Съставът на всяка екосистема или биоценоза обикновено включва много видове растения, животни, гъби, бактерии, всеки от които е представен тук от популация. Всички живи организми са повлияни от организми от техния собствен и други видове.
В рамките на една популация организмите могат да съществуват като положителни взаимодействия, т.е. сътрудничество, без което населението не може да съществува, и негативни взаимодействия, проявени в конкуренция и вътрешновидова борба.
Взаимодействията между различните популации също могат да бъдат положителни, отрицателни и неутрални.
Наричат се отношенията, при които организмите, заемащи сходни местообитания, практически не влияят един върху друг неутрализъм .
Например катерици и лосове в гората.
Според класификацията на V.N. Беклемишчев (1951), пряк и косвен междувидова връзкасе подразделят на 4 вида:
· Трофичен;
· Актуални;
· Foric;
· Фабрика.
Хищничество - директно унищожаване на един вид от друг или еднократно използване на плячка от хищник по такъв начин, че използвания организъм да умре. Връзката хищник-плячка е пряка хранителна връзка, която има отрицателни последици за единия от партньорите и положителни последици за другия.
Хищникът се характеризира с ловно поведение.
Състезание - това са взаимоотношения, които възникват между организми от един и същи или различни видове при едни и същи условия на околната среда или със сходни екологични изисквания, т.е. между организми от едно и също трофично ниво (хоризонтална връзка). Конкуренцията възниква, когато ресурсите са оскъдни.
Например, тревоядните скакалци, гризачи и копитни животни влизат в конкурентни взаимоотношения помежду си.
Такава връзка съществува между грабливите птици и лисиците, чиято основна храна са мишкоподобни гризачи. Организмите, които са потенциална плячка за хищници, се състезават за по-добри начинизащита. Растенията непрекъснато се конкурират за светлина, влага, по-добра защитаот изяждане от животни. Нарича се конкуренция между индивиди от един и същи вид вътрешновидово ... Състезание между индивиди различни видове – междувидови ... Няма разлики в резултат на междувидова и вътрешновидова конкуренция. И в двата случая по-силният индивид умира, но вътрешновидовата конкуренция е най-ожесточена.
Например, самоизчерпване на масла.
Между видовете, изискващи едни и същи условия, възниква междувидова борба. Тя може да бъде пасивен (използвайки ресурсите на околната среда, необходими и на двамата) или активен (потискане от един вид на друг).
Конкуренцията е единствената форма на екологични отношения, която се отразява негативно и на двамата взаимодействащи партньори, в съответствие с "Законът за конкурентното изключване" G.F. Гауза(експерименти с реснички) . По-слабият индивид умира или намира празно място и напуска състезанието. Дарвин смята конкуренцията за един от най-важните аспекти на борбата за съществуване, играта важна роляв еволюцията на видовете.
Коменсализъм - използване на партньор като източник на храна, но без вреда за него. Коменсализъм, основан на консумацията на остатъци от храна от собствениците, също се нарича паразитизъм .
Например, някои морски кишечнополостни са полипи, които се заселват голяма риба, използват изпражненията си за храна, арктическите лисици придружават полярни мечкиизяждайки остатъците от храната си.
Един вид коменсализъм е синохия - използване на партньор като дом.
Например, сладководни рибигорчивината снася яйца в черупката на мекотелите, яйцата се развиват, без да навредят на собственика. Епифитът също може да се припише на синойкия. Заселване на птици в короните на дърветата, използване на растителен субстрат за изграждане на жилища, пренасяне на семена и плодове от растения от животни.
Понякога е трудно да се направи разлика между коменсализъм и синойкия.
Например, коменсалите на големите акули са придружаващите ги риби - и двете използват акулите за движение и се хранят с остатъците от храната си.
Сътрудничество (протокооперация) - форма на взаимноизгодни отношения не е обвързваща и за двамата партньори.
Например разпространението на семена на растения от мравки, отглеждането на листни въшки от мравки върху растенията.
Мутуализъм е широко разпространена форма на взаимноизгодна връзка между видовете и двата вида са напълно зависими един от друг.
Лишеите са класически пример за мутуализъм. Симбионтите в лишеите - гъбички и водорасли - се допълват физиологично. Хифите на гъбата, преплитайки клетките и нишките на водораслите, образуват специални смукателни процеси, хаустории, чрез които гъбата получава усвоени от водораслите вещества. Минералите от водораслите се получават от вода. Много билки и дървета обикновено съществуват само в съжителство с почвени гъби, които се заселват върху корените им. Микоризните гъби насърчават проникването на вода, минерални и органични вещества от почвата в корените на растенията, както и усвояването на редица вещества. От своя страна те получават въглехидрати и други органични вещества, необходими за съществуването им от корените на растенията.
