Konkurencja wewnątrzgatunkowa, jej rola i czynniki zagęszczenia. Rodzaje relacji międzygatunkowych

Nie wszystkie relacje między populacjami są ekologicznie równoważne: niektóre z nich są rzadkie, inne są opcjonalne, a inne, takie jak konkurencja, są głównym mechanizmem powstawania różnorodności ekologicznej.

Konkurs(z łac. concurrere - collide) - interakcja, w której dwie populacje (lub dwa osobniki) w walce o warunki niezbędne do życia wpływają na siebie wzajemnie negatywnie, tj. wzajemnie się uciskają.

Należy zauważyć, że konkurencja może objawiać się również wtedy, gdy zasób jest wystarczający, ale jego dostępność jest ograniczona na skutek aktywnego sprzeciwu jednostek, co prowadzi do spadku przeżywalności konkurujących jednostek.

Nazywa się organizmy, które mogą potencjalnie korzystać z tych samych zasobów konkurentów. Rośliny i zwierzęta konkurują ze sobą nie tylko o pożywienie, ale także o wilgoć, przestrzeń życiową, schronienie, miejsca gniazdowania – o wszystko, od czego może zależeć dobrostan gatunku.

Konkurencja wewnątrzgatunkowa

Jeśli konkurenci należą do tego samego gatunku, wówczas nazywa się związek między nimi konkurencja wewnątrzgatunkowa. Konkurencja między osobnikami tego samego gatunku ma charakter najbardziej intensywny i dotkliwy, ponieważ mają one takie same potrzeby w zakresie czynników środowiskowych. Konkurencję wewnątrzgatunkową można zaobserwować w koloniach pingwinów, gdzie toczy się walka o przestrzeń życiową. Każdy osobnik utrzymuje własną część terytorium i jest agresywny w stosunku do sąsiadów. Prowadzi to do wyraźnego podziału terytorium w obrębie populacji.

Konkurencja wewnątrzgatunkowa prawie zawsze pojawia się na tym czy innym etapie istnienia gatunku, dlatego w procesie ewolucji organizmy rozwinęły adaptacje, które zmniejszają jej intensywność. Do najważniejszych z nich należy zdolność do rozproszenia potomstwa i ochrony granic pojedynczego stanowiska (terytorialności), gdy zwierzę broni swojego miejsca gniazdowania lub określonego obszaru. Tak więc w okresie lęgowym ptaków samiec chroni pewne terytorium, na które z wyjątkiem samicy nie wpuszcza żadnego osobnika swojego gatunku. Ten sam obraz można zaobserwować u niektórych ryb.

Konkurencja międzygatunkowa

Jeśli konkurujące osobniki należą do różnych gatunków, to tak konkurencja międzygatunkowa. Przedmiotem rywalizacji może być każdy zasób, którego zasoby w danym środowisku są niewystarczające: ograniczony obszar występowania, pożywienie, miejsce na gniazdo, składniki pokarmowe dla roślin.

Efektem konkurencji może być rozszerzenie obszaru występowania jednego gatunku w wyniku zmniejszenia liczebności lub wyginięcia innego. Przykładem jest aktywna ekspansja od końca XIX wieku. zasięg raków długoszponiastych, który stopniowo opanował całe dorzecze Wołgi i dotarł do Białorusi i krajów bałtyckich. Tutaj zaczął wypierać pokrewny gatunek, raki szerokoszponiaste.

Rywalizacja może być dość intensywna, na przykład w walce o terytorium lęgowe. Ten typ nazywa się bezpośrednia konkurencja. W większości przypadków konflikty te występują między osobnikami tego samego gatunku. Jednak często walka konkurencyjna jest zewnętrznie bezkrwawa. Na przykład wiele zwierząt drapieżnych konkurujących o pożywienie nie jest bezpośrednio dotkniętych innymi drapieżnikami, ale pośrednio, poprzez zmniejszenie ilości pożywienia. To samo dzieje się w świecie roślin, gdzie podczas rywalizacji jedni wpływają na innych pośrednio, poprzez przechwytywanie składników odżywczych, słońca czy wilgoci. Ten typ nazywa się konkurencja pośrednia.

Konkurencja jest jednym z powodów, dla których dwa gatunki, nieco różniące się specyfiką odżywiania, zachowania, stylu życia itp., Rzadko współistnieją w tej samej społeczności. Badania przyczyn i skutków konkurencji międzygatunkowej doprowadziły do ​​ustalenia specyficznych wzorców funkcjonowania poszczególnych populacji. Niektóre z tych wzorców zostały podniesione do rangi przepisów.

Badając wzrost i relacje konkurencyjne dwóch gatunków orzęsków, radziecki biolog G.F. Gause przeprowadził serię eksperymentów, których wyniki opublikowano w 1934 roku. Dwa gatunki orzęsków - Paramecium caudatum i Paramecium aurelia - dobrze rosły w monokulturze. Ich pożywieniem były komórki bakterii lub drożdży rosnące na regularnie dodawanych płatkach owsianych. Kiedy Gause umieścił oba gatunki w tym samym pojemniku, liczba każdego gatunku początkowo szybko rosła, ale z biegiem czasu P. aurelia zaczęła rosnąć kosztem P. caudatum, aż do całkowitego zniknięcia drugiego gatunku z hodowli. Okres zaginięcia trwał około 20 dni.

Tym samym G.F. Gause sformułował prawo (zasada) wykluczenia konkurencyjnego, która stanowi: nie mogą istnieć dwa gatunki w tym samym siedlisku (na tym samym obszarze), jeśli ich potrzeby ekologiczne są identyczne. Dlatego dowolne dwa gatunki o identycznych potrzebach ekologicznych są zwykle rozdzielone w przestrzeni lub czasie: żyją w różnych biotopach, w różnych warstwach lasu, żyją w tym samym zbiorniku wodnym na różnych głębokościach itp.

Przykładem wykluczenia konkurencyjnego jest zmiana liczebności płoci, wzdręg i okoni, gdy żyją one razem w jeziorach. Z czasem płoć wypiera wzdręgę i okonia. Badania wykazały, że konkurencja wpływa na etap narybku, gdy widma żerowania młodych osobników nakładają się. W tym czasie narybek płoci okazuje się bardziej konkurencyjny.

W naturze gatunki konkurujące o pożywienie lub przestrzeń często unikają lub ograniczają konkurencję, przenosząc się do innego siedliska o akceptowalnych warunkach, przestawiając się na bardziej niedostępne lub trudne do strawienia pożywienie lub zmieniając czas (miejsce) żerowania. Zwierzęta dzielą się na dzienne i nocne (jastrzębie i sowy, jaskółki i nietoperze, koniki polne i świerszcze, różne rodzaje ryb, które są aktywne o różnych porach dnia); lwy polują na większe zwierzęta, a lamparty na mniejsze; Lasy tropikalne charakteryzują się rozmieszczeniem zwierząt i ptaków na poziomach.

Przykładem podziału przestrzeni życiowej jest podział sfer pokarmowych pomiędzy dwoma gatunkami kormorana – wielkim i długonosym. Żyją w tych samych wodach i gniazdują na tych samych klifach. Obserwacje wykazały, że kormoran długoczuby łowi ryby pływające w górnych warstwach wody, natomiast kormoran wielki żeruje głównie na dnie, gdzie łowi stornie i bezkręgowce biodrowe.

Separację przestrzenną można zaobserwować także wśród roślin. Rosnąc razem w jednym siedlisku, rośliny rozszerzają swoje systemy korzeniowe na różne głębokości, oddzielając w ten sposób obszary wchłaniania składników odżywczych i wody. Głębokość penetracji może wahać się od kilku milimetrów w przypadku roślin ściółkowych (takich jak szczaw pospolity) do kilkudziesięciu metrów w przypadku dużych drzew.

Interakcje gatunków w obrębie biocenozy charakteryzują się nie tylko powiązaniami w ramach bezpośrednich relacji troficznych, ale także licznymi powiązaniami pośrednimi, które łączą gatunki zarówno tego samego, jak i różnych poziomów troficznych.

Konkurs- Ten forma relacji występująca, gdy dwa gatunki korzystają z tych samych zasobów(przestrzeń, żywność, schronienie itp.).

Wyróżnić 2 formy rywalizacji:

- konkurencja bezpośrednia, w której między populacjami gatunków rozwijają się ukierunkowane antagonistyczne relacje w biocenozie, wyrażające się w różnych formach ucisku: walkach, chemicznym tłumieniu konkurenta itp.;

- konkurencja pośrednia, wyrażająca się w tym, że jeden z gatunków pogarsza warunki siedliskowe dla istnienia innego gatunku.

Konkurencja może mieć miejsce w obrębie gatunku lub między kilkoma gatunkami tego samego rodzaju (lub kilku rodzajów):

Konkurencja wewnątrzgatunkowa występuje pomiędzy osobnikami tego samego gatunku. Ten rodzaj rywalizacji zasadniczo różni się od konkurencji międzygatunkowej i wyraża się głównie w zachowaniach terytorialnych zwierząt, które bronią swoich miejsc lęgowych i określonego obszaru na danym obszarze. Wiele ptaków i ryb tak ma. Relacje osobników w populacjach (w obrębie gatunku) są różnorodne i sprzeczne. A jeśli adaptacje gatunkowe są przydatne dla całej populacji, to dla poszczególnych osobników mogą być szkodliwe i powodować ich śmierć. Wraz z nadmiernym wzrostem liczby osobników nasila się walka wewnątrzgatunkowa. Oznacza to, że walce wewnątrzgatunkowej towarzyszy spadek płodności i śmierć niektórych osobników gatunku. Istnieje szereg adaptacji, które pomagają osobnikom tej samej populacji uniknąć bezpośredniego konfliktu między sobą - można znaleźć wzajemną pomoc i współpracę (wspólne karmienie, wychowywanie i ochrona potomstwa);

Konkurencja międzygatunkowa to każda interakcja między populacjami, która ma szkodliwy wpływ na ich wzrost i przetrwanie. Między populacjami różnych gatunków obserwuje się walkę międzygatunkową. Postępuje bardzo szybko, jeśli gatunek potrzebuje podobnych warunków i należy do tego samego rodzaju. Międzygatunkowa walka o byt polega na jednostronnym wykorzystaniu jednego gatunku przez drugi, tj. relacji „drapieżnik-ofiara”. Formą walki o byt w szerokim znaczeniu jest faworyzowanie jednego gatunku przez drugi bez szkody dla siebie (np. ptaki i ssaki rozdają owoce i nasiona); wzajemne faworyzowanie jednego gatunku przez drugi bez szkody dla siebie (na przykład kwiaty i ich zapylacze). Walkę z niekorzystnymi warunkami środowiskowymi obserwuje się w każdej części pasma, gdy pogarszają się warunki środowiska zewnętrznego: przy dobowych i sezonowych wahaniach temperatury i wilgotności. Interakcje biotyczne pomiędzy populacjami dwóch gatunków dzieli się na:

neutralizm - gdy jedna populacja nie wpływa na inną;

konkurencja - tłumienie obu typów;

amensalizm - jedna populacja tłumi drugą, ale sama nie odczuwa negatywnego wpływu;

drapieżnictwo - osobniki drapieżne są większe od osobników będących ofiarami;

komensalizm - populacja czerpie korzyści z łączenia się z inną populacją, ale ta ostatnia nie przejmuje się tym;

protokooperacja - interakcja jest korzystna dla obu gatunków, ale nie jest konieczna;

mutualizm - interakcja musi być korzystna dla obu gatunków.

