Eksempler på konkurrence i biologi. De mest slående eksempler på konkurrence i naturen

>> Konkurrencedygtige interaktioner

1. Hvilken slags kamp kaldes intraspecifik?
2. Hvilken type kamp kaldes interspecifik?
3. Hvad er kendetegnene ved intra- og interspecifik kamp?

I i generel forstand Ordet "konkurrence" betyder konfrontation, rivalisering, konkurrence. Konkurrencen er ekstremt udbredt i natur.

Konkurrencemæssige interaktioner kan vedrøre plads, mad, lys, afhængighed af rovdyr og andre fjender, udsættelse for sygdom og forskellige miljøfaktorer.

Man skal huske på, at organismers brug af det samme ikke kan betragtes som konkurrence. naturressource. Vi kan kun tale om negativ interaktion, når denne ressource ikke er nok, og når dens fælles forbrug påvirker negativt befolkninger.

Konkurrencen er opdelt i intraspecifik og interspecifik.

Både intraspecifik og interspecifik konkurrence kan have stor betydning i dannelsen af ​​artsdiversitet og regulering nummer hver af dem.
Intraspecifik konkurrence. Kampen om de samme ressourcer, der opstår mellem individer af samme art, kaldes intraspecifik konkurrence. Det her vigtig faktor selvregulering af befolkningen.

I nogle organismer, under påvirkning af intraspecifik konkurrence om rummet, en interessant fyr opførsel. Det kaldes territorialitet.

Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, nogle fisk og andre dyr.

Hos fugle viser den territoriale type adfærd sig som følger: I begyndelsen af ​​ynglesæsonen vælger hannen et levested (territorium) og beskytter det mod invasion af hanner af samme art. Lad os bemærke, at hanernes høje stemmer, som vi hører om foråret, kun signalerer ejerskab til det område, de kan lide, og slet ikke sætter sig selv til opgave at tiltrække en hun, som man normalt tror.

En han, der strengt bevogter sit territorium, har en større chance for succesfuldt parring og opbygning af en rede, hvorimod en han, der ikke er i stand til at sikre et territorium, ikke vil formere sig. Nogle gange deltager hunnen også i at beskytte territoriet. Som et resultat, i et beskyttet område, bliver den komplekse opgave med at passe reden og unger ikke forstyrret af tilstedeværelsen af ​​andre forældrepar.

Territorial adfærd kan således betragtes som en økologisk regulator, da den gør det muligt i lige så høj grad at undgå både overbefolkning og underbefolkning.

Et slående eksempel på intraspecifik konkurrence, som alle kunne se i skoven, den såkaldte selvudtynding af planter.

Denne proces begynder med beslaglæggelse af territorium. For eksempel et sted på et åbent sted, ikke langt fra et stort grantræ, der producerer mange frø, dukker flere dusin frøplanter op - små grantræer. Den første opgave er afsluttet - befolkningen er vokset og erobret det territorium, den skal bruge for at overleve. Således udtrykkes territorialitet i planter anderledes end hos dyr: et sted er ikke besat af et individ, men af ​​en gruppe.

Unge træer vokser, skygger samtidig og undertrykker urteagtige planter placeret under deres kroner (dette er allerede interspecifik konkurrence). Over tid opstår der en uundgåelig forskel i væksten mellem træerne - nogle, svagere, halter bagud, andre overhaler. Da gran er en meget lyselskende art (dens krone absorberer næsten alt det lys, der falder på den), begynder svagere grantræer i stigende grad at opleve skygge fra de højere og tørre gradvist ud og dø.

Til sidst, efter mange år i en lysning, fra flere dusin grantræer, er der kun to eller tre træer (eller endda et) tilbage - de stærkeste individer af hele generationen (fig. 128).

Høje dyretætheder er en deprimerende faktor, der reducerer reproduktionen, selv når føderessourcerne er rigelige. For eksempel, når der er et stort antal haletudser, frigiver dem, der vokser hurtigere, stoffer i vandet, der undertrykker udviklingen af ​​de haletudser, der vokser langsommere.

Interspecifik konkurrence.

Konkurrence mellem individer forskellige typer er ekstremt udbredt i naturen og rammer næsten alle arter, da det er sjældent, at en art ikke oplever i det mindste et lille pres fra organismer af andre arter. Økologi betragter imidlertid interspecifik konkurrence i en specifik, snæver forstand - kun som gensidigt negative relationer mellem nært beslægtede eller økologisk lignende arter, der lever sammen.

Formerne for manifestation af interspecifik konkurrence kan være meget forskellige: fra brutal kamp til næsten fredelig sameksistens. Men af ​​to arter med samme økologiske behov fortrænger den ene nødvendigvis den anden.

Et klassisk eksempel på interspecifik konkurrence er dem, der er beskrevet af russisk biolog G, F. Gause eksperimenter. I disse eksperimenter blev kulturer af to arter af tøfler med lignende fodringsmønstre anbragt separat og sammen i kar med høinfusion. Hver art, placeret separat, reproducerede med succes og nåede optimale antal. Når begge kulturer blev placeret i et kar, faldt antallet af en af ​​arterne gradvist, og den forsvandt fra infusionen (fig. 129).

Reglen afledt af disse eksperimenter, det såkaldte Gause-princip, er, at to identiske miljømæssigt arter kan ikke eksistere side om side. Konkurrencen er særlig hård mellem organismer, der har lignende økologiske behov.

Som følge af konkurrencen er det kun de arter, der formår at afvige i det mindste lidt i deres miljøkrav, der eksisterer side om side i samfundet. Så, insektædende fugle træfoderautomater undgår konkurrence med hinanden takket være anderledes karakter søge efter bytte på forskellige dele træ.