Симбиозата на азотфиксиращи възлови бактерии и бобови растения също принадлежи към мутуализма.
Между горните видовесъжителство има много преходни форми, което прави взаимоотношенията между организмите в биосферата изключително разнообразни. Колкото по-разнообразни са връзките, които поддържат съвместното съществуване на видовете, толкова по-стабилно е тяхното съжителство.
Между индивиди от едно и също трофично ниво е възможно взаимопомощ - смърчът се възстановява след унищожаването на смърчовата гора само ако му помогнат „растения – бавачки” – бреза или върба. Но това явление е временно, когато смърчът порасне, те влизат в конкурентни отношения с брезите.
При животните взаимопомощта е често срещана в груповия начин на живот.
Например между родители и потомство.
В биоценозите се среща аменсализъм - връзката е негативна за един организъм и безразлична към друг.
Например, светлолюбиви растения, попаднали под навеса на гората.
Актуални връзкиотразяват всяка (физическа или химична) промяна в условията на живот на един вид поради жизнената дейност на друг. Ролята на зелените растения тук е особено голяма. Така, смърчова горасъздава условия за растеж на боровинки, оксалис, папрати. Например, има не само трофичен, но и актуален взаимност.
Морските животни анемони и раци отшелници се заселват в празни черупки от мекотели. Actinia използва рака като средство; защитавайки се от врагове с жилещи клетки, той също така защитава рака отшелник.
Форични връзкисе проявяват във факта, че един вид участва в разпространението на друг. Тук най-важна роля играят животните. Транспортирането на по-малки животни от животни се нарича фореза , и тяхното пренасяне на семена, спори, цветен прашец на растения - зоохория .
Фабрикавръзки - възникват, когато един вид използва продукти от екскреция, мъртви останки или живи индивиди от друг вид за своите структури (фабрикации).
Например, птици, които използват трева, листа, пух и пера от други видове птици за изграждане на гнездо, и човешки продукти.
В процеса на конюгирана еволюция различни видове животни и растения са развили взаимни адаптации един към друг, т.е. съвместна адаптация ... Често са толкова издръжливи, че видовете вече не могат да живеят отделно.
Например, съвместна адаптация на насекоми и насекоми. Според V.N. Радкевич в Европа до 80% от видовете покритосеменни растенияопрашва се от насекоми.
Унищожаването на копитните животни в степите доведе до дегенерация на растителността. Много степни треви са способни да растат само при условие, че редовно се „поглъщат“ от копитни животни, в противен случай започват да се израждат.
Никой организъм не съществува извън връзките с други организми. Взаимоотношенията, в които организмите влизат, определят условията за тяхното функциониране и живота на видовете в общността.
Според класификацията на V.N. Беклемишев, междувидовите връзки, в зависимост от стойността, която могат да имат в биоценозата, се разделят на следните видове: 1) трофични, 2) топични, 3) форични, 4) фабрични.
Трофични връзкивъзникват, когато един вид се храни с друг - или живи индивиди, или техни мъртви останки или отпадъчни продукти. Птиците, които се хранят с насекоми, торните бръмбари, които ядат изпражненията на едри животни, и пчелите, които събират нектар и цветен прашец от растения, влизат в пряка трофична връзка с видовете, които им осигуряват храна. В случай на конкуренция между два вида поради хранителни обекти, между тях възниква непряка трофична връзка поради факта, че дейността на единия вид влияе върху доставката на храна на другия. Например, гъсениците на монахините, които ядат иглите на борови дървета, улесняват достъпа до отслабени дървета за корояди.
Въз основа на актуални и трофични връзки в биоценозата, консорциуми- група организми от различни видове, настаняващи се върху тялото или вътре в индивид от всеки вид, който е централен член на консорциума. И така, белият бор с всички организми, които го обитават (бактерии, гъбички, мъхове, лишеи, птици и др.) е много сложен консорциум.
Трофични и актуални връзки имат най-голяма стойноств биоценозата, тъй като поддържат организмите от различни видове близо един до друг, като по този начин определят видовия състав на общността и нейния мащаб.
Форични връзкиЕ участието на един вид в разпространението на друг. Животните действат като носители. Пренасянето им на плодове, семена, цветен прашец и спори на растенията се нарича зоохорияи разпространението на други, по-малки животни - фореза(от лат. форуми- навън, навън). Разпространението на примордиите на растенията от животните може да бъде пасивно и активно. Пасивният припадък възниква, когато тялото на животно случайно докосне растение, чиито семена и плодове имат специални израстъци, с помощта на които се придържат към козината на животните (например репей, репей, велкро и др.). Активен начинпренасяне е яденето на плодове, чиито семки не се усвояват и се отделят заедно с изпражненията. Гъбичните спори се разпространяват от много насекоми.