Przykładem modelu interakcji międzypopulacyjnych jest „rozmieszczenie osobników „żołędzia morskiego” - balanus, które osiadają na skałach powyżej strefy pływowej, ponieważ nie mogą wytrzymać wysychania. Natomiast mniejsze Chthameclus można znaleźć tylko powyżej tej strefy. Choć ich larwy osiedlają się w strefie zasiedlenia, bezpośrednia konkurencja ze strony balanusów, które są w stanie odrywać konkurentów od podłoża, uniemożliwia ich pojawienie się na tym terenie. Z kolei balanus można zastąpić małżami. Ale później, gdy małże zajmują całą przestrzeń, balanusy zaczynają osadzać się na muszlach, ponownie zwiększając ich liczbę. Konkurując o schronienia lęgowe, bogatka dominuje nad mniejszą modrą, zdobywając budki lęgowe z większym wejściem. Bez konkurencji sikorki preferują wejście 32 mm, a w obecności bogatki osiedlają się w skrzynkach lęgowych z wejściem 26 mm, nieodpowiednich dla konkurencji. W biocenozach leśnych konkurencja między myszami leśnymi a nornicami rudymi prowadzi do regularnych zmian w biotopowym rozmieszczeniu gatunków. W latach zwiększonej liczebności myszy leśne zamieszkują różnorodne biotopy, wypierając nornice rude w mniej korzystne miejsca.

Główne typy relacji międzypopulacyjnych (drapieżnik-ofiara, mutualizm, symbioza)

Relacje konkurencyjne mogą być bardzo różne - od bezpośredniej walki fizycznej po pokojowe współistnienie. Jednocześnie, jeśli w tej samej społeczności znajdą się dwa gatunki o tych samych potrzebach ekologicznych, wówczas jeden konkurent koniecznie wypiera drugiego. Ta zasada ochrony środowiska nazywa się "prawo wykluczenie konkurencyjne", sformułowane G.F. Gause. Na podstawie wyników jego eksperymentów można stwierdzić, że wśród gatunków o podobnym sposobie żerowania po pewnym czasie walkę o pożywienie przeżywają jedynie osobniki jednego gatunku, gdyż jego populacja rosła i rozmnażała się szybciej. Zwycięzcą konkursu jest ten. gatunek, który w danej sytuacji ekologicznej ma choć niewielką przewagę nad innymi, a co za tym idzie, większą zdolność adaptacji do warunków środowiskowych.

Konkurencja jest jednym z powodów, dla których dwa gatunki, nieco różniące się specyfiką odżywiania, zachowania, stylu życia itp., Rzadko współistnieją w tej samej społeczności. W tym przypadku jest to konkurencja bezpośrednią wrogość. Najpoważniejsza konkurencja o nieprzewidzianych konsekwencjach ma miejsce, gdy człowiek wprowadza gatunek zwierząt do społeczności, nie biorąc pod uwagę już ustalonych relacji. Często jednak konkurencja objawia się pośrednio i jest nieznaczna, ponieważ różne gatunki inaczej postrzegają te same czynniki środowiskowe. Im bardziej zróżnicowane są możliwości organizmów, tym mniej intensywna będzie konkurencja.

Mutualizm(symbioza) – jeden z etapów rozwoju zależności dwóch populacji od siebie, kiedy zachodzi związek między bardzo różnymi organizmami, a najważniejsze systemy mutualistyczne powstają między autotrofami i heterotrofami. Klasycznymi przykładami wzajemnych relacji są ukwiały i ryby żyjące w koronie ich macek; kraby pustelniki i ukwiały. Istnieją inne przykłady tego typu relacji. W ten sposób robak Aspidosiphon w młodym wieku ukrywa swoje ciało w małej pustej skorupie ślimaka.

W świecie roślin znane są także wzajemne formy powiązań: w systemie korzeniowym roślin wyższych tworzą się połączenia z grzybami mikoryzowymi i bakteriami wiążącymi azot. Symbioza z grzybami tworzącymi mikoryzę dostarcza roślinom minerałów, a grzybom cukrów. Podobnie bakterie wiążące azot, zaopatrując roślinę w azot, otrzymują od niej węglowodany (w postaci cukrów). Na podstawie takich zależności tworzy się zespół adaptacji, który zapewnia stabilność i efektywność funkcjonalną wzajemnych interakcji.

Bliższe i biologicznie istotne formy połączeń powstają w tzw endosymbioza -współżycie, w którym jeden gatunek żyje w ciele drugiego. Są to powiązania zwierząt wyższych z bakteriami i pierwotniakami przewodu pokarmowego.

Wiele zwierząt zawiera w swoich tkankach organizmy fotosyntetyzujące (głównie algi niższe). Znane jest osadzanie się zielonych glonów w sierści leniwców, natomiast algi wykorzystują wełnę jako podłoże i tworzą ochronny kolor dla leniwca.

Symbioza wielu ryb głębinowych ze świecącymi bakteriami jest osobliwa. Ta forma mutualizmu zapewnia jasne zabarwienie, tak ważne w ciemności, poprzez utworzenie organów świetlnych - fotoforów. Tkanki narządów świetlnych są obficie zaopatrzone w składniki odżywcze niezbędne do życia bakterii.

Drapieżnictwo. Prawa układu drapieżnik-ofiara

Drapieżnik -jest organizmem wolno żyjącym, żywiącym się innymi organizmami zwierzęcymi lub pokarmami roślinnymi, to znaczy organizmy z jednej populacji służą jako pożywienie dla organizmów z innej populacji. Drapieżnik z reguły najpierw łapie ofiarę, zabija ją, a następnie zjada. Do tego ma specjalne urządzenia.

U ofiary rozwinęła się także historycznie właściwości ochronne w postaci cech anatomiczno-morfologicznych, fizjologicznych, biochemicznych, np.: narośli ciała, kolców, kolców, muszli, ubarwienia ochronnego, gruczołów trujących, zdolności do zakopywania się w ziemi, szybkiego ukrywania się, budowania schronień niedostępnych dla drapieżników i uciekania się do sygnalizacji zagrożenia.

Pewne jest, że w wyniku takich współzależnych adaptacji zgrupowania organizmów w postaci wyspecjalizowanych drapieżników i wyspecjalizowanej ofiary. Analizie i interpretacji matematycznej tych zależności poświęcono obszerną literaturę, począwszy od klasycznego modelu Volterry-Lotki (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) po jego liczne modyfikacje.

Prawa układu „drapieżnik-ofiara” (V. Volterra):

- prawo cykl okresowy - proces niszczenia ofiary przez drapieżnika często prowadzi do okresowych wahań liczebności obu gatunków, zależnych jedynie od tempa wzrostu populacji drapieżnika i ofiary oraz od początkowego stosunku ich liczebności;

- prawo zachowując wartości średnie - średnia wielkość populacji dla każdego gatunku jest stała, niezależnie od poziomu początkowego, pod warunkiem, że określone tempo wzrostu liczebności populacji, a także efektywność drapieżnictwa są stałe;

- prawo naruszenia wartości średnich - przy podobnym zakłóceniu populacji drapieżnika i ofiary (na przykład ryby podczas połowów proporcjonalnie do ich liczby) wzrasta średnia wielkość populacji ofiary, a populacja drapieżnika maleje.

Model Volterry-Lotki. Model drapieżnik-ofiara jest postrzegany jako struktura przestrzenna. Struktury mogą powstawać zarówno w czasie, jak i w przestrzeni. Takie struktury nazywane są „przestrzenno-czasowy”.

Przykładem konstrukcji tymczasowych jest ewolucja liczebności zajęcy w rakietach śnieżnych i rysi, która charakteryzuje się wahaniami w czasie. Rysie zjadają zające, a zające pokarm roślinny, który jest dostępny w nieograniczonych ilościach, więc liczba zajęcy wzrasta (wzrost podaży dostępnego pokarmu dla rysi). W rezultacie liczba drapieżników wzrasta, aż do uzyskania znacznej ich liczby, a następnie zniszczenie zajęcy następuje bardzo szybko. W rezultacie zmniejsza się liczba ofiar, zapasy pożywienia rysia wysychają, a zatem ich liczba maleje. Następnie liczba zajęcy ponownie wzrasta, w związku z czym rysie zaczynają się szybko rozmnażać i wszystko powtarza się od nowa.

Przykład ten uznawany jest w literaturze za model Lotki-Volterry, który opisuje nie tylko fluktuacje populacji w ekologii, ale jest także modelem nietłumionych oscylacji koncentrycznych w układach chemicznych.

Czynniki ograniczające

Idea czynników ograniczających opiera się na dwóch prawach ekologii: prawie minimum i prawie tolerancji.

Prawo minimum. W połowie ubiegłego wieku niemiecki chemik Yu Liebig(1840), badając wpływ składników odżywczych na wzrost roślin, odkryli, że plony nie zależą od tych składników odżywczych, których potrzeba w dużych ilościach i które występują w dużych ilościach (np. CO 2 i H 2 0), ale od tych, które: chociaż i są potrzebne roślinie w mniejszych ilościach, ale praktycznie nie występują w glebie lub nie są dostępne (na przykład fosfor, cynk, bor). Liebig sformułował ten wzór w następujący sposób: „Wzrost rośliny zależy od pierwiastka odżywczego występującego w minimalnych ilościach”. Wniosek ten stał się później znany jako prawo minimum Liebiga i został rozszerzony na wiele innych czynników środowiskowych.

Ciepło, światło, woda, tlen i inne czynniki mogą ograniczać lub ograniczać rozwój organizmów, jeśli ich wartość odpowiada minimum ekologicznemu.

Na przykład skalary tropikalne giną, jeśli temperatura wody spadnie poniżej 16°C. A rozwój glonów w ekosystemach głębinowych jest ograniczony głębokością penetracji światła słonecznego: w dolnych warstwach nie ma glonów.

Prawo minimum Liebiga można ogólnie sformułować w następujący sposób:Wzrost i rozwój organizmów zależą przede wszystkim od tych czynników środowiskowych, których wartości zbliżają się do minimum ekologicznego.

