Rodzaje połączeń między organizmami w biocenozie. §40
Zależności w biocenozie i jej strukturze
Według klasyfikacji V.N. Beklemesheva bezpośrednie i pośrednie relacje międzygatunkowe, zgodnie ze znaczeniem, jakie mogą mieć dla zajęcia gatunku w biocenozie określonej niszy ekologicznej, dzielą się na 4 typy: troficzny, tematyczny, foryczny i fabryczny .
Relacje troficzne powstają, gdy jeden gatunek żeruje na innym: żywych osobnikach, ich martwych szczątkach lub odpadach.
Powiązania tematyczne charakteryzują zmiany warunków życia jednego gatunku w wyniku aktywności życiowej innego. Mogą być negatywne lub pozytywne w odniesieniu do jednego lub drugiego gatunku, lub obu jednocześnie.
Połączenia foryczne to udział jednego gatunku w rozprzestrzenianiu się drugiego (zoochoria - przenoszenie nasion, zarodników, pyłku; foreza - przenoszenie małych zwierząt przez inne zwierzęta).
Połączenia fabryczne to relacje nawiązywane przez gatunek, który do swoich konstrukcji wykorzystuje produkty wydalnicze, albo martwe szczątki, albo żywe osobniki innego gatunku (fabrykacja).
W biocenozie największe znaczenie mają powiązania troficzne i tematyczne, stanowiące podstawę jej istnienia.
Na podstawie wymienionych powiązań powstają różne zależności biotyczne, które zgodnie z klasyfikacją zaproponowaną przez Yu.Oduma można sprowadzić do następujących:
Formy związków biotycznych
Typ interakcja |
Rodzaje | Ogólny charakter interakcji | |
Neutralność | 1 | 1 | Żadna populacja nie wpływa na drugą |
Konkurencja (bezpośrednia interakcja) |
3 1 – brak znaczących interakcji; 2 – lepszy wzrost gospodarczy i inne korzyści dla ludności; 3 – wolniejszy wzrost i pogorszenie warunków ludnościowych Neutralność to forma relacji biotycznych, w której współżycie dwóch gatunków na tym samym terytorium nie pociąga za sobą ani pozytywnych, ani negatywnych konsekwencji. Gatunki nie są ze sobą bezpośrednio powiązane, ale zależą od stanu społeczności jako całości. Konkurencja to relacja zachodząca między gatunkami o podobnych wymaganiach ekologicznych. Każdy gatunek żyjąc razem jest w niekorzystnej sytuacji, ponieważ obecność drugiego zmniejsza możliwość zdobycia zasobów pożywienia, schronienia itp. Amensalizm to związek, w którym dla jednego z dwóch oddziałujących na siebie gatunków konsekwencje wspólnego życia są negatywne, podczas gdy drugi nie odnosi z tego ani szkody, ani korzyści. Ta forma występuje częściej u roślin. Drapieżnictwo to forma relacji międzygatunkowych, sposób zdobywania pożywienia i karmienia zwierząt (czasami roślin), podczas którego łapią, zabijają i zjadają inne zwierzęta. Komensalizm, czyli swobodne, wspólne jedzenie to forma symbiozy, w której jeden z partnerów systemu (komensal) żywi się resztkami jedzenia lub odpadami drugiego (gospodarza), nie wyrządzając mu szkody. Biocenoza, jak każdy układ ponadorganizmowy, charakteryzuje się wzorami proporcji i połączeń jego części, tj. pewna struktura. Struktura biocenozy jest wieloaspektowa, a podczas jej badania można wyróżnić różne aspekty: gatunkowe, przestrzenne, cechy środowiskowe. |
Różne formy relacji biotycznych, w jakie wchodzą określone typy organizmów w biocenozę (konkurencja, komensalizm, mutualizm, drapieżnik-ofiara itp.) determinują podstawowe warunki ich życia w zbiorowości, możliwość zdobycia pożywienia i zdobywania nowej przestrzeni życiowej .
Bezpośrednie i pośrednie relacje międzygatunkowe oparte na znaczeniu przestrzeni życiowej organizmów, w których gatunek ma zająć określoną pozycję w biogeocenozie, dzielą się na następujące typy powiązań: troficzne, miejscowe, foryczne, fabryczne i inne .
Połączenia troficzne obserwowane, gdy jeden gatunek żeruje na innym gatunku, albo na żywych osobnikach, albo na ich szczątkach, albo na produktach ich życiowej działalności (ptaki - robaki, wilk - zając, chrząszcz - odchody kopytnych itp.).
Połączenia foryczne oznacza udział jednego typu organizmów w rozprzestrzenianiu się innego. Zwierzęta i ptaki zwykle pełnią rolę pracowników transportu. Nazywa się to przenoszeniem nasion, zarodników i pyłku przez zwierzęta zoochoria . Nazywa się to przenoszeniem innych zwierząt przez zwierzęta forezja . Zwykle transfer odbywa się za pomocą specjalnych narządów. Forezja zwierzęca jest szeroko rozpowszechniona wśród małych stawonogów. Na przykład przeniesienie różnych mikroskopijnych roztoczy na inne zwierzęta, co jest jedną z metod biernego rozprzestrzeniania się małych organizmów. Jest to charakterystyczne dla tych gatunków, dla których przeniesienie z jednego biotopu do drugiego jest niezbędne dla zachowania lub dobrobytu gatunku. Dlatego wiele owadów latających, które odwiedzają skupiska szybko rozkładających się szczątków i szczątków organicznych (zwłoki zwierząt, sterty gnijących roślin itp.), przenoszą różne roztocza, które przemieszczają się w ten sposób z jednego skupiska materiałów spożywczych do drugiego. Roztocza i bakterie przyczyniają się do intensywniejszego rozkładu materii organicznej.