Interspecifik konkurrence kan således have to resultater: enten forskydning af en af ​​de to arter fra samfundet eller divergensen af ​​begge arter i økologiske nicher. Konkurrenceforhold er en af ​​de vigtigste faktorer i dannelsen artssammensætning og regulering af befolkningstal i et samfund.
Interspecifik konkurrence kan spille en vigtig rolle i at forme udseendet naturligt fællesskab. Ved at generere og konsolidere mangfoldigheden af ​​organismer bidrager konkurrence til at øge samfundets bæredygtighed, mere effektiv brug tilgængelige ressourcer.

Intraspecifik konkurrence. Interspecifik konkurrence.

1. Hvilke typer konkurrence kender du?
2. Hvad er territorialitet? Hvilken rolle spiller hun i samfundet?
3. Hvorfor kan arter med lignende livsstil ofte leve i det samme territorium?
4. Hvordan kan man forklare den langsigtede sameksistens af konkurrerende arter i naturen?
5. Hvilken type konkurrence har den? højeste værdi i dannelsen af ​​natursamfundenes artssammensætning?

Observer manifestationerne af intraspecifik og interspecifik konkurrence i naturen. Prøv at forklare, hvad der er deres forskel, og hvad er deres lighed.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologi 10. klasse
Indsendt af læsere fra hjemmesiden

Lektionens indhold lektionsnoter og understøttende rammelektionspræsentation accelerationsmetoder og interaktive teknologier lukkede øvelser (kun lærerbrug) vurdering Øve sig opgaver og øvelser, selvtest, workshops, laboratorier, cases sværhedsgrad af opgaver: normal, høj, olympiade lektier Illustrationer illustrationer: videoklip, lyd, fotografier, grafer, tabeller, tegneserier, multimedieabstrakt, tips til nysgerrige, snydeark, humor, lignelser, vittigheder, ordsprog, krydsord, citater Tilføjelser ekstern uafhængig testning (ETT) lærebøger grundlæggende og yderligere tematiske helligdage, slogans artikler nationale karakteristika ordbog over begreber andet Kun for lærere

Hvis der i et økologisk system lever to eller flere arter (populationer) med lignende økologiske krav sammen, opstår der en negativ type relation mellem dem, som kaldes konkurrence.

Konkurrence (––) er enhver interaktion mellem populationer af to (eller flere) arter, der negativt påvirker deres vækst og overlevelse.

I en generel forstand betyder ordet "konkurrence" konfrontation, rivalisering, konkurrence. Konkurrencen er ekstremt udbredt.
Konkurrencemæssige interaktioner kan vedrøre plads, mad, lys, afhængighed af rovdyr og andre fjender, udsættelse for sygdom og forskellige miljøfaktorer.

Man skal huske på, at organismers brug af den samme naturressource ikke kan betragtes som konkurrence. Negativ interaktion kan kun diskuteres, når denne ressource er mangelfuld, og når dens fælles forbrug har en negativ effekt på befolkningen.

Typer af konkurrence

Konkurrence er opdelt i intraspecifikke og interspecifikke. Både intraspecifik og interspecifik konkurrence kan have stor betydning for udformningen af ​​arternes mangfoldighed og antallet af organismer.

Intraspecifik konkurrence- dette er kampen om de samme ressourcer, der opstår mellem individer af samme art.

Eksempel:

Selvfortyndende i planter. Denne proces begynder med beslaglæggelse af territorium: et sted i det fri, ikke langt fra et stort grantræ, der producerer mange frø, vises flere dusin frøplanter - små grantræer. Den første opgave er afsluttet: Befolkningen er vokset og erobret det territorium, den skal bruge for at overleve. Således udtrykkes territorialitet i planter anderledes end i dyr: et sted er ikke besat af et individ, men af ​​en art (mere præcist en del af en befolkning). Unge træer vokser, og med tiden opstår der en uundgåelig vækstforskel mellem træerne: nogle, svagere, halter bagud, andre overhaler. Da gran er en meget lyselskende art (dens krone absorberer næsten alt det lys, der falder på den), begynder svagere grantræer i stigende grad at opleve skygge fra de højere og tørre gradvist ud og dø. I sidste ende, efter mange år i en lysning, fra hundrede grantræer, er der kun to eller tre træer (eller endda et) tilbage - de stærkeste individer af hele generationen.

Nogle organismer, under indflydelse af intraspecifik konkurrence om rummet, har udviklet en interessant type adfærd. Han kaldes territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, nogle fisk og andre dyr.

Eksempel:

Hos fugle viser den territoriale type adfærd sig som følger. I begyndelsen af ​​ynglesæsonen vælger hannen et habitat (territorium) og forsvarer det mod invasion af hanner af samme art (fugle synger om foråret er et signal om ejerskab af det besatte område). En han, der strengt bevogter sit territorium, har større chance for at parre sig og bygge rede, mens en han, der ikke er i stand til at sikre et territorium, ikke formerer sig. Nogle gange deltager hunnen også i at beskytte territoriet. I et beskyttet område vil den komplekse opgave med at passe reden og unger ikke blive forstyrret af tilstedeværelsen af ​​andre forældrepar.

Territorial adfærd kan således betragtes som en økologisk regulator, da den både undgår både overbefolkning og underbefolkning.

Interspecifik konkurrence- gensidigt negative forhold mellem nært beslægtede eller lignende økologiske arter, der lever sammen.

Konkurrencen mellem arter er ekstremt udbredt i naturen. Formerne for manifestation af interspecifik konkurrence kan være meget forskellige: fra brutal kamp til næsten fredelig sameksistens.

Gauses princip - at to arter lever sammen med de samme økologiske behov, fortrænger den ene nødvendigvis den anden.

Dette mønster blev etableret eksperimentelt og beskrevet af den russiske biolog G.F. Gause. Han udførte følgende eksperimenter. Kulturer af to arter af slipperciliater blev anbragt separat og sammen i kar med høinfusion.

Hver art, placeret separat, reproducerede med succes og nåede optimale antal.