Badania wykazały, że prawo minimum ma 2 ograniczenia, które należy uwzględnić w praktyce:

- Pierwszym ograniczeniem jest to, że prawo Liebiga ma wyłącznie ścisłe zastosowanie w warunkach stacjonarny stan systemu.

Na przykład w pewnym zbiorniku wodnym wzrost glonów jest w warunkach naturalnych ograniczony brakiem fosforanów. W tym przypadku związki azotu są zawarte w wodzie w nadmiarze. Jeżeli do takiego zbiornika zaczną być odprowadzane ścieki o dużej zawartości fosforu mineralnego, wówczas zbiornik może „zakwitnąć”. Proces ten będzie postępował do momentu wykorzystania jednego z elementów do restrykcyjnego minimum. Teraz może to być azot, jeśli fosfor będzie nadal dostarczany. W momencie przejściowym (kiedy nadal nie ma wystarczającej ilości azotu, ale jest już wystarczająco dużo fosforu) nie obserwuje się efektu minimalnego, tj. żaden z tych pierwiastków nie wpływa na wzrost glonów;

- drugie ograniczenie związany z współdziałanie kilku czynników. Czasami organizm jest w stanie to zrobić wymienić wadliwy element inne, powiązane chemicznie .

Zatem tam, gdzie strontu jest dużo, w muszlach mięczaków może on zastąpić wapń w przypadku jego niedoboru. Lub na przykład zapotrzebowanie na cynk w niektórych roślinach zmniejsza się, jeśli rosną w cieniu. W rezultacie niskie stężenie cynku ograniczy wzrost roślin w mniejszym stopniu w cieniu niż w jasnym świetle. W takich przypadkach ograniczający wpływ nawet niewystarczającej ilości tego lub innego pierwiastka może się nie ujawnić.

Prawo tolerancji(od łac. tolerancja- cierpliwość) odkrył angielski biolog V. Shelforda(1913), który zwrócił uwagę na fakt, że rozwój organizmów żywych mogą być ograniczane nie tylko przez te czynniki środowiskowe, których wartości są minimalne, ale także te, które charakteryzują się maksimum ekologiczne. Nadmiar ciepła, światła, wody, a nawet składników odżywczych może mieć równie szkodliwe skutki, jak ich brak. V. Shelford nazwał zakres czynników środowiskowych pomiędzy minimum a maksimum „granicą tolerancji”.

Granica tolerancjiopisuje amplitudę wahań czynników zapewniających najbardziej satysfakcjonującą egzystencję populacji.

Później dla wielu roślin i zwierząt ustalono granice tolerancji na różne czynniki środowiskowe. Prawa J. Liebiga i W. Shelforda pomogły zrozumieć wiele zjawisk i rozmieszczenie organizmów w przyrodzie. Organizmy nie mogą być rozmieszczone wszędzie, ponieważ populacje mają pewną granicę tolerancji w odniesieniu do wahań czynników środowiskowych.

Prawo tolerancji W. Shelforda jest sformułowany w następujący sposób: wzrost i rozwój organizmów zależą przede wszystkim od tych czynników środowiskowych, których wartości zbliżają się do minimum ekologicznego lub maksimum ekologicznego. Znaleziono co następuje:

Organizmy o szerokim zakresie tolerancji na wszystkie czynniki są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i często kosmopolityczne (np. wiele bakterii chorobotwórczych);

Organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji na jeden czynnik i wąski na inny (przykładowo ludzie są bardziej tolerancyjni na brak pożywienia niż na brak wody, czyli granica tolerancji na wodę jest węższa niż na żywność) ;

Jeśli warunki dla jednego z czynników środowiskowych staną się nieoptymalne, wówczas granica tolerancji dla innych czynników może również ulec zmianie (na przykład przy braku azotu w glebie zboża wymagają znacznie więcej wody);

Rzeczywiste granice tolerancji obserwowane w przyrodzie są mniejsze niż potencjalne możliwości organizmu do przystosowania się do tego czynnika. Wyjaśnia to fakt, że w przyrodzie granice tolerancji w odniesieniu do warunków fizycznych środowiska mogą być zawężane przez zależności biologiczne: konkurencję, brak zapylaczy, drapieżników itp. Każdy człowiek lepiej realizuje swój potencjał

możliwości w sprzyjających warunkach (na przykład spotkania sportowców na specjalnym treningu przed ważnymi zawodami). Potencjalna plastyczność ekologiczna organizmu, określona w warunkach laboratoryjnych, jest większa niż możliwości realizowane w warunkach naturalnych. W związku z tym rozróżniają potencjał I wdrożony nisze ekologiczne;

- granice tolerancji u osobników hodowlanych i potomstwa jest mniej niż osobników dorosłych, tj. samice w okresie lęgowym i ich potomstwo są mniej odporne niż organizmy dorosłe.

Zatem o rozmieszczeniu geograficznym ptaków łownych częściej decyduje wpływ klimatu na jaja i pisklęta niż na ptaki dorosłe. Opieka nad potomstwem i ostrożne podejście do macierzyństwa podyktowane są prawami natury. Niestety, czasami „osiągnięcia” społeczne zaprzeczają tym prawom;

Ekstremalne (stresujące) wartości jednego z czynników prowadzą do obniżenia granicy tolerancji dla pozostałych czynników.

Jeśli podgrzana woda zostanie wpuszczona do rzeki, ryby i inne organizmy poświęcają prawie całą swoją energię na radzenie sobie ze stresem. Brakuje im energii do zdobywania pożywienia, ochrony przed drapieżnikami i rozmnażania się, co prowadzi do stopniowego wymierania. Stres psychiczny może być również przyczyną wielu somatycznych (z gr. soma-.ciała) choroby nie tylko u ludzi, ale także u niektórych zwierząt (na przykład psów). Przy stresujących wartościach czynnika adaptacja do niego staje się coraz trudniejsza.

Wiele organizmów jest zdolnych do zmiany tolerancji na poszczególne czynniki, jeśli warunki zmieniają się stopniowo. Do wysokiej temperatury wody w wannie można się przyzwyczaić, jeśli wejdzie się do gorącej wody i potem stopniowo dolewa się gorącą wodę. Ta adaptacja do powolnej zmiany współczynnika jest użyteczną właściwością ochronną. Ale może być również niebezpieczne. Nieoczekiwanie, bez sygnałów ostrzegawczych, nawet niewielka zmiana może być krytyczna. Nadchodzący efekt progu. Na przykład cienka gałązka może spowodować złamanie już przeciążonego grzbietu wielbłąda.

Jeżeli wartość choć jednego z czynników środowiskowych zbliża się do minimum lub maksimum, istnienie i rozwój organizmu, populacji lub zbiorowiska zostaje uzależnione od tego czynnika, co ogranicza aktywność życiową.

Czynnik ograniczający nazywa siękażdy czynnik środowiskowy zbliżający się lub przekraczający skrajne wartości granic tolerancji. Te czynniki, które silnie odbiegają od optymalnego, nabierają ogromnego znaczenia w życiu organizmów i układów biologicznych. To oni kontrolują warunki istnienia.

Wartość koncepcji czynników ograniczających polega na tym, że pozwala nam zrozumieć złożone relacje w ekosystemach. Należy pamiętać, że nie wszystkie możliwe czynniki środowiskowe regulują relacje między środowiskiem, organizmami i ludźmi. Priorytetem w danym okresie okazują się różne czynniki ograniczające. Konieczne jest skupienie na nich naszej uwagi podczas badania ekosystemów i zarządzania nimi. Na przykład zawartość tlenu w siedliskach lądowych jest wysoka i jest on tak dostępny, że prawie nigdy nie służy jako czynnik ograniczający (z wyjątkiem dużych wysokości, systemów antropogenicznych). Tlen cieszy się niewielkim zainteresowaniem ekologów zainteresowanych ekosystemami lądowymi. A w wodzie często jest czynnikiem ograniczającym rozwój organizmów żywych (np. śmierć ryb). Dlatego hydrobiolog mierzy zawartość tlenu w wodzie, w przeciwieństwie do weterynarza czy ornitologa, chociaż tlen jest nie mniej ważny dla organizmów lądowych niż dla wodnych.

Czynniki ograniczające determinują i obszar geograficzny Uprzejmy. Zatem ruch organizmów na północ jest z reguły ograniczony przez brak ciepło.

Rozmieszczenie niektórych organizmów jest często ograniczone i biotyczny czynniki.

Na przykład figi przywiezione z Morza Śródziemnego do Kalifornii nie przyniosły tam owoców, dopóki nie postanowiono sprowadzić tam określonego rodzaju osy - jedynego zapylacza tej rośliny.

Identyfikacja czynników ograniczających jest bardzo ważna w przypadku wielu rodzajów działalności, zwłaszcza rolnictwa. Dzięki ukierunkowanemu wpływowi na warunki ograniczające możliwe jest szybkie i skuteczne zwiększenie plonów roślin i produktywności zwierząt.

Zatem przy uprawie pszenicy na glebach kwaśnych żadne zabiegi agronomiczne nie będą skuteczne, chyba że zastosuje się wapnowanie, które zmniejszy ograniczające działanie kwasów. Lub jeśli uprawiasz kukurydzę na glebach ubogich w fosfor, nawet przy wystarczającej ilości wody, azotu, potasu i innych składników odżywczych, przestanie ona rosnąć. Fosfor w tym przypadku jest czynnikiem ograniczającym. I tylko nawozy fosforowe mogą uratować zbiory. Rośliny mogą również umrzeć z powodu zbyt dużej ilości wody lub nadmiaru nawozów, które w tym przypadku są czynnikami ograniczającymi.

Znajomość czynników ograniczających stanowi klucz do zarządzania ekosystemem. Jednak w różnych okresach życia organizmu i w różnych sytuacjach różne czynniki działają jako czynniki ograniczające. Dlatego tylko umiejętne regulowanie warunków życia może dać skuteczne rezultaty zarządzania.

Powiązana informacja.

Konkurencja wewnątrzgatunkowa ma swoje własne cechy. Przyczyną jego występowania jest typowa sytuacja, gdy zasób, o który walczą jednostki danej populacji, jest ilościowo ograniczony. Powstaje ostra konkurencja (o terytorium, zasoby żywności itp.), którą obserwuje się przy dużych gęstościach zaludnienia.

Inną formą konkurencji wewnątrzgatunkowej jest rywalizacja, gdy jeden osobnik uniemożliwia drugiemu zajęcie istniejącego terytorium i wykorzystanie jego zasobów. Możliwa jest w tym przypadku forma idealnej, bezkompromisowej konkurencji, którą rozwiązuje emigracja na inne terytoria.