Форезията на животните е широко разпространена главно сред малките членестоноги. По този начин много летящи насекоми, посещаващи натрупвания от бързо разлагащи се органични отпадъци, носят различни видовеакари, които мигрират по този начин от едно натрупване на хранителни материали в друго. С помощта на форезия някои видове нематоди се разпространяват и до насекоми.
Фабрични връзкивъзникват, когато един вид използва отпадъчни продукти, мъртви останки или живи индивиди от друг вид за своите структури. Например, птиците използват клони на дървета, животински косми, пух и пера от птици и др., за да строят гнезда. Много насекоми поставят яйцата си в къщи, направени от листа на растения, черупки на мекотели и др.
Резултатът от взаимодействието на два индивида в биоценозата може да бъде положителен, отрицателен или неутрален за единия или двамата партньори. Взаимно изгодни отношениявидове се наричат мутуализъм... Степента на тези връзки може да бъде различна – от временни, ненужни контакти до такова състояние, когато присъствието на партньор става задължително условие за живота на всеки от тях. Такива задължителни полезни връзки се наричат симбиоза... Симбиозата е много разпространена в природата. Класически пример симбиотична връзка- лишеи, представляващи близко съжителство на гъбички и водорасли. Водораслите доставят на гъбичките фотосинтетични продукти, а гъбичките доставят на клетките на водораслите вода и минералии също е субстрат за тях. При много видове, които се хранят с растителна храна или кръвта на висши животни (преживни животни, гризачи, кърлежи, пиявици), са открити симбионти, които помагат за усвояването й. Известно е съжителството на много видове дървета с гъби, бобови растения - с нодулни бактериии т.н.
По-малко необходима, но изключително полезна е взаимната връзка между растенията и птиците, яденето на техните сочни плодове и разпространението на семена, които не се усвояват в червата на птиците.
СъстезаниеТова е връзка, която не е от полза и за двамата партньори. Те възникват между организми със сходни екологични изисквания към околната среда, които съществуват за сметка на дефицитни ресурси. Формите на състезателно взаимодействие могат да бъдат различни: от пряка физическа борба до мирно съжителство. Въпреки това, ако два вида с еднакви екологични нужди се озоват в една и съща общност, рано или късно единият вид измества другия. Това правило е формулирано от G.F. Гаузе и получи името закон за изключване на конкуренцията.
Победител в състезанието е видът, който в дадените условия на околната среда има поне малки предимства пред другия. Възможността за конкурентно изместване на един вид от друг е резултат от екологичната индивидуалност на вида. При непроменени условия те ще имат различна конкурентоспособност, тъй като задължително се различават един от друг по отношение на устойчивостта на всякакви фактори. Но поради факта, че в природата околната среда е променлива както в пространството, така и във времето, това прави възможно съвместното съществуване на много конкуренти. Например, през влажни години мъховете могат да растат в гората, а в сухи години те са претъпкани от покривка от космат острица. Конкурентните видове могат да съществуват съвместно в общността, дори ако увеличаването на броя на по-силен конкурент е възпрепятствано от хищник. Конкуренцията в биоценозата е фактор, който до голяма степен определя видовия състав на дадена общност, а също така позволява на видовете бързо да завземат ресурси, които се освобождават при отслабване на дейността на съседите, и да ги заменят в биоценози, което запазва и стабилизира общността.
КоменсализъмТова е едностранното използване на един вид от друг, без да му се навреди. Разделя се на паразитизъми квартира.
Freeloggingвъз основа на консумацията на един вид остатъци от храна след друг. Например, хиените прибират останките от плячка, които не са били изядени от лъвове. Коменсалите на големите акули са малки риби, които ги придружават.
Настаняване- когато някои видове използват конструкции или тела на други видове като убежища и "апартаменти". Например, в гнездата на птици, дупките на гризачи живеят огромен брой видове членестоноги, които намират храна там поради разлагащи се органични останки или други видове съжителстващи. Малките на някои риби се крият под чадърите на медузите, защитени от жилещи клетки. Настаняване е и заселване на епифитни растения върху стволовете на дърветата.
Взаимоотношения като коменсализъм са много важни по природа, тъй като допринасят за по-пълноценно използване на хранителните ресурси, развитието на околната среда и близкото съжителство на видовете.
Аменсализъм- Това са отношения, които са негативни за един организъм и безразлични към друг. Например, светлолюбивите тревисти видове, растящи под дърво, са потиснати в резултат на засенчване от короната му, докато за самото дърво техният съсед може да бъде безразличен. Взаимоотношенията от този тип водят и до регулиране на числеността на организмите, влияят върху разпространението и видовия състав на биоценозата.
Наричат се връзки, при които организмите в биоценозата не си влияят неутрализъм... В този случай видовете не са пряко свързани един с друг, а зависят от състоянието на общността като цяло. Например, катерици и лосове, живеещи в една и съща гора, не взаимодействат помежду си. Разнообразие от взаимоотношения в биоценозата - съществено условиенеговата стабилност.
