Tutoriale video (demo): http://www.youtube.com/playlist?list=PLho0jPYl5RAGkZNhRC_GYHyNrq9pT57Mf

Manual electronic de ecologie http://ekol-ush.narod.ru/

Predare - legături alimentare directe între organisme, în care unele organisme sunt distruse de alte organisme. Exemple: mâncarea de iepuri de câmp de către o vulpe, omizi de către un pițigoi.

Concurența este un tip de relație care apare între specii cu nevoi ecologice similare pentru hrană, teritoriu etc. Exemplu: competiție între elani și zimbri care trăiesc în aceeași pădure pentru hrană. Impactul negativ al competiției asupra ambelor specii concurente (de exemplu, o scădere a numărului de elani și zimbri din cauza lipsei de hrană).

Simbioza este un tip de relație interspecie în care ambele organisme beneficiază unul de celălalt. Exemple de simbioză: crab pustnic și anemonă de mare, plante nodulare și bacterii, ciuperci de pălărieși copaci, licheni (simbioză de ciuperci și alge).

Printre varietatea uriașă de relații ale ființelor vii, există anumite tipuri de relații care au multe în comun la organismele din diferite grupuri sistematice.

Simbioză

Simbioza1 - conviețuire (din greacă sim - împreună, bios - viață) - o formă de relație de care beneficiază ambii parteneri sau cel puțin unul.

Simbioza este subdivizată în mutualism, protocooperare și comensalism.

Mutualismul2 este o formă de simbioză în care prezența fiecăreia dintre cele două specii devine obligatorie pentru ambele, fiecare dintre concubitori primește un beneficiu relativ egal, iar partenerii (sau unul dintre ei) nu pot exista unul fără celălalt.

Un exemplu tipic de mutualism este relația dintre termite și protozoare flagelare care trăiesc în intestinele lor. Termitele se hrănesc cu lemn, dar nu au enzimele pentru a digera celuloza. Flagelații produc aceste enzime și transformă fibrele în zaharuri. Fără protozoare - simbioți - termitele mor de foame. Flagelatii înșiși, pe lângă un microclimat favorabil, primesc hrană și condiții pentru reproducere în intestine.

Protocooperarea3 este o formă de simbioză în care coexistența este benefică pentru ambele specii, dar nu neapărat pentru acestea. În aceste cazuri, nu există nicio legătură între această pereche specială de parteneri.

Comensalismul este o formă de simbioză în care una dintre speciile care conviețuiește primește un anumit beneficiu fără a dăuna sau a aduce beneficii celorlalte specii.

Comensalismul, la rândul său, este subdivizat în cazare, companie și parazitism.

„Cazarea”4 este o formă de comensalism în care o specie o folosește pe alta (corpul sau locuința sa) ca adăpost sau cămin. De o importanță deosebită este utilizarea unor adăposturi de încredere pentru conservarea ouălor sau a puietului.

Bitterlingul de apă dulce depune ouă în cavitatea mantalei moluștelor bivalve - fără dinți. Ouăle depuse se dezvoltă în condiții ideale de alimentare cu apă curată.

„Fellowship”5 este o formă de comensalism în care mai multe specii consumă diferite substanțe sau părți ale aceleiași resurse.

„Freeloading”6 este o formă de comensalism în care o specie consumă resturile de hrană ale alteia.

Un exemplu de tranziție a parazitismului în relații mai strânse între specii este relația dintre peștii care trăiesc în mările tropicale și subtropicale, cu rechinii și cetaceele. Înotatoarea dorsală anterioară a bastonului a fost transformată într-o ventuză, cu ajutorul căreia se ține ferm pe suprafața corpului unui pește mare. Sensul biologic al atașării blocate este de a facilita mișcarea și așezarea lor.

Neutralism

Neutralism7 - un tip de relație biotică în care organismele care trăiesc împreună pe același teritoriu nu se afectează unele pe altele. Cu neutralismul, indivizii diferitelor specii nu sunt direct legați unul de celălalt.

De exemplu, veverițele și elanii din aceeași pădure nu intră în contact unul cu celălalt.

Antibioza

Antibioza este un tip de relație biotică atunci când ambele populații care interacționează (sau una dintre ele) se confruntă influență negativă fiecare.

Amensalismul8 este o formă de antibioză în care una dintre speciile convieţuitoare o oprimă pe cealaltă, fără să primească vreun rău sau să beneficieze din aceasta.

Exemplu: plantele iubitoare de lumină care cresc sub un molid suferă de întunecare severă, în timp ce ele însele nu afectează în niciun fel copacul.

Predarea9 este un tip de antibioză în care membrii unei specii se hrănesc cu membrii unei alte specii. Predarea este larg răspândită în natură atât printre animale, cât și printre plante. Exemple: plante carnivore; un leu care mănâncă o antilopă etc.