Når begge kulturer blev placeret i et kar, faldt antallet af en af ​​arterne (Paramecium caudatum) gradvist, og det forsvandt fra infusionen, og antallet af de andre arter (Paramecium aurelia) blev det samme, som det var, da disse ciliater boede hver for sig.

1. Hvilken slags kamp kaldes intraspecifik?

Svar. Intraspecifik kamp for tilværelsen er kampen mellem individer af samme art. Denne kamp er den mest voldsomme og især stædige. Det er ledsaget af undertrykkelse og fordrivelse af mindre tilpassede individer af en given art. Under denne kamp konkurrerer organismer af samme art konstant om leveplads, om mad, om beskyttelsesrum, seksuel partner, et sted for avl. Den intraspecifikke kamp for tilværelsen intensiveres med en stigning i bestandsstørrelsen og øget specialisering af arten.

Eksempler: 1) kampen for hunner blandt artiodactyler (hjort)

2) kæmpe for mad blandt krager (en stærkere krage vil hakke en svag)

3) kampen for sollys i planter, såsom mælkebøtter

2. Hvilken type kamp kaldes interspecifik?

Svar. Interspecifik kamp for tilværelsen er en kamp mellem individer af forskellige arter. En særlig vedvarende kamp for tilværelsen eksisterer mellem organismer, der tilhører nært beslægtede arter:

1) grå rotte fortrænger den sorte,

2) misseldrossel forårsager et fald i antallet af sangdrossel (i Skotland),

3) i Rusland erstatter den preussiske kakerlak den sorte kakerlak,

4) i Australien fortrænger den indførte honningbi den lille, stikløse indfødte bi.

3. Hvad er kendetegnene ved intra- og interspecifik kamp?

Svar. Kampen for tilværelsen er en af ​​evolutionens drivende faktorer sammen med naturlig udvælgelse og arvelig variabilitet, et sæt forskellige og komplekse forhold, der eksisterer mellem organismer og miljøforhold. Også det tredje kapitel i Charles Darwins bog "The Origin of Species by Means of Natural Selection" har titlen "The Struggle for Existence.

Intraspecifik kamp er den kamp, ​​der opstår mest akut, da alle individer af arten har den samme økologiske niche. Under intraspecifik kamp konkurrerer organismer om begrænsede ressourcer - mad, territoriale ressourcer, hanner af nogle dyr konkurrerer med hinanden om befrugtning af hunnen såvel som andre ressourcer. For at reducere sværhedsgraden af ​​intraspecifik kamp udvikler organismer forskellige tilpasninger - afgrænsning af individuelle områder, komplekse hierarkiske forhold. Hos mange arter, organismer forskellige stadier udvikling optager forskellige økologiske nicher, for eksempel lever coleopteran-larver i jorden, og guldsmede lever i vand, mens voksne bor jord-luft miljø. Intraspecifik kamp fører til, at mindre tilpassede individer dør, hvilket fremmer naturlig selektion.

Spørgsmål efter § 78

1. Hvilke typer konkurrence kender du?

Svar. I en generel forstand betyder ordet "konkurrence" konfrontation, rivalisering, konkurrence. Konkurrencen er ekstremt udbredt.

Konkurrencemæssige interaktioner kan vedrøre plads, mad, lys, afhængighed af rovdyr og andre fjender, udsættelse for sygdom og forskellige miljøfaktorer.

Man skal huske på, at organismers brug af den samme naturressource ikke kan betragtes som konkurrence. Negativ interaktion kan kun diskuteres, når denne ressource er mangelfuld, og når dens fælles forbrug har en negativ effekt på befolkningen.

Konkurrence er opdelt i intraspecifikke og interspecifikke. Både intraspecifik og interspecifik konkurrence kan være af stor betydning i dannelsen af ​​artsdiversitet og regulering af overflod af hver af dem.

2. Hvad er territorialitet? Hvilken rolle spiller hun i samfundet?

Svar. Nogle organismer, under indflydelse af intraspecifik konkurrence om rummet, har udviklet en interessant type adfærd. Det kaldes territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, nogle fisk og andre dyr.

Hos fugle manifesterer den territoriale type adfærd sig som følger. I begyndelsen af ​​ynglesæsonen vælger hannen et levested (territorium) og forsvarer det mod invasion af hanner af samme art. Lad os bemærke, at hanernes høje stemmer, som vi hører om foråret, kun signalerer ejerskab til det område, de kan lide, og slet ikke sætter sig selv til opgave at tiltrække en hun, som man normalt tror.

En han, der strengt bevogter sit territorium, har en større chance for succesfuldt parring og opbygning af en rede, hvorimod en han, der ikke er i stand til at sikre et territorium, ikke vil formere sig. Nogle gange deltager hunnen også i at beskytte territoriet. Som et resultat, i et beskyttet område, bliver den komplekse opgave med at passe reden og unger ikke forstyrret af tilstedeværelsen af ​​andre forældrepar.

Territorial adfærd kan således betragtes som en økologisk regulator, da den gør det muligt i lige så høj grad at undgå både overbefolkning og underbefolkning.

3. Hvorfor kan arter med lignende livsstil ofte leve i det samme territorium?

Svar. Hvis dette ikke er en art, vil de under alle omstændigheder være forskellige, ellers vil der kun være én tilbage i konkurrenceprocessen (i henhold til loven om konkurrenceudelukkelse). De kan ligne hinanden, men adskiller sig fx i fødevarepræferencer osv. 4. Hvordan kan man forklare den langsigtede sameksistens af konkurrerende arter i naturen?

Svar. Som følge af konkurrencen er det kun de arter, der formår at afvige i det mindste lidt i deres miljøkrav, der eksisterer side om side i samfundet. Insektædende fugle, der lever af træer, undgår således konkurrence med hinanden på grund af den forskellige karakter af deres søgen efter bytte i forskellige dele af træet.

