Симбиоз: примеры в природе. Симбиоз животных: примеры

На Новой территории зоопарка находится уголок африканской саванны, удивительнейшего места на Земле, где из одной точки можно увидеть одновременно несколько видов крупных копытных. Там прекрасно уживаются рядом жирафы , разнообразные антилопы, зебры и африканский страус. В природе каждый вид, не составляя конкуренции другому, кормится в определённом растительном ярусе: антилопы поедают молодые сочные побеги, излюбленный корм зебр – соцветия злаков, а жирафы пасутся на высоте 2-6 метров, поедая части растений, недоступные другим животным.

В поисках пастбищ со свежей травой и водопоев обитатели саванн совершают сезонные миграции. Переселение многотысячных стад копытных – поистине величественное зрелище, которое и по сей сень можно наблюдать в Африканской саванне.

На большой поляне одновременно можно увидеть и жирафа, и зебр, и африканского страуса. Как всякие соседи, они общаются, играют, а иногда и ссорятся друг с другом. Молодой жираф, самочка, прибыла в зоопарк из Африки в конце 2004 года, она привыкла и вполне доверяет людям, несмотря на то, что родилась в природе и перенесла утомительный переезд. Корм ей кладут в специальные корзины, подвешенные на высоте 3 м, однако животное с удовольствием «подстригает» снизу те деревья, до которых может дотянуться.

Жираф – самое высокое сухопутное животное Земли, рост крупных самцов достигает 6-ти метровой отметки, кроме того, эти существа – обладатели длиннющего, до 40 см, языка, который, к тому же, чрезвычайно гибкий и подвижный. В природе таким языком они срывают молодые побеги акаций, ловко обходя острые шипы этих растений. В зоопарке жирафов кормят сеном, ветками ивы, овощами и фруктами.

Зебра Греви, живущая на Африканской поляне, - самая крупная и элегантная из всех существующих видов зебр. Этим животным в природе угрожает исчезновение. Несмотря на строжайший запрет, на них продолжается браконьерская охота, основная причина которой – необычайно красивая шкура. Учёные до сих пор ищут объяснение окраске зебр, но, пожалуй, лучше всех сказал английский писатель Р. Киплинг: «Пробыв долгое время наполовину в тени, наполовину на свету под переменчивым узором теней, падавших от ветвей деревьев, жираф стал пятнистым, а зебра полосатой… а леопард бегал вокруг и недоумевал, что это приключилось с его завтраком и обедом…»

Летом 2009 года у наших зебр родился малыш. Это первый случай рождения зебры Греви в Московском зоопарке. В 2011 году появился на свет ещё один зебрёнок. Дети у зебр, как и у лошадей, рождаются вполне сформировавшимися, через несколько минут встают на ножки, делают первые шаги и начинают сосать молоко. К концу первого дня они уже пробуют играть, смешно подпрыгивая и взбрыкивая всеми четырьмя ногами. Своё счастливое детство они провели на Африканской поляне вместе с мамой, а повзрослев, уехали в другие зоопарки.

Чёрная антилопа – одна из самых крупных и эффектных африканских антилоп - неизменно привлекает внимание контрастной окраской головы и длинными саблевидными рогами. Несмотря на грозный вид, рога являются лишь турнирным оружием самцов. В брачный период над саванной разносится стук сталкивающихся рогов, сильнейшие пригибают головы соперников к земле и завоёвывают право оставить потомков.
Облик гну не согласуется с тем образом антилопы, который живёт в нашем представлении: стройное грациозное животное с изящной головой и огромными выразительными глазами. У этой антилопы бычьи рога и нос, лошадиный хвост и ни на кого не похожая борода, растущая вверх и вниз. Кроме того, от столь крупного зверя совершенно не ожидаешь услышать почти «птичий» свист. И внешность, и голос придают зверю грозный и комичный вид одновременно. В зоопарке содержится самый редкий вид этих антилоп – белохвостый гну.

Африканский страус – самая крупная птица в мире. Самцы достигают роста 270 см и веса 150 кг! Кстати, самцов и самок очень легко различить не только по размеру, но и по цвету. Элегантный черный наряд самца украшен пышными перьями белого цвета. Серовато-бурое оперение у самок выглядит куда скромнее. Летать эти великаны не могут, зато превосходно бегают, развивая скорость до 70 км/час. На ногах у страуса всего по два пальца, причем один из них заметно крупнее. Когда птица бежит, то «приподнимается на цыпочки» и отталкивается от земли только мощными внутренними пальцами.

С августа 2009 года в отдельном вольере слева от входа в павильон живёт семья сурикат . Летом этих животных можно увидеть в уличном вольере, зимой – внутри павильона.
Эти симпатичные и забавные зверьки в природе обитают в южной Африке, в суровых условиях пустынь Калахари и Намиб. Люди прозвали их «часовые пустынь» за характерную высокую стойку на задних ногах и за бдительность, которую они проявляют при охране территории и защите от врагов. Эти маленькие хищники питаются в основном насекомыми и другими беспозвоночными, в том числе и такими опасными, как скорпионы, которых сурикаты съедают вместе с ядовитой железой. Охотятся они и на небольших змей, а крупных прогоняют со своей территории. Поэтому местные жители всегда рады появлению возле своего жилища сурикат, а иногда даже заводят их дома, поскольку эти зверьки легко приручаются. Однако не торопитесь заводить сурикату в качестве домашнего любимца, эти животные хорошо чувствуют себя лишь в семье себе подобных. Одиночные сурикаты и в неволе, и дома живут плохо и недолго.

