Eksempler på konkurranse i biologi. De mest slående eksemplene på konkurranse i naturen

>> Konkurransedyktige interaksjoner

1. Hva slags kamp kalles intraspesifikk?
2. Hvilken type kamp kalles interspesifikk?
3. Hva er trekk ved intra- og interspesifikk kamp?

I i generell forstand Ordet "konkurranse" betyr sammenstøt, rivalisering, konkurranse. Konkurransen er ekstremt utbredt i natur.

Konkurrerende interaksjoner kan dreie seg om plass, mat, lys, avhengighet av rovdyr og andre fiender, eksponering for sykdommer og ulike miljøfaktorer.

Det må tas i betraktning at bare organismers bruk av det samme ikke kan anses som konkurranse. Naturressurs. Vi kan snakke om negativ interaksjon bare når denne ressursen ikke er nok og når dens felles forbruk påvirker negativt populasjoner.

Konkurransen er delt inn i intraspesifikk og interspesifikk.

Både intraspesifikk og interspesifikk konkurranse kan ha veldig viktig i dannelsen av artsmangfold og regulering Antall hver av dem.
Intraspesifikk konkurranse. Kampen om de samme ressursene som oppstår mellom individer av samme art kalles intraspesifikk konkurranse. Dette viktig faktor selvregulering av befolkningen.

I noen organismer, under påvirkning av intraspesifikk konkurranse om plass, a interessant fyr oppførsel. Det kalles territorialitet.

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

Hos fugler manifesterer den territorielle typen atferd seg som følger: I begynnelsen av hekkesesongen velger hannen et habitat (territorium) og beskytter det mot invasjon av hanner av samme art. La oss merke oss at de høye stemmene til hanner, som vi hører om våren, bare signaliserer eierskap til området de liker, og overhodet ikke setter seg som oppgave å tiltrekke seg en hunn, slik man vanligvis tror.

En hann som strengt vokter territoriet sitt har større sjanse for å lykkes med å pare seg og bygge et rede, mens en hann som ikke er i stand til å sikre et territorium ikke vil reprodusere seg. Noen ganger er også hunnen med på å beskytte territoriet. Som et resultat, i et beskyttet område, blir den komplekse oppgaven med å ta vare på reiret og ungene ikke forstyrret av tilstedeværelsen av andre foreldrepar.

Dermed kan territoriell atferd betraktes som en økologisk regulator, siden den lar en i like stor grad unngå både overbefolkning og underbefolkning.

Et slående eksempel på intraspesifikk konkurranse som alle kunne se i skogen, den såkalte selvtynningen i planter.

Denne prosessen begynner med beslagleggelse av territorium. For eksempel, et sted på et åpent sted, ikke langt fra et stort grantre som produserer mange frø, dukker det opp flere dusin frøplanter - små grantrær. Den første oppgaven er fullført – befolkningen har vokst og erobret territoriet den trenger for å overleve. Dermed uttrykkes territorialitet hos planter annerledes enn hos dyr: et sted er ikke okkupert av et individ, men av en gruppe.

Unge trær vokser, skygger og undertrykker urteaktige planter som ligger under kronene deres (dette er allerede interspesifikk konkurranse). Over tid dukker det opp en uunngåelig vekstforskjell mellom trærne - noen, svakere, henger etter, andre overtar. Siden gran er en veldig lyselskende art (kronen absorberer nesten alt lyset som faller på den), begynner svakere grantrær i økende grad å oppleve skyggelegging fra de høyere og tørker gradvis ut og dør.

Til slutt, etter mange år, i en lysning, fra flere dusin grantrær, gjenstår bare to eller tre trær (eller til og med ett) - de sterkeste individene i hele generasjonen (fig. 128).

Høy dyretetthet er en undertrykkende faktor som reduserer reproduksjonen selv når matressursene er rikelig. For eksempel, når det er et stort antall rumpetroll, frigjør de som vokser raskere stoffer i vannet som undertrykker utviklingen av rumpetrollene som vokser saktere.

Interspesifikk konkurranse.

Konkurranse mellom individer forskjellige typer er ekstremt utbredt i naturen og påvirker nesten alle arter, siden det er sjelden at en art ikke opplever minst et lite press fra organismer av andre arter. Økologi betrakter imidlertid interspesifikk konkurranse i en spesifikk, snever forstand - bare som gjensidig negative relasjoner mellom nært beslektede eller økologisk like arter som lever sammen.

Formene for manifestasjon av interspesifikk konkurranse kan være svært forskjellige: fra brutal kamp til nesten fredelig sameksistens. Men som regel, av to arter med samme økologiske behov, fortrenger den ene nødvendigvis den andre.

Et klassisk eksempel på interspesifikk konkurranse er de som er beskrevet av russisk biolog G, F. Gause-eksperimenter. I disse forsøkene ble kulturer av to arter av tøffelciliater med lignende fôringsmønstre plassert separat og sammen i kar med høyinfusjon. Hver art, plassert separat, reproduserte seg vellykket, og nådde optimale antall. Når begge kulturene ble plassert i ett kar, sank antallet av en av artene gradvis og den forsvant fra infusjonen (fig. 129).

Regelen utledet fra disse eksperimentene, det såkalte Gause-prinsippet, er at to identiske miljømessig arter kan ikke eksistere side om side. Konkurransen er spesielt hard mellom organismer som har lignende økologiske behov.

Som et resultat av konkurranse er det bare de artene som klarer å avvike i det minste litt i sine miljøkrav sameksisterende i samfunnet. Så, insektetende fugler trematere unngå konkurranse med hverandre takket være annen karakter søke etter bytte på forskjellige deler tre.

