Organų santykis biocenozėje: trofinis, vietinis, forinis, gamyklinis. §40

Biocenozės ir jos struktūros ryšiai

Pagal V.N.Beklemeševo ​​klasifikaciją, tiesioginė ir netiesioginė tarprūšinis ryšys pagal vertę, kurią jie gali turėti užimant rūšį tam tikros ekologinės nišos biocenozėje, skirstomi į 4 tipus: trofinius, vietinius, forinius ir gamyklinius.

Trofiniai ryšiai atsiranda, kai viena rūšis minta kita: arba gyvais individais, arba jų negyvais palaikai, arba atliekomis.

Aktualūs ryšiai apibūdina vienos rūšies gyvenimo sąlygų kitimą dėl kitos rūšies gyvybinės veiklos. Jie gali būti neigiami arba teigiami tiek vienos, tiek kitos rūšies atžvilgiu arba abiem tuo pačiu metu.

Foriniai ryšiai – vienos rūšies dalyvavimas platinant kitą (zoochoria – spermos, sporų, žiedadulkių pernešimas; forezija – smulkių gyvūnų pernešimas kitų gyvūnų).

Gamykliniai ryšiai – tai santykiai, į kuriuos užsimezga rūšis, naudodama savo struktūroms (pagaminimams) išskyrimo produktus arba negyvus palaikus, arba gyvus kitos rūšies individus.

Didžiausią reikšmę biocenozei turi trofiniai ir aktualūs ryšiai, jie sudaro jos egzistavimo pagrindą.

Remiantis išvardytais ryšiais, susidaro įvairūs biotiniai ryšiai, kuriuos pagal Yu. Odum pasiūlytą klasifikaciją galima redukuoti iki šių:

Formos biotiniai santykiai

A tipas sąveikos	Rūšys		Bendras sąveikos pobūdis
Neutralizmas	1	1	Jokia populiacija nedaro įtakos kitam
Konkurencija (tiesioginė sąveika)	3 1 – reikšmingos sąveikos nėra; 2 - geresnis augimas ir kita nauda gyventojams; 3 - augimo sulėtėjimas ir populiacijos sąlygų pablogėjimas Neutralizmas yra biotinių santykių forma, kai dviejų rūšių gyvenimas toje pačioje teritorijoje joms nesukelia nei teigiamų, nei neigiamų pasekmių. Rūšys nėra tiesiogiai susijusios viena su kita, bet priklauso nuo visos bendruomenės būklės. Konkurencija yra santykiai, atsirandantys tarp rūšių, turinčių panašius ekologinius reikalavimus. Kiekviena rūšis, gyvendama kartu, yra nepalankioje padėtyje, nes kitos buvimas sumažina galimybę įsisavinti maisto išteklius, prieglaudas ir pan. Amensalizmas – tai santykiai, kai gyvenimo kartu pasekmės vienai iš dviejų sąveikaujančių rūšių yra neigiamos, o kitai iš to negaunama jokios žalos ar naudos. Ši forma dažniau pasitaiko augaluose. Plėšrūnas yra tarprūšinių santykių forma, gyvūnų (rečiau augalų) maisto ir mitybos būdas, kai jie gaudo, žudo ir valgo kitus gyvūnus. Komensalizmas, arba parazitinis kovalgymas, yra simbiozės forma, kai vienas iš sistemos partnerių (kommensalas) maitinasi kito (savininko) maisto likučiais ar išskyrimo produktais, nepadarydamas pastarajam žalos. Biocenozei, kaip ir bet kuriai viršorganinei sistemai, būdingi jos dalių santykio ir ryšių dėsningumai, t.y. tam tikra struktūra. Biocenozės struktūra daugialypė, ją tiriant galima išskirti įvairius aspektus: rūšis, erdvines, ekologines charakteristikas. 

Joks organizmas neegzistuoja už ryšių su kitais organizmais ribų. Santykiai, kuriuos užmezga organizmai, lemia jų funkcionavimo sąlygas ir rūšių gyvenimą bendruomenėje.

Pagal V. N. klasifikaciją. Beklemiševo, tarprūšiniai ryšiai, priklausomai nuo jų galimos reikšmės biocenozėje, skirstomi į šiuos tipus: 1) trofinius, 2) vietinius, 3) forinius, 4) gamyklinius.

Trofinės jungtys atsiranda, kai viena rūšis minta kita – gyvais individais arba jų negyvais palaikai ar atliekomis. Paukščiai, mintantys vabzdžiais, mėšlo vabalai, mintantys stambių gyvūnų išmatas, ir bitės, renkančios iš augalų nektarą ir žiedadulkes, užmezga tiesioginį trofinį ryšį su jiems maistą teikiančiomis rūšimis. Dviejų rūšių konkurencijos atveju dėl maisto objektų tarp jų atsiranda netiesioginis trofinis ryšys dėl to, kad vienos rūšies veikla turi įtakos kitos rūšies aprūpinimui maistu. Pavyzdžiui, vienuolių kandžių vikšrai, ėdantys pušų spyglius, žievės vabalams palengvina priėjimą prie nusilpusių medžių.

Remiantis vietinėmis ir trofinėmis jungtimis biocenozėje, konsorciumai- organizmų grupės skirtingi tipai nusėda ant kūno arba viduje bet kurios rūšies individo, kuris yra pagrindinis konsorciumo narys. Taigi paprastoji pušis su visais joje gyvenančiais organizmais (bakterijomis, grybais, samanomis, kerpėmis, paukščiais ir kt.) yra labai sudėtingas konsorciumas.

Trofiniai ir aktualūs ryšiai turi didžiausia vertybė biocenozėje, nes laikosi skirtingų rūšių organizmus arti vienas kito, taip nulemdami bendrijos rūšinę sudėtį ir jos mastą.