Nasilenie konkurencji i jej wpływ na populację zależy od gęstości, która determinuje częstotliwość i intensywność kontaktów pomiędzy konkurentami.
Konkurencja wewnątrzgatunkowa nie tylko wyczerpuje zasoby, a tym samym prowadzi do zwiększonej śmiertelności i zahamowania wzrostu osobników, ale zachęca do autoagresji, kanibalizmu i ogranicza świadomość potencjalnego wkładu jednostki w następne pokolenie i rozwój populacji.
Wewnątrzgatunkową konkurencję między osobnikami populacji w roślinach można scharakteryzować jako walkę o światło, ciepło, wilgoć i obszar odżywiania mineralnego. W tej rywalizacji organizmy bardziej rozwinięte znajdujące się w pobliżu całkowicie wypierają słabsze lub silnie hamują ich rozwój i prowadzą do stopniowej śmierci. Dlatego w agrofitocenozach, aby ograniczyć konkurencję i stworzyć optymalne warunki wzrostu i rozwoju roślin uprawnych, zagęszczenie osobników i obszar ich żywienia mineralnego reguluje się poprzez odpowiedni rodzaj siewu lub przerzedzanie upraw, niszczenie chwastów i dobór gatunków biologicznie zgodnych do upraw mieszanych.

W naturalnych populacjach roślin następuje samoregeneracja – zmniejszenie liczby osobników na jednostkę powierzchni.
Zjawisko to jest znane leśnikom. Wraz z wiekiem nasadzeń liczba drzew na jednostkę powierzchni maleje. Upłynnienie drzewostanu następuje im szybciej, im gatunek jest bardziej światłolubny i im lepsze są warunki środowiskowe. To ostatnie wiąże się ze wzrostem tempa wzrostu w dobrych warunkach i co za tym idzie ze wzrostem jego potrzeb, co powoduje nasilenie konkurencji (ryc. 9.2).

Każdy gatunek ma swoją optymalną gęstość, tj. taki stopień nasycenia terytorium populacji jej osobnikami, który zapewnia najlepszą reprodukcję i największą stabilność populacji, zmniejsza nasilenie konkurencji.

W procesie ewolucji zwierzęta różnych gatunków rozwinęły także odpowiednie przystosowania adaptacyjne do życia w środowisku słabo nasyconym lub gęsto zaludnionym osobnikami.
Opracowano odpowiednie właściwości biologiczne i strategię życiową, umożliwiającą organizmom rozmnażanie się i przetrwanie w warunkach „próżni konkurencyjnej” (brak lub niewielka konkurencja). W pierwszym przypadku małe zwierzęta mogą się rozmnażać, ich potomstwo przeżyje, chociaż gęstość zaludnienia będzie wysoka.

W drugim przypadku duże zwierzęta i ich stosunkowo podobne potomstwo mogą przetrwać konkurencję o przestrzeń i pożywienie. Dlatego główna energia organizmów skierowana jest na konkurencję, na zwiększenie ich przetrwania, na produkcję konkurencyjnych potomków.

Te tendencje i strategie różnych gatunków znajdują odzwierciedlenie w dwóch przeciwstawnych typach doboru naturalnego: doborze r i k, które omówione są w rozdziale 2.
Konkurencję wewnątrzgatunkową pomiędzy osobnikami roślin z tej samej populacji można obliczyć za pomocą równania Yody. Zgodnie z tym równaniem średnia powierzchnia na osobę (a) jest odwrotnie proporcjonalna do gęstości zaludnienia (d).

Konkurs(od późnołac. concurentia – zderzać się), rodzaj związku pomiędzy organizmami tego samego lub różnych gatunków, konkurującymi o te same rzeczy zasoby środowiska(partnerzy seksualni, żywność, terytorium, schronienia itp.) przy braku tego ostatniego. Rywalizacja wewnątrzgatunkowa jest uważana za najważniejszą formę walki o byt, ponieważ potencjalnie najbardziej intensywne relacje konkurencyjne powstają między bardziej podobnymi jednostkami. Na przykład u ssaków rywalizacja między samcami o posiadanie samicy jest wyraźnie wyrażona w okresie lęgowym. W okresie rykowiska samce wielu gatunków ( jeleń, barany, niedźwiedzie) organizują zacięte walki turniejowe.

Rywalizacja o terytorium, schronienie i pożywienie najpełniej wyraża się u gatunków terytorialnych prowadzących samotny tryb życia (niektóre gryzonie podobne do myszy, kretoszczury, zwierzęta mięsożerne ssaki). Jednak w przyrodzie istnieją mechanizmy (ekologiczne, behawioralne itp.), które zmniejszają intensywność konkurencji wewnątrzgatunkowej. Na przykład wiele agresywnych zachowań zwierząt podczas wzajemnych kontaktów ma charakter rytualny i ma na celu przede wszystkim zastraszenie wroga, bez doprowadzania kontaktu do interakcji fizycznej.

Konkurencję międzygatunkową częściej obserwuje się między osobnikami gatunków podobnych ekologicznie, korzystającymi z tych samych siedlisk i zasobów pożywienia. Takie funkcjonalnie podobne grupy gatunków, które silnie ze sobą oddziałują, a słabo z innymi gatunkami biocenozy, często identyfikuje się w cechach (termin zaproponował R. B. Root w 1967 r.). Koncepcja cechów jest ściśle powiązana z modelem niszy ekologicznej.

Konkurencja może mieć charakter pasywny (pośredni), poprzez konsumpcję zasobów środowiskowych potrzebnych obu gatunkom, oraz aktywny (bezpośredni), któremu towarzyszy wypieranie jednego gatunku przez drugi. Pierwsza możliwość nazywana jest często konkurencją wyzyskową, druga – konkurencją ingerencyjną. Przykładem aktywnej konkurencji jest związek pomiędzy zaaklimatyzowanymi norek amerykańskich i rodzimych norek europejskich, w których występują rodzime pogląd okazał się bezkonkurencyjny.

Stan konkurencji w ujęciu długoterminowym jest energetycznie nieopłacalny dla obu konkurentów, dlatego w przyrodzie wdrażane są różne mechanizmy zmniejszające intensywność międzygatunkowych stosunków konkurencyjnych, opierających się w szczególności na podziale zasobów i tworzeniu różnych nisze ekologiczne. Wyniki konkurencji wewnątrzgatunkowej i międzygatunkowej są zwykle różne (patrz także Specjacja). Pierwsza prowadzi do odstrzału osobników najmniej konkurencyjnych (najmniej przystosowanych) i w warunkach stałego środowiska do zawężenia normy reakcji gatunku, specjalizacji (dobór stabilizujący; zob. Naturalna selekcja), a w warunkach kierunkowo zmieniającego się środowiska - na przesunięcie normy reakcji w kierunku wyznaczonym przez zmieniające się środowisko, tj. na pojawienie się nowej formy adaptacyjnej (dobór kierujący; patrz Dobór naturalny).

Konkurencja wewnątrzgatunkowa

Konkurencja międzygatunkowa prowadzi do dalszej dywergencji gatunków w wyniku odstrzału odmian o podobnych wymaganiach.

Dobór naturalny), a w warunkach kierunkowo zmieniającego się środowiska - do przesunięcia normy reakcji w kierunku wyznaczonym przez zmieniające się środowisko, czyli do pojawienia się nowej formy adaptacyjnej (dobór kierujący; patrz Dobór naturalny). Konkurencja międzygatunkowa prowadzi do dalszej dywergencji gatunków w wyniku odstrzału odmian o podobnych wymaganiach.

W zbiorowiskach naturalnych zwierzęta tego samego i różnych gatunków żyją razem i wchodzą ze sobą w interakcje. W procesie ewolucji między zwierzętami powstają pewne relacje, które odzwierciedlają powiązania między nimi. Każdy gatunek zwierzęcia pełni w zbiorowisku określoną rolę w stosunku do innych organizmów żywych.

Najbardziej oczywistą formą relacji między zwierzętami jest drapieżnictwo. W społecznościach naturalnych występują zwierzęta roślinożerne, które jedzą roślinność, oraz zwierzęta mięsożerne, które łapią i zjadają inne zwierzęta. W związkach działają roślinożercy ofiaryJestem i mięsożerne - drapieżnikJestem. Co więcej, każda ofiara ma swoich własnych drapieżników i każdy drapieżnik ma swój własny „zestaw” ofiar.

KONKURS WEWNĄTRZgatunkowy

Na przykład lwy polują na zebry i antylopy, ale nie na słonie i myszy. Ptaki owadożerne łapią tylko określone rodzaje owadów.

Drapieżniki i ofiary ewoluowały, aby przystosować się do siebie nawzajem, tak że niektóre rozwinęły budowę ciała, która pozwala im lepiej łapać, podczas gdy inne mają strukturę, która pozwala im lepiej uciekać lub ukrywać się. W rezultacie drapieżniki łapią i zjadają tylko najsłabsze, najbardziej chore i najmniej przystosowane zwierzęta.

Drapieżniki nie zawsze zjadają zwierzęta roślinożerne. Istnieją drapieżniki drugiego i trzeciego rzędu, które zjadają inne drapieżniki. Często zdarza się to wśród mieszkańców wód. Zatem niektóre gatunki ryb żywią się planktonem, inne tymi rybami, a wiele wodnych ssaków i ptaków zjada ten drugi.

Konkurs- powszechna forma relacji w społecznościach naturalnych. Zazwyczaj konkurencja jest najbardziej intensywna pomiędzy zwierzętami tego samego gatunku żyjącymi na tym samym terytorium. Mają to samo pożywienie, te same siedliska. Konkurencja między zwierzętami różnych gatunków nie jest tak intensywna, ponieważ ich styl życia i potrzeby są nieco inne. Zatem zając i mysz są roślinożercami, ale jedzą różne części roślin i prowadzą inny tryb życia.

Populacja Relacje między osobnikami w populacji

Populacja to zbiór osobników tego samego gatunku, które mają ze sobą wspólną przestrzeń życiową i rodzaj relacji. Osoby w populacji różnią się między sobą wiekiem i witalnością (tj.

Konkurencja (biologia)

siła życiowa), którą można określić genetycznie, fenetycznie, a częściej – kombinacją tych czynników.

Pomiędzy populacjami roślin i zwierząt istnieje wiele znaczących różnic, które należy wziąć pod uwagę w badaniach populacyjnych. Główna różnica polega na tym, że zwierzęta posiadające zdolność przemieszczania się mogą aktywniej reagować na zmieniające się warunki środowiskowe, unikając niekorzystnych okoliczności lub rozprzestrzeniając się po terytorium, aby zrekompensować spadek podaży zasobów na jednostkę powierzchni. Mobilność ułatwia im ochronę przed drapieżnikami.

Ze względu na fakt, że populacje są zróżnicowane, interakcje między jednostkami w ich obrębie również się różnią.