Dermed kan interspesifikk konkurranse ha to resultater: enten forskyvning av en av de to artene fra samfunnet, eller divergensen av begge arter til økologiske nisjer. Konkurranseforhold er en av de viktigste faktorene i dannelsen artssammensetning og regulering av befolkningstall i et samfunn.
Interspesifikk konkurranse kan spille en viktig rolle i å forme utseende naturlig fellesskap. Ved å generere og konsolidere mangfoldet av organismer, bidrar konkurranse til å øke bærekraften til samfunn, mer effektiv bruk tilgjengelige ressurser.

Intraspesifikk konkurranse. Interspesifikk konkurranse.

1. Hvilke typer konkurranser kjenner du til?
2. Hva er territorialitet? Hvilken rolle spiller hun i samfunnet?
3. Hvorfor kan arter med lignende livsstil ofte leve i samme territorium?
4. Hvordan kan man forklare den langsiktige sameksistensen av konkurrerende arter i naturen?
5. Hvilken type konkurranse har den? høyeste verdi i dannelsen av natursamfunnenes artssammensetning?

Observer manifestasjonene av intraspesifikk og interspesifikk konkurranse i naturen. Prøv å forklare hva som er forskjellen deres og hva som er likheten.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologi 10. klasse
Sendt inn av lesere fra nettsiden

Leksjonens innhold leksjonsnotater og støtteramme leksjonspresentasjon akselerasjonsmetoder og interaktive teknologier lukkede øvelser (kun lærerbruk) vurdering Øve på oppgaver og øvelser, selvtest, workshops, laboratorier, caser vanskelighetsgrad på oppgaver: normal, høy, olympiadelekser Illustrasjoner illustrasjoner: videoklipp, lyd, fotografier, grafer, tabeller, tegneserier, multimediaabstrakter, tips for nysgjerrige, jukseark, humor, lignelser, vitser, ordtak, kryssord, sitater Tillegg ekstern uavhengig testing (ETT) lærebøker grunnleggende og ekstra tematiske helligdager, slagord artikler nasjonale kjennetegn andre ordbok Kun for lærere

Hvis i et økologisk system to eller flere arter (populasjoner) med like økologiske krav lever sammen, oppstår det en negativ type sammenheng mellom dem, som kalles konkurranse.

Konkurranse (––) er enhver interaksjon mellom populasjoner av to (eller flere) arter som påvirker deres vekst og overlevelse negativt.

I en generell forstand betyr ordet "konkurranse" konfrontasjon, rivalisering, konkurranse. Konkurransen er ekstremt utbredt i naturen.
Konkurrerende interaksjoner kan dreie seg om plass, mat, lys, avhengighet av rovdyr og andre fiender, eksponering for sykdommer og ulike miljøfaktorer.

Det må tas i betraktning at bare organismers bruk av samme naturressurs ikke kan anses som konkurranse. Negativ interaksjon kan bare diskuteres når denne ressursen er mangelvare og når dens felles forbruk har en negativ effekt på befolkningen.

Typer konkurranse

Konkurransen er delt inn i intraspesifikk og interspesifikk. Både intraspesifikk og interspesifikk konkurranse kan ha stor betydning for å forme mangfoldet av arter og antall organismer.

Intraspesifikk konkurranse– dette er kampen om de samme ressursene som oppstår mellom individer av samme art.

Eksempel:

Selvfortynnende i planter. Denne prosessen begynner med beslagleggelse av territorium: et sted i det fri, ikke langt fra et stort grantre som produserer mange frø, vises flere dusin frøplanter - små grantrær. Den første oppgaven er fullført: Befolkningen har vokst og erobret territoriet den trenger for å overleve. Dermed uttrykkes territorialitet hos planter annerledes enn hos dyr: et sted er ikke okkupert av et individ, men av en art (nærmere bestemt en del av en populasjon). Unge trær vokser og over tid oppstår det en uunngåelig vekstforskjell mellom trærne: noen, svakere, henger etter, andre overtar. Siden gran er en veldig lyselskende art (kronen absorberer nesten alt lyset som faller på den), begynner svakere grantrær i økende grad å oppleve skyggelegging fra de høyere og tørker gradvis ut og dør. Til slutt, etter mange år i en lysning, fra hundre grantrær, gjenstår bare to eller tre trær (eller til og med ett) - de sterkeste individene i hele generasjonen.

Noen organismer, under påvirkning av intraspesifikk konkurranse om plass, har utviklet en interessant type atferd. Han blir kalt territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, noen fisk og andre dyr.

Eksempel:

Hos fugler manifesterer den territorielle typen atferd seg som følger. I begynnelsen av hekkesesongen velger hannen et habitat (territorium) og forsvarer det mot invasjon av hanner av samme art (fugler som synger om våren er et signal om eierskap til det okkuperte området). En hann som strengt vokter territoriet sitt har større sjanse til å lykkes med å pare seg og bygge et rede, mens en hann som ikke klarer å sikre et territorium ikke vil formere seg. Noen ganger er også hunnen med på å beskytte territoriet. I et beskyttet område vil den komplekse oppgaven med å ta vare på reiret og ungene ikke bli forstyrret av tilstedeværelsen av andre foreldrepar.

Dermed kan territoriell atferd betraktes som en økologisk regulator, siden den i like stor grad unngår både overbefolkning og underbefolkning.

Interspesifikk konkurranse- gjensidig negative relasjoner mellom nært beslektede eller lignende økologiske arter som lever sammen.

Konkurransen mellom arter er ekstremt utbredt i naturen. Formene for manifestasjon av interspesifikk konkurranse kan være svært forskjellige: fra brutal kamp til nesten fredelig sameksistens.

Gauses prinsipp - om to arter som lever sammen med samme økologiske behov, fortrenger den ene nødvendigvis den andre.

Dette mønsteret ble etablert eksperimentelt og beskrevet av den russiske biologen G.F. Gause. Han utførte følgende eksperimenter. Kulturer av to arter av tøffelciliater ble plassert separat og sammen i kar med høyinfusjon.

