Konkurenca so primeri tekmovalnih odnosov v naravi. znotrajvrstna konkurenca
Eden vodilnih procesov, ki tvorijo vrstno in prostorsko strukturo rastlinske skupnosti, je tekmovanje. V bistvu gre za rivalstvo, ki nastane med populacijami ali posameznimi rastlinami, ko se med seboj posegajo: za vse ni dovolj svetlobe, vlage, hranil itd.. Hkrati je lahko medsebojni vpliv lesnatih rastlin zelo drugačen.
Tekmovanje
Konkurenca se pojavi, ko interakcija med dvema ali več rastlinami ali populacijami s podobnimi ekološkimi potrebami negativno vpliva na rast, razvoj in preživetje vsake od njih. V bistvu se to zgodi, ko primanjkuje katerega koli vitalnega vira, potrebnega za vse - svetlobe, vlage, prehranskih sestavin.
Konkurenca je lahko simetrično (konkurenčne naprave vzajemno omejujejo porabo virov na približno enak način) oz asimetrična (različno medsebojno omejevanje porabe virov, tj. ena vrsta ima večji vpliv na drugo).
Dominantni in zatirani
Rezultat konkurenčnih odnosov je jasno viden v videz lesnate rastline. V vsakem gozdu (mešanem, eno- ali neenakomernem) obstaja diferenciacija dreves glede na rast in razvoj.
- Najmočnejši, največji primerki in z močno razvito krono - prevladujoč. Teh ni veliko, razlikujejo pa se po najbolj intenzivni porabi skupnih virov.
- Glavnina gozda je manj močna, vendar normalno razvita drevesa srednje velikosti in sorazmerno enakih potreb - nedoločen.
- Poleg tega so očitno šibki, razvojno zaostali osebki - zatirani.
Pri daljših tekmovalnih odnosih zatirani organizmi propadejo, nedoločeni pa postanejo prevladujoči ali zatirani. V gozdarstvu se ta pojav imenuje samoredčenje. Podobne interakcije lahko opazimo v starem smrekovem gozdu iste starosti. Tu se jasno zasledijo vse vrste diferenciacije - od močno razvitih dreves do šibkih, odmirajočih, ki se znajdejo v razmerah močnega senčenja in čez nekaj časa odmrejo zaradi pomanjkanja svetlobe.
Tekmovanje dreves na primeru smrekovega gozda
Do zatiranja tekmecev lahko pride zaradi sproščanja strupenih spojin iz podzemnih in nadzemnih delov, vzajemnega prestrezanja mineralnih hranil in vlage v tleh s koreninskim sistemom in sončne svetlobe s strani listnega aparata, zaradi mehanskih interakcij.
Brat bratu
Konkurenca je opažena med rastlinami iste vrste (intraspecifični boj) , kot tudi med posamezniki različni tipi (medvrsti).
- Znotraj iste vrste so rastline podobne in postavljajo podobne zahteve do okolja. V tem primeru bo rezultat intraspecifične konkurence odvisen od fizioloških značilnosti in individualne dednosti vsakega posameznega organizma, pa tudi od neenakosti posameznih razvojnih pogojev, zlasti pogojev mikrookolja, ki bo obkrožalo posamezno rastlino (mikrodepresije in mikroelevacije reliefa, presežek ali pomanjkanje vlage, zaščita pred zmrzaljo) in sonce itd.).
- Na primer, znotraj iste vrste ali pasme se lahko dedne lastnosti semen močno razlikujejo. Tako sadike hrasta, ki rastejo iz večjih zrelih želodov, ceteris paribus, rastejo močneje in hitro prehitijo šibkejše brate konkurentov. Se pravi, že majhne začetne razlike med posamezniki iste vrste bodo odločilnega pomena za njihov nadaljnji razvoj.
Lastne in druge
Veliko bolj zapleteno in raznoliko tekmovanje v mešanih gozdnih fitocenozah, ki jih sestavlja več vrst in vrst dreves, številnih grmovnic, trav, mahov, lišajev. V tem primeru je antagonizem med rastlinami pogosto tako močan, da vodi v zatiranje pomembnega dela vrste in njihovo izumrtje.
Hkrati pa izid medvrstnih konkurenčnih odnosov ne določajo le pogoji okolje, temveč tudi vrstne značilnosti organizmov, njihovo sposobnost prilagajanja. Tudi bližnje vrste, s splošno podobnostjo zahtev glede rastnih razmer, se vedno na nek način razlikujejo med seboj. Z intenzivnejšim razvojem enega od njih se zajame vedno večja količina potrebnih virov in postopoma iztisne manj konkurenčnega soseda.
Tako na primer pri mešanih pridelkih macesen-smreka smreka v sušnih obdobjih odmre. Zaradi globljega koreninskega sistema je macesen lahko izkoriščal vlago iz globljih talnih obzorij, ki so bila za koreninski sistem smreke nedostopna.
Pogosto je rezultat konkurence med različnimi vrstami odvisen od njihovega številčnega razmerja. Torej, s prevlado brez v mladih borovo-breznih sestojih bor postopoma odmre, prevlada borovcev pa vodi do zaostajanja v rasti in razvoju mladih brez. V hrastovih gozdovih s povečanjem deleža primesi pepela (več kot 30%) opazimo oslabitev rasti glavne vrste. Pepel ima večjo transpiracijsko sposobnost, kar vodi do intenzivnejšega sušenja tal in poslabšanja pogojev za skupni razvoj.
V gozdnih fitocenozah je jasno vidna konkurenca med celimi strukturnimi enotami - različnimi sloji gozdne vegetacije. Čim gostejša je drevesna krošnja, tem šibkejše so razvite spodnje podrejene plasti in bolj depresivne so posamezne rastline, ki jih tvorijo.
Paradoksalno, ampak kaj boljši pogoji obstoj v fitocenozi, bolj intenziven je boj za življenje in ostrejša je konkurenca. Ta vzorec potrjujejo podatki gozdarjev. V udobnem okolju lesnate rastline rastejo hitreje, procesi zapiranja krošnje, izolacije in smrti zatiranih osebkov se začnejo prej. Posledično ostane večji odstotek odmrlih osebkov na enoto površine in manjše število zrelih dreves, hkrati pa bo vsak posamezen organizem bolje razvit in bo zasedel večjo površino.
Neugodni odnosi med rastlinami se bodo odražali v njihovem zunanjem videzu in sposobnosti preživetja (velikost, barva listov, stopnja listja in dekorativnost se dramatično spremenijo), kar lahko privede do uničenja načrtovane skupine.
Kako premagati sovražnika
Konkurenčne rastline lahko aktivno vplivajo druga na drugo. Do zatiranja tekmecev lahko pride zaradi sproščanja strupenih spojin iz podzemnih in nadzemnih delov, vzajemnega prestrezanja mineralnih hranil in vlage v tleh s koreninskim sistemom in sončne svetlobe s strani listnega aparata, zaradi mehanskih interakcij.
Ker ima razsvetljava pomembno vlogo v življenju rastlinskih organizmov, tekmovanje za svetlobo- eden najostrejših in najbolj izrazitih. Z različnimi stopnjami prepustnosti svetlobe drevesa, ki zagotavljajo močnejše senčenje, postopoma začnejo prehitevati in premagati tekmece. Pomanjkanje svetlobe lahko privede do odpadanja vej in listov, počasne rasti in razvoja ter na koncu do smrti rastlin. Podobna razmerja so v naravi opažena med pasmami, ki so odporne na senco, in pasmami, ki ljubijo svetlobo. Torej, temne vrste iglavcev (smreka, bor, cedra) z gostimi krošnjami sčasoma nadomestijo hitro rastočo, a fotofilno brezo.
Tekmovanje dreves: premik fotofilnih
Mehanske interakcije so značilne za odebeljeno skupno rast dreves in se kažejo v obliki mehanskih poškodb popkov in listov ter v obliki ran in suhih stranic, ki nastanejo zaradi medsebojnega trenja debel in vej. Pri pasmah, ki imajo gibljive veje (breza, trepetlika, jelša), je pogost stepanje- ko jih zaniha veter, njihove veje povzročajo močne udarce v krošnje sosedov, zaradi česar se opazno redčijo. Ob tem so posebej prizadeti mladi iglavci, pri katerih se odbijejo iglice, vršni brsti, rast se upočasni, nastanejo dvojni ali trojni vršički.