Połączenia fabryczne- jest to rodzaj relacji biotycznej, w którą wchodzi gatunek, wykorzystując do swoich struktur produkty lub pozostałości wydalin (pozostałości), a nawet żywe osobniki innego gatunku (fabrykacje). Na przykład ptaki do budowy gniazd wykorzystują gałęzie drzew, liście, sierść zwierząt, puch, niektóre owady składają jaja w ciele innego owada, zwłaszcza drapieżnika itp. W naturze istnieją inne międzygatunkowe powiązania między organizmami. Które są wymienione poniżej.
Drapieżnictwo─ tego typu związek, w którym jeden gatunek żyje kosztem drugiego, wyrządzając mu szkody. Relacje te opierają się na powiązaniach pokarmowych (ofiara ─ drapieżnik). Na przykład wilk i roślinożerca lub inny drapieżnik nadający się na pożywienie dla następnego drapieżnika.
Mutualizm(lub symbioza) to wzajemnie korzystne współżycie różnych typów organizmów. Na przykład bakterie wiążące azot osadzają się na korzeniach roślin strączkowych. Roślina dostarcza bakteriom energię w postaci węglowodanów, a bakterie z kolei dostarczają roślinie przyjazny dla środowiska azot związany z powietrzem atmosferycznym. Aby związać każdy gram azotu, bakterie zużywają energię równą 10 g węglowodanów (17 J). Czasami pożyteczne organizmy żyjące wewnątrz innego organizmu, które wykształciły własne, wzajemnie korzystne relacje (na przykład bakterie w żołądku przeżuwaczy rozkładające ligninę, dla której zwierzę zapewnia im schronienie i pożywienie w postaci biomasy i żołądka) (ryc. 3.5).
Komensalizm(neutralizm, freeloading) ─ jest to relacja oparta na powiązaniach pokarmowych, w której jeden z gatunków odnosi korzyści, a drugi jest obojętny. Zwykle małe organizmy osiedlające się w pobliżu dużego zwierzęcia (na przykład chrząszczy gnojowych lub różnych małych ptaków) znajdują pożywienie i miejsce do życia.
Amensalizm(allelopatia) - związek, w którym w wyniku zatrucia siedliska powstają niekorzystne warunki życia jednej lub większej liczby populacji (rośliny wydzielają toksyny szkodliwe dla roślin innego gatunku, te same toksyny wydzielają bakterie i grzyby, owady) . Ekologiczne prawo życia (według Yu.N. Kurażkowskiego): Każdy rodzaj organizmu, pobierając ze środowiska potrzebne mu substancje i uwalniając do niego odpady swojej życiowej działalności, zmienia go w taki sposób, że środowisko staje się nieprzydatne do jego istnienia.
Wśród przedstawicieli tego samego gatunku zwierząt występuje takie zjawisko jak kanibalizm , czyli zjadanie własnego rodzaju. Najbardziej rozwinięty jest u ryb drapieżnych: szczupaka, okonia, dorsza, dorsza szafranowego itp. Czasami występuje u zwierząt wyższych i niektórych owadów w niesprzyjających warunkach życia.
W naturze obserwuje się dwa rodzaje optymalnego rozmieszczenia gatunków: fizjologiczne i synekologiczne .
Optimum fizjologiczne jest to kombinacja wszelkiego rodzaju korzystnych dla gatunku czynników abiotycznych, w której możliwe jest najszybsze tempo wzrostu i rozmnażania się organizmów (ciepło, wilgoć, pożywienie).
Optimum synekologiczne jest to środowisko biotyczne, w którym gatunek (organizm) doświadcza najmniejszej presji ze strony swoich wrogów, konkurentów, co pozwala mu z powodzeniem żyć i rozmnażać się (stado, stado, zbiorowość itp.).
Granica między biocenozami rzadko jest jasno określona, gdyż sąsiednie biocenozy stopniowo przekształcają się w siebie. W rezultacie istnieje strefa graniczna (krawędziowa). charakteryzujące się specjalnymi warunkami.
Rośliny i zwierzęta charakterystyczne dla każdego z przylegających zbiorowisk przenikają na sąsiednie terytoria, tworząc swoistą „krawędź”, pas graniczny – ekotop. Wydaje się, że przenikają się typowe warunki sąsiednich biocenoz, co sprzyja wzrostowi roślin charakterystycznych dla obu biocenoz. To z kolei przyciąga tu różnorodne zwierzęta ze względu na względną obfitość pożywienia. W ten sposób powstaje efekt brzegowy zwiększenia różnorodności i zagęszczenia organizmów na obrzeżach (krawędzie) pasów sąsiadujących i przejściowych między nimi. Na „krawędźach” następuje szybsza zmiana roślinności niż w cenozie stabilnej.
Biocenozy i biotopu (przestrzeni o mniej lub bardziej jednorodnych warunkach, jakie zajmuje biocenoza) nie można od siebie oddzielić, o czym świadczy szereg zasad ich związku.
1. Zasada różnorodności (A. Tineman): im bardziej zróżnicowane są warunki bioty, tym więcej gatunków występuje w biocenozie (lasie tropikalnym).
