14.1 Взаимосвязи организмов.

Взаимосвязи классифицируют по «интересам», на базе которых организмы строят свои отношения.

Самый распространенный тип связей базируется на интересах питания – пищевых или трофических, которое означает питание одного организма другим, продуктами его жизнедеятельности или сходной пищей. Сюда относится опыление растений насекомыми – энтомофильные (рафлезия) или птицами, орнитофильные (колибри-орхидея). На базе трофических связей возникают цепи питания – пастбищные и детритные, когда одни организмы питаются другими.

Связи , основанные на использовании местообитаний, называются топическими (греч. топос – место). Они возникают между животными и растениями, которые предоставляют им убежище или местообитание. Например, насекомые, прячущиеся в расщелинах коры деревьев или живущие в гнездах птиц, растения лианы, паразит и его хозяин и т.д.

Следующий тип связей – форический (лат. форас – наружу, вон), возникает когда одни организмы участвуют в распространении других или их зачатков (семян, плодов, спор). Животные осуществляют этот перенос на наружных покровах (зоохория), в пищеварительном тракте.

Выделяют также фабрический (лат. фабрикатио- изготовление) тип связей, характеризует использование одними организмами других или их продуктов жизнедеятельности, частей. Например, использование растений, перьевого покрова, шерсти, пуха для постройки гнезд, убежищ и т.д.

14.2 Взаимоотношения организмов.

Данная классификация строится по принципу влияния, которое оказывают организмы на другие организмы в процессе взаимных контактов. Для удобства можно составить таблицу, где символами обозначим их взаимоотношения.

Если взаимоотношения обоим партнерам выгодны, они обозначаются значками (+ +) и носят название симбиоза или мутуализма. Степень этих связей различна. Например, лишайники являющиеся симбиозом гриба и водоросли, клубеньковые азотфиксирующие бактерии на корнях бобовых растений, микроорганизмы, населяющие пищеварительный тракт травоядных животных, способствуя усвоению пищи, термиты и простейшие –жгутиковые, в их пищеварительном тракте.

При протокооперации обе популяции образуют сообщество. Оно не является обязательным, т.к. каждый вид может существовать изолированно, но жизнь в сообществе обоим приносит пользу. Примером протокооперации является сотрудничество актинии с раком отшельником. Актиния защищает рака своими стрекательными щупальцами, а в ответ получает остатки его трапезы. Совместное гнездование нескольких видов птиц, таких как крачки и цапли.

Менее распространенным типом взаимоотношений является комменсализм (от франц. Commensal – сотрапезник) – это отношения положительные для одного и безразличные для другого партнера. Его делят на нахлебничество и сотрапезничество, когда один организм поедает остатки пищи со стола другого (крупного) организма. Например, акулы с рыбами -прилипалами; львы и гиены, кольчатый червь, живущий в раковине своего хозяина, рака-отщельника питается остатками его пищи. Другой вид комменсализма – это квартиранство, когда одни организмы используют другие, как «квартиру», убежище, например, молодь некоторых морских рыб прячется под зонтик из щупалец медуз, или некоторые насекомые живут в норах животных, гнездах птиц, используя их только для укрытия. Таким образом, комменсал извлекает пользу из сожительства, а его партнер не имеет никакой выгоды. Отношения между ними характеризуются взаимной терпимостью.

Нейтрализм – это взаимоотношения организмов, когда ни один из них не влияет на другого. Но истинный нейтрализм в природе редок, т.к. в любой экосистеме между популяциями возможны если не прямые, то косвенные отношения.

Отношения именуемые аменсализмом ( лат. аменс – безрассудный, безумный) известны только у растений, грибов и бактерий. Когда одна популяция, именуемая аменсалом, претерпевает угнетение роста и размножение, а вторая называемая ингибитором, таким испытаниям не подвержена. Из растений ястребинка из семейства сложноцветных, ее корни выделяют ядовитые вещества, делая тем самым непригодным почву для заселения других растений. Грибы и бактерии: гриб penicillus, выделяющий пенициллин, бактерии синтезирующие антибиотики, которые тормозят рост других бактерий.

Хищничеством называют такое взаимодействие между популяциями, при котором одна из них, неблагоприятно влияя на другую, получает выгоду от этого взаимодействия, т.е. один вид служит пищей для другого – это и растительноядные хищники (фитофаги) и платоядные (зоофаги). Взаимоотношения хищника и жертвы являются очень важными для экосистем, т.к. регулируют их численность в природе.