Concurența este un tip de relație biotică în care organismele sau speciile concurează între ele pentru a consuma aceleași resurse în mod normal rare. Concurența este împărțită în intraspecifică și interspecifică.

Competiția intraspecifică10 este competiția pentru aceleași resurse între indivizi din aceeași specie. Acest factor important autoreglementarea populației. Exemple: păsările din aceeași specie concurează pentru locurile de cuibărit. Masculii multor specii de mamifere (de exemplu, căprioare) în timpul sezonului de reproducere intră într-o luptă între ei pentru oportunitatea de a întemeia o familie.

Competiția interspecifică11 este competiția pentru aceleași resurse între indivizi din specii diferite. Exemplele de competiție interspecifică sunt numeroase. Atât lupii, cât și vulpile pradă iepuri de câmp. Prin urmare, între acești prădători există competiție pentru hrană. Acest lucru nu înseamnă că intră direct în conflict unul cu celălalt, dar succesul unuia înseamnă eșecul celuilalt.

De exemplu, lampreile atacă codul, somonul, sturionii și altele. peste mareși chiar balenele. Lipită de victimă, lampreda se hrănește cu sucul corpului său timp de câteva zile, chiar săptămâni. Mulți pești mor din cauza numeroaselor răni provocate de acesta.

Toate formele enumerate de relații biologice între specii servesc ca regulatori ai numărului de animale și plante din comunitate, determinând stabilitatea acesteia.

Diferite forme de interacțiune între indivizi și populații:

Lecția 14, 15

Lucrarea practică nr. 1, 2 Descrierea modificărilor antropice în peisajele naturale din zona lor

ÎN comunități naturale animalele din aceeași specie și specii diferite trăiesc împreună și interacționează între ele. În procesul evoluției, între animale se dezvoltă anumite relații, reflectând conexiunile dintre ele. Fiecare specie de animal îndeplinește un rol specific în comunitate în raport cu alte organisme vii.

Cea mai evidentă formă de relație între animale este prădare. În comunitățile naturale, există ierbivore care se hrănesc cu vegetație și există carnivore care prind și mănâncă alte animale. În relații, ierbivorele acționează victimeamiși carnivore - prădătorami. În același timp, fiecare pradă are propriii prădători, iar fiecare prădător are propriul „set” de victime. Deci, de exemplu, leii vânează zebre, antilope, dar nu elefanți și șoareci. Păsările insectivore prind doar anumite tipuri de insecte.

Prădătorii și prada au evoluat pentru a se adapta între ei, astfel încât unii au dezvoltat structuri corporale care le permit să prindă cât mai bine, în timp ce alții au o astfel de structură care le permite să alerge sau să se ascundă mai bine. Drept urmare, prădătorii prind și mănâncă doar animalele cele mai slabe, mai bolnave și mai puțin adaptate.

Carnivorele nu mănâncă întotdeauna ierbivore. Există prădători de ordinul doi și trei, care mănâncă alți prădători. Acest lucru este adesea văzut printre viață acvatică. Deci, unele specii de pești se hrănesc cu plancton, a doua - cu acești pești, iar o serie de mamifere și păsări acvatice îl mănâncă pe cei din urmă.

Concurență- o formă comună de relații în comunitățile naturale. De obicei, competiția este cea mai acută între animalele din aceeași specie care trăiesc pe același teritoriu. Au aceeași hrană, aceleași habitate. Între animale de diferite specii, competiția nu este atât de puternică, deoarece stilurile și nevoile lor de viață sunt oarecum diferite. Deci, iepurele și șoarecele sunt ierbivore, dar mănâncă diferite părți ale plantelor și duc un stil de viață diferit.

Concurența intraspecifică are propriile sale caracteristici. Motivul apariției sale este o situație tipică când resursa pentru care indivizii populației luptă este limitată cantitativ. Există o concurență acerbă (pentru teritoriu, resurse alimentare etc.), care se observă la o densitate mare a populației.

O altă formă de competiție intraspecifică este rivalitatea, când un individ nu permite altuia să ocupe un teritoriu existent și să-și folosească resursele. În acest caz, este posibilă o formă de competiție ideală sau fără compromisuri, care este decisă de emigrarea în alte teritorii.

Severitatea concurenței și impactul acesteia asupra populației depind de densitate, care determină frecvența și intensitatea contactelor dintre concurenți.
Competiția intraspecifică nu numai că sărăcește resursele și, prin urmare, duce la creșterea mortalității, la încetinirea creșterii indivizilor, ci încurajează autoagresiunea, canibalismul și reduce potențiala contribuție a unui individ la următoarea generație și dezvoltarea populației.
Competiția intraspecifică între indivizii unei populații în plante poate fi caracterizată ca o luptă pentru lumină, căldură, umiditate, zonă nutriție minerală. În această competiție, organismele care se află în apropiere sunt mai dezvoltate, deplasând complet pe cei slabi sau suprimându-le puternic dezvoltarea și ducând la moartea treptată. De aceea, în agrofitocenoze, pentru a reduce competiția și a crea conditii optime pentru creșterea și dezvoltarea plantelor cultivate, densitatea indivizilor și aria de nutriție minerală a acestora sunt reglementate de tipul adecvat de însămânțare sau rărire a culturilor, distrugerea buruienilor și selectarea speciilor compatibile biologic pentru culturi mixte.