2. Zasada odchylenia warunków (A. Tineman): im większe odchylenia warunków bioty od normy, tym uboższa gatunkowo i bardziej specyficzna biocenoza oraz większa liczebność osobników poszczególnych jej gatunków. Zasada ta przejawia się w ekstremalnych biotopach. Mają niewiele gatunków, ale liczba w nich osobników jest zwykle duża i może nawet dojść do wybuchu masowego rozmnażania organizmów.
3. Zasada płynnych zmian w otoczeniu (G.M. Franz): im łagodniejsze są warunki środowiskowe podczas zmiany biotopu i im dłużej pozostają one niezmienione, tym biocenoza jest bogatsza gatunkowo oraz tym bardziej jest zrównoważona i stabilna. Praktyczne znaczenie zasady jest takie, że im coraz szybciej zachodzą przekształcenia przyrody i biotopu, tym trudniej gatunkom ma czas na przystosowanie się do tej przemiany, w związku z czym biocenozy ulegają ich uszczupleniu.
Wzajemna komplementarność części biocenozy. W zbiorowiskach (biocenozach) współistnieją tylko te gatunki, które uzupełniają się w korzystaniu z zasobów siedlisk, czyli dzielą między sobą nisze ekologiczne. Na przykład nawarstwianie się w fitocenozie lub rozkład przez mikroorganizmy rozkładające - niektóre gatunki „specjalizują się” w rozkładzie błonnika, inne w rozkładzie białek, inne w cukrach itp. Wzajemna komplementarność gatunków: jedne tworzą, inne niszczą – podstawa cykli biologicznych.
Podstawą trwałości biocenoz jest ich złożona różnorodność gatunkowa.
Drugim kierunkiem relacji między organizmami są relacje tematyczne – zapewnienie przez jeden gatunek schronienia lub szerzej miejsca osiedlenia się innemu gatunkowi. Najczęściej rośliny pełnią rolę właścicieli „mieszkania”. Wiele gatunków zwierząt osiedla się na gałęziach, powierzchni kory, w zagłębieniach, wśród traw itp. Ciągłe przebywanie na określonym podłożu powoduje pojawienie się ich barwy i kształtu, które nazywane są ochronnymi. Zwierzęta, przypominające kolorem i kształtem podłoże, na którym żyją, czy poszczególne części roślin, stają się mniej zauważalne dla wrogów. Czasem rola właściciela „mieszkania”. wykonywane przez zwierzęta – mieszkańców biocenozy. Są to na przykład glony zasiedlające sierść ssaków południowoamerykańskich – leniwców. Znana jest znaczna liczba zwierząt nidicolowych - mieszkańców nor innych zwierząt.
Czwartym kierunkiem stosunków są stosunki fabryczne, w których jeden rodzaj zwierząt wykorzystuje części innego zwierzęcia lub rośliny do budowy gniazd, ściółki w norach itp. Jednym z najbardziej uderzających przykładów stosunków fabrycznych jest wykorzystywanie przez bobry drzew pnie i ich gałęzie przy budowie tam i żerem. Istnieje jednak wiele innych przykładów - budowanie gniazd przez ptaki, małe zwierzęta (z gałązek, liści, latających nasion itp.).
Aby zrozumieć rolę określonych organizmów w życiu społeczności, niezbędna jest ocena ich liczebności. Mówiliśmy o podziale gatunków ze względu na stopień ich dominacji. Istnieją inne sposoby oszacowania liczby (obfitości) gatunku. Istnieją bezwzględne (w liczbach) i względne (w punktach lub %) szacunki liczebności. Podczas oceny cyfrowej określa się liczbę osobników na jednostkę powierzchni, liczebność gatunku, na jednostkę objętości zbiorowiska, masę gatunku na jednostkę powierzchni, objętość lub pod względem liczby osobników.
Najczęściej stosuje się cyfrowe szacunki populacji, pomimo ich pracochłonności, ponieważ są one najdokładniejsze i pozwalają na maszynowe statystyczne przetwarzanie wyników.
Metody punktacji populacji dają znacznie mniej dokładne wyniki, chociaż są mniej pracochłonne. Dla roślin stosuje się m.in. pięciostopniową skalę zaproponowaną przez niemieckiego botanika O. Drude’a (cop3, cop2, cop1, sp, sol). Względne szacunki liczebności roślin najczęściej opierają się na procentowej powierzchni. zajmowane przez występy części nadziemnych z całkowitej powierzchni, na której przeprowadzono pomiar. Stosuje się również obliczanie najmniejszych odległości między roślinami, sumy przekrojów pni, sumy powierzchni nasady pędów itp. Cyfrowe metody oceny są słabo stosowane w przypadku wielu zwierząt mobilnych, a także prowadzących skryty tryb życia. Do punktacji stosuje się zazwyczaj trzystopniową skalę: gatunek liczny, pospolity, rzadki. Kryteriami oceny pośredniej mogą być: liczba otworów, czyli otworów wejściowych (dla kopaczy), liczenie głosów (głównie dla ptaków), liczba śladów na jednostkę powierzchni, liczba stołów paszowych (kępki niezjedzonych resztek roślinnych) itp.
Połączenia troficzne w społeczności tworzą gęstą sieć łańcuchów pokarmowych, obejmującą producentów znajdujących się na początku każdego łańcucha pokarmowego, a także konsumentów różnych rzędów i rozkładników. Co więcej, każde kolejne ogniwo łańcucha pokarmowego wytwarza mniejszą masę niż poprzednie, dlatego każdy łańcuch pokarmowy charakteryzuje się, jak mówią, piramidą biomasy.
