Близкородственные виды нередко живут бок о бок, хотя, согласно бытующему среди дарвинистов

мнению, между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему же один из видов не вытесняет другой? (ШБО, 9 кл., 1978 г.; 10 кл., 1985 г.)

Ответ. Возможных объяснений сосуществования близких видов может быть несколько. Первая группа объяснений строится на основе упомянутого в вопросе принципа «конкурентного исключения» и заключается в поиске тех или иных экологических различий между видами или, иными словами, разделения экологических ниш. Действительно, очень часто совместно обитающие близкие виды занимают разные ниши. Например, они могут различаться по спектру пищевых объектов, то есть занимать разные пищевые ниши. Разделение ниш может достигаться или за счет использования близ­кими видами различных микроместообитаний, или за счет территориальности.

Известно, что многие близкие виды птиц кормятся в различных ярусах леса. Для других птиц характерно территориальное поведение, служащее для уменьшения как внутривидовой, так и межвидовой конкуренции, поскольку на занятые участки не допускаются особи не только своего, но и близких видов. Еще один рас­пространенный тип экологического разделения — раз­деление по времени. Если ресурс, за который идет конкуренция, постоянно возобновляется, то конкуренция будет снижена, если конкуренты активны в разное время суток или достигают высокой численности в раз­ные сезоны года.

Вторая группа причин состоит в том, что и при совпадении ниш конкуренции может не быть. Это про­исходит в том случае, если пища (или другой ресурс, за который могли бы соперничать близкие виды) нахо­дится в избытке, что не редкость, особенно в отношении травоядных животных. Кроме того, конкуренции не воз­никает, если численность каждого вида постоянно огра­ничивается хищником или иным фактором, не связанным с совместным потреблением одного и того же ресурса.

Третья группа объяснений сосуществования близ­ких видов связана с тем, что даже при наличии конкуренции один из видов не обязательно вытесняет другой. Во-первых, конкурентное исключение — длитель­ный процесс, и, пока он происходит, различные эко­

логические факторы, влияющие на исход конкуренции, могут претерпевать изменения. За счет этого конкурент­ное преимущество будет переходить от одного вида к другому, и такое неравновесное сосуществование может наблюдаться в течение долгого времени. К тому же при­ведет и пространственная неоднородность экологических факторов: в одних точках пространства преимущество будет иметь один вид, в других — другой.

Во-вторых, многие животные и растения, попав в условия, в которых они проигрывают в конкуренции, способны «выходить из игры» в виде спор, цист, семян, покоящихся яиц и т. д. и возвращаться к активной жизни, когда пищи (или другого ресурса) станет достаточно, то есть ослабнет конкуренция (на­пример, весной следующего года).

В-третьих, согласно современным представлениям о конкурентных взаимоотношениях, в случаях, если два вида настолько близки экологически, что имеют равные потребности в некотором ресурсе, то ни один из них не способен вытеснить другой в конкуренции за этот ресурс.

4. Области распространения (ареалы) двух близ­кородственных видов пересекаются. Как Вы думаете, в каких частях ареалов животные этих двух видов будут более сходными — в тех, где виды живут по отдельности, или в тех, где они сосуществуют, и почему? (ШБО, 10 кл., 1985 г.)

Ответ. Первое, что может прийти в голову при от­вете на этот вопрос,— близкие виды будут более сход­ны в тех местностях, где они обитают совместно, поскольку в этих частях ареалов они находятся под воздействием сходных экологических факторов, и, следо­вательно, в симпатрических (т. е. обитающих совмест­но) популяциях этих видов будет идти отбор в сход­ных направлениях. Еще один возможный аргумент в пользу того, что при совместном обитании виды будут более сходны, состоит в том, что в случае, если эти два вида настолько близки, что способны давать межви­довые гибриды, в результате гибридизации признаки од­ного вида могут проникать в популяции другого, че­го, естественно, не может быть в тех частях ареалов, где эти виды обитают по отдельности.