În populațiile naturale de plante are loc auto-recuperarea - o scădere a numărului de indivizi pe unitatea de suprafață.
Acest fenomen este cunoscut pădurarilor. Numărul de arbori pe unitatea de suprafață scade odată cu vârsta arboretelor. Lichefierea arboretului forestier are loc cu atât mai rapid, cu cât speciile sunt mai iubitoare de lumină și Condiții mai bune mediu inconjurator. Acesta din urmă este asociat cu o creștere a ratei de creștere în condiții buneși, în consecință, creșterea nevoilor sale, din care concurența devine intensă (Fig. 9.2).

Fiecare specie are propria sa densitate optimă, adică un asemenea grad de saturație a teritoriului populației cu indivizii săi, care asigură cea mai bună reproducere și cea mai mare stabilitate a populației, reduce severitatea concurenței.

Și la animalele diferitelor specii, în procesul de evoluție, s-au dezvoltat adaptări adaptative adecvate pentru viață într-un mediu puțin saturat sau dens populat cu indivizi.
Au fost dezvoltate proprietăți biologice adecvate și o strategie de viață care permit organismelor să se reproducă și să supraviețuiască într-un „vid competitiv” (lipsa sau puțină concurență). În primul caz, animalele mici se pot reproduce, urmașii lor vor supraviețui, deși densitatea populației va fi mare.

În al doilea caz, animalele mari și descendenții lor relativ similari pot concura pentru spațiu și hrană. Prin urmare, energia principală a organismelor este direcționată către competiție, pentru a le crește supraviețuirea, pentru a produce descendenți competitivi.

Aceste tendințe și strategii ale diferitelor specii se reflectă în două tipuri opuse de selecție naturală: selecția r și k, care sunt discutate în capitolul 2.
Competiția intraspecifică între indivizii plantelor din aceeași populație poate fi calculată folosind ecuația Yoda. Conform acestei ecuații, aria medie per individ (a) este invers proporțională cu densitatea populației (d).

Concurență(din latină târziu concurentia - ciocnire), un tip de relație între organisme ale aceleiași specii sau ale diferitelor specii care concurează pentru aceeași resurse de mediu(parteneri sexuali, hrană, teritoriu, adăposturi etc.) cu lipsa acestora din urmă. Competiția intraspecifică este considerată cea mai importantă formă a luptei pentru existență, deoarece potenţial cele mai acute relaţii competitive apar între indivizi mai asemănători. De exemplu, la mamifere, competiția dintre masculi pentru posesia unei femele în timpul sezonului de reproducere este exprimată într-o formă vie. În timpul rutei, masculii din multe specii ( cerb, berbeci, urși) organizează lupte aprige turneu.

Competiția pentru teritoriu, adăposturi și hrană se exprimă cel mai pe deplin în speciile teritoriale cu un stil de viață solitar (unii rozătoare asemănătoare șoarecilor, șobolani cârtiță, prădători). mamifere). Cu toate acestea, în natură există mecanisme (de mediu, comportamentale etc.) care reduc intensitatea competiției intraspecifice. De exemplu, multe acțiuni agresive ale animalelor în timpul contactelor reciproce sunt ritualizate și au scopul, în primul rând, de a intimida inamicul, neaducând contactul la interacțiunea fizică.

Competiția interspecifică observată mai des între indivizi ai speciilor apropiate din punct de vedere ecologic care folosesc aceleași habitate și resurse alimentare. Astfel de grupuri similare funcțional de specii care interacționează puternic între ele și slab cu alte tipuri de biocenoză sunt adesea distinse în bresle (termenul a fost propus de R. B. Root în 1967). Conceptul de bresle este strâns legat de modelul de nișă ecologică.

Concurenţa poate fi pasivă (indirectă), prin consumul de resurse Mediul extern necesar pentru ambele specii, și activ (direct), însoțit de suprimarea unei specii de către alta. Prima opțiune este adesea numită competiție operațională, iar a doua - interferență. Un exemplu de competiție activă este relația dintre nurcile americane aclimatizate și indigene europene, în care nativul vedere s-a dovedit a fi necompetitiv.

