Love og konsekvenser af fødevarerelationer. Lektionens emne: Lovene om konkurrenceforhold i naturen

Økologi lærer,

Kommunal uddannelsesinstitution "Privolnenskaya Secondary School"

Lektionens emne: "Love og konsekvenser af fødevarerelationer i naturen"

Mål: At studere love og konsekvenser af fødevarerelationer i naturen.

Opgaver:

1. Sæt dig ind i mangfoldighed og find ud af, hvilken rolle madrelationer spiller i naturen.

2. Bevis, at fødevareforbindelser forener alle levende organismer i et enkelt system og er en af ​​de vigtigste faktorer for naturlig udvælgelse.

Under timerne.

I. Organisatorisk øjeblik.

II. Tjek lektier.

III. At lære nyt stof

1. At levere organismers energibehov.

Livet på Jorden eksisterer på grund af solenergi, som overføres til alle andre organismer, der skaber føde- eller trofiskkæde : fra producenter til forbrugere, og så 4-6 gange fra et trofisk niveau til et andet.

Trofisk niveau – stedet for hvert link i fødekæden. Det første trofiske niveau er producenter, alle resten er forbrugere: det andet niveau er planteædende forbrugere, det tredje er kødædende forbrugere osv. Som følge heraf kan forbrugerne opdeles i niveauer: 1., 2. osv. orden .

Energiomkostninger er primært forbundet med opretholdelse af metaboliske processer (respirationsomkostninger), mindre til vækst, og resten udskilles i form af ekskrementer. Som følge heraf omdannes det meste af energien til varme og spredes ind miljø, og det næste, mere højt niveau overført ikke mere end 10 % af energien fra den foregående.

Et så strengt billede af energiovergangen fra niveau til niveau er dog ikke helt reelt, da trofiske kæder fletter sig sammen og danner trofiske netværk.

Eksempel: havoddere– søpindsvin – brunalger.

Der er to typer trofiske kæder: 1) græsningskæder (græsgang), 2) detritale kæder (nedbrydning).

Så strømmen af ​​strålingsenergi i et økosystem er fordelt over to typer trofiske kæder. Slutresultatet er spredning og tab af energi, som skal fornyes for at liv kan eksistere.

2. Trofiske grupper.

Ernæringsforhold giver ikke kun organismers energibehov. De spiller en anden vigtig rolle i naturen - de holder slags V fællesskaber, regulere deres antal og påvirke udviklingsforløbet. Madforbindelser er ekstremt forskellige.

Udfylder bordet " Sammenlignende egenskaber trofiske grupper"(Bilag 1.2)

2. Diskussion.

Spørgsmål . I hvilken retning går arternes udvikling i tilfælde af typiske rovdyr?

Eksempel på svar : Den progressive udvikling af både rovdyr og bytte er rettet mod at forbedre nervesystemet: sanseorganer og muskelsystem, da selektion bevarer de egenskaber, der hjælper dem med at flygte fra rovdyr, og hos rovdyr - dem, der hjælper med at få mad.

Spørgsmål : I hvilken retning går evolutionen i tilfælde af samling?

Eksempel på svar : Udviklingen af ​​arter følger specialiseringens vej: selektion i byttedyr opretholder egenskaber, der gør dem mindre mærkbare og mindre bekvemme til indsamling, nemlig beskyttende og advarende farve, imitativ lighed, mimik.

For eksempel vokser de mindste akvatiske hjuldyr lange skalhvirvler i nærværelse af andre rovdyr. Disse rygsøjler forhindrer i høj grad rovdyr i at sluge deres bytte, da de bogstaveligt talt står på tværs af halsen. Det samme forsvar forekommer hos fredelige Dafnia-krebsdyr - mod andre rovkrebsdyr. Rovdyret, der har fanget dafnien, tager den op med sine ben og vender den om for at æde den fra den bløde ventrale side. Tornene kommer i vejen, og byttet går ofte tabt. Det viste sig, at ofrene vokser rygsøjler som reaktion på tilstedeværelsen af ​​metaboliske produkter fra rovdyr i vandet. Hvis der ikke er fjender i dammen, kommer der ikke torne på ofrene.

4. Regulering af befolkningstal.

Den første konsekvens af fødevarerelationer er reguleringen af ​​befolkningstal.