Primer močnega korenska konkurenca lahko opazimo v barjanskem borovem gozdu, kjer razmere še poslabša izjemna revščina tal dvignjenega barja v hranilnih sestavinah. V takih razmerah nastane redka gozdna sestoja, v kateri koreninski sistemi sosednja drevesa se večkrat prekrivajo in tvorijo gosto mrežo.
Tekmovanje dreves: korenine močvirskega bora
Živeti v miru in harmoniji
Pri ustvarjanju umetnih nasadov se uporablja načelo blaženja resnosti konkurence med rastlinskimi organizmi.
Problem združevanja nezdružljivega je mogoče rešiti z izbiro ustreznih pogojev in skrbno nego.
- Pri izbiri rastlin za sajenje se upoštevajo biološke značilnosti rasti, razvoja in prilagodljivosti njihovih vrst, pasem in oblik.
- Pozorni morate biti tudi na njihovo višino, globino prodiranja in obliko koreninskega sistema, optimalen čas vegetacije, cvetenja in plodov, neenakomerno rabo habitatnih virov rastlin.
V nasprotnem primeru se bodo neugodni odnosi med rastlinami odrazili v njihovem zunanjem videzu in sposobnosti preživetja (velikost, barva listov, stopnja listja in dekorativnost se dramatično spremenijo), kar lahko privede do uničenja načrtovane skupine.
- V mešanih zasaditvah je dobro kombinirati svetloboljubne in senco tolerantne pasme, vrste s površinskimi in globokimi koreninskimi sistemi, z različnimi obdobji intenziviranja absorpcije hranil, zahtevnimi za sestavo tal in nezahtevnimi.
- Za zmanjšanje medsebojnega negativnega vpliva med drevesnimi vrstami z izrazitimi konkurenčnimi odnosi lahko kot nekakšen blažilnik zasadimo ustrezne spremljevalne nevtralne vrste ali grmovnice.
- Uporaba dovolj zrelih sadik pri sajenju lahko znatno zmanjša konkurenco med njimi v začetni fazi razvoja in se izogne znatnim izgubam.
- Pomembno vlogo pri oblikovanju drevesnih nasadov igra izbira optimalne gostote zasaditve in narave postavitve dreves, pri čemer se upoštevajo ne le njihove dekorativne lastnosti, temveč tudi značilnosti posameznih vrst, ki se skozi čas spreminjajo.
- Koristno je biti pozoren na izvor sadilnega materiala - semensko ali vegetativno. V prvih letih življenja drevesa vegetativnega izvora (koreninski poganjki, zasadi) rastejo hitreje, v tem obdobju uspešno tekmujejo s sadikami, ki lahko, če jih ne zdravimo, izpadejo iz sestave. V prihodnosti, ko dosežejo zgornje stopnje, postanejo semenska drevesa biološko bolj stabilna.
Na splošno je tema združljivosti rastlin med seboj in iskanja najbolj harmoničnih kombinacij zelo obsežna, saj je narava razmerja med rastlinskimi organizmi zelo zapletena, se lahko kaže v različnih oblikah in se razlikuje glede na starost. rastlinskih organizmov, o spremembah podnebnih in talnih razmer.
Možno je našteti le nekaj znanih konkretnih primerov nezaželenega sosedstva različnih pasem in vrst.
Paradoksalno, boljši kot so pogoji za obstoj v fitocenozi, bolj intenzivna je konkurenca.
Neželena soseska
Ne ustvarjajte mešanih pristankov breze in nekaj iglavcev. Breza praviloma raste hitreje iglavcev in jih utiša. Brezovi odpadni izdelki lahko imajo Negativni vpliv o intenzivnosti encimskih procesov v boru in macesnu. Poleg tega ima breza močan koreninski sistem, porabi veliko vode in v zvezi s tem prikrajša vse sosednje rastline. Podoben učinek je lahko tudi javorjev. Pod njimi je bolje posaditi rastline, ki ljubijo senco in nezahtevne.
jedel sposobne so močno zakisati tla, zato se z njimi lahko sprijaznijo le ljubitelji kisle prsti. Med njimi so praproti, hortenzije, kala, begonije.
"Zastrupijo" zemljo, torej povzročijo tako imenovano utrujenost tal, propadajoče liste kostanja, oreh. To je posledica dejstva, da listi teh rastlin vsebujejo fenolne spojine, ki se začnejo sproščati med procesom razpadanja.
Agresivna rastlina je morska krhlika, ki s svojo rastjo zamaši prostor, ki ga obdaja.
Intenzivno raste topol je sposoben hitro prehiteti in zatreti z njim pomešane svetloljubne breze, breste, jesen, javorje, ki se slabo razvijajo in dobijo grdo ali ukrivljeno obliko.
Odvisno od rastnih razmer, negativno vpliva na rast drevesnih vrst karagana drevesna. Na suhih tleh se njegov koreninski sistem nahaja v zgornjih plasteh tal in, ko jih posadimo skupaj s hrastom, borom, jesenom, premakne njihove korenine v nižje, manj rodovitne plasti.
Pod določenimi pogoji hrast se lahko utopi pepel, javor, bela akacija, Breza, brest.
Med lipe in javorje se ne sme saditi rododendroni, saj imajo ta drevesa površinski koreninski sistem, ki hitro preplete korenine rododendronov in prestreže vlago. Poleg tega njihove razpršene krone zavirajo padavine.
Nekatere rastline ( bukev, neumnost, veliko iglavcev) imajo zelo visoko alelopatsko aktivnost (iz grč. alelon- "vzajemno" in patos- "trpljenje"), zato redko tvorijo enovrstne nasade. Zaradi kopičenja imajo zatiranje lastne podrasti strupene snovi, zaradi česar se vrsta izpodriva.
veliko zelišča (nekatere hitreje, druge počasneje), rastejo, zadušijo sosednje rastline, tako zelnate kot drevesne, predvsem plazeče sorte brinov. Najprej to velja za zelišča z dolgimi koreniki ali tista, ki tvorijo številne koreninske potomce, saj se je zelo težko spopasti z njihovo širitvijo.
Zavira rast drugih rastlin barberry. Ta grm, kot bela akacija, divji kostanj, jelka, viburnum, vrtnica, lila, šipek in lažna pomaranča, aktivno zavira rast drugih rastlin in spada v skupino monorastlin.
__________________________________________
>> Konkurenčne interakcije
1. Kakšen boj se imenuje intraspecifičen?
2. Kakšen boj se imenuje medvrstni?
3. Kakšne so značilnosti intra- in medvrstnega boja?
V splošnem pomenu beseda "tekmovanje" pomeni soočenje, rivalstvo, tekmovanje. Konkurenca je zelo razširjena v narave.
Tekmovalne interakcije lahko vključujejo prostor, hrano, svetlobo, odvisnost od plenilcev in drugih sovražnikov, izpostavljenost boleznim in različne okoljske dejavnike.
Upoštevati je treba, da konkurence ni mogoče obravnavati zgolj kot uporabo istega s strani organizmov naravni vir. O negativni interakciji lahko govorimo le, če tega vira ni dovolj in ko njegova skupna poraba negativno vpliva populacije.
Konkurenca je razdeljena na znotrajvrstno in medvrstno.
Tako znotrajvrstna kot medvrstna konkurenca je lahko velikega pomena pri oblikovanju vrstne pestrosti in regulacije številke vsak od njih.
znotrajvrstna konkurenca. Boj za iste vire med posamezniki iste vrste se imenuje znotrajvrstna konkurenca. To je pomemben dejavnik pri samoregulaciji populacij.
Pri nekaterih organizmih se je pod vplivom znotrajvrstnega tekmovanja za prostor oblikoval zanimiv tip vedenja. Temu se reče teritorialnost.
Teritorialnost je značilna za številne vrste ptic, nekatere ribe in druge živali.
Pri pticah se teritorialni tip obnašanja kaže takole: Na začetku gnezditvene sezone samec izbere habitat (ozemlje) in ga zaščiti pred invazijo samcev iste vrste. Upoštevajte, da glasni glasovi samcev, ki jih slišimo spomladi, signalizirajo le lastništvo parcele, ki nam je všeč, in si sploh ne zadajo naloge, da bi pritegnili samico, kot se običajno verjame.
Samec, ki strogo varuje svoj teritorij, ima večjo verjetnost, da se bo uspešno paril in zgradil gnezdo, medtem ko se samec, ki si ozemlja ne zmore zagotoviti, se ne bo razmnoževal. Včasih pri varovanju ozemlja sodeluje tudi samica. Posledično na zavarovanem območju prisotnost drugih starševskih parov ne moti zapletenega posel skrbi za gnezdo in mladiče.