Вольер справа от входа специально переоборудовали для карликового бегемота . Это чудесное животное приехало в зоопарк летом 2017 года. Карликовый бегемот вовсе не уменьшенная копия большого, хотя безусловно, он очень похож на своего гораздо более крупного собрата. Облик «малыша» не такой тяжеловесный, линия спины слегка наклонена вперёд, ноги и шея относительно длиннее, а голова – меньше и аккуратнее. Глаза и ноздри не выступают так высоко над головой, как у обыкновенного бегемота, за счёт чего мордочка выглядит очень обаятельно. Длина тела бегемотиков около 1,5 метров, а вес – 250 кг. Для сравнения: вес тела обыкновенного бегемота может достигать 3500 кг. У себя на родине, в Африке, карликовые бегемоты находятся под угрозой исчезновения, их осталось не больше одной тысячи. К счастью, они содержатся и размножаются во многих зоопарках мира, и есть надежда, что эти чудесные животные не исчезнут с лица Земли. К сожалению, увидеть в вольере карликового бегемота можно лишь летом, его зимний вольер находится не на экспозиции.

С октября 2009 года в павильоне содержатся крошечные антилопы дик–дик . Это самая маленькая антилопа в мире, их вес не больше 5 кг. Дик-дики - очаровательные изящные создания, их мех в серую крапинку как будто присыпан солью, на голове между рожек рыжий хохолок, вокруг огромных глаз красивые белые «очки». Тоненькие ножки заканчиваются копытцами. У самцов есть острых рожки.

Дик-дики обитают в африканском буше, в зарослях колючих кустарниках, прокладывая в них тоннели-тропы. Эти тропы настолько узкие, что поместиться там может только такое маленькое создание, как дик-дик. В случае опасности они исчезают в кустах буквально на глазах. Так маленькие и беззащитные антилопы выживают в окружении крупных африканских хищников. Колючие кусты не только их дом и надёжное убежище – листья кустарников их основная еда. Рацион дик-диков схож с рационом жирафов, но жирафы объедают листву высоко на деревьях, а карликовые антилопы у самой земли.

Увидеть дик-диков можно в одной из внутренних вольер. В зоопарке они ведут образ жизни, типичный для большинства представителей африканской фауны - активны утром, днём спят в домиках-гнездах из веток, вечером период небольшой активности. Основная еда в зоопарке - ветки, трава, овес, морковь. В вольере для антилоп обустроили несколько домиков из веток. Сотрудники в шутку называют дик-диков – шуршащие в терновнике.

Биологам удалось пронаблюдать за интересной экологической войной. На одной стороне воевали крупнейшие сухопутные животные планеты - африканские слоны, на другой - муравьи. И насекомые эту битву выиграли. Среди биологов бытует призказка: «На ваших глазах животное из Красной книги поедает растение из Красной книги. Что Вы будете делать?» Шутка эта вполне жизненна: в дикой природе столкновение интересов - не редкость. Один размножившийся вид наносит ущерб другому виду и всей экосистеме. Для жителей средней полосы самый болезненный пример – бобры, которые, если их чересчур много, не только валят отдельные деревья, но и заболачивают лес и полностью меняют ландшафт. В африканской саванне свои проблемы: ландшафты страдают от африканских слонов, которые благодаря охране сильно расплодились. Африканский слон – самое большое наземное млекопитающее, для пропитания каждой особи требуется растительность с площади около 5 км². узнайте много интересного на http://twitter.com/malno2003 прямо сейчас. Очень интересно и познавательно. Они объедают с деревьев ветки и листья, сдирают кору, вытаптывают траву и уничтожают кустарники. В прошлом слоны имели возможность мигрировать на дальние расстояния, и за время их отсутствия поврежденная растительность успевала восстановиться. Теперь эти животные сосредоточены в национальных парках на ограниченной территории. Поэтому они сильно меняют ландшафт саванны, местами превращая ее в безлесную равнину.За «стол и дом» муравьи работают на охране виды в природесимбиозТесное и продолжительное сосуществавание разных видов. Рахновидности: мутуализм (взаимовыгодные отношения), паразитизм (отношения, выгодные одному, но вредные для другого), комменсализм (отношения, полезные одному, но бесполезные для другого).Впрочем, у африканских деревьев нашлись защитники - маленькие муравьи четырех видов (Crematogaster mimosae, C. nigriceps, C. sjostedti,и Tetraponera penzigi). Они вступают в симбиоз с деревьями – в основном, с акацией Acacia drepanolobium. Насекомые получают от дерева пищу (нектар) и убежище в виде вздутий у основания шипов. А польза насекомых для деревьев выясняется постепенно. Как установили в полевых и лабораторных экспериментах Тодд Палмер (Todd Palmer) из Исследовательского центра Мпала (Mpala Research Centre) в Кении и Якоб Гоин (Jacob Goheen) из Университета Флориды (University of Florida), муравьи не дают поедать деревья слонам и тем самым сохраняют местную экосистему. Так что симбиоз акаций с муравьями можно отнести к мутуализму - взаимовыгодным отношениям. «Это похоже на историю Давида и Голиафа, - комментирует Тодд Палмер. – Крошечные муравьи весом около 5 мг противостоят огромным животным в миллиард раз больше себя, защищают деревья и оказывают большое влияние на экосистему, в которой живут». В районе Лайкипии, на территории Кении, где работали биологи, они заметили, что слоны поедают все виды деревьев в саванне, кроме тех, что живут в симбиозе с муравьями. Самая лучшая косметика для волос на этом сайте. Будьте самой красивой. Акация A. drepanolobium доминирует на участках с глинистой почвой, в то время как на участках с песчаной чередуются деревья разных видов. Ученые поставили долговременный эксперимент: они огородили высокими заборами участки саванны на тех и других почвах, перекрыв доступ к ним крупным животным. За шесть лет плотность популяции слонов в Лайкипии увеличилась в 2,5 раза. Биологи оценили изменения в древесном покрове саванны на всей территории и на огороженных участках. На песчаной почве в зоне, свободной от слонов, древесное покрытие увеличилось на 6%, а на контрольных участках оно уменьшилось на 8,8%. На глинистой же почве, где доминировала «муравьиная» акация, огороженные и контрольные участки не различались - слоны не трогали ни те, ни другие.Слоны муравьев не едятБиологи настригли веток с акации A. drepanolobium, с которой сожительствовали муравьи С. nigriceps, и с акации другого вида A. mellifera, живущей без муравьев. Затем они удалили муравьев с части веток A. drepanolobium и переселили их на ветки A. mellifera. Шести слонам предложили на выбор два вида акации с муравьями и без них. Оказалось, что слоны охотно поедают акацию любого вида без насекомых, а приправа из муравьев делает для них любой вид несъедобным. Эксперимент повторили в природе. Муравьев выкуривали из их пристанищ дымом горящей травы, после чего освобожденные деревья огородили от ползающих насекомых. И посмотрели на состояние участков через 6 и 12 месяцев. Лишенные защитников деревья стали объедать слоны. Некоторые деревья лишили муравьев не до конца, а на 30% и на 60%, и степень их обгрызенности оказалась пропорциональна количеству оставшихся симбионтов. Количество муравьев на дереве оценивали по числу насекомых, карабкающихся по стволу за минуту.Муравьи в хоботе – очень неприятноОказалось, что «ахиллесова пята» слона – его хобот, который делает гиганта уязвивым перед насекомыми. Хотя снаружи хобот покрыт грубой кожей, внутри он очень нежный и чувствительный, его внутренняя поверхность имеет массу нервных окончаний. Муравьи заползают в хобот и кусаются, и слону это очень неприятно и больно. В отличие от слонов жирафы более терпимы к муравьям – они слизывают насекомых с морды длинным языком. Поэтому жирафы спокойно объедают «муравьиные акации». Но поскольку жирафы не сопоставимы по размерам со слонами, они не наносят такой ущерб саванне. Заходите сюда. Аренда элитных апартаментов в Одессе. Центр. Дорого. Вам понравится. Вы не пожалеете. Рекомендую Муравьи стабилизируют ландшафтДеятельность муравьев сказывается на всей экосистеме. Саванна представляет собой устойчивое сообщество трав и деревьев, но обитающие в ней животные смещают равновесие либо в одну, либо в другую сторону. Уменьшение численности слонов может трансформировать саванну в сплошной лес. И наоборот, увеличение численности слонов превращает саванну в открытую степь. Муравьи в данном случае служат стабилизатором, смягчая влияние крупных животных на растительность. И преобладание на большей части кенийской саванны почти исключительно акациевых лесов – их заслуга. Статья о войне муравьев со слонами опубликована в журнале Current Biology.