Foriniai ryšiai Ar vienos rūšies dalyvavimas plintant kitai. Gyvūnai veikia kaip vežėjai. Jų vaisių, sėklų, žiedadulkių ir augalų sporų pernešimas vadinamas zoochorija, ir kitų, mažesnių gyvūnų plitimas – forezė(iš lat. foras- išeina, išeina). Gyvūnų augalų pirmtakų plitimas gali būti pasyvus ir aktyvus. Pasyvus priepuolis įvyksta, kai gyvūno kūnas netyčia paliečia augalą, kurio sėklos ir vaisiai turi specialias ataugas, kurių pagalba jie prilimpa prie gyvūnų kailio (pavyzdžiui, varnalėša, varnalėša, Velcro ir kt.). Aktyvus būdas perkėlimas – tai vaisių valgymas, kurių sėklos nesuvirškinamos ir pasišalina kartu su išmatomis. Grybų sporas platina daugelis vabzdžių.

Gyvūnų forezija yra plačiai paplitusi daugiausia tarp mažų nariuotakojų. Taigi daugelis skraidančių vabzdžių, lankančių greitai irstančių organinių šiukšlių sankaupas, nešiojasi įvairių rūšių erkes, kurios tokiu būdu migruoja iš vienos maistinių medžiagų sankaupos į kitą. Forezijos pagalba kai kurios nematodų rūšys plinta ir vabzdžiams.

Gamyklos jungtys atsiranda, kai viena rūšis savo struktūroms naudoja atliekas, negyvus palaikus ar gyvus kitos rūšies individus. Pavyzdžiui, paukščiai lizdams kurti naudoja medžių šakas, gyvūnų plaukus, paukščių pūkus ir plunksnas ir kt. Daugelis vabzdžių deda savo kiaušinėlius namuose, pagamintuose iš augalų lapų, moliuskų lukštų ir kt.

Dviejų individų sąveikos rezultatas biocenozėje gali būti teigiamas, neigiamas arba neutralus vienam ar abiem partneriams. Abipusiai naudingi santykiai rūšys vadinamos abipusiškumas... Šių ryšių laipsnis gali būti įvairus – nuo ​​laikinų, nereikalingų kontaktų iki tokios būsenos, kai partnerio buvimas tampa privaloma kiekvieno iš jų gyvenimo sąlyga. Tokios privalomos naudingos nuorodos vadinamos simbiozė... Simbiozė gamtoje yra labai paplitusi. Klasikinis pavyzdys simbiozinis ryšys- kerpės, simbolizuojančios glaudų grybų ir dumblių sugyvenimą. Dumbliai aprūpina grybą fotosintezės produktais, o grybas aprūpina dumblių ląsteles vandeniu ir mineralais, taip pat yra jų substratas. Daugelyje rūšių, kurios minta augaliniu maistu arba aukštesniųjų gyvūnų (atrajojančių, graužikų, erkių, dėlių) krauju, rasta simbiontų, padedančių jį virškinti. Žinomas daugelio rūšių medžių sugyvenimas su grybais, ankštiniai augalai – su mazgelių bakterijos ir kt.

Mažiau reikalingas, bet itin naudingas yra abipusis augalų ir paukščių ryšys, valgant jų sultingus vaisius ir platinant sėklas, kurios nesuvirškinamos paukščių žarnyne.

Varzybos Tai santykiai, kurie nėra naudingi abiem partneriams. Jie atsiranda tarp organizmų, turinčių panašius ekologinius reikalavimus aplinkai, kurie egzistuoja išteklių, kurių trūksta, sąskaita. Konkurencinės sąveikos formos gali būti įvairios: nuo tiesioginės fizinės kovos iki taikaus sambūvio. Nepaisant to, jei dvi rūšys, turinčios tuos pačius ekologinius poreikius, patenka į tą pačią bendruomenę, anksčiau ar vėliau viena rūšis išstumia kitą. Šią taisyklę suformulavo G.F. Gause ir gavo vardą konkurencijos pašalinimo įstatymas.

Konkurse laimi ta rūšis, kuri tam tikromis aplinkos sąlygomis turi bent nedidelių pranašumų prieš kitą. Vienos rūšies konkurencinio išstūmimo kita galimybė yra ekologinio rūšies individualumo rezultatas. Nepakitusiomis sąlygomis jie turės skirtingą konkurencingumą, nes būtinai skiriasi vienas nuo kito atsparumu bet kokiems veiksniams. Tačiau dėl to, kad gamtoje aplinka kinta tiek erdvėje, tiek laike, tai leidžia sugyventi daugeliui konkurentų. Pavyzdžiui, drėgnais metais miške gali augti samanos, o sausais metais jas prigrūsta gauruotų viksvų danga. Konkuruojančios rūšys gali sugyventi bendruomenėje, net jei stipresnio konkurento skaičiaus padidėjimą sulaiko plėšrūnas. Konkurencija biocenozėje yra veiksnys, kuris iš esmės lemia bendrijos rūšinę sudėtį, taip pat leidžia rūšims greitai paimti išteklius, išsiskiriančius susilpnėjus kaimynų veiklai, ir pakeisti juos biocenozėse, o tai išsaugo ir stabilizuoja bendriją.

Komensalizmas Ar vienašališkas vienos rūšies naudojimas kitoms jai nepažeidžiant. Jis yra padalintas į parazitizmas ir nakvynę.

Laisvas registravimas remiantis vienos rūšies maisto likučių suvartojimu po kito. Pavyzdžiui, hienos paima grobio liekanas, kurių nesuvalgė liūtai. Didžiųjų ryklių kommensalai yra juos lydinčios mažos žuvys.