В естествена среда всички живи организми не живеят изолирано един от друг, а под формата на общности. Такива исторически установени групи от животински и растителни видове, включително микроорганизми, заемащи зони от околната среда с повече или по-малко еднакви условиясъществуването се нарича биоценози.
симбиоза... Симбиозата включва различни формисъжителство на различни видове организми, които са взаимно полезни за единия или двата вида – симбионти. Има три форми на симбиоза: форезия, мутуализъм и коменсализъм.
Foresia- такава форма на симбиотична връзка, при която някои видове насекоми, прикрепвайки се към други, ги използват за разпръскване. И така, ларвите от 1-ва възраст на някои мехури - триунгулини - след излюпване от яйца се поемат в цветовете на растенията и се прикрепят към диви пчели... Пчелите пренасят ларвите в гнездата си, където се преливат в обикновени ларви на червеи и се хранят с яйца, пчелни ларви и мед.
коменсализъм (паразитизъм)- форма на симбиоза, при която един симбионт, обикновено по-слаб, използва остатъците от храната на друг, по-силен, но не му вреди. Такъв симбиот се нарича коменсал или паразит. Например връзката на кревата оса, която живее в гнездата на други пчели и използва хранителните им запаси за храна. Австралийската вретеносна хищница краде плячка от паяци, съхранявани в резерв.
Една от формите на проявление на хищничеството е канибализъм- хранене на хищник с индивиди от неговия собствен вид. Среща се при богомолки, богомолки, хищни буболечки, а понякога се проявява и при насекоми фитофаги - в условия на ограничено жизнено пространство, с пренаселване или липса на храна (ливаден молец, зелева лъжичка).
Хищните насекоми и акари са много ненаситни и могат да окажат значително влияние върху броя на вредителите по селскостопанските култури. Необходимостта от голямо количество храна при хищниците се дължи на факта, че храненето осигурява енергия за процесите на техния растеж, развитие, пубертет и размножаване. Освен това попълва енергийните ресурси в тялото на хищника, изразходвани за търсене на плячка, преодоляване на нейната съпротива и други жизнени процеси.
Хищниците са разделени на три групи:
ларвни хищни видове (групата включва предимно мухи - сирфиди, жлъчки, сребърни рибки и ретинокрили мухи - обикновена дантела). Възрастните на сирфидските мухи и мухите се хранят с нектар и цветен прашец от цветя на растенията. Те не живеят дълго, целта им е да снасят яйца близо до насекоми (в колония от листни въшки), с които впоследствие ще се хранят ларвите;
видове хищни в ларвна и имагинална фаза , тази група е най-многобройната и разнообразна по хранителна специализация и начин на живот. Възрастните на хищниците и тяхното потомство често имат сходни режими на хранене и обитават едни и същи станции. Например кокцинелиди, които се хранят с листни въшки. Имагото на калинка на ден може да унищожи 50 ... 60 индивида листни въшки, тук в колониите бръмбарите снасят яйца, от които се излюпват вретеновидни ларви, които също се хранят с листни въшки. Сред кокцинелидите е известен тесен олигофаг - точковият стеторус, който се храни с паяжини акари. Той е широко разпространен, снася яйца в колония от кърлежи, благодарение на което ларвата се снабдява с храна от първия ден от живота. Тази група включва хищния акар phytoseiulus, който се храни с паякообразни акари; полифагни земни бръмбари (род Калосомаи Карабус),хранене с гъсеници и какавиди на пеперуди, ларви на някои бръмбари, яйца и ларви на различни насекоми, малки охлюви. Ларвните и имагиналните форми на други насекоми се характеризират с различия в хранителните режими и местообитанията. И така, ларвите на водни кончета живеят във водни басейни и се хранят с ларви на комари, майки и други организми. Възрастните водни кончета са въздушни ловци и хващат плячката си в движение (пеперуди монахини, гама лъжички, ливаден молец и др.).
Според броя на гостоприемниците, необходими за завършване на развитието, те биват моноксени и хетероксенни.
Антибиоза... Това е антагонистична връзка между видовете, свързана с екскреция от микроорганизми или висши растенияразлични вещества ( алелопатичен), потискане или забавяне на развитието на други организми. Първоначално това явление се разбира като секреция на бактерии, актиномицети и гъбички антибиотици, тоест специфични отпадъчни продукти с висока физиологична активност по отношение на определени групи микроорганизми. Сега алелопатиите включват фитонциди, секретирани от растения, които имат антимикробни свойства, както и токсини и други специфични вещества, които имат възпиращ или разрушителен ефект, които са в основата на устойчивостта на някои растителни сортове към увреждане от насекоми, акари и други вредни организми. Тези свойства понастоящем се използват за практически цели от много компании, произвеждащи изследване и изолиране на растения, които ги притежават. На тяхна основа се утвърждава производството на биопестициди, безвредни за топлокръвните и околната среда.