Все составляющие части животного и растительного мира находятся в тесной взаимосвязи между собой и вступают в сложные взаимоотношения. Некоторые благоприятны для участников или вообще жизненно важны, например лишайники (представляют собой результат симбиоза гриба и водоросли), другие безразличны, третьи же приносят вред. Исходя из этого, принято различать три вида взаимоотношений организмов - это нейтрализм, антибиоз и симбиоз. Первый, по сути, не представляет ничего особенного. Это такие отношения между популяциями, обитающими на одной территории, при которых они не влияют друг на друга, не взаимодействуют. А вот антибиоз и симбиоз - примеры, которых встречаются очень часто, являются важными компонентами естественного отбора и участвуют в дивергенции видов. Остановимся на них более подробно.

Симбиоз: что это такое?

Представляет собой достаточно распространенную форму взаимовыгодного сожительства организмов, при которой существование одного партнера невозможно без другого. Наиболее известный случай - это симбиоз гриба и водоросли (лишайники). Причем первый получает продукты фотосинтеза, синтезируемые вторым. А водоросль извлекает минеральные соли и воду из гиф гриба. Жизнь по отдельности невозможна.

Комменсализм

Комменсализм - это фактически одностороннее использование одним видом другого, без оказания на него вредного воздействия. Может осуществляться в нескольких формах, но основных две:

Все остальные в какой-то мере являются модификациями этих двух форм. Например, энтойкия, при которой один вид обитает в теле другого. Наблюдается это у рыбок карапус, которые используют в качестве жилища клоаку голотурий (вид иглокожих), но питаются за ее пределами различными мелкими рачками. Или эпибиоз (одни виды живут на поверхности у других). В частности, усоногие рачки хорошо себя чувствуют на горбатых китах, абсолютно им не мешая.

Кооперация: описание и примеры

Кооперация - это такая форма взаимоотношений, при которой организмы могут прожить отдельно, но иногда объединяются для общей пользы. Получается, что это необязательный симбиоз. Примеры:

Взаимное сотрудничество и совместное проживание в животной среде не редкость. Приведем лишь некоторые наиболее интересные примеры.

Симбиотические отношения между растениями

Симбиоз растений очень распространен, и если приглядеться внимательно к окружающему нас миру, то можно невооруженным глазом увидеть его.

Симбиоз (примеры) животных и растений

Примеры очень многочисленны, и многие отношения между разными элементами растительного и животного мира еще мало изучены.

Что такое антибиоз?

Симбиоз, примеры которого встречаются практически на каждом шагу, в том числе и в жизни человека, в составе естественного отбора является важным компонентом эволюции в целом.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

«Уральский государственный педагогический университет»

Географо-биологический Факультет

Кафедра биологии, экологии и методики их преподавания

Курсовая работа

Симбиоз в животном мире

Екатеринбург 2013

Введение

Симбиоз или сожительство двух организмов,-- одно из интереснейших и до сих пор еще во многом загадочных явлений в биологии, хотя изучение этого вопроса имеет уже почти столетнюю историю.

Явление симбиоза впервые было обнаружено швейцарским ученым Швенденером в 1877 г. при изучении лишайников, которые, как выяснилось, представляют собой комплексные организмы, состоящие из водоросли и гриба. Термин “симбиоз” появился в научной литературе позднее. Он был предложен в 1879 г. Де Пари. Сразу после появления термина ученые стали его интерпретировать каждый по-своему. Это разногласие в науке прослеживается и в наши дни.

Поэтому основной целью работы являлась:

1. классификация видов симбиоза;

2. подбор к каждому виду симбиоза примера;

3. раскрытие, объяснение сути видов симбиоза;

4. выявить значение симбиоза в природе.