I 20'erne XX århundrede Ch. Elton behandlede langtidsdata fra et pelsfirma, der udvinder hare- og losskind i det nordlige Canada. Det viste sig, at efter de "frugtbare" år for harer var der en stigning i antallet af los. Elton opdagede mønstret af disse udsving, deres repeterbarhed.

Samtidig, uafhængigt af hinanden, beregnede to matematikere, A. Lotka og V. Volterra, at der på baggrund af samspillet mellem rovdyr og byttedyr kunne opstå oscillerende cyklusser i antallet af begge arter.

Disse data havde brug for eksperimentel verifikation, hvilket er det, jeg påtog mig.

Demonstration.

I sin forskning undersøgte Gause, hvordan antallet af to typer ciliater ændrede sig i reagensglas med hø-infusion – en af ​​de typer hjemmesko, der lever af bakterier, og den didinium-ciliat, der spiser selve hjemmeskoene. Til at begynde med voksede antallet af tøfler (bytte) hurtigere end antallet af Didinium (rovdyr). Men med en god fødeforsyning begyndte didinium hurtigt også at formere sig hurtigt. Da hastigheden af ​​at spise sko blev lig med hastigheden af ​​deres reproduktion, stoppede væksten af ​​befolkningen af ​​denne art. Antallet af sko i reagensglassene begyndte at falde kraftigt. Efter nogen tid, efter at have undermineret deres fødeforsyning, holdt de op med at dele sig, og didiniumerne begyndte at dø. Da antallet af rovdyr faldt så meget, at de næsten ikke havde nogen indflydelse på antallet af ofre, førte den uhindrede reproduktion af de overlevende hjemmesko igen til en stigning i antallet. Cyklusen gentog sig. Således blev det bevist, at rovdyr-bytte-interaktioner kan føre til regelmæssige cykliske udsving i deres antal.

Den anden konsekvens af fødevarerelationer er, at befolkningsudsving opstår cyklisk.

Tilpasninger af rovdyr og byttedyr opstod under evolutionen som et resultat af selektion. Kunne disse tilpasninger være opstået, hvis rovdyr og bytte ikke havde interageret? ( Svar.) Således sker evolutionære ændringer i forening, det vil sige, at udviklingen af ​​en art delvis afhænger af udviklingen af ​​en anden - dette kaldes coevolution.

Den tredje konsekvens af fødevarerelationer er, at coevolution sker mellem populationer af biologisk beslægtede arter.

Coevolution – fælles udvikling; forekomsten af ​​to parallelle processer, der har en væsentlig gensidig indflydelse.

Opgavetræning: karakterisere de arter, der er opført på listen som deltagere i føderelationer, og identificere blandt dem par, der kan være beslægtede af coevolutionære relationer. Liste over arter ( kan skrives på en tavle, dikteres eller trykkes på kort): tiger, mariehøne, vildsvin, gadfly, igle, brasen, antilope, bladlus, griseflugt, ko.

Spørgsmål: I hvilke situationer optræder en person som et typisk rovdyr? Forager i forhold til andre arter?

I naturen, når forsyningen af ​​kendt mad er opbrugt, skifter rovdyret til den nye slags mad. Mennesket "forfølger" stædigt én art, indtil den forsvinder fra jordens overflade. Der er mange triste eksempler: bison, urokse, dodo... I 70-80'erne. XX århundrede Det globale torskefiskeri oversteg reproduktionen betydeligt som et resultat, produktionen faldt med 7-10 gange. Samtidig steg antallet af lodde markant ( hovedoffer torsk). Fiskerne skiftede til det og overdrev det igen. Torsken begyndte at løbe tør for mad, og de voksne begyndte at spise deres yngel. Antallet af torske fortsætter med at falde.

Et "fornuftigt væsen" - en person - kan ikke vurdere konsekvenserne af sine aktiviteter?! Der er en effekt økologisk boomerang – når resultaterne er direkte modsatte af den oprindelige indflydelsesretning.

Derfor er det vigtigt at kunne overskue konsekvenserne af dine aktiviteter og organisere dem på en sådan måde, at de ikke underminerer naturreservaterne.

Et af de første eksempler på vellykket brug af et rovdyr til at undertrykke antallet af skadedyr er brugen af ​​rhodolia mariehønen i kampen mod den australske rillede bug.

