La composition de tout écosystème ou biocénose comprend généralement de nombreuses espèces de plantes, d'animaux, de champignons, de bactéries, dont chacune est représentée ici par une population. Tous les organismes vivants sont influencés par des organismes de leur propre espèce et d'autres espèces.
Au sein d'une population, les organismes peuvent exister sous forme d'interactions positives, c'est-à-dire coopération, sans laquelle la population ne peut exister, et interactions négatives se manifestant par la compétition et la lutte intraspécifique.
Les interactions entre différentes populations peuvent également être positives, négatives et neutres.
La relation dans laquelle des organismes occupant des habitats similaires n'ont pratiquement aucun effet les uns sur les autres est appelée neutralisme .
Par exemple, les écureuils et les orignaux dans la forêt.
Selon la classification de V.N. Beklemishchev (1951), direct et indirect relation interspécifique sont subdivisés en 4 types :
· Trophique ;
· Topique ;
· Forique;
· Usine.
Prédation - extermination directe d'une espèce par une autre ou utilisation unique d'une proie par un prédateur de telle sorte que l'organisme utilisé meurt. Une relation prédateur-proie est une relation alimentaire directe qui a des conséquences négatives pour l'un des partenaires et des conséquences positives pour l'autre.
Le prédateur se caractérise par un comportement de chasse.
Concurrence - ce sont des relations qui surviennent entre des organismes de la même espèce ou d'espèces différentes dans les mêmes conditions environnementales ou avec des exigences environnementales similaires, c'est-à-dire entre organismes de même niveau trophique (relation horizontale). La concurrence se produit lorsque les ressources sont rares.
Par exemple, les criquets herbivores, les rongeurs et les ongulés entrent dans des relations de compétition les uns avec les autres.
Une telle relation existe entre les oiseaux de proie et les renards, dont la nourriture principale est constituée de rongeurs ressemblant à des souris. Les organismes qui sont des proies potentielles pour les prédateurs se disputent de meilleures façons protection. Les plantes rivalisent constamment pour la lumière, l'humidité, meilleure protection d'être mangé par les animaux. La compétition entre individus d'une même espèce s'appelle intraspécifique ... Compétition entre individus différents types – interspécifique ... Il n'y a pas de différences dues à la compétition interspécifique et intraspécifique. Dans les deux cas, l'individu le plus fort meurt, mais la compétition intraspécifique est la plus féroce.
Par exemple, l'auto-épuisement des huiles.
Une lutte interspécifique s'installe entre espèces exigeant les mêmes conditions. Elle peut être passif (en utilisant les ressources environnementales nécessaires aux deux) ou actif (suppression par un genre d'un autre).
La concurrence est la seule forme de relations environnementales qui affecte négativement les deux partenaires en interaction, conformément à "La loi de l'exclusion concurrentielle" G.F. Gazé(expériences avec des ciliés) . L'individu le plus faible meurt ou trouve un siège vide et quitte la compétition. Darwin considérait la compétition comme l'un des aspects les plus importants de la lutte pour l'existence, jouant rôle important dans l'évolution des espèces.
Le commensalisme - utiliser un partenaire comme source de nourriture, mais sans lui nuire. Le commensalisme, basé sur la consommation des restes de nourriture des propriétaires, est aussi appelé parasitisme .
Par exemple, certains coelentérés marins sont des polypes, s'installant sur gros poisson, utilisent leurs excréments pour se nourrir, les renards arctiques accompagnent Ours polaires manger les restes de leur repas.
Une sorte de commensalisme est synochie - utiliser un partenaire comme foyer.
Par exemple, poisson d'eau douce l'amertume pond des œufs dans la coquille des mollusques, les œufs se développent sans nuire au propriétaire. L'épiphyte peut également être attribuée à la synoykie. Installation d'oiseaux dans les cimes des arbres, utilisation d'un substrat végétal pour la construction d'habitations, transfert de graines et de fruits de plantes par les animaux.
Parfois, il est difficile de faire la distinction entre commensalisme et synoykia.
Par exemple, les commensaux des grands requins sont les poissons adhérents qui les accompagnent - ils utilisent tous les deux les requins pour se déplacer et se nourrissent des restes de leur nourriture.
Coopération (protocoopération) - une forme de relation mutuellement avantageuse ne lie pas les deux partenaires.
Par exemple, la propagation de graines de plantes par les fourmis, la culture de pucerons par les fourmis sur les plantes.
Mutualisme est une forme répandue de relation mutuellement bénéfique entre les espèces, et les deux espèces dépendent complètement l'une de l'autre ..
Les lichens sont un exemple classique de mutualisme. Les symbiotes du lichen - champignon et algues - se complètent physiologiquement. Les hyphes du champignon, entrelaçant les cellules et les fils d'algues, forment des processus d'aspiration spéciaux, les haustoria, à travers lesquels le champignon reçoit des substances assimilées par les algues. Les minéraux d'algues sont obtenus à partir de l'eau. De nombreuses herbes et arbres n'existent normalement qu'en cohabitation avec des champignons du sol qui s'installent sur leurs racines. Les champignons mycorhiziens favorisent la pénétration de l'eau, des substances minérales et organiques du sol dans les racines des plantes, ainsi que l'assimilation d'un certain nombre de substances. À leur tour, ils reçoivent des racines des plantes des glucides et d'autres substances organiques nécessaires à leur existence.
La symbiose des bactéries nodulaires fixatrices d'azote et des légumineuses relève également du mutualisme.