Hver art, plassert separat, reproduserte seg vellykket, og nådde optimale antall.

Når begge kulturene ble plassert i ett kar, ble antallet av en av artene (Paramecium caudatum) gradvis redusert, og det forsvant fra infusjonen, og antallet av de andre artene (Paramecium aurelia) ble det samme som da disse ciliatene var. bodde hver for seg.

1. Hva slags kamp kalles intraspesifikk?

Svar. Intraspesifikk kamp for tilværelsen er kampen mellom individer av samme art. Denne kampen er den hardeste og spesielt sta. Det er ledsaget av undertrykkelse og fortrengning av mindre tilpassede individer av en gitt art. Under denne kampen konkurrerer organismer av samme art konstant om leverom, om mat, om tilfluktsrom, seksuell partner, hekkested. Den intraspesifikke kampen for tilværelsen intensiveres med økning i bestandsstørrelse og økt spesialisering av arten.

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

2) kjempe for mat blant kråker (en sterkere kråke vil hakke en svak en)

3) kampen for sollys i planter, som løvetann

2. Hvilken type kamp kalles interspesifikk?

Svar. Interspesifikk kamp for tilværelsen er en kamp mellom individer av forskjellige arter. En spesielt vedvarende kamp for eksistens eksisterer mellom organismer som tilhører nært beslektede arter:

1) grå rotte fortrenger den svarte,

2) missle trost forårsaker en reduksjon i antall sangtrost (i Skottland),

3) i Russland erstatter den prøyssiske kakerlakken den svarte kakerlakken,

4) i Australia fortrenger den introduserte honningbien den lille, brodløse innfødte bien.

3. Hva er trekk ved intra- og interspesifikk kamp?

Svar. Kampen for tilværelsen er en av evolusjonens drivende faktorer, sammen med naturlig utvalg og arvelig variasjon, et sett med mangfoldige og komplekse forhold som eksisterer mellom organismer og miljøforhold. Dessuten har det tredje kapittelet i Charles Darwins bok "The Origin of Species by Means of Natural Selection" tittelen "The Struggle for Existence.

Intraspesifikk kamp er den kampen som oppstår mest akutt, siden alle individer av arten har samme økologiske nisje. Under intraspesifikk kamp konkurrerer organismer om begrensede ressurser - mat, territorielle ressurser, hanner av noen dyr konkurrerer med hverandre om befruktning av hunnen, så vel som andre ressurser. For å redusere alvorlighetsgraden av intraspesifikk kamp, ​​utvikler organismer ulike tilpasninger - avgrensning av individuelle områder, komplekse hierarkiske forhold. Hos mange arter, organismer ulike stadier utvikling okkuperer forskjellige økologiske nisjer, for eksempel lever coleopteran-larver i jorda, og øyenstikkere lever i vann, mens voksne bor bakke-luft miljø. Intraspesifikk kamp fører til døden til mindre tilpassede individer, og fremmer dermed naturlig utvalg.

Spørsmål etter § 78

1. Hvilke typer konkurranser kjenner du til?

Svar. I en generell forstand betyr ordet "konkurranse" konfrontasjon, rivalisering, konkurranse. Konkurransen er ekstremt utbredt i naturen.

Konkurrerende interaksjoner kan dreie seg om plass, mat, lys, avhengighet av rovdyr og andre fiender, eksponering for sykdommer og ulike miljøfaktorer.

Det må tas i betraktning at bare organismers bruk av samme naturressurs ikke kan anses som konkurranse. Negativ interaksjon kan bare diskuteres når denne ressursen er mangelvare og når dens felles forbruk har en negativ effekt på befolkningen.

Konkurransen er delt inn i intraspesifikk og interspesifikk. Både intraspesifikk og interspesifikk konkurranse kan ha stor betydning for dannelsen av artsmangfold og regulering av overflod av hver av dem.

2. Hva er territorialitet? Hvilken rolle spiller hun i samfunnet?

Svar. Noen organismer, under påvirkning av intraspesifikk konkurranse om plass, har utviklet en interessant type atferd. Det kalles territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, noen fisk og andre dyr.

Hos fugler manifesterer den territorielle typen atferd seg som følger. I begynnelsen av hekkesesongen velger hannen et habitat (territorium) og forsvarer det mot invasjon av hanner av samme art. La oss merke oss at de høye stemmene til hanner, som vi hører om våren, bare signaliserer eierskap til området de liker, og overhodet ikke setter seg som oppgave å tiltrekke seg en hunn, slik man vanligvis tror.

En hann som strengt vokter territoriet sitt har større sjanse for å lykkes med å pare seg og bygge et rede, mens en hann som ikke er i stand til å sikre et territorium ikke vil reprodusere seg. Noen ganger er også hunnen med på å beskytte territoriet. Som et resultat, i et beskyttet område, blir den komplekse oppgaven med å ta vare på reiret og ungene ikke forstyrret av tilstedeværelsen av andre foreldrepar.

Dermed kan territoriell atferd betraktes som en økologisk regulator, siden den lar en i like stor grad unngå både overbefolkning og underbefolkning.

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

Svar. Hvis dette ikke er en art, vil de i alle fall avvike, ellers vil bare en gjenstå i konkurranseprosessen (i henhold til loven om konkurranseutstenging). De kan være like, men avvike for eksempel i matpreferanser osv. 4. Hvordan kan man forklare den langsiktige sameksistensen av konkurrerende arter i naturen?

Svar. Som et resultat av konkurranse er det bare de artene som klarer å avvike i det minste litt i sine miljøkrav sameksisterende i samfunnet. Dermed unngår insektetende fugler som spiser på trær konkurranse med hverandre på grunn av den forskjellige naturen til deres jakt etter byttedyr i forskjellige deler av treet.