1. Типы взаимодействий

Гетеротипические реакции -- это взаимоотношения между особями разных видов. Влияние, которое оказывают друг на друга два вида, живущих вместе, может быть нейтральным, благоприятным или неблагоприятным. Отсюда типы взаимоотношений могут быть следующими:

Нейтрализм -- оба вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.

Конкуренция -- каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное действие. Виды конкурируют в поисках пищи, укрытия, мест кладки яиц и т. п. Оба вида называют конкурирующими.

Мутуализм -- симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу.

Протокооперация (буквально: первичное сотрудничество) -- простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, т.е. не является непременным условием выживания видов (популяций).

Комменсализм (дословно - "питание вместе за одним столом") -- взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому.

При комменсализме как полезно-нейтральных взаимосвязях выделяют:

Сотрапезничество -- потребление разных веществ или частей одной и той же пищи.

Нахлебничество -- потребление остатков пищи хозяина.

Амменсализм -- тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде обитания один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия.

Хищничество -- такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одного вида служат пищей для другого.

Следует помнить, что типы взаимоотношений конкретной пары могут изменяться в зависимости от внешних условий или стадий жизни взаимодействующих организмов. К тому же в природе во взаимоотношения оказывается вовлечённой не пара, а гораздо большее число. Межвидовые отношения в природе бесконечно разнообразны.

2. Нейтрализм

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место нейтрализм.

При нейтрализме особи не связаны друг с другом непосредственно. Оба вида живут на одной территории, не вступая в контакт, поэтому их сожительство не влечёт для них как положительных, так и отрицательных последствий, но зависит от состояния сообществ в целом. Так, лоси и белки (или дятлы и дрозды), обитающие в одном лесу, практически не контактируют. Отношения типа нейтрализма развиты в насыщенных видами сообществах.

Истинный же нейтрализм в природе очень редок, поскольку между всеми видами возможны опосредованные взаимодействия, эффекта которых мы не видим в силу неполноты наших знаний.

3. Конкуренция

Конкуренция весьма широко распространена в природе. Она происходит там, где экологические ресурсы находятся в недостатке, и между видами неизбежно возникает соперничество. Каждый вид при этом испытывает угнетение, что отрицательно сказывается на росте и выживаемости организмов, на численности их популяций.

Конкурентные отношения представляют собой один из наиболее важных типов природных биотических взаимодействий. Различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию (соревнование, борьбу) за пищу, пространство и другие ресурсы.

Одним из проявлений внутривидовой конкуренции является территориальность. Большое влияние на исход конкуренции оказывают внешние факторы и свойства популяций конкурирующих видов. Исход конкуренции представляет огромный интерес не только для экологов, изучающих процессы формирования состава природных сообществ, но и для эволюционистов, изучающих механизмы естественного отбора.

Для вида, испытывающего конкурентное давление, это означает, что плотность его популяции, а также роль, которую он играет в природном сообществе, снизятся или будут регулироваться под действием конкуренции. Конкурентные отношения играют важную роль в распространении организмов, в формировании видового состава природных сообществ и повышении их устойчивости.

Конкурентная борьба ослабевает в местностях с редким населением, предоставленным малым числом видов: например, в арктических и пустынных областях почти нет конкурентной борьбы.

3.1 Внутривидовая конкуренция. Территориальность

Внутривидовая конкуренция -- это борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции численности популяций.

У некоторых организмов под влиянием внутривидовой конкуренции за жизненное пространство сформировался интересный тип поведения -- территориальность. Она свойственна многим птицам, некоторым рыбам, другим животным.

Внутривидовая конкуренция проявляется в территориальном поведении, когда, например, животное защищает место своего гнездовья или известную площадь в его округе. Так, в период размножения птиц самец охраняет определённую территорию, на которую кроме своей самки не допускает ни одной особи своего вида. Такую же картину можно наблюдать и у многих рыб (например, колюшки)

Защита территории вовсе не обязательно сопровождается активной борьбой. Громкого пения и угрожающих поз обычно достаточно для того, чтобы прогнать конкурента. Однако если один из партнёров-родителей погибает, его быстро замещает птица из числа ещё не обосновавшихся особей. Таким образом, территориальное поведение можно считать регулятором, не допускающим как перенаселения, так и недоселённости.

У некоторых видов внутривидовое регулирование начинается задолго до того, как обнаруживается серьёзная конкуренция. Так, высокая плотность животных является фактором угнетения, снижающим скорость воспроизводства этой популяции даже при изобилии пищевых ресурсов.

Внутривидовая конкуренция является важным регулятором, контролирующим рост популяций. Благодаря этой конкуренции возникает определённая зависимость между плотностью популяции и скоростью процессов отмирания (смертность) или размножения (рождаемость) особей. Это, в свою очередь, приводит к возникновению определённой связи между численностью родительских пар и количеством производимого ими потомства. Подобные связи действуют как регуляторы колебаний численности популяций.

Также проявлением внутривидовой конкуренции является существование у животных социальной иерархии, которая характеризуется появлением в популяции доминирующих и подчинённых особей. Например, у майского жука личинки трёхлетнего возраста подавляют личинок одно- и двухлетнего возраста. Это является причиной того, что вылет взрослых жуков наблюдается только раз в три года, тогда как у других насекомых (например, посевных щелкунов Agriotes) продолжительность личиночной стадии также составляет три года, а выход имаго происходит ежегодно из-за отсутствия конкуренции между личинками.

Конкуренция между особями одного вида из-за пищи по мере увеличения плотности популяции становится более острой. В некоторых случаях внутривидовая конкуренция может приводить к дифференциации вида, к распадению его на несколько популяций, занимающих разные территории. Так, о саванной овсянки (Passerculus sandwichensis) один экологический подвид размещается на сухих холмах, другой -- на прибрежных солончаках. Конкуренция нередко является причиной переселения части популяции особей из одного географического района в другой. Этим объясняют перелёты различных зерноядных птиц, так называемых узких стенофагов тайги -- кедровок, свиристелей, совершающих налёты в Западную Европу, когда не хватает пищи в районах их обычного распространения.

