölcsönös kapcsolatok klasszikus példái a kökörcsin és a csápjaikban élő halak; remeterák és tengeri kökörcsin. Az ilyen típusú kapcsolatokra más példák is ismertek. Szóval, Aspidosiphon férge fiatal kor testét egy kis, üres haslábú héjba rejti.
A kölcsönös kapcsolati formák a növényvilágban is ismertek: a magasabb rendű növények gyökérrendszerében mikorrhizaképző gombákkal és nitrogénmegkötő baktériumokkal jönnek létre kapcsolatok. A mikorrhiza gombákkal való szimbiózis a növényeket ásványi anyagokkal, a gombákat pedig cukrokkal látja el. Hasonlóképpen a nitrogénmegkötő baktériumok, amelyek nitrogénnel látják el a növényt, szénhidrátot (cukrok formájában) kapnak tőle. Az ilyen kapcsolatok alapján olyan adaptációs komplexum jön létre, amely biztosítja a kölcsönös interakciók stabilitását és funkcionális hatékonyságát.
A kapcsolatok szorosabb és biológiailag jelentős formái az ún endoszimbiózis -együttélés, amelyben az egyik faj megtelepszik egy másik testében. Ilyenek a magasabb rendű állatok kapcsolata a bélrendszer baktériumaival és protozoáival.
Sok állat szövetében fotoszintetikus organizmusokat (főleg alacsonyabb szintű algákat) tartalmaz. Ismeretes a zöldalgák megtelepedése a lajhárok gyapjában, míg az algák a gyapjút használják szubsztrátumként, a lajhár számára pedig védőszínt hoznak létre.
Sokak szimbiózisa mélytengeri halak izzó baktériumokkal. A kölcsönösségnek ez a formája olyan fontos világos színezést biztosít a sötétben azáltal, hogy világító szerveket - fotoforokat - hoz létre. A világító szervek szövetei bőségesen el vannak látva a baktériumok életéhez szükséges tápanyagokkal.
Ragadozás. A "ragadozó-zsákmány" rendszer törvényei
Ragadozó -szabadon élő szervezet, amely más állati szervezetekkel vagy növényi élelmiszerekkel táplálkozik, azaz az egyik populáció élőlényei táplálékul szolgálnak egy másik populáció szervezeteinek. A ragadozó általában először elkapja a zsákmányt, megöli, majd megeszi. Ehhez speciális eszközökkel rendelkezik.
Nál nél áldozatok történelmileg is kialakult védő tulajdonságok anatómiai, morfológiai, fiziológiai, biokémiai jellemzők formájában, például: testkinövések, tüskék, tüskék, kagylók, védő színezés, mérgező mirigyek, talajba fúrási képesség, gyors elrejtőzés, ragadozók számára elérhetetlen menedékek építése, igénybevétel veszélyt jelezve.
Az ilyen egymásra épülő adaptációk eredményeként bizonyos organizmusok csoportjai mint speciális ragadozók és speciális prédák. A klasszikus Volterra-Lotka modelltől (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) és annak számos módosításáig kiterjedt szakirodalom foglalkozik ezen összefüggések elemzésével és matematikai értelmezésével.
A "ragadozó - préda" rendszer törvényei (V. Volterra):
- törvény periodikus ciklus - a ragadozó általi zsákmánypusztítás folyamata gyakran mindkét faj populációméretének időszakos ingadozásához vezet, amely csak a ragadozó- és zsákmánypopulációk növekedési ütemétől, valamint számuk kezdeti arányától függ;
- törvény az átlagok megőrzése - az egyes fajok átlagos populációnagysága a kiindulási szinttől függetlenül állandó, feltéve, hogy a populáció fajlagos növekedési üteme, valamint a ragadozás hatékonysága állandó;
- törvény az átlagok megsértése - a ragadozó- és zsákmánypopuláció hasonló zavarásával (pl. halak a horgászat során bőségük arányában) nő az átlagos zsákmányállomány, csökken a ragadozóállomány.
Volterra-Lotka modell. A „ragadozó-zsákmány” modellt térszerkezetnek tekintik. A struktúrák időben és térben egyaránt kialakulhatnak. Az ilyen szerkezeteket ún „tér-időbeli”.
