Példák versengő kapcsolatokra. Területiség az állatokban

NÁL NÉL természetes közösségek az azonos és különböző fajokhoz tartozó állatok együtt élnek és kölcsönhatásba lépnek egymással. Az evolúció során bizonyos kapcsolatok alakulnak ki az állatok között, tükrözve a köztük lévő kapcsolatokat. Minden állatfaj sajátos szerepet tölt be a közösségben a többi élő szervezethez képest.

Az állatok közötti kapcsolat legnyilvánvalóbb formája az ragadozás. A természetes közösségekben vannak növényevők, amelyek növényzettel táplálkoznak, és vannak olyan húsevők, amelyek más állatokat fognak meg és esznek meg. A kapcsolatokban a növényevők cselekszenek áldozatokamiés húsevők - ragadozóami. Ugyanakkor minden prédának megvannak a saját ragadozói, és minden ragadozónak megvan a maga "áldozatkészlete". Így például az oroszlánok zebrákra, antilopokra vadásznak, elefántokra és egerekre azonban nem. A rovarevő madarak csak bizonyos rovarfajtákat fognak el.

A ragadozók és a zsákmány úgy fejlődött ki, hogy alkalmazkodjanak egymáshoz, így egyesek olyan testfelépítést alakítottak ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy a lehető legjobban elkapják, míg mások olyan szerkezetűek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy jobban el tudjanak futni vagy elrejtőzni. Ennek eredményeként a ragadozók csak a leggyengébb, legbetegebb és legkevésbé alkalmazkodó állatokat fogják el és eszik meg.

A húsevők nem mindig esznek növényevőket. Vannak másod- és harmadrendű ragadozók, amelyek más ragadozókat esznek. Ez gyakran látható köztük vízi élővilág. Tehát néhány halfaj planktonból táplálkozik, a második ezekből a halakból, és számos vízi emlős és madár eszik az utóbbit.

Verseny- a természetes közösségekben elterjedt kapcsolati forma. Általában a verseny a legélesebb az azonos területen élő, azonos fajhoz tartozó állatok között. Ugyanaz a táplálékuk, ugyanaz az élőhelyük. A különböző fajokhoz tartozó állatok között nem olyan éles a verseny, mivel életmódjuk és igényeik némileg eltérőek. Tehát a nyúl és az egér növényevők, de különböző növényi részeket esznek és más életmódot folytatnak.

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

fajon belüli versengés- ez ugyanazon faj egyedei közötti rivalizálás 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 tökéletes elszigeteltségben létezhetnek külvilágés valószínűleg 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 izolálásakor (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 együttélésének lehetünk tanúi, nem pedig annak, hogyan küzdenek a létért. A Satsky-tavakon, Volhíniában, a közelben több halakkal táplálkozó kacsa, vadlibák és hattyúfaj úszik 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: az erőforrások felhasználásáért, tehát a létért folyó versenyharc folyamatosan zajlik, de a természetben ez nem annyira feltűnő, mint a laboratóriumban.

G.F.Gause volt az első, akinek sikerült laboratóriumban megteremtenie két hasonló faj együttélésének feltételeit, de ugyanazt a táptalajt használva, 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 kompetícióra vonatkozó 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 az egyes fajok külön-külön történő megfigyelésekor. Példa erre a jelenségre kétféle tölgy - közönséges ( Quercus robur) és sziklás (Q.petraea). 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 távol eső szigeteken, amelyekben korlátozott a növény- és állatfajok összetétele. 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. A fajokról ismert, hogy elkerülik az ökológiai átfedést azáltal, hogy a rendelkezésre álló erőforrásokat méretük és alakjuk szerint osztják el egymás között. kémiai összetétel, azok előfordulási helyei, valamint szezonalitásuk. Mint látható, a versengés eredménye nagymértékben függ attól, hogy a versengő fajok hogyan használnak (sikeresen vagy sikertelenül) egy rendkívül heterogén, főleg különálló területekből („foltokból”) álló környezetet, ahol kedvező ill. kedvezőtlen körülmények. A kedvezőtlen körülményekkel szembeni ellenálló képesség lehetővé teszi bizonyos fajtákélelmiszert találni olyankor, amikor mások haldoklik. 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 poszcsafaj (Dendroica) mindegyike táplálkozik. Különböző részek fák, és bizonyos különbségek jellemzik az ágak és levelek közötti rovarkeresésben.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 C. Townsend (1991) hármat mutat be lehetséges opciók magyarázatok láthatók az ilyen együttélésre.. A Perche az úgynevezett „jelenlegi versenyen” (jelenlegi versenyen) alapul. 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 fülkék már régóta lefedték. 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. Ebben azonban nem versenyeznek Ebben a pillanatbanés soha nem versenyeztek a múltban, 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.

