Le rapport des organismes dans la biocénose : trophique, topique, phorique, usine. §40

Relations dans la biocénose et sa structure

Selon la classification de V.N.Beklemeshev, directe et indirecte relation interspécifique selon la valeur qu'elles peuvent avoir pour occuper une espèce dans la biocénose d'une certaine niche écologique, elles se divisent en 4 types : trophique, topique, phorique et usine.

Des connexions trophiques apparaissent lorsqu'une espèce se nourrit d'une autre : soit des individus vivants, soit leurs restes morts, soit des déchets.

Les connexions topiques caractérisent le changement des conditions de vie d'une espèce à la suite de l'activité vitale d'une autre. Ils peuvent être négatifs ou positifs par rapport à l'une et l'autre espèce, ou aux deux à la fois.

Les connexions phoriques sont la participation d'une espèce à la propagation d'une autre (la zoochorie est le transfert de sperme, de spores, de pollen ; la phorèse est le transfert de petits animaux par d'autres animaux).

Les liens d'usine sont des relations dans lesquelles une espèce s'engage en utilisant pour ses structures (fabrications) des produits d'excrétion, soit des restes morts, soit des individus vivants d'une autre espèce.

Les connexions trophiques et topiques sont de la plus grande importance dans la biocénose, elles forment la base de son existence.

Sur la base des connexions énumérées, diverses relations biotiques apparaissent, qui, selon la classification proposée par Yu. Odum, peuvent être réduites à ce qui suit :

Formes relations biotiques

Un type interactions	Types		Nature générale de l'interaction
Neutralisme	1	1	Aucune population n'influence une autre
Compétition (interaction directe)	3 1 - pas d'interactions significatives ; 2 - une croissance améliorée et d'autres avantages pour la population; 3 - retard de croissance et détérioration des conditions de population Le neutralisme est une forme de relations biotiques dans lesquelles la cohabitation de deux espèces sur un même territoire n'entraîne pour elles des conséquences ni positives ni négatives. Les espèces ne sont pas directement liées les unes aux autres, mais dépendent de l'état de la communauté dans son ensemble. La compétition est la relation qui se produit entre des espèces ayant des exigences écologiques similaires. Chaque espèce, lorsqu'elle vit ensemble, est désavantagée, car la présence de l'autre réduit la possibilité de maîtriser les ressources alimentaires, les abris, etc. L'amensalisme est une relation dans laquelle les conséquences de la cohabitation sont négatives pour l'une des deux espèces en interaction, et l'autre n'en retire aucun préjudice ou bénéfice. Cette forme est plus fréquente chez les plantes. La prédation est une forme de relations interspécifiques, un moyen d'obtenir de la nourriture et de la nutrition pour les animaux (rarement des plantes), dans lesquels ils attrapent, tuent et mangent d'autres animaux. Le commensalisme, ou parasite, la co-alimentation est une forme de symbiose dans laquelle l'un des partenaires du système (commensal) se nourrit des débris alimentaires ou des produits d'excrétion de l'autre (propriétaire), sans causer de préjudice à ce dernier. La biocénose, comme tout système superorganique, se caractérise par des régularités dans le rapport et les connexions de ses parties, c'est-à-dire. une certaine structure. La structure de la biocénose est multiforme, et lors de son étude, différents aspects peuvent être distingués : espèces, caractéristiques spatiales, écologiques. 

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- des groupes d'organismes différents types s'installer sur le corps ou à l'intérieur d'un individu de toute 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 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. 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 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. 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.

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. Ce poste est considéré comme niche écologique espèce. C'est-à-dire que la niche écologique d'une espèce est comprise comme sa place dans la nature et l'ensemble du mode de vie, y compris les relations avec les facteurs environnementaux, les types de nourriture, l'heure et la méthode 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 la cime 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. Alors, en train de brouter savanes africaines les ongulés 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 en raison de leurs différents modes de recherche. 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, chez les larves et les coléoptères du scarabée, 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 caractéristiques 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'ont pas d'ennemis ici (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-elles pas pousser dans des communautés naturelles ou, après avoir « couru à l'état sauvage », perdre 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 matière organique votre corps de l'inorganique.