5. Hvilken type konkurrence er vigtigst i dannelsen af ​​artssammensætningen af ​​naturlige samfund?

Svar. Både intraspecifik og interspecifik konkurrence kan være af stor betydning for dannelsen af ​​artsdiversitet og regulering af overflod af hver af dem.

Intraspecifik konkurrence. Kampen om de samme ressourcer, der opstår mellem individer af samme art, kaldes intraspecifik konkurrence. Dette er en vigtig faktor i befolkningernes selvregulering.

Nogle organismer, under indflydelse af intraspecifik konkurrence om rummet, har udviklet en interessant type adfærd. Det kaldes territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, nogle fisk og andre dyr. Hos fugle viser den territoriale type adfærd sig som følger: I begyndelsen af ​​ynglesæsonen vælger hannen et levested (territorium) og beskytter det mod invasion af hanner af samme art. Lad os bemærke, at hanernes høje stemmer, som vi hører om foråret, kun signalerer ejerskab til det område, de kan lide, og slet ikke sætter sig selv til opgave at tiltrække en hun, som man normalt tror.

Observer manifestationerne af intraspecifik og interspecifik konkurrence i naturen. Prøv at forklare, hvad der er deres forskel, og hvad der er deres lighed.

Svar. Konkurrence er en type forhold mellem organismer af samme eller forskellige arter, der konkurrerer om de samme miljøressourcer (seksuelle partnere, mad, territorium, shelter osv.), når der er mangel på sidstnævnte. Intraspecifik konkurrence betragtes som den vigtigste form for kamp for tilværelsen, da de potentielt mest intense konkurrenceforhold opstår mellem mere ens individer. For eksempel er konkurrence mellem hanner om besiddelse af en kvinde tydeligt udtrykt i ynglesæsonen hos pattedyr. Under brunsten organiserer hanner af mange arter (hjorte, væddere, bjørne) hårde turneringskampe.

Konkurrence om territorium, husly og mad kommer mest til udtryk i territoriale arter med en solitær livsstil (nogle muselignende gnavere, muldvarperotter, kødædende pattedyr). Men i naturen er der mekanismer (økologiske, adfærdsmæssige osv.), der reducerer intensiteten af ​​intraspecifik konkurrence. For eksempel er mange aggressive handlinger af dyr under gensidige kontakter ritualiseret og har til formål først og fremmest at intimidere fjenden uden at bringe kontakten til fysisk interaktion.

Interspecifik konkurrence observeres oftere mellem individer af økologisk lignende arter, der bruger de samme levesteder og føderessourcer. Sådanne funktionelt lignende grupper af arter, som interagerer stærkt med hinanden og svagt med andre arter af biocenosen, identificeres ofte i laug (udtrykket blev foreslået af R. B. Root i 1967). Begrebet laug er tæt forbundet med den økologiske nichemodel.

Konkurrencen kan være passiv (indirekte), gennem ressourceforbrug ydre miljø, nødvendig for begge typer, og aktiv (direkte), ledsaget af undertrykkelse af den ene type af den anden. Den første mulighed kaldes ofte udnyttende konkurrence, og den anden - interferenskonkurrence. Et eksempel på aktiv konkurrence er forholdet mellem akklimatiserede amerikanske og indfødte europæiske mink, hvor de hjemmehørende arter viste sig at være ukonkurrencedygtige.

Konkurrencetilstanden på lang sigt er energisk urentabel for begge konkurrenter, derfor implementeres der i naturen forskellige mekanismer, der reducerer intensiteten af ​​interspecifikke konkurrenceforhold, især baseret på opdelingen af ​​ressourcer og dannelsen af ​​forskellige økologiske nicher. Resultaterne af intraspecifik og interspecifik konkurrence er normalt forskellige. Den første fører til aflivning af de mindst konkurrencedygtige (mindst fit) individer og, under betingelser med et konstant miljø, til en indsnævring af artens reaktionsnorm, specialisering (stabiliserende selektion; se Naturlig selektion) og under betingelser for en retningsskiftende omgivelser - til et skift i reaktionsnormen i retningen bestemt skiftende miljø, dvs. fremkomsten af ​​en ny adaptiv form (drivende udvælgelse). Interspecifik konkurrence fører til yderligere divergens af arter på grund af nedslagning af morfer med lignende krav.

Interaktionerne mellem arter inden for en biocenose er ikke kun karakteriseret ved forbindelser langs direkte trofiske forhold, men også af talrige indirekte forbindelser, der forener arter af både samme og forskellige trofiske niveauer.

Konkurrence- Det her en form for forhold, der opstår, når to arter deler de samme ressourcer(plads, mad, husly osv.).

Skelne 2 konkurrenceformer:

- direkte konkurrence, hvor der udvikles rettede antagonistiske forhold mellem artspopulationer i en biocenose, udtrykt i forskellige former undertrykkelse: slagsmål, kemisk undertrykkelse af en konkurrent osv.;

- indirekte konkurrence, udtrykt i, at en af ​​arterne forværrer levestedsforholdene for en anden arts eksistens.

