ОТНОШЕНИЯ

Что такое конкурентные отношения между животными

Конкурентные отношения. Территориальность

Конкурентные отношения.

Если в экологической системе два или более вида (популяции) со сходными экологическими требованиями обитают совместно, между ними возникают отношения отрицательного типа, которые называются конкуренцией (? ?). В общем смысле слова «конкуренция» означает сталкивание, соперничество, соревнование. В самом деле, когда две популяции используют одни и те же ресурсы среды, то между видами неизбежно возникает соперничество за овладение этими ресурсами. При этом каждая популяция испытывает угнетение со стороны другой, что отрицательно сказывается на их росте и выживании и может даже привести к вытеснению и исчезновению одной из них, менее приспособленной.

Конкуренция чрезвычайно широко распространена в природе. Так, например, все растения конкурируют (соревнуются) за свет, влагу, питательные вещества почвы и за расширение территории своего обитания. Животные сражаются за пищевые ресурсы и за убежища (если они в дефиците), то есть, в конечном счете, также за территорию. Однако если популяция не велика и состоит из немногих, редко встречающихся видов, экологическое значение конкуренции будет незначительно: например, в арктических или пустынных областях почти нет конкуренции растений за свет.

Конкуренцией нельзя считать просто использование организмами одного и того же природного ресурса. Об отрицательном взаимодействии можно говорить только в том случае, когда этого ресурса не хватает и когда совместное потребление неблагоприятно отражается на популяции.

Типы конкурентных отношений

Конкурентное взаимодействие может касаться территории, пищи, света, убежищ и всех иных видов экологических ресурсов. Исход конкуренции представляет огромный интерес не только для экологов, изучающих процессы формирования состава природных сообществ, но и для эволюционистов, изучающих механизмы естественного отбора.

Конкуренция подразделяется на внутривидовую и межвидовую. Как внутривидовая, так и межвидовая конкуренция может играть большую роль в формировании разнообразия видов и динамике численности организмов.

Внутривидовая конкуренция. Территориальность

Внутривидовая конкуренция ? это борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции численности популяций.

У некоторых организмов под влиянием внутривидовой конкуренции за жизненное пространство сформировался интересный тип поведения ? территориальность. Она свойственна многим птицам, некоторым рыбам, другим животным.

У птиц территориальность проявляется следующим образом. В начале сезона размножения самец выявляет «свою» территорию (участок обитания) и защищает ее от вторжения самцов того же вида. Заметим, что громкие голоса самцов, которые мы слышим весной, сигнализируют лишь о «праве собственности» на приглянувшийся участок, а вовсе не ставят себе задачу развлекать самку, как это обычно считается.

Самец, строго охраняющий свой участок, имеет больше шансов успешно спариться и построить гнездо, тогда как самец, не способный обеспечить себе территорию, участвовать в размножении не будет. Иногда в охране территории принимает участие и самка. На охраняемой территории нелегкие заботы о гнезде и молоди не будут нарушены присутствием других родительских пар.

Защита территории вовсе не обязательно сопровождается активной борьбой. Громкого пения и угрожающих поз обычно достаточно для того, чтобы прогнать конкурента. Однако если один из партнеров-родителей погибает, его быстро замещает птица из числа еще не обосновавшихся особей. Таким образом, территориальное поведение можно считать регулятором, не допускающим как перенаселения, так и недоселенности.

Яркий пример внутривидовой конкуренции, который каждый мог видеть в лесу, ? так называемое самоизреживание у растений. Начинается этот процесс с захвата территории: например, где-нибудь на открытом месте, недалеко от большой ели, дающей множество семян, появляется несколько десятков всходов ? небольших елочек. Первая задача выполнена ? популяция подросла и захватила территорию, необходимую ей для выживания. Таким образом, территориальность у растений происходит иначе, нежели у животных: участок занимает не отдельная особь, а их группа (часть популяции).