Compris entre les types ci-dessus cohabitation, il existe de nombreuses formes transitionnelles, ce qui rend les relations entre les organismes de la biosphère extrêmement diverses. Plus les connexions qui soutiennent la coexistence des espèces sont diverses, plus leur cohabitation est stable.
Entre individus de même niveau trophique, il est possible aide mutuelle - l'épicéa n'est restauré après la destruction de la forêt d'épicéas que s'il est aidé par des «plantes - nounous» - bouleau ou saule. Mais ce phénomène est temporaire, lorsque les épicéas grandissent, ils entrent dans une relation de compétition avec les bouleaux.
Chez les animaux, l'entraide est courante dans un mode de vie de groupe.
Par exemple, entre les parents et la progéniture.
Dans les biocénoses se produit amensalisme - la relation est négative pour un organisme et indifférente pour un autre.
Par exemple, des plantes qui aiment la lumière et qui sont tombées sous le couvert forestier.
Liens thématiques reflètent tout changement (physique ou chimique) des conditions de vie d'une espèce dû à l'activité vitale d'une autre. Le rôle des plantes vertes est particulièrement important ici. Alors, forêt d'épicéas crée des conditions pour la croissance des myrtilles, des oxalis, des fougères. Par exemple, il n'y a pas que le mutualisme trophique, mais aussi topique.
Les animaux marins anémones et bernard-l'ermite s'installent dans des coquilles vides de mollusques. Actinia utilise le cancer comme véhicule ; se défendant contre les ennemis avec des cellules urticantes, il protège également le bernard-l'ermite.
Connexions phoriques se manifestent par le fait qu'une espèce participe à la propagation d'une autre. Les animaux jouent ici le rôle le plus important. Le transport de petits animaux par des animaux est appelé phorèse , et leur transfert de graines, spores, pollen de plantes - zoochorie .
Usine connexions - surviennent lorsqu'une espèce utilise des produits d'excrétion, des restes morts ou des individus vivants d'une autre espèce pour ses structures (fabrications).
Par exemple, les oiseaux utilisant de l'herbe, des feuilles, du duvet et des plumes d'autres espèces d'oiseaux pour construire un nid et des produits humains.
Au cours du processus d'évolution conjuguée, diverses espèces d'animaux et de plantes ont développé des adaptations mutuelles, c'est-à-dire. coadaptation ... Ils sont souvent si durables que les espèces ne peuvent plus vivre séparément.
Par exemple, la coadaptation des insectes et des insectes. Selon V.N. Radkevich en Europe jusqu'à 80% des espèces angiospermes pollinisé par les insectes.
L'extermination des ongulés dans les steppes a entraîné la dégénérescence de la végétation. De nombreuses graminées des steppes ne sont capables de pousser qu'à condition d'être régulièrement "dévorées" par les ongulés, sinon elles commencent à dégénérer.
Aucun organisme n'existe en dehors des liens avec d'autres organismes. Les relations que les organismes nouent déterminent les conditions de leur fonctionnement et de la vie des espèces au sein de la communauté.
Selon la classification de V.N. Beklemishev, les relations interspécifiques, en fonction de la valeur qu'elles peuvent avoir dans la biocénose, sont divisées en les types suivants : 1) trophique, 2) topique, 3) phorique, 4) usine.
Connexions trophiques surviennent lorsqu'une espèce se nourrit d'une autre - soit des individus vivants, soit leurs restes morts ou leurs déchets. Les oiseaux qui se nourrissent d'insectes, les bousiers qui mangent les déjections des gros animaux et les abeilles qui récoltent le nectar et le pollen des plantes, entrent dans une relation trophique directe avec les espèces qui leur fournissent de la nourriture. Dans le cas d'une compétition entre deux espèces due à des objets alimentaires, une relation trophique indirecte apparaît entre elles du fait que l'activité d'une espèce affecte l'approvisionnement en nourriture de l'autre. Par exemple, les chenilles de la teigne des nonnes, mangeant les aiguilles des pins, facilitent l'accès aux arbres affaiblis pour les scolytes.
Sur la base des connexions topiques et trophiques dans la biocénose, consortiums- un groupe d'organismes d'espèces différentes, s'installant sur le corps ou à l'intérieur d'un individu de n'importe quelle espèce, qui est le membre central du consortium. Ainsi, le pin sylvestre avec tous les organismes qui l'habitent (bactéries, champignons, mousses, lichens, oiseaux, etc.) est un consortium très complexe.
Les connexions trophiques et topiques ont plus grande valeur dans la biocénose, car ils maintiennent les organismes d'espèces différentes proches les uns des autres, déterminant ainsi la composition spécifique de la communauté et son échelle.
Connexions phoriques C'est la participation d'une espèce à la propagation d'une autre. Les animaux jouent le rôle de porteurs. Leur transfert de fruits, de graines, de pollen et de spores de plantes est appelé zoochorie, et la propagation d'autres animaux plus petits - phorèse(à partir de lat. foras- dehors). La propagation des primordiums végétaux par les animaux peut être passive et active. La crise passive se produit lorsque le corps d'un animal touche accidentellement une plante dont les graines et les fruits ont des excroissances spéciales, à l'aide desquelles ils s'accrochent à la fourrure des animaux (par exemple, bardane, bardane, velcro, etc.). Voie active le transfert est la consommation de fruits dont les graines ne sont pas digérées et sont excrétées avec les fientes. Les spores fongiques sont propagées par de nombreux insectes.
La phorésie des animaux est répandue principalement parmi les petits arthropodes. Ainsi, de nombreux insectes volants visitant des accumulations de débris organiques en décomposition rapide transportent différentes sortes les acariens qui migrent ainsi d'une accumulation de matières alimentaires à une autre. Avec l'aide de la phorèse, certains types de nématodes se propagent également aux insectes.