Nakvynė– kai kai kurios rūšys naudoja kitų rūšių statinius ar kūnus kaip prieglaudas ir „butus“. Pavyzdžiui, paukščių lizduose, graužikų duobėse gyvena daugybė nariuotakojų rūšių, kurios ten maisto randa dėl pūvančių organinių liekanų ar kitų sugyventinių rūšių. Kai kurių žuvų mailius slepiasi po geliamųjų ląstelių apsaugotais medūzų skėčiais. Nakvynė taip pat yra epifitinių augalų apgyvendinimas ant medžių kamienų.

Tokie ryšiai kaip komensalizmas yra labai svarbūs gamtoje, nes prisideda prie visapusiškesnio maisto išteklių naudojimo, aplinkos vystymosi ir glaudaus rūšių gyvenimo.

Amensalizmas– Tai santykiai, kurie vienam organizmui yra neigiami, o kitam – abejingi. Pavyzdžiui, po medžiu augančias šviesamėges žolines rūšis slegia jo lajos šešėliavimas, o pačiam medžiui jų kaimynystė gali būti abejinga. Šio tipo ryšiai taip pat lemia organizmų skaičiaus reguliavimą, turi įtakos biocenozės pasiskirstymui ir rūšinei sudėčiai.

Santykiai, kai biocenozėje esantys organizmai vienas kitam įtakos nedaro, vadinami neutralizmas... Šiuo atveju rūšys nėra tiesiogiai susijusios viena su kita, o priklauso nuo visos bendruomenės būklės. Pavyzdžiui, tame pačiame miške gyvenančios voverės ir briedžiai tarpusavyje nebendrauja. Įvairūs santykiai biocenozėje - esminė sąlyga jo stabilumas.

Ekologinė niša

Ilgalaikis egzistavimas kaip kelių rūšių bendruomenės dalis paskatino evoliuciškai susiformuoti tokią santykių sistemą, kurioje kiekviena rūšis erdviniu ir funkciniu požiūriu užima tam tikrą vietą biocenozėje. Ši pozicija laikoma ekologinė niša rūšių. Tai reiškia, kad rūšies ekologinė niša suprantama kaip jos vieta gamtoje ir visas gyvenimo būdas, įskaitant ryšį su aplinkos veiksniais, maisto rūšimis, šėrimo laiku ir būdu, veisimosi vieta ir funkciniu vaidmeniu biocenozėje.

Sąvoka „ekologinė niša“ yra daug platesnė ir prasmingesnė nei „buveinės“ sąvoka. Amerikiečių ekologas Y. Odumas buveinę perkeltine prasme pavadino rūšies (organizmo) „adresu“, o ekologinę nišą – jos „profesija“. Vienoje buveinėje, kaip taisyklė, gyvena didelis skaičiusįvairių tipų organizmai. Bet kiekvienas iš jų turi savo ir tik vieną ekologinę nišą. Pavyzdžiui, vieną buveinę miške užima briedis ir voverė, tačiau jų ekologinės nišos visiškai skirtingos: voveraitė daugiausia gyvena medžių lajose, minta sėklomis ir vaisiais; visas briedžio gyvenimo ciklas yra susijęs su rąsto tarpsniu – maitinimasis žaliosiomis augalų dalimis, dauginimasis ir prieglauda krūmų tankmėje ir kt.

Užimamos ekologinės nišos pobūdį lemia ir rūšies ekologinės galimybės, ir tai, kiek šios galimybės gali būti realizuojamos konkrečiose biocenozėse. Egzistuoja esminės ir realizuotos ekologinės nišos koncepcijos. Pagal esminis suprantamas visas sąlygų, kuriomis rūšis gali sėkmingai egzistuoti ir daugintis, visuma. Realizuota ekologinė niša– Tai rūšies padėtis konkrečioje bendrijoje, kur ją riboja sudėtingi biocenotiniai ryšiai.

Rūšies specializacija šėrimo, erdvės panaudojimo, veiklos laiko ir kitose sąlygose lemia jos ekologinės nišos siaurėjimą. Siaurinti arba plėsti rūšies ekologinę nišą bendrijoje didelę įtaką teikia konkurentai. Stebėjimai gamtoje ir eksperimentai rodo, kad visais atvejais, kai rūšys negali išvengti konkurencijos dėl pagrindinių išteklių, silpnesni konkurentai palaipsniui išstumiami iš bendrijos. Tačiau glaudžiai susijusiose rūšyse, gyvenančiose kartu, ekologinės nišos paprastai skiriasi. Tokiu atveju jie įgyja galimybę kartu egzistuoti biocenozėje. Taigi, ganymas Afrikos savanos Kanopiniai gyvūnai ganyklų maistą naudoja įvairiai: zebrai nupjauna žolių viršūnes, gnu minta tai, ką zebrai jiems palieka, gazelės išrauna žemiausias žoles ir kt. Mūsų žiemos miškai Medžiais mintantys vabzdžiaėdžiai paukščiai taip pat vengia konkurencijos tarpusavyje dėl skirtingų paieškos būdų. Pavyzdžiui, riešutmedžiai ir pikai renka maistą ant kamienų; didžiosios zylės ieško ant medžių šakų, krūmuose, ant kelmų; ilgauodegės zylės ieško maisto šakų galuose.

Ekologinės rūšių nišos yra įvairios erdvės ir laiko atžvilgiu. Jie gali keistis įvairiais etapais. gyvenimo ciklas, kaip, pavyzdžiui, gegužinio vabalo, buožgalvių ir varlių lervose ir vabaluose.