Az időbeli struktúrákra példa a hegyi nyulak és hiúzok számának alakulása, amelyre jellemző az időbeli ingadozás. A hiúzok mezei nyulakból táplálkoznak, a mezei nyulak pedig növényi táplálékot fogyasztanak, amely korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre, így nő a mezei nyulak száma (növekszik a hiúzok rendelkezésére álló táplálék kínálata). Ennek eredményeként a ragadozók száma addig növekszik, amíg jelentős részük nem lesz, majd nagyon gyorsan megtörténik a mezei nyulak pusztulása. Ennek következtében csökken a zsákmányszám, kifogy a hiúzok tápláléktartaléka és ennek megfelelően számuk is csökken. Aztán ismét nő a mezei nyulak száma, a hiúzok gyorsan szaporodni kezdenek, és minden megismétlődik az elejétől.
Ezt a példát a szakirodalom Lotka-Volterra modellnek tekinti, amely nemcsak az ökológiai populáció fluktuációját írja le, hanem a kémiai rendszerek csillapítatlan koncentrikus ingadozásainak modellje is.
Korlátozó tényezők
A korlátozó tényezők fogalma az ökológia két törvényén alapul: a minimum törvényén és a tolerancia törvényén.
A minimum törvénye. A múlt század közepén egy német vegyész Y. Liebig(1840) a tápanyagok növénynövekedésre gyakorolt hatását tanulmányozva megállapította, hogy a termés nem azoktól a nagy mennyiségben szükséges tápanyagoktól függ, amelyek bőségesen jelen vannak (például CO 2 és H 2 0), hanem azoktól, amelyek , bár és a növénynek kisebb mennyiségben van rájuk szüksége, de gyakorlatilag hiányoznak a talajból, vagy nem hozzáférhetők (például foszfor, cink, bór). Liebig ezt a mintát a következőképpen fogalmazta meg: "Egy növény növekedése attól függ, hogy a táplálkozás milyen eleme van jelen a minimális mennyiségben." Ez a következtetés később Liebig minimumtörvényeként vált ismertté, és sok másra is kiterjesztették. környezeti tényezők.
Hő, fény, víz, oxigén és egyéb tényezők korlátozhatják vagy korlátozhatják az élőlények fejlődését, ha értékük megfelel az ökológiai minimumnak.
Például az "angyalhal" trópusi halak elpusztulnak, ha a víz hőmérséklete 16 °C alá csökken. A mélytengeri ökoszisztémákban az algák fejlődését pedig a napfény behatolási mélysége korlátozza: az alsó rétegekben nincs alga.
Liebig minimumtörvénye a következőképpen fogalmazható meg:Az élőlények növekedése és fejlődése elsősorban a természeti környezet azon tényezőitől függ, amelyek értéke megközelíti az ökológiai minimumot.
A kutatások kimutatták, hogy a minimum törvényének 2 korlátja van, amelyeket a gyakorlatban figyelembe kell venni:
- Az első korlátozás az, hogy Liebig törvénye szigorúan csak alkalmazandó körülmények között helyhez kötött rendszer állapota.
Például egy bizonyos víztestben az algák szaporodása korlátozott vivo foszfátok hiánya. Ugyanakkor a víz feleslegben tartalmaz nitrogénvegyületeket. Ha magas ásványi foszfortartalmú szennyvizet engednek egy ilyen tározóba, akkor a tározó "virágozhat". Ez a folyamat addig fog haladni, amíg az egyik elemet a korlátozó minimumig el nem használják. Most már nitrogén lehet, ha a foszfor tovább áramlik. Az átmeneti pillanatban (amikor a nitrogén még nem elegendő, de a foszfor már elegendő) nem figyelhető meg a minimum hatása, azaz egyik elem sem befolyásolja az algák növekedését;
- második megkötés társult, összekapcsolt, társított valamivel több tényező kölcsönhatása. Néha a test képes cserélje ki a hiányos elemet mások, kémiailag rokonok .
Tehát olyan helyeken, ahol sok a stroncium, a puhatestű héjában, ez utóbbi hiányával helyettesítheti a kalciumot. Vagy például bizonyos növények cinkszükséglete csökken, ha árnyékban nőnek. Ezért a cink alacsony koncentrációja kevésbé korlátozza a növények növekedését árnyékban, mint én erős fényben. Ezekben az esetekben előfordulhat, hogy egyik vagy másik elem elégtelen mennyiségének korlátozó hatása sem jelentkezik.