Elevens indlæg om brugen af ​​mariehøne Rhodolia

mod den australske melluse.

IV. Fastgørelse af materialet.

Tror du, vi har brug for viden? biologiske love? For hvad? Hvilke er biologiske? økologiske mønstre fandt vi ud af det i dag? ( Eleverne gentager de bemærkede konsekvenser af madrelationer.)

Som et æble på et fad
Vi har én jord.
Tag jer tid folkens
Skrab alt ud til bunden.
Det er ikke underligt at komme dertil
Til skjulte gemmesteder,
Plyndre al rigdommen
I de kommende århundreder.
Vi fælles liv korn,
Pårørende af samme skæbne.
Det er skammeligt for os at fede
Til næste dag!
Forstå dette folk
Som din egen ordre
Ellers vil der ikke være nogen Jord
Og hver af os. (Mikhail Dudin)

V. Hus. dyrke motion: Kap - § 9, Kr. - punkt 3.3

Bilag 1.

Sammenlignende egenskaber for fødevaregrupper

Bilag 2.

Rovdyr, der græsser

https://pandia.ru/text/80/204/images/image002_154.jpg" width="420" height="158 src=">

https://pandia.ru/text/80/204/images/image004_87.jpg" width="378" height="252 src=">

https://pandia.ru/text/80/204/images/image008_52.jpg" width="236" height="327 src=">

https://pandia.ru/text/80/204/images/image011_35.jpg" width="240" height="134">

https://pandia.ru/text/80/204/images/image014_54.gif" width="377" height="153">

Ernæringsforhold giver ikke kun organismers energibehov. De spiller en anden vigtig rolle i naturen - de holder arter i samfund, regulerer deres antal og påvirker evolutionens gang. Madforbindelser er ekstremt forskellige.

Typiske rovdyr bruger meget energi på at spore deres bytte, fange det og fange det. De har udviklet en særlig jagtadfærd.

Løvejagt

De har brug for mange ofre gennem deres liv. Disse er normalt stærke og aktive dyr.

Kvægbåndormens livscyklus

Samlerdyr bruger energi på at lede efter frø eller insekter, det vil sige små byttedyr. Det er ikke svært for dem at mestre den mad, de finder. De har udviklet søgeaktivitet, men har ikke jagtadfærd.

Markmus

Græssende arter bruger ikke mange kræfter på at søge efter føde, der er normalt ret meget af det, og det meste af deres tid går med at optage og fordøje føde.

afrikansk elefant

I vandmiljø En udbredt metode til at erhverve mad er filtrering, og i bunden - synke og passere jord sammen med madpartikler gennem tarmene.

Spiselige muslinger (et eksempel på en organisme, der føder filter)

Konsekvenserne af fødeforbindelser kommer tydeligst til udtryk i rovdyr-bytte-forhold.

Hvis et rovdyr lever af stort, aktivt bytte, der kan løbe væk, gøre modstand, gemme sig, så overlever de, der gør det bedre end andre, dvs. har skarpere øjne, følsomme ører, udviklet nervesystem, muskelstyrke. Således udvælger rovdyret til forbedring af ofrene og ødelægger de syge og svage. Til gengæld er der blandt rovdyr også udvalg for styrke, fingerfærdighed og udholdenhed. Den evolutionære konsekvens af disse forhold er den progressive udvikling af begge interagerende arter: rovdyr og bytte.

Hvis rovdyr lever af inaktive eller små arter, der ikke er i stand til at modstå dem, fører dette til et andet evolutionært resultat. De individer, som rovdyret formår at bemærke, dør. Ofre, der er mindre bemærkelsesværdige eller på en eller anden måde ubelejlige at fange, vinder. Sådan udføres naturlig udvælgelse til beskyttende farve, hårde skaller, beskyttende rygsøjler og nåle og andre midler til frelse fra fjender. Arternes udvikling bevæger sig mod specialisering for disse egenskaber.

Det mest betydningsfulde resultat af trofiske forhold er hæmningen af ​​arternes befolkningstilvækst. Eksistensen af ​​fødevarerelationer i naturen er i modsætning til reproduktionens geometriske progression.