5. Hvilken type konkurranse er viktigst i dannelsen av artssammensetningen i naturlige samfunn?

Svar. Både intraspesifikk og interspesifikk konkurranse kan ha stor betydning for dannelsen av artsmangfold og regulering av overflod av hver av dem.

Intraspesifikk konkurranse. Kampen om de samme ressursene som oppstår mellom individer av samme art kalles intraspesifikk konkurranse. Dette er en viktig faktor i selvreguleringen av befolkningen.

Noen organismer, under påvirkning av intraspesifikk konkurranse om plass, har utviklet en interessant type atferd. Det kalles territorialitet. Territorialitet er karakteristisk for mange fuglearter, noen fisk og andre dyr. Hos fugler manifesterer den territorielle typen atferd seg som følger: I begynnelsen av hekkesesongen velger hannen et habitat (territorium) og beskytter det mot invasjon av hanner av samme art. La oss merke oss at de høye stemmene til hanner, som vi hører om våren, bare signaliserer eierskap til området de liker, og overhodet ikke setter seg som oppgave å tiltrekke seg en hunn, slik man vanligvis tror.

Observer manifestasjonene av intraspesifikk og interspesifikk konkurranse i naturen. Prøv å forklare hva som er forskjellen deres og hva som er likheten.

Svar. Konkurranse er en type forhold mellom organismer av samme eller forskjellige arter som konkurrerer om de samme miljøressursene (seksuelle partnere, mat, territorium, tilfluktsrom, etc.) når de sistnevnte er mangelvare. Intraspesifikk konkurranse regnes som den viktigste formen for kamp for tilværelsen, siden potensielt de mest intense konkurranseforholdene oppstår mellom flere like individer. For eksempel, hos pattedyr kommer konkurranse mellom hanner om besittelse av en hunn tydelig til uttrykk i hekkesesongen. Under brunsten organiserer hanner av mange arter (hjort, værer, bjørn) heftige turneringskamper.

Konkurranse om territorium, husly og mat kommer mest til uttrykk i territorielle arter med en ensom livsstil (noen muslignende gnagere, føflekker, kjøttetende pattedyr). Men i naturen er det mekanismer (økologiske, atferdsmessige, etc.) som reduserer intensiteten av intraspesifikk konkurranse. For eksempel er mange aggressive handlinger av dyr under gjensidige kontakter ritualisert og er først og fremst ment å skremme fienden, uten å bringe kontakten til fysisk interaksjon.

Interspesifikk konkurranse observeres oftere mellom individer av økologisk like arter som bruker samme habitater og matressurser. Slike funksjonelt like grupper av arter, som samhandler sterkt med hverandre og svakt med andre arter av biocenosen, identifiseres ofte i laug (begrepet ble foreslått av R. B. Root i 1967). Begrepet laug er nært knyttet til den økologiske nisjemodellen.

Konkurranse kan være passiv (indirekte), gjennom ressursforbruk eksternt miljø, nødvendig for begge typer, og aktiv (direkte), ledsaget av undertrykkelse av en type av den andre. Det første alternativet kalles ofte utnyttende konkurranse, og det andre - interferenskonkurranse. Et eksempel på aktiv konkurranse er forholdet mellom akklimatiserte amerikanske og innfødte europeiske minker, der de innfødte artene viste seg å være lite konkurransedyktige.

Konkurransetilstanden på lang sikt er energisk ulønnsom for begge konkurrentene, derfor implementeres forskjellige mekanismer i naturen som reduserer intensiteten til interspesifikke konkurranseforhold, spesielt basert på fordeling av ressurser og dannelsen av forskjellige økologiske nisjer. Resultatene av intraspesifikk og interspesifikk konkurranse er vanligvis forskjellige. Den første fører til utslakting av de minst konkurransedyktige (minst tilpassede) individene og, under forhold med konstant miljø, til en innsnevring av reaksjonsnormen til arten, spesialisering (stabiliserende seleksjon; se Naturlig seleksjon), og under forhold med en retningsskiftende miljø - til et skifte i reaksjonsnormen i retningen bestemt skiftende miljø, dvs. fremveksten av en ny adaptiv form (drivende seleksjon). Interspesifikk konkurranse fører til ytterligere divergens av arter på grunn av utslakting av morfer med lignende krav.

Samspillet mellom arter innenfor en biocenose er ikke bare preget av forbindelser langs direkte trofiske forhold, men også av en rekke indirekte forbindelser som forener arter av både samme og forskjellige trofiske nivåer.

Konkurranse- Dette en form for slektskap som oppstår når to arter deler de samme ressursene(plass, mat, husly, etc.).

Skille 2 former for konkurranse:

- direkte konkurranse, der rettet antagonistiske forhold utvikles mellom artspopulasjoner i en biocenose, uttrykt i ulike former undertrykkelse: kamper, kjemisk undertrykkelse av en konkurrent, etc.;

- indirekte konkurranse, uttrykt i at en av artene forverrer habitatforholdene for eksistensen av en annen art.