A tolerancia törvénye(a lat. megértés- türelem) fedezte fel egy angol biológus W. Shelford(1913), aki felhívta a figyelmet arra, hogy nemcsak azok a környezeti tényezők, amelyek értékei minimálisak, hanem azok is, amelyekre a ökológiai maximum. A túlzott hő, fény, víz és még a tápanyagok is éppoly pusztítóak lehetnek, mint azok hiánya. W. Shelford az ökológiai tényező minimum és maximum közötti tartományát "tűrési határnak" nevezte.
A tűréshatára tényezők ingadozásának amplitúdóját írja le, amely biztosítja a populáció legteljesebb létét.
Később számos növény és állat esetében különböző környezeti tényezőkre toleranciahatárokat állapítottak meg. J. Liebig és W. Shelford törvényei segítettek megérteni számos jelenséget és az élőlények eloszlását a természetben. Az élőlények nem oszlanak meg mindenhol, mert a populációknak van egy bizonyos tűréshatára a környezeti környezeti tényezők ingadozásával szemben.
W. Shelford toleranciatörvényeígy van megfogalmazva: Az élőlények növekedése és fejlődése elsősorban azoktól a környezeti tényezőktől függ, amelyek értéke megközelíti az ökológiai minimumot vagy ökológiai maximumot. A következőket állapították meg:
Azok az élőlények, amelyek minden tényezővel szemben sokféle toleranciát mutatnak, széles körben elterjedtek a természetben, és gyakran kozmopoliták (például sok patogén baktérium);
Az élőlények az egyik tényezővel szemben széles, a másikkal szemben szűk tartományúak lehetnek (például az ember jobban tolerálja a táplálék hiányát, mint a víz hiányát, azaz a víz toleranciahatára szűkebb, mint a táplálék esetében);
Ha valamelyik környezeti tényező körülményei szuboptimálissá válnak, akkor más tényezők tűréshatára is megváltozhat (például a talaj nitrogénhiányával a gabonafélék sokkal több vizet igényelnek);
A természetben megfigyelt valódi toleranciahatárok kisebbek, mint a szervezet képessége ahhoz, hogy alkalmazkodjon ehhez a tényezőhöz. Ez azzal magyarázható, hogy a természetben a környezet fizikai feltételeivel kapcsolatos tolerancia határait biológiai viszonyok szűkíthetik: versengés, beporzók, ragadozók hiánya stb. Bárki jobban kiéli a benne rejlő lehetőségeket
lehetőségek kedvező körülmények között (például sportolók összejövetelei speciális edzésre a fontos versenyek előtt). A szervezet laboratóriumban meghatározott potenciális ökológiai plaszticitása nagyobb, mint a természetes körülmények között megvalósuló lehetőségek. Ennek megfelelően megkülönböztetni lehetségesés végrehajtvaökológiai fülkék;
- tenyésztési egyedek tűréshatárai és kevesebb az utód, mint a kifejlett egyedeknél, vagyis a szaporodási időszakban a nőstények és utódaik kevésbé szívósak, mint a kifejlett szervezetek.
Így a vadmadarak földrajzi elterjedését gyakrabban az éghajlat tojásokra és fiókákra gyakorolt hatása határozza meg, nem pedig a felnőtt madarakra. utódgondozás és óvatos hozzáállás az anyaságra a természet törvényei diktálják. Sajnos néha a társadalmi „eredmények” ellentmondanak ezeknek a törvényeknek;
Az egyik tényező extrém (stressz) értékei más tényezők tűréshatárának csökkenéséhez vezetnek.
Ha felmelegített vizet engednek a folyóba, akkor a halak és más élőlények szinte minden energiájukat a stresszel való megküzdésre fordítják. Nincs elegendő energiájuk a táplálék megszerzéséhez, a ragadozók elleni védelemhez, a szaporodáshoz, ami fokozatos kihaláshoz vezet. A pszichológiai stressz sok szomatikust is okozhat (görögül. soma- test) betegségek nemcsak az embereknél, hanem egyes állatoknál is (például kutyáknál). A faktor stresszértékeivel az alkalmazkodás egyre nehezebbé válik.
Sok élőlény képes megváltoztatni az egyéni tényezőkkel szembeni toleranciát, ha a feltételek fokozatosan változnak. Meg lehet szokni pl magas hőmérsékletű vizet a fürdőbe, ha forró vízbe mászik, majd fokozatosan adjunk hozzá forró vizet. Ez az alkalmazkodás a faktor lassú változásához hasznos védő tulajdonság. De veszélyes is lehet. Váratlan, figyelmeztető jelzések nélkül már egy kis változtatás is kritikus lehet. Eljövetel küszöbhatás. Például egy vékony gally eltörheti a teve amúgy is túlfeszített hátát.