For hvert par af rovdyr og byttedyr afhænger resultatet af deres interaktion primært af deres kvantitative forhold. Hvis rovdyr fanger og ødelægger deres ofre med omtrent samme hastighed, som disse ofre formerer sig med, så kan de begrænse væksten i deres antal. Dette er resultaterne af disse relationer, som oftest er karakteristiske for bæredygtige naturlige fællesskaber. Hvis byttets reproduktionshastighed er højere end rovdyrenes forbrug, sker der et udbrud af arten. Rovdyr kan ikke længere indeholde dets antal. Dette sker også nogle gange i naturen. Det modsatte resultat - fuldstændig ødelæggelse af byttet af et rovdyr - er meget sjældent i naturen, men i eksperimenter og under menneskeligt forstyrrede forhold forekommer det oftere. Dette skyldes det faktum, at med et fald i antallet af enhver type bytte i naturen, skifter rovdyr til andre, mere tilgængelige byttedyr. Jagt kun for sjældne arter optager for meget energi og bliver urentabel.

G. F. Gause (1910-1986)

I den første tredjedel af vores århundrede blev det opdaget, at rovdyr-bytte-forhold kan være årsagen til regelmæssige periodiske udsving i antallet af hver af de interagerende arter. Denne udtalelse blev især styrket efter resultaterne af forskningen fra den russiske videnskabsmand G. F. Gause. I sine eksperimenter studerede G. F. Gause, hvordan antallet af to typer ciliater ændrede sig i reagensglas, forbundet af forhold rovdyr - bytte. Offeret var en af ​​de arter af tøfler ciliater, der lever af bakterier, og rovdyret var et didinium ciliat, der spiser tøfler.

Til at begynde med voksede antallet af tøflen hurtigere end antallet af rovdyret, som hurtigt fik en god fødeforsyning og også begyndte at formere sig hurtigt. Da hastigheden af ​​at spise sko blev lig med hastigheden af ​​deres reproduktion, stoppede artens vækst. Og da didiniums fortsatte med at fange tøfler og formere sig, oversteg forbruget af ofre hurtigt deres genopfyldning, og antallet af tøfler i reagensglassene begyndte at falde kraftigt. Efter nogen tid, efter at have undermineret deres fødeforsyning, holdt de op med at dele sig, og didiniumerne begyndte at dø. Med nogle modifikationer af eksperimentet gentog cyklussen sig selv fra begyndelsen. Den uhindrede reproduktion af de overlevende tøfler øgede igen deres overflod, og efter dem gik didiniumbestandskurven op. På grafen følger rovdyrabundancekurven byttedyrskurven med et skift til højre, så ændringer i deres abundance er asynkrone.

Det blev således bevist, at interaktioner mellem rovdyr og byttedyr under visse forhold kan føre til regelmæssige cykliske udsving i antallet af begge arter. Forløbet af disse cyklusser kan beregnes og forudsiges ved at kende nogle initialer kvantitative egenskaber arter. Kvantitative love for interaktion mellem arter i deres fødeforhold er meget vigtige for praksis. Inden for fiskeri, høst af hvirvelløse havdyr, pelsfiskeri, sportsjagt, indsamling af pryd- og lægeplanter— hvor som helst en person reducerer antallet af arter, han har brug for i naturen, handler han fra et økologisk synspunkt i forhold til disse arter som et rovdyr. Derfor er det vigtigt at kunne overskue konsekvenserne af dine aktiviteter og organisere dem for ikke at underminere naturreservater.

Inden for fiskeri og jagt er det nødvendigt, at når antallet af arter falder, falder også fiskeristandarden, som det sker i naturen, når rovdyr går over til lettere tilgængelige bytte, hvis man tværtimod stræber efter at fange et faldende arter, vil den muligvis ikke genoprette sit antal og ophøre med at eksistere. Som et resultat af overfiskning, på grund af menneskers skyld, er en række arter, der engang var meget talrige, allerede forsvundet fra jordens overflade: amerikansk bison, europæiske ture, passagerduer og andre.

Når et rovdyr af enhver art ved et uheld eller med vilje ødelægges, opstår der først udbrud i antallet af dets ofre. Dette fører også til miljøkatastrofe enten som følge af, at arten underminerer sin egen fødeforsyning, eller spredning af infektionssygdomme, som ofte er meget mere ødelæggende end rovdyrs aktiviteter. Fænomenet med en økologisk boomerang opstår, når resultaterne viser sig at være direkte modsatte af den oprindelige påvirkningsretning. Derfor den kompetente brug af naturressourcer miljølovgivning- den vigtigste måde at interagere mellem menneske og natur på.