Потискането на патогени на болести по растенията от микроорганизми е възможно по 3 начина:
Имунизация на растения с отслабени или убити щамове микроорганизми, причинили заболяването;
Използване на микроорганизми - антагонисти на патогени.
Никой организъм не съществува извън връзките с други организми. Взаимоотношенията, в които организмите влизат, определят условията за тяхното функциониране и живота на видовете в общността.
Според класификацията на V.N. Беклемишев, междувидовите връзки, в зависимост от стойността, която могат да имат в биоценозата, се разделят на следните видове: 1) трофични, 2) топични, 3) форични, 4) фабрични.
Трофични връзкивъзникват, когато един вид се храни с друг - или живи индивиди, или техни мъртви останки или отпадъчни продукти. Птиците, които се хранят с насекоми, торните бръмбари, които ядат изпражненията на едри животни, и пчелите, които събират нектар и цветен прашец от растения, влизат в пряка трофична връзка с видовете, които им осигуряват храна. В случай на конкуренция между два вида поради хранителни обекти, между тях възниква непряка трофична връзка поради факта, че дейността на единия вид влияе върху доставката на храна на другия. Например, гъсениците на монахините, които ядат иглите на борови дървета, улесняват достъпа до отслабени дървета за корояди.
Въз основа на актуални и трофични връзки в биоценозата, консорциуми- група организми от различни видове, настаняващи се върху тялото или вътре в индивид от всеки вид, който е централен член на консорциума. И така, белият бор с всички организми, които го обитават (бактерии, гъбички, мъхове, лишеи, птици и др.) е много сложен консорциум.
Трофичните и актуалните връзки са от най-голямо значение в биоценозата, тъй като поддържат организмите от различни видове близо един до друг, като по този начин определят видовия състав на общността и нейния мащаб.
Форични връзкиЕ участието на един вид в разпространението на друг. Животните действат като носители. Пренасянето им на плодове, семена, цветен прашец и спори на растенията се нарича зоохорияи разпространението на други, по-малки животни - фореза(от лат. форуми- навън, навън). Разпространението на примордиите на растенията от животните може да бъде пасивно и активно. Пасивният припадък възниква, когато тялото на животно случайно докосне растение, чиито семена и плодове имат специални израстъци, с помощта на които се придържат към козината на животните (например репей, репей, велкро и др.). Активен метод на пренасяне е яденето на плодове, чиито семена не се усвояват и се отделят заедно с изпражненията. Гъбичните спори се разпространяват от много насекоми.
Форезията на животните е широко разпространена главно сред малките членестоноги. По този начин много летящи насекоми, посещаващи натрупвания от бързо разлагащи се органични остатъци, носят различни видове акари, които мигрират по този начин от едно натрупване на хранителни материали в друго. С помощта на форезия някои видове нематоди се разпространяват и до насекоми.
Фабрични връзкивъзникват, когато един вид използва отпадъчни продукти, мъртви останки или живи индивиди от друг вид за своите структури. Например, птиците използват клони на дървета, животински косми, пух и пера от птици и др., за да строят гнезда. Много насекоми поставят яйцата си в къщи, направени от листа на растения, черупки на мекотели и др.
Резултатът от взаимодействието на два индивида в биоценозата може да бъде положителен, отрицателен или неутрален за единия или двамата партньори. Взаимно изгодната връзка между видовете се нарича мутуализъм... Степента на тези връзки може да бъде различна – от временни, ненужни контакти до такова състояние, когато присъствието на партньор става задължително условие за живота на всеки от тях. Такива задължителни полезни връзки се наричат симбиоза... Симбиозата е много разпространена в природата. Класически пример за симбиотична връзка са лишеите, представляващи близкото съжителство на гъбички и водорасли. Водораслите снабдяват гъбата с продуктите на фотосинтезата, а гъбата снабдява клетките на водораслите с вода и минерали, а също така е и субстрат за тях. При много видове, които се хранят с растителна храна или кръвта на висши животни (преживни животни, гризачи, кърлежи, пиявици), са открити симбионти, които помагат за усвояването й. Известно е, че много видове дървета съжителстват с гъбички, бобови растения - с нодулни бактерии и др.
По-малко необходима, но изключително полезна е взаимната връзка между растенията и птиците, яденето на техните сочни плодове и разпространението на семена, които не се усвояват в червата на птиците.
СъстезаниеТова е връзка, която не е от полза и за двамата партньори. Те възникват между организми със сходни екологични изисквания към околната среда, които съществуват за сметка на дефицитни ресурси. Формите на състезателно взаимодействие могат да бъдат различни: от пряка физическа борба до мирно съжителство. Въпреки това, ако два вида с еднакви екологични нужди се озоват в една и съща общност, рано или късно единият вид измества другия. Това правило е формулирано от G.F. Гаузе и получи името закон за изключване на конкуренцията.