Konkurranse kan være enten innenfor en art eller mellom flere arter av samme slekt (eller flere slekter):

Intraspesifikk konkurranse oppstår mellom individer av samme art. Denne typen konkurranse er fundamentalt forskjellig fra interspesifikk konkurranse og kommer hovedsakelig til uttrykk i den territoriale oppførselen til dyr som forsvarer hekkeplasser og kjent firkant i området. Mange fugler og fisker er slik. Forholdet mellom individer i populasjoner (innenfor en art) er mangfoldige og motstridende. Og hvis artstilpasninger er nyttige for hele befolkningen, kan de for enkeltindivider være skadelige og forårsake deres død. Med en overdreven økning i antall individer intensiveres intraspesifikk kamp. Det vil si at intraspesifikk kamp er ledsaget av en reduksjon i fruktbarhet og døden til noen individer av arten. Det er en rekke tilpasninger som hjelper individer av samme befolkning å unngå direkte konflikt med hverandre - man kan finne gjensidig hjelp og samarbeid (felles fôring, oppdra og beskytte avkom);

Interspesifikk konkurranse er enhver interaksjon mellom populasjoner som har en skadelig effekt på deres vekst og overlevelse. Interspesifikk kamp observeres mellom populasjoner av forskjellige arter. Det går veldig raskt hvis arten trenger lignende forhold og tilhører samme slekt. Interspesifikk kamp for tilværelsen innebærer ensidig bruk av en art av en annen, dvs. forholdet "rovdyr-byttedyr". En form for kamp for tilværelsen i vid forstand er å favorisere en art av en annen uten å skade seg selv (for eksempel deler fugler og pattedyr ut frukt og frø); gjensidig favorisering av en art av en annen uten å skade seg selv (for eksempel blomster og deres pollinatorer). Sloss med ugunstige forhold miljø observert i hvilken som helst del av området når ytre forhold miljøer forverres: med daglige og sesongmessige svingninger i temperatur og fuktighet. Biotiske interaksjoner mellom populasjoner av to arter er klassifisert i:

nøytralisme - når en befolkning ikke påvirker en annen;

konkurranse - undertrykkelse av begge typer;

amensalisme - en befolkning undertrykker en annen, men opplever ikke selv en negativ innvirkning;

predasjon - rovdyrindivider er større enn byttedyrindivider;

kommensalisme - en befolkning tjener på å kombinere med en annen befolkning, men sistnevnte bryr seg ikke;

protosamarbeid - interaksjon er gunstig for begge arter, men ikke nødvendig;

gjensidighet – samhandling må være gunstig for begge arter.

Et eksempel på en modell for interpopulasjonsinteraksjoner er "fordelingen av individer av "sjøeikenet" - balanus, som legger seg på steiner over tidevannssonen, fordi de ikke tåler å tørke ut. Mindre Chthameclus, derimot, finnes bare over denne sonen. Selv om larvene deres setter seg i bosetningssonen, hindrer direkte konkurranse fra balanus, som er i stand til å rive konkurrenter av underlaget, deres opptreden i dette området. Balanus kan i sin tur erstattes av blåskjell. Men likevel, senere, når blåskjellene opptar all plassen, begynner balanusene å legge seg på skjellene, og øker igjen antallet. I konkurranse om hekkeskjul dominerer kolmmeisen over den mindre blåmeisen og fanger reirkasser med inngang større størrelse. Uten konkurranse foretrekker blåmeisene en inngang på 32 mm, og i nærvær av en talgmeis slår de seg ned i reirkasser med en inngang på 26 mm, uegnet for en konkurrent. I skogbiocenoser fører konkurranse mellom skogsmus og bankvold til regelmessige endringer i den biotopiske utbredelsen av arter. I år med økt antall skogmus bor i ulike biotoper, og fortrenger bankvolder til mindre gunstige steder.

Hovedtyper av interpopulasjonsforhold (rovdyr-byttedyr, gjensidighet, symbiose)

Konkurranseforhold kan være svært forskjellige – fra direkte fysisk kamp til fredelig sameksistens. Og samtidig, hvis to arter med samme økologiske behov befinner seg i samme samfunn, så fortrenger den ene konkurrenten nødvendigvis den andre. Denne økologiske regelen kalles "lov konkurranseutstenging", formulert G.F. Gause. Basert på resultatene av eksperimentene hans, kan vi si at blant arter med et lignende fôringsmønster, etter en tid, er det bare individer av en art som forblir i live, og overlever kampen for mat, siden befolkningen vokste og multipliserte raskere. Vinneren i konkurransen er den ene. typen som i dette økologisk situasjon har i det minste små fordeler fremfor andre, og derfor større tilpasningsevne til miljøforhold.

Konkurranse er en av grunnene til at to arter, litt forskjellige når det gjelder ernæring, atferd, livsstil, etc., sjelden eksisterer side om side i samme samfunn. I dette tilfellet er konkurranse direkte fiendtlighet. Den mest alvorlige konkurransen med uforutsette konsekvenser oppstår når en person introduserer dyrearter i samfunn uten å ta hensyn til allerede etablerte relasjoner. Men ofte manifesterer konkurranse seg indirekte og er ubetydelig, fordi forskjellige typer oppfatter de samme miljøfaktorene forskjellig. Jo mer mangfoldig evner organismer har, jo mindre intens vil konkurransen være.

Gjensidighet(symbiose) - et av stadiene i utviklingen av to populasjoners avhengighet av hverandre, når assosiasjon oppstår mellom svært forskjellige organismer og de viktigste mutualistiske systemene oppstår mellom autotrofer og heterotrofer. Klassiske eksempler på gjensidige relasjoner er sjøanemoner og fisk som lever i kronen av tentaklene deres; eremittkreps og sjøanemoner. Det finnes andre eksempler på denne typen forhold. Dermed Aspidosiphon-ormen i ung alder gjemmer kroppen sin i et lite tomt gastropodskall.

Mutualistiske former for relasjoner er også kjent i planteverdenen: i rotsystemet høyere planter Det etableres forbindelser med mykorrhiza-dannende sopp og nitrogenfikserende bakterier. Symbiose med mykorrhiza-dannende sopp gir planter med mineraler, og sopp med sukker. På samme måte mottar nitrogenfikserende bakterier, som forsyner planten med nitrogen, karbohydrater fra den (i form av sukker). På grunnlag av slike relasjoner dannes et kompleks av tilpasninger som sikrer stabilitet og funksjonell effektivitet av gjensidige interaksjoner.