Молодые деревца растут, попутно затеняя и угнетая находящиеся под их кронами травянистые растения (это уже пример межвидовой конкуренции (см. здесь)). С течением времени между деревцами появляется неизбежная разница в росте: одни, что слабее, отстают, другие ? обгоняют. Поскольку ель ? очень светолюбивое растение (ее крона поглощает почти весь падающий свет), то более слабые молодые елочки начинают все больше испытывать затенение со стороны высоких деревьев и постепенно засыхают, отмирают.

В конце концов, через много лет на поляне от сотни елочек остается всего два-три деревца (наиболее сильные особи из всего поколения). Но зато никаких трав уже нет, корни деревьев раскинулись по всей территории поляны, и ничто не мешает тянуть еще выше к солнцу пышную хвойную крону.

У некоторых видов внутривидовое регулирование начинается задолго до того, как обнаруживается серьезная конкуренция. Так, высокая плотность животных является фактором угнетения, снижающим скорость воспроизводства этой популяции даже при изобилии пищевых ресурсов. (См. Часть II. Экология популяций ? демэкология.)

Внутривидовая конкуренция является важным регулятором, контролирующим рост популяций. Благодаря этой конкуренции возникает определенная зависимость между плотностью популяции и скоростью процессов отмирания (смертность) или размножения (рождаемость) особей. Это, в свою очередь, приводит к возникновению определенной связи между численностью родительских пар и количеством производимого ими потомства. Подобные связи действуют как регуляторы колебаний численности популяций.

Источник

Конкурентные взаимодействия (Лекция)

1. Конкурентные взаимодействия

4. Пищевые цепи и трофические уровни

1. Конкурентные взаимодействия

Конкурентное взаимодействие может касаться:

– зависимости от хищников и других врагов;

– подверженности болезням и других экологических ресурсов.

Для популяции, испытывающей конкурентное давление, пора­жение во взаимодействиях означает, что ее плотность, а также ее роль в сообществе снизятся или будут регулироваться дейст­вием конкуренции. Конкуренцию подразделяют на внутривидовую и межвидовую . Как внутренняя, так и межвидовая конкуренция могут иметь большое значение в формировании разнообразия видов и чис­ленности организмов.

Внутривидовая конкуренция – это борьба за одни и те же ресур­сы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции популяций.

У некоторых организмов под влиянием внутривидовой конку­ренции за пространство сформировался интересный тип пове­дения. Его называют территориальностью. Территориальность свойственна многим видам птиц, некоторым рыбам, другим животным.

Таким образом, территориальное поведение можно считать эколо­гическим регулятором, поскольку оно одинаково позволяет из­бегать как перенаселения, так и недостаточной заселенности территории.

Конкуренция между видами чрезвычайно широко распростране­на в природе и касается практически всех, поскольку редко ка­кой вид не испытывает хоть небольшого давления со стороны других. Формы проявления межвидовой конкуренции могут быть раз­личными: от жесткой борьбы до почти мирного сосуществова­ния. Но, как правило, из двух видов с одинаковыми экологиче­скими потребностями один обязательно вытесняет другой. В Европе в поселениях человека серая крыса совершенно вы­теснила другой вид того же рода – черную крысу, которая те­перь живет в лесных и пустынных районах.

Основным ресурсом, представляющим собой предмет конку­ренции у растительных организмов, является свет. Из двух сход­ных видов растений, сосуществующих в одной и той же среде, преимущества достигает тот вид, который способен раньше выйти в верхний, лучше освещенный ярус. Этому могут способствовать:

• с одной стороны, быстрый рост и раннее появление листвы;

• с другой – наличие более длинных черенков и выше посажен­ных листьев.

Быстрый рост и раннее появление листвы дают преимущества в начальный период вегетации, длинные черенки и высоко посаженные листья – на стадии взрослого растения.

В результате конкуренции в сообществе совместно уживаются только те виды, которые сумели хотя бы немного разойтись в экологических требованиях.