Ha be ökológiai rendszer két vagy több hasonló ökológiai igényű faj (populáció) él együtt, negatív típusú kapcsolat jön létre közöttük, amit versengésnek nevezünk.

A versengés (––) két (vagy több) faj populációi közötti bármilyen interakció, amely hátrányosan befolyásolja növekedésüket és túlélésüket.

NÁL NÉL Általános érzék a "verseny" szó konfrontációt, rivalizálást, versengést jelent. A verseny rendkívül elterjedt a természetben.
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 fogyasztása hátrányosan érinti a lakosságot.

A verseny fajtái

A versengés fajokon belüli és interspecifikus. A fajok sokféleségének és az élőlények abundanciájának alakításában mind az intraspecifikus, mind az interspecifikus versengés nagy jelentőséggel bír.

fajon belüli versengés- ez ugyanazon erőforrásokért folytatott küzdelem ugyanazon faj egyedei között.

Példa:

Növényekben önritkító. Ez a folyamat a terület elfoglalásával kezdődik: valahol tovább nyitott tér, nem messze egy nagy, sok magot adó lucfenyőtől több tucat hajtás jelenik meg - kis karácsonyfák. Az első feladat teljesítve: a lakosság megnőtt, és elfoglalta azt a területet, amelyre szüksége van a túléléshez. Így a territorialitás a növényekben másként fejeződik ki, mint az állatokban: a lelőhelyet nem egy egyed, hanem egy faj (pontosabban a populáció egy része) foglalja el. Fiatal fák nőnek, és idővel elkerülhetetlen növekedési különbség jelenik 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 év után száz fenyőfából két-három fa (vagy akár egy) is megmarad - a legerősebb egyedek az egész generációból.

Egyes szervezetekben a térért folytatott fajokon belüli versengés hatására egy érdekes viselkedéstípus alakult ki. Neveztetik területiség. A territorialitás számos madárfajra, egyes halakra és más állatokra jellemző.

Példa:

A madarakban a viselkedés territoriális típusa a következőképpen nyilvánul meg. A költési időszak elején a hím kiválaszt egy élőhelyet (területet), és megvédi azt az azonos fajhoz tartozó hímek behatolásától (tavasszal a madárdal a megszállt terület tulajdonjogát jelzi). 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. Védett területen a fészek és az ivadék gondozásának nehéz feladatát más szülőpárok jelenléte sem fogja megzavarni.

A területi magatartás tehát ökológiai szabályozónak tekinthető, hiszen egyformán elkerüli a túlnépesedést és az alulnépesedést.

Interspecifikus verseny - az együtt élő, közeli rokon vagy hasonló ökológiai fajok kölcsönösen negatív kapcsolatai.

A fajok közötti verseny rendkívül elterjedt a természetben. A fajok közötti versengés megnyilvánulási formái nagyon változatosak lehetnek: az ádáz küzdelemtől a szinte békés együttélésig.

Gause-elv: ha két faj együtt él, azonos ökológiai szükségletekkel, az egyik szükségszerűen kiszorítja a másikat.

Ezt a mintát empirikusan állapította meg és írta le az orosz biológus, G.F. Gause. A következő kísérleteket végezte. Kétféle csillós-cipő tenyészetét külön-külön és együtt szénainfúzióval ellátott edényekbe helyeztük.

Minden faj külön-külön elhelyezve sikeresen szaporodott, elérve az optimális számot.

Ha mindkét tenyészetet egy edénybe helyezték, az egyik faj (Paramecium caudatum) száma fokozatosan csökkent, és eltűnt az infúzióból, míg a másik faj (Paramecium aurelia) száma azonos lett ezen csillósok száma. külön éltek.

Nem minden populáció közötti kapcsolat ökológiailag egyenlő: egyesek ritkák, mások opcionálisak, mások pedig, például a versengés, az ökológiai diverzitás kialakulásának fő mechanizmusa.

Verseny(lat. concurrere - ütközik) - olyan interakció, amelyben az élethez szükséges feltételekért küzdő két populáció (vagy két egyed) negatívan hat egymásra, pl. kölcsönösen elnyomják egymást.