Społeczność charakteryzuje się, jak stwierdzono powyżej, jej środowiskiem wewnętrznym, które różni się od środowiska nie przekształconego przez społeczność. To środowisko wewnętrzne, przekształcone przez społeczność, jest dalekie od jednorodności. Każdy gatunek, każda forma życia tworząca wspólnotę znajduje w niej najkorzystniejsze warunki bytu. Często te same gatunki wymagają różnych warunków do pełnienia różnych funkcji. Zatem społeczność reprezentuje połączenie grup zróżnicowanych ekologicznie.
Bardzo istotny jest charakter pobytu gatunków w biocenozie. Rośliny są zwykle nieruchome. Grupy roślin tworzące zbiorowiska różnią się proporcją organów, które tracą w niesprzyjających porach roku. W ten sposób niektóre z nich zachowują się w niezmienionej formie przez cały rok; inne tracą tylko liście w niesprzyjających porach roku; jeszcze inne - liście i większa lub mniejsza część łodyg; czwarty - oprócz liści i łodyg nadziemnych, znaczna część organów podziemnych, zachowująca jedynie cebule, bulwy i kłącza, przechowująca korzenie, specjalnie zaprojektowana, aby wytrzymać te niesprzyjające warunki; wreszcie piąte zachowują się w niesprzyjających okresach jedynie w postaci nasion i owoców.
Zwierzęta są mniej ściśle związane z określoną społecznością. Zmiany w charakterze obecności zwierząt w zbiorowisku możemy rozróżnić ze względu na fazy metamorfozy, porę dnia i pory roku. Niektóre gatunki przechodzą przez wszystkie fazy rozwoju w tej samej biocenozie, często jedynie zmieniając miejsce zamieszkania w różnych fazach. Tak więc wiele chrząszczy w fazie jajowej i larwalnej żyje w glebie, a w stanie dorosłym żyje w powietrzu. Pisklęta niektórych ptaków wykluwają się na powierzchni gleby, a gdy nabiorą zdolności do lotu, migrują do koron drzew itp. Inne gatunki przechodzą pewne fazy rozwoju w jednej cenozie, inne w drugiej.
Zwierzęta często zmieniają swój pobyt w społeczności w ciągu dnia. W ten sposób czaple żerują wzdłuż brzegów zbiorników wodnych, gniazdują i nocują w koronach drzew, rybitwa biała (mieszkanka tropikalnych wysp i wybrzeży) i niektóre inne ptaki latają w poszukiwaniu pożywienia nad oceanem, gdzie trafiają pożywienie i wykluwają swoje pisklęta na gałęziach leśnych drzew, gdzie przynoszą im pożywienie itp. Wreszcie zwierzęta często różnią się charakterem pobytu w zbiorowiskach w różnych porach roku. Istnieją gatunki, które żyją w jednym zbiorowisku przez cały rok i są aktywne przez cały rok; inne, żyjące przez cały rok w tej samej zbiorowości, część roku spędzają w stanie hibernacji lub zawieszonej animacji, inne zrzeszają się z określonym zbiorowiskiem jedynie w okresie lęgowym, a resztę czasu spędzają w zbiorowiskach innych Państwa; wręcz przeciwnie, niektóre gatunki, wychowując młode w zbiorowiskach odległych krajów, przemieszczają się do tego zbiorowiska tylko na resztę roku, kiedy warunki życia w miejscu wychowywania młodych stają się niesprzyjające; wreszcie wiele zbiorowisk odwiedza cała grupa gatunków tylko dwa razy w roku – podczas wędrówek wiosennych i jesiennych. Oczywiście w społecznościach różnych stref geograficznych stosunek zwierząt z różnych grup nie jest taki sam. Tak więc w wilgotnych społecznościach tropikalnych całkowicie lub prawie całkowicie nie ma sezonowych migrantów i form, które popadają w odrętwienie lub hibernację i odlatują w niesprzyjających porach roku. W suchych regionach wiele gatunków popada w odrętwienie lub migruje w niesprzyjających porach roku. W zimnych krajach występuje wysoki odsetek form migrujących i nieliczne żyjące przez cały rok itp.
Zwierzęta potrafią łączyć społeczności bliższe i bardziej odległe od siebie w procesie swojego życia. Tym samym wiele zwierząt przechodzi różne fazy rozwoju w różnych środowiskach, niektóre etapy rozwoju odbywają się w środowisku wodnym, inne w środowisku lądowym, w zbiorowiskach oddalonych od siebie. Jest to na przykład wiele owadów - komary, muszki, ważki itp. Podczas codziennych ruchów ptaki na przykład mogą oddalać się od społeczności, z którą związana jest większość ich życia, o kilometry, a w okresie sezonowym migracje - o setki i tysiące kilometrów.
Ze względu na przywiązanie do zbiorowiska wszystkie organizmy można podzielić na dwie główne grupy: trwałe (osiadłe), do których zaliczają się rośliny i grzyby występujące na lądzie, oraz w zbiorowiskach wodnych formy bentosowe i nietrwałe (pochwowe), do których zalicza się większość zwierząt i niezwiązane rośliny wodne.