Nærmere og biologisk betydningsfulle former for sammenhenger oppstår i den såkalte endosymbiose -samliv, hvor en av artene lever inne i kroppen til den andre. Dette er forholdet mellom høyerestående dyr og bakterier og protozoer i tarmkanalen.

Mange dyr inneholder fotosyntetiske organismer (hovedsakelig lavere alger) i vevet. Bosettingen av grønnalger i pelsen til dovendyr er kjent, mens algene bruker ullen som underlag og skaper en beskyttende farge for dovendyret.

En særegen symbiose av mange dyphavsfisk med glødende bakterier. Denne formen for gjensidighet gir lysfarging, som er så viktig i mørket, ved å skape lysende organer - fotoforer. Vevet til lysende organer er rikelig tilført med næringsstoffer som er nødvendige for bakteriers liv.

Predasjon. Lover for rovdyr-bytte-systemet

Rovdyret -det er en frittlevende organisme som lever av andre dyreorganismer eller plantemat, det vil si at organismer fra en populasjon tjener som mat for organismer i en annen populasjon. Rovdyret fanger som regel først byttet, dreper det og spiser det deretter. For dette har han spesielle enheter.

U ofre også utviklet seg historisk beskyttende egenskaper i form av anatomisk-morfologiske, fysiologiske, biokjemiske trekk, for eksempel: kroppsutvekster, pigger, pigger, skjell, beskyttende farge, giftige kjertler, evnen til å grave seg ned i bakken, raskt gjemme seg, bygge tilfluktsrom utilgjengelig for rovdyr og resort til faresignalering.

Som et resultat av slike gjensidig avhengige tilpasninger, visse grupperinger av organismer i form av spesialiserte rovdyr og spesialiserte byttedyr. En omfattende litteratur er viet til analyse og matematisk tolkning av disse sammenhengene, og starter med den klassiske Volterra-Lotka-modellen (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) og dens tallrike modifikasjoner.

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

- lov periodisk syklus - prosessen med ødeleggelse av byttedyr av et rovdyr fører ofte til periodiske svingninger i populasjonsstørrelsen til begge arter, avhengig bare av veksthastigheten til rovdyrets og byttedyrpopulasjonen, og av det første forholdet mellom deres antall;

- lov opprettholde gjennomsnittsverdier - den gjennomsnittlige populasjonsstørrelsen for hver art er konstant, uavhengig av det opprinnelige nivået, forutsatt at de spesifikke økningene i populasjonsstørrelsen, så vel som predasjonseffektiviteten, er konstante;

- lov brudd på gjennomsnittsverdier - med en lignende forstyrrelse i bestandene av rovdyr og byttedyr (for eksempel fisk under fiske i forhold til antallet), øker den gjennomsnittlige bestandsstørrelsen til byttedyret, og bestanden av rovdyret avtar.

Volterra-Lotka modell. Rovdyr-bytte-modellen blir sett på som en romlig struktur. Strukturer kan dannes både i tid og i rom. Slike strukturer kalles "spatio-temporal".

Et eksempel på midlertidige strukturer er utviklingen av antallet trugeharer og gauper, som er preget av svingninger over tid. Gauper spiser hare, og harer spiser plantefôr, som er tilgjengelig i ubegrensede mengder, så antallet harer øker (en økning i tilgangen på tilgjengelig mat til gauper). Som et resultat øker antallet rovdyr til det er et betydelig antall av dem, og da skjer ødeleggelsen av harer veldig raskt. Som et resultat avtar antallet byttedyr, gaupenes matreserver tørker ut, og følgelig reduseres antallet. Så øker antallet harer igjen, følgelig begynner gaupene å formere seg raskt, og alt gjentar seg igjen.

Dette eksemplet betraktes i litteraturen som Lotka-Volterra-modellen, som ikke bare beskriver befolkningssvingninger i økologi, det er også en modell av udempede konsentriske oscillasjoner i kjemiske systemer.

Begrensende faktorer

Ideen om begrensende faktorer er basert på to økologilover: loven om minimum og loven om toleranse.

Minimumsloven. Midt på forrige århundre tysk kjemiker Yu. Liebig(1840), studerer innflytelsen næringsstoffer på plantevekst, oppdaget at innhøstingen ikke er avhengig av de næringsstoffene som kreves i store mengder og er tilstede i overflod (for eksempel C0 2 og H 2 0), og fra de som, selv om planten trenger dem i mindre mengder, er praktisk talt fraværende i jorda eller er utilgjengelige (for eksempel fosfor, sink, bor) . Liebig formulerte dette mønsteret som følger: «Veksten til en plante avhenger av næringselementet som er tilstede i minimumsmengde Senere ble denne konklusjonen kjent som Liebigs minimumslov og ble utvidet til mange andre miljøfaktorer.

Varme, lys, vann, oksygen og andre faktorer kan begrense, eller begrense, utviklingen av organismer hvis verdien tilsvarer det økologiske minimum.

For eksempel, tropisk fisk "angelfish"dør hvis vanntemperaturen faller under 16°C. Og utviklingen av alger i dyphavsøkosystemer begrenses av penetrasjonsdybden sollys: Det er ingen alger i bunnlagene.

Liebigs minimumslov generelt syn kan formuleres slik:Veksten og utviklingen av organismer avhenger først og fremst av de miljøfaktorene hvis verdier nærmer seg det økologiske minimum.

Forskning har vist at minimumsloven har 2 begrensninger som bør tas i betraktning i praksis:

- Den første begrensningen er at Liebigs lov kun er strengt anvendelig i forhold stasjonær systemtilstand.