Connexions d'usine se produisent lorsqu'une espèce utilise des déchets, des restes morts ou des individus vivants d'une autre espèce pour ses structures. Par exemple, les oiseaux utilisent des branches d'arbres, des poils d'animaux, du duvet et des plumes d'oiseaux, etc. pour construire des nids. De nombreux insectes déposent leurs œufs dans des maisons faites de feuilles de plantes, de coquilles de mollusques, etc.
Le résultat de l'interaction de deux individus dans la biocénose peut être positif, négatif ou neutre pour l'un ou les deux partenaires. Relation mutuellement bénéfique les espèces sont appelées mutualisme... Le degré de ces connexions peut être différent - des contacts temporaires et inutiles à un tel état où la présence d'un partenaire devient une condition obligatoire pour la vie de chacun d'eux. Ces liens utiles obligatoires sont appelés symbiose... La symbiose est très répandue dans la nature. Exemple classique relation symbiotique- les lichens, représentant une cohabitation étroite de champignons et d'algues. Les algues alimentent le champignon en produits photosynthétiques, et le champignon alimente les cellules d'algues en eau et minéraux et est aussi un substrat pour eux. Chez de nombreuses espèces qui se nourrissent de nourriture végétale ou du sang d'animaux supérieurs (ruminants, rongeurs, tiques, sangsues), des symbiotes ont été trouvés qui aident à la digérer. On sait la cohabitation de nombreuses espèces d'arbres avec des champignons, des légumineuses - avec bactéries nodulaires et etc.
Moins nécessaire, mais extrêmement bénéfique, est la relation mutualiste entre les plantes et les oiseaux, mangeant leurs fruits succulents et distribuant des graines qui ne sont pas digérées dans les intestins des oiseaux.
Concurrence Est une relation qui n'est pas bénéfique pour les deux partenaires. Ils surviennent entre des organismes ayant des exigences écologiques similaires pour l'environnement, qui existent au détriment des ressources qui sont rares. Les formes d'interaction compétitive peuvent être différentes : de la lutte physique directe à la coexistence pacifique. Néanmoins, si deux espèces ayant les mêmes besoins écologiques se retrouvent dans la même communauté, tôt ou tard une espèce supplante l'autre. Cette règle a été formulée par G.F. Gause et reçu le nom droit d'exclusion concurrentielle.
Le gagnant du concours est l'espèce qui, dans les conditions environnementales données, a au moins de petits avantages sur l'autre. La possibilité de déplacement compétitif d'une espèce par une autre est le résultat de l'individualité écologique de l'espèce. Dans des conditions inchangées, ils auront une compétitivité différente, car ils diffèrent nécessairement les uns des autres en termes de résistance à tous les facteurs. Mais du fait que dans la nature l'environnement est changeant à la fois dans l'espace et dans le temps, cela permet à de nombreux concurrents de coexister. Par exemple, les années humides, les mousses peuvent pousser dans la forêt, et les années sèches, elles sont encombrées d'une couverture de carex velus. Des espèces concurrentes peuvent coexister dans la communauté même si l'augmentation du nombre d'un concurrent plus fort est freinée par un prédateur. La compétition dans la biocénose est un facteur qui détermine en grande partie la composition en espèces d'une communauté, et permet également aux espèces de s'emparer rapidement des ressources qui se libèrent lorsque les activités des voisins sont affaiblies et de les remplacer dans les biocénoses, ce qui préserve et stabilise la communauté.
Le commensalisme C'est l'utilisation unilatérale d'une espèce par une autre sans lui nuire. Il est divisé en parasitisme et hébergement.
Freelogging basé sur la consommation d'un type de restes de nourriture après l'autre. Par exemple, les hyènes ramassent les restes de proies qui n'ont pas été mangées par les lions. Les commensaux des grands requins sont des petits poissons qui les accompagnent.
Hébergement- lorsque certaines espèces utilisent des structures ou des corps d'autres espèces comme abris et « appartements ». Par exemple, dans les nids d'oiseaux, les trous de rongeurs, un grand nombre d'espèces d'arthropodes vivent, y trouvant de la nourriture en raison de restes organiques en décomposition ou d'autres espèces de cohabitants. Les alevins de certains poissons se cachent sous les ombrelles des méduses protégées par des cellules urticantes. L'hébergement est aussi l'installation de plantes épiphytes sur des troncs d'arbres.
Les relations telles que le commensalisme sont de nature très importantes, car elles contribuent à une utilisation plus complète des ressources alimentaires, au développement de l'environnement et à une cohabitation étroite des espèces.
Amensalisme- Ce sont des relations négatives pour un organisme et indifférentes pour un autre. Par exemple, les espèces herbacées aimant la lumière qui poussent sous un arbre sont opprimées en raison de l'ombrage de sa couronne, alors que pour l'arbre lui-même, leur voisinage peut être indifférent. Les relations de ce type conduisent également à la régulation du nombre d'organismes, affectent la distribution et la composition en espèces de la biocénose.
Les relations dans lesquelles les organismes de la biocénose ne s'influencent pas sont appelées neutralisme... Dans ce cas, les espèces ne sont pas directement liées les unes aux autres, mais dépendent de l'état de la communauté dans son ensemble. Par exemple, les écureuils et les orignaux vivant dans la même forêt n'interagissent pas les uns avec les autres. Une variété de relations dans la biocénose - condition essentielle sa stabilité.