Udgivelsesdato: 09.13.16

Litnevskaya Anna Andreevna Kommunal uddannelsesinstitution-gymnasium fra Orlovskoye, Marksovsky-distriktet

Økologi lærer

Lektionens emne:

LOVE OG KONSEKVENSER AF FØDEVARERELATIONER

Mål: studere love og konsekvenser af fødevarerelationer.

Opgaver: understrege universaliteten, mangfoldigheden og den ekstraordinære rolle, som fødevarerelationer spiller i naturen. Vis, at det er fødeforbindelser, der forener alle levende organismer til et enkelt system og også er en af de vigtigste faktorer naturlig selektion.

Udstyr: grafer, der afspejler udsving i antal i forholdet rovdyr-byttedyr; herbarieprøver af insektædende planter; våde præparater (bældeorm, leverflåd, igler); samlinger af insekter (mariehøne, myre, gadfly, hesteflue); billeder af planteædende gnavere, pattedyr (ørn, tiger, ko, zebra, bardehvaler).

jeg. Organisering af tid.

P. Test af viden. Test kontrol.

1. Lyselskende urter, der vokser under gran er typiske
repræsentanter for følgende type interaktioner:

a) neutralisme;

b) amenalisme;

c) kommensalisme;

d) proto-samarbejde.

2. Type forhold mellem følgende repræsentanter
af den nye verden kan klassificeres som "freeloading":

a) eremitkrebs og søanemone; b) krokodille og kofugl;

V)haj og klæbrig fisk;

d) ulv og rådyr.

3. Et dyr, der angriber et andet dyr, men
spiser kun en del af sit stof, hvilket sjældent forårsager døden, relativt
går til nummeret:

a) rovdyr;

b) kødædende dyr;

d) altædende.

4. Koprofagi forekommer:
a) hos harer; b) hos flodheste;

c) hos elefanter;

d) hos tigre.
5. Allelopati er en interaktion ved hjælp af biologisk aktive stoffer, karakteristisk for følgende organismer:

a) planter;

b) bakterier;
c) svampe;
d) insekter.

6. Indgå ikke symbiotiske forhold:

a) træer og myrer;

b) bælgfrugter og rhizobium-bakterier;

c) træer og mykorrhizasvampe;

d) træer og sommerfugle.

a) senbrand;

b) tobaksmosaikvirus;

c) champignon, honningsvamp;

d) dodder, gyvelrape.

a) spis kun offerets ydre integument;

b) indtager en lignende økonomisk niche;

c) angribe hovedsageligt svækkede individer;

d) har lignende metoder til at jage byttedyr.

9. Hvepsehvepse er:

b) rovdyr med træk af nedbrydere;

c) stængelnematoder;

d) rustsvampe.

a) svampe; b) orme;

b) kosterape;

c) hvid mistelten;

d) snavs.

a) amøbe - opalin - frø;

b) frø -> svidning - amøbe;

c) svampe - * frø -> svidning;

d) frø - * amøbe - svidning.

III. At lære nyt stof. 1.Fortælleren.

Livet på Jorden eksisterer på grund af solenergi, som overføres gennem planter til alle andre organismer, der skaber en fødekæde, eller trofisk, kæde: fra producenter til forbrugere, og så videre 4-6 gange fra et trofisk niveau til et andet.

Det trofiske niveau er placeringen af ​​hvert led i fødekæden. Det første trofiske niveau er producenter, alle resten er forbrugere. Det andet niveau er planteædende forbrugere; den tredje - kødædende forbrugere, der lever af planteædende former; den fjerde er forbrugere, der indtager andre kødædere mv.

Som følge heraf kan forbrugerne opdeles i niveauer: forbrugere af den første, anden, tredje, osv. ordre.

Energiomkostninger er primært forbundet med at opretholde metaboliske processer, som kaldes respirationsomkostninger; en mindre del af udgifterne går til vækst, og resten af ​​maden udskilles i form af ekskrementer. I sidste ende omdannes det meste af energien til varme og spredes i miljøet, og ikke mere end 10 % af energien fra den forrige overføres til det næste, højere trofiske niveau.