Межвидовая конкуренция может иметь два итога :

• либо вытеснение одного из двух видов из сообщества,

• либо расхождение обоих видов по экологическим нишам.

Конкурентные отношения – один из важнейших факторов фор­мирования видового состава и регуляции численности попу­ляций видов в сообществе.

Рассмотрим конкуренцию популяций как экологический фактор.

Некоторые свойства популяций позволяют заранее предсказать итоги их конкуренции. Если различия в скоростях роста конку­рирующих популяций достаточно велики, то при постоянных условиях существования обычно выигрывает популяция, обла­дающая более высокой скоростью роста. Если темпы роста различаются не очень сильно, между конкурирующими видами может установиться равновесие. Такое равновесие, однако, лег­ко разрушается, если одна из популяций начинает испытывать влияние каких-нибудь внешних факторов, приводящих, либо к увеличению смертности, либо к снижению плодовитости (рождаемости). Ясно, что сильная конкуренция может обнаруживаться только между видами, занимающими сходные экологические ниши.

Известно, что организмы, ведущие сходный образ жизни и об­ладающие сходным строением, не обитают в одних и тех же местах, а если и живут рядом, то используют разные ресурсы и активны в разное время. Такое разделение сходных видов принято называть принципом конкурентного исключения Гаузе, который в 1932 г. впервые подтвердил этот принцип экспери­ментально. Расхождение, или смещение экологических ниш при совместном обитании родственных видов хорошо иллюстриру­ет пример с двумя морскими рыбоядными птицами – большим бакланом и длинноносым бакланом, которые обычно кормятся в одних и тех же водах и гнездятся по соседству. Удалось вы­яснить, что состав пищи этих птиц существенно различается: длинноносый баклан ловит рыбу, плавающую в верхних слоях воды, тогда как большой баклан добывает пищу в основном у дна, где преобладают камбалы и донные беспозвоночные, на­пример креветки.

Длительное время многие страны были местом беспощадной борьбы человека с хищниками. Основным методом этой борьбы являлась система вознаграждений, получаемых охотниками за убитого хищника. Однако это не привело к их полному унич­тожению: оказалось, что по мере снижения численности этих животных работа охотников становилась невыгодной. При низкой плотности преследуемой добычи затраты на ее поиск и высле­живание возрастают настолько, что часто превышают размеры премии. Это отчасти напоминает экологическое взаимодейст­вие, когда хищник (даже человек) вынужден переключаться на другой вид добычи по мере того, как численность жертвы снижается.

Проблема хищничества действительно может стать очень важ­ной для человека в тех случаях, когда он конкурирует с хищ­ником «за урожай», собираемый с популяции того или иного вида домашних либо диких животных. Но иногда человек сталкивается и с противоположной трудностью – недостаточ­ным числом хищников. Очень высокая численность вредящих человеку в данной области грызунов или насекомых может быть связана с отсутствием или малым числом хищников, а так­же с тем, что имеющиеся в этой местности хищники вообще не оказывают сколько-нибудь существенного влияния на чис­ленность вредителя.

При изучении хищничества и других форм отрицательных взаимодействий необходим популяционный подход. Хищники убивают, т. е. наносят вред тем особям, которыми они питают­ся. Они замедляют скорость роста популяции или уменьшают ее численность.

Говоря об эволюции, или историческом развитии живой при­роды, мы чаще всего подразумеваем длительные процессы из­менения строения организмов, приспосабливающихся к изме­няющимся условиям среды. Экологические взаимоотношения между организмами, как и условия неживой природы, являются важнейшими факторами существования организмов. Поэтому эволюционные изменения взаимодействующих видов (популяций) протекают согласованно, т. е. эволюция одного ви­да часто зависит от эволюции другого. Такая согласованность в процессах совместного развития организмов разных, но био­логически тесно связанных видов называется коэволюцией.