Dans un cadre naturel, tous les organismes vivants ne vivent pas isolés les uns des autres, mais sous forme de communautés. De tels groupements historiquement établis d'espèces animales et végétales, y compris des micro-organismes occupant des zones de l'environnement avec plus ou moins conditions uniformes l'existence s'appelle biocénoses.
Symbiose... La symbiose comprend Formes variées la cohabitation de différents types d'organismes qui sont mutuellement bénéfiques pour une ou les deux espèces - les symbiotes. Il existe trois formes de symbiose : la phorèse, le mutualisme et le commensalisme.
Forésie- une telle forme de relation symbiotique, dans laquelle certaines espèces d'insectes, s'attachant à d'autres, les utilisent pour se disperser. Ainsi, les larves de 1er stade de certains coléoptères vésiculeux - les triungulines - après l'éclosion des œufs sont prises dans les fleurs des plantes et attachées à abeilles sauvages... Les abeilles transfèrent les larves dans leurs nids, où elles se muent en larves de vers ordinaires et se nourrissent d'œufs, de larves d'abeilles et de miel.
Commensalisme (parasitisme)- une forme de symbiose, dans laquelle un symbiote, généralement plus faible, utilise les restes de nourriture d'un autre, plus fort, mais ne lui fait pas de mal. Un tel symbiote est appelé commensal ou parasite. Par exemple, la relation de la guêpe custard, qui vit dans les nids d'autres abeilles et utilise leurs réserves de nourriture pour se nourrir. La punaise carnivore du fuseau australien vole les proies des araignées stockées en réserve.
L'une des formes de manifestation de la prédation est cannibalisme- alimentation d'un prédateur avec des individus de sa propre espèce. On le trouve chez les mantes religieuses, les chrysopes, les punaises prédatrices, et se manifeste parfois chez les insectes phytophages - dans des conditions d'espace vital limité, avec surpopulation ou manque de nourriture (pyrale des prés, boule du chou).
Les insectes prédateurs et les acariens sont très voraces et peuvent avoir un effet significatif sur le nombre de ravageurs des cultures agricoles. Le besoin d'une grande quantité de nourriture chez les prédateurs est dû au fait que la nutrition fournit de l'énergie pour les processus de leur croissance, de leur développement, de leur puberté et de leur reproduction. Il reconstitue également les ressources énergétiques du corps du prédateur consacrées à la recherche d'une proie, surmontant sa résistance et d'autres processus vitaux.
Les prédateurs sont divisés en trois groupes :
espèces prédatrices larvaires (le groupe comprend principalement les mouches - sirphidés, cécidomyies, lépismes argentés et mouches à ailes rétiniennes - chrysope commune). Les adultes des sirfidés et des chrysopes se nourrissent du nectar et du pollen des fleurs des plantes. Ils ne vivent pas longtemps, leur but est de pondre à proximité d'insectes (dans une colonie de pucerons), dont les larves se nourriront par la suite ;
espèce prédatrice en phases larvaire et imaginale , ce groupe est le plus nombreux et le plus diversifié en termes de spécialisation alimentaire et de mode de vie. Les adultes des prédateurs et leur progéniture ont souvent des régimes alimentaires similaires et habitent les mêmes stations. Par exemple, les coccinellidés qui se nourrissent de pucerons. L'imago d'une coccinelle par jour peut détruire 50 ... 60 individus de pucerons, ici dans les colonies les coléoptères pondent des œufs, à partir desquels éclosent des larves fusiformes, qui se nourrissent également de pucerons. Parmi les coccinellidés, un oligophage étroit est connu - le stetorus ponctuel, qui se nourrit de tétranyques. Il est répandu, pond des œufs dans une colonie de tiques, grâce à laquelle la larve reçoit de la nourriture dès le premier jour de sa vie. Ce groupe comprend l'acarien prédateur phytoseiulus, qui se nourrit de tétranyques; carabes polyphages (genres calosome et Carabus), se nourrissant de chenilles et de pupes de papillons, de larves de certains coléoptères, d'œufs et de larves de divers insectes, de petites limaces. Les formes larvaires et imaginales d'autres insectes sont caractérisées par des différences dans les régimes alimentaires et les habitats. Ainsi, les larves de libellules vivent dans les plans d'eau et se nourrissent de larves de moustiques, d'éphémères et d'autres organismes. Les libellules adultes sont des chasseurs aériens et capturent leurs proies à la volée (papillons nonnes, cuillères gamma, pyrale des prés, etc.).
Selon le nombre d'hôtes nécessaires à l'achèvement du développement, ils sont monoxènes et hétéroxènes.
Antibiose... Il s'agit d'une relation antagoniste entre les espèces associée à une excrétion par des micro-organismes ou plantes supérieures diverses substances ( allélopathique), supprimant ou retardant le développement d'autres organismes. Initialement, ce phénomène était compris comme la sécrétion de bactéries, d'actinomycètes et de champignons antibiotiques, c'est-à-dire des déchets spécifiques ayant une activité physiologique élevée vis-à-vis de certains groupes de micro-organismes. Désormais, les allélopathies incluent les phytoncides sécrétés par les plantes, qui ont des propriétés antimicrobiennes, ainsi que les toxines et autres substances spécifiques qui ont un effet dissuasif ou destructeur, qui sous-tendent la résistance de certaines variétés végétales aux dommages causés par les insectes, les acariens et autres organismes nuisibles. Ces propriétés sont actuellement utilisées à des fins pratiques par de nombreuses entreprises réalisant l'étude et l'isolement des plantes qui les possèdent. Sur leur base, la production de biopesticides inoffensifs pour le sang chaud et l'environnement se met en place.