Et så strengt billede af overførsel af energi fra niveau til niveau er imidlertid ikke helt realistisk, da de trofiske kæder af økosystemer er komplekst sammenflettet og danner trofiske netværk.

For eksempel spiser havoddere søpindsvin der spiser brunalger; Jægernes ødelæggelse af oddere førte til ødelæggelse af alger på grund af væksten i pindsvinebestanden. Da odderjagt blev forbudt, begyndte alger at vende tilbage til deres levesteder.

En betydelig del af heterotrofer er saprofager og sa-profytter (svampe), som bruger energien fra detritus. Derfor skelnes der mellem to typer trofiske kæder: græsningskæder, eller græsningskæder, som begynder med forbrug af fotosyntetiske organismer, og detritale nedbrydningskæder, som begynder med nedbrydning af rester af døde planter, lig og dyreekskrementer. Så strømmen af ​​strålingsenergi i et økosystem er fordelt over to typer trofiske netværk. Slutresultatet: spredning og tab af energi, som skal fornyes for at liv kan eksistere.

2. JobMedlærebogVlillegrupper.

Opgave 2. Angiv kendetegnene ved foderforholdet for typiske rovdyr. Giv eksempler.

Opgave 3. Angiv kendetegnene ved dyresamlernes fødeforhold. Giv eksempler.

Opgave 4. Angiv kendetegnene ved fødeforhold for græssende arter. Giv eksempler.

Bemærk: læreren bør henlede elevernes opmærksomhed på, at i fremmedsproglig litteratur udtrykket, der betegner relationer som

I denne forbindelse er det nødvendigt at huske på, at udtrykket "rovdyr" bruges i litteraturen om økologi i en snæver og bred forstand.

Svar på opgave 1.

Brug ejeren som permanent eller midlertidigt opholdssted;

Svar på opgave 2.

Typiske rovdyr bruger meget energi på at søge, spore og fange bytte; De dræber offeret næsten umiddelbart efter angrebet. Dyr har udviklet en særlig jagtadfærd. Eksempler - repræsentanter for ordenen Carnivora, Mustelidae osv.

Svar på opgave 3.

Samlerdyr bruger kun energi på at lede efter og samle små byttedyr. Foragere omfatter mange granædende gnavere, kyllingefugle, ådsler gribbe og myrer. Besynderlige samlere - filterfødere og jordædere af vandområder og jord.

Svar på opgave 4.

Græssende arter lever af rigelig føde, som ikke kræver lang søgning og er let tilgængelig. Normalt er disse planteædende organismer (bladlus, hovdyr) såvel som nogle kødædere ( mariehøns på bladluskolonier).

3. D og s k u s s i .

Spørgsmål. I hvilken retning går arternes udvikling?

med typiske rovdyr? Eksempel på svar.

Den progressive udvikling af både rovdyr og deres bytte er rettet mod at forbedre nervesystemet, herunder sanseorganer, og muskelsystemet, da selektion bibeholder de egenskaber hos byttet, der hjælper dem med at flygte fra rovdyr, og hos rovdyr dem, der hjælper med at få føde.

Spørgsmål. I hvilken retning går udviklingen i tilfælde af samling?

Eksempel på svar.

Udviklingen af ​​arter følger specialiseringens vej: udvælgelse i byttedyr understøtter egenskaber, der gør dem mindre bemærkelsesværdige og mindre bekvemme til indsamling, nemlig beskyttende eller advarende farve, imitativ lighed og mimik.

V o P R O Med. I hvilke situationer optræder en person som et typisk rovdyr?

Eksempel på svar.

Ved brug af kommercielle arter(fisk, vildt, pelsdyr og hovdyr);

Ved ødelæggelse af skadedyr.

Bemærk: læreren bør fokusere på, at det i et ideelt tilfælde, med kompetent brug af kommercielle genstande (fisk i havet, vildsvin og elge i skoven, skov), er vigtigt at kunne overskue konsekvenserne af denne aktivitet for at forblive på den fine linje mellem acceptabel og overdreven brug af ressourcer. Målet med menneskelig aktivitet er at bevare og øge antallet af "ofre" (ressource).

IV. Konsolideringnyt materiale.

Lærebog,§9, spørgsmål 1-3. Svar på spørgsmål 1.