Tarprūšinė konkurencija siaurina rūšies ekologinę nišą, o tarprūšinė konkurencija, priešingai, prisideda prie jos išplėtimo. Didėjant rūšių skaičiui, pradedamas naudoti papildomas pašaras, vystomos naujos teritorijos, atsiranda naujų biocenotinių ryšių.

Bendruomenės formuojamos ekologinių nišų užpildymo principu. Natūraliai susiformavusioje bendrijoje dažniausiai visos nišos yra užimtos, todėl tikimybė, kad į ją atsiras naujų rūšių, yra labai maža. Jei bendrijoje susilpnėja biocenotiniai ryšiai arba užimtos ne visos nišos, tokiu atveju į biocenozę gali būti įtrauktos naujos, šiai bendrijai nebūdingos rūšys. Tokiais atvejais dažnai pastebimas spartus jų skaičiaus augimas, nes jie čia randa palankias sąlygas ir neturi priešų (plėšrūnų, konkurentų ir kt.). Pavyzdys – intensyvus Kolorado vabalo, uosialapio klevo, Sosnovskio kiaulės ir daugelio kitų organizmų rūšių introdukcija ir išplitimas.

Kontroliniai klausimai ir užduotys

1. Kas yra biocenozė? Kokie yra būdingi papildymo, veikimo ir vystymosi modeliai.

2. Ką reiškia rūšių struktūra biocenozė? Kokie veiksniai turi įtakos rūšių turtingumą natūralios bendruomenės?

3. Pateikite dominantų ir edifikatorių tipų pavyzdžius. Paaiškinkite jų vaidmenį biocenozėse.

4. Apibūdinkite biocenozės erdvinę struktūrą. Paaiškinkite jo ekologinę reikšmę.

5. Įvardykite biocenozių organizmų ryšių ir ryšių rūšis. Pateikite teigiamos ir neigiamos rūšių sąveikos pavyzdžių. Kokia jų reikšmė biocenozių egzistavimui?

6. Ką reiškia ekologinė niša? Kuo jis skiriasi nuo buveinės?

7. Kodėl kultūriniai augalai negali augti natūraliose bendrijose arba „pabėgę“ prarasti veislinių savybių?

8. Yu.Odum nuomone, žmonija turi užmegzti abipusius santykius su gamta. Ar sutinkate su tuo?

6 SKYRIUS. Ekosistemos

Ekosistemų samprata

Organizmų bendrijos yra neatsiejamai susijusios su neorganine aplinka materialiais ir energetiniais ryšiais. Vadinamas bet koks organizmų ir neorganinių komponentų derinys, kuriame gali vykti medžiagų cirkuliacija ekosistema... Šį terminą 1935 metais pasiūlė anglų ekologas A. Tensley, kuris ekosistemas laikė pagrindiniais gamtos vienetais Žemės paviršiuje.

Norint palaikyti medžiagų apykaitą, būtina, kad sistemoje būtų įsisavinamos formos neorganinių medžiagų atsargos ir trys funkciškai skirtingos. aplinkosaugos grupės organizmai: gamintojai, vartotojai ir skaidytojai.

Prodiuseriai Ar autotrofiniai organizmai ( žalieji augalai, foto- ir chemosintetinės bakterijos), galinčios sintetinti organinės medžiagos jūsų kūnas iš neorganinių.

Vartojimas- heterotrofiniai organizmai, kurie suvartoja organines medžiagas iš gamintojų ar kitų vartotojų ir paverčia jas naujomis formomis. Vartotojai daugiausia yra gyvūnai ir žmonės.

Reduktoriai gyvena iš negyvų organinių liekanų, suskaidydami jas į neorganinius junginius, kuriuos vėl suvartoja gamintojai. Tai dauguma bakterijų, grybų, dirvožemio bestuburių (kirmėlių, nariuotakojų). Ekosistemos gali susidaryti irstančių organinių liekanų (gyvūnų lavonų, augalų liekanų ir kt.) pagrindu, tokiu atveju jos neturi gamintojų, o turi vartotojų ir reduktorius arba tik reduktorius. Tačiau tokios ekosistemos nėra pajėgios išsilaikyti ir egzistuoja tik tol, kol yra negyvų organinių medžiagų atsargų, pavyzdžiui, pūvančio medžio kamienas, komposto krūva ir pan.

Ekosistemų mastai gamtoje yra įvairūs. Yra mikroekosistemos (kerpės pagalvė, pūvantis medis su visa populiacija), mezoekosistemos (ežeras, pieva, miškas ir kt.), makroekosistemos (vandenynas, žemynas ir kt.) ir galiausiai globali ekosistema – biosfera.

Didelės sausumos ekosistemos vadinamos biomai... Kiekvienas biomas apima daug mažesnių, tarpusavyje susijusių ekosistemų. Taigi ekosistemos neturi tam tikro tūrio ir gali apimti bet kokio ilgio erdvę.

Jokia ekosistema Žemėje neturi visiškai uždaro ciklo. Dalis materijos vykdoma už savo ribų: žemynai keičiasi medžiaga su vandenynais, dalį medžiagos mūsų planeta gauna iš kosmoso, o dalį atiduoda kosmosui. Medžiagų pašalinimas už ekosistemų ribų ypač didelis tekančiose vandens telkiniuose, stačiuose kalnų šlaituose, upėse, upeliuose ir kt. Tai yra, ekosistema yra atvira sistema.

Gyvybės ekosistemų organizavimas yra vienas iš būtinas sąlygas jo egzistavimas. Bet kurioje konkrečioje buveinėje ir visoje planetoje neorganinių medžiagų atsargų, reikalingų gyvybinei organizmų veiklai palaikyti, neužtektų trumpam, jei jos nebūtų atnaujintos. Tik ciklų sistema galėtų suteikti šiems rezervams begalybės savybę, būtiną gyvybei tęsti. Tik funkciškai skirtingos organizmų grupės gali palaikyti ir vykdyti medžiagų cirkuliaciją.