3.2 Межвидовая конкуренция

Межвидовой конкуренцией называют активный поиск двумя или несколькими видами одних и тех же пищевых ресурсов среды обитания. Конкурентные взаимоотношения, как правило, возникают между видами со сходными экологическими требованиями. Конкуренция между видами чрезвычайно широко распространена в природе и касается практически их всех, поскольку редко какой вид не испытывает хоть небольшого давления со стороны особей иных видов. При совместном обитании каждый из них находится в невыгодном положении в связи с тем, что присутствие другого вида уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и другими средствами к существованию, имеющимися в местообитании. Экология рассматривает межвидовую конкуренцию в конкретном, более узком смысле -- только как взаимоотрицательные отношения видов, занимающих сходную экологическую нишу.

Конкурентные взаимоотношения могут быть весьма разнообразными: от прямой физической борьбы до почти мирного совместного существования. И вместе с тем, если два вида с одинаковыми экологическими потребностями оказываются в одном сообществе, то обязательно один конкурент вытесняет другого. Например: в Европе в поселениях человека серая крыса совершенно вытеснила другой вид того же рода - чёрную крысу, которая теперь живёт в степных и пустынных районах. Серая крыса крупнее, агрессивнее, лучше плавает, поэтому сумела победить. В России, наоборот, сравнительно мелкий рыжий таракан - пруссак начисто вытеснил более крупного чёрного таракана только потому, что сумел лучше приспособиться к специфическим условиям человеческого жилья. В Австралии обыкновенная пчела, завезённая из Европы, вытеснила маленькую туземную пчелу, не имеющую жала.

Межвидовую конкуренцию можно продемонстрировать на простых лабораторных опытах. Так, в исследованиях русского учёного Г. Ф. Гаузе культуры двух видов инфузорий - туфелек со сходным характером питания помещали по отдельности и совместно в сосуды с сенным настоем. Каждый вид, помещённый отдельно, успешно размножался, достигая оптимальной численности. Однако при совместной жизни численность одного из видов постепенно уменьшалась, и его особи исчезали из настоя, в то время как инфузории второго вида сохранились. Был сделан вывод, что длительное совместное существование видов с близкими экологическими требованиями невозможно. Как оказалось, через некоторое время в живых остаются особи только одного вида, выжившие в борьбе за пищу, так как его популяция быстрее росла и размножалась. Этот вывод получил название -- правило конкурентного исключения.

Но исход конкуренции зависит не только от свойств взаимодействующих видов, но и от условий, в которых происходит конкурентная борьба. В зависимости от условий, складывающихся в конкретном местообитании, победителем конкурентной борьбы может оказываться либо один, либо другой вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, а следовательно, и большую приспособленность к условиям окружающей среды.

Исследователи выясняли влияние температуры и влажности на исход межвидовой конкуренции между двумя видами мучных жуков. Сосуды с мукой, содержащиеся при определённом сочетании тепла и влаги, помещали по нескольку особей того и другого видов. Здесь жуки и начинали размножаться, но через некоторое время оставались особи только одного вида. Примечательно, что при высоких показателях тепла и влаги победу одерживал один вид, а при низких -- другой.

В ряде случаев это приводит к сосуществованию конкурирующих видов. Ведь тепло и влажность, как и остальные экологические факторы, распределены в природе отнюдь не равномерно. Даже в пределах небольшого участка (леса, поля или иного местообитания) можно обнаружить зоны, различающиеся по микроклимату. В этом разнообразии условий каждый вид осваивает то место, где ему обеспечено выживание.

Таким образом, в сообществе совместно уживаются только те конкурирующие виды, которые приспособились хотя бы немного разойтись в экологических требованиях. Так, в африканских саваннах копытные используют пастбищные корма по - разному: зебры обрывают верхушки трав, антилопы гну поедают растения определённых видов, газели выщипывают только нижние травы, а антилопы топи кормятся высокими стеблями.

В нашей стране насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, избегают конкуренции друг с другом благодаря разному характеру поиска добычи на разных частях дерева.

Конкуренция является одной из причин того, что два вида, слабо различающихся спецификой питания, поведения, образа жизни и т. д., редко сожительствуют в одном

сообществе. Здесь конкуренция носит характер прямой вражды. Самая жестокая конкуренция с непредвиденными последствиями возникает, если человек вводит в сообщества виды животных без учёта уже сложившихся отношений.

Чаще же конкуренция проявляется косвенно, носит незначительный характер, так как различные виды неодинаково воспринимают одни и те же факторы среды. Чем разнообразнее возможности организмов, тем менее напряжённой будет конкуренция.

Значение конкуренции, как экологического фактора.

Как уже было сказано, конкурентные отношения играют чрезвычайно важную роль в формировании видового состава и регуляции численности видов в сообществе.

Экологам известно, что организмы, ведущие похожий образ жизни, обладающие сходным строением, не обитают в одних и тех же местах. А если и живут рядом, то используют разные ресурсы и активны в разное время. Их экологические ниши как бы расходятся во времени и пространстве.

Расхождение экологических ниш при совместном обитании родственных видов хорошо иллюстрирует пример с двумя видами морских рыбоядных птиц -- большим и длинноносым бакланами, которые обычно кормятся в одних и тех же водах и гнездятся по соседству. Учёным удалось выяснить, что состав пищи этих птиц существенно различается: длинноносый баклан ловит рыбу, плавающую в верхних слоях воды, тогда как большой баклан добывает её в основном у дна, где преобладают камбалы, камбалы донные беспозвоночные, например креветки.

Конкуренция оказывает огромное влияние на распределение близкородственных видов, хотя зачастую об этом свидетельствуют лишь косвенные данные. Виды с очень сходными потребностями обитают обычно в разных географических областях или разных местообитаниях в одной и той же области либо избегают конкуренции каким-либо иным образом, например, благодаря различиям в пище или различиям в суточной, а то и в сезонной активности.