100 RUR bonus za pierwsze zamówienie
Wybierz rodzaj pracy Praca dyplomowa Praca kursowa Streszczenie Praca magisterska Raport z praktyki Artykuł Raport Recenzja Praca testowa Monografia Rozwiązywanie problemów Biznes plan Odpowiedzi na pytania Praca twórcza Esej Rysunek Eseje Tłumaczenie Prezentacje Pisanie na maszynie Inne Zwiększanie niepowtarzalności tekstu Praca magisterska Praca laboratoryjna Pomoc on-line
Poznaj cenę
Nisza ekologiczna to funkcjonalna pozycja gatunku w zbiorowisku, zależna od innych gatunków oraz od jego położenia w przestrzeni i czasie. Nisza ekologiczna określa nie tylko miejsce gatunku (a dokładniej jego populacji) w łańcuchach pokarmowych i poziomach troficznych ekosystemu, ale także charakteryzuje rodzaj interakcji tego gatunku z innymi, gdy rozwijają one wspólny zasób (na przykład przestrzeń, terytorium, pożywienie, światło itp.), a także reakcja gatunku, w tym jego adaptacje, na różne czynniki środowiskowe. Termin i pierwszą interpretację pojęcia „nisza ekologiczna” podał amerykański zoolog J. Grinnell w 1917 r. pod nazwą niszy „przestrzennej”. Pojęcie niszy ekologicznej jako pozycji gatunku w zbiorowisku (głównym obrazem w systemie łańcucha pokarmowego jest nisza „troficzna”) zostało opracowane przez język angielski. ekolog C. Elton w 1927 r.
Wśród biotycznych powiązań organizmów pierwszeństwo mają w sposób naturalny powiązania troficzne lub pokarmowe, gdyż pożywienie jest niezbędnym warunkiem istnienia organizmów żywych. W takim przypadku jeden organizm może zjadać drugi, żywiąc się jego martwymi szczątkami lub produktami odpadowymi. Jerzyki łapiące owady w locie, pszczoły zbierające nektar z kwiatów i wilk zabijający owcę wchodzą w bezpośredni związek troficzny z osobnikami dostarczającymi im pożywienia. Takie połączenia nazywane są bezpośrednimi. Jeśli dwa drapieżniki rywalizują o zdobycz, powstaje między nimi pośredni związek troficzny.
Oprócz pożywienia, tematycznego czy przestrzennego, w społecznościach powstają powiązania, których efektem jest „uwarunkowanie” środowiska, czyli stworzenie przez jeden organizm określonych warunków fizycznych lub chemicznych dla drugiego. Zależności tematyczne mogą być pozytywne i negatywne, ponieważ osobniki jednego gatunku określają lub wykluczają możliwość istnienia osobników innego gatunku w biocenozie.
Połączenia foryczne ułatwiają rozprzestrzenianie się jednego gatunku na drugi. Połączenia foryczne są również charakterystyczne dla relacji między zwierzętami, na przykład wiele owadów nosi kleszcze. Połączenia fabryczne powstają między organizmami w przypadkach, gdy osobniki jednego gatunku wykorzystują do swoich struktur wydzieliny lub martwe części innych osobników. W zależności od tego, jakie korzyści partnerzy czerpią z relacji, istnieje sześć rodzajów połączeń. Powiązania organizmów w biocenozach:
1. Obustronne korzyści - gdy obaj partnerzy czerpią korzyści ze wzajemnej relacji w postaci pożywienia, miejsca do życia i ochrony przed wrogami. Wzajemnie korzystne relacje przejawiają się w postaci symbiozy (od greckiego symbioza - wspólne życie) - współistnienia odmiennych organizmów tworzących system symbiontów. Inną formą symbiozy, charakteryzującą się bliskimi (kiedy jeden organizm nie może istnieć bez drugiego), wzajemnie korzystnymi relacjami między partnerami, jest mutualizm (od łac. mutuus - wzajemne). Najbardziej uderzającym przykładem mutualizmu jest współzależność termitów i wiciowców żyjących w ich jelitach. Termity znane są ze swojej zdolności do żerowania na drewnie, pomimo braku enzymów hydrolizujących celulozę. Wiciowce robią to za nich. Powstały cukier jest wykorzystywany przez termity. Termity nie mogą istnieć bez tej fauny jelitowej.
2. Wzajemnie szkodliwe relacje mają miejsce wówczas, gdy związek partnerski wyrządza szkodę obojgu osobom. Istnieje konkurencja międzygatunkowa i wewnątrzgatunkowa. Konkurencja wewnątrzgatunkowa (między osobnikami tego samego gatunku) o surowce, terytorium, schronienia i inne środki utrzymania jest bardziej intensywna, jak zauważył C. Darwin, gdyż osobniki tego samego gatunku charakteryzują się tymi samymi wymaganiami co do warunków życia.
3. Wzajemnie neutralne relacje zachodzą pomiędzy organizmami, jeśli partnerzy nie wywierają na siebie ani szkodliwego, ani korzystnego wpływu. Często partnerzy nie wchodzą w bezpośredni kontakt. Biocenozę łąkową zamieszkują koniki polne i dżdżownice, które nie wpływają na siebie bezpośrednio. Jednak im intensywniejsza aktywność dżdżownic, tym korzystniejsze warunki dla roślin, tym więcej schronień i zasobów pożywienia dla koników polnych.