Starea concurenței pe termen lung nu este benefică din punct de vedere energetic pentru ambii concurenți, prin urmare, în natură sunt implementate diverse mecanisme care reduc intensitatea relațiilor de concurență interspecifice, bazate, în special, pe împărțirea resurselor și formarea unor nișe ecologice diferite. . Rezultatul acțiunii competiției intraspecifice și interspecifice, de regulă, este diferit (vezi de asemenea speciație). Primul duce la sacrificarea indivizilor mai puțin competitivi (cel mai puțin adaptați) și, în condițiile unui mediu neschimbat, la o îngustare a vitezei de reacție a speciei, specializare (selecție stabilizatoare; vezi mai jos). Selecție naturală), și în condițiile unui mediu în schimbare direcțională - la o schimbare a vitezei de reacție în direcția determinată de mediul în schimbare, adică la apariția unei noi forme adaptative (motoare de selecție; vezi selecția naturală).

competiţie intraspecifică

Competiția interspecifică duce la o divergență suplimentară a speciilor din cauza sacrificării morfolor cu cerințe similare.

Selecția naturală), și în condițiile unui mediu în schimbare direcțională - la o schimbare a vitezei de reacție în direcția determinată de mediul în schimbare, adică la apariția unei noi forme adaptative (motoare de selecție; vezi selecția naturală). Competiția interspecifică duce la o divergență suplimentară a speciilor din cauza sacrificării morfolor cu cerințe similare.

În comunitățile naturale, animalele din aceeași specie și specii diferite trăiesc împreună și interacționează între ele. În procesul evoluției, între animale se dezvoltă anumite relații, reflectând conexiunile dintre ele. Fiecare specie de animal îndeplinește un rol specific în comunitate în raport cu alte organisme vii.

Cea mai evidentă formă de relație între animale este prădare. În comunitățile naturale, există ierbivore care se hrănesc cu vegetație și există carnivore care prind și mănâncă alte animale. În relații, ierbivorele acționează victimeamiși carnivore - prădătorami. În același timp, fiecare pradă are propriii prădători, iar fiecare prădător are propriul „set” de victime.

CONCURS INTRASPECIAL

Deci, de exemplu, leii vânează zebre, antilope, dar nu elefanți și șoareci. Păsările insectivore prind doar anumite tipuri de insecte.

Prădătorii și prada au evoluat pentru a se adapta între ei, astfel încât unii au dezvoltat structuri corporale care le permit să prindă cât mai bine, în timp ce alții au o astfel de structură care le permite să alerge sau să se ascundă mai bine. Drept urmare, prădătorii prind și mănâncă doar animalele cele mai slabe, mai bolnave și mai puțin adaptate.

Carnivorele nu mănâncă întotdeauna ierbivore. Există prădători de ordinul doi și trei, care mănâncă alți prădători. Acest lucru se găsește adesea printre locuitorii acvatici. Deci, unele specii de pești se hrănesc cu plancton, a doua - cu acești pești, iar o serie de mamifere și păsări acvatice îl mănâncă pe cei din urmă.

Concurență- o formă comună de relații în comunitățile naturale. De obicei, competiția este cea mai acută între animalele din aceeași specie care trăiesc pe același teritoriu. Au aceeași hrană, aceleași habitate. Între animale de diferite specii, competiția nu este atât de puternică, deoarece stilurile și nevoile lor de viață sunt oarecum diferite. Deci, iepurele și șoarecele sunt ierbivore, dar mănâncă diferite părți ale plantelor și duc un stil de viață diferit.

Populație Relațiile indivizilor dintr-o populație

O populație este o colecție de indivizi din aceeași specie care au un spațiu comun de viață și un tip de relație între ei. Indivizii populației diferă între ei ca vârstă și vitalitate (de ex.

Competiție (biologie)

forța vitală), care poate fi determinată genetic, fenetic și mai des - o combinație a acestor factori.

O serie de diferențe semnificative care trebuie luate în considerare în studiile populației sunt populațiile de plante și animale. Principala diferență constă în faptul că animalele cu mobilitate pot reacționa mai activ la condițiile de mediu predominante, evitând circumstanțe nefavorabile sau dispersându-se pe teritoriu pentru a compensa scăderea rezervei de resurse pe unitatea de suprafață. Mobilitatea le face mai ușor să se protejeze de prădători.

Datorită faptului că populațiile sunt diverse, și interacțiunile indivizilor care le alcătuiesc diferă.

Principalul tip de interacțiune între indivizi dintr-o populație este competiția, adică. competiția pentru consumul unei resurse care este insuficientă. Concurența poate fi simetrică (indivizii concurenți au același efect unul asupra celuilalt) sau asimetrică (influența indivizilor unul asupra celuilalt variază în putere).

caracteristici ale competiției indivizilor dintr-o populație:

1. Concurența reduce rata de creștere a indivizilor, poate încetini dezvoltarea acestora, reduce fertilitatea și, ca urmare, reduce contribuția la generațiile următoare. Numărul de descendenți ai unui anumit individ este cu cât este mai mic, cu atât condițiile de concurență sunt mai dure și cu atât a primit mai puține resurse.