Ha legalább az egyik környezeti tényező értéke megközelíti a minimumot vagy maximumot, egy szervezet, populáció vagy közösség léte és fejlődése ettől a tényezőtől válik függővé, ami korlátozza az élettevékenységet.
A korlátozó tényező azbármely környezeti tényező, amely megközelíti vagy meghaladja a tűréshatárok szélső értékét. Az ilyen erősen deviáns tényezők kiemelkedő fontosságúak az élőlények és a biológiai rendszerek életében. Ők azok, akik irányítják a létfeltételeket.
A korlátozó tényezők fogalmának értéke abban rejlik, hogy lehetővé teszi az ökoszisztémák bonyolult összefüggéseinek megértését. Vegye figyelembe, hogy nem minden lehetséges környezeti tényező szabályozza a környezet, az élőlények és az emberek közötti kapcsolatot. A prioritás egy vagy másik időszakban különböző korlátozó tényezők. Az ökoszisztémák és kezelésük tanulmányozása során rájuk kell összpontosítani a figyelmet. Például a szárazföldi élőhelyek oxigéntartalma magas, és annyira elérhető, hogy szinte soha nem szolgál korlátozó tényezőként (kivéve a magas tengerszint feletti magasságot, az antropogén rendszereket). Az oxigén kevéssé érdekli a szárazföldi ökológusokat. A vízben pedig gyakran az élő szervezetek fejlődését korlátozó tényező (például a halak „megölése”). Ezért hidrobiológus a víz oxigéntartalmát méri, ellentétben az állatorvossal vagy az ornitológussal, bár azért szárazföldi élőlények az oxigén nem kevésbé fontos, mint a víz számára.
A korlátozó tényezők határozzák meg és földrajzi tartomány kedves.Így az élőlények mozgását észak felé általában a hiánya korlátozza hőség.
Bizonyos szervezetek terjedése gyakran korlátozott és biotikus tényezőket.
Például a Földközi-tengerről Kaliforniába hozott füge addig nem hozott termést, amíg nem sejtették, hogy egy bizonyos típusú darázst hoznak oda – a növény egyetlen beporzóját.
A korlátozó tényezők azonosítása nagyon fontos számos tevékenységnél, különösen a mezőgazdaságban. A korlátozó feltételek célzott befolyásolásával gyorsan és hatékonyan lehet növelni a növények termését és az állatok termőképességét.
Tehát a búza savanyú talajon történő termesztése során semmilyen agronómiai intézkedés nem hat, ha nem meszezést alkalmaznak, ami csökkenti a savak korlátozó hatását. Vagy ha nagyon alacsony foszfortartalmú talajon termesztünk kukoricát, akkor még elegendő víz, nitrogén, kálium és egyéb tápanyag mellett is leáll a növekedése. Ebben az esetben a foszfor a korlátozó tényező. És csak a foszfát műtrágyák menthetik meg a termést. A növények túl sok miatt elpusztulhatnak egy nagy szám víz vagy többlet: műtrágyák, amelyek ebben az esetben korlátozó tényezők.
A korlátozó tényezők ismerete adja az ökoszisztéma kezelésének kulcsát. A szervezet életének különböző időszakaiban és különböző helyzetekben azonban különböző tényezők korlátozó tényezőként működnek. Ezért csak a létfeltételek ügyes szabályozása adhat hatékony gazdálkodási eredményt.
Hasonló információk.
A biológiai fajok közötti versengés egy természetes folyamat, amely a különböző egyedek közötti küzdelemben folyik a térért és az erőforrásokért (élelmiszer, víz, fény). Akkor fordul elő, ha a fajoknak hasonló szükségleteik vannak. A verseny indulásának másik oka a korlátozott erőforrások. Ha a természetes körülmények túl sok táplálékot biztosítanak, akkor még a nagyon hasonló igényű egyedek között sem lesz harc. A fajok közötti versengés egy faj kihalásához vagy korábbi élőhelyéről való kiszorításához vezethet.