5. Pomiędzy osobnikami różnych gatunków obserwuje się relacje korzystno-neutralne, gdy jeden partner czerpie korzyści ze związku, a drugi nie przynosi ani korzyści, ani szkody. Wariant współżycia organizmów różnych gatunków, w którym jeden organizm żyje kosztem drugiego, nie wyrządzając mu żadnej szkody, nazywa się komensalizmem (od francuskiego komensala - współtowarzysza stołowego).
Podstawą relacji komensalnych może być wspólna przestrzeń, substrat, schronienie, ruch lub najczęściej pożywienie.
Ewolucyjna rola związków biotycznych przejawia się w tym, że są one podstawą doboru naturalnego. Niszcząc osobniki osłabione, słabiej przystosowane do warunków środowiskowych i posiadające wąski zakres cech adaptacyjnych, drapieżnik przyczynia się do poprawy struktury genetycznej populacji i przeżycia osobników najsilniejszych (a nie silniejszych). Człowiek nie jest w stanie określić stanu zwierzęcia na dużą odległość. Ponadto, będąc istotą społeczną, człowiek subiektywnie podchodzi do wyboru przedmiotu polowania. Dlatego powszechne odstrzał drapieżników i przeniesienie ich funkcji na ludzi zapoczątkowało gwałtowne pogorszenie kondycji populacji jeleniowatych i łosi. W związku z tym dobór naturalny w przyrodzie nie może odbywać się z woli człowieka, a masowe niszczenie wszelkich zwierząt prowadzi do zubożenia fauny i flory oraz naruszenia naturalnej harmonii.
1.2 Sformułuj prawo tolerancji.
Wpływ czynników środowiskowych na organizmy jest różnorodny. Niektóre z nich mają większy wpływ, inne - słabszy. Można jednak zidentyfikować pewne ogólne wzorce w naturze wpływu wielu czynników. W 1840 roku Liebig jasno sformułował stanowisko, że o odporności organizmu na czynniki zewnętrzne decyduje najsłabsze ogniwo w całości jego potrzeb środowiskowych. Czynnik powodujący taki wpływ na żywy organizm nazywany jest czynnikiem ograniczającym lub ograniczającym. Ograniczający wpływ może mieć nie tylko brak jakiegokolwiek czynnika, jak sądził Liebig, ale także jego nadmiar. Ideę negatywnego wpływu „nadmiaru” czynnika na organizmy żywe po raz pierwszy jasno sformułował V. Shelford w 1913 roku. Następnie idee te stały się znane jako „prawo tolerancji Shelforda” (od angielskiego „tolerancja” - wytrzymałość) - Zakres działania czynnika na organizm jest ograniczony pewnymi wartościami progowymi (punktami minimalnymi i maksymalnymi), w ramach których (strefa tolerancji) jej istnienie jest możliwe.
Gatunki, u których przedział strefy tolerancji jest wystarczająco szeroki, nazywane są eurybiontami, a u których ten przedział jest wąski – stenobiontem. W odniesieniu do poszczególnych czynników typy te będą nazywane odpowiednio: temperaturą (eurytermiczną i stenotermiczną); zasolenie (euryhalinowe i stenohalinowe); światło (euryfotyczne i stenofotyczne), aktywna reakcja środowiska (pH). Istnieje również pewna gradacja w grupach gatunków stenobiontów. Na przykład gatunki stenotermiczne, które mogą istnieć tylko w niskich temperaturach, nazywane są gatunkami kochającymi zimno lub kriofilnymi. Ich przykładem jest wielu mieszkańców Arktyki i Antarktyki. Gatunki stenotermiczne, które mogą żyć tylko w podwyższonych temperaturach, nazywane są gatunkami ciepłolubnymi lub termofilnymi. Gatunki te zamieszkują regiony tropikalne. Gatunki, których strefa tolerancji na którykolwiek czynnik jest szczególnie wąska, można uznać za gatunki wskaźnikowe (lub wskaźniki ekologiczne) stanu środowiska. Na podstawie obecności gatunku wskaźnikowego w danym biotopie można przyjąć, że wartość odpowiedniego czynnika środowiskowego nie wykracza tutaj poza strefę tolerancji dla tego gatunku.
Z prawa tolerancji Shelforda wynika szereg ważnych wniosków:
1. Każdy czynnik środowiskowy zbliżający się do granic tolerancji dla danego organizmu lub przekraczający te granice ma na niego negatywny wpływ. Jeden pojawi się nawet jeśli wartości pozostałych czynników będą w strefie optymalnej.
2. Gatunki o szerokim zakresie tolerancji są zwykle bardziej rozpowszechnione niż te o wąskim zakresie.
3. Granice tolerancji dla osobników rozmnażających się (a także nasion, siewek, zarodków i larw) są zwykle węższe niż dla dojrzałych roślin lub zwierząt nie rozmnażających się.
4. Zdecydowana większość gatunków rozmnaża się nie przez cały rok, lecz w określonych porach roku, tak że wylęg młodych następuje wtedy, gdy warunki środowiskowe są dla nich najkorzystniejsze.
5. W naturze organizmy często żyją w warunkach, które nie odpowiadają ich optymalnemu zakresowi czynników, ponieważ rozmieszczenie gatunków jest często w dużej mierze determinowane przez konkurencyjne relacje z innymi gatunkami.
6. Jeżeli warunki dla jednego czynnika nie są optymalne dla gatunku, wówczas zakres jego tolerancji na inne czynniki może się zawęzić.
7. Dostosowanie do jednego czynnika, wyrażające się w poszerzaniu strefy tolerancji w stosunku do niego, może prowadzić do poszerzenia strefy tolerancji w stosunku do innego czynnika (zasada niespecyficznego przystosowania).