Tako lahko teritorialno obnašanje štejemo za ekološkega regulatorja, saj omogoča, da se izognemo tako prenaseljenosti kot premajhni.
Nazoren primer intraspecifičnega tekmovanja, ki bi ga lahko vsak opazil v gozdu, je tako imenovano samoredčenje v rastline.
Ta proces se začne z zasegom ozemlja. Na primer, nekje na odprtem območju, nedaleč od velike smreke, ki daje veliko semen, se pojavi več deset poganjkov - majhnih božičnih dreves. Prva naloga je opravljena - prebivalstvo je naraslo in zajelo ozemlje, ki ga potrebuje za preživetje. Tako je teritorialnost pri rastlinah izražena drugače kot pri živalih: mesta ne zaseda posameznik, ampak skupina.
Mlada drevesa rastejo, ob tem pa senčijo in zatirajo zelnate rastline pod svojimi krošnjami (to je že medvrstna konkurenca). Sčasoma se med drevesi pojavi neizogibna razlika v rasti - nekatera šibkejša zaostajajo, druga prehitevajo. Ker je smreka zelo svetloboljubna vrsta (njena krošnja absorbira skoraj vso svetlobo, ki pada nanjo), začnejo šibkejša božična drevesca vse bolj senčiti od višjih ter se postopoma sušijo in odmrejo.
Na koncu po dolgih letih na jasi od več deset jelk ostanejo dve ali tri drevesa (ali celo eno) - najmočnejši posamezniki iz celotne generacije (slika 128).
Velika gostota živali je dejavnik zatiranja, ki zmanjšuje razmnoževanje tudi z obilico prehranskih virov. Na primer, pri velikem številu paglavcev tisti, ki rastejo hitreje, sproščajo v vodo snovi, ki zavirajo razvoj tistih paglavcev, ki rastejo počasneje.
Medvrstno tekmovanje.
Konkurenca med posamezniki različnih vrst je v naravi izjemno razširjena in prizadene skoraj vsako vrsto, saj je redko, da vrsta ne doživi vsaj majhnega pritiska organizmov drugih vrst. Vendar pa ekologija obravnava medvrstno konkurenco v posebnem, ozkem smislu - le kot medsebojno negativne odnose med sorodnimi ali ekološko podobnimi vrstami, ki živijo skupaj.
Oblike manifestacije medvrstne konkurence so lahko zelo različne: od hudega boja do skoraj miroljubnega sobivanja. Toda praviloma od dveh vrst z enakimi ekološkimi potrebami ena nujno izpodriva drugo.
Klasičen primer medvrstne konkurence opisuje Rus biolog G, F. Gause eksperimenti. V teh poskusih smo kulture dveh vrst ciliatov-čevljev s podobno naravo prehrane dali ločeno in skupaj v posode z infuzijo sena. Vsaka vrsta, postavljena ločeno, se je uspešno razmnožila in dosegla optimalno številčnost. Ko smo obe kulturi dali v eno posodo, se je število ene od vrst postopoma zmanjševalo in je izginila iz infuzije (slika 129).
Pravilo, ki izhaja iz teh poskusov, tako imenovano Gausevo načelo, je, da dve ekološko enaki vrsti ne moreta sobivati. Konkurenca je še posebej huda med organizmi s podobnimi ekološkimi potrebami.
Zaradi konkurence v skupnosti sobivajo le tiste vrste, ki so se po ekoloških zahtevah uspele vsaj nekoliko razlikovati. Torej se žužkojede ptice, ki se prehranjujejo z drevesi, izogibajo medsebojnemu tekmovanju zaradi drugačen značaj iščite plen na različnih delih drevesa.
Tako ima lahko medvrstna konkurenca dva izida: bodisi izpodrivanje ene od dveh vrst iz skupnosti bodisi razhajanje obeh vrst v ekoloških nišah. Konkurenčni odnosi so eden najpomembnejših dejavnikov pri oblikovanju vrstne sestave in uravnavanja števila populacij v skupnosti.
Medvrstna konkurenca ima lahko pomembno vlogo pri oblikovanju videza naravne skupnosti. Konkurenca z ustvarjanjem in utrjevanjem raznolikosti organizmov prispeva k povečanju stabilnosti skupnosti in učinkovitejši uporabi razpoložljivih virov.
Intraspecifična konkurenca. Medvrstno tekmovanje.
1. Katere vrste tekmovanja poznate?
2. Kaj je teritorialnost? Kakšno vlogo ima v skupnosti?
3. Zakaj lahko vrste s podobnim načinom življenja pogosto živijo na istem ozemlju?
4. Kako razložiti dolgotrajno sobivanje konkurenčnih vrst v naravi?
5. Katera vrsta tekmovanja je najpomembnejša pri oblikovanju vrstne sestave naravnih združb?
Opazujte v naravi manifestacije znotrajvrstne in medvrstne konkurence. Poskusite razložiti, kakšne so njihove razlike in v čem so podobnosti.
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologija 10. razred
Predložili bralci s spletne strani
Tekmovanje- vrsta medvrstnih in znotrajvrstnih odnosov, v katerih se prebivalstvo ali posamezniki v boju za hrano, kraj bivanja in druge pogoje, potrebne za življenje, negativno vplivajo drug na drugega. Ločite medvrstno, medvrstno, neposredno in posredno konkurenco.
znotrajvrstna konkurenca
Intraspecifična konkurenca je tekmovanje med posamezniki iste vrste za vitalne vire. Konkurenca med posamezniki iste vrste lahko zmanjša preživetje in plodnost živali, močnejša je, večja je gostota. Konkurenčni posamezniki niso enakovredni, ker imajo drugačen genotip. Ta interakcija je asimetrična.
Primeri tekmovanja: medsebojno senčenje rastlin, boj za samico, boj za ozemlje pri teritorialnih živalih.
Medspecifično tekmovanje
Razvoj vsake posamezne populacije je potekal v interakciji z drugimi populacijami, s katerimi so tvorile določene skupine. Skupine posameznih vrst lahko obstajajo le v popolni izolaciji od zunanjega sveta in morda ne dolgo. Življenjski potencial vrste, ki je preživel do danes, se je oblikoval v procesu dolgega medvrstnega boja za obstoj. Konkurenčni odnosi so eden najpomembnejših mehanizmov za uravnavanje vrstne sestave vsake skupine, prostorske razporeditve vrst in njihovega števila. Ameriški znanstveniki E. Pianka (1981), A. Lotka (1922) in W. Volterra (1926, 1931) so prvi razvili razmeroma močno, čeprav zelo poenostavljeno teoretično osnovo za preučevanje konkurence. Med rastlinami sta dve odpovedi in živali, ki so velikega pomena za študij konkurence. Prvič, le majhno število rastlin ima generacijsko obdobje krajše od enega leta, zato v mnogih primerih rastlinski ekologi ne morejo izvesti dolgotrajnih poskusov, ki so pokazali konkurenčno izključenost. Drugič, na rast in preživetje rastlin močno vplivajo različni pogoji, v katerih živijo. Na primer, v razmerah velike gneče se rast rastlin upočasni in ne dosežejo polnega razvoja, čeprav lahko proizvedejo semena. Nasprotno pa se živalske populacije na prenaseljenost običajno odzovejo s povečano umrljivostjo in upočasnjeno rastjo. Podlaga za opažanja konkurenčni odnosi Služijo lahko trije poskusni modeli, ki opisujejo: 1) nepopolno konkurenco, ko je medvrstna konkurenca omejevalni dejavnik, vendar ne vodi do popolne eliminacije (eliminacije) enega od konkurentov iz arene interakcije; 2) popolna konkurenca, opisana z modeloma Gause in Lotka-Volterra, ko se ena vrsta postopoma vzreja v procesu tekmovanja za skupni vir; 3) superpopolna konkurenca, ko je učinek zatiranja zelo močan in se pokaže takoj, na primer pri izolaciji antibiotikov (alelopatija). Predacija je lahko tudi jasen primer takšne »super-močne« konkurence.
Za boljše razumevanje medvrstne konkurence se je vredno posvetiti takim konceptom, kot so sobivanje in konkurenčna izključitev, ekološka zamenjava vrst, ekološko stiskanje in sproščanje, sobivanje in porazdelitev virov ter evolucijsko razhajanje.