Lygiagrečiai su ekosistemų sampratos raida mūsų šalyje sėkmingai vystosi biogeocenozių doktrina, kurios autorius buvo V.E. Sukačiovas (1942). Sąvokos „ekosistema“ ir „biogeocenozė“ savo esme yra panašios, tačiau pirmoji iš jų tinka apibūdinti bet kokio laipsnio sistemas, užtikrinančias medžiagų cirkuliaciją, o „biogeocenozė“ yra teritorinė sąvoka, apibrėžianti žemės plotus, kuriuos užima fitocenozės. Biogeocenozėse augalų bendrijos buvimas yra privalomas, o ekosistemos gali neturėti augalų ryšio. Taigi kiekviena biogeocenozė yra ekosistema, tačiau ne kiekviena ekosistema priklauso biogeocenozės rangui.

Energijos srautas ekosistemose

Gyvybinė organizmų veikla ir medžiagų cirkuliacija ekosistemose įmanoma tik dėl nuolatinio energijos srauto. Visa gyvybė Žemėje egzistuoja dėl saulės spinduliuotės, kurią fotosintetiniai organizmai paverčia chemine organinių junginių energija. Heterotrofiniai organizmai energiją gauna iš maisto. Visi gyvi organizmai kitiems yra mitybos objektai, t.y. yra tarpusavyje susiję energetiniais ryšiais. Susiformuoja daugybė organizmų, mintančių vienas kitu maitinimo grandinė, kuris yra energijos perdavimo iš gamintojų vartotojams ir reduktoriams mechanizmas. Kiekvienoje bendruomenėje maisto ryšiai yra susipynę į sudėtingą maisto tinklą, nes bet kokios rūšies organizmai yra potencialus maistas daugeliui kitų. Pavyzdžiui, amarai gali būti maisto šaltinis boružėlės ir jų lervos, vorai, vabzdžiaėdžiai paukščiai ir daugelis kitų rūšių.

Kiekvienos grandies vieta maisto grandinėje vadinama trofinis lygis... Maisto grandinės, kurios prasideda fotosintetiniais organizmais, vadinamos ganymo grandinės(arba ganyklos) ir grandinės, kuriose pirmąjį trofinį lygį užima negyvos organinės liekanos - detrito skilimo grandinės.

Ganyklų grandinėse pirmąjį trofinį lygį visada užima gamintojai; antrasis - žolėdžiai vartotojai, o mėsėdžiai, gyvenantys iš žolėdžių rūšių, priklauso trečiajam trofiniam lygiui; vartojantys kitus mėsėdžius – atitinkamai į ketvirtą (16 pav.)

Ryžiai. 16. Supaprastinta maitinimo grandinės schema

Taigi išskiriami pirmo, antro ir trečio užsakymų vartotojai, okupuojantys skirtingi lygiai maitinimo grandinėse. Vaizdai su Platus diapazonas maistas gali būti įtrauktas į maisto grandines skirtingais trofiniais lygiais, o tie, kurie specializuojasi augalinio maisto produktų srityje, visada yra antroji maisto grandinių grandis (pavyzdžiui, kanopiniai gyvūnai, kiškiai ir kt.). Gyvūnų suėstas maistas dažniausiai pasisavinamas nevisiškai, nesuvirškinta dalis išsiskiria per išorinė aplinka išmatų pavidalu.

Didžioji pasisavinamo maisto dalis kartu su jame esančia energija išleidžiama visų gyvybinių gyvūnų procesų palaikymui, o santykinai nedidelė dalis – kūno formavimui, augimui ir dauginimuisi. Visa energija, kuri išleidžiama medžiagų apykaitai, patenka į šilumą ir išsisklaido aplinkoje. Tuo pačiu metu išlaidos kvėpavimui yra daug kartų didesnės nei energijos sąnaudos paties organizmo masei didinti. Tai yra, didžioji dalis energijos pereinant iš vieno trofinio lygio maisto grandinė kitam ji prarandama, nes tik ta energija, kuri yra organizmo masėje, patenka į kitą vartotoją. Remiantis skaičiavimais, šie nuostoliai gali sudaryti iki 90% energijos kiekviename perdavimo etape maisto grandinėje ir tik apie 10% energijos patenka kitam vartotojui. Šiuo atžvilgiu maisto grandinė negali būti labai ilga, dažniausiai ją sudaro tik 4–5 grandys, nes gamintojo sukauptos energijos atsargos maisto grandinėse sparčiai senka. Tiekimo grandinėse prarasta energija gali būti papildyta tik atvykus naujoms jos dalims. Todėl ekosistemose negali būti energijos ciklo, panašaus į medžiagų ciklą. Ekosistema funkcionuoja tik dėl nuolatinio energijos tiekimo iš išorės saulės spinduliuotės arba paruoštų organinių medžiagų atsargų pavidalu.