La suppression des agents pathogènes des maladies des plantes par les micro-organismes est possible de 3 manières :
Immunisation des plantes avec des souches affaiblies ou tuées de micro-organismes qui ont causé la maladie ;
Utilisation de micro-organismes - antagonistes des agents pathogènes.
Aucun organisme n'existe en dehors des liens avec d'autres organismes. Les relations que les organismes nouent déterminent les conditions de leur fonctionnement et de la vie des espèces au sein de la communauté.
Selon la classification de V.N. Beklemishev, les relations interspécifiques, en fonction de la valeur qu'elles peuvent avoir dans la biocénose, sont divisées en les types suivants : 1) trophique, 2) topique, 3) phorique, 4) usine.
Connexions trophiques surviennent lorsqu'une espèce se nourrit d'une autre - soit des individus vivants, soit leurs restes morts ou leurs déchets. Les oiseaux qui se nourrissent d'insectes, les bousiers qui mangent les déjections des gros animaux et les abeilles qui récoltent le nectar et le pollen des plantes, entrent dans une relation trophique directe avec les espèces qui leur fournissent de la nourriture. Dans le cas d'une compétition entre deux espèces due à des objets alimentaires, une relation trophique indirecte apparaît entre elles du fait que l'activité d'une espèce affecte l'approvisionnement en nourriture de l'autre. Par exemple, les chenilles de la teigne des nonnes, mangeant les aiguilles des pins, facilitent l'accès aux arbres affaiblis pour les scolytes.
Sur la base des connexions topiques et trophiques dans la biocénose, consortiums- un groupe d'organismes d'espèces différentes, s'installant sur le corps ou à l'intérieur d'un individu de n'importe quelle espèce, qui est le membre central du consortium. Ainsi, le pin sylvestre avec tous les organismes qui l'habitent (bactéries, champignons, mousses, lichens, oiseaux, etc.) est un consortium très complexe.
Les connexions trophiques et topiques sont de la plus haute importance dans la biocénose, car elles maintiennent les organismes de différentes espèces proches les uns des autres, déterminant ainsi la composition spécifique de la communauté et son échelle.
Connexions phoriques C'est la participation d'une espèce à la propagation d'une autre. Les animaux jouent le rôle de porteurs. Leur transfert de fruits, de graines, de pollen et de spores de plantes est appelé zoochorie, et la propagation d'autres animaux plus petits - phorèse(à partir de lat. foras- dehors). La propagation des primordiums végétaux par les animaux peut être passive et active. La crise passive se produit lorsque le corps d'un animal touche accidentellement une plante dont les graines et les fruits ont des excroissances spéciales, à l'aide desquelles ils s'accrochent à la fourrure des animaux (par exemple, bardane, bardane, velcro, etc.). Une méthode active de transfert consiste à manger des fruits dont les graines ne sont pas digérées et sont excrétées avec les fientes. Les spores fongiques sont propagées par de nombreux insectes.
La phorésie des animaux est répandue principalement parmi les petits arthropodes. Ainsi, de nombreux insectes volants visitant des accumulations de débris organiques en décomposition rapide transportent divers types d'acariens, qui migrent ainsi d'une accumulation de matières alimentaires à une autre. Avec l'aide de la phorèse, certains types de nématodes se propagent également aux insectes.
Connexions d'usine se produisent lorsqu'une espèce utilise des déchets, des restes morts ou des individus vivants d'une autre espèce pour ses structures. Par exemple, les oiseaux utilisent des branches d'arbres, des poils d'animaux, du duvet et des plumes d'oiseaux, etc. pour construire des nids. De nombreux insectes déposent leurs œufs dans des maisons faites de feuilles de plantes, de coquilles de mollusques, etc.
Le résultat de l'interaction de deux individus dans la biocénose peut être positif, négatif ou neutre pour l'un ou les deux partenaires. La relation mutuellement bénéfique des espèces est appelée mutualisme... Le degré de ces connexions peut être différent - des contacts temporaires et inutiles à un tel état où la présence d'un partenaire devient une condition obligatoire pour la vie de chacun d'eux. Ces liens utiles obligatoires sont appelés symbiose... La symbiose est très répandue dans la nature. Un exemple classique de relation symbiotique est celui des lichens, représentant la cohabitation étroite des champignons et des algues. Les algues fournissent au champignon les produits de la photosynthèse, et le champignon fournit aux cellules des algues de l'eau et des minéraux, et constitue également un substrat pour elles. Chez de nombreuses espèces qui se nourrissent de nourriture végétale ou du sang d'animaux supérieurs (ruminants, rongeurs, tiques, sangsues), des symbiotes ont été trouvés qui aident à la digérer. De nombreuses espèces d'arbres sont connues pour cohabiter avec des champignons, des légumineuses - avec des bactéries nodulaires, etc.
Moins nécessaire, mais extrêmement bénéfique, est la relation mutualiste entre les plantes et les oiseaux, mangeant leurs fruits succulents et distribuant des graines qui ne sont pas digérées dans les intestins des oiseaux.
Concurrence Est une relation qui n'est pas bénéfique pour les deux partenaires. Ils surviennent entre des organismes ayant des exigences écologiques similaires pour l'environnement, qui existent au détriment des ressources qui sont rares. Les formes d'interaction compétitive peuvent être différentes : de la lutte physique directe à la coexistence pacifique. Néanmoins, si deux espèces ayant les mêmes besoins écologiques se retrouvent dans la même communauté, tôt ou tard une espèce supplante l'autre. Cette règle a été formulée par G.F. Gause et reçu le nom droit d'exclusion concurrentielle.