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 réducteurs ou seulement des réducteurs. Cependant, de tels écosystèmes ne sont pas capables de s'auto-entretenir et n'existent que tant qu'il existe des réserves de matière organique morte, 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 proches par essence, 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 l'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 pendant la transition d'un niveau trophique la chaîne alimentaireà un autre, il est perdu, puisque seule cette énergie, qui est contenue dans la masse de l'organisme, vient au consommateur suivant. 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. À cet égard, la chaîne alimentaire ne peut pas être très longue, elle 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.

La compétition est une relation qui naît entre des organismes de la même espèce (compétition intraspécifique) ou différents types(concurrence interspécifique) dans les mêmes conditions environnementales ou avec des exigences environnementales similaires. Par exemple : les criquets, les rongeurs et les ongulés se nourrissent d'herbes, ils entrent donc dans une relation de compétition les uns avec les autres ; oiseaux de proie et renards (la nourriture principale est constituée de rongeurs murins); les plantes ont une compétition constante pour la lumière, l'humidité, etc. Espèces concurrentes - renard et loup La concurrence est la seule forme de relation écologique qui affecte négativement les deux partenaires en interaction. La « loi d'exclusion concurrentielle » a été formulée par le scientifique russe G.F. Gause, et en général, était la suivante : si deux espèces ayant les mêmes besoins se retrouvent dans la même communauté, alors tôt ou tard un concurrent évincera l'autre. G.F. Gause a observé deux espèces étroitement apparentées : le sabot à queue ciliée et le sabot à oreilles ciliées. Il les gardait en infusion de foin ensemble et séparément. Les deux chaussures se nourrissent d'une suspension bactérienne et survivent et se reproduisent bien séparément (voir graphique a). Au même endroit où ils ont été placés ensemble, d'abord le nombre des deux espèces a augmenté, puis le sabot à queue a progressivement réduit le taux de reproduction et a disparu. Dans ces tubes à essai, le type restant de chaussures à longues oreilles était également moins nombreux que dans les témoins (voir graphique b). Dessin. Dynamique des populations de ciliés : ciliés à chausson à oreilles Paramecium aurelia (1) et ciliés à chausson à queue Paramecium caudatum (2), cultivés avec ajout régulier de la même quantité de nourriture au milieu : a - populations isolées de chaque espèce ; b - populations co-cultivées (d'après Gauze, 1934) Les deux espèces sont concurrentes, puisqu'elles vivent de la même ressource (bactéries), disponible en quantité limitée (il s'est avéré par la suite que le sabot est plus sensible aux produits de bactéries). Le gagnant dans la lutte concurrentielle est l'espèce qui, dans le situation écologique a au moins de petits avantages sur les autres, c'est-à-dire plus adapté aux conditions environnement... Les raisons du déplacement d'une espèce par une autre peuvent être différentes, mais comme les spectres écologiques d'espèces même étroitement apparentées ne coïncident jamais complètement, même avec une similitude générale d'exigences pour l'environnement, les espèces diffèrent encore d'une certaine manière les unes des autres. En raison de la compétition dans la communauté, seules coexistent les espèces qui ont réussi à se disperser au moins un peu dans Exigences environnementales... Donc, oiseaux insectivores. l'alimentation des arbres, évitez la compétition les uns avec les autres grâce à nature différente recherche de proies Différents composants bois. Dans les savanes africaines, les ongulés utilisent le pâturage de différentes manières ; Les zèbres ramassent les cimes des graminées, les gnous mangent certains types de plantes, les gazelles ne cueillent que les graminées basses et les antilopes des marais se nourrissent de hautes tiges. Ainsi, la compétition interspécifique peut avoir deux conséquences : soit le déplacement d'une des deux espèces de la communauté, soit la divergence des deux espèces dans des niches écologiques. La compétition est l'un des facteurs les plus importants dans la formation de la composition des espèces et la régulation du nombre de populations d'espèces dans la communauté.