Ikke altid. Redeområdet kan kun rumme et vist antal fugle. Størrelsen af ​​de enkelte parceller afgør, hvor mange hængende reder der bliver optaget. Skadedyrets reproduktionshastighed kan være så høj, at det tilgængelige antal fugle ikke vil være i stand til at reducere antallet af fugle væsentligt.

Svar på spørgsmål 2.

En forenkling af modellen er som følger: de tog ikke højde for, at byttedyr kan løbe og gemme sig for rovdyr, og rovdyr kan spise forskellige byttedyr; i virkeligheden afhænger rovdyrs frugtbarhed ikke kun af fødeforsyningen osv., det vil sige, at relationerne i naturen er meget mere komplekse.

Svar på spørgsmål 3.

Fødeforsyningen til elge er forbedret, og dødeligheden fra rovdyr er faldet. Tilladelse til moderat jagt gives, hvis høje elgetal begynder at påvirke skovgenopretningen negativt.

V/Lektier:§ 9, opgave 1; Yderligere Information.

Ernæringsforhold giver ikke kun organismers energibehov. De spiller en anden vigtig rolle i naturen - de holder slags V fællesskaber, regulere deres antal og påvirke udviklingsforløbet. Madforbindelser er ekstremt forskellige.

Ris. 1. Gepard på jagt efter bytte

Typisk rovdyr bruge mange kræfter på at opspore bytte, indhente det og fange det (fig. 1). De har udviklet en særlig jagtadfærd. De har brug for mange ofre gennem deres liv. Disse er normalt stærke og aktive dyr.

Dyresamlere bruge energi på at lede efter frø eller insekter, altså små byttedyr. Det er ikke svært for dem at mestre den mad, de finder. De har udviklet søgeaktivitet, men ingen jagtadfærd.

græsning arter bruger ikke mange kræfter på at søge efter føde, der er normalt ret meget af det, og det meste af deres tid går med at optage og fordøje føde.

I vandmiljøet er denne metode til at erhverve føde udbredt: filtrering, og i bunden - indtagelse og passage af jord sammen med madpartikler gennem tarmene.

Ris. 2. Rovdyr-bytte-forhold (ulve og rensdyr)

Effekterne af madforbindelser er mest udtalt i forhold. rovdyr - bytte(Fig. 2).

Hvis et rovdyr lever af stort, aktivt bytte, der kan løbe væk, gøre modstand og gemme sig, så overlever de, der gør det bedre end andre, det vil sige har skarpere øjne, følsomme ører, et udviklet nervesystem og muskelstyrke. Således udvælger rovdyret til forbedring af ofrene og ødelægger de syge og svage. Til gengæld er der blandt rovdyr også selektion for styrke, smidighed og udholdenhed. Den evolutionære konsekvens af disse forhold er den progressive udvikling af begge interagerende arter: rovdyr og bytte.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Russisk videnskabsmand, grundlægger af eksperimentel økologi

Hvis rovdyr lever af inaktive eller små arter, der ikke er i stand til at modstå dem, fører dette til et andet evolutionært resultat. De individer, som rovdyret formår at bemærke, dør. Ofre, der er mindre bemærkelsesværdige eller på en eller anden måde ubelejlige at fange, vinder. Sådan fungerer det naturlig selektion til beskyttende farvning, hårde skaller, beskyttende rygsøjler og nåle og andre frelsesvåben fra fjender. Arternes udvikling bevæger sig mod specialisering for disse egenskaber.

Det mest betydningsfulde resultat af trofiske forhold er hæmningen af ​​arternes befolkningstilvækst. Eksistensen af ​​fødevarerelationer i naturen er i modsætning til reproduktionens geometriske progression.

For hvert par af rovdyr og byttedyr afhænger resultatet af deres interaktion primært af deres kvantitative forhold. Hvis rovdyr fanger og ødelægger deres bytte med omtrent samme hastighed, som deres bytte formerer sig med, så vil de kan holde tilbage vækst i deres antal. Dette er resultaterne af disse forhold, der oftest er karakteristiske for bæredygtig natur fællesskaber. Hvis hastigheden, hvormed byttet formerer sig, er højere end den hastighed, hvormed de bliver spist af rovdyr, befolkningseksplosion venlig. Rovdyr kan ikke længere indeholde dets antal. Dette sker også nogle gange i naturen. Det modsatte resultat - fuldstændig ødelæggelse af byttet af et rovdyr - er meget sjældent i naturen, men i eksperimenter og under menneskeligt forstyrrede forhold forekommer det oftere. Dette skyldes det faktum, at med et fald i antallet af enhver type bytte i naturen, skifter rovdyr til andre, mere tilgængelige byttedyr. At jage kun på en sjælden art fylder for meget og bliver urentabel.