Megjegyzendő, hogy a verseny akkor is megnyilvánulhat, ha van elegendő erőforrás, de annak elérhetősége az egyedek aktív ellenállása miatt csökken, ami a versengő egyedek túlélésének csökkenéséhez vezet.

Azokat a szervezeteket, amelyek potenciálisan ugyanazokat az erőforrásokat használhatják, nevezzük versenytársak. A növények és az állatok nemcsak a táplálékért, hanem a nedvességért, élettérért, menedékért, fészekrakásért is versenyeznek egymással – mindenért, amitől a faj jóléte múlhat.

fajon belüli versengés

Ha a versenytársak ugyanahhoz a fajhoz tartoznak, akkor a köztük lévő kapcsolatot ún fajon belüli versengés. Az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti verseny a természetben a legélesebb és legélesebb, mivel a környezeti tényezők iránti igényük azonos. A fajokon belüli versengés a pingvinkolóniákon figyelhető meg, ahol harc folyik az élettérért. Minden egyénnek megvan a maga területe, és agresszív a szomszédaival szemben. Ez a lakosságon belüli terület egyértelmű felosztásához vezet.

Egy faj létezésének egyik vagy másik szakaszában a fajokon belüli versengés szinte mindig találkozik, ezért az evolúció folyamatában az organizmusok olyan adaptációkat fejlesztettek ki, amelyek csökkentik annak intenzitását. Ezek közül a legfontosabbak az utódok szétszórásának képessége, illetve az egyedi helyszín határainak védelme (territorialitás), amikor egy állat megvédi a fészkelő helyét vagy egy bizonyos területet. Tehát a madarak költési időszakában a hím egy bizonyos területet véd, ahová a nőstényét kivéve egyetlen egyedet sem enged be fajának. Néhány halnál ugyanez a kép figyelhető meg.

Interspecifikus verseny

Ha a versengő egyének azok különböző típusok, vagyis fajok közötti verseny. A verseny tárgya lehet bármilyen erőforrás, amelynek tartalékai egy adott környezetben nem elegendőek: korlátozott elterjedési terület, táplálék, fészekhely, tápanyagok a növények számára.

A verseny eredménye lehet egy faj elterjedési területének kiterjesztése egy másik faj számának csökkenése vagy kihalása rovására. Példa erre a 19. század vége óta tartó aktív terjeszkedés. hosszú karmú rákok tartománya, amely fokozatosan befogta az egész Volga-medencét, és elérte Fehéroroszországot és a balti államokat. Itt kezdett kiszorítani egy rokon fajt - a szélesujjú rákot.

A verseny meglehetősen intenzív lehet például a fészkelő területekért folytatott küzdelemben. Ezt a típust ún közvetlen verseny. A legtöbb esetben ezek a konfliktusok ugyanazon faj egyedei között fordulnak elő. A versenyharc azonban gyakran kifelé vértelenül megy végbe. Például sok, a táplálékért versengő ragadozó állatra nem közvetlenül, hanem közvetve, a táplálék mennyiségének csökkenésén keresztül hat más ragadozó. Ugyanez történik a növények világában is, ahol a verseny során egyesek közvetetten, elfogáson keresztül befolyásolnak másokat. tápanyagok, nap vagy nedvesség. Ezt a típust ún közvetett verseny.

A versengés az egyik oka annak, hogy két, táplálkozási, viselkedési, életmódbeli stb. sajátosságaiban kissé eltérő faj ritkán él együtt ugyanabban a közösségben. A fajok közötti versengés okainak és hatásainak tanulmányozása az egyes populációk működésének sajátos mintázatainak megállapításához vezetett. E törvényszerűségek egy része a törvények rangjára emelkedett.

A szovjet biológus G.F., kétféle csillós csillófaj növekedését és versengő kapcsolatait vizsgálva. Gause kísérletsorozatot végzett, amelynek eredményeit 1934-ben publikálta. Kétféle csillós - Paramecium caudatum és Paramecium aurelia - jól nőtt monokultúrában. A rendszeresen hozzáadott zabpehelyen szaporodó baktérium- vagy élesztősejtek táplálták őket. Amikor Gause mindkét fajt egy edénybe helyezte, először mindegyik faj száma gyorsan növekedett, de idővel a P. aurelia növekedni kezdett a P. caudatum rovására, amíg a második faj teljesen eltűnt a tenyészetből. Az eltűnési időszak körülbelül 20 napig tartott.