Les relations interspécifiques dans des biocénoses spécifiques sont formées sur la base de formes complexes interaction de populations d'espèces différentes. Il existe neuf principaux types d'interactions (tableau 5.1).

Le neutralisme est un type de relation biotique dans laquelle les espèces ne sont pas directement liées les unes aux autres, mais dépendent de l'état de la communauté dans son ensemble.

La concurrence est une relation respectueuse de l'environnement espèces similaires existant au détriment des ressources communes qui font défaut. La compétition est la seule forme de relation biotique qui affecte négativement les deux espèces en interaction. Il existe deux formes de relations concurrentielles : la concurrence directe, ou concurrence inertielle, et la conférence indirecte, indirecte ou opérationnelle. Avec la compétition directe entre espèces dans la biocénose, des relations antagonistes dirigées apparaissent (combats, suppression chimique d'un concurrent), conduisant à une suppression mutuelle des espèces concurrentes. En cas de compétition indirecte, l'une des espèces monopolise la ressource, aggravant ainsi les conditions d'existence d'une autre espèce qui a besoin de la même ressource. Dans le même temps, il n'y a pas de formes directes d'influence active des espèces les unes sur les autres. En général, du fait d'interactions compétitives, quelle que soit la forme de lutte pour ressources communes il y a un déplacement compétitif de certaines espèces par d'autres, ce qui a un impact significatif sur la structure des biocénoses.

L'amensalisme est une forme d'interaction qui conduit l'une des espèces en interaction à conséquences négatives, tandis que l'autre ne reçoit ni préjudice ni bénéfice de l'interaction. Par exemple, les plantes herbacées aimant la lumière qui poussent sous la couronne d'un épicéa subissent une oppression en raison d'un fort ombrage, tandis que pour l'épicéa lui-même, le voisinage de ces plantes peut être absolument indifférent.

Classification des interactions biotiques des populations de deux espèces (d'après Yu. Odum, 1986)

Tableau 5.1

	Type d'interaction			Caractère général interactions
	Neutralisme			Aucune population n'influence une autre
	Compétition, interaction directe			Suppression mutuelle directe des deux types
	Concurrence, interaction sur les ressources			Suppression indirecte avec un manque de ressources externes
	Amensalisme			La population 2 supprime la population 1, mais n'est pas affectée par elle-même
	Prédation			Le prédateur 1 est généralement plus gros que la proie 2

7 Commensalisme + 0 Population 1, Commensal, bénéficie de l'unification ; population 2 cette union est indifférente

Remarque : « O » signifie que la population n'est affectée d'aucune façon ; « + » signifie que la population bénéficie de l'interaction (croissance, survie et autres avantages améliorés pour la population) ; « - » signifie que la population est influencée négativement par l'interaction (retard de croissance et détérioration d'autres caractéristiques).

Dans la vraie prédation, les prédateurs se caractérisent par un comportement de chasse : piégeage ou recherche, poursuite, capture, surmonter la résistance, tuer une proie spécifique. Dans le même temps, la proie nécessite une dépense d'énergie importante de la part du prédateur, car les proies disposent d'un large arsenal de dispositifs pour les protéger des prédateurs. Les adaptations des victimes peuvent être morphologiques (couvertures rigides, épines, épines), comportementales (se cacher, s'échapper, défense active) ou physiologique (production de substances toxiques ou dissuasives). Cette dernière forme d'adaptation est assez répandue dans le règne animal et constitue pour certaines espèces le principal moyen de réduire la pression.

La recherche de nourriture se caractérise par la recherche et la simple collecte de proies. Dans le même temps, la taille des victimes est beaucoup plus petite que la taille des animaux qui s'en nourrissent, le nombre de produits alimentaires est élevé et ils sont facilement accessibles. La cueillette nécessite une dépense d'énergie non pas pour capturer des proies, mais principalement pour trouver de la nourriture.

Le pâturage consiste à manger de la nourriture stationnaire, qui est en abondance relative, et il ne faut pas beaucoup d'efforts pour la trouver.