Экологическое действие естественного отбора, видимо, направлено на исключение или предотвращение продолжительной конфронтации видов со сходным образом жизни. Экологическое разобщение близкородственных видов закрепляется в ходе эволюции. В Центральной Европе, например, существует пять близких видов синиц, изоляция которых друг от друга обусловлено различиями в местообитаниях, иногда в местах кормёжки и размерах добычи. Экологические различия отражаются и в ряде небольших деталей внешнего строения, в частности в изменениях длины и толщины клюва. Изменения строения организмов, сопровождающие процессы расхождения их экологических ниш, позволяют говорить о том, что межвидовая конкуренция является одним из важнейших факторов эволюционных преобразований. Если межвидовая конкуренция выражена слабо, то под влиянием внутривидовой конкуренции популяции данного вида расширяют границы своего местообитания.

Таким образом, межвидовая конкуренция может играть важную роль в формировании облика природного сообщества. Порождая и закрепляя разнообразие организмов, она способствует повышению устойчивости сообществ, более эффективному использованию имеющихся ресурсов.

4. Мутуализм

Мутуализм -- широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них.

Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды-мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями.

Тесный контакт видов при мутуализме вызывает их совместную эволюцию. Характерным примером служат взаимные приспособления, которые сформировались у цветковых растений и их опылителей. Часто виды-мутуалисты совместно расселяются.

Например, рыба-клоун живет вблизи актиний. В случае угрозы рыба находит убежище в щупальцах актиний. При этом рыбы-клоуны отгоняют других рыб, которые любят полакомиться актиниями.

Таким образом, оба организма получают взаимную выгоду от этого соседства. Разновидность такого вида мутуализма -- когда один вид кормит другой: например, человек выращивает сельскохозяйственные растения и рогатый скот; муравьи выращивают грибы. Самая тесная форма мутуализма -- когда один организм живет внутри другого.

Поразительным примером этого служит система органов пищеварения коров и других жвачных животных. Коровы, как и человек, не способны переварить целлюлозу - вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Но у жвачных животных есть особый орган - рубец. Он представляет собой полость, в которой живет множество микробов. Растительная пища, после того как животное ее прожевало, попадает в рубец, и там эти микробы разрушают целлюлозу. (Животное может отрыгнуть и вновь прожевать частично расщепленную пищу - именно этим и занимаются коровы, когда пережевывают свою жвачку.) Рубец коровы -- это замкнутая микроэкосистема, образованная множеством различных микроорганизмов, задача которых состоит в переваривании целлюлозы для своего хозяина. Аналогично корневая система высших растений образована переплетением корневой ткани и грибных нитей, так что грибы снабжают растение минеральными веществами.

Особенно интересна, если говорить о мутуализме, эволюция современных сложных клеток. В современном мире встречаются два типа клеток: прокариоты («доядерные клетки») - примитивные клетки, ДНК которых свободно распределена по всей клетке, и эукариоты («истинно ядерные клетки»), ДНК которых хранится в специальной клеточной структуре - ядре. Все многоклеточные организмы, включая человека, состоят из эукариотических клеток.

Как это ни странно, существуют ископаемые одноклеточные организмы, возраст которых составляет не менее 3,5 миллиардов лет. Хотя в клетках нет твердых частиц, которые могут превратиться в окаменелость в традиционном смысле слова эти клетки могли задержаться между слоями ила и наносов на дне реки или океана. При превращении ила в породу остается отпечаток клетки, подобный изображению листа. Эти микроскопические отпечатки можно исследовать, и они расскажут, какой была жизнь на Земле до формирования скелетов. Эти ископаемые свидетельства говорят нам о том, что около миллиарда лет тому назад клетки претерпели существенное изменение. Именно тогда стали появляться эукариотические клетки.

Помимо ядра в эукариотических клетках имеется множество изолированных внутренних структур, называемых органеллами. Митохондрии, органеллы одного типа, генерируют энергию и поэтому считаются силовыми станциями клетки. Митохондрии, как и ядро, окружены двухслойной мембраной и содержат ДНК. На этом основании предложена теория возникновения эукариотических клеток в результате симбиоза. Одна из клеток поглотила другую, а после оказалось, что вместе они справляются лучше, чем по отдельности. Такова эндосимбиотическая теория эволюции.

Эта теория легко объясняет существование двухслойной мембраны. Внутренний слой ведет происхождение от мембраны поглощенной клетки, а наружный является частью мембраны поглотившей клетки, обернувшейся вокруг клетки-пришельца. Также хорошо понятно наличие митохондриальной ДНК - это не что иное, как остатки ДНК клетки-пришельца. Итак, многие (возможно, все) органеллы эукариотической клетки в начале своего существования были отдельными организмами, и около миллиарда лет тому назад объединили свои усилия для создания клеток нового типа. Следовательно, наши собственные тела - иллюстрация одного из древнейших партнерских отношений в природе.

Открытие симбиотического происхождения эукариотической клетки нанесло сильнейший удар по представлениям о независимом развитии видов.

Со времен Дарвина процесс видообразования представлялся в виде ветвящегося дерева. Исходный вид делится на насколько ветвей - новых видов. Каждая ветвь может делиться дальше, и так до бесконечности. Отсутствие поперечных перемычек между ветвями показывает, что каждый вид эволюционирует сам по себе. Он должен сам "изобретать" все полезные адаптации, он не может "посоветоваться" с другими видами, перенять их опыт, заимствовать их полезные "открытия".

Однако сейчас уже очевидно, что клады эволюционируют вовсе не независимо. Горизонтальный обмен информацией между ветвями "эволюционного древа" существует.

5. Протокооперация

Как следует из приведенного выше определения, протокооперация -- это необязательные взаимовыгодные отношения между двумя популяциями. Связанные этими отношениями виды могут встречаться как вместе, так и порознь.