I den første tredjedel af vores århundrede blev det opdaget, at rovdyr-bytte-forhold kan forårsage regelmæssige periodiske udsving i tal hver af de interagerende arter. Denne udtalelse blev især styrket efter resultaterne af forskningen fra den russiske videnskabsmand G. F. Gause. I sine eksperimenter undersøgte G. F. Gause, hvordan antallet af to typer ciliater, forbundet af et rovdyr-bytte-forhold, ændrer sig i reagensglas (fig. 3). Offeret var en type hjemmesko, der lever af bakterier, og rovdyret var et didinium-ciliat, der spiser hjemmesko.

Ris. 3. Fremgang i antallet af ciliates-tøfler
og det predatoriske ciliatdidinium

Til at begynde med voksede antallet af tøflen hurtigere end antallet af rovdyret, som hurtigt fik en god fødeforsyning og også begyndte at formere sig hurtigt. Da hastigheden af ​​at spise sko blev lig med hastigheden af ​​deres reproduktion, stoppede artens vækst. Og da didiniums fortsatte med at fange tøfler og formere sig, oversteg forbruget af ofre hurtigt deres genopfyldning, og antallet af tøfler i reagensglassene begyndte at falde kraftigt. Efter nogen tid, efter at have undermineret deres fødeforsyning, holdt de op med at dele sig, og didiniumerne begyndte at dø. Med nogle modifikationer af eksperimentet gentog cyklussen sig selv fra begyndelsen. Den uhindrede reproduktion af de overlevende tøfler øgede igen deres overflod, og efter dem gik didiniumbestandskurven op. I grafen følger rovdyrabundance-kurven bytte-kurven med et skift til højre, således at ændringer i deres abundance er asynkrone.

Ris. 4. Fald i antallet af fisk som følge af overfiskning:
rød kurve – verdens torskefiskeri; blå kurve – det samme for lodde

Det blev således bevist, at interaktioner mellem rovdyr og byttedyr under visse forhold kan føre til regelmæssige cykliske udsving i antallet af begge arter. Forløbet af disse cyklusser kan beregnes og forudsiges ved at kende nogle af artens oprindelige kvantitative karakteristika. Kvantitative love for interaktion mellem arter i deres fødeforhold er meget vigtige for praksis. Inden for fiskeri, udvinding af marine hvirvelløse dyr, pelsfiskeri, sportsjagt, indsamling af pryd- og lægeplanter - hvor end en person reducerer antallet af arter, han har brug for i naturen, handler han fra et økologisk synspunkt i forhold til disse arter som et rovdyr. Derfor er det vigtigt kunne overskue konsekvenserne deres aktiviteter og organisere dem på en sådan måde, at de ikke underminerer naturressourcerne.

Ved fiskeri og høst er det nødvendigt, at når antallet af arter falder, så falder fiskeriraterne også, som det sker i naturen, når rovdyr skifter til lettere tilgængelige byttedyr (fig. 4). Hvis vi tværtimod stræber efter at få en art i tilbagegang, vil den måske ikke genoprette sit antal og ophøre med at eksistere. Som følge af overfiskning på grund af menneskers skyld er en række arter, der engang var meget talrige, allerede forsvundet fra jordens overflade: europæiske urokser, passagerduer og andre.

Når et rovdyr af enhver art ved et uheld eller med vilje ødelægges, opstår der først udbrud i antallet af dets ofre. Dette fører også til miljøkatastrofe enten som følge af, at arten underminerer sin egen fødeforsyning, eller - spredningen infektionssygdomme, som ofte er meget mere ødelæggende end rovdyrs aktiviteter. Et fænomen opstår økologisk boomerang, når resultaterne er direkte modsatte af den oprindelige indflydelsesretning. Derfor er den kompetente brug af naturlige miljølove den vigtigste måde for menneskelig interaktion med naturen.