For eksempel, i en viss vannmasse begrenses veksten av alger under naturlige forhold av mangel på fosfater. I dette tilfellet er nitrogenforbindelser inneholdt i overskudd i vann. Hvis de begynner å dumpe i en slik vannmasse avløpsvann med et høyt innhold av mineralfosfor, kan reservoaret "blomstre". Denne prosessen vil fortsette til ett av elementene er brukt opp til det restriktive minimum. Nå kan det bli nitrogen dersom det fortsetter å tilføres fosfor. I overgangsøyeblikket (når det fortsatt ikke er nok nitrogen, men det allerede er nok fosfor), observeres ikke minimumseffekten, det vil si at ingen av disse elementene påvirker veksten av alger;

- andre begrensning assosiert med samspill av flere faktorer. Noen ganger er kroppen kapabel erstatte det mangelfulle elementet andre, kjemisk relatert .

På steder hvor det er mye strontium, kan det i bløtdyrskjell erstatte kalsium når det er mangel på sistnevnte. Eller for eksempel reduseres behovet for sink i enkelte planter hvis de vokser i skyggen. Følgelig vil en lav konsentrasjon av sink begrense planteveksten mindre i skyggen enn i sterkt lys. I disse tilfellene kan den begrensende effekten av selv en utilstrekkelig mengde av ett eller annet element ikke manifestere seg.

Toleranseloven(fra lat. toleranse- tålmodighet) ble oppdaget av en engelsk biolog V. Shelford(1913), som trakk oppmerksomheten til det faktum at utviklingen av levende organismer kan begrenses ikke bare av de miljøfaktorene hvis verdier er minimale, men også av de som er karakteriserte økologisk maksimum. Overflødig varme, lys, vann og til og med næringsstoffer kan ha like skadelige effekter som mangelen. V. Shelford kalte spekteret av miljøfaktorer mellom minimum og maksimum "toleransegrensen."

Toleransegrensebeskriver amplituden av fluktuasjoner i faktorer som sikrer den mest tilfredsstillende eksistensen til en populasjon.

Senere ble det fastsatt toleransegrenser for ulike miljøfaktorer for mange planter og dyr. Lovene til J. Liebig og W. Shelford bidro til å forstå mange fenomener og utbredelsen av organismer i naturen. Organismer kan ikke distribueres overalt fordi bestander har en viss toleransegrense i forhold til svingninger i miljømessige miljøfaktorer.

W. Shelfords lov om toleranse er formulert slik: veksten og utviklingen av organismer avhenger først og fremst av de miljøfaktorene hvis verdier nærmer seg det økologiske minimumet eller det økologiske maksimumet. Følgende ble funnet:

Organismer med et bredt spekter av toleranse for alle faktorer er utbredt i naturen og er ofte kosmopolitiske (for eksempel mange patogene bakterier);

Organismer kan ha et bredt spekter av toleranse for en faktor og et smalt spekter for en annen (for eksempel er mennesker mer tolerante for fravær av mat enn fravær av vann, dvs. at grensen for toleranse for vann er smalere enn for mat) ;

Hvis forholdene for en av miljøfaktorene blir suboptimale, kan også toleransegrensen for andre faktorer endres (for eksempel ved mangel på nitrogen i jorda krever korn mye mer vann);

De faktiske grensene for toleranse observert i naturen er mindre enn kroppens potensielle evner til å tilpasse seg denne faktoren. Dette forklares med det faktum at i naturen kan grensene for toleranse i forhold til de fysiske forholdene i miljøet innsnevres av biologiske forhold: konkurranse, mangel på pollinatorer, rovdyr, etc. Enhver person kan bedre realisere sitt potensial.

muligheter i gunstige forhold(for eksempel samlinger av utøvere for spesialtrening før viktige konkurranser). Den potensielle økologiske plastisiteten til en organisme, bestemt i laboratorieforhold, er større realiserte muligheter under naturlige forhold. Følgelig skiller de potensiell Og implementertøkologiske nisjer;

- grenser for toleranse hos avlsindivider og det er færre avkom enn voksne, det vil si hunner i hekkesesongen og deres avkom er mindre hardføre enn voksne organismer.

Dermed bestemmes den geografiske fordelingen av fuglevilt oftere av klimaets påvirkning på egg og unger, snarere enn på voksne fugler. Stell av avkom og forsiktig holdning til morskap er diktert av naturlovene. Dessverre, noen ganger sosiale "prestasjoner" motsier disse lovene;

Ekstreme (stressende) verdier av en av faktorene fører til en reduksjon i toleransegrensen for andre faktorer.

Hvis oppvarmet vann slippes ut i en elv, bruker fisk og andre organismer nesten all sin energi på å takle stress. De mangler energi til å skaffe mat, beskytte seg mot rovdyr og formere seg, noe som fører til gradvis utryddelse. Psykologisk stress kan også forårsake mange somatiske sykdommer (fra gresk. soma-.body) sykdommer ikke bare hos mennesker, men også hos noen dyr (for eksempel hunder). Med stressende verdier av faktoren, blir tilpasningen til den vanskeligere og vanskeligere.

Mange organismer er i stand til å endre toleranse for individuelle faktorer hvis forholdene endres gradvis. For eksempel kan du venne deg til høy temperatur vann i badekaret hvis du kommer inn varmt vann, og tilsett deretter gradvis varm. Denne tilpasningen til en langsom endring i faktor er en nyttig beskyttende egenskap. Men det kan også være farlig. Uventet, uten advarselsskilt, ikke engang liten forandring kan vise seg å være kritisk. Kommer terskeleffekt. For eksempel kan en tynn kvist føre til at en kamels allerede overbelastede rygg knekker.

Hvis verdien av minst én av miljøfaktorene nærmer seg et minimum eller maksimum, blir eksistensen og utviklingen av en organisme, befolkning eller samfunn avhengig av denne faktoren, som begrenser livsaktiviteten.