Вероятно, протокооперация распространена значительно шире, чем об этом принято думать. Эти отношения не заканчиваются классическим школьным примером «симбиоза» -- раками-отшельниками, усаживающими на свои раковины актиний.

Зачастую грань между протокооперацией и мутуализмом провести весьма нелегко. К какой категории относится опыление насекомыми цветковых растений? Если наблюдается глубокая специализация между определенными видами, такие отношения надо классифицировать как мутуалистические. Если же одни и те же растения могут опыляться разными насекомыми, а те питаются пыльцой и нектаром разных видов и могут использовать иную пищу, следует говорить о протокооперации. Иногда наблюдаются промежуточные между этими двумя категориями отношения, когда один из видов может встречаться и без второго, а второй в своем распространении всецело зависит от первого.

Когда фитосоциолог (специалист по растительным сообществам) или зоогеограф изучают характерный видовой состав тех или иных экосистем, они регистрируют следствия протокооперации между многими видами, не регистрируя их непосредственные причины. То, что два вида чаще встречаются совместно, а не порознь, может быть следствием их сходных запросов к среде, а может отражать существование между ними протокооперации.

Рассматриваемое нами отношение может быть связано непрерывным переходом не только с мутуализмом, но и с комменсализмом. В случае взаимовыгодных отношений, выгода, получаемая двумя видами, далеко не всегда является одинаковой. Если для одного из видов отношения становятся практически безразличными, их следует классифицировать как проявление комменсализма.

6. Комменсализм

Взаимоотношения, при которых один из партнёров получает пользу, не нанося ущерба другому, как уже было отмечено ранее, называются комменсализмом. Проявления комменсализма разнообразны, поэтому в нём выделяют ряд вариантов:

Нахлебничество -- потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами.

Сотрапезничество -- потребление разных веществ или частей одной и той же пищи. Например: взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Квартиранство -- использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища.

Наглядный пример комменсализма дают некоторые усоногие рачки, прикрепляющиеся к коже кита. Они получают при этом преимущество -- более быстрое передвижение, а киту не причиняют практически никаких неудобств.

В целом же у партнёров нет никаких общих интересов, и каждый отлично существует сам по себе. Однако подобные союзы облегчают одному из участников передвижение или добывание пищи, поиск убежища и т.д. Иногда такие союзы могут быть абсолютно фиктивными. Так, в раковинах моллюсков и панцирях ракообразных порой встречаются различные виды мшанок. Этот союз совершенно случаен, так как мшанки способны прикрепляться к любой твёрдой поверхности, и всё же многие животные, ведущие сидячий образ жизни, оказываются в выигрыше, прикрепившись к живому существу. Хозяин переносит их с места на место. Нередко при движении поток воды облегчает им добывание пищи.

Комменсализм особенно часто встречается среди морских животных. Хорошо известны отношения, связывающие некоторых рыб с акулами. Рыбки-лоцманы, питающиеся объедками со «стола» акулы, беспрестанно снуют небольшими косячками у её носа. Другим примером являются животные, нора которых служит убежищем для различных «гостей», питающихся объедками со стола хозяина. В норах млекопитающих, гнёздах птиц и жилищах общественных насекомых (см. приложение рис. 6.6.) насекомые-комменсалы представлены большим числом видов (например, в норах альпийского сурка до 110 видов жуков).

Среди комменсалов различают фолеоксенов, которые в норах и гнёздах встречаются случайно; фолеофилов, встречающихся в этих убежищах чаще, чем в окружающей среде, и фолеобистов, которые проводят в них всю жизнь.

Отношения типа комменсализма играют важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Живые организмы как среда жизни.

Клещевой энцефалит -- заболевание, поражающее центральную нервную систему человека. Оно вызывается вирусом, переносчиком и хранителем которого являются иксодовые клещи. Излюбленные места обитания клещей -- южная часть таёжных лесов на всём протяжении европейской и азиатской частей России.

Вторым важным экологическим преимуществом для обитателей живых организмов

Полифаги -- нападающие на большое число видов. К ним относятся многие хищные млекопитающие и насекомые.

Принцип совпадения.

8. Хищничество

Хищничество -- такой тип взаимоотношений организмов, при котором представители одного вида убивают и поедают представителей другого. Хищничество -- одна из форм пищевых отношений.

Часто хищничеством называют всякое выедание одних организмов другими. Следовательно, к одной из форм хищничества может быть отнесена и растительноядность. В природе хищнические взаимоотношения широко распространены. От их исхода зависит не только судьба отдельного хищника или его жертвы, но и некоторые важные свойства таких крупных экологических объектов, как биотические сообщества и экосистемы.

Для типичного хищника (волка, рыси, норки) характерно охотничье поведение. Но кроме хищников - охотников существует большая группа хищников - собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи. Таковы, например, многие насекомоядные птицы, собирающие пищу на земле, в траве или на деревьях. Хищничество -- широко распространённая форма биотических отношений.

Значение хищничества можно понять лишь рассматривая это явление на уровне популяций. Длительная связь между популяциями хищника и жертвы порождает их взаимозависимость, которая действует подобно регулятору, предотвращая слишком резкие колебания численности или препятствуя накоплению в популяциях ослабленных или больных особей. В ряде случаев хищничество может существенно ослаблять отрицательные последствия межвидовой конкуренции, повышать устойчивость и разнообразие видов в сообществах.

Взаимоотношения: хищник -- жертва.

Интерес человека к проблеме хищничества вызван и тем, что часто он сам ведёт себя как типичный хищник. В целях получения сырья он эксплуатирует популяции диких животных, что нередко приводит к их полному уничтожению.

Длительные контакты природного хищника и его жертвы не имеют столь катастрофических последствий, несмотря на то, что хищники сами убивают тех особей, которыми они питаются.

Установлено, что при длительном совместном существовании взаимодействующих видов животных их изменения протекают согласованно, так, что эволюция одного вида частично зависит от эволюции другого. Такая согласованность в процессах совместного развития организмов разных видов называется коэволюцией.

