Межвидовые взаимодействия биотические факторы Классификация взаимодействий n

Межвидовые взаимодействия биотические факторы

Классификация взаимодействий n Прямые (влияние насекомоядных птиц на популяции насекомых) n Косвенные (влияние насекомоядных птиц на урожай плодов)

Классификация по В. Н. Беклемишеву n n 1) Трофические а) питание одного вида другим б) трофическая конкуренция в) косвенные трофические взаимодействия 2) Топические 3) Форические а) зоохория б) форезия 4) Фабрические

Классификация Хэскела и Букхолдера Тип взаимодействия Виды Примечания 1 2 1. Нейтрализм 0 0 2. Прямая конкуренция - - Прямое взаимное подавление обоих видов 3. Конкуренция из-за ресурсов - - Непрямое подавление при дефиците ресурса 4. Аменсализм - 0 5. Паразитизм + - Паразиты всегда намного меньше хозяев 6. Хищничество (выедание) + - Хищники обычно крупнее, чем жертвы 7. Комменсализм + 0 Нахлебничество и синойкия 8. Протокооперация + + Взаимовыгодное факультативное объединение 9. Мутуализм + + Взаимовыгодное факультативное объединение

Основные принципы межвидовых взаимодействий n n n 1. Негативные взаимодействия проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях, где высокая смертность нейтрализуется r-отбором. 2. В процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов, 3. В недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях.

Нейтрализм n форма отношений, когда от совместного существования на одной территории вида не получают ни вреда ни пользы. Однако состояние сообщества в целом может влиять на них сходным образом

Аменсализм – n форма отношений, когда один вид подавляет другой, не получая при этом выгоды. Чаще всего в качестве примера приводят ель и светолюбивые травы, погибающие под ее пологом. Под определение «аменсализм» попадают действия человека как биологического вида, который уничтожает огромное количество видов, нередко без всякой для себя пользы

Отсутствие светолюбивых трав под пологом хвойного леса

Комменсализм – форма симбиоза, при которой популяция одного вида получает выгоду, не нанося вреда популяции другого вида. Основой для комменсализма может быть n общее пространство, n субстрат, n кров, n передвижение n пища

Примеры комменсализма. Слева направо: рыбаклоун и актиния, цапли и буйвол

Протокооперация объединяет случаи «взаимопомощи» видов. Эти отношения приносят обоюдную пользу и строятся на факультативной основе, т. е популяции видов - партнеров могут существовать независимо

Мутуализм - устойчивое взаимовыгодное сожительство двух организмов

Хищник-жертва n Хищничество – это поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником), причем жертва должна быть живой перед первым нападением.

Классификация хищников Подход «таксономический» , основан на разделении всех хищников по типу поедаемых объектов. Выделяют следующие типы хищников: n плотоядные хищники (или миофаги); n растительноядные хищники (или фитофаги); n со смешанным питанием или всеядные хищники (полифаги)

Классификация хищников «Функциональный» подход – основан на способах добывания и поедания объектов, с учетом последствий для жертвы. Согласно ему, можно выделить 4 типа стадии перехода от хищничества к паразитизму: n истинные хищники; n хищники с пастбищным типом питания; n паразитоиды; n паразиты

Особенности взаимоотношения по типу «хищник-жертва» Эта проблема имеет ряд ключевых вопросов: n Что такое хищник для жертвы, и жертва для хищника с точки зрения экологии? n Какие основные эколого-эволюционные направления имеются у хищника и жертвы? n Какие характерные особенности возникают у хищника и у жертвы? n Какова динамика популяций хищника и жертвы? n Есть ли устойчивое равновесное состояние в системе взаимодействий популяций хищника и жертвы?

Какова динамика популяций хищника и жертвы? П Л О т н О С Т Ь хищник Предел роста численности жертвы жертва 1 2 4 3 время

Паразитизм Паразитов подразделяют на: n Эктопаразитов – живущих на поверхности хозяев; n Эндопаразитов – живущих внутри организма хозяина; n Облигатных паразитов, или обязательных, которые не могут не паразитировать (например, трематоды и цестоды); n Факультативных, которые ведут свободный образ жизни и переходят к паразитизму исключительно в редких случаях, и не имеют ярко выраженных морфофизиологических и биологических приспособлений (некоторые нематоды); n Паразитоидов – паразитирует отдельная стадия

Хозяев подразделяют на n Дефинитивных, или окончательных – в них обитает половозрелая стадия паразита; n Промежуточных, в которых происходит развитие каких-либо стадий паразита; n Резервуарных, в которых происходит накопление инвазионных стадий без развития паразита.