Głównym rodzajem interakcji między jednostkami w populacji jest konkurencja, tj. konkurencja w zużyciu zasobów, których brakuje. Konkurencja może być symetryczna (konkurujące jednostki mają na siebie taki sam wpływ) lub asymetryczna (jednostki mają na siebie różny wpływ).

Cechy konkurencji między osobnikami w populacji:

1. Konkurencja zmniejsza tempo wzrostu osobników, może spowolnić ich rozwój, zmniejszyć płodność i w efekcie zmniejszyć wkład w kolejne pokolenia. Liczba potomków danego osobnika jest tym mniejsza, im trudniejsze są warunki konkurencji i im mniej zasobów otrzymuje.

2. W większości przypadków jednostki konkurują o zasoby: każda jednostka otrzymuje tę ograniczoną ilość zasobów, która nie została skonsumowana przez jej konkurentów. Ten rodzaj rywalizacji nazywany jest konkurencją wyzyskową. Rzadziej rywalizacja o przestrzeń fizyczną ma miejsce, gdy jednostki „mechanicznie” uniemożliwiają sobie nawzajem uzyskanie zasobu, na przykład gdy mobilne zwierzęta chronią swoje terytorium. Takie relacje nazywane są interferencją.

3. Różne osoby mają różne zdolności konkurencyjne. Pomimo tego, że wszystkie osobniki populacji są potencjalnie równoważne (ich pula genowa jest stale wyrównywana w wyniku hybrydyzacji), w przyrodzie nie obserwuje się równoważności osobników.W wyniku asymetrycznej konkurencji gęstość zaludnienia maleje: słabe rośliny obumierają, a słabe zwierzęta migrują do siedlisk o niższym poziomie konkurencji.

Oprócz rywalizacji możliwe są inne formy relacji między jednostkami w populacjach - neutralność (jeśli jest tak dużo zasobów i tak mało jednostek, że praktycznie sobie nie przeszkadzają) i relacje pozytywne.

Dobrze znane są wzajemnie korzystne (lub korzystne dla niektórych osobników) relacje między zwierzętami: opieka rodziców nad potomstwem, tworzenie dużych grup rodzinnych, stadny tryb życia, zbiorowa obrona przed wrogami itp. „Karawany” ptaków ustawiają się w szeregi, kliny, półki itp. pozwalają skrzydłom poszczególnych osobników, dzięki efektom aerodynamicznym, na uzyskanie większej siły nośnej (w grupie łatwiej jest latać). Uważa się, że ryby pływające w ławicach zyskują także zalety hydrodynamiczne.

Rola wzajemnej pomocy u roślin jest znacznie mniej znana. Rośliny wysiane w grupie rozwijają się lepiej, gdyż w tym przypadku łatwiej wchodzą w symbiozę z grzybami i bakteriami mikoryzy i ryzosfery (tzw. „efekt grupowy”).

Zjawiska wzajemnej pomocy między roślinami są możliwe podczas „zbiorowej obrony” przed fitofagami, które wykazują nadmiernie dużą aktywność i mogą poważnie uszkodzić rośliny. W tym przypadku, po rozpoczęciu aktywnego spożycia przez fitofagi, w roślinach zachodzą reakcje biochemiczne i wzrasta stężenie substancji pogarszających ich smak (cyjanki itp.). Opisano przypadki, w których osobniki zaatakowane przez fitofagi uwalniały do ​​atmosfery substancje sygnałowe (sygnał „jestem zjadany”), co powodowało wzmożone powstawanie cyjanku u osobników, które nie zostały jeszcze uszkodzone.

⇐ Poprzedni45678910111213Następny ⇒

Powiązana informacja:

Szukaj na stronie:

Konkurencja to rywalizacja między organizmami na tym samym poziomie troficznym (między roślinami, między fitofagami, między drapieżnikami itp.) o spożycie zasobów dostępnych w ograniczonych ilościach.

Konkurencja o zużycie zasobów odgrywa szczególną rolę w krytycznych okresach ich niedoboru (na przykład między roślinami o wodę w czasie suszy lub drapieżnikami o zdobycz w niesprzyjającym roku).

Nie ma zasadniczych różnic pomiędzy konkurencją międzygatunkową i wewnątrzgatunkową (wewnątrzpopulacyjną). Zdarzają się przypadki, gdy konkurencja wewnątrzgatunkowa jest bardziej intensywna niż konkurencja międzygatunkowa i odwrotnie. Co więcej, intensywność konkurencji wewnątrz populacji i pomiędzy populacjami może zmieniać się w różnych warunkach. Jeśli warunki są niesprzyjające dla jednego z gatunków, wówczas konkurencja między jego osobnikami może wzrosnąć. W takim przypadku może zostać wyparty (lub częściej wyparty) przez gatunek, dla którego te warunki okazały się bardziej odpowiednie.

Jednak w społecznościach wielogatunkowych pary „pojedynkowe” najczęściej nie tworzą się, a konkurencja jest rozproszona: wiele gatunków jednocześnie rywalizuje o jeden lub kilka czynników środowiskowych. „Pojedynkami” mogą być tylko masowe gatunki roślin, które mają ten sam zasób (na przykład drzewa - lipa i dąb, sosna i świerk itp.).

Rośliny mogą konkurować o światło, zasoby gleby i zapylacze. Na glebach zasobnych w składniki mineralne i wilgoć tworzą się zwarte, zamknięte zbiorowiska roślinne, w których czynnikiem ograniczającym rywalizację roślin o światło jest światło.

W rywalizacji o zapylacze wygrywa gatunek atrakcyjniejszy dla owada.

U zwierząt występuje konkurencja o zasoby pokarmowe, np. roślinożercy konkurują o fitomasę.W tym przypadku konkurentami dużych zwierząt kopytnych mogą być owady takie jak szarańcza lub gryzonie myszopodobne, które w ciągu lat życia są w stanie zniszczyć większość drzewostanów. reprodukcja masowa. Drapieżniki rywalizują o zdobycz.

Ponieważ ilość żywności zależy nie tylko od warunków środowiskowych, ale także od obszaru, na którym dany zasób jest odtwarzany, rywalizacja o żywność może przerodzić się w rywalizację o przestrzeń.

Podobnie jak w relacjach między osobnikami tej samej populacji, konkurencja między gatunkami (ich populacjami) może mieć charakter symetryczny lub asymetryczny. Co więcej, sytuacja, w której warunki środowiskowe są równie korzystne dla konkurujących gatunków, zdarza się dość rzadko, dlatego częściej powstają relacje konkurencji asymetrycznej niż symetrycznej.

Kiedy zasoby ulegają wahaniom, jak to zwykle bywa w przyrodzie (wilgoć lub składniki odżywcze mineralne dla roślin, pierwotna produkcja biologiczna różnych typów fitofagów, zagęszczenie populacji ofiar dla drapieżników), różne konkurujące gatunki na przemian zyskują przewagę. Nie prowadzi to również do konkurencyjnego wykluczenia słabszych, lecz do współistnienia gatunków, które na przemian znajdują się w korzystniejszej i mniej korzystnej sytuacji. Jednocześnie gatunek może doświadczyć pogorszenia warunków środowiskowych wraz ze spadkiem poziomu metabolizmu lub nawet przejściem w stan uśpienia.

Na wynik konkursu wpływa także fakt, że populacja, która liczy więcej osobników i w związku z tym będzie aktywniej reprodukować „swoją armię” (tzw. efekt masy), ma większe szanse na wygranie konkursu.

23. Związek rośliny z fitofagiem a ofiarą jest drapieżnik

ZWIĄZEK „ROŚLINA-FITOFAG”.

Relacja „fitofag-roślina” jest pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego, w którym zgromadzona przez producentów materia i energia przekazywana jest konsumentom.

Równie „nieopłacalne” jest spożywanie roślin w całości lub w ogóle ich niespożywanie. Z tego powodu w naturalnych ekosystemach istnieje tendencja do tworzenia równowagi ekologicznej pomiędzy roślinami a zjadającymi je fitofagami. Dla tej rośliny:

– chronione przed fitofagami przez kolce, tworzące formy rozetowe z liśćmi dociśniętymi do podłoża, niedostępne dla pasących się zwierząt;

– chronić się przed całkowitym wypasem środkami biochemicznymi, wytwarzającymi w miarę wzrostu spożycia substancje toksyczne, przez co stają się one mniej atrakcyjne dla fitofagów (jest to szczególnie typowe dla wolno rosnących pacjentów). U wielu gatunków po ich zjedzeniu wzrasta powstawanie „niesmacznych” substancji;

– wydzielają zapachy odpychające fitofagi.

Ochrona przed fitofagami wymaga znacznych wydatków energetycznych, dlatego też można prześledzić kompromis w relacji „fitofag-roślina”: im szybciej roślina rośnie (i odpowiednio, im lepsze warunki do jej wzrostu), tym lepiej jest zjadana i odwrotnie odwrotnie, im wolniej rośnie roślina, tym bardziej jest mniej atrakcyjna dla fitofagów.

Jednocześnie te środki ochrony nie zapewniają całkowitego bezpieczeństwa roślin przed fitofagami, ponieważ pociągałoby to za sobą szereg niepożądanych konsekwencji dla samych roślin:

– niezjedzona trawa stepowa zamienia się w szmaty – filc, co pogarsza warunki życia roślin. Pojawienie się obfitego filcu prowadzi do gromadzenia się śniegu, opóźnienia w rozwoju roślin na wiosnę, a w rezultacie do zniszczenia ekosystemu stepowego. Zamiast roślin stepowych (pióro, kostrzewa) obficie rozwijają się gatunki i krzewy łąkowe. Na północnej granicy stepu, po etapie łąkowym, las może się ogólnie odnowić;

– na sawannie zmniejszenie zjadania pędów drzew przez zwierzęta gałęziożerne (antylopy, żyrafy itp.) prowadzi do zwarcia ich koron. W rezultacie pożary stają się coraz częstsze, a drzewa nie mają czasu na regenerację, a sawanna przeradza się w zarośla.

Ponadto przy niewystarczającym spożyciu roślin przez fitofagi nie zostaje zwolniona przestrzeń do zasiedlenia nowych pokoleń roślin.

„Niedoskonałość” relacji „fitofag-roślina” powoduje, że dość często dochodzi do krótkotrwałych wybuchów zagęszczenia populacji fitofagów i czasowego tłumienia populacji roślin, po których następuje spadek zagęszczenia populacji fitofagów.

RELACJA „OFIara-PREDAKTOR”.

Relacja „drapieżnik-ofiara” reprezentuje ogniwa w procesie przenoszenia materii i energii z fitofagów do zoofagów lub od drapieżników niższego rzędu do drapieżników wyższego rzędu.