Sožitje in konkurenčna izključenost je eden najbolj zanimivih in slabo raziskanih ekoloških pojavov. Njihovo preučevanje na terenu in v laboratoriju daje nasprotne podatke o naravi. Ob opazovanju življenja rastlinskega in živalskega sveta pogosto postanemo priče, kako vrste sobivajo in ne kako se borijo za obstoj. Na Šatskih jezerih na Voliniji v bližini plava več vrst rac, divjih gosi in labodov, ki se hranijo z ribami. V sveži Grabovi Buchyna na Roztochya pri Lvovu sobiva 19 vrst dreves, 24 grmovnic in pritlikavih grmovnic, 72 jih živi drug ob drugem. zeliščne rastline. Pravzaprav še zdaleč ni tako: konkurenčni boj za uporabo virov in s tem za obstoj poteka neprekinjeno, a v naravi ni tako opazen kot v laboratoriju.
G. F. Gause je prvi v laboratoriju ustvaril pogoje za sobivanje dveh podobnih vrst, vendar z uporabo istega hranilnega medija, pozneje pa je G. F. Gause izvedel podobne študije z mokastim hroščem (Tribolium). Ti mali hrošči so vsi sami življenski krog lahko končajo v kozarcu moke, ki jim služi tako kot bivališče kot hrana za ličinke in odrasle. Ko sta bili v to homogeno okolje postavljeni dve različni vrsti Hruščika, se je izkazalo, da je eden od njih zmagal in se uspešno razvil ter izpodrinil drugega. Rezultati laboratorijskih poskusov o konkurenci so pripeljali do oblikovanja načela konkurenčne izključitve, ki se imenuje tudi Gauseov zakon: dve vrsti ne moreta sobivati, če sta odvisni od istega omejujočega okolja. Poudarjamo - omejujoče okolje, saj le tisti viri, ki omejujejo rast populacije, lahko ustvarijo osnovo za konkurenco.Konkurenca je povezana s specifično interakcijo med vrstami, ki se le redko pokaže, ko vsako od njih opazujemo posebej. Primer tega pojava je skupna in ločena rast dveh vrst hrasta - navadnega (Quercus robur) in skalnega (Q.petraea). Pri svežih vrstah se ti dve vrsti vidita drug ob drugem, pri suhih, predvsem s kamnito podlago, navadni hrast nadomesti hrast kitnjak. Ekološki izpust in ekološko stiskanje sta po svoji vsebini nasprotna pojava. Ekološka sprostitev je v izločitvi konkurenta in s tem pridobivanju dodatnih virov. Veliko primerov ekološkega sproščanja so pridobili gozdarji, ki so preučevali vpliv redčenja na nastanek kakovostnega lesa. Z odstranjevanjem zaostajajočih v rasti osebkov, pa tudi »neželenih« vrst, ustvarimo ugodne pogoje (osvetlitev, vlažnost, mineralna dopolnila) za »želene« vrste.
Stiskanje okolja je posledica uvedbe konkurenta. Pojav ekološkega stiskanja pogosto opazimo na otokih, ki so oddaljeni od celine z omejeno vrstno sestavo rastlin in živali. Ko pridejo sem s celine izseljene vrste, se hitro prilagodijo novim rastnim razmeram z malo raznolikosti tekmecev in se hitro razširijo (zajci in kaktusi v Avstraliji). Sožitje in razporeditev virov. V prejšnjih različicah je bila konkurenca obravnavana kot izključitev in uspeh, izločitev in preživetje, dostojanstvo in zatiranje. Ti izrazi opisujejo procese, ki so jih opazili v skupinah v preteklosti, sožitje pa je stanje, ki ga imamo danes. Ekologi že desetletja preučujejo pogoje, potrebne za sobivanje vrst. Matematična analiza medvrstne konkurence navaja, da če to vrsto omejuje svojo velikost na populacijo druge vrste in obratno, potem je možno sobivanje med tema dvema vrstama. Ti pogoji so izpolnjeni, če vsaka vrsta uporablja nekoliko drugačen vir kot druga. Znano je, da se vrste izogibajo ekološkemu prekrivanju, tako da razporedijo razpoložljive vire med seboj glede na njihovo velikost in obliko, kemično sestavo, kje se pojavljajo in njihovo sezonskost. Kot lahko vidite, je rezultat konkurence v veliki meri odvisen od tega, kako konkurenčne vrste uporabljajo (uspešno ali neuspešno) izjemno heterogeno okolje, sestavljeno predvsem iz ločenih območij (»lis«) z ugodnimi in neugodnimi razmerami. Odpornost proti neugodnim razmeram omogoča nekaterim vrstam, da najdejo hrano v času, ko druge umirajo. Konkurenčne vrste se praviloma ne pojavljajo v istem habitatu in si delijo ne le prehranske vire, ampak tudi prostor. Na primer, vsaka od petih vrst ameriških peličic (Dendroica), ki gnezdijo v ameriški zvezni državi Maine, se prehranjuje z različnimi deli dreves in zanjo so značilne nekatere razlike v iskanju žuželk med vejami in listjem.Angleški ekolog D. Lek (1971) je opisal sobivanje petih vrst sinic v listnatih gozdov blizu Oxforda in ugotovili, da so večino leta ločeni zaradi ločitve prehranjevalnih območij, ukinitve velikosti žuželk in moči semena, s katerim se hranijo. Ekološka izolacija je povezana z razliko v masi jošk, velikosti in obliki kljuna. Kljub podobnosti sinic (slika 4.30) vsaka vrsta svoje prehranske vire uporablja drugače. Velika sinica se prehranjuje predvsem na tleh, prehranjuje žuželke, dolge več kot 6 mm, lešnike, želod, pšenična semena in bukove oreščke. Močvirska sinica ostaja višja od velike sinice, vendar nižja od modre sinice, ki se prehranjuje v grmovju, v spodnjih slojih dreves in na travi z žuželkami velikosti 3-4 mm, semeni repinca, brusnice, medenih nožev in oksalisov. . Nemirna sinica se prehranjuje predvsem v krošnjah hrastov, saj ji majhna masa in spretnost omogočata, da se zadržuje na majhnih vejicah in listih. Njegova prehrana vključuje žuželke, katerih velikost običajno ne presega 2 mm. Vzame jih izpod lubja. Sinica se praviloma NE prehranjuje s semeni (z izjemo breze). Moskovka za razliko od modre sinice najpogosteje hrani velike veje hrasta ali smreke, ki segajo od debla. Hrani se predvsem z žuželkami, ki so krajše od 2 mm. In končno, rjavoglava sinica, ki je zelo podobna močvirski sinici, se prehranjuje z obrežjem, bezgom in travnikom; za razliko od močvirskega piščanca se na hrastih praktično ne pojavlja, poje zelo malo semen. M. Bigon, J. Harper in K. Townsend (1991) predstavljajo tri možne razlage za takšno sobivanje vivo, prva pa temelji na tako imenovani »trenutni konkurenci« (trenutni konkurenci). Na primer, joške so konkurenčne vrste. njihovo sobivanje je posledica razreševanja ekoloških niš. Vendar pa lahko v odsotnosti konkurenta razširijo svoje niše, torej obvladajo temeljne niše. Drugič, evolucijsko ga poganja odmik konkurence, ki ga je Connell (1980) imenoval »duh tekmovalne preteklosti«. Zgoraj omenjenih pet vrst sinic, katerih dom so bili gozdovi pri Oxfordu, se je že dolgo »navadilo« druga na drugo, konkurenca pa je ostala v daljni evolucijski preteklosti. njihove temeljne ekološke niše so se že dolgo prekrivale. Tretjo razlago lahko upravičimo z enako situacijo z joški. Te vrste sinic so se v času svojega razvoja različno in neodvisno odzvale na naravno selekcijo, saj so različne vrste, ki imajo različne značilnosti. Vendar trenutno ne tekmujejo in nikoli niso bili v preteklosti, ker so se po naključju razlikovali. Ni dvoma, da te tri razlage, vzete skupaj ali ločeno, ne morejo nedvoumno razlagati nobenega od navedenih primerov sobivanja vrst. Ekolog mora opraviti veliko analitičnih izračunov, da ugotovi, katera od treh razlag bi lahko bila verjetna za določeno situacijo.
Za interakcije vrst v sestavi biocenoze niso značilne le povezave vzdolž linije neposrednih trofičnih razmerij, temveč tudi številne posredne povezave, ki združujejo vrste enakih in različnih trofičnih ravni.
Tekmovanje- Tole oblika odnosa, ki nastane, ko dve vrsti uporabljata iste vire(prostor, hrana, zavetje itd.).