Küzdelem a létért
A 19. században az evolúcióelmélet kialakításában részt vevő kutatók tanulmányozták a fajok közötti versengést. Charles Darwin megjegyezte, hogy egy ilyen küzdelem kanonikus példája a növényevő emlősök és a sáskák együttélése, amelyek ugyanazon növényfajjal táplálkoznak. A fák leveleit evő szarvasok megfosztják a bölényeket az élelemtől. Tipikus rivális a nyérc és a vidra, akik kiűzik egymást a vitatott vizekből.
Nem az állatvilág az egyetlen olyan környezet, ahol a növények között is előfordulnak ilyen fajok közötti küzdelmek. Nem is a föld feletti részek ütköznek, hanem a gyökérrendszerek. Egyes fajok elnyomnak másokat különböző utak. A talajnedvesség és az ásványi anyagok eltávolításra kerülnek. Az ilyen cselekvések szembetűnő példája a gyomok tevékenysége. Egyes gyökérrendszerek váladékuk segítségével megváltoznak kémiai összetétel talajok, amelyek hátráltatják a szomszédok fejlődését. Hasonló módon mutatkozik meg a fajok közötti versengés a kúszó búzafű és a fenyőcsemeték között.
Ökológiai fülkék
A versengő interakció nagyon sokféle lehet: a békés együttéléstől a fizikai küzdelemig. Vegyes telepítéseknél a gyorsan növekvő fák elnyomják a lassan növekvő fákat. A gombák gátolják a baktériumok növekedését azáltal, hogy antibiotikumokat szintetizálnak. A fajok közötti verseny az ökológiai szegénység elhatárolásához és a fajok közötti különbségek számának növekedéséhez vezethet. Változnak tehát a környezeti feltételek, a szomszédokkal való kapcsolatok összessége. nem egyenértékű az élőhellyel (a térrel, ahol az egyed él). Ebben az esetben beszélgetünk minden életmódról. Az élőhelyet „címnek”, az ökológiai rést „szakmának” nevezhetjük.
Általánosságban elmondható, hogy a fajok közötti versengés a fajok közötti bármilyen interakció példája, amely negatívan befolyásolja túlélésüket és növekedésüket. Ennek eredményeként a riválisok vagy alkalmazkodnak egymáshoz, vagy az egyik ellenfél kiszorítja a másikat. Ez a minta minden küzdelemre jellemző, legyen szó ugyanazon erőforrások felhasználásáról, ragadozásról vagy kémiai kölcsönhatásról.
A küzdelem üteme növekszik, ha hasonló vagy egy nemzetségbe tartozó fajokról van szó. A fajok közötti versengés hasonló példája a szürke és fekete patkányok története. Korábban az azonos nemzetség különböző fajai együtt éltek egymással a városokban. Jobb alkalmazkodásuk miatt azonban szürke patkányok kiszorította a feketéket, így élőhelyükként erdők maradtak.
Mivel magyarázható ez? jobb úszók, nagyobbak és agresszívabbak. Ezek a jellemzők befolyásolták a leírt interspecifikus verseny kimenetelét. Sok példa van az ilyen ütközésekre. Nagyon hasonló volt a skóciai fagyöngyrigó és énekes rigó harca. Ausztráliában pedig az Óvilágból hozott méhek kiszorították a kisebb őshonos méheket.
Kizsákmányolás és interferencia
Ahhoz, hogy megértsük, milyen esetekben fordul elő fajok közötti versengés, elegendő tudni, hogy a természetben nincs két faj, amely ugyanazt az ökológiai rést foglalná el. Ha az élőlények közeli rokonságban állnak egymással és hasonló életmódot folytatnak, akkor nem tudnak ugyanazon a helyen élni. Amikor egy közös területet foglalnak el, ezek a fajok különböző táplálékokkal táplálkoznak, vagy aktívak más idő napok. Így vagy úgy, ezeknek az egyéneknek szükségszerűen más tulajdonságuk van, amely lehetőséget ad számukra, hogy különböző réseket foglaljanak el.
A külsőleg békés együttélés is példa lehet a fajok közötti versengésre. Egyes növényfajok kapcsolatai erre adnak példát. A fénykedvelő nyír- és fenyőfajok védik a kihulló lucfenyőket nyitott helyek a fagyástól. Ez az egyensúly előbb-utóbb megbomlik. A fiatal lucfenyők bezárnak, és elpusztítják a napra szoruló fajok új palántáit.