Le gagnant du concours est l'espèce qui, dans les conditions environnementales données, a au moins de petits avantages sur l'autre. La possibilité de déplacement compétitif d'une espèce par une autre est le résultat de l'individualité écologique de l'espèce. Dans des conditions inchangées, ils auront une compétitivité différente, car ils diffèrent nécessairement les uns des autres en termes de résistance à tous les facteurs. Mais du fait que dans la nature l'environnement est changeant à la fois dans l'espace et dans le temps, cela permet à de nombreux concurrents de coexister. Par exemple, les années humides, les mousses peuvent pousser dans la forêt, et les années sèches, elles sont encombrées d'une couverture de carex velus. Des espèces concurrentes peuvent coexister dans la communauté même si l'augmentation du nombre d'un concurrent plus fort est freinée par un prédateur. La compétition dans la biocénose est un facteur qui détermine en grande partie la composition en espèces d'une communauté, et permet également aux espèces de s'emparer rapidement des ressources qui se libèrent lorsque les activités des voisins sont affaiblies et de les remplacer dans les biocénoses, ce qui préserve et stabilise la communauté.
Le commensalisme C'est l'utilisation unilatérale d'une espèce par une autre sans lui nuire. Il est divisé en parasitisme et hébergement.
Freelogging basé sur la consommation d'un type de restes de nourriture après l'autre. Par exemple, les hyènes ramassent les restes de proies qui n'ont pas été mangées par les lions. Les commensaux des grands requins sont des petits poissons qui les accompagnent.
Hébergement- lorsque certaines espèces utilisent des structures ou des corps d'autres espèces comme abris et « appartements ». Par exemple, dans les nids d'oiseaux, les trous de rongeurs, un grand nombre d'espèces d'arthropodes vivent, y trouvant de la nourriture en raison de restes organiques en décomposition ou d'autres espèces de cohabitants. Les alevins de certains poissons se cachent sous les ombrelles des méduses protégées par des cellules urticantes. L'hébergement est aussi l'installation de plantes épiphytes sur des troncs d'arbres.
Les relations telles que le commensalisme sont de nature très importantes, car elles contribuent à une utilisation plus complète des ressources alimentaires, au développement de l'environnement et à une cohabitation étroite des espèces.
Amensalisme- Ce sont des relations négatives pour un organisme et indifférentes pour un autre. Par exemple, les espèces herbacées aimant la lumière qui poussent sous un arbre sont opprimées en raison de l'ombrage de sa couronne, alors que pour l'arbre lui-même, leur voisinage peut être indifférent. Les relations de ce type conduisent également à la régulation du nombre d'organismes, affectent la distribution et la composition en espèces de la biocénose.
Les relations dans lesquelles les organismes de la biocénose ne s'influencent pas sont appelées neutralisme... Dans ce cas, les espèces ne sont pas directement liées les unes aux autres, mais dépendent de l'état de la communauté dans son ensemble. Par exemple, les écureuils et les orignaux vivant dans la même forêt n'interagissent pas les uns avec les autres. Une variété de relations dans la biocénose est la condition la plus importante pour sa stabilité.
Niche écologique
L'existence à long terme dans le cadre d'une communauté multispécifique a conduit à la formation évolutive d'un tel système de relations dans lequel chaque espèce occupe spatialement et fonctionnellement une certaine position dans la biocénose. Cette position est considérée comme une niche écologique de l'espèce. C'est-à-dire sous niche écologique les espèces comprennent sa place dans la nature et l'ensemble du mode de vie, y compris les relations avec les facteurs environnementaux, les types d'alimentation, le temps et le mode d'alimentation, le lieu de reproduction et son rôle fonctionnel dans la biocénose.
Le concept de « niche écologique » est beaucoup plus volumineux et significatif que le concept « d'habitat ». L'écologiste américain Y. Odum a appelé au sens figuré l'habitat « l'adresse » de l'espèce (organisme) et la niche écologique - sa « profession ». Dans un habitat, en règle générale, vit un grand nombre de organismes de différents types. Mais chacun d'eux a sa propre et une seule niche écologique. Par exemple, un habitat dans la forêt est occupé par un élan et un écureuil, mais leurs niches écologiques sont complètement différentes : l'écureuil vit principalement dans les cimes des arbres, se nourrit de graines et de fruits ; tout le cycle de vie d'un wapiti est associé à l'espace sous-log - se nourrissant de parties vertes de plantes, reproduction et abri dans des fourrés d'arbustes, etc.
La nature de la niche écologique occupée est déterminée à la fois par les possibilités écologiques de l'espèce et par la mesure dans laquelle ces possibilités peuvent être réalisées dans des biocénoses spécifiques. Il existe des concepts de niche écologique fondamentale et réalisée. En dessous de fondamental l'ensemble des conditions dans lesquelles une espèce peut exister et se reproduire avec succès est compris. Niche écologique réalisée- Il s'agit de la position d'une espèce dans une communauté spécifique, où elle est limitée par des relations biocénotiques complexes.
La spécialisation de l'espèce dans l'alimentation, l'utilisation de l'espace, le temps d'activité et d'autres conditions conduit à un rétrécissement de sa niche écologique. Pour rétrécir ou élargir la niche écologique de l'espèce dans la communauté grande influence fournis par les concurrents. Les observations dans la nature et les expériences montrent que dans tous les cas où les espèces ne peuvent éviter la compétition pour les ressources de base, les concurrents les plus faibles sont progressivement expulsés de la communauté. Cependant, chez les espèces étroitement apparentées vivant ensemble, il existe généralement une distinction très fine entre les niches écologiques. Dans ce cas, ils acquièrent la capacité de coexister dans la biocénose. Ainsi, les ongulés qui paissent dans les savanes africaines utilisent la nourriture des pâturages de différentes manières : les zèbres coupent la cime des graminées, les gnous se nourrissent de ce que les zèbres leur laissent, les gazelles arrachent les graminées les plus basses, etc. Dans notre forêts d'hiver les oiseaux insectivores qui se nourrissent d'arbres évitent également la compétition entre eux au détriment de de nature différente chercher. Par exemple, les sittelles et les pikas ramassent de la nourriture sur les troncs ; recherche de mésanges charbonnières sur des branches d'arbres, dans des buissons, sur des souches; les mésanges à longue queue cherchent de la nourriture au bout des branches.