Podobnie jak w przypadku relacji „roślina-fitofag”, w przyrodzie nie obserwuje się sytuacji, w której wszystkie ofiary są zjadane przez drapieżniki, co ostatecznie prowadzi do ich śmierci.

Równowagę ekologiczną pomiędzy drapieżnikami i ofiarami utrzymują specjalne mechanizmy, które uniemożliwiają całkowitą eksterminację ofiar.

Ofiary mogą więc:

- uciekaj przed drapieżnikiem.

W tym przypadku w wyniku adaptacji zwiększa się mobilność zarówno ofiar, jak i drapieżników, co jest szczególnie typowe dla zwierząt stepowych, które nie mają gdzie się ukryć przed prześladowcami („zasada Toma i Jerry’ego”);

– nabrać barwy ochronnej („udającej” liście lub gałązki) lub wręcz przeciwnie, barwy jasnej (np. barwa czerwona, ostrzegająca drapieżnika przed gorzkim smakiem. Powszechnie wiadomo, że barwa zająca zmienia się w różnych porach roku, co pozwala mu zamaskować się w liściach latem, a zimą na białym tle;

– rozprzestrzeniają się grupowo, co powoduje, że ich poszukiwanie i łapanie jest dla drapieżnika bardziej energochłonne;

- ukrywać się w schronach;

– przejść na aktywne środki obrony (roślinożerne z rogami, kolczaste ryby), czasem wspólne (piżmowoły mogą podjąć „wszechstronną obronę” przed wilkami itp.).

Z kolei drapieżniki rozwijają nie tylko umiejętność szybkiego ścigania ofiary, ale także zmysł węchu, który pozwala im na podstawie węchu określić lokalizację ofiary.

Jednocześnie sami robią wszystko, co w ich mocy, aby uniknąć wykrycia ich obecności. To wyjaśnia czystość małych kotów, które spędzają dużo czasu na korzystaniu z toalety i zakopywaniu odchodów, aby wyeliminować nieprzyjemne zapachy.

Przy intensywnej eksploatacji populacji fitofagów ludzie często wykluczają drapieżniki z ekosystemów (np. w Wielkiej Brytanii są sarny i jelenie, ale nie ma wilków; w sztucznych zbiornikach, w których hoduje się karpie i inne ryby stawowe, nie ma szczupaków). W tym przypadku rolę drapieżnika pełni sam człowiek, usuwając część osobników populacji fitofagów.

⇐ Poprzedni15161718192021222324Następny ⇒

Data publikacji: 2015-02-18; Przeczytaj: 6901 | Naruszenie praw autorskich do strony

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)…

Konkurencja jest zjawiskiem typowym dla przyrody żywej. Jest to spowodowane walką o zasoby. Jeśli jednak mówimy o konkurencji wewnątrzgatunkowej, należy zauważyć, że ten rodzaj konkurencji charakteryzuje się największą intensywnością.

Wynika to przede wszystkim z faktu, że osobniki tego samego gatunku potrzebują ściśle określonego zasobu, którego osobniki innego gatunku mogą nie potrzebować. Dlatego często w przypadku tego rodzaju konkurencji następuje wyczerpywanie się zasobu lub określonego rodzaju zasobu.

Na przykład w mieszance traw składającej się z grochu i jęczmienia najbardziej zacięta konkurencja o azot w glebie będzie miała miejsce pomiędzy roślinami jęczmienia. Dzieje się tak dlatego, że dzięki zdolności grochu do wiązania azotu z powietrza, zmniejsza się potrzeba rywalizacji pędów grochu o azot w glebie.

Wyróżnić operacyjny I ingerencja konkurs.

Po pierwsze, wszystkie jednostki jednocześnie eksploatują zasoby, ale każda z nich wykorzystuje tylko to, co pozostało po konkurentze. W drugim przypadku jeden osobnik uniemożliwia drugiemu zajęcie istniejącego siedliska i korzystanie z jego zasobów. Pierwsza forma rywalizacji nazywa się zaciętą konkurencją, a druga rywalizacją. Pierwszy rodzaj rywalizacji może doprowadzić do śmierci całej populacji. Na przykład u muchy zielonej, gdy populacja larw na źródle pożywienia staje się przeludniona, tego typu konkurencja może doprowadzić do śmierci całej populacji potomstwa w pewnym wieku.

Rywalizacja wygląda trochę inaczej. Przykładowo, jeśli 150 par ptaków zajmie 100 dziupli na jakimś obszarze leśnym, wówczas staje się oczywiste, że 50 par nie będzie mogło założyć na tym terenie swoich gniazd. Dlatego jedyną możliwą opcją spłodzenia potomstwa może być migracja tych ptaków na inne terytorium (tj. emigracja).

Z wielu powodów konkurujące ze sobą osobniki tego samego gatunku nie są sobie równe pod względem zdolności do konkurowania. Dlatego w naturze przeżywają najsilniejsi lub ci, którzy mają więcej szczęścia w wyniku splotu okoliczności. Tak więc najzwyklejsza kiełka, która wyrosła nieco wcześniej niż jej współplemienny współplemienny, później zasłoni nisko rosnące okazy.

Nieznajomość praw związanych z konkurencją wewnątrzgatunkową może prowadzić do tragicznych konsekwencji. Na przykład w produkcji rolnej znaczny nadmiar ilości wysiewu nasion na jednostkę powierzchni może prowadzić do całkowitej utraty plonów. Liczne rośliny wyczerpane konkurencją po prostu nie będą w stanie wydać plonu, a nawet dożyją wieku rozrodczego.

Konkurencja jest bezpośrednio związana z koncepcją niszy ekologicznej, która reprezentuje nie tylko określone warunki środowiskowe, do których przystosowany jest organizm, ale także sposób życia i sposób pozyskiwania pożywienia. Często termin ten odnosi się głównie do konkurencji międzygatunkowej, ale w rzeczywistości nisza ekologiczna jest charakterystyczna nawet dla każdego pojedynczego organizmu tego samego gatunku.

Innym interesującym czynnikiem konkurencji wewnątrzgatunkowej jest wielkość ciała organizmów. Zatem wzrost ryb nie zatrzymuje się nawet po osiągnięciu dojrzałości płciowej i jest determinowany przez rezerwy żywności. Amerykański ekolog R. Whittaker podaje w tym względzie następujący przykład. Istnieją dwa identyczne stawy. Do pierwszego stawu wypuszcza się 100 narybku, do drugiego 50. Dzięki temu po takim samym czasie wielkość ryb w pierwszym stawie może być o połowę mniejsza niż w drugim. Jednak waga ryb w pierwszym i drugim stawie może być w przybliżeniu taka sama.

Oprócz równomiernego wyczerpywania się zasobów, konkurencja wewnątrzgatunkowa może również prowadzić do zatrucia całej populacji. Dzieje się tak, ponieważ produkty wydalania organizmów tego samego gatunku są dla nich w istocie trucizną. Na przykład w zbiorowisku roślinnym wydzieliny korzeni niektórych gatunków roślin mogą dostarczać składników odżywczych innym gatunkom roślin. Dlatego na wolności rzadko można spotkać zbiorowiska reprezentowane przez jeden gatunek.

Dziadek Darwin w swojej teorii ewolucji zauważył, że nasilenie walki o byt jest najbardziej widoczne wśród przedstawicieli tego samego gatunku. I choć w dziedzinie najnowszych osiągnięć genetyki i szeregu innych nauk biologicznych do teorii Karola Darwina pojawia się coraz więcej komentarzy i twierdzeń, to jednak w biologii nikt jak dotąd nie wymyślił nic bardziej znaczącego.

Według ukraińskiego ekologa V. Kucheryavyi: „Konkurencja wewnątrzgatunkowa ma wiele negatywnych konsekwencji. Nie tylko wyczerpuje zasoby i prowadzi do toksyczności dla środowiska, ale także sprzyja samookaleczeniom i kanibalizmowi, a także niepowodzeniom społecznym i reprodukcyjnym”.

Powyższy cytat, chcąc nie chcąc, budzi skojarzenia ze społeczeństwem ludzkim. Był czas, kiedy analogie praw natury z relacjami w społeczeństwie ludzkim doprowadziły wielu myślicieli do stworzenia takiej doktryny, jak darwinizm społeczny, która według ekofilozofa M. Bookchina „łączyła wszystkie dzikie cechy cywilizacji z naszą konstytucją genetyczną.” Zgodnie z tą doktryną nierówność majątkową w społeczeństwie wyjaśnia się jako konkurencję międzygatunkową pomiędzy osobnikami tego samego gatunku i tej samej populacji.

Nierówność geopolityczną między państwami wyjaśnia się jako wewnątrzgatunkową konkurencję między populacjami tego samego gatunku.

Na pierwszy rzut oka wszystko się zgadza. Jeśli jednak poważnie potraktujemy darwinizm społeczny, okaże się, że Homo sapiens tak naprawdę nim nie jest, lecz jest typowym gatunkiem biologicznym. Oczywiście tak nie jest. Ale główną wadą tej nauki jest to, że nie stara się ona niczego zmieniać na lepsze, ale stara się nie tyle wyjaśniać, ile usprawiedliwiać istniejący stan rzeczy. Darwinizm społeczny nie odzwierciedla tego, co najważniejsze – perspektywy na przyszłość. Rzeczywiście, w obecnych realiach środowiskowych staje się jasne, że wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa konkurencja międzyludzka tak wyczerpuje zasoby biosfery, że podważa różnorodność biologiczną całego globalnego ekosystemu, a tym samym zagraża samemu gatunkowi ludzkiemu.

We współczesnych naukach biologicznych naukowcy coraz częściej zwracają uwagę nie na konkurencję, ale na wzajemną pomoc i współpracę. Ale o tym więcej w jednej z kolejnych publikacji. W skrócie możemy powiedzieć, co następuje. Człowiek jest istotą społeczną, dlatego wiele praw biologicznych zostaje zneutralizowanych za sprawą sztucznych instytucji społecznych i ustalonych norm postępowania. Jednocześnie nie należy lekceważyć praw biologicznych w życiu gatunku ludzkiego. Można powiedzieć, że wiele mechanizmów społecznych jest jedynie środkiem, który po prostu opóźnia reakcję praw biologicznych. A gdy tylko mechanizm ten zostanie zniszczony w wyniku spontanicznego, konkurencyjnego lub przeciążenia zasobów, biologiczne prawa przetrwania ujawniają się w całej okazałości.

Biologiczna konkurencja międzygatunkowa to naturalny proces walki różnych osobników o przestrzeń i zasoby (pożywienie, wodę, światło). Występuje, gdy gatunki mają podobne potrzeby. Kolejnym powodem rozpoczęcia rywalizacji są ograniczone zasoby. Jeśli warunki naturalne zapewnią nadmiar pożywienia, nie powstanie konkurencja nawet pomiędzy osobnikami o bardzo podobnych potrzebach. Konkurencja międzygatunkowa może doprowadzić do wyginięcia gatunku lub jego wyparcia z poprzedniego siedliska.