Konkurrence kan være enten inden for en art eller mellem flere arter af samme slægt (eller flere slægter):

Intraspecifik konkurrence opstår mellem individer af samme art. Denne type konkurrence er fundamentalt forskellig fra interspecifik konkurrence og kommer hovedsageligt til udtryk i den territoriale adfærd hos dyr, der forsvarer deres redepladser og kendt område i området. Mange fugle og fisk er sådan. Relationerne mellem individer i populationer (inden for en art) er forskelligartede og modstridende. Og hvis artstilpasninger er nyttige for hele befolkningen, så kan de for individuelle individer være skadelige og forårsage deres død. Med en overdreven stigning i antallet af individer intensiveres intraspecifik kamp. Det vil sige, at intraspecifik kamp er ledsaget af et fald i frugtbarhed og død af nogle individer af arten. Der er en række tilpasninger, der hjælper individer af samme befolkning til at undgå direkte konflikt med hinanden - man kan finde gensidig bistand og samarbejde (fælles fodring, opdragelse og beskyttelse af afkom);

Interspecifik konkurrence er enhver interaktion mellem populationer, der har en skadelig effekt på deres vækst og overlevelse. Interspecifik kamp observeres mellem populationer af forskellige arter. Det går meget hurtigt, hvis arten har brug for lignende forhold og tilhører samme slægt. Interspecifik kamp for tilværelsen involverer ensidig brug af en art af en anden, dvs. forholdet "rovdyr-bytte". En form for kamp for tilværelsen i bred forstand er begunstigelsen af ​​en art af en anden uden at skade sig selv (f.eks. distribuerer fugle og pattedyr frugter og frø); gensidig begunstigelse af en art af en anden uden at skade sig selv (f.eks. blomster og deres bestøvere). Kæmp med ugunstige forhold miljø observeret i enhver del af området, når ydre forhold miljøer forringes: med daglige og sæsonbestemte udsving i temperatur og luftfugtighed. Biotiske interaktioner mellem populationer af to arter er klassificeret i:

neutralisme - når en befolkning ikke påvirker en anden;

konkurrence - undertrykkelse af begge typer;

amensalisme - en befolkning undertrykker en anden, men oplever ikke selv en negativ påvirkning;

predation - rovdyrsindivider er større end byttedyrsindivider;

kommensalisme - en befolkning har godt af at kombinere med en anden befolkning, men sidstnævnte er ligeglad;

protosamarbejde - interaktion er gavnlig for begge arter, men ikke nødvendig;

gensidighed - interaktion skal være gunstig for begge arter.

Et eksempel på en model for interpopulationsinteraktioner er "fordelingen af ​​individer af "havagern" - balanus, som sætter sig på klipper over tidevandszonen, fordi de ikke kan modstå udtørring. Mindre Chthameclus findes derimod kun over denne zone. Selvom deres larver sætter sig i bosætningszonen, forhindrer direkte konkurrence fra balanus, som er i stand til at rive konkurrenter af underlaget, deres udseende i dette område. Til gengæld kan balanus erstattes af muslinger. Men alligevel, senere, når muslingerne optager al pladsen, begynder balanuserne at sætte sig på deres skaller, hvilket igen øger deres antal. I konkurrencen om redeskjul dominerer stormejsen over den mindre blåmejse og fanger redekasser med indgang større størrelse. Uden konkurrence foretrækker blåmejser en indgang på 32 mm, og i nærværelse af en talgmejse slår de sig ned i redekasser med en indgang på 26 mm, uegnet til en konkurrent. I skovbiocenoser fører konkurrence mellem skovmus og bankvolde til regelmæssige ændringer i arternes biotopiske fordeling. I år med øget antal skovmus beboer forskellige biotoper og fortrænger bankvoldsmus til mindre gunstige steder.

Hovedtyper af interpopulationsforhold (rovdyr-byttedyr, gensidighed, symbiose)

Konkurrencemæssige forhold kan være meget forskellige – fra direkte fysisk kamp til fredelig sameksistens. Og på samme tid, hvis to arter med samme økologiske behov befinder sig i det samme samfund, så fortrænger den ene konkurrent nødvendigvis den anden. Denne økologiske regel kaldes "lov konkurrencemæssig udelukkelse", formuleret G.F. Gause. Baseret på resultaterne af hans eksperimenter kan vi sige, at blandt arter med et lignende fodringsmønster efter nogen tid er kun individer af en art tilbage i live og overlever kampen for mad, da dens befolkning voksede og formerede sig hurtigere. Vinderen i konkurrencen er den ene. den type, der i denne økologiske situation har i det mindste små fordele i forhold til andre, og derfor større tilpasningsevne til miljøforhold.

Konkurrence er en af ​​grundene til, at to arter, lidt forskellige med hensyn til ernæring, adfærd, livsstil osv., sjældent eksisterer side om side i det samme samfund. I dette tilfælde er konkurrence direkte fjendtlighed. Den hårdeste konkurrence med uforudsete konsekvenser opstår, når en person introducerer dyrearter i samfund uden at tage hensyn til allerede etablerede relationer. Men ofte kommer konkurrencen til udtryk indirekte og er af ubetydelig karakter, pga forskellige slags opfatter de samme miljøfaktorer forskelligt. Jo mere forskelligartede organismers evner er, jo mindre intens vil konkurrencen være.

Gensidighed(symbiose) - et af stadierne i udviklingen af ​​to populationers afhængighed af hinanden, når der opstår association mellem meget forskellige organismer og de vigtigste mutualistiske systemer opstår mellem autotrofer og heterotrofer. Klassiske eksempler på gensidige forhold er søanemoner og fisk, der lever i kronen af ​​deres tentakler; eremitkrebs og søanemoner. Der er andre eksempler på denne type forhold. Således Aspidosiphon-ormen i en ung alder gemmer sin krop i en lille tom gastropodskal.

Mutualistiske former for relationer kendes også i planteverdenen: i rodsystemet højere planter der etableres forbindelser med mykorrhiza-dannende svampe og kvælstoffikserende bakterier. Symbiose med mykorrhiza-dannende svampe giver planter med mineraler og svampe med sukker. På samme måde modtager nitrogenfikserende bakterier, der forsyner planten med nitrogen, kulhydrater fra den (i form af sukkerarter). På basis af sådanne relationer dannes et kompleks af tilpasninger, der sikrer stabilitet og funktionel effektivitet af gensidige interaktioner.

Nærmere og biologisk betydningsfulde former for forbindelser opstår i de såkaldte endosymbiose -samliv, hvor en af ​​arterne lever inde i den andens krop. Disse er forholdet mellem højere dyr og bakterier og protozoer i tarmkanalen.