Razlikovati 2 obliki tekmovanja:
- neposredna konkurenca, pri kateri se razvijajo usmerjeni antagonistični odnosi med populacijami vrst v biocenozi, izraženo v različne oblike zatiranje: pretepi, kemično zatiranje tekmovalca itd.;
- posredna konkurenca, izražena v dejstvu, da ena od vrst poslabša habitatne pogoje za obstoj druge vrste.
Konkurenca je lahko tako znotraj vrste kot med več vrstami istega rodu (ali več rodov):
Intraspecifično tekmovanje se pojavi med posamezniki iste vrste. Ta vrsta konkurence se bistveno razlikuje od medvrstne konkurence in se izraža predvsem v teritorialnem obnašanju živali, ki varujejo svoja gnezdišča in določeno območje na območju. To je veliko ptic in rib. Odnosi posameznikov v populacijah (znotraj vrste) so raznoliki in protislovni. In če so specifične prilagoditve koristne za celotno populacijo, so lahko za posamezne posameznike škodljive in povzročijo njihovo smrt. S prekomernim povečanjem števila posameznikov se intraspecifični boj intenzivira. To pomeni, da intraspecifični boj spremlja zmanjšanje plodnosti in smrt nekaterih posameznikov te vrste. Obstajajo številne prilagoditve, ki posameznikom iste populacije pomagajo, da se izognejo neposrednemu soočenju med seboj - srečate lahko medsebojno pomoč in sodelovanje (skupno hranjenje, vzgoja in varovanje potomcev);
Medvrstna konkurenca je vsaka interakcija med populacijami, ki negativno vpliva na njihovo rast in preživetje. Med populacijami različnih vrst opazimo medvrstni boj. Poteka zelo hitro, če vrsta potrebuje podobne pogoje in pripada istemu rodu. Medvrstni boj za obstoj vključuje enostransko uporabo ene vrste s strani druge, torej odnos "plenilec-plen". Oblika boja za obstoj v širšem smislu je naklonjenost ene vrste drugi, ne da bi pri tem škodovala sebi (npr. ptice in sesalci raznašajo plodove in semena); vzajemna naklonjenost ene vrste drugi brez poseganja v sebe (na primer cvetovi in njihovi opraševalci). Boj proti neugodnim okoljskim razmeram opazimo v katerem koli delu območja, ko se zunanje okoljske razmere poslabšajo: z dnevnimi in sezonskimi nihanji temperature in vlažnosti. Biotske interakcije med populacijami dveh vrst so razvrščene v:
nevtralnost - ko ena populacija ne vpliva na drugo;
konkurenca - zatiranje obeh vrst;
amenzalizem - ena populacija zatira drugo, vendar sama ne doživlja negativnega vpliva;
plenilci - posamezniki plenilcev so večji od plena;
komenzalizem - populaciji koristi povezava z drugo populacijo, slednja pa je brezbrižna;
protosodelovanje - interakcija je ugodna za obe vrsti, ni pa nujno;
vzajemnost - interakcija mora biti nujno ugodna za obe vrsti.
Primer modela medpopulacijskih interakcij je "širjenje osebkov "morskega želoda" - balyanusa, ki se naselijo na skalah nad medplimnim pasom, ker ne prenesejo sušenja. Manjši Chthameclus pa se pojavljajo le nad tem območjem. Čeprav se njihove ličinke naselijo v poselitvenem območju, neposredna konkurenca balanusov, ki lahko motijo tekmece s substrata, preprečuje njihov pojav na tem ozemlju. Po drugi strani pa lahko balyanuse nadomestijo školjke. Toda kasneje, ko školjke zasedajo celoten prostor, se balanusi začnejo usedati na njihove lupine in ponovno povečajo njihovo število. V konkurenci za gnezdišča velika sinica prevladuje nad manjšo sinico in ujame gnezdilne škatle z vhodom večja velikost. Izven konkurence imajo modre sinice raje 32 mm vhod, ob veliki sinici pa se naselijo v votline s 26 mm vhodom, neprimerne za tekmeca. V gozdnih biocenozah konkurenca med lesnimi mišmi in voluharicami vodi do rednih sprememb biotopske porazdelitve vrst. V letih s povečanim številom lesne miši poseljujejo različne biotope in voluharja izpodrivajo na manj ugodna mesta.
Glavne vrste medpopulacijskih odnosov ("plenilec - plen", vzajemnost, simbioza)
Tekmovalni odnosi so lahko zelo različni – od neposrednega fizičnega boja do mirnega sobivanja. In hkrati, če se dve vrsti z enakimi ekološkimi potrebami znajdeta v isti skupnosti, potem bo en konkurent zagotovo izrinil drugega. To okoljsko pravilo se imenuje "zakon konkurenčna izključitev", oblikovano G.F. Gause. Glede na rezultate njegovih poskusov je mogoče reči, da med vrstami s podobno naravo prehrane čez nekaj časa ostanejo živi posamezniki samo ene vrste, ki preživijo v boju za hrano, saj je njena populacija rasla in se množila hitreje. Je zmagovalec tekmovanja. vrsta, ki ima v dani ekološki situaciji vsaj majhne prednosti pred drugimi in posledično večjo prilagodljivost okoljskim razmeram.
Konkurenca je eden od razlogov, da dve vrsti, ki se nekoliko razlikujeta po posebnostih v prehrani, obnašanju, življenjskem slogu ipd., redkokdaj živita v isti skupnosti. V tem primeru je konkurenca neposredno sovražnost. Najhujša konkurenca z nepredvidenimi posledicami se pojavi, ko človek v skupnosti vnese živalske vrste ne glede na že vzpostavljene odnose. Toda pogosto se konkurenca kaže posredno, je nepomembne narave, ker. različne vrste različno dojemajo iste okoljske dejavnike. Bolj raznolike so možnosti organizmov, manj intenzivna bo konkurenca.
Vzajemnost(simbioza) - ena od stopenj v razvoju odvisnosti dveh populacij drug od drugega, ko pride do povezovanja med zelo različnimi organizmi in nastanejo najpomembnejši vzajemni sistemi med avtotrofi in heterotrofi. Klasični primeri medsebojnih odnosov so vetrnice in ribe, ki živijo v venčku njihovih lovk; raki puščavniki in morske anemone. Znani so tudi drugi primeri te vrste razmerja. Torej, črv Aspidosiphon mlada starost skriva svoje telo v majhni, prazni lupini polžev.
V rastlinskem svetu poznamo tudi vzajemne oblike razmerij: v koreninskem sistemu višjih rastlin se vzpostavijo povezave z glivami, ki tvorijo mikorizo, in bakterijami, ki vežejo dušik. Simbioza z mikoriznimi glivami oskrbuje rastline z minerali, glive pa s sladkorji. Podobno bakterije, ki fiksirajo dušik, ki oskrbujejo rastlino z dušikom, iz nje prejemajo ogljikove hidrate (v obliki sladkorjev). Na podlagi takšnih odnosov se oblikuje kompleks prilagoditev, ki zagotavlja stabilnost in funkcionalno učinkovitost vzajemnih interakcij.
Tesnejše in biološko pomembne oblike povezav nastanejo v t.i endosimbioza -sobivanje, v katerem se ena od vrst naseli v telesu druge. Takšni so odnosi višjih živali z bakterijami in protozoji črevesnega trakta.
Mnoge živali vsebujejo fotosintetske organizme (predvsem nižje alge) v svojih tkivih. Poznano je naseljevanje zelenih alg v volni lenivcev, medtem ko alge uporabljajo volno kot substrat, za lenivca pa ustvarijo zaščitno barvo.
Simbioza mnogih globokomorske ribe z žarečimi bakterijami. Ta oblika vzajemnosti zagotavlja svetlo obarvanost, ki je tako pomembna v temi, z ustvarjanjem svetlečih organov - fotofor. Tkiva svetlečih organov so obilno oskrbljena s hranili, potrebnimi za življenje bakterij.
Plenilstvo. Zakoni sistema "plenilec-plen".
Plenilec -je prosto živeči organizem, ki se prehranjuje z drugimi živalskimi organizmi ali rastlinsko hrano, t.j. organizmi ene populacije služijo kot hrana za organizme druge populacije. Plenilec praviloma najprej ujame plen, ga ubije in nato poje. Za to ima posebne naprave.
Pri žrtve tudi zgodovinsko razvit zaščitne lastnosti v obliki anatomskih, morfoloških, fizioloških, biokemičnih značilnosti, na primer: telesni izrastki, trni, bodice, školjke, zaščitna obarvanost, strupene žleze, sposobnost zarivanja v tla, hitro skrivanje, gradnja zavetja, nedostopna plenilcem, signalizirajo nevarnost.