Но в то же время в местах совместного обитания в результате межвидовой конкуренции в обоих видах будет идти отбор на специализацию, то есть на разде­ление экологических ниш (см. ответ на предыдущий вопрос). Специализация может достигаться различными способами, большинство из которых связано с появле­нием морфологических, физиологических и поведенчес­ких различий. Например, пищевая специализация часто сопровождается появлением различий в размере и стро­ении ротовых аппаратов, клювов, ловчих конечностей и т. д. Классическим примером могут служить галапагос­ские дарвиновы вьюрки. У двух видов этих птиц клю­вы одинаковой длины на тех островах, где обитает лишь один из этих видов. На тех же островах, где оба вида обитают вместе, они имеют клювы разной длины. /

Кроме того, при совместном обитании близких видов они могут приобретать различия за счет так называемого отбора на изоляцию. Отбор на изоляцию приводит к воз­никновению приспособлений, препятствующих межвидо­вой гибридизации. Ясно, что появление межвидовых гибридов, часто нежизнеспособных или стерильных, не­выгодно для обоих видов. Поэтому преимущество полу­чат те особи каждого вида, которые окажутся способ­ными отличать представителей своего вида. Такой отбор приводит, как правило, к различиям в брачном наряде, брачном поведении, строении полового аппарата и т. д. Например, два вида чаек — клуша и серебристая чай­ка — сильнее отличаются друг от друга по окраске и осо­бенностям брачных ритуалов в Северной Европе, где они обитают совместно, чем представители данных видов из тех частей ареалов, где каждый из них обитает по от­дельности.

4. Какие преимущества дает животным пищевая специализация и в чем ее недостатки?

Два вида дафний конкурируют за пищу и из-за этого не могут сосуществовать в одном аква­риуме: один вид вытесняет другой. Как, по-Вашему, можно добиться сосуществования этих видов? (ШБО, 10 кл., 1978 г.)

4. Какие Вы можете представить себе пути пере­дачи инфекционных заболеваний растений и живот­ных (общие и различные)? Приведите примеры. (ШБО, 10 кл., 1983 г.)

Ответ. Классификацию инфекционных болезней обычно строят на основе путей и механизмов передачи возбудителя. Через какие ворота может попадать воз­будитель заболевания в организм животного или расте­ния? Если речь идет о животных, то основные пути проникновения возбудителя таковы: алиментарный, то есть с водой или пищей через органы пищева­рительной системы; воздушно-капельный — через орга­ны дыхания; трансмиссивный, то есть с помощью пере­носчиков, которыми обычно являются кровососущие на­секомые и клещи, и, наконец, контактно-кожный, кото­рый заключается в передаче возбудителя при непосред­ственном контакте через кожу или слизистые обо­лочки.

Холера, кишечная форма чумы, дизентерия — типич­ные алиментарные заболевания. Такие болезни, как грипп или туберкулез, передаются воздушно-капельным путем. К трансмиссивным заболеваниям относятся, на­пример, малярия (переносчики — комары рода Anophe­les), бубонная форма чумы (переносчик — блохи), сып­ной тиф (переносчик — вши), клещевой энцефалит и многие другие. Среди заболеваний, передающихся кон­тактно-кожным путем, можно назвать проказу, стригу­щий лишай, микозы. Близки к ним по механизму передачи венерические заболевания, а также СПИД, пе­редающиеся при половом контакте. Несколько особняком стоят инфекции, проникающие в организм через раны и другие повреждения покровов, например столбняк. Тот же СПИД, а также гепатит и некоторые другие инфекции могут передаваться при инъекциях и пере­ливании крови. Еще один путь распространения инфек­ции — передача возбудителя от матери к потомству. Самки клещей передают потомству возбудителя эн­цефалита; от матери к детям передается и СПИД.

Какие же из этих механизмов можно себе предста­вить применительно к растениям? Трудно найти анало­гию алиментарному пути передачи возбудителя. Очень многие бактериальные и грибковые заболевания растений

распространяются по воздуху, причем возбудитель мо­жет проникать в ткани растения и через поврежде­ния покровов, и через неповрежденный эпидермис, и через устьица. Довольно большое число, болезней растений (особенно вирусного происхождения) пере­дается с помощью типичного трансмиссивного механи­зма. Переносчиками служат разнообразные насекомые и другие паразиты растений: тли, цикадки, нематоды, по­вилика. Известен для растений и путь передачи инфек­ции от материнского растения к его потомству через семена.

4. Как

Чем могут вызываться периодические вспыш­ки и падения численности у многих животных умеренных и приполярных широт? Почему в тро­пиках, как правило, резких колебаний численности не происходит? (ШБО, 10 кл., 1981 г.)

При увеличении плотности популяции ка­кого-либо вида с определенного момента дальнейший прирост численности все более замедляется. Укажите основные факторы, обусловливающие это явление. (ШБО, 10 кл., 1977 г.)