В процессе эволюции происходит адаптация хищников и их жертв. По мере того как жертва приобретает опыт избегать на­падения, у хищника вырабатываются более эффективные ме­ханизмы ее поимки. В итоге это приводит к возникновению довольно сложных и часто изощренных приспособлений.

Многие полагают, что действиям хищника должна быть при­суща некоторая расчетливость: хищнику невыгодно полное уничтожение жертвы. Наилучшей для хищника является такая ситуация, когда скорость прироста биомассы популяции жерт­вы достигает максимальной величины.

Хищничество – трудный и требующий больших затрат времени процесс. При активной охоте хищники нередко подвергаются опасностям не меньше, чем их жертвы.

Помимо прямой опасности, главный враг хищника – время. Только самые быстрые и сильные хищники способны затрачи­вать необходимое время в поисках добычи, преследовать жертву на большом расстоянии, успешно ловить ее. Менее энер­гичные обречены на голодную смерть.

Как правило, хищник не может полностью истребить жертву. Редкое исключение составляют случаи, когда контакты между популяциями возникли недавно, и у жертвы отсутствуют био­логические механизмы, способные снизить отрицательное вли­яние данного конкретного вида хищника.

Хищник, убивая более слабых, действует подобно селекционеру. Он избирательно уничтожает животных с низкой способно­стью добывать себе корм, т. е. медлительных, хилых, больных особей. Выживают сильные и выносливые. Это относится ко всему животному миру: хищники улучшают (в качественном отношении) популяции жертв.

Для получения объективной картины хищничества это явление следует рассматривать с позиции всей популяции, а не с пози­ции отдельных индивидуумов. Конечно, хищники не являются благодетелями для особей, которых они убивают, но могут оказать пользу для всей популяции жертв как целого. Хищни­чество может стать одним из ведущих биотических факторов, определяющих регуляцию численности организмов.

Паразитизм, в отличие от хищничества, характеризуется сле­дующими основными особенностями :

• паразит в течение своей жизни нападает всего на одну особь (редко – на многих) и поедает только часть вещества своей жертвы (хозяина);

• паразит причиняет хозяину вред, но редко приводит его к быст­рой гибели;

• паразит обязательно живет (постоянно или временно) в теле или на поверхности тела своего хозяина, поэтому паразиты обычно намного мельче хозяина;

• паразит гораздо теснее связан со своим хозяином, чем хищник с жертвой. Это результат естественного отбора и узкой специа­лизации видов.

Известно несколько десятков тысяч видов паразитических форм, которые поражают животных и растения. Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Тело хозяина создает для живущих в нем организмов благоприятный и относительно ровный микроклимат, не подверженный тем значительным ко­лебаниям, которые всегда имеют место в природе.

Истинный паразитизм характеризуется узкой специализацией видов, поскольку хозяин обеспечивает паразиту и пищу, и мик­роклимат, и защиту, и место обитания. Чем лучше паразит приспособлен к особенностям организма хозяина, тем успеш­нее его размножение и развитие потомства.

Даже в дикой природе лишь редкие из свободно живущих ор­ганизмов не поражены хотя бы немногими особями паразити­ческих видов. Вместе с тем многие паразиты являются весьма специфичными, т. е. могут существовать, поражая строго огра­ниченный круг животных и растительных видов. Различают несколько форм паразитизма. Паразиты могут быть временны­ми, когда организм-хозяин подвергается нападению на корот­кий срок, лишь на время питания.

К временным паразитам , например, относятся :

При более тесном контакте паразита с хозяином преимущество получают организмы, способные длительное время использовать хозяина, не приводя его к слишком ранней гибели и обеспечи­вая себе наилучшее существование. В этом случае паразитизм становится по­стоянным.

К числу постоянных паразитов относятся :

• простейшие (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба);

• круглые черви (аскарида, власоглав и др.);

• членистоногие (вши) и т. д.

Поскольку при постоянном паразитизме организм хозяина – единственное место обитания для паразита, с гибелью хозяина погибает и паразит.