Zaradi takih medsebojno odvisnih prilagoditev so določene skupine organizmov kot specializirani plenilci in specializirani plen. Raziskavi in matematični interpretaciji teh razmerij je posvečena obsežna literatura, začenši s klasičnim Volterra-Lotkinim modelom (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) in vse do njegovih številnih modifikacij.
Zakoni sistema "plenilec - plen" (V. Volterra):
- zakon periodični cikel - proces uničenja plena s strani plenilca pogosto vodi do občasnih nihanj v velikosti populacije obeh vrst, odvisno le od stopnje rasti plenilcev in populacij plena ter od začetnega razmerja njihovega števila;
- zakon ohranjanje povprečja - povprečna velikost populacije za vsako vrsto je konstantna, ne glede na izhodiščno raven, pod pogojem, da so specifične stopnje povečanja populacije in učinkovitost plenilstva konstantne;
- zakon kršitve povprečja - s podobnim motenjem populacij plenilcev in plena (na primer ribe med ribolovom sorazmerno z njihovo številčnostjo) se povprečna populacija plena poveča, populacija plenilcev pa zmanjša.
Model Volterra-Lotka. Model "plenilec-plen" se obravnava kot prostorska struktura. Strukture se lahko oblikujejo tako v času kot v prostoru. Takšne strukture se imenujejo "prostorsko-časovni".
Primer časovnih struktur je razvoj števila gorskih zajcev in risov, za katerega so značilna časovna nihanja. Risi se prehranjujejo z zajci, zajci pa jedo rastlinsko hrano, ki je na voljo v neomejenih količinah, zato se število zajcev povečuje (povečanje ponudbe razpoložljive hrane za rise). Posledično se število plenilcev povečuje, dokler jih ne postane veliko, nato pa pride do uničenja zajcev zelo hitro. Posledično se zmanjša število plena, zaloge hrane risov zmanjkajo in s tem se zmanjša njihovo število. Potem se spet poveča število zajcev, oziroma risi se začnejo hitro razmnoževati in vse se ponavlja od začetka.
Ta primer je v literaturi obravnavan kot model Lotka-Volterra, ki ne opisuje le populacijskih nihanj v ekologiji, je tudi model neublaženih koncentričnih nihanj v kemičnih sistemih.
Omejevalni dejavniki
Koncept omejevalnih dejavnikov temelji na dveh zakonih ekologije: zakonu minimuma in zakonu tolerance.
Zakon minimuma. Sredi predlanskega stoletja je nemški kemik Y. Liebig(1840), ki je preučeval vpliv hranil na rast rastlin, ugotovil, da pridelek ni odvisen od tistih hranil, ki so potrebna v velikih količinah in so prisotna v izobilju (npr. CO 2 in H 2 0), temveč od tistih, ki , čeprav jih rastlina potrebuje v manjših količinah, vendar jih v tleh praktično ni ali pa so nedostopni (na primer fosfor, cink, bor). Liebig je ta vzorec oblikoval takole: "Rast rastline je odvisna od elementa prehrane, ki je prisoten v minimalni količini." Ta sklep je kasneje postal znan kot Liebigov zakon minimuma in je bil razširjen na mnoge druge. okoljski dejavniki.
Toplota, svetloba, voda, kisik in drugi dejavniki lahko omejijo ali omejijo razvoj organizmov, če njihova vrednost ustreza ekološkemu minimumu.
Na primer, tropske ribe "angelfish" poginejo, če temperatura vode pade pod 16°C. In razvoj alg v globokomorskih ekosistemih je omejen z globino prodiranja sončne svetlobe: v spodnjih plasteh ni alg.
Liebigov zakon minimuma je mogoče oblikovati na naslednji način:rast in razvoj organizmov sta odvisna predvsem od tistih dejavnikov naravnega okolja, katerih vrednosti se približujejo ekološkemu minimumu.
Raziskave so pokazale, da ima zakon minimuma 2 omejitvi, ki ju je treba upoštevati v praksi:
- Prva omejitev je, da se strogo uporablja samo Liebigov zakon v pogojih stacionarni stanje sistema.
Na primer, v določenem vodnem telesu je rast alg omejena na vivo pomanjkanje fosfatov. Hkrati so dušikove spojine v vodi v presežku. Če se v tak rezervoar odvaja odpadna voda z visoko vsebnostjo mineralnega fosforja, potem lahko rezervoar "cveti". Ta postopek bo napredoval, dokler se eden od elementov ne porabi do mejnega minimuma. Zdaj bi lahko bil dušik, če fosfor še naprej teče. V prehodnem trenutku (ko je dušika še premalo, fosforja pa že zadostuje) ni opaziti učinka minimuma, torej nobeden od teh elementov ne vpliva na rast alg;
- druga omejitev povezan z interakcija več dejavnikov. Včasih je telo sposobno zamenjajte pomanjkljiv element drugi, kemično sorodni .
Torej, na mestih, kjer je veliko stroncija, v školjkah mehkužcev, lahko nadomesti kalcij s pomanjkanjem slednjega. Ali pa se na primer potreba po cinku pri nekaterih rastlinah zmanjša, če rastejo v senci. Zato bo nizka koncentracija cinka manj omejila rast rastlin v senci kot pri močni svetlobi. V teh primerih se omejevalni učinek celo nezadostne količine enega ali drugega elementa morda ne pokaže.
Zakon strpnosti(iz lat. toleranca- potrpežljivost) je odkril angleški biolog W. Shelford(1913), ki je opozoril na dejstvo, da niso samo tisti okoljski dejavniki, katerih vrednosti so minimalne, ampak tudi tisti, za katere je značilno ekološki maksimum. Presežek toplote, svetlobe, vode in celo hranil je lahko prav tako uničujoč kot njihovo pomanjkanje. W. Shelford je razpon ekološkega faktorja med minimumom in maksimumom poimenoval »meja tolerance«.
Meja toleranceopisuje amplitudo nihanja dejavnikov, ki zagotavlja najbolj popoln obstoj populacije.
Kasneje so bile določene meje tolerance za različne okoljske dejavnike za številne rastline in živali. Zakoni J. Liebiga in W. Shelforda so pomagali razumeti številne pojave in razporeditev organizmov v naravi. Organizmov ni mogoče porazdeliti povsod, ker imajo populacije določeno mejo tolerance glede na nihanja okoljskih dejavnikov.
Zakon strpnosti W. Shelforda je oblikovan takole: rast in razvoj organizmov sta odvisna predvsem od tistih okoljskih dejavnikov, katerih vrednosti se približujejo ekološkemu minimumu ali ekološkemu maksimumu. Ugotovljeno je bilo naslednje:
Organizmi s širokim razponom tolerance na vse dejavnike so v naravi zelo razširjeni in so pogosto svetovljanski (na primer številne patogene bakterije);
Organizmi imajo lahko širok razpon tolerance za en dejavnik in ozek razpon za drugega (človek je na primer bolj toleranten do odsotnosti hrane kot do odsotnosti vode, t.j. meja tolerance za vodo je ožja kot za hrano);
Če postanejo pogoji za enega od okoljskih dejavnikov neoptimalni, se lahko spremeni tudi meja tolerance za druge dejavnike (na primer s pomanjkanjem dušika v tleh žita potrebujejo veliko več vode);
Resnične meje tolerance, opažene v naravi, so manjše od zmožnosti telesa, da se prilagodi temu dejavniku. To je razloženo z dejstvom, da se v naravi meje tolerance glede na fizične razmere okolja lahko zožijo z biološkimi odnosi: konkurenca, pomanjkanje opraševalcev, plenilcev itd. Vsak človek bolje spozna svoj potencial.
priložnosti v ugodnih razmerah (na primer srečanja športnikov za posebne treninge pred pomembnimi tekmovanji). Potencialna ekološka plastičnost organizma, ugotovljena v laboratorijskih pogojih, je večja od realiziranih možnosti v naravnih razmerah. V skladu s tem razlikovati potencial in spoznal ekološke niše;
- meje tolerance pri plemenskih osebkah in potomcev je manj kot pri odraslih, torej samice med gnezditveno dobo in njihovi potomci so manj odporni kot odrasli organizmi.
Tako je geografska porazdelitev ptic divjadi pogosteje odvisna od vpliva podnebja na jajca in piščance in ne na odrasle ptice. skrb za potomce in previden odnos do materinstva narekujejo zakoni narave. Žal so včasih družbeni »dosežki« v nasprotju s temi zakoni;
Ekstremne (stresne) vrednosti enega od dejavnikov vodijo do zmanjšanja meje tolerance za druge dejavnike.