Les niches écologiques des espèces sont variables dans l'espace et dans le temps. Ils peuvent changer à différentes étapes. cycle de la vie, comme, par exemple, dans les larves et les coléoptères de May beetle, les têtards et les grenouilles.
La compétition interspécifique rétrécit la niche écologique de l'espèce, tandis que la compétition intraspécifique, au contraire, contribue à son expansion. Avec l'augmentation du nombre d'espèces, commence l'utilisation d'aliments complémentaires, le développement de nouveaux territoires, l'émergence de nouvelles relations biocénotiques.
Les communautés se forment selon le principe du remplissage des niches écologiques. Dans une communauté formée naturellement, toutes les niches sont généralement occupées, de sorte que la probabilité d'y introduire de nouvelles espèces est très faible. Si les connexions biocénotiques dans une communauté sont affaiblies ou que toutes les niches ne sont pas occupées, dans ce cas de nouvelles espèces qui ne sont pas typiques de cette communauté peuvent être introduites dans la biocénose. Dans de tels cas, une augmentation rapide de leur nombre est souvent observée, car ils trouvent des conditions favorables et n'y ont pas d'ennemis (prédateurs, concurrents, etc.). Un exemple est l'introduction et la dispersion intensives du doryphore de la pomme de terre, de l'érable à feuilles de frêne, de la berce du Caucase et de nombreuses autres espèces d'organismes.
Questions de contrôle et devoirs
1. Qu'est-ce que la biocénose ? Quels sont les modèles caractéristiques d'addition, de fonctionnement et de développement.
2. Qu'entend-on par structure des espèces biocénose ? Quels facteurs affectent richesse en espèces communautés naturelles ?
3. Donnez des exemples de types de dominants et d'édificateurs. Expliquez leur rôle dans les biocénoses.
4. Décrire la structure spatiale de la biocénose. Expliquez son importance écologique.
5. Nommer les types de connexions et de relations entre les organismes dans les biocénoses. Donnez des exemples d'interactions positives et négatives entre les espèces. Quelle est leur signification pour l'existence des biocénoses ?
6. Qu'entend-on par niche écologique ? En quoi diffère-t-il de l'habitat ?
7. Pourquoi les plantes cultivées ne peuvent pas pousser dans communautés naturelles ou, après avoir "couru à l'état sauvage", perdent-ils leurs qualités variétales ?
8. Selon Yu. Odum, l'humanité doit établir des relations mutualistes avec la nature. Es-tu d'accord avec ça?
CHAPITRE 6. Écosystèmes
Le concept d'écosystèmes
Les communautés d'organismes sont inséparablement liées à l'environnement inorganique par des liens matériels et énergétiques. Toute combinaison d'organismes et de composants inorganiques dans laquelle la circulation de substances peut avoir lieu est appelée écosystème... Le terme a été proposé en 1935 par l'écologiste anglais A. Tensley, qui considérait les écosystèmes comme les unités de base de la nature à la surface de la Terre.
Pour maintenir la circulation des substances, il est nécessaire que le système contienne des réserves de substances inorganiques sous une forme assimilable et trois fonctionnellement différentes groupes environnementaux organismes : producteurs, consommateurs et décomposeurs.
Producteurs Sont des organismes autotrophes ( plantes vertes, bactéries photo- et chimiosynthétiques), capables de synthétiser des substances organiques dans leur corps à partir de substances inorganiques.
Consommations- les organismes hétérotrophes qui consomment la matière organique des producteurs ou d'autres consommateurs et la transforment en de nouvelles formes. Les consommateurs sont principalement des animaux et des humains.
Réducteurs vivent de résidus organiques morts, les décomposant en composés inorganiques, qui sont à nouveau consommés par les producteurs. Ceux-ci incluent la plupart des bactéries, des champignons, des invertébrés du sol (vers, arthropodes). Les écosystèmes peuvent se former à partir de résidus organiques en décomposition (cadavres d'animaux, résidus végétaux, etc.), dans ce cas ils n'ont pas de producteurs, mais contiennent des consommateurs et des décomposeurs ou seulement des décomposeurs. Cependant, de tels écosystèmes ne sont pas capables de s'auto-entretenir et n'existent que tant qu'il existe des réserves d'animaux morts. matière organique, par exemple, un tronc en décomposition d'un arbre en décomposition, un tas de compost, etc.
L'échelle des écosystèmes dans la nature est diverse. Il existe des microécosystèmes (un coussin de lichen, un arbre en décomposition avec toute la population), des mésoécosystèmes (lac, prairie, forêt, etc.), des macroécosystèmes (océan, continent, etc.) et, enfin, l'écosystème global - la biosphère.
Les grands écosystèmes terrestres sont appelés biomes... Chaque biome comprend de nombreux écosystèmes plus petits et interconnectés. Ainsi, les écosystèmes n'ont pas un certain volume et peuvent couvrir un espace de n'importe quelle longueur.