Победител в състезанието е видът, който в дадените условия на околната среда има поне малки предимства пред другия. Възможността за конкурентно изместване на един вид от друг е резултат от екологичната индивидуалност на вида. При непроменени условия те ще имат различна конкурентоспособност, тъй като задължително се различават един от друг по отношение на устойчивостта на всякакви фактори. Но поради факта, че в природата околната среда е променлива както в пространството, така и във времето, това прави възможно съвместното съществуване на много конкуренти. Например, през влажни години мъховете могат да растат в гората, а в сухи години те са претъпкани от покривка от космат острица. Конкурентните видове могат да съществуват съвместно в общността, дори ако увеличаването на броя на по-силен конкурент е възпрепятствано от хищник. Конкуренцията в биоценозата е фактор, който до голяма степен определя видовия състав на дадена общност, а също така позволява на видовете бързо да завземат ресурси, които се освобождават при отслабване на дейността на съседите, и да ги заменят в биоценози, което запазва и стабилизира общността.
КоменсализъмТова е едностранното използване на един вид от друг, без да му се навреди. Разделя се на паразитизъми квартира.
Freeloggingвъз основа на консумацията на един вид остатъци от храна след друг. Например, хиените прибират останките от плячка, които не са били изядени от лъвове. Коменсалите на големите акули са малки риби, които ги придружават.
Настаняване- когато някои видове използват конструкции или тела на други видове като убежища и "апартаменти". Например, в гнездата на птици, дупките на гризачи живеят огромен брой видове членестоноги, които намират храна там поради разлагащи се органични останки или други видове съжителстващи. Малките на някои риби се крият под чадърите на медузите, защитени от жилещи клетки. Настаняване е и заселване на епифитни растения върху стволовете на дърветата.
Взаимоотношения като коменсализъм са много важни по природа, тъй като допринасят за по-пълноценно използване на хранителните ресурси, развитието на околната среда и близкото съжителство на видовете.
Аменсализъм- Това са отношения, които са негативни за един организъм и безразлични към друг. Например, светлолюбивите тревисти видове, растящи под дърво, са потиснати в резултат на засенчване от короната му, докато за самото дърво техният съсед може да бъде безразличен. Взаимоотношенията от този тип водят и до регулиране на числеността на организмите, влияят върху разпространението и видовия състав на биоценозата.
Наричат се връзки, при които организмите в биоценозата не си влияят неутрализъм... В този случай видовете не са пряко свързани един с друг, а зависят от състоянието на общността като цяло. Например, катерици и лосове, живеещи в една и съща гора, не взаимодействат помежду си. Разнообразието от взаимоотношения в биоценозата е най-важното условие за нейната стабилност.
Екологична ниша
Дългосрочното съществуване като част от многовидова общност е довело до еволюционното формиране на такава система от взаимоотношения, в която всеки вид пространствено и функционално заема определена позиция в биоценозата. Тази позиция се разглежда като екологична ниша на вида. Тоест под екологична нишаВидът разбира своето място в природата и целия начин на живот, включително отношението към факторите на околната среда, видовете храна, времето и начина на хранене, мястото на размножаване и функционалната му роля в биоценозата.
Понятието "екологична ниша" е много по-обемно и смислено от понятието "хабитат". Американският еколог Ю. Одум образно нарече местообитанието „адрес“ на вида (организма), а екологичната ниша - неговата „професия“. В едно местообитание, като правило, живее голям бройорганизми от различни видове. Но всеки от тях има своя собствена и само една екологична ниша. Например, едно местообитание в гората е заето от лос и катерица, но техните екологични ниши са напълно различни: катерицата живее главно в короните на дърветата, храни се със семена и плодове; целият жизнен цикъл на лоса е свързан с подложното пространство - хранене със зелени части на растенията, размножаване и подслон в гъсталаци от храсти и др.
Характерът на заеманата екологична ниша се определя както от екологичните възможности на вида, така и от степента, до която тези възможности могат да бъдат реализирани в конкретни биоценози. Има концепции за фундаментална и реализирана екологична ниша. Под фундаменталенразбира се целият набор от условия, при които един вид може успешно да съществува и да се възпроизвежда. Реализирана екологична ниша- Това е положението на един вид в конкретна общност, където е ограничен от сложни биоценотични взаимоотношения.