Če segreto vodo spustimo v reko, potem ribe in drugi organizmi skoraj vso svojo energijo porabijo za spopadanje s stresom. Nimajo dovolj energije za pridobivanje hrane, zaščito pred plenilci, razmnoževanje, kar vodi v postopno izumrtje. Psihološki stres lahko povzroči tudi številne somatske (iz grč. soma-.telesne) bolezni ne samo pri ljudeh, ampak tudi pri nekaterih živalih (na primer pri psih). S stresnimi vrednostmi faktorja postaja prilagajanje nanj vse težje.
Številni organizmi lahko spremenijo toleranco na posamezne dejavnike, če se razmere postopoma spreminjajo. Lahko se na primer navadiš visoka temperatura vode v kopeli, če splezate v vročo vodo, nato pa postopoma dodajte vročo vodo. Ta prilagoditev počasnemu spreminjanju faktorja je uporabna zaščitna lastnost. Lahko pa je tudi nevarno. Nepričakovano, brez opozorilnih signalov, je lahko že majhna sprememba kritična. Prihaja pragovni učinek. Tanka vejica lahko denimo zlomi že prenapet hrbet kamele.
Če se vrednost vsaj enega od okoljskih dejavnikov približa minimumu ali maksimumu, postane obstoj in razvoj organizma, populacije ali skupnosti odvisen od tega dejavnika, ki omejuje življenjsko aktivnost.
Omejevalni dejavnik jekateri koli okoljski dejavnik, ki se približuje ali presega skrajne vrednosti mejnih toleranc. Takšni zelo deviantni dejavniki pridobijo izreden pomen v življenju organizmov in bioloških sistemov. Oni so tisti, ki nadzorujejo pogoje obstoja.
Vrednost koncepta omejujočih dejavnikov je v tem, da vam omogoča razumevanje zapletenih odnosov v ekosistemih. Upoštevajte, da vsi možni okoljski dejavniki ne uravnavajo razmerja med okoljem, organizmi in človekom. Prednost v določenem časovnem obdobju so različni omejujoči dejavniki. Prav nanje je treba osredotočiti pozornost pri preučevanju ekosistemov in njihovega upravljanja. Na primer, vsebnost kisika v kopenskih habitatih je visoka in je tako dostopna, da skoraj nikoli ne služi kot omejevalni dejavnik (z izjemo visokih nadmorskih višin, antropogenih sistemov). Kisik kopenske ekologe malo zanima. In v vodi je pogosto dejavnik, ki omejuje razvoj živih organizmov (na primer "ubijanje" rib). Torej hidrobiolog meri vsebnost kisika v vodi, za razliko od veterinarja ali ornitologa, čeprav za kopenskih organizmov kisik ni nič manj pomemben kot voda.
Omejevalni dejavniki določajo in geografsko območje prijazen. Tako je gibanje organizmov proti severu praviloma omejeno s pomanjkanjem toplote.
Širjenje določenih organizmov je pogosto omejeno in biotični dejavniki.
Na primer, fige, ki so jih iz Sredozemlja prinesli v Kalifornijo, tam niso obrodile, dokler niso uganile, da bodo tja prinesle določeno vrsto os - edino opraševalko te rastline.
Prepoznavanje omejujočih dejavnikov je zelo pomembno za številne dejavnosti, predvsem kmetijstvo. S ciljno usmerjenim vplivom na omejevalne pogoje je mogoče hitro in učinkovito povečati pridelek rastlin in produktivnost živali.
Torej pri pridelavi pšenice na kislih tleh nobeni agronomski ukrepi ne bodo imeli učinka, če se ne uporablja apnenje, kar bo zmanjšalo omejevalni učinek kislin. Ali če gojite koruzo na tleh z zelo nizko vsebnostjo fosforja, potem tudi z dovolj vode, dušika, kalija in drugih hranil neha rasti. Fosfor je v tem primeru omejevalni dejavnik. In samo fosfatna gnojila lahko rešijo pridelek. Rastline lahko umrejo zaradi prevelike količine veliko število voda ali presežek: gnojila, ki so v tem primeru omejevalni dejavniki.
Poznavanje omejujočih dejavnikov je ključ do upravljanja ekosistema. Vendar pa v različnih obdobjih življenja organizma in v različnih situacijah različni dejavniki delujejo kot omejevalni dejavniki. Zato lahko le spretno urejanje pogojev obstoja daje učinkovite rezultate upravljanja.
Podobne informacije.
Biološko medvrstno tekmovanje je naraven proces boja med različnimi posamezniki za prostor in vire (hrana, voda, svetloba). Pojavi se, ko imajo vrste podobne potrebe. Drugi razlog za začetek tekmovanja so omejena sredstva. Če naravni pogoji zagotavljajo presežek hrane, ne bo boja niti med posamezniki z zelo podobnimi potrebami. Medvrstna konkurenca lahko privede do izumrtja vrste ali njenega izpodrivanja iz prejšnjega habitata.
Boj za obstoj
V 19. stoletju so medvrstno konkurenco preučevali raziskovalci, ki so sodelovali pri oblikovanju evolucijske teorije. Charles Darwin je opozoril, da je kanoničen primer takšnega boja sobivanje rastlinojedih sesalcev in kobilic, ki se prehranjujejo z isto rastlinsko vrsto. Jeleni, ki jedo liste dreves, bizonom prikrajšajo hrano. Tipična tekmeca sta kuna in vidra, ki drug drugega preženeta iz spornih voda.
Živalsko kraljestvo ni edino okolje, kjer se tovrstni medvrstni boji pojavljajo tudi med rastlinami. V nasprotju niso niti nadzemni deli, temveč koreninski sistemi. Nekatere vrste zatirajo druge različne poti. Odstranjujejo se vlaga iz tal in minerali. Osupljiv primer takšnih dejanj je aktivnost plevela. Nekateri koreninski sistemi se s pomočjo svojih izločkov spreminjajo kemična sestava prsti, ki ovirajo razvoj sosedov. Na podoben način se kaže medvrstna konkurenca med plazečo pšenično travo in borovimi sadikami.
Ekološke niše
Tekmovalna interakcija je lahko zelo različna: od mirnega sobivanja do fizičnega boja. V mešanih zasaditvah hitro rastoča drevesa zatirajo počasi rastoča. Glive zavirajo rast bakterij s sintezo antibiotikov. Medvrstna konkurenca lahko vodi do razmejitve ekološke revščine in povečanja števila razlik med vrstami. Tako se spreminjajo okoljske razmere, celota odnosov s sosedi. ni enakovredna habitatu (prostoru, kjer posameznik živi). V tem primeru govorimo o vseh življenjskih slogih. Habitatu lahko rečemo »naslov«, ekološko nišo pa »poklic«.
Na splošno je medvrstna konkurenca primer kakršne koli interakcije med vrstami, ki negativno vpliva na njihovo preživetje in rast. Posledično se tekmeci bodisi prilagajajo drug drugemu, bodisi en nasprotnik izpodriva drugega. Ta vzorec je značilen za vsak boj, ne glede na to, ali gre za uporabo istih virov, plenjenje ali kemično interakcijo.
Tempo boja se poveča, ko gre za vrste, ki so si podobne ali pripadajo istemu rodu. Podoben primer medvrstnega tekmovanja je zgodba o sivih in črnih podganah. Prej so te različne vrste istega rodu sobivale med seboj v mestih. Vendar zaradi njihove boljše prilagoditve sive podgane razselili temnopolte in jim pustili gozdove kot njihov življenjski prostor.
Kako je to mogoče razložiti? boljši plavalci, so večji in bolj agresivni. Te značilnosti so vplivale na izid opisanega medvrstnega tekmovanja. Primerov takšnih trkov je veliko. Zelo podoben je bil boj med omele in pevcem na Škotskem. In v Avstraliji so čebele, pripeljane iz starega sveta, izpodrinile manjše domače čebele.
Izkoriščanje in vmešavanje
Da bi razumeli, v katerih primerih pride do medvrstne konkurence, je dovolj vedeti, da v naravi ni dveh vrst, ki bi zasedle isto ekološko nišo. Če so organizmi tesno povezani in vodijo podoben življenjski slog, ne bodo mogli živeti na istem mestu. Ko zasedajo skupno ozemlje, se te vrste prehranjujejo z različno hrano ali so aktivne drugačen čas dnevi. Tako ali drugače imajo ti posamezniki nujno drugačno lastnost, ki jim daje možnost, da zasedejo različne niše.