2. În cele mai multe cazuri, indivizii concurează pentru resurse: fiecare individ primește acea cantitate limitată de resurse care nu a fost consumată de concurenții săi. O astfel de competiție se numește exploatare. Mai rar există competiție pentru spațiul fizic, atunci când indivizii se împiedică „mecanic” unul pe altul să obțină o resursă, de exemplu, protecția teritoriului lor de către animale mobile. Astfel de relații se numesc interferență.

3. Indivizi diferiți au abilități competitive diferite. În ciuda faptului că toți indivizii unei populații sunt potențial echivalenti (grupul lor de gene este constant nivelat datorită hibridizării), nu există echivalență a indivizilor în natură.Ca urmare a competiției asimetrice, are loc o scădere a densității populației: plantele slabe mor , iar animalele slabe migrează către habitate cu un nivel de competiție mai scăzut.

Pe lângă competiție, sunt posibile și alte forme de relații între indivizii din populații - neutralitatea (dacă există atât de multe resurse și atât de puțini indivizi încât practic nu interferează între ei) și relații pozitive.

Relațiile reciproc benefice (sau benefice pentru unii indivizi) dintre animale sunt binecunoscute: îngrijirea părinților pentru urmași, formarea de mari grupuri familiale, viața de turmă, apărarea colectivă împotriva inamicilor etc. „Caravanele” de păsări aliniate în rânduri, pene, corniche etc., permit aripilor indivizilor, datorită efectelor aerodinamice, să dobândească o portanță mai mare (este mai ușor să zbori). într-o echipă). Există opinia că peștii care înoată într-un stol primesc și avantaje hidrodinamice.

Mult mai puțin cunoscut este rolul ajutorului reciproc în plante. Plantele semănate într-un grup se dezvoltă mai bine, deoarece în acest caz formează mai ușor simbioză cu ciupercile și bacteriile micorizei și rizosferei (așa-numitul „efect de grup”).

Fenomenele de asistență reciprocă a plantelor sunt posibile în timpul „apărării colective” față de fitofage, care prezintă activitate excesiv de mare și pot deteriora grav plantele. În acest caz, după începerea alimentației active de către fitofagi, la plante apar reacții biochimice și crește concentrația de substanțe care le reduc palatabilitatea (cianuri etc.). Sunt descrise cazuri când indivizii atacați de fitofagi au eliberat substanțe semnal în atmosferă (semnal „mă mănâncă”), ceea ce a determinat o creștere a formării de cianuri la acei indivizi care nu erau încă deteriorați.

⇐ Anterior45678910111213Următorul ⇒

Informații conexe:

Cautare site:

Concurența este competiția dintre organisme de același nivel trofic (între plante, între fitofage, între prădători etc.) pentru consumul unei resurse care este disponibilă în cantități limitate.

un rol deosebit îl joacă competiția pentru consumul de resurse în perioadele critice ale deficitului lor (de exemplu, între plante pentru apă în timpul secetei sau prădători pentru pradă într-un an nefavorabil).

Nu există diferențe fundamentale între competiția interspecifică și cea intraspecifică (intrapopulație). Există ambele cazuri când competiția intraspecifică este mai acută decât interspecifică și invers. În același timp, intensitatea concurenței în cadrul unei populații și între populații poate varia în diverse conditii. Dacă condițiile sunt nefavorabile pentru una dintre specii, atunci concurența dintre indivizii săi poate crește. În acest caz, poate fi deplasat (sau, mai des, deplasat) de o specie pentru care aceste condiții sunt mai potrivite.

Cu toate acestea, în comunitățile cu mai multe specii, perechile de „duelisti” de cele mai multe ori nu se formează, iar competiția este difuză în natură: multe specii concurează simultan pentru unul sau mai mulți factori de mediu. „Dueliștii” pot fi doar specii de plante în masă care împart aceeași resursă (de exemplu, copaci - tei și stejar, pin și molid etc.).

Plantele pot concura pentru lumină, pentru resursele solului și pentru polenizatori. Pe solurile bogate în nutriție minerală și umiditate se formează comunități dense de plante dense, unde factorul limitativ pentru care concurează plantele este lumina.

Când concurează pentru polenizatori, câștigă specia care este mai atractivă pentru insectă.

La animale, concurența are loc pentru resursele alimentare, de exemplu, erbivorele concurează pentru fitomasă.În același timp, ungulatele mari pot concura cu insecte precum lăcustele sau rozătoarele asemănătoare șoarecilor care pot distruge cea mai mare parte a ierbii în anii de reproducere în masă. Prădătorii concurează pentru pradă.

Deoarece cantitatea de hrană depinde nu numai de condițiile de mediu, ci și de zona în care se reproduce resursa, competiția pentru hrană se poate dezvolta în competiție pentru spațiu.