Így G.F. Géz fogalmazott versenykizárás törvénye (elve)., amely kimondja: két faj nem létezhet ugyanazon az élőhelyen (ugyanazon a helyen), ha ökológiai szükségleteik azonosak. Ezért bármely két azonos ökológiai igényű faj térben vagy időben általában elkülönül: különböző biotópokban, különböző erdőrétegekben él, ugyanabban a tározóban él különböző mélységben stb.

A versengő kirekesztődés egyik példája a csótány, a csótány és a süllő egyedszámának változása, amikor együtt élnek a tavakban. A csótány idővel kiszorítja a rudat és a süllőt. Tanulmányok kimutatták, hogy a versengés hatással van a fiatalkori stádiumra, amikor a fiatalok táplálékspektruma átfedi egymást. Ebben az időben a csótányivadékok versenyképesebbek.

A természetben a táplálékért vagy a helyért versengő fajok gyakran elkerülik vagy csökkentik a versenyt azzal, hogy egy másik, elfogadható feltételekkel rendelkező élőhelyre költöznek, vagy áttérnek a nehezebben vagy nehezebben emészthető táplálékra, vagy megváltoztatják a táplálékkeresés idejét (helyét). Az állatokat nappalra és éjszakára osztják (sólymok és baglyok, fecskék és a denevérek, szöcskék és tücskök, különböző fajták aktív halak más idő napok); az oroszlánok nagyobb állatokra, a leopárdok kisebbekre zsákmányolnak; számára esőerdő jellemző az állatok és madarak szintek szerinti megoszlása.

Az élettér felosztására példa az élelmiszerszférák felosztása kétféle kormorán - nagy és hosszú orrú - között. Ugyanazon vizeken élnek, és ugyanazon a sziklán fészkelnek. A megfigyelések azt mutatták, hogy a hosszúorrú kárókatona a víz felső rétegeiben úszkáló halakat, míg a nagy kárókatona elsősorban az alján táplálkozik, ahol lepényhalat és szeméremgerincteleneket fog.

A növények között is megfigyelhető térbeli tagolódás. Ugyanazon élőhelyen együtt nőve a növények meghosszabbítják gyökérrendszerek különböző mélységekbe, ezzel elválasztva a tápanyagok és a víz felszívódási területeit. A behatolási mélység a gyökérágyás növényekben (például oxalis) néhány millimétertől a nagy fákban több tíz méterig terjedhet.

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 az egész populáció számára hasznosak, akkor az egyes egyének számára károsak lehetnek, és halálukat okozhatják. Az egyedszám túlzott növekedésével intraspecifikus küzdelem eszkalálódik. Vagyis az intraspecifikus küzdelem a termékenység csökkenésével és a faj egyes egyedeinek elhalásával 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 létharc 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 az emlősök gyümölcsöt és magvakat osztanak szét); az egyik faj kölcsönös előnyben részesítése a másik iránt, saját maga sérelme nélkül (például virágok és beporzóik). Küzdelem a kedvezőtlen körülmények ellen környezet a tartomány bármely részén megfigyelhető, amikor a külső környezeti feltételek romlanak: a hőmérséklet és a páratartalom napi és szezonális ingadozása esetén. 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 maga 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 az aljzatból, 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 jellegű, mivel a különböző fajok ugyanazokat a környezeti tényezőket eltérően érzékelik. 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 kölcsönösség ezen formája biztosítja a sötétben oly fontos világos színt 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 veszély jelzése.

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 megsértésével (például halászat közben a bőségük arányában) a zsákmányállatok átlagos száma nő, a ragadozópopuláció pedig csökken.

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 mezei nyulak pedig növényi táplálékot esznek, mely 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 vizsgálva megállapította, hogy a termés nem azoktól a nagy mennyiségben szükséges és bőségesen jelen lévő tápanyagoktól függ (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 két 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.

Tolerancia határaa 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). Egy szervezet laboratóriumi körülmények között 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 embernél, 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 víz a fürdőben, ha bemászik forró víz majd fokozatosan forrón hozzáadjuk. 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 eltérő tényezők az élőlények és a biológiai rendszerek életében kiemelkedő jelentőségűvé válnak. 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 adott 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 terület 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 találták ki, hogy odahoznak egy bizonyos típusú darázst, amely ennek a növénynek az egyetlen beporzója.

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.