A különböző szikladiófafajok szomszédsága a fajok morfológiai és ökológiai elkülönülésének másik szembetűnő példája, ami a biológia fajok közötti versengéséhez vezet. Ahol ezek a madarak egymás közelében élnek, eltérő a táplálékkeresés módja és a csőrhosszuk. Különböző élőhelyeken ez a különbségtétel nem figyelhető meg. Az evolúciós doktrína külön kérdése az intraspecifikus, fajok közötti versengés hasonlóságai és különbségei. A harc mindkét esete két típusra osztható - kizsákmányolásra és beavatkozásra. Kik ők?
A kizsákmányolás során az egyének interakciója közvetett. Reagálnak az erőforrások mennyiségének a versengő szomszédok tevékenysége által okozott csökkenésére. olyan mértékben fogyasztanak élelmiszert, hogy elérhetősége olyan szintre csökken, ahol a rivális faj szaporodási és növekedési üteme rendkívül alacsony lesz. A fajok közötti verseny egyéb típusai az interferencia. Tengeri makk mutatja őket. Ezek az élőlények nem teszik lehetővé a szomszédok számára, hogy megvegyék a lábukat a köveken.
Amenzalizmus
További hasonlóságok az intraspecifikus és az interspecifikus verseny között, hogy mindkettő aszimmetrikus lehet. Más szóval, a létért folytatott küzdelem következményei a két faj számára nem lesznek azonosak. Ez különösen igaz a rovarokra. Az ő osztályukban az aszimmetrikus versengés kétszer olyan gyakran fordul elő, mint a szimmetrikus verseny. Az olyan interakciót, amelyben az egyik egyed hátrányosan befolyásolja a másikat, és a másik nem gyakorol semmilyen hatást az ellenfélre, amenzalizmusnak is nevezik.
Ilyen küzdelemre ismerünk példát a bryozoák megfigyeléseiből. Faultolással versenyeznek egymással. Ezek a gyarmati fajok Jamaica partjainál korallokon élnek. Legversenyképesebb egyéniségeik az esetek túlnyomó többségében "legyőzik" az ellenfelet. Ez a statisztika világosan bemutatja, hogy a fajok közötti versengés aszimmetrikus típusai miben különböznek a szimmetrikus típusoktól (amelyekben a riválisok esélyei megközelítőleg egyenlőek).
Láncreakció
Többek között a fajok közötti verseny egy erőforrás korlátozása egy másik erőforrás korlátozását eredményezheti. Ha egy bryozoa kolónia érintkezésbe kerül egy rivális kolóniával, akkor fennáll az áramlás és a táplálékfelvétel megzavarásának lehetősége. Ez pedig a növekedés leállásához és új területek elfoglalásához vezet.
Hasonló helyzet áll elő a „gyökerek háborúja” esetében is. Amikor egy agresszív növény eltakarja a riválisát, az elnyomott szervezet úgy érzi, hogy hiányzik a beérkező napenergia. Ez az éhezés a gyökérnövekedés visszamaradását, valamint a talajban és vízben található ásványi anyagok és egyéb erőforrások rossz felhasználását okozza. A növényi versengés a gyökerektől a hajtásokig, és fordítva is hatással lehet a hajtásoktól a gyökerekig.
Alga példa
Ha a fajnak nincs versenytársa, akkor rését nem ökológiainak, hanem alapvetőnek tekintik. Azon erőforrások és feltételek összessége határozza meg, amelyek mellett egy szervezet fenntartani tudja populációját. Amikor megjelennek a versenytársak, az alapvető résből a kilátás a megvalósult résbe esik. Tulajdonságait a biológiai riválisok határozzák meg. Ez a minta bizonyítja, hogy minden fajok közötti versengés az életképesség és a termékenység csökkenésének oka. A legrosszabb esetben a szomszédok az ökológiai rés abba a részébe kényszerítik a szervezetet, ahol nem csak élni tud, hanem utódokat sem szerez. Ilyen esetben a fajt a teljes kihalás veszélye fenyegeti.
Kísérleti körülmények között a kovamoszat alapvető réseit a termesztési rendszer biztosítja. Az ő példájukon célszerű a tudósok számára a túlélésért folytatott biológiai küzdelem jelenségét tanulmányozni. Ha két versengő Asterionella és Synedra fajt ugyanabba a csőbe helyeznek, az utóbbi lakható rést kap, és az Asterionella elpusztul.