Ca și în relațiile dintre indivizii aceleiași populații, competiția între specii (populațiile lor) poate fi simetrică sau asimetrică. În același timp, situația în care condițiile de mediu sunt la fel de favorabile speciilor concurente este destul de rară și, prin urmare, relațiile de competiție asimetrică apar mai des decât cele simetrice.

Cu resursele fluctuante, care sunt comune în natură (umiditate sau nutrienți minerali pentru plante, producție biologică primară pentru diferite specii de fitofagi, densitatea populației de pradă pentru prădători), diferitele specii concurente câștigă alternativ avantaje. Acest lucru duce, de asemenea, nu la excluderea competitivă a celor mai slabi, ci la coexistența unor specii care se găsesc alternativ într-o situație mai avantajoasă și mai puțin avantajoasă. În același timp, speciile pot supraviețui deteriorării condițiilor de mediu cu o scădere a nivelului metabolismului sau chiar trecerea la o stare de repaus.

Afectează rezultatul competiției și ceea ce câștigă concurență o populație cu mai mulți indivizi și care, în consecință, își va reproduce mai activ „propria armată” (așa-numitul efect de masă) este mai probabilă.

23. Relația dintre fitofagul planteiși prădător de pradă

RELATIA „PLANTA-FITOFAG”.

Relația „fitofag – plantă” este prima verigă a lanțului alimentar, în care substanța și energia acumulată de producători sunt transferate către consumatori.

Este la fel de „neprofitabil” ca plantele să fie mâncate până la sfârșit sau să nu fie mâncate deloc. Din acest motiv, în ecosistemele naturale, există tendința de a forma un echilibru ecologic între plante și fitofage care le mănâncă. Pentru aceasta planta:

- sunt protejate de fitofagi prin spini, formeaza forme de rozeta cu frunzele presate de pamant, inaccesibile animalelor de pasunat;

- se protejează biochimic de pășunatul complet, producând substanțe toxice cu consum crescut, care le fac mai puțin atractive pentru fitofagi (acest lucru este valabil mai ales pentru pacienții cu creștere lentă). La multe specii, atunci când sunt consumate, se intensifică formarea de substanțe „fără gust”;

- emit mirosuri care resping fitofagii.

Protecția împotriva fitofagilor necesită o cheltuială semnificativă de energie și, prin urmare, schimbul poate fi urmărit în relația „fitofag – plantă”: cu cât planta crește mai repede (și, în consecință, conditii mai bune pentru creșterea ei), cu cât se mănâncă mai bine și invers, cu cât planta crește mai încet, cu atât este mai puțin atractivă pentru fitofagi.

În același timp, aceste mijloace de protecție nu asigură siguranța completă a plantelor față de fitofagi, deoarece acest lucru ar implica o serie de consecințe nedorite pentru plante în sine:

- iarba de stepă nemâncata se transformă în zdrențe - pâslă, care înrăutățește condițiile de viață ale plantelor. Apariția pâslei abundente duce la acumularea de zăpadă, o întârziere a începerii dezvoltării plantelor în primăvară și, ca urmare, la distrugerea ecosistemului de stepă. În loc de plante de stepă (iarbă cu pene, păstuc), se dezvoltă din abundență speciile de luncă și arbuști. La limita de nord a stepei, după această etapă de luncă, pădurea poate fi în general refacetă;

– în savană, o scădere a consumului de lăstari de copac de către animalele ramificatoare (antilope, girafe etc.) duce la închiderea coroanelor acestora. Ca urmare, incendiile devin mai dese și copacii nu au timp să se refacă, savana renaște în desișuri de arbuști.\

În plus, cu un consum insuficient de plante de către fitofagi, spațiul nu este eliberat pentru așezarea noilor generații de plante.

„Imperfecțiunea” relațiilor „fitofag - plantă” duce la faptul că destul de des apar focare de scurtă durată ale densității populațiilor de fitofage și suprimarea temporară a populațiilor de plante, urmată de o scădere a densității populațiilor de fitofage.

RELAȚII „VICTIME-PREDATOR”.

Relațiile „prădător – pradă” reprezintă legăturile în procesul de transfer al materiei și energiei de la fitofagi la zoofagi sau de la prădătorii de ordin inferior la prădătorii de ordin superior.

Ca și în cazul relației „plantă-fitofag”, o situație în care toate victimele vor fi mâncate de prădători, ceea ce în cele din urmă va duce la moartea lor, nu este observată în natură.

Echilibrul ecologic dintre prădători și pradă este menținut prin mecanisme speciale care exclud exterminarea completă a prăzii.

Astfel, victimele pot:

- a fugi de un prădător.