Паразитические отношения часто встречаются и у растений, а также у бактерий и грибов, которые поселяются на вегетатив­ных органах древесных и травянистых растений, вызывая у них заболевания.

4. Пищевые цепи и трофические уровни

Прослеживая пищевые взаимоотношения между членами био­ценоза («кто кого и сколько поедает»), можно построить пищевые цепи и пищевые сети питания различных организмов. При­мером длинной пищевой цепи может служить последователь­ность животных арктического моря: микроводоросли (фито­планктон) – мелкие растительноядные ракообразные (зоо­планктон) – плотоядные планктонофаги (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие) – рыбы (возможны два-четыре звена последовательности хищных рыб) – тюлени – белый медведь. Пищевые цепи наземных экосистем обычно короче.

Пищевые сети образуются потому, что практически любой член какой-либо пищевой цепи одновременно является звеном и в дру­гой: он потребляет, и его потребляют несколько видов других организмов.

Различают несколько типов пищевых цепей :

• пастбищные пищевые цепи, или цепи эксплуататоров начинают­ся с продуцентов; для таких цепей при переходе с одного тро­фического уровня на другой характерно увеличение размеров особей при одновременном уменьшении плотности популяций, скорости размножения и продуктивности по биомассе, напри­мер трава – полевки – лисица;

• цепи паразитов (яблоня – щитовка – наездник или корова – слепень – бактерии – фаги) характеризуются уменьшением раз­меров особей при увеличении численности, скорости размно­жения и плотности популяций;

• детритные цепи, включающие только редуцентов (опавшие ли­стья – плесневые грибы – бактерии), сходны с цепями парази­тов. Но если, как это обычно бывает, они включают и консументов-детритофагов (червей, личинок насекомых), то частично переходят в цепи эксплуататоров и паразитов.

Благодаря определенной последовательности пищевых отно­шений различаются отдельные трофические уровни переноса веществ и энергии в экосистеме, связанные с питанием опре­деленной группы организмов. Так, первый трофический уровень во всех экосистемах образуют продуценты – растения; вто­рой – первичные консументы – фитофаги, третий – вторичные консументы – зоофаги и т. д. Как уже отмечено, многие жи­вотные питаются не на одном, а на нескольких трофических уровнях (примером могут служить диеты серой крысы, бурого медведя и человека).

Совокупности трофических уровней различных экосистем мо­делируются с помощью трофических пирамид чисел, биомасс и энергий. Обычные пирамиды чисел, т. е. отображение числа особей на каждом из трофических уровней данной экосисте­мы, для пастбищных цепей имеют очень широкое основание и резкое сужение к конечным консументам. При этом числа «ступеней» различаются не менее чем на 1–3 порядка. Но это справедливо только для травяных сообществ – луговых или степных биоценозов. Картина резко меняется, если рассматривать лесное сообщество (на одном дереве могут кормиться тысячи фитофагов) или если на одном трофическом уровне оказыва­ются такие разные фитофаги, как тля и слон. Это искажение можно преодолеть с помощью пирамиды биомасс.

В наземных экосистемах биомасса растений всегда существен­но больше биомассы животных, а биомасса фитофагов всегда больше биомассы зоофагов.

Иначе выглядят пирамиды биомасс для водных, особенно мор­ских экосистем: биомасса животных обычно намного больше биомассы растений. Эта «неправильность» обусловлена тем, что пирамидами биомасс не учитывается продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях, скорость образования и поедания биомассы. Главным продуцентом морских экосистем является фитопланктон, имеющий большой репродукционный потенциал и быструю смену поколений. За то время, пока хищные рыбы (а тем более моржи и киты) накопят свою биомассу, сменится множество поколений фитопланктона, суммарная биомасса которых на­много больше. Вот почему универсальным способом выражения трофической структуры экосистем являются пирамиды скоро­стей образования живого вещества, иначе говоря, – пирамиды энергий.

Источник

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Закрыть