Konkurencija – tai santykiai, atsirandantys tarp tos pačios rūšies organizmų (intraspecifinė konkurencija) arba skirtingi tipai(tarprūšinė konkurencija) tomis pačiomis aplinkos sąlygomis arba panašiais aplinkosaugos reikalavimais. Pvz.: skėriai, graužikai ir kanopiniai minta žolėmis, todėl tarpusavyje užmezga konkurencinius santykius; plėšrieji paukščiai ir lapės (pagrindinis maistas – pelių graužikai); augalai nuolat konkuruoja dėl šviesos, drėgmės ir kt. Konkuruojančios rūšys – lapė ir vilkas Konkurencija yra vienintelė ekologinių santykių forma, kuri neigiamai veikia abu bendraujančius partnerius. „Konkurencinės atskirties įstatymą“ suformulavo rusų mokslininkas G.F. Gausas ir apskritai buvo toks: jei dvi rūšys, turinčios vienodus poreikius, atsiduria toje pačioje bendruomenėje, tai anksčiau ar vėliau vienas konkurentas išstums kitą. G.F. Gausas pastebėjo dvi glaudžiai susijusias rūšis: batus su blakstiena ir ausimis. Jis laikė juos šieno antpile kartu ir atskirai. Abu batai maitinasi bakterijų suspensija ir gerai išgyvena bei dauginasi atskirai (žr. a diagramą). Toje pačioje vietoje, kur jie buvo dedami kartu, iš pradžių padaugėjo abiejų rūšių, vėliau uodeginis batas palaipsniui sumažino dauginimosi greitį ir išnyko. Tokiuose mėgintuvėliuose likusių ilgaausių batų tipo taip pat buvo mažiau nei kontroliniuose (žr. b diagramą). Piešimas. Blakstienų populiacijos dinamika: blakstienas su ausyte Paramecium aurelia (1) ir blakstienas su uodegomis šlepetėmis Paramecium caudatum (2), auginamas reguliariai dedant į terpę tokį patį kiekį pašaro: a - atskiros kiekvienos rūšies populiacijos; b - kartu auginamos populiacijos (pagal Gauze, 1934) Abi rūšys yra konkuruojančios, nes gyvena iš tų pačių išteklių (bakterijų), kurių yra ribotas kiekis (vėliau paaiškėjo, kad uodeguotas batas yra jautresnis medžiagų apykaitai). bakterijų produktai). Konkurencinėje kovoje laimi ta rūšis, kuri duotoje vietoje ekologinė situacija turi bent nedidelių pranašumų prieš kitus, t.y. labiau prisitaikę prie sąlygų aplinką... Vienų rūšių išstūmimo į kitą priežastys gali būti skirtingos, tačiau kadangi net ir artimai giminingų rūšių ekologiniai spektrai niekada visiškai nesutampa, net ir esant bendram reikalavimų aplinkai panašumui, rūšys vis tiek kažkuo skiriasi viena nuo kitos. Dėl konkurencijos bendruomenėje koegzistuoja tik tos rūšys, kurios sugebėjo bent šiek tiek pasklisti. aplinkosaugos reikalavimus... Taigi, vabzdžiaėdžiai paukščiai. medžių šėrimo, išvengti konkurencijos tarpusavyje dėka skirtinga prigimtis ieškoti grobio skirtingos dalys medienos. Afrikos savanose kanopiniai gyvūnai ganosi įvairiais būdais; Zebrai skina žolių viršūnes, gnu ėda tam tikrų rūšių augalus, gazelės skina tik žemas žoles, o pelkinės antilopės minta aukštais stiebais. Taigi tarprūšinė konkurencija gali turėti du rezultatus: arba vienos iš dviejų rūšių išstūmimą iš bendrijos, arba abiejų rūšių išsiskyrimą ekologinėse nišose. Konkurencija yra vienas iš svarbiausių veiksnių formuojant rūšinę sudėtį ir reguliuojant rūšių populiacijų skaičių bendrijoje.

Tarprūšiniai ryšiai konkrečiose biocenozėse formuojasi remiantis sudėtingos formos skirtingų rūšių populiacijų sąveika. Yra devyni pagrindiniai sąveikos tipai (5.1 lentelė).

Neutralizmas yra biotinių santykių rūšis, kai rūšys nėra tiesiogiai susijusios viena su kita, bet priklauso nuo visos bendruomenės būklės.

Konkurencija yra aplinkai draugiškas santykis panašios rūšys egzistuojančių bendrų išteklių, kurių trūksta, sąskaita. Konkurencija yra vienintelė biotinių santykių forma, kuri neigiamai veikia abi sąveikaujančias rūšis. Yra dvi konkurencinių santykių formos: tiesioginė konkurencija arba inercinė konkurencija ir netiesioginė, netiesioginė arba operatyvinė konferencija. Esant tiesioginei rūšių konkurencijai biocenozėje, atsiranda nukreipti antagonistiniai santykiai (muštynės, cheminis konkurento slopinimas), vedantis į abipusį konkuruojančių rūšių slopinimą. Netiesioginės konkurencijos atveju viena iš rūšių monopolizuoja išteklius, taip pablogindama sąlygas egzistuoti kitai rūšiai, kuriai reikia tų pačių išteklių. Tuo pačiu metu nėra tiesioginės aktyvios rūšių įtakos viena kitai formų. Apskritai, kaip konkurencinės sąveikos rezultatas, nepriklausomai nuo kovos formos bendrų išteklių vyksta konkurencinis vienų rūšių išstūmimas kitomis, o tai daro didelę įtaką biocenozių struktūrai.

Amensalizmas yra sąveikos forma, kuri veda į vieną iš sąveikaujančių rūšių neigiamų pasekmių, o kitas iš sąveikos negauna nei žalos, nei naudos. Pavyzdžiui, šviesamėgiai žoliniai augalai, augantys po eglės laja, patiria priespaudą dėl stipraus šešėlio, o pačiai eglei kaimynystė su šiais augalais gali būti visiškai abejinga.