Mange dyr indeholder fotosyntetiske organismer (hovedsageligt lavere alger) i deres væv. Bosættelsen af ​​grønalger i dovendyrens pels er kendt, mens algerne bruger ulden som underlag og skaber en beskyttende farve for dovendyret.

En ejendommelig symbiose af mange dybhavsfisk med glødende bakterier. Denne form for gensidighed giver lys farvning, som er så vigtig i mørke, ved at skabe lysende organer - fotoforer. Vævene i lysende organer er rigeligt forsynet med næringsstoffer, der er nødvendige for bakteriers liv.

Predation. Lovene for rovdyr-bytte-systemet

Predator -det er en fritlevende organisme, der lever af andre animalske organismer eller planteføde, det vil sige, at organismer fra en population tjener som føde for organismer fra en anden population. Rovdyret fanger som regel først byttet, dræber det og spiser det derefter. Til dette har han specielle enheder.

U ofre også udviklet sig historisk beskyttende egenskaber i form af anatomisk-morfologiske, fysiologiske, biokemiske træk, for eksempel: kropsudvækster, rygsøjler, rygsøjler, skaller, beskyttende farve, giftige kirtler, evnen til at grave sig ned i jorden, hurtigt gemme sig, bygge shelters utilgængelige for rovdyr og ty til faresignalering.

Som et resultat af sådanne indbyrdes afhængige tilpasninger, visse grupperinger af organismer i form af specialiserede rovdyr og specialiserede byttedyr. En omfattende litteratur er viet til analyse og matematisk fortolkning af disse forhold, startende med den klassiske Volterra-Lotka model (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) og til dens talrige modifikationer.

Lovene for "rovdyr-byttedyr"-systemet (V. Volterra):

- lov periodisk cyklus - processen med ødelæggelse af byttedyr af et rovdyr fører ofte til periodiske udsving i populationsstørrelsen for begge arter, kun afhængig af vækstraten for rovdyrets og byttedyrets befolkning og af det indledende forhold mellem deres antal;

- lov fastholdelse af gennemsnitsværdier - den gennemsnitlige bestandsstørrelse for hver art er konstant, uanset det oprindelige niveau, forudsat at de specifikke stigninger i populationsstørrelsen samt prædationseffektiviteten er konstante;

- lov krænkelser af gennemsnitsværdier - med en lignende forstyrrelse i bestandene af rovdyr og byttedyr (f.eks. fisk under fiskeri i forhold til deres antal), stiger den gennemsnitlige bestandsstørrelse af byttet, og rovdyrets bestand falder.

Volterra-Lotka model. Rovdyr-bytte-modellen ses som en rumlig struktur. Strukturer kan dannes både i tid og i rum. Sådanne strukturer kaldes "spatio-temporal".

Et eksempel på midlertidige strukturer er udviklingen i antallet af sneskoharer og loser, som er karakteriseret ved udsving over tid. Loser spiser harer, og harer spiser plantefoder, som er tilgængeligt i ubegrænsede mængder, så antallet af harer stiger (en stigning i udbuddet af tilgængelig føde til loser). Som et resultat stiger antallet af rovdyr, indtil der er et betydeligt antal af dem, og så sker ødelæggelsen af ​​harer meget hurtigt. Som følge heraf falder antallet af byttedyr, losens fødereserver tørrer op og følgelig falder deres antal. Så stiger antallet af harer igen, i overensstemmelse hermed begynder loserne at formere sig hurtigt, og alt gentages igen.

Dette eksempel betragtes i litteraturen som Lotka-Volterra-modellen, der ikke kun beskriver befolkningsudsving i økologi, det er også en model af udæmpede koncentriske svingninger i kemiske systemer.

Begrænsende faktorer

Ideen om begrænsende faktorer er baseret på to økologilove: loven om minimum og toleranceloven.

Minimumsloven. I midten af ​​forrige århundrede tysk kemiker Yu. Liebig(1840), studerede indflydelsen næringsstoffer på plantevækst, opdagede, at høsten ikke afhænger af de næringsstoffer, der kræves i store mængder og er til stede i overflod (f.eks. C0 2 og H 2 0), og fra dem, der, selv om planten har brug for dem i mindre mængder, praktisk talt er fraværende i jorden eller er utilgængelige (f.eks. fosfor, zink, bor) . Liebig formulerede dette mønster som følger: "En plantes vækst afhænger af det ernæringsmæssige element, der er til stede i mindste mængde Senere blev denne konklusion kendt som Liebigs minimumslov og blev udvidet til mange andre miljømæssige faktorer.

Varme, lys, vand, ilt og andre faktorer kan begrænse, eller begrænse, udviklingen af ​​organismer, hvis deres værdi svarer til det økologiske minimum.

For eksempel, tropisk fisk "angelfish"dør, hvis vandtemperaturen falder til under 16°C. Og udviklingen af ​​alger i dybhavsøkosystemer er begrænset af penetrationsdybden sollys: Der er ingen alger i bundlagene.

Liebigs minimumslov generel opfattelse kan formuleres sådan:Vækst og udvikling af organismer afhænger først og fremmest af de miljøfaktorer, hvis værdier nærmer sig det økologiske minimum.

Forskning har vist, at loven om minimum har 2 begrænsninger, der bør tages i betragtning i praksis:

- Den første begrænsning er, at Liebigs lov kun er strengt gældende i forhold stationær systemtilstand.