Walka o byt

W XIX wieku konkurencją międzygatunkową zajmowali się badacze zaangażowani w tworzenie teorii ewolucji. Karol Darwin zauważył, że kanonicznym przykładem takiej walki jest współistnienie roślinożernych ssaków i szarańczy, żerujących na tym samym gatunku roślin. Jelenie zjadające liście drzew pozbawiają żubry pożywienia. Typowymi rywalami są norka i wydra, które wypędzają się nawzajem z spornych zbiorników wodnych.

Królestwo zwierząt nie jest jedynym środowiskiem, w którym obserwuje się walki międzygatunkowe; takie walki występują także wśród roślin. Konflikt nie stanowią nawet części nadziemne, ale systemy korzeniowe. Niektóre gatunki uciskają inne na różne sposoby. Wilgotność gleby i minerały są usuwane. Uderzającym przykładem takich działań jest działanie chwastów. Niektóre systemy korzeniowe za pomocą swoich wydzielin zmieniają skład chemiczny gleby, hamując w ten sposób rozwój sąsiadów. W podobny sposób objawia się konkurencja międzygatunkowa między pełzającą trawą pszeniczną a sadzonkami sosny.

Nisze ekologiczne

Konkurencyjna interakcja może być bardzo różna: od pokojowego współistnienia po walkę fizyczną. W nasadzeniach mieszanych szybko rosnące drzewa tłumią wolno rosnące. Grzyby hamują rozwój bakterii poprzez syntezę antybiotyków. Konkurencja międzygatunkowa może prowadzić do rozgraniczenia ubóstwa ekologicznego i zwiększenia liczby różnic międzygatunkowych. W ten sposób zmieniają się warunki środowiskowe i całość połączeń z sąsiadami. nie jest równoznaczne z siedliskiem (przestrzenią, w której żyje dana osoba). W tym przypadku mówimy o całym stylu życia. Siedlisko można nazwać „adresem”, a niszę ekologiczną można nazwać „zawodem”.

Ogólnie rzecz biorąc, konkurencja międzygatunkowa jest przykładem wszelkiej interakcji między gatunkami, która negatywnie wpływa na ich przetrwanie i wzrost. W rezultacie rywale albo dostosowują się do siebie, albo jeden przeciwnik wypiera drugiego. Ten wzór jest typowy dla każdej walki, niezależnie od tego, czy jest to użycie tych samych zasobów, drapieżnictwo czy interakcja chemiczna.

Tempo zmagań wzrasta, gdy mówimy o gatunkach podobnych lub należących do tego samego rodzaju. Podobnym przykładem konkurencji międzygatunkowej jest historia szarych i czarnych szczurów. Wcześniej te różne gatunki tego samego rodzaju żyły obok siebie w miastach. Jednak ze względu na ich lepszą zdolność adaptacji szare szczury wyparły czarne szczury, pozostawiając im lasy jako siedlisko.

Jak można to wyjaśnić? Lepiej pływają, są większe i bardziej agresywne. Cechy te wpłynęły na wynik, do którego doprowadziła opisywana konkurencja międzygatunkowa. Przykładów takich kolizji jest wiele. Walka drozdów drzewnych i drozdów śpiewających w Szkocji była bardzo podobna. W Australii pszczoły przywiezione ze Starego Świata zastąpiły mniejsze pszczoły rodzime.

Eksploatacja i ingerencja

Aby zrozumieć, w jakich przypadkach występuje konkurencja międzygatunkowa, wystarczy wiedzieć, że w przyrodzie nie ma dwóch gatunków zajmujących tę samą niszę ekologiczną. Jeśli organizmy są blisko spokrewnione i prowadzą podobny tryb życia, nie będą mogły żyć w tym samym miejscu. Jeśli zajmują wspólne terytorium, gatunki te żywią się różnymi pokarmami lub są aktywne o różnych porach dnia. Tak czy inaczej, osoby te z konieczności mają inną cechę, która daje im możliwość zajmowania różnych nisz.

Pozornie pokojowe współistnienie może być także przykładem rywalizacji międzygatunkowej. Podobny przykład stanowią pokrewieństwa niektórych gatunków roślin. Światłolubne gatunki brzozy i sosny chronią sadzonki świerka, które umierają na otwartych przestrzeniach, przed zamarznięciem. Ta równowaga prędzej czy później zostaje zachwiana. Młode świerki zacieśniają się i zabijają nowe pędy gatunków potrzebujących słońca.

Bliskość różnych gatunków kowali skalnych jest kolejnym uderzającym przykładem morfologicznej i ekologicznej separacji gatunków, która prowadzi do międzygatunkowej rywalizacji biologii. Tam, gdzie ptaki te żyją blisko siebie, różnią się sposobem zdobywania pożywienia i długością dziobów. Rozróżnienia tego nie obserwuje się w różnych obszarach siedliskowych. Odrębnym zagadnieniem nauczania ewolucyjnego są podobieństwa i różnice konkurencji wewnątrzgatunkowej i międzygatunkowej. Obydwa przypadki walki można podzielić na dwa typy – wyzysk i ingerencję. Czym oni są?

Podczas eksploatacji interakcja między jednostkami jest pośrednia. Reagują na zmniejszenie ilości zasobów spowodowane działalnością sąsiadujących konkurentów. konsumują żywność w takim stopniu, że jej dostępność zmniejsza się do poziomu, przy którym tempo reprodukcji i wzrostu rywalizujących gatunków staje się niezwykle niskie. Innymi rodzajami konkurencji międzygatunkowej są zakłócenia. Świadczą o tym żołędzie morskie. Organizmy te uniemożliwiają sąsiadom przyczepianie się do kamieni.

Amensalizm

Inne podobieństwa między konkurencją wewnątrzgatunkową i międzygatunkową polegają na tym, że obie mogą być asymetryczne. Innymi słowy, konsekwencje walki o byt dla obu gatunków nie będą takie same. Takie przypadki są szczególnie częste u owadów. W ich klasie konkurencja asymetryczna występuje dwukrotnie częściej niż konkurencja symetryczna. Taka interakcja, w której jedna osoba niekorzystnie wpływa na drugą, ale druga nie ma żadnego wpływu na przeciwnika, nazywana jest również amensalizmem.

Przykład takiej walki znany jest z obserwacji mszywiołów. Konkurują ze sobą poprzez faulowanie. Te gatunki kolonialne żyją na koralowcach u wybrzeży Jamajki. Najbardziej konkurencyjne jednostki „pokonują” swoich przeciwników w przeważającej większości przypadków. Statystyki te wyraźnie pokazują, jak asymetryczne typy konkurencji międzygatunkowej różnią się od symetrycznych (w których szanse przeciwników są w przybliżeniu równe).

Reakcja łańcuchowa

Między innymi konkurencja międzygatunkowa może spowodować, że ograniczenie jednego zasobu doprowadzi do ograniczenia innego zasobu. Jeśli kolonia mszywiołów wejdzie w kontakt z konkurencyjną kolonią, istnieje możliwość zakłócenia przepływu i zaopatrzenia w żywność. To z kolei prowadzi do zaprzestania ekspansji i zajmowania nowych terenów.

Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku „wojny korzeni”. Kiedy agresywna roślina ocienia rywala, uciskany organizm odczuwa brak napływającej energii słonecznej. Ten głód powoduje wolniejszy wzrost korzeni, a także pogorszenie wykorzystania minerałów i innych zasobów gleby i wody. Konkurencja roślin może oddziaływać zarówno z korzeni na pędy, jak i odwrotnie z pędów na korzenie.

Przykład glonów

Jeśli gatunek nie ma konkurentów, wówczas jego niszę uważa się za nie ekologiczną, ale fundamentalną. Determinuje ją suma zasobów i warunków, w jakich organizm może utrzymać swoją populację. Kiedy pojawiają się konkurenci, widok z niszy podstawowej wpada w niszę zrealizowaną. O jego właściwościach decydują biologiczni konkurenci. Schemat ten dowodzi, że jakakolwiek konkurencja międzygatunkowa powoduje spadek żywotności i płodności. W najgorszym przypadku sąsiedzi wpychają organizm do tej części niszy ekologicznej, gdzie nie może on nie tylko żyć, ale i mieć potomstwo. W takim przypadku gatunkowi grozi całkowite wyginięcie.

W warunkach eksperymentalnych podstawowe nisze okrzemek zapewnia reżim uprawy. To na ich przykładzie naukowcom wygodnie jest badać zjawisko biologicznej walki o przetrwanie. Jeśli w tej samej probówce umieszczone zostaną dwa konkurencyjne gatunki, Asterionella i Synedra, ten drugi zyska niszę odpowiednią do życia, natomiast Asterionella umrze.

Współistnienie Aurelii i Bursarii daje inne rezultaty. Będąc sąsiadami, gatunki te będą miały własne zrealizowane nisze. Innymi słowy, będą dzielić zasoby bez śmiertelnej szkody dla siebie nawzajem. Aurelia skoncentruje się na górze i pochłonie zawieszone bakterie. Bursaria opadnie na dno i żeruje na komórkach drożdży.

Udostępnianie zasobów

Przykład Bursarii i Aurelii pokazuje, że spokojna egzystencja jest możliwa dzięki zróżnicowaniu nisz i dzieleniu się zasobami. Innym przykładem tego schematu jest walka pomiędzy gatunkami alg Galium. Do ich podstawowych nisz zaliczają się gleby zasadowe i kwaśne. Wraz z pojawieniem się walki pomiędzy Galium hercynicum i Galium pumitum, pierwszy gatunek ograniczy się do gleb kwaśnych, a drugi do gleb zasadowych. Zjawisko to w nauce nazywa się wzajemnym wykluczeniem konkurencyjnym. Jednocześnie glony potrzebują zarówno środowiska zasadowego, jak i kwaśnego. Dlatego oba gatunki nie mogą współistnieć w tej samej niszy.

Zasada wykluczenia konkurencyjnego nazywana jest także zasadą Gause'a od nazwiska radzieckiego naukowca Georgy'ego Gause'a, który odkrył ten wzór. Z tej zasady wynika, że ​​jeśli dwa gatunki z jakichś powodów nie mogą dzielić swoich nisz, to jeden z pewnością zniszczy lub wyprze drugi.

Przykładowo Chthamalus i Balanus współistnieją obok siebie tylko dlatego, że jeden z nich ze względu na wrażliwość na wysychanie zamieszkuje wyłącznie w dolnej części wybrzeża, natomiast drugi może zamieszkiwać w górnej części, gdzie nie jest to możliwe. zagrożone konkurencją. Balanus wypchnął Chtamalusa, ale nie był w stanie kontynuować ekspansji na lądzie ze względu na ograniczenia fizyczne. Wyparcie następuje pod warunkiem, że silny konkurent posiada zrealizowaną niszę, która całkowicie pokrywa podstawową niszę słabego przeciwnika uwikłanego w spór o siedlisko.