Dviejų rūšių populiacijų biotinių sąveikų klasifikacija (pagal Yu. Odum, 1986)

5.1 lentelė

	Sąveikos tipas			Bendras charakteris sąveikos
	Neutralizmas			Jokia populiacija nedaro įtakos kitam
	Konkurencija, tiesioginė sąveika			Tiesioginis abipusis abiejų tipų slopinimas
	Konkurencija, sąveika dėl išteklių			Netiesioginis slopinimas, kai trūksta išorinių išteklių
	Amensalizmas			2 populiacija slopina 1 populiaciją, bet pati jai neigiamo poveikio nedaro
	Grobuoniškumas			Predator 1 paprastai yra didesnis nei grobis 2

7 Komensalizmas + 0 Gyventojų skaičius 1, Komensalumas, suvienijimo nauda; gyventojų 2 ši sąjunga yra abejinga

Pastaba: „O“ reiškia, kad populiacija nėra paveikta jokiu būdu; „+“ Reiškia, kad gyventojai gauna naudos iš sąveikos (geresnis augimas, išlikimas ir kita nauda gyventojams); „-“ reiškia, kad populiaciją neigiamai veikia sąveika (augimo sulėtėjimas ir kitų savybių pablogėjimas).

Tikrame plėšrūnyje plėšrūnams būdingas medžioklės elgesys: gaudymas spąstais arba paieška, persekiojimas, gaudymas, pasipriešinimo įveikimas, konkretaus grobio nužudymas. Tuo pačiu metu grobis reikalauja didelių energijos sąnaudų iš plėšrūno, nes grobis turi platų prietaisų arsenalą, apsaugantį nuo plėšrūnų. Aukų prisitaikymai gali būti morfologiniai (kieti viršeliai, spygliai, spygliai), elgesio (slėpimasis, pabėgimas, aktyvi gynyba) arba fiziologinis (nuodingų ar atgrasančių medžiagų gamyba). Pastaroji adaptacijos forma gana plačiai paplitusi gyvūnų karalystėje ir kai kurioms rūšims yra pagrindinis būdas sumažinti spaudimą.

Maitinimuisi būdingas grobio suradimas ir tiesiog rinkimas. Tuo pačiu metu aukų dydis yra daug mažesnis nei jomis besimaitinančių gyvūnų dydis, daug maisto produktų ir jie lengvai pasiekiami. Rinkti reikia energijos eikvoti ne grobiui gaudyti, o daugiausia maisto paieškai.

Ganymas susideda iš stacionaraus maisto, kurio yra gana gausiai, valgymas, o jį surasti nereikia daug pastangų.

Komensalizmas (iš lot. lt - kartu, mensa - miltai) yra santykių forma, kai viena rūšis (komensalinė) gauna naudos iš santykių, o kitai šis santykis yra abejingas, t.y. yra vienpusis vienos rūšies naudojimas kitose jų nepažeidžiant. Yra dvi komensalizmo formos – parazitizmas ir apgyvendinimas.

Laisvas kirtimas yra tam tikra komensalizmo forma, kai viena rūšis maistą gauna iš kitos rūšies veiklos.

Pavyzdžiui, liūtų ir hienų (šiuo atveju komensalų) santykiai, liūtų nesuėstų grobio likučių rinkimas.

Nakvynė yra komensalizmo forma, kai viena rūšis naudojasi kitų rūšių pastatais ar kūnais kaip prieglobsčiu. Taigi beveik kiekviename jūrinio kirmino urve, kiekviename dvigeldžio moliusko kiaute, kiekvienos kempinės kūne yra „nekviestų svečių“ (pavyzdžiui, mažų vėžiagyvių), kurie čia prisiglaudžia, bet savo ruožtu neatneša nei žalos. nei naudos savininkui. Pavyzdžiui, žuvis dvigeldžių moliuskų, daugiašakės kirmėlės o krabai gyvena kaip „svečiai“ didelių urvuose jūros kirmėlės; maži krabai dažnai gyvena austrių mantijos ertmėje; Viduržemio jūros žuvys naudoja kai kurių rūšių jūros agurkų kūno ertmę kaip prieglobstį. Paukščių lizduose, graužikų skylėse gyvena daugybė nariuotakojų rūšių. Daugelis komensalų naudoja vieną konkrečią rūšį kaip savo šeimininką, kiti – skirtingas rūšis. Nemažai rūšių yra taip specializuotos tokiu gyvenimo būdu, kad jų negalima rasti už urvų ribų. Nuolat besiraunantys arba lizdus sugyvenantys sugyventiniai vadinami nidikoliu.

Protokooperacija yra dviejų tipų sąveika, kurioje abu tipai gauna naudos iš sąveikos vienas su kitu, tačiau tuo pat metu nėra visiškai priklausomi vienas nuo kito. Pavyzdžiui, krabas atsiskyrėlis prie savo kiauto pritvirtina koelenteratų atstovą, pavyzdžiui, anemonus, kurie jį maskuoja ir saugo (koelenteratai turi geliančias ląsteles), gaudami nuo vėžio maisto likučius ir naudodami jį kaip transporto priemonę. Nei vėžys, nei koelenteratai nėra visiškai priklausomi vienas nuo kito ir gali egzistuoti atskirai.

Mutualizmas arba privaloma simbiozė (iš lot. mu tu u s- Mutual Obligatus – privaloma, netaikoma, iš graikų k. simbiozė - gyvenimas kartu, bendras gyvenimas), - abipusiai naudingas dviejų tipų egzistavimas, kai jie yra visiškai priklausomi vienas nuo kito, todėl gamtinės sąlygos nė vienas iš jų negali egzistuoti be kito. Pavyzdžiui, abipusiai santykiai tarp atrajotojų (elnių, didelių galvijai, antilopė) ir pirmuonys, gyvenantys vienoje iš keturių sudėtingo atrajotojų skrandžio dalių (skrandžio skrandyje). Paprasčiausi dalyvauja perdirbant neapdorotus daržovių pašarus, savo ruožtu gaunant visas sąlygas klestinčiam egzistavimui. Abipusiai naudingų tarpusavio santykių pavyzdys yra mikorizė (grybų šaknis, iš graikų k. miko- grybas, Chalatas- šaknis), kuri yra grybelio, turinčio abipusį ryšį su gyvomis augalų šaknimis, grybiena. Kaip ir azotą fiksuojančioms bakterijoms bei ankštiniams augalams, taip ir grybams, sąveikaudami su audiniais koroduodami, pindami šaknį ar įsiskverbdami į vidų, padidėja augalo gebėjimas išsiskirti iš dirvožemio. mineralai... Savo ruožtu grybai gauna reikalingi produktai augalo fotosintezės aktyvumas.