For eksempel i et bestemt vandområde begrænses algevæksten under naturlige forhold af mangel på fosfater. I dette tilfælde er nitrogenforbindelser indeholdt i overskud i vand. Hvis de begynder at dumpe i sådan en vandmasse spildevand med et højt indhold af mineralsk fosfor, så kan reservoiret "blomstre". Denne proces vil skride frem, indtil et af elementerne er brugt op til det restriktive minimum. Nu kan det være kvælstof, hvis der fortsat bliver tilført fosfor. I overgangsmomentet (når der stadig ikke er nok nitrogen, men der allerede er nok fosfor), observeres minimumseffekten ikke, dvs. ingen af ​​disse elementer påvirker væksten af ​​alger;

- anden begrænsning forbundet med samspil mellem flere faktorer. Nogle gange er kroppen i stand udskift det mangelfulde element andre, kemisk beslægtede .

På steder, hvor der er meget strontium, kan det i bløddyrsskaller således erstatte calcium, når der er mangel på sidstnævnte. Eller for eksempel reduceres behovet for zink i nogle planter, hvis de vokser i skyggen. En lav koncentration af zink vil derfor begrænse plantevæksten mindre i skyggen end i stærkt lys. I disse tilfælde kan den begrænsende virkning af selv en utilstrækkelig mængde af et eller andet element muligvis ikke manifestere sig.

Toleranceloven(fra lat. tolerance- tålmodighed) blev opdaget af en engelsk biolog V. Shelford(1913), som gjorde opmærksom på, at udviklingen af ​​levende organismer ikke kun kan begrænses af de miljøfaktorer, hvis værdier er minimale, men også af dem, der er karakteriseret ved økologisk maksimum. Overskydende varme, lys, vand og endda næringsstoffer kan have lige så skadelige virkninger som deres mangel. V. Shelford kaldte rækken af ​​miljøfaktorer mellem minimum og maksimum "tolerancegrænsen."

Tolerancegrænsebeskriver amplituden af ​​fluktuationer i faktorer, der sikrer den mest tilfredsstillende eksistens af en befolkning.

Senere blev der fastsat tolerancegrænser for forskellige miljøfaktorer for mange planter og dyr. J. Liebigs og W. Shelfords love hjalp med at forstå mange fænomener og udbredelsen af ​​organismer i naturen. Organismer kan ikke fordeles overalt, fordi populationer har en vis tolerancegrænse i forhold til udsving i miljømæssige miljøfaktorer.

W. Shelfords lov om tolerance er formuleret som følger: vækst og udvikling af organismer afhænger først og fremmest af de miljøfaktorer, hvis værdier nærmer sig det økologiske minimum eller det økologiske maksimum. Følgende blev fundet:

Organismer med en bred vifte af tolerance over for alle faktorer er udbredte i naturen og er ofte kosmopolitiske (f.eks. patogene bakterier);

Organismer kan have en bred vifte af tolerance for én faktor og en snæver interval for en anden (f.eks. er mennesker mere tolerante over for fravær af mad end fravær af vand, dvs. grænsen for tolerance for vand er snævrere end for mad) ;

Hvis forholdene for en af ​​miljøfaktorerne bliver suboptimale, så kan tolerancegrænsen for andre faktorer også ændre sig (f.eks. kræver kornmangel ved mangel på kvælstof i jorden meget mere vand);

De faktiske grænser for tolerance observeret i naturen er mindre end kroppens potentielle evner til at tilpasse sig denne faktor. Dette forklares ved, at i naturen kan grænserne for tolerance i forhold til de fysiske forhold i miljøet indsnævres af biologiske sammenhænge: konkurrence, mangel på bestøvere, rovdyr osv. Enhver person realiserer bedre sit potentiale

muligheder i gunstige forhold(f.eks. samlinger af atleter til særlig træning før vigtige konkurrencer). En organismes potentielle økologiske plasticitet, bestemt i laboratorieforhold, er større realiserede muligheder under naturlige forhold. Derfor skelner de potentiel Og implementeretøkologiske nicher;

- grænser for tolerance hos avlsindivider og der er færre afkom end voksne, det vil sige hunner i yngletiden og deres afkom er mindre hårdføre end voksne organismer.

Således er den geografiske fordeling af fuglevildt oftere bestemt af klimaets indflydelse på æg og unger, snarere end på voksne fugle. Pasning af afkom og forsigtig holdning moderskab er dikteret af naturens love. Desværre er sociale "præstationer" nogle gange i modstrid med disse love;

Ekstreme (stressende) værdier af en af ​​faktorerne fører til et fald i tolerancegrænsen for andre faktorer.

Hvis opvarmet vand slippes ud i en flod, bruger fisk og andre organismer næsten al deres energi på at klare stress. De mangler energi til at skaffe føde, beskytte sig mod rovdyr og formere sig, hvilket fører til gradvis udryddelse. Psykologisk stress kan også forårsage mange somatiske sygdomme (fra græsk. soma-.body) sygdomme ikke kun hos mennesker, men også hos nogle dyr (f.eks. hunde). Med stressende værdier af faktoren bliver tilpasningen til den mere og mere vanskelig.

Mange organismer er i stand til at ændre tolerancen over for individuelle faktorer, hvis forholdene ændrer sig gradvist. Du kan f.eks. vænne dig til høj temperatur vand i badet, hvis du kommer ind varmt vand, og tilsæt derefter gradvist varmt. Denne tilpasning til en langsom ændring i faktor er en nyttig beskyttende egenskab. Men det kan også være farligt. Uventet, uden advarselstegn, ikke engang lille forandring kan vise sig at være kritisk. Kommer tærskeleffekt. For eksempel kan en tynd kvist få en kamels allerede overbelastede ryg til at knække.

Hvis værdien af ​​mindst én af miljøfaktorerne nærmer sig et minimum eller maksimum, bliver eksistensen og udviklingen af ​​en organisme, befolkning eller samfund afhængig af denne faktor, som begrænser livsaktiviteten.

Den begrænsende faktor kaldesenhver miljøfaktor, der nærmer sig eller overskrider tolerancegrænsernes ekstreme værdier. Sådanne faktorer, der stærkt afviger fra det optimale, bliver af afgørende betydning i organismers og biologiske systemers liv. Det er dem, der kontrollerer eksistensbetingelserne.