Przeczytaj także:
|
1. Neutralność 0/0 Żadna populacja nie wpływa na drugą. Przykład: Wiewiórki i łosie w tym samym lesie nie mają ze sobą kontaktu. Przykład: Przykład: ważka i mrówka; wilk i dżdżownica; łoś i puchacz.
2. Wzajemne tłumienie konkurencyjne -/- obie populacje aktywnie tłumią się nawzajem.
3. Konkurencja o wspólny zasób -/- każda populacja pośrednio negatywnie wpływa na drugą w walce o rzadkie zasoby. Przykład: Konkurencja o te same zasoby, która zachodzi pomiędzy osobnikami różnych gatunków. Zarówno wilki, jak i lisy polują na zające. Dlatego między tymi drapieżnikami powstaje rywalizacja o pożywienie. Uprawiane rośliny i chwasty w ogrodzie; wróble i sikory – na miejsca gniazdowania.
Przykład: W Europie, w osadach ludzkich, szczur szary całkowicie zastąpił inny gatunek tego samego rodzaju, szczura czarnego, który obecnie żyje na obszarach stepowych i pustynnych. Sadzonki świerka rozwijają się dobrze pod ochroną sosen, brzóz i osiki, ale potem, gdy rosną korony świerkowe, sadzonki gatunków światłolubnych giną.
4. Amensalizm (antybioza) -/0 Populacja 2 tłumi populację 1, ale sama nie odczuwa negatywnego wpływu. Przykład:światłolubne zioła rosnące pod świerkiem cierpią z powodu silnego zacienienia, ale świerk nie odczuwa żadnych niedogodności; korzenie osiki hamują wzrost dębu; dąb tłumi jagody; Pleśń Penicillium hamuje rozwój bakterii, wytwarzając antybiotyki.
7. Komensalizm +/0 Populacja 1, komensal, czerpie korzyści z objadania się; populacja 2 jest obojętna na to obżarstwo.
a) Zakwaterowanie - jeden organizm wykorzystuje inny (lub swój dom) jako miejsce zamieszkania, nie wyrządzając mu szkody. Przykład: Gniazda ptaków i nory gryzoni są domem dla ogromnej liczby stawonogów, które korzystają z mikroklimatu swoich domów i znajdują tam pożywienie z rozkładających się szczątków lub innych typów współmieszkańców. Rośliny wykorzystują jako siedliska także inne gatunki: epitafia (glony, mchy, porosty).
b) Freeloading – jeden organizm żeruje na resztkach pożywienia innego. Przykład: lepka ryba i rekin - lepkie ryby zjadają resztki pożywienia rekina, czasami wykorzystując je jako środek transportu, dla rekina to wspólne pożycie nie ma znaczenia. Lew i hieny, szakale.
c) Towarzystwo – oba gatunki spożywają różne substancje lub części tego samego pożywienia. Będąc w mniej więcej takich samych warunkach, konsumują różne zasoby pożywienia. Przykład:łyski, nurkujące w poszukiwaniu glonów, mieszają muł, w którym żyje wiele małych organizmów karpiowych. Związek między różnymi rodzajami bakterii saprofitycznych glebowych, które przetwarzają różne substancje organiczne z zgniłych resztek roślinnych, a roślinami wyższymi, które zużywają powstałe w tym procesie sole mineralne.
8. Protokooperacja +/+ Interakcja jest korzystna dla obu gatunków, ale nie jest konieczna. Przykład: Ukwiał morski chroni kraba i wykorzystuje go jako środek transportu.
9. Mutualizm +/+ Interakcja jest korzystna dla obu gatunków i jest obowiązkowa (a w warunkach naturalnych żaden z nich nie może istnieć bez drugiego). Przykład: Bakterie brodawkowe wiążące azot żyją na korzeniach roślin strączkowych i przekształcają azot atmosferyczny w formę dostępną dla tych roślin. Z kolei rośliny dostarczają bakteriom guzkowym wszystkich niezbędnych składników odżywczych; Mikroflora jelitowa; Symbioza grzybów i glonów w porostach.
10. Antagonizm (- -) to relacja, w której obecność jednego gatunku wyklucza obecność innego gatunku. Na przykład meduza aurelia i orzęski pantofelka.
Obwody mocy,żywność, czyli troficzna, łańcuchy, szeregi gatunków roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów połączone ze sobą zależnością: żywność – konsument. Organizmy kolejnego ogniwa zjadają organizmy poprzedniego ogniwa i tak dalej. następuje łańcuchowy transfer energii i materii, który leży u podstaw cyklu substancji w przyrodzie. Przy każdym transferze z łącza na łącze duża część (nawet 80-90%) energii potencjalnej jest tracona i rozpraszana w postaci ciepła. Z tego powodu liczba ogniw (rodzajów) w Łańcuchu Żywnościowym jest ograniczona i zwykle nie przekracza 4-5.