În acest caz, ca urmare a adaptării, mobilitatea atât a victimelor, cât și a prădătorilor crește, ceea ce este caracteristic mai ales animalelor de stepă, care nu au unde să se ascundă de urmăritorii lor („principiul Tom și Jerry”);

- dobândește o culoare protectoare („prefă-te” că sunt frunze sau noduri) sau, dimpotrivă, strălucitoare (de exemplu, roșu, avertizând un prădător despre un gust amar. Schimbarea culorii unui iepure în timpuri diferite an, ceea ce îi permite să se deghizeze în frunziș vara și iarna pe fundal zăpadă albă;

– răspândirea în grupuri, ceea ce face că căutarea și pescuitul lor pentru un prădător consumă mai multă energie;

- se ascunde în adăposturi;

- trecerea la măsuri de apărare activă (erbivore cu coarne, pești spinoși), uneori articulații (boii mosc pot lua „ apărare integrală» de la lupi etc.).

La rândul lor, prădătorii dezvoltă nu numai capacitatea de a urmări rapid victimele, ci și simțul mirosului, care le permite să determine locația victimei după miros.

În același timp, ei înșiși fac tot posibilul să nu-și dezvăluie prezența. Așa se explică curățenia pisicilor mici, care petrec mult timp pe toaletă și îngroapă excremente pentru a elimina mirosul.

Odată cu exploatarea intensivă a populațiilor de fitofage, oamenii exclud adesea prădătorii din ecosisteme (în Marea Britanie, de exemplu, există căprioare și căprioare, dar nu lupi; în rezervoarele artificiale în care sunt crescuți crapi și alți pești de iaz, nu există știuci). În acest caz, rolul unui prădător este îndeplinit de persoana însăși, eliminând o parte din indivizii populației de fitofagi.

⇐ Anterior15161718192021222324Următorul ⇒

Data publicării: 2015-02-18; Citește: 6901 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s) ...

Competiția este un fenomen tipic pentru fauna sălbatică. Este cauzată de lupta pentru resurse. Dar dacă vorbim de competiție intraspecifică, atunci trebuie menționat că acest tip de competiție este cel mai intens.

Acest lucru se datorează în primul rând faptului că indivizii aceleiași specii au nevoie de o resursă strict definită, care poate să nu fie necesară de către indivizii unei alte specii. Prin urmare, adesea cu acest tip de competiție, are loc o epuizare a unei resurse sau a unui anumit tip de resursă.

De exemplu, într-un amestec de iarbă format din mazăre și orz, cea mai acerbă competiție pentru azotul din sol va fi între plantele de orz. Acest lucru se datorează faptului că, datorită capacității mazărelor de a fixa azotul din aer, nevoia de competiție între mugurii de mazăre pentru azotul din sol este redusă.

Distinge operaționalăȘi interferență concurență.

Primul este că toți indivizii exploatează simultan resursele, dar fiecare dintre ei folosește doar ceea ce a rămas după concurent. În al doilea caz, un individ nu permite altuia să ocupe habitatul existent și să-și folosească resursa. O altă formă de competiție se numește concurență acerbă, iar a doua - rivalitate. Primul tip de competiție poate duce la moartea întregii populații. De exemplu, la musca verde, când populația de larve de pe sursa de hrană este supraaglomerată, acest tip de competiție poate duce la faptul că la o anumită etapă de vârstă întreaga populație de urmași va muri.

Rivalitatea este oarecum diferită. De exemplu, dacă 150 de perechi de păsări pretind 100 de goluri într-o pădure, atunci devine evident că 50 de perechi nu își vor putea echipa cuiburile în această zonă. Prin urmare, singura opțiune posibilă pentru a produce descendenți poate fi migrarea acestor păsări către un alt teritoriu (adică emigrarea).

Din mai multe motive, indivizii concurenți din aceeași specie nu sunt egali în capacitatea lor de a concura. Prin urmare, în natură, cei mai puternici supraviețuiesc sau cel care este mai norocos din cauza unei combinații de circumstanțe. Așadar, cel mai comun vlăstar, care a crescut puțin mai devreme decât colegii săi de trib, va ascunde și mai mult exemplarele subdimensionate.

Necunoașterea legilor asociate concurenței intraspecifice poate duce la consecințe triste. De exemplu, în producția agricolă, un exces semnificativ al ratelor de semănat de semințe pe unitatea de suprafață poate duce la o pierdere completă a culturii. Epuizate de concurență, numeroase plante pur și simplu nu vor putea nu numai să producă o cultură, ci chiar să supraviețuiască până la vârsta reproductivă.

Concurența este direct legată de un astfel de concept de nișă ecologică, care nu reprezintă doar anumite condiții de mediu la care este adaptat un organism, ci și un mod de viață și un mod de obținere a hranei. Adesea, acest termen este aplicat în principal competiției interspecifice, dar, de fapt, nișa ecologică este caracteristică chiar și pentru fiecare organism individual al aceleiași specii.