Специализацията на вида в храненето, използването на пространството, времето на дейност и други условия води до стесняване на неговата екологична ниша. Да се стесни или разшири екологичната ниша на вида в общността голямо влияниепредоставени от конкуренти. Наблюденията в природата и експериментите показват, че във всички случаи, когато видовете не могат да избегнат конкуренцията за основни ресурси, по-слабите конкуренти постепенно се изтласкват от общността. Въпреки това, при близките видове, живеещи заедно, обикновено има много фина разлика между екологичните ниши. В този случай те придобиват способността да съжителстват в биоценозата. И така, копитните животни, пасящи в африканските савани, използват пасищна храна по различни начини: зебрите отрязват върховете на тревата, антилопите гну се хранят с това, което им оставят зебрите, газелите изтръгват най-ниските треви и т.н. В нашата зимни горинасекомоядни птици, хранещи се с дървета, също избягват конкуренцията помежду си за сметка на от различно естествоТърсене. Например, орехите и пиките събират храна върху стволовете; големи синигери търсят по клони на дървета, в храсти, по пънове; дългоопашатите цици търсят храна в краищата на клоните.
Екологичните ниши на видовете са променливи в пространството и времето. Те могат да се променят на различни етапи. жизнен цикъл, както например при ларвите и бръмбарите на майския бръмбар, поповите лъжички и жабите.
Междувидовата конкуренция стеснява екологичната ниша на вида, докато вътрешновидовата конкуренция, напротив, допринася за нейното разширяване. С увеличаване на броя на вида започва използването на допълнителни фуражи, развитие на нови територии, възникване на нови биоценотични взаимоотношения.
Общностите се формират на принципа на запълване на екологични ниши. В естествено формирана общност обикновено всички ниши са заети, така че вероятността от въвеждане на нови видове в нея е много малка. Ако биоценотичните връзки в дадена общност са отслабени или не са заети всички ниши, в този случай в биоценозата могат да бъдат въведени нови видове, които не са характерни за тази общност. В такива случаи често се наблюдава бързо увеличаване на техния брой, тъй като те намират благоприятни условия и нямат врагове тук (хищници, конкуренти и др.). Пример за това е интензивното въвеждане и разпръскване на колорадския бръмбар, ясеновия клен, сосновския борщ и много други видове организми.
Контролни въпросии задачи
1. Какво е биоценоза? Какви са характерните модели на добавяне, функциониране и развитие.
2. Какво се има предвид под видова структурабиоценоза? Какви фактори влияят видово богатствоприродни общности?
3. Дайте примери за видове доминанти и едификатори. Обяснете ролята им в биоценозите.
4. Опишете пространствената структура на биоценозата. Обяснете екологичното му значение.
5. Назовете видовете връзки и взаимоотношения между организмите в биоценозите. Дайте примери за положителни и отрицателни взаимодействия между видовете. Какво е тяхното значение за съществуването на биоценозите?
6. Какво се разбира под екологична ниша? Как се различава от местообитанието?
7. Защо култивираните растения не могат да растат в природни общностиили, като се „подиждат“, губят сортовите си качества?
8. Според Ю. Одум човечеството трябва да установи взаимни отношения с природата. Съгласни ли сте с това?
ГЛАВА 6. Екосистеми
Концепцията за екосистеми
Съобществата на организмите са неразривно свързани с неорганичната среда чрез материални и енергийни връзки. Всяка комбинация от организми и неорганични компоненти, в която може да се осъществи циркулацията на веществата, се нарича екосистема... Терминът е предложен през 1935 г. от английския еколог А. Тенсли, който разглежда екосистемите като основни единици на природата на земната повърхност.
За да се поддържа циркулацията на веществата, е необходимо системата да съдържа резерви от неорганични вещества в усвояема форма и три функционално различни екологични групиорганизми: производители, консуматори и разложители.
ПроизводителиАвтотрофни организми ли са ( зелени растения, фото- и хемосинтетични бактерии), способни да синтезират органични вещества в тялото си от неорганични.
Консумации- хетеротрофни организми, които консумират органична материя от производители или други потребители и я трансформират в нови форми. Потребителите са предимно животни и хора.
Редукториживеят от мъртвите органични остатъци, като ги разлагат до неорганични съединения, които отново се консумират от производителите. Те включват повечето бактерии, гъбички, почвени безгръбначни (червеи, членестоноги). Екосистемите могат да се формират на базата на разлагащи се органични остатъци (животински трупове, растителни остатъци и др.), като в този случай те нямат производители, а съдържат консуматори и разложители или само разложители. Такива екосистеми обаче не са способни да се самоподдържат и съществуват само докато има резерви от мъртви органична материя, например, гниещ ствол на гниещо дърво, купчина компост и др.
Мащабът на екосистемите в природата е разнообразен. Има микроекосистеми (възглавница от лишей, гниещо дърво с цялото население), мезоекосистеми (езеро, ливада, гора и др.), макроекосистеми (океан, континент и др.) и накрая глобалната екосистема – биосферата.