Más eredmények Aurelia és Bursaria együttéléséből származnak. Szomszédok lévén ezek a fajok megkapják a maguk megvalósult fülkéit. Más szóval, megosztják az erőforrásokat anélkül, hogy végzetes károkat okoznának egymásnak. Aurelia a tetejére fog koncentrálni, és szuszpendált baktériumokat fogyaszt. A bursaria a fenékre telepszik, és az élesztősejtekkel táplálkozik.
Erőforrások megosztása
Bursaria és Aurelia példája azt mutatja, hogy a rések differenciálásával és az erőforrások felosztásával békés lét lehetséges. Egy másik példa erre a mintára a Galium algafajok harca. Alapvető fülkéik közé tartoznak a lúgos és savas talajok. A Galium hercynicum és a Galium pumitum közötti küzdelem megjelenésével az első faj a savas, a második a lúgos talajokra korlátozódik. Ezt a jelenséget a tudományban kölcsönös kompetitív kirekesztésnek nevezik. Ugyanakkor az algáknak lúgos és savas környezetre is szükségük van. Ezért a két faj nem tud együtt élni ugyanabban a fülkében.
A versengő kirekesztés elvét Gause-elvnek is nevezik Georgij Gause szovjet tudós nevéből, aki felfedezte ezt a mintát. Ebből a szabályból az következik, hogy ha két faj bizonyos körülmények miatt nem tudja felosztani fülkéit, akkor az egyik biztosan kiirtja vagy kiszorítja a másikat.
Például a Chthamalus és a Balanus csak azért él együtt a szomszédságban, mert az egyik a kiszáradásra való érzékenysége miatt kizárólag a part alsó részén él, míg a másik a felső részen élhet, ahol nincs veszélyben. rivalizálás által. Balanus kiszorította Chthamalusot, de fizikai fogyatékossága miatt nem tudták folytatni a terjeszkedést a szárazföldön. Az elmozdulás azzal a feltétellel történik, hogy egy erős versenytársnak van egy megvalósított rése, amely teljesen átfedi az élőhelyről szóló vitába bevont gyenge ellenség alapvető rését.
Gáz elv
Az ökológusok a biológiai küzdelem okainak és következményeinek magyarázatával foglalkoznak. Ha egy konkrét példáról van szó, néha meglehetősen nehéz meghatározni, hogy mi a versenykizárás elve. A tudomány számára ilyen összetett kérdés a különféle szalamandrafajták rivalizálása. Ha a rések elválasztását nem lehet bizonyítani (vagy ennek ellenkezőjét), akkor a versenykizárás elvének érvényesülése csak feltételezés marad.
Ugyanakkor a géz szabályszerűségének igazságát már régóta sok feljegyzett tény igazolja. A probléma az, hogy még ha meg is történik a niche-osztódás, ez nem feltétlenül a fajok közötti harcnak köszönhető. A modern biológia és ökológia egyik sürgető feladata egyes egyedek eltűnésének, mások elterjedésének okai. Az ilyen konfliktusok sok példáját még mindig kevéssé tanulmányozzák, ami nagy teret ad a leendő szakemberek számára, hogy dolgozzanak rajta.
Alkalmazkodás és eltolás
Egy faj javulása szükségszerűen más fajok életének romlásához vezet. Egy ökoszisztéma köti össze őket, ami azt jelenti, hogy létezésük (és utódlétük) folytatásához az élőlényeknek fejlődniük kell, alkalmazkodva az új életkörülményekhez. Az élőlények többsége nem saját okok miatt tűnt el, hanem csak a ragadozók és a versenytársak nyomására.
evolúciós faj
A létért való küzdelem pontosan az első élőlények megjelenése óta folyik a Földön. Minél tovább tart ez a folyamat, annál több fajdiverzitás jelenik meg a bolygón, és annál változatosabbá válnak maguk a versengés formái is.
A birkózás szabályai folyamatosan változnak. Ebben különböznek a Például a bolygó éghajlata is megállás nélkül változik, de kaotikusan változik. Az ilyen újítások nem feltétlenül károsítják a szervezeteket. De a versenytársak mindig a szomszédok rovására fejlődnek.
A ragadozók javítják a vadászati módszereket, az áldozatok pedig a védekezés mechanizmusait. Ha egyikük fejlődése leáll, ez a faj elköltözésre és kihalásra lesz ítélve. Ez a folyamat egy ördögi kör, mivel egyes változások másokat eredményeznek. A természet örökmozgója állandó mozgásba lendíti előre az életet. Ebben a folyamatban a fajok közötti küzdelem a leghatékonyabb eszköz szerepét tölti be.