Zunanje mirno sobivanje je lahko tudi primer medvrstnega tekmovanja. Odnosi med nekaterimi rastlinskimi vrstami so tak primer. Svetlobne vrste breze in bora ščitijo smrekove sadike pred odmiranjem odprta mesta od zmrzovanja. To ravnovesje se prej ali slej poruši. Mlade smreke se zaprejo in ubijejo nove sadike vrst, ki potrebujejo sonce.
Sosedstvo različnih vrst skalnjaka je še en nazoren primer morfološke in ekološke ločitve vrst, ki vodi v medvrstno konkurenco biologije. Kjer te ptice živijo v bližini, se njihov način iskanja hrane in dolžina kljuna razlikujeta. V različnih habitatih tega razlikovanja ni opaziti. Ločeno vprašanje evolucijske doktrine so podobnosti in razlike medvrstne, medvrstne konkurence. Oba primera boja lahko razdelimo na dve vrsti - izkoriščanje in vmešavanje. Kaj so oni?
Med izkoriščanjem je interakcija posameznikov posredna. Odzovejo se na zmanjšanje količine virov zaradi dejavnosti konkurenčnih sosedov. uživajo hrano v tolikšni meri, da se njena razpoložljivost zmanjša na raven, ko postaneta stopnja razmnoževanja in rasti konkurenčne vrste izjemno nizka. Druge vrste medvrstne konkurence so interferenca. Prikazujejo jih morski želod. Ti organizmi ne dovolijo sosedom, da se uprejo na kamne.
Amenzalizem
Druge podobnosti med intraspecifično in medvrstno konkurenco so, da sta obe lahko asimetrični. Z drugimi besedami, posledice boja za obstoj za obe vrsti ne bodo enake. To še posebej velja za žuželke. V njihovem razredu se asimetrična konkurenca pojavlja dvakrat pogosteje kot simetrična. Takšno medsebojno delovanje, pri katerem en posameznik negativno vpliva na drugega, drugi pa na nasprotnika ne vpliva, se imenuje tudi amenzalizem.
Primer takega boja je znan iz opazovanj bryozoans. Med seboj tekmujejo s prekrškom. Te kolonialne vrste živijo na koralah ob obali Jamajke. Njihovi najbolj tekmovalni posamezniki v veliki večini primerov "premagajo" nasprotnike. Ta statistika jasno kaže, kako se asimetrične vrste medvrstne konkurence razlikujejo od simetričnih (v katerih so možnosti tekmecev približno enake).
Verižna reakcija
Med drugim lahko konkurenca med vrstami povzroči, da omejitev enega vira povzroči omejitev drugega vira. Če kolonija briozojev pride v stik s konkurenčno kolonijo, obstaja možnost motenj pretoka in vnosa hrane. To pa vodi do prenehanja rasti in zasedbe novih območij.
Podobna situacija se pojavi v primeru »vojne korenin«. Ko agresivna rastlina zakrije tekmeca, zatirani organizem začuti pomanjkanje vhodne sončne energije. To stradanje povzroča upočasnjeno rast korenin ter slabo izkoriščanje mineralov in drugih virov v tleh in vodi. Konkurenca rastlin lahko vpliva tako od korenin do poganjkov kot obratno od poganjkov do korenin.
Primer alg
Če vrsta nima konkurentov, potem njena niša ni ekološka, ampak temeljna. Določa ga celota virov in pogojev, pod katerimi lahko organizem vzdržuje svojo populacijo. Ko se pojavijo konkurenti, pogled iz temeljne niše pade v realizirano nišo. Njegove lastnosti določajo biološki tekmeci. Ta vzorec dokazuje, da je vsaka medvrstna konkurenca vzrok za zmanjšanje sposobnosti preživetja in plodnosti. V najslabšem primeru sosedje prisilijo organizem v tisti del ekološke niše, kjer ne more ne samo živeti, ampak tudi pridobivati potomce. V takem primeru vrsti grozi popolno izumrtje.
V eksperimentalnih pogojih temeljne niše diatomejev zagotavlja režim gojenja. Na njihovem zgledu je znanstvenikom priročno preučevati fenomen biološkega boja za preživetje. Če dve konkurenčni vrsti Asterionella in Synedra damo v isto cev, bo slednja dobila bivalno nišo in Asterionella bo umrla.
Drugi rezultati izhajajo iz sobivanja Aurelije in Bursarije. Te vrste bodo kot sosedje dobile svoje uresničene niše. Z drugimi besedami, vire si bodo delili brez usodne škode drug drugemu. Aurelia se bo koncentrirala na vrhu in porabila suspendirane bakterije. Bursaria se bo usedla na dno in se hranila s celicami kvasovk.
Skupna raba virov
Primer Bursarije in Avrelije kaže, da je miren obstoj možen z diferenciacijo niš in delitvijo virov. Drug primer tega vzorca je boj vrst alg Galium. Njihove temeljne niše vključujejo alkalna in kisla tla. Z nastankom boja med Galium hercynicum in Galium pumitum bo prva vrsta omejena na kisla tla, druga pa na alkalna tla. Ta pojav v znanosti imenujemo vzajemna konkurenčna izključenost. Hkrati alge potrebujejo tako alkalno kot kislo okolje. Zato obe vrsti ne moreta sobivati v isti niši.
Načelo konkurenčne izključitve se imenuje tudi Gausejevo načelo po imenu sovjetskega znanstvenika Georgyja Gausea, ki je odkril ta vzorec. Iz tega pravila izhaja, da če dve vrsti zaradi določenih okoliščin ne moreta razdeliti svojih niš, potem bo ena zagotovo iztrebila ali izpodrinila drugo.
Chthamalus in Balanus na primer sobivata v soseščini le zato, ker eden od njiju zaradi svoje občutljivosti na sušenje živi izključno v spodnjem delu obale, drugi pa lahko živi v zgornjem delu, kjer ni ogrožen. po rivalstvu. Balanus je izrinil Chthamalusa, vendar zaradi fizičnih ovir ni mogel nadaljevati svoje širitve na kopnem. Do izpodrivanja pride pod pogojem, da ima močan konkurent realizirano nišo, ki v celoti prekriva temeljno nišo šibkega sovražnika, vpletenega v spor glede habitata.
Načelo Gause
Ekologi se ukvarjajo z razlago vzrokov in posledic biološkega boja. Ko gre za konkreten primer, je včasih kar težko ugotoviti, kaj je načelo konkurenčne izključitve. Tako zapleteno vprašanje za znanost je rivalstvo različnih vrst salamandrov. Če ni mogoče dokazati, da so niše ločene (ali dokazati drugače), potem delovanje načela konkurenčne izključitve ostaja le predpostavka.
Hkrati pa je resničnost pravilnosti Gaze že dolgo potrjena z mnogimi zabeleženimi dejstvi. Težava je v tem, da tudi če pride do nišne delitve, ni nujno zaradi medvrstnega boja. Ena od nujnih nalog sodobne biologije in ekologije so vzroki za izginotje nekaterih posameznikov in širitev drugih. Številni primeri tovrstnih konfliktov so še vedno slabo raziskani, kar daje veliko prostora za delo bodočim specialistom.
Prilagoditev in premik
Izboljšanje ene vrste bo nujno povzročilo poslabšanje življenja drugih vrst. Povezuje jih en ekosistem, kar pomeni, da se morajo organizmi za nadaljevanje svojega obstoja (in obstoja potomcev) razvijati in se prilagajati novim življenjskim razmeram. Večina živih bitij ni izginila zaradi lastnega razloga, ampak le zaradi pritiska plenilcev in tekmecev.
evolucijsko raso
Boj za obstoj na Zemlji poteka točno odkar so se na njej pojavili prvi organizmi. Dlje ko ta proces traja, večja je raznolikost vrst na planetu in bolj raznolike so same oblike tekmovanja.
Pravila rokoborbe se nenehno spreminjajo. V tem se razlikujejo od Na primer, podnebje na planetu se spreminja brez ustavljanja, vendar se spreminja kaotično. Takšne inovacije ne škodijo nujno organizmom. Toda konkurenti se vedno razvijajo v škodo sosedov.
Plenilci izboljšajo metode lova, žrtve pa mehanizme te zaščite. Če se eden od njih neha razvijati, bo ta vrsta obsojena na premik in izumrtje. Ta proces je začaran krog, saj nekatere spremembe povzročajo druge. Večni motor narave potiska življenje k nenehnemu gibanju naprej. Medvrstni boj v tem procesu igra vlogo najučinkovitejšega orodja.