Le commensalisme (de lat. com - ensemble, menstruation - repas) est une forme de relation dans laquelle une espèce (commensale) bénéficie de la relation, tandis que pour l'autre cette relation est indifférente, c'est-à-dire il y a utilisation unilatérale d'une espèce par une autre sans lui nuire. Il existe deux formes de commensalisme - le parasitisme et le logement.

Le freelogging est une forme de commensalisme dans lequel une espèce obtient de la nourriture des activités d'une autre espèce.

Par exemple, la relation entre les lions et les hyènes (commensaux dans ce cas), ramasser les restes de proies qui n'ont pas été mangées par les lions.

L'hébergement est une forme de commensalisme dans laquelle une espèce utilise des bâtiments ou des corps d'autres espèces comme refuge. Ainsi, dans presque chaque terrier d'un ver marin, dans chaque coquille d'un mollusque bivalve, dans le corps de chaque éponge, il y a des "invités non invités" (par exemple, de petits crustacés), qui s'abritent ici, mais ne font à leur tour aucun mal ni avantage pour le propriétaire. Par exemple, le poisson mollusques bivalves, vers polychètes et les crabes vivent comme des « invités » dans les terriers des grands vers de mer; les petits crabes vivent souvent dans la cavité du manteau des huîtres; Le poisson à carapace méditerranéenne utilise la cavité corporelle de certaines espèces de concombres de mer comme refuge. Dans les nids d'oiseaux, dans les trous de rongeurs, vivent un grand nombre d'espèces d'arthropodes. De nombreux commensaux utilisent une espèce spécifique comme hôte, d'autres espèces différentes. Un certain nombre d'espèces sont tellement spécialisées dans un tel mode de vie qu'elles ne peuvent pas être trouvées en dehors de leurs terriers. Les cohabitants fouisseurs permanents ou nicheurs sont appelés nidicol.

La protocoopération est une interaction de deux types, dans laquelle les deux types bénéficient de l'interaction l'un avec l'autre, mais en même temps ne dépendent pas complètement l'un de l'autre. Par exemple, un bernard-l'ermite attache à sa coquille un représentant des coelentérés, par exemple des anémones, qui le camoufle et le protège (les coelentérés ont des cellules urticantes), récupérant les restes de nourriture du cancer et l'utilisant comme moyen de transport. Ni les cancers ni les coelentérés ne sont complètement dépendants les uns des autres et ne peuvent exister séparément.

Mutualisme, ou symbiose obligatoire (de lat. tu es muet- Mutual Obligatus - obligatoire, sans objet, du grec. symbiose - vivre ensemble, cohabitation), - l'existence mutuellement bénéfique de deux types, alors qu'ils sont complètement dépendants l'un de l'autre, donc, dans conditions naturelles aucun d'eux ne peut exister sans l'autre. Par exemple, les relations mutualistes entre ruminants (cerf, gros bétail, antilope) et des protozoaires qui vivent dans l'une des quatre parties de l'estomac complexe des ruminants (dans le rumen). Les plus simples sont impliqués dans la transformation d'aliments végétaux bruts, recevant, à leur tour, toutes les conditions d'une existence prospère. Un exemple de relations mutualistes mutuellement bénéfiques est la mycorhize (racine de champignon, du grec. miko- champignon, peignoir- racine), qui est le mycélium (mycélium) du champignon, qui est en relation mutualiste avec les racines vivantes des plantes. Comme dans le cas des bactéries et des légumineuses fixatrices d'azote, les champignons, lorsqu'ils interagissent avec les tissus en se corrodant, en tressant la racine ou en pénétrant à l'intérieur, augmentent la capacité de la plante à extraire du sol minéraux... À leur tour, les champignons reçoivent produits nécessaires activité photosynthétique de la plante.

Un exemple frappant de relations mutualistes est l'interaction entre certaines espèces de fourmis et l'une des espèces d'acacias sous les tropiques. Les fourmis se nourrissent et s'abritent de l'acacia, nichant à la base des épines enflées. Grâce aux fourmis, l'acacia est protégé des insectes herbivores. Si les fourmis n'apparaissent pas sur l'acacia (cela se trouve parfois dans la nature lorsque les arbres sont traités avec des insecticides), alors les insectes mangeurs de feuilles attaquent immédiatement l'acacia. En conséquence, l'arbre perd son feuillage et meurt souvent.