Den begrensende faktoren kallesenhver miljøfaktor som nærmer seg eller overskrider de ekstreme verdiene for toleransegrenser. Slike faktorer som sterkt avviker fra det optimale blir av overordnet betydning i livet til organismer og biologiske systemer. Det er de som kontrollerer eksistensbetingelsene.

Verdien av begrepet begrensende faktorer er at det lar oss forstå de komplekse sammenhengene i økosystemer. Merk at ikke alle mulige miljøfaktorer regulerer forholdet mellom miljø, organismer og mennesker. Ulike begrensende faktorer viser seg å være prioritert i en gitt tidsperiode. Det er nødvendig å fokusere vår oppmerksomhet på dem når vi studerer økosystemer og forvalter dem. For eksempel er oksygeninnholdet i terrestriske habitater høyt, og det er så tilgjengelig at det nesten aldri fungerer som en begrensende faktor (med unntak av store høyder, menneskeskapte systemer). Oksygen er av liten interesse for økologer som er interessert i terrestriske økosystemer. Og i vann er det ofte en faktor som begrenser utviklingen av levende organismer (for eksempel fiskedød). Derfor hydrobiolog måler oksygeninnholdet i vann, i motsetning til en veterinær eller ornitolog, men for terrestriske organismer oksygen er ikke mindre viktig enn for vannlevende dyr.

Begrensende faktorer bestemmer og geografisk område snill. Dermed begrenses bevegelsen av organismer mot nord, som regel, av mangel på varme.

Utbredelsen av visse organismer er ofte begrenset og biotisk faktorer.

For eksempel, fiken brakt fra Middelhavet til California bar ikke frukt der før de bestemte seg for å bringe dit en viss type veps - den eneste pollinatoren av denne planten.

Å identifisere begrensende faktorer er veldig viktig for mange aktiviteter, spesielt Jordbruk. Med målrettet innflytelse på begrensende forhold er det mulig å raskt og effektivt øke planteavlingene og dyreproduktiviteten.

Ved dyrking av hvete på sur jord vil således ingen agronomiske tiltak være effektive med mindre det brukes kalking, noe som vil redusere den begrensende effekten av syrer. Eller hvis du dyrker mais i jord som er svært lav i fosfor, selv med nok vann, nitrogen, kalium og andre næringsstoffer, slutter den å vokse. Fosfor er i dette tilfellet den begrensende faktoren. Og bare fosforgjødsel kan redde innhøstingen. Planter kan dø av for mye stor kvantitet vann eller overskudd: gjødsel, som i dette tilfellet er begrensende faktorer.

Kunnskap om begrensende faktorer gir nøkkelen til økosystemforvaltning. Imidlertid, i ulike perioder organismens liv og i forskjellige situasjoner er de begrensende ulike faktorer. Derfor er det kun dyktig regulering av levekår som kan gi effektive forvaltningsresultater.

Relatert informasjon.

Konkurranse er konkurransen mellom organismer på samme trofiske nivå (mellom planter, mellom fytofager, mellom rovdyr osv.) om forbruket av en ressurs som er tilgjengelig i begrensede mengder.

konkurranse om ressursforbruk spiller en spesiell rolle i kritiske perioder deres mangel (for eksempel mellom planter for vann under en tørke eller rovdyr for byttedyr i et ugunstig år).

Det er ingen grunnleggende forskjeller mellom interspesifikk og intraspesifikk (intrapopulasjon) konkurranse. Det er tilfeller der intraspesifikk konkurranse er mer intens enn interspesifikk konkurranse, og omvendt. Samtidig kan konkurranseintensiteten innenfor og mellom populasjoner variere avhengig av ulike forhold. Hvis forholdene er ugunstige for en av artene, kan konkurransen mellom individene øke. I dette tilfellet bør den fortrenges (eller oftere fortrenges) av en art som disse forholdene viste seg å være mer egnet for.

Men i samfunn med flere arter dannes det oftest ikke "duellerende" par, og konkurransen er diffus i naturen, og mange arter konkurrerer samtidig om en eller flere miljøfaktorer. "Duelists" kan bare være masse arter planter som deler samme ressurs (for eksempel trær - lind og eik, furu og gran, etc.).

Planter kan konkurrere om lys, om jordressurser og om pollinatorer. På jord som er rik på mineralernæringsressurser og fuktighet, dannes tette lukkede jordarter. plantesamfunn, hvor den begrensende faktoren som planter konkurrerer om er lett.

Når man konkurrerer om pollinatorer, vinner arten som er mer attraktiv for insektet.

Hos dyr oppstår konkurranse om matressurser, for eksempel konkurrerer planteetere om fytomasse. I dette tilfellet kan konkurrenter til store hovdyr være insekter som gresshopper eller muslignende gnagere som kan. massereproduksjonødelegge det meste av gresset. Rovdyr konkurrerer om byttedyr.

Siden matmengden ikke bare avhenger av miljøforhold, men også av området der ressursen reproduseres, kan konkurranse om mat utvikle seg til konkurranse om plass.

Som i forholdet mellom individer av samme populasjon, må konkurransen mellom arter (deres populasjoner) være symmetrisk eller asymmetrisk. Dessuten er en situasjon der miljøforholdene er like gunstige for konkurrerende arter ganske sjelden, og derfor oppstår forhold med asymmetrisk konkurranse oftere enn symmetriske.

Når ressursene svinger, slik det er vanlig i naturen (fuktighets- eller mineralnæringselementer for planter, primær biologisk produksjon for ulike typer fytofager, tetthet av byttedyrbestander for rovdyr), får ulike konkurrerende arter vekselvis fordeler. Dette fører heller ikke til konkurranseutstenging av de svakere, men til sameksistens av arter som vekselvis befinner seg i en mer fordelaktig og mindre fordelaktig situasjon. Samtidig kan arter oppleve forverring av miljøforhold med en reduksjon i nivået av metabolisme eller til og med en overgang til en sovende tilstand.