Værdien af ​​begrebet begrænsende faktorer er, at det giver os mulighed for at forstå de komplekse sammenhænge i økosystemer. Bemærk, at ikke alle mulige miljøfaktorer regulerer forholdet mellem miljø, organismer og mennesker. Forskellige begrænsende faktorer viser sig at være prioriterede i en given periode. Det er nødvendigt at fokusere vores opmærksomhed på dem, når vi studerer økosystemer og forvalter dem. For eksempel er iltindholdet i terrestriske habitater højt, og det er så tilgængeligt, at det næsten aldrig fungerer som en begrænsende faktor (med undtagelse af høje højder, menneskeskabte systemer). Ilt er af ringe interesse for økologer, der er interesseret i terrestriske økosystemer. Og i vand er det ofte en faktor, der begrænser udviklingen af ​​levende organismer (f.eks. fisk dræber). Derfor hydrobiolog måler iltindholdet i vand, i modsætning til en dyrlæge eller ornitolog, selvom for terrestriske organismer ilt er ikke mindre vigtigt end for vanddyr.

Begrænsende faktorer bestemmer og geografisk område venlig. Således er bevægelsen af ​​organismer mod nord begrænset som regel af mangel på varme.

Udbredelsen af ​​visse organismer er ofte begrænset og biotiske faktorer.

For eksempel bar figner bragt fra Middelhavet til Californien ikke frugt der, før de besluttede at bringe en bestemt type hveps dertil - den eneste bestøver af denne plante.

At identificere begrænsende faktorer er meget vigtigt for mange aktiviteter, især Landbrug. Med målrettet indflydelse på begrænsende forhold er det muligt hurtigt og effektivt at øge planteudbyttet og dyrenes produktivitet.

Når der dyrkes hvede på sur jord, vil ingen agronomiske tiltag således være effektive, medmindre der anvendes kalkning, hvilket vil reducere den begrænsende effekt af syrer. Eller hvis du dyrker majs i jord med meget lavt indhold af fosfor, selv med nok vand, nitrogen, kalium og andre næringsstoffer, holder det op med at vokse. Fosfor er i dette tilfælde den begrænsende faktor. Og kun fosforgødning kan redde høsten. Planter kan dø af for meget stor mængde vand eller overskud: gødning, som i dette tilfælde er begrænsende faktorer.

Viden om begrænsende faktorer er nøglen til økosystemforvaltning. Dog i forskellige perioder organismens liv og i forskellige situationer er de begrænsende forskellige faktorer. Derfor er det kun dygtig regulering af levevilkårene, der kan give effektive ledelsesresultater.

Relateret information.

Konkurrence er konkurrencen mellem organismer på samme trofiske niveau (mellem planter, mellem fytofager, mellem rovdyr osv.) om forbruget af en ressource, der er tilgængelig i begrænsede mængder.

konkurrence om ressourceforbrug spiller en særlig rolle i kritiske perioder deres mangel (for eksempel mellem planter til vand under en tørke eller rovdyr til bytte i et ugunstigt år).

Der er ingen grundlæggende forskelle mellem interspecifik og intraspecifik (intrapopulation) konkurrence. Der er begge tilfælde, hvor intraspecifik konkurrence er mere intens end interspecifik konkurrence, og omvendt. Samtidig kan intensiteten af ​​konkurrence inden for og mellem populationer variere afhængigt af forskellige forhold. Hvis forholdene er ugunstige for en af ​​arterne, kan konkurrencen mellem individer øges. I dette tilfælde skal det fortrænges (eller oftere fortrænges) af en art, for hvilken disse forhold viste sig at være mere egnede.

Men i multiartssamfund dannes der oftest ikke "duellerende" par, og konkurrencen er diffus i naturen, og mange arter konkurrerer samtidigt om en eller flere miljøfaktorer. "Duelister" kan kun være masse arter planter, der deler den samme ressource (for eksempel træer - lind og eg, fyr og gran osv.).

Planter kan konkurrere om lys, om jordressourcer og om bestøvere. På jord, der er rig på mineralernæringsressourcer og fugt, dannes tæt lukket jord. plantesamfund, hvor den begrænsende faktor, som planter konkurrerer om, er lys.

Når man konkurrerer om bestøvere, vinder den art, der er mere attraktiv for insektet.

Hos dyr opstår konkurrence om føderessourcer, for eksempel konkurrerer planteædere om phytomasse. I dette tilfælde kan konkurrenter til store hovdyr være insekter som græshopper eller muselignende gnavere, der kan. massereproduktionødelægge det meste af græsset. Rovdyr konkurrerer om bytte.

Da mængden af ​​fødevarer ikke kun afhænger af miljøforhold, men også af området, hvor ressourcen reproduceres, kan konkurrence om fødevarer udvikle sig til konkurrence om pladsen.

Ligesom i forholdet mellem individer af samme population, skal konkurrencen mellem arter (deres populationer) være symmetrisk eller asymmetrisk. Desuden er en situation, hvor miljøforholdene er lige så gunstige for konkurrerende arter, ret sjælden, og derfor opstår der oftere forhold med asymmetrisk konkurrence end symmetriske.

Når ressourcerne svinger, som det er normalt i naturen (fugt- eller mineralnæringselementer til planter, primær biologisk produktion for forskellige typer fytofager, tæthed af byttedyrpopulationer for rovdyr), opnår forskellige konkurrerende arter på skift fordele. Dette fører heller ikke til konkurrencemæssig udelukkelse af de svagere, men til sameksistens af arter, der skiftevis befinder sig i en mere fordelagtig og mindre fordelagtig situation. Samtidig kan arter opleve forringelse af miljøforhold med et fald i niveauet af stofskifte eller endda en overgang til en hvilende tilstand.