Многие экологи высказывают мнение, что когда взаимодействующие виды претерпевают совместное эволюционное развитие, отрицательные влияния одного из них на другой становятся слабее.

По мере того как жертва приобретает опыт избегать врагов, хищники вырабатывают более эффективные приспособления для её поимки. Иными словами, в эволюции связи между хищником и жертвой жертва действует так, чтобы освободиться от действий хищника, а хищник -- чтобы постоянно поддерживать своё влияние на жертву. Это приводит к возникновению разнообразных приспособлений у хищников и у жертв.

Можно вспомнить сложное общественное охотничье поведение волков или львов; длинные липкие языки и точный прицел некоторых рыб, жаб и ящериц; загнутые ядовитые зубы гадюк с аппаратом впрыскивания яда; пауков и их ловчую паутину; глубоководную рыбу - удильщика; змей - удавов, которые душат свою жертву.

У жертв также исторически выработались защитные свойства в виде анатомо - морфологических, физиологических, биохимических особенностей. Например, выросты тела, шипы, колючки, панцири, защитная окраска, ядовитые железы, способность быстро прятаться, зарываться в рыхлый грунт, строить недоступные хищникам убежища, прибегать к сигнализации об опасности. Вследствие таких обоюдных приспособлений формируются определённые группировки организмов в виде специализированных хищников и специализированных жертв. Так, основной пищей рыси (Felix Lynx) служат зайцы, а волк (Canis Lupus) -- типичный многоядный хищник.

Замечено, что в действиях многих хищников присутствует то, что можно назвать расчетливостью. Хищнику, например, невыгодно полное уничтожение всех особей жертвы, и, как правило, этого в природе не случается.

Хищничество -- трудоёмкий процесс, требующий больших затрат энергии. Например, группа из двух львиц и восьми детёнышей проходит за ночь расстояние в несколько километров, даже если самым молодым щенятам всего месяц от роду. Львята при этом испытывают те же лишения, которым подвергаются взрослые животные. Многие из них погибают, в том числе и от голода.

Во время охоты хищники нередко подвергаются опасностям не меньше, чем их жертвы. Иногда хищники гибнут от столкновения с другими хищниками в ходе борьбы за добычу.

Но главный враг хищника -- время. Только самые быстрые и сильные хищники способны преследовать жертву на большом расстоянии, успешно ловить её затрачивая на это минимальное время. Менее проворные не выдерживают конкуренции и обречены на голодную смерть.

Значение хищничества в природе.

Является ли воздействие хищника только отрицательным? На этот вопрос можно было бы ответить безусловно «да», если принимать во внимание лишь судьбу конкретного животного, оказавшегося в зубах хищника. Экологов, однако, гораздо больше интересует судьба популяций, а не отдельных организмов.

Хищники уничтожают ту часть популяции, которая по тем или иным причинам оказывается более слабой в соревновании за подходящие территории.

Хищник, убивая более слабых, действует подобно селекционеру, ведущему отбор семян, дающих наилучшие всходы. Влияние хищника приводит к тому, что обновление популяции жертвы происходит быстрее, ведь быстрый рост ведёт к более раннему участию особей в размножении. Одновременно увеличивается потребление жертвами их пищи. Таким образом, воздействие хищников увеличивает поток энергии в экосистеме.

Хищники избирательно уничтожают животных с низкой способностью добывать себе корм, то есть медлительных, хилых, больных особей. Выживают сильные и выносливые. Это относится ко всему живому миру: хищники улучшают (в качественном отношении) популяции жертв. Такую же услугу ондатре оказывает норка, грызунам -- хищные птицы, оленям -- волки.

Хищничество является одним из ведущих факторов, определяющих регуляцию численности организмов.

Разумеется, в сельскохозяйственных районах необходимо регулировать численность хищников, так как последние могут причинять вред домашнему скоту. Однако в районах, недоступных для охоты, хищники должны быть сохранены для пользы как популяций жертв, так и взаимодействующих с ними растительных сообществ.

Заключение

Как удается природе примирить и оптимизировать интересы многих миллионов живых существ, сказать окончательно трудно. Но один из удачных вариантов совместной борьбы организмов за выживание известен. Это симбиоз.

Симбиоз в мире животных - частое явление. Он играет важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза. От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений, чью пыльцу может распространять лишь один, определённый вид насекомых. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми.

Подобные документы

Основные формы взаимополезного сожительства живых организмов. Особенности кооперации, мутуализма, микориза, симбиоза, комменсализма, нахлебничества, квартиранства. Совместная эволюция видов при симбиозе. Полезность сосуществования различных организмов.

презентация , добавлен 11.03.2015


реферат , добавлен 17.01.2010


презентация , добавлен 21.02.2014


реферат , добавлен 04.09.2009


презентация , добавлен 07.12.2015


Определение среды обитания и характеристика ее видов. Особенности почвенной среды обитания, подбор примеров организмов и животных ее населяющих. Польза и вред для почвы от существ, обитающих в ней. Специфика приспособления организмов к почвенной среде.

презентация , добавлен 11.09.2011


Клеточные и неклеточные формы живых организмов, их основные отличия. Животные и растительные ткани. Биоценоз - живые организмы, имеющие общее место обитания. Биосфера Земли и ее оболочки. Таксон - группа организмов, объединенных определенными признаками.

презентация , добавлен 01.07.2011


Среды обитания, освоенные живыми организмами в процессе развития. Водная среда обитания – гидросфера. Экологические группы гидробионтов. Наземно-воздушная среда обитания. Особенности почвы, группы почвенных организмов. Организм как среда обитания.

реферат , добавлен 07.06.2010


реферат , добавлен 08.07.2010


Понятие и свойства обратной связи, ее распространенность и значение в живой природе, технике и обществе. Сущность теории двойственной связи как важной стороны управления в живых системах. Отличительные признаки положительных и отрицательных связей.