Големи сухоземни екосистеми се наричат биоми... Всеки биом включва много по-малки, взаимосвързани екосистеми. По този начин екосистемите нямат определен обем и могат да покриват пространство с всякаква дължина.
Нито една екосистема на Земята няма напълно затворен цикъл. Част от материята се изнася извън техните граници: континентите обменят материя с океаните, част от материята се получава от нашата планета от космоса, а част се дава на космоса. Отстраняването на материята извън екосистемите е особено голямо в течащи водни тела, по стръмни планински склонове, в реки, потоци и т.н. Тоест, екосистемата е отворена система.
Екосистемната организация на живота е една от необходими условиянеговото съществуване. Във всяко конкретно местообитание и на планетата като цяло, запасите от неорганични вещества, необходими за поддържане на жизнената активност на организмите, няма да са достатъчни за кратко време, ако не се подновяват. Само система от цикли би могла да даде на тези резерви свойството на безкрайност, което е необходимо за продължаването на живота. Само функционално различни групи организми могат да поддържат и осъществяват циркулацията на веществата.
Успоредно с развитието на концепцията за екосистемите у нас, успешно се развива доктрината за биогеоценозите, чийто автор е В.Е. Сукачев (1942). Понятията "екосистема" и "биогеоценоза" са сходни по същество, но първото от тях е приложимо за обозначаване на системи от всякакъв ранг, които осигуряват циркулацията на материята, а "биогеоценоза" е териториално понятие, отнасящо се до земни площи, заети от фитоценози. В биогеоценозите наличието на растителна общност е задължително, докато екосистемите може да нямат растителна връзка. Така всяка биогеоценоза е екосистема, но не всяка екосистема принадлежи към ранга на биогеоценоза.
Енергиен поток в екосистемите
Жизнената дейност на организмите и циркулацията на веществата в екосистемите са възможни само благодарение на постоянния поток на енергия. Целият живот на Земята съществува благодарение на слънчевата радиация, която се превръща от фотосинтезиращите организми в химическа енергия на органични съединения. Хетеротрофните организми получават енергията си от храната. Всички живи организми са обект на хранене за другите, т.е. са свързани помежду си чрез енергийни връзки. Образуват се редица организми, хранещи се един с друг захранваща верига, който е механизъм за пренос на енергия от производители към консуматори и редуценти. Във всяка общност хранителните връзки са преплетени в сложна хранителна мрежа, тъй като организмите от всякакъв вид са потенциална храна за много други. Например листните въшки могат да служат като източник на храна за калинкии техните ларви, паяци, насекомоядни птици и много други видове.
Мястото на всяко звено в хранителната верига се нарича трофично ниво... Хранителните вериги, които започват с фотосинтезиращи организми, се наричат пасищни вериги(или пасище) и веригите, в които първото трофично ниво е заето от мъртви органични останки - вериги за разлагане на детрит.
В пасищните вериги първото трофично ниво винаги е заето от производители; второто - тревопасни консуматори, а хищниците, живеещи от тревопасни видове, принадлежат към третото трофично ниво; консумиращи други хищници - съответно до четвърти (фиг. 16.)
Ориз. 16. Опростена схема на захранването
По този начин се разграничават потребителите от първи, втори и трети порядък, заемащи различни нивав силови вериги. Изгледи с широк обхватхраната може да бъде включена в хранителните вериги на различни трофични нива, а специализираните в растителните храни винаги са второто звено в хранителните вериги (например копитни животни, зайцеобразни и др.). Храната, изядена от животните, обикновено се усвоява непълно, несмляната част се отделя по време на външна средапод формата на екскременти.
Основната част от усвоената храна, заедно със съдържащата се в нея енергия, се изразходва за поддържане на всички жизнени процеси на животните, а относително малка част за изграждане на тялото, растеж и размножаване. Цялата енергия, която се изразходва за метаболизма, отива в топлина и се разсейва в заобикаляща среда... В същото време разходът за дишане е многократно по-голям от разхода на енергия за увеличаване на масата на самия организъм. Тоест по-голямата част от енергията при прехода от едно трофично ниво на хранителната верига към друго се губи, тъй като следващият консуматор получава само тази енергия, която се съдържа в масата на организма. Според изчисленията тези загуби могат да бъдат до 90% от енергията на всеки етап на предаване по хранителната верига и само около 10% от енергията отива към следващия потребител. Относно хранителна веригане може да бъде много дълъг, обикновено включва само 4-5 брънки, тъй като запасът от енергия, натрупан от производителя в хранителните вериги, бързо се изчерпва. Загубената енергия във веригите за доставки може да бъде попълнена само с пристигането на нови порции от нея. Следователно в екосистемите не може да има цикъл на енергия, подобен на цикъла на веществата. Екосистемата функционира само благодарение на постоянното доставяне на енергия отвън под формата на слънчева радиация или готови запаси от органична материя.