Aucun écosystème sur Terre n'a un cycle complètement fermé. Une partie de la matière s'effectue au-delà de leurs frontières : les continents échangent de la matière avec les océans, une partie de la matière est reçue par notre planète depuis l'espace, et une partie est donnée à l'espace. L'élimination de la matière en dehors des écosystèmes est particulièrement importante dans les plans d'eau courants, sur les pentes abruptes des montagnes, dans les rivières, les ruisseaux, etc. C'est-à-dire qu'un écosystème est un système ouvert.
L'organisation écosystémique de la vie est l'une des conditions nécessaires son existence. Dans n'importe quel habitat particulier et sur la planète dans son ensemble, les réserves de substances inorganiques nécessaires au maintien de l'activité vitale des organismes ne seraient pas suffisantes pendant une courte période si elles ne se renouvelaient pas. Seul un système de cycles pourrait conférer à ces réserves la propriété d'infini, nécessaire à la continuation de la vie. Seuls des groupes d'organismes fonctionnellement différents peuvent soutenir et effectuer la circulation des substances.
Parallèlement au développement du concept d'écosystèmes dans notre pays, la doctrine des biogéocénoses se développe avec succès, dont l'auteur était V.E. Soukatchev (1942). Les notions d'« écosystème » et de « biogéocénose » sont par essence similaires, mais la première d'entre elles s'applique à désigner des systèmes de tout rang assurant la circulation de la matière, et la « biogéocénose » est une notion territoriale, se référant aux zones terrestres occupées par phytocénoses. Dans les biogéocénoses, la présence d'une communauté végétale est obligatoire, alors que les écosystèmes peuvent ne pas avoir de lien végétal. Ainsi, chaque biogéocénose est un écosystème, mais tout écosystème n'appartient pas au rang de biogéocénose.
Flux d'énergie dans les écosystèmes
L'activité vitale des organismes et la circulation des substances dans les écosystèmes ne sont possibles que grâce au flux constant d'énergie. Toute vie sur Terre existe grâce au rayonnement solaire, qui est converti par les organismes photosynthétiques en énergie chimique de composés organiques. Les organismes hétérotrophes tirent leur énergie de la nourriture. Tous les organismes vivants sont des objets de nutrition pour les autres, c'est-à-dire sont interconnectés par des relations énergétiques. Un certain nombre d'organismes se nourrissant les uns des autres forment circuit d'alimentation, qui est un mécanisme de transfert d'énergie des producteurs aux consommateurs et aux réducteurs. Dans chaque communauté, les liens alimentaires sont entrelacés dans un réseau trophique complexe, car les organismes de toutes sortes sont de la nourriture potentielle pour de nombreux autres. Par exemple, les pucerons peuvent servir de source de nourriture pour coccinelles et leurs larves, araignées, oiseaux insectivores et de nombreuses autres espèces.
La place de chaque maillon de la chaîne alimentaire s'appelle niveau trophique... Les chaînes alimentaires qui commencent par des organismes photosynthétiques sont appelées chaînes de pâturage(ou pâturage), et les chaînes dans lesquelles le premier niveau trophique est occupé par des restes organiques morts - chaînes de décomposition détritique.
Dans les filières pastorales, le premier niveau trophique est toujours occupé par les producteurs ; le deuxième - les consommateurs herbivores et les carnivores, vivant d'espèces herbivores, appartiennent au troisième niveau trophique; consommer d'autres carnivores - respectivement au quatrième (Fig. 16.)
Riz. 16. Schéma de circuit d'alimentation simplifié
On distingue ainsi les consommateurs de premier, deuxième et troisième ordres, occupant différents niveaux dans les circuits de puissance. Vues avec un large éventail les aliments peuvent être inclus dans les chaînes alimentaires à différents niveaux trophiques, et ceux spécialisés dans les aliments végétaux sont toujours le deuxième maillon des chaînes alimentaires (par exemple, les ongulés, les lagomorphes, etc.). La nourriture consommée par les animaux est généralement incomplètement absorbée, la partie non digérée est excrétée pendant environnement externe sous forme d'excréments.
La majeure partie de la nourriture assimilée, ainsi que l'énergie qu'elle contient, est consacrée au maintien de tous les processus vitaux des animaux, et une partie relativement faible à la construction du corps, à la croissance et à la reproduction. Toute l'énergie dépensée pour le métabolisme se transforme en chaleur et se dissipe dans environnement... Dans le même temps, la dépense pour respirer est plusieurs fois supérieure à la dépense énergétique pour augmenter la masse de l'organisme lui-même. C'est-à-dire que la majeure partie de l'énergie lors de la transition d'un niveau trophique de la chaîne alimentaire à un autre est perdue, car le prochain consommateur ne reçoit que l'énergie contenue dans la masse de l'organisme. Selon les calculs, ces pertes peuvent représenter jusqu'à 90 % de l'énergie à chaque étape de la transmission le long de la chaîne alimentaire, et seulement environ 10 % de l'énergie va au consommateur suivant. Concernant chaîne alimentaire ne peut pas être très long, ne comprend généralement que 4 à 5 maillons, car l'approvisionnement en énergie accumulé par le producteur dans les chaînes alimentaires s'épuise rapidement. L'énergie perdue dans les chaînes d'approvisionnement ne peut être reconstituée que par l'arrivée de nouvelles portions de celle-ci. Par conséquent, dans les écosystèmes, il ne peut pas y avoir de cycle de l'énergie similaire au cycle des substances. L'écosystème ne fonctionne que grâce à l'apport constant d'énergie de l'extérieur sous forme de rayonnement solaire ou de réserves toutes faites de matière organique.