Ryškus abipusių santykių pavyzdys yra kai kurių skruzdžių rūšių ir vienos iš tropikų akacijų rūšių sąveika. Skruzdėlės maistą ir prieglobstį gauna iš akacijos, lizdus išbrinkusių spyglių papėdėje. Skruzdėlių dėka akacija gauna apsaugą nuo žolėdžių vabzdžių. Jei ant akacijos skruzdėlių neatsiranda (tai kartais randama gamtoje, kai medžiai apdorojami insekticidais), tai lapus mintantys vabzdžiai tuoj pat puola akaciją. Dėl to medis praranda lapiją ir dažnai miršta.

Kerpės yra abipusis ryšys tam tikrų tipų grybai ir dumbliai, dėl kurių grybas gauna organines medžiagas iš dumblių, savo ruožtu aprūpindamas dumblius vandeniu ir neorganinėmis medžiagomis. Funkcinis ir morfologinis grybelio ir dumblių ryšys yra toks glaudus, kad jų sąjunga gali būti laikoma ypatingu atskiru organizmu, skirtingai nei bet kuris iš jo sudedamųjų dalių.

Ryžiai. 5.1.

a- grybų įsiskverbimas į dumblių ląsteles primityviose kerpių rūšyse; b, c - darnus abipusiai naudingas dumblių ir grybų egzistavimas evoliucinėje daugiau išsivysčiusios rūšys kerpės

Evoliuciškai labiau išsivysčiusiose kerpių rūšyse grybo grybiena (jo hifai) prasiskverbia į dumblių ląsteles, tačiau abu organizmai gyvena visiškoje harmonijoje. Vokiečių botanikas ir mikrobiologas Heinrichas Antonas de Bari 1879 metais pasiūlė simbiozės terminą (iš graikų „simbiozė“ – gyvenimas kartu, sugyvenimas) reikšti. skirtingos formosįvairių rūšių gyvų organizmų sambūvis. Šis terminas buvo vienbalsiai priimtas plačios mokslo bendruomenės. Vėliau, 1906 m., vokiečių zoologas Oskaras Hertwigas (1906) susiaurino termino „simbiozė“ vartojimo ribas, naudodamas jį tik abiem partneriams naudingiems santykiams apibūdinti. Šiuo klaidingu aiškinimu „simbiozės“ sąvoka yra tvirtai įsišaknijusi rusų literatūroje. Šiuolaikinėje biologijoje ir ekologijoje terminas „simbiozė“ vartojamas originalia plačia sąvoka: simbiozė – tai bet kokia bendro gyvenimo forma, kuriant tarpusavio ryšių sistemą; Mutualizmas šiuo atveju reiškia simbiozės variantą, kuriame šie abipusiai naudingi santykiai yra pastovūs (obligacinė simbiozė).

Išnagrinėję šias temas turėtumėte sugebėti:

1. Pateikite apibrėžimus: "ekologija", "ekologinis veiksnys", "fotoperiodizmas", "ekologinė niša", "buveinė", "populiacija", "biocenozė", "ekosistema", "gamintojas", "vartotojas", "reduktorius", " sukcesija“, „agrocenozė“.
2. Pateikite augalų ir, jei įmanoma, gyvūnų fotoperiodinių reakcijų pavyzdžių.
3. Paaiškinkite skirtumą tarp populiacijos buveinės ir jos nišos. Pateikite kiekvienos iš šių sąvokų pavyzdžius.
4. Komentuokite Shelfordo dėsnį ir mokėkite nubrėžti organizmų priklausomybę nuo abiotiniai veiksniai trečiadienį.
5. Apibūdinkite sėkmės pavyzdį biologinis metodas kenkėjų kontrolė.
6. Paaiškinkite kūdikio bumo priežastis ir galimos pasekmės taip pat vaisingumo mažėjimo, kuris linkęs sekti mirtingumo mažėjimą, reikšmė.
7. Sukurti maisto grandinės schemą; teisingai nurodyti kiekvieno tam tikros ekosistemos komponento eismo lygį.
8. Sukurkite paprasto šių elementų ciklo diagramą: deguonis, azotas, anglis.
9. Apibūdinkite įvykius, kurie įvyksta ežerui užaugus; po miško kirtimo.
10. Nurodykite skirtumus tarp agrocenozės ir biocenozės.
11. Paaiškinkite biosferos reikšmę ir struktūrą.
12. Paaiškinkite kaip Žemdirbystė, iškastinio kuro naudojimas ir plastiko gamyba prisideda prie aplinkos taršos ir siūlo tam užkirsti kelią.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. “ Bendroji biologija". Maskva", Švietimas ", 2000

• 18 tema. „Buveinė. Aplinkos faktoriai.“ 1 skyrius; 10–58 p
• 19 tema. "Populiacijos. Organizmų tarpusavio santykių tipai." 2 skyrius, 8–14 punktai; 60-99 p.; 5 skyriaus 30-33 punktai
• Tema 20. "Ekosistemos". 2 skyrius, 15–22 punktai; 106-137 p
• 21 tema. "Biosfera. Medžiagų ciklai". 6 skyrius, 34–42 punktai; 217-290 p