Различия между хищниками и паразитами Показатель Хищник Паразит Жертва питания объект и среда обитания Размеры жертвы меньше больше Размеры хищника Численность жертвы Численность больше меньше выше ниже выше

Различия между хищниками и паразитами Зависимость от внешней среды прямая Опосредованная (через организм хозяина) Один-несколько Число жертв много Плодовитость Организация хищника низкая усложнение Жизненный цикл Специализация на жертве Простой высокая Упрощение, редукция многих органов Сложный Встречается редко Распространенное явление

Какие реакции могут возникать у хозяев? n n Иммунные ответы. Они характерны для животных и основаны на том, что организм вырабатывает группы антител в присутствие чужеродного белка или имеются специализированные фагоцитарные клетки, которые уничтожают паразитарные организмы. Этот ответ, как правило, наиболее эффективен в отношении паразитарных микроорганизмов. Выработка специфических веществ у растений, вызывающих гибель паразитарных микроорганизмов – это, так называемые, фитоалексины (низкомолекулярные соединения, обладающие антимикробным действием метаболиты, которые вырабатывает гибнущая клетка при поражении ее паразитом). Механизмы самоочищения. Включают образование капсул вокруг внедренного в ткани организма, преждевременное сбрасывание пораженной листвы, переход на другие объекты питания, несвойственные виду Усиление защитных свойств покровов. Образование непроницаемых тканей на поверхности тела или выделение ядовитой или бактерицидной слизи.

Конкуренция n взаимоотношения между видами, использующими один биологический ресурс. Является симметричным процессом, так как обе популяции испытывают неблагоприятное влияние, причем каждый вид стремится избежать такого взаимодействия. Процесс давления популяций видов конкурентов получил название экологической компрессии

Межвидовая конкуренция может быть: n Экспуатационной (косвенного влияния), пассивное взаимодействие, приводящее к уменьшению доступности ресурса n Интерференционной (прямого влияния), непосредственное подавление одного вида другим

Экологическое высвобождение n Установить наличие конкуренции между двумя видами можно, искусственно устранив одного из предполагаемых конкурентов. Если численность этого другого вида после удаления первого вида повысится, то можно сделать вывод, что прежде он подавлялся под действием межвидовой конкуренции

Конкурентное исключение Формы конкурентных взаимоотношений могут быть разными, но если два вида с одинаковыми экологическими требованиями оказываются в одном сообществе, то один из них вытесняет другой

Принцип конкурентного исключения n n n содержит два общих положения, относящихся к симпатрическим видам 1) если два вида занимают одну и ту же экологическую нишу, то почти наверняка один из них превосходит другой в этой нише и, в конце концов, вытеснит менее приспособленный вид. Или, в более краткой форме, «сосуществование между полными конкурентами невозможно» . 2) если два вида сосуществуют в состоянии устойчивого равновесия, то они должны быть экологически дифференцированы, с тем чтобы они могли занимать различные ниши.

Замещение видов Межвидовая конкуренция может приводить к различным конечным результатам. Один из них — замещение видов. Процесс межвидового отбора может продолжаться вплоть до замещения одного вида другим. Вид А может полностью заменить на некоторой территории вид В, если условия среды, при которых вид А обладает преимуществом, будут оставаться постоянными. Победителем в конкурентной борьбе оказывается тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы малейшее преимущество

Опыты Т. Парка с мучными хрущаками

Сосуществование видов n Полное замещение одного вида другим — не единственный результат межвидовой конкуренции, о чем свидетельствует часто наблюдаемое в природе сосуществование близких видов со сходными экологическими потребностями

Существует ряд ситуаций, в которых полного замещения не происходит n n Замещение одного вида другим — длительный процесс. Поэтому следует ожидать, что, производя наблюдения в любой данный момент времени, мы обнаружим несколько пар конкурирующих видов, находящихся на стадии незавершенного замещения. Экологически сходные виды могут сосуществовать, никогда не достигая стадии прямой межвидовой конкуренции. Так будет обстоять дело в том случае, если численность этих видов сдерживается каким-то другим фактором, а не прямой конкуренцией

Дифференциация (разделение) экологических ниш n n В ряде случаев отбор приводит не к вытеснению видов, а к дифференциации (разделению) их экологических ниш. Если мы представим экологическую нишу, как многомерное пространство, где каждая ось отражает экологические требования вида, то дифференциацию можно разделить по трем основным осям: Питание Пространство Время

Диаграмма разделения экологических ниш водных беспозвоночных ПО ТРЕМ ОСЯМ "экологического пространства":