Podstawą każdego łańcucha pokarmowego jest gatunek - producenci- organizmy autotroficzne, głównie rośliny zielone, syntetyzujące materię organiczną, a także siarkę, wodór i inne bakterie, które wykorzystują energię utleniania związków chemicznych do syntezy substancji organicznych. Następujące ogniwa w łańcuchu pokarmowym zajmują następujące typy: konsumenci- organizmy heterotroficzne, które konsumują substancje organiczne. Głównymi konsumentami są zwierzęta roślinożerne, które żywią się trawą, nasionami, owocami, podziemnymi częściami roślin – korzeniami, bulwami, cebulami, a nawet drewnem (niektóre owady). Do konsumentów wtórnych zaliczają się zwierzęta mięsożerne, które z kolei dzielą się na dwie grupy: te, które żywią się masową, małą ofiarą oraz aktywne drapieżniki, które często atakują ofiarę większą od samego drapieżnika. W przeważającej większości przypadków dieta tych konsumentów jest mieszana, zawierająca pewną ilość pokarmu roślinnego. Wreszcie organizmy zwane saprofitami, głównie grzyby i bakterie, uzyskują potrzebną energię poprzez rozkład martwej materii organicznej. Larwy i zwierzęta dorosłe, które charakteryzują się metamorfozą, mają inny sposób żywienia i zajmują różne pozycje w łańcuchu pokarmowym.Jeden gatunek może, wraz ze swoimi indywidualnymi populacjami lub grupami wiekowymi, zostać włączony do kilku łańcuchów pokarmowych, łącząc je w bardziej złożone kompleksy .
Istnieją 2 główne typy biocenoz Obwody mocy- tak zwana „pastwisko” i „detrytus”. Te pierwsze zaczynają się od fotosyntetyzujących roślin zielonych i zwykle stanowią podstawę biocenozy, drugie - od organizmów (saprofitów), które wykorzystują energię uwalnianą podczas rozkładu martwej materii organicznej (grzyby i wiele mikroorganizmów). Połączenie obu typów Obwody mocy zapewnia 3 główne etapy cyklu substancji, które odzwierciedlają istnienie trzech poziomów troficznych: 1) producenci - rośliny; 2) konsumenci pierwotni (roślinożerni) i konsumenci wtórni (mięsożercy); 3) rozkładacze saprotroficzne, które niszczą materię organiczną. Ta klasyfikacja troficzna dzieli nie gatunki na grupy, ale na rodzaje ich aktywności życiowej: populacja jednego gatunku może zajmować jeden lub więcej poziomów troficznych, w zależności od tego, z jakich źródeł energii korzysta. Przepływ energii przez poziom troficzny jest równy całkowitej asymilacji na tym poziomie, a całkowita asymilacja jest równa produkcji biomasy plus oddychanie.
Tak naprawdę model łańcucha pokarmowego nie znajduje odzwierciedlenia w systemach naturalnych, tj. złożone sieci troficzne faktycznie istnieją, ponieważ większości zwierząt nie można sklasyfikować na określonym poziomie troficznym (niedźwiedź jest konsumentem pierwszego rzędu, jeśli zjada korzenie, drugiego rzędu, jeśli zjada sarenę, trzeciego lub czwartego, jeśli zjada psa). Analiza przepływów energii i materii w sieciach pokarmowych jest prawie niemożliwa.
Piramida ekologiczna - graficzne przedstawienie relacji pomiędzy producentami i konsumentami na wszystkich poziomach (roślinożerne, drapieżniki, gatunki żerujące na innych drapieżnikach) w ekosystemie.
Wyrażone:
* w jednostkach masy (piramida biomasy),
* w liczbie osobników (piramida liczb Eltona)
* w energii zawartej w jednostkach (piramida energii).
Piramida liczb- odzwierciedla ilościowe rozmieszczenie poszczególnych organizmów na poziomach troficznych. Cechą takiej piramidy jest zmniejszenie liczby organizmów podczas przechodzenia od producentów do konsumentów. Ten wzór tłumaczy się faktem, że w każdym ekosystemie małe zwierzęta przewyższają liczebnie duże i rozmnażają się szybciej.
Druga piramida jest odwrócona, ponieważ w łańcuchach pokarmowych na leśnych pastwiskach producentami są drzewa, a głównymi konsumentami są owady. Poziom konsumentów pierwotnych przewyższa poziom liczby producentów.
Piramida biomasy- pokazuje stosunek całkowitej ilości żywej materii na poziomach troficznych łańcucha pokarmowego. Może mieć dwie odmiany graficzne – poprawną i odwróconą. Obserwuje się następujące wzorce: piramidy o szerokiej podstawie i wąskim wierzchołku są charakterystyczne dla ekosystemów lądowych i płytkowodnych, w których producenci są duzi i żyją stosunkowo długo. W młodych ekosystemach wierzchołek piramidy jest węższy niż w dojrzałych; piramidę można skierować na otwarte i głębokie wody, gdzie producenci są mali i krótkotrwałi. Piramida biomasy charakteryzuje się charakterem pośrednim w jeziorach i stawach, ponieważ tutaj role producentów, czyli dużych przywiązanych roślin i mikroskopijnych glonów, są równe.
Piramida Energii- ilość przepływu energii przechodzącego przez różne poziomy troficzne. W przeciwieństwie do piramidy liczb czy biomasy, które charakteryzują statykę ekosystemu, piramida energii charakteryzuje dynamikę przejścia masy pokarmowej przez łańcuch pokarmowy. Na jego kształt nie ma wpływu wielkość osobników ani intensywność ich metabolizmu. Ponadto piramida liczb wyolbrzymia rolę małych organizmów, piramida biomasy wyolbrzymia rolę dużych. Dlatego piramida energetyczna jest najbardziej uniwersalną cechą służącą do porównywania przepływu energii przechodzącej przez różne poziomy, a także do porównywania jednego ekosystemu z drugim.