Zasada Gause'a

Ekolodzy zajmują się wyjaśnianiem przyczyn i konsekwencji kontroli biologicznej. Jeśli chodzi o konkretny przykład, czasami dość trudno jest im określić, na czym polega zasada wykluczenia konkurencyjnego. Tak trudnym dla nauki problemem jest rywalizacja pomiędzy różnymi gatunkami salamandrów. Jeżeli nie da się udowodnić wyodrębnienia nisz (lub udowodnić, że jest inaczej), to działanie zasady wykluczenia konkurencyjnego pozostaje jedynie przypuszczeniem.

Jednocześnie prawdziwość prawa Gause’a od dawna potwierdza wiele udokumentowanych faktów. Problem w tym, że nawet jeśli nastąpi podział niszowy, niekoniecznie jest on spowodowany konkurencją międzygatunkową. Jednym z palących problemów współczesnej biologii i ekologii są przyczyny zanikania niektórych osobników i ekspansji innych. Wiele przykładów takich konfliktów jest wciąż słabo zbadanych, co stwarza duże pole do pracy dla przyszłych specjalistów.

Adaptacja i represje

Poprawa jednego gatunku z konieczności doprowadzi do pogorszenia życia innego gatunku. Łączy je jeden ekosystem, co oznacza, że ​​aby móc kontynuować swoje istnienie (i istnienie swojego potomstwa), organizmy muszą ewoluować, przystosowując się do nowych warunków życia. Większość żywych istot zniknęła nie z własnych powodów, ale jedynie pod presją drapieżników i konkurentów.

Rasa ewolucyjna

Walka o byt trwa na Ziemi dokładnie od chwili pojawienia się na niej pierwszych organizmów. Im dłużej trwa ten proces, tym większa jest różnorodność gatunkowa na planecie i tym bardziej zróżnicowane stają się same formy konkurencji.

Zasady wrestlingu ciągle się zmieniają. Tym się różnią. Na przykład klimat na planecie również zmienia się bez przerwy, ale zmienia się chaotycznie. Takie innowacje niekoniecznie szkodzą organizmom. Jednak konkurenci zawsze ewoluują ze szkodą dla swoich sąsiadów.

Drapieżniki ulepszają swoje metody polowania, a ofiary ulepszają swoje mechanizmy obronne. Jeśli któryś z nich przestanie ewoluować, gatunek ten będzie skazany na wysiedlenie i wyginięcie. Proces ten jest błędnym kołem, ponieważ jedne zmiany powodują powstanie innych. Perpetuum mobile natury popycha życie do ciągłego ruchu do przodu. Walka międzygatunkowa odgrywa rolę najskuteczniejszego narzędzia w tym procesie.

Świat dzikiej przyrody jest niezwykle różnorodny. To samo można powiedzieć o relacjach pomiędzy wszystkimi gatunkami zamieszkującymi planetę. Podobnie jak ludzie, zwierzęta mogą wykorzystywać, przeszkadzać sobie nawzajem lub w ogóle nie wchodzić w interakcje. Przykłady konkurencji w przyrodzie są zjawiskiem dość powszechnym i naturalnym. Które z nich są najbardziej uderzające i interesujące?

Przykłady relacji konkurencyjnych w przyrodzie

Konkurencja międzygatunkowa zawsze była trudna do wykazania w terenie, dlatego można zaobserwować niewiele konkretnych przykładów. To, że dwa gatunki korzystają z tych samych zasobów, nie oznacza, że ​​ze sobą konkurują. Zwierzęta po prostu nie muszą brać udziału w walce, gdzie wszystko, czego potrzebują do przetrwania, jest dostępne w nieograniczonych ilościach. Podobne przykłady można znaleźć w systemach naturalnych.

Aby powiedzieć, że gatunki konkurują ze sobą, muszą one zajmować ten sam ekosystem i dzielić wspólny zasób, a w efekcie musi to prowadzić do spadku liczebności jednej z populacji lub nawet do jej całkowitego zniszczenia lub wypędzenia. Generalnie znacznie łatwiej jest wykazać konkurencję zakłócającą. Dzieje się tak, gdy jeden gatunek bezpośrednio zakłóca dostęp innego gatunku do ograniczonych zasobów, co skutkuje zmniejszeniem przeżywalności.

Jednym z przykładów konkurencji między organizmami w przyrodzie jest mrówka argentyńska. Pochodzi z Ameryki Południowej i jest jednym z najgorszych inwazyjnych gatunków mrówek na świecie. Kiedy kolonia znajdzie źródło pożywienia, broni go fizycznie i chemicznie, uniemożliwiając rodzimym mrówkom dostęp do pożywienia. Często atakują i wysiedlają inne kolonie swoich towarzyszy w okolicy. Prowadzi to do spadku populacji mrówek. Ponieważ fizycznie wchodzą w interakcję z innymi koloniami mrówek, jest to klasyczny przykład konkurencji międzygatunkowej w przyrodzie.

Niewidzialna konkurencja

Znacznie trudniej jest wykryć przykłady rywalizacji w przyrodzie u zwierząt, które nie oddziałują ze sobą bezpośrednio. Żółwie jedzą tylko krzaki, do których mogą dotrzeć, wyciągając szyję. Kozy też jedzą krzaki, ale mają większy wybór niż żółwie. W rezultacie te ostatnie otrzymują mniej roślinności potrzebnej do przetrwania i rozwoju. Ten przykład konkurencji międzygatunkowej w przyrodzie dowodzi, że niektóre zwierzęta mogą zmniejszać liczebność innych nawet bez bezpośredniej interakcji fizycznej.

Eksploatacja i ingerencja (interwencja)

Konkurencja międzygatunkowa ma miejsce, gdy różne typy gatunków w ekosystemie konkurują o te same zasoby: żywność, schronienie, światło, wodę i inne podstawowe potrzeby. Taka kontrola może zmniejszyć populację danego gatunku, co więcej, wzrost populacji konkurentów również zwykle ogranicza rozwój danego gatunku. Zatem konkurencja na poziomie poszczególnych organizmów może przebiegać dwojako, a mianowicie: konkurencja wyzyskowa i konkurencja interferencyjna.

Przykładami konkurencji o charakterze pierwszego typu jest często niewidoczna rywalizacja o ograniczone zasoby. W wyniku wykorzystania przez jeden gatunek stają się one niewystarczające dla innych. Interwencja lub ingerencja oznacza bezpośrednią interakcję w celu uzyskania zasobów.

Przykłady konkurencji wewnątrzgatunkowej w przyrodzie, a także konkurencji międzygatunkowej, mogą obejmować walkę drapieżników o zdobycz. W ten sposób może dojść do gwałtownej konfrontacji w obrębie gatunku (między dwoma tygrysami) i między kilkoma gatunkami (między lwem a hieną).

Możliwe efekty

• W rezultacie mogą wystąpić ograniczenia w wielkości populacji, a także zmiany w społecznościach i ewolucji gatunków.
• Zgodnie z zasadą wykluczenia konkurencyjnego nie mogą współistnieć dwa gatunki korzystające z tych samych ograniczonych zasobów w ten sam sposób i na tej samej przestrzeni.
• Chociaż lokalne wymieranie jest rzadkie w porównaniu z wykluczeniem konkurencyjnym i zróżnicowaniem niszowym, zdarza się również.

Przykłady relacji konkurencyjnych

W gęstym lesie może wystąpić konkurencja międzygatunkowa między roślinami drzewiastymi. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku drzew mieszanych dostęp do zasobów może być łatwiejszy dla niektórych niż dla innych. Na przykład wyższe drzewa są w stanie pochłonąć więcej światła słonecznego, przez co jest ono mniej dostępne dla niższych gatunków drzew.

Dzikie zwierzęta, takie jak lwy i tygrysy, są również doskonałymi przykładami rywalizacji w przyrodzie. Polują na tę samą ofiarę, co może spowodować mniejszą dostępność pożywienia dla jednego z nich. Ponadto hieny cętkowane konkurują z lwem afrykańskim o pożywienie. To samo dzieje się z niedźwiedziami brunatnymi i tygrysami. Zebry i gazele walczą o trawę.

W oceanach można zaobserwować konkurencyjne relacje, takie jak gąbki i koralowce walczące o przestrzeń kosmiczną. Na terenach pustynnych kojot i grzechotnik zaciekle walczą o pożywienie i wodę. Konkurencję międzygatunkową obserwuje się także u małych zwierząt, takich jak wiewiórki i wiewiórki, które mają tendencję do konkurowania o orzechy i inną żywność.

Jeśli oba organizmy żyją w tej samej niszy i konkurują o zasoby lub przestrzeń, nieuchronnie będzie to miało negatywny skutek dla każdego organizmu, ponieważ zasoby dostępne dla obu stron będą się zmniejszać.

Wewnątrzgatunkowa walka o byt

Ta rywalizacja jest najbardziej zacięta i szczególnie zacięta. Konfrontacja ta wiąże się z uciskiem i brutalnym wysiedleniem, wydaleniem lub zniszczeniem mniej przystosowanych osób. Natura nie lubi słabych w walce o zasoby i przestrzeń życiową. Walki o samicę w okresie godowym uważane są za jedne z najkrwawszych.

Przykłady rywalizacji w przyrodzie mogą być bardzo różne, włączając rywalizację w wyborze partnera seksualnego do prokreacji (jeleń), walkę o przestrzeń życiową i pożywienie (silniejsza wrona dzioba słabszego) i tak dalej.

Międzygatunkowa walka o byt

Jeśli osobniki różnych gatunków bezpośrednio lub pośrednio o coś walczą, mówimy o konkurencji międzygatunkowej. Szczególnie uporczywy sprzeciw obserwuje się pomiędzy blisko spokrewnionymi stworzeniami, na przykład:

1. Szary szczur wypiera czarnego ze swojej przestrzeni życiowej.
2. Drozd pospolity powoduje spadek populacji drozda śpiewającego.
3. Karaluch pruski z powodzeniem przewyższa i narusza swojego czarnego krewnego.

Konkurencja i walka o byt są ważnymi siłami napędowymi ewolucji. Dobór naturalny i zmienność dziedziczna odgrywają w tym ważną rolę. Trudno sobie wyobrazić, jak różnorodne i złożone są relacje między żywymi istotami zamieszkującymi naszą planetę. Konkurencja wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa ma ogromne, jeśli nie decydujące znaczenie w kształtowaniu różnorodności biologicznej i regulacji składu liczebnego populacji.