Un alt factor interesant în competiția intraspecifică este dimensiunea corpului organismelor. Deci, creșterea peștilor nu se oprește nici după atingerea pubertății și este determinată de rezervele de hrană. Ecologistul american R. Whittaker dă un exemplu în acest sens. Există două iazuri identice. În primul iaz sunt eliberați 100 de aleți, iar în al doilea - 50. Ca urmare, după o perioadă egală de timp, dimensiunea peștilor din primul iaz poate fi jumătate față de cea din al doilea. Cu toate acestea, greutatea peștilor atât în ​​primul cât și în cel de-al doilea iaz poate fi aproximativ aceeași.

Pe lângă epuizarea monotonă a resurselor, competiția intraspecifică poate duce și la intoxicația întregii populații. Acest lucru se datorează faptului că produsele excretoare ale organismelor din aceeași specie sunt, de fapt, otravă pentru ele. De exemplu, într-o comunitate de plante, secrețiile rădăcinilor unor specii de plante pot fi nutrienți pentru alte specii de plante. Prin urmare, în natura salbatica este rar întâlnit comunităţi reprezentate de o singură specie.

Chiar și bunicul Darwin, în teoria sa evolutivă, a remarcat că severitatea luptei pentru existență este cea mai pronunțată în rândul reprezentanților unei specii. Și deși în domeniul realizărilor recente în genetică și o serie de alte științe biologice, un număr tot mai mare de remarci și afirmații apar la teoria lui Charles Darwin, cu toate acestea, până acum nimeni nu a venit cu ceva mai semnificativ în biologie.

Potrivit ecologistului ucrainean V. Kucheryavy: „Competiția intraspecifică are multe consecințe negative. Nu numai că sărăcește resursele și duce la intoxicare mediu inconjurator dar promovează și autovătămarea și canibalismul, eșecul social și reproductiv”.

Citatul de mai sus, vrând-nevrând, evocă asocieri cu societatea umană. A existat o vreme în care analogiile dintre legile naturii și relațiile din cadrul societății umane au determinat un număr de gânditori să creeze o astfel de doctrină precum darwinismul social, care, potrivit ecofilozofului M. Bookchin, „a legat toate trăsăturile sălbatice ale civilizației cu noastre. constituție genetică”. Conform acestei doctrine, inegalitatea proprietăților în societate este explicată ca o competiție interspecifică între indivizii unei specii dintr-o populație.

Iar inegalitatea geopolitică dintre state este explicată ca competiție intraspecifică între populațiile aceleiași specii.

La prima vedere, totul este corect. Cu toate acestea, dacă luăm în serios darwinismul social, se dovedește că o persoană rezonabilă, de fapt, nu este așa, ci este un tipic specii. Este evident că nu este cazul. Dar principalul defect al acestei învățături este că nu încearcă să schimbe ceva în partea mai buna, și încearcă nu atât să explice, cât să justifice starea de fapt existentă. Darwinismul social nu reflectă cel mai important lucru - perspectiva viitorului. Într-adevăr, în realitățile actuale de mediu, devine clar că atât competiția umană intraspecifică, cât și cea interspecifică epuizează resursele biosferei atât de mult încât subminează diversitatea biologică a întregului ecosistem global și, prin urmare, amenință specia umană însăși.

În știința biologică modernă, oamenii de știință acordă din ce în ce mai multă atenție nu concurenței, ci asistenței și cooperării reciproce. Dar mai multe despre asta într-una din postările următoare. Pe scurt, putem spune următoarele. Omul este o ființă socială, prin urmare o serie de legi biologice sunt nivelate datorită instituțiilor sociale artificiale și normelor de comportament stabilite. În același timp, nu trebuie subestimate legile biologice din viața speciei umane. Se poate spune că mulți mecanisme sociale sunt doar un mijloc care pur și simplu întârzie reacția legilor biologice. Și de îndată ce acest mecanism este distrus din cauza supraîncărcării spontane, competitive sau de resurse, atunci legi biologice supraviețuirea se manifestă în întregime.

1) De ce apar relațiile de concurență în natură?

Între organisme de diferite specii care alcătuiesc una sau alta biocenoză, reciproc dăunătoare, reciproc avantajoase, benefice pentru una și dezavantajate sau indiferente pentru cealaltă parte și alte relații se dezvoltă.

Una dintre formele de relații biotice reciproc dăunătoare dintre organisme este competiția. Apare între indivizi din aceeași specie sau specii diferite din cauza resurselor limitate ale mediului. Oamenii de știință disting între competiția interspecifică și cea intraspecifică.

Concurenţa interspecifică apare atunci când tipuri diferite organismele trăiesc în aceeași zonă și au nevoi similare de resurse de mediu. Aceasta duce la deplasarea treptată a unui tip de organism de altul, ceea ce are avantaje în utilizarea resurselor. De exemplu, două specii de gândaci - roșu și negru - concurează între ele pentru un habitat - o locuință umană. Acest lucru duce la deplasarea treptată a gândacului negru de către gândacul roșu, deoarece acesta din urmă are o lungime mai scurtă. ciclu de viață, se reproduce mai repede