Паразитизм – это форма взаимосвязи между видами, при которой организмы одного вида (паразиты) живут за счет питательных веществ другого вида (хозяина). В отличие от хищничества паразит не заинтересован в гибели хозяина. Хозяин испытывает угнетение в течение длительного времени. Формы паразитизма разнообразны – эндопаразитизм (черви, простейшие) и эктопаразитизм (вши, блохи, клещи).

Конкуренция – это форма взаимоотношений в тех случаях, когда два вида используют одни и те же ресурсы (пищу, пространство, убежища). Различают две формы конкурентных отношений: прямую конкуренцию и косвенную. При прямой конкуренции между видовыми популяциями складываются направленные антагонистические отношения, которые выражаются в разных формах взаимного угнетения: драки, перекрытие доступа к ресурсу, химическое подавление конкурента. Косвенная конкуренция выражается в том, что один из видов монополизирует ресурс или местообитание, ухудшая при этом условия существования другого вида, обладающего сходными требованиями к среде и ресурсам. Успех в конкурентной борьбе определяется биологическими особенностями: интенсивностью размножения, скоростью роста, плотностью поселения. Конкурентные взаимоотношения широко распространены в природе, например, все растения конкурируют за свет, питательные вещества почвы, за территорию. Внутривидовая борьба расширяет ареал, межвидовая сужает.

14.3 Экологические ниши.

Местообитание данного организма – это место, где он живет, или место, где его можно обычно найти. Экологическая ниша – понятие более емкое, включающее в себя не только физическое пространство, занимаемое организмом, но и функциональную роль организма в сообществе и его положение относительно градиентов внешних факторов – температуры, влажности, рН почвы и других условий существования. Эти три аспекта экологической ниши обозначают как пространственную нишу, трофическую нишу и многомерную или гиперпространственную нишу.

Наиболее полно проблема экологической ниши разработана Дж. Хатчинсоном (1957), который первый сформулировал это понятие как представление о всей сумме связей организмов данного вида с абиотическими условиями среды и с другими видами живых организмов. Эта концепция представляет экологическую нишу как многомерное пространство (гиперпространство), а многочисленные оси – это экологические факторы, требуемые видом. Объем такого многомерного пространства, Хатчинсон назвал фундаментальной нишей, а реальное положение видовой популяции в конкретной экосистеме – реализованной нишей. Последняя, как правило, меньше фундаментальной, т.к. в каждом биоценозе часть подходящих для вида условий отсутствует, либо не может быть реализована из-за конкурентных взаимоотношений. Как видно, в рассмотренной концепции центральное место занимает вопрос о требованиях вида к комплексу абиотических и биотических условий. И не рассматривается влияние самого вида на биоценоз. В связи с этим особое положение занимает позиция Ю.Одума, который специально подчеркивает значение экологической ниши в определении участия вида в составе экосистемы. Ю.Одум вкладывает в понятие ниши тройственный смысл:

1. физическое пространство, занимаемое видовой популяцией,

2. место вида в системе градиентов внешних факторов,

3. его функциональную роль в экосистеме.

По Ю.Одуму экологическая ниша организма зависит не только от того, где живет организм, но и от того что он делает и как он ограничен другими видами. Он определил экологическую нишу как «профессию» вида в сообществе. Считается, что такая позиция наиболее точно определяет понятие экологической ниши.

Таким образом, все представленные взаимоотношения между видами возникли в процессе приспособления видов к внешним условиям, для облегчения своего существования и воспроизведения себе подобных. В этих союзах мы видим как положительные для обоих партнеров связи (мутуализм и протокооперация), так и отрицательные для одного (паразитизм, хищничество), цель таких связей необходимость выживания за счет другого в процессе эволюции.

Вопросы для обсуждения

1. Назовите связи, классифицируемые по «интересам».

2. На какие три большие группы делятся взаимоотношения организмов?

3. Что такое «симбиоз», привести примеры?

4. Охарактеризовать антибиотические взаимоотношения.

5. Отличия хищничества от паразитизма?

6. Как строятся отношения при аменсализме?

7. Что означает термин «экологическая ниша?

8. Как трактует определение экологической ниши Ю.Одум?