Les lichens sont une relation mutualiste certains types les champignons et les algues, à la suite desquels le champignon reçoit des substances organiques des algues, fournissant aux algues de l'eau et des substances inorganiques. La relation fonctionnelle et morphologique entre les champignons et les algues est si étroite que leur union peut être considérée comme un organisme unique spécial, contrairement à aucun de ses composants.

Riz. 5.1.

une- pénétration de champignons dans les cellules d'algues chez les espèces de lichens primitifs ; avant JC - existence harmonieuse et mutuellement bénéfique des algues et des champignons dans l'évolution plus espèces développées lichens

Chez les espèces de lichens évolutivement plus développées, le mycélium du champignon (ses hyphes) pénètre dans les cellules de l'algue, mais les deux organismes vivent en parfaite harmonie. En 1879, le botaniste et microbiologiste allemand Heinrich Anton de Bari proposa le terme symbiose (du grec « symbiose » - vivre ensemble, cohabitation) pour désigner différentes formes coexistence de différents types d'organismes vivants. Ce terme a été unanimement acceptée par la vaste communauté scientifique. Plus tard, en 1906, le zoologiste allemand Oskar Hertwig (1906) a rétréci les limites de l'utilisation du terme « symbiose », l'utilisant uniquement pour désigner une relation mutuellement bénéfique pour les deux partenaires. Dans cette interprétation erronée, le concept de « symbiose » est fermement ancré dans la littérature russe. En biologie et en écologie modernes, le terme « symbiose » est utilisé dans son concept large d'origine : la symbiose est toute forme de cohabitation avec la formation d'un système d'interconnexions ; le mutualisme désigne dans ce cas une variante de la symbiose dans laquelle ces relations mutuellement bénéfiques sont constantes (symbiose obligatoire).

Après avoir travaillé sur ces sujets, vous devriez être capable de :

1. Donner des définitions : « écologie », « facteur écologique », « photopériodisme », « niche écologique », « habitat », « population », « biocénose », « écosystème », « producteur », « consommateur », « réducteur », « succession", "agrocénose".
2. Donnez des exemples de réactions photopériodiques de plantes et, si possible, d'animaux.
3. Expliquer la différence entre l'habitat d'une population et sa niche. Donnez des exemples pour chacun de ces concepts.
4. Commenter la loi de Shelford et être capable de tracer la dépendance des organismes vis-à-vis facteurs abiotiques Mercredi.
5. Décrivez un exemple de réussite méthode biologique antiparasitaire.
6. Expliquez les causes du baby-boom et conséquences possibles ainsi que l'importance de la baisse de la fécondité, qui tend à suivre la baisse de la mortalité.
7. Construisez un schéma de la chaîne alimentaire ; indiquer correctement le niveau de trafic de chaque composante d'un écosystème donné.
8. Construisez un schéma d'un cycle simple des éléments suivants : oxygène, azote, carbone.
9. Décrivez les événements qui se produisent lorsque le lac est envahi par la végétation ; après la déforestation.
10. Soulignez les différences entre l'agrocénose et la biocénose.
11. Expliquer la signification et la structure de la biosphère.
12. Expliquer comment Agriculture, l'utilisation de combustibles fossiles et la production de matières plastiques contribuent à la pollution de l'environnement et proposent des mesures pour la prévenir.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Biologie générale". Moscou," Éducation ", 2000

• Sujet 18. "Habitat. Facteurs environnementaux. "chapitre 1; pp. 10-58
• Sujet 19. "Populations. Types de relations entre les organismes." chapitre 2 §8-14 ; pages 60-99 ; chapitre 5 § 30-33
• Sujet 20. « Ecosystèmes ». chapitre 2 §15-22 ; p. 106-137
• Sujet 21. "Biosphère. Cycles des substances." chapitre 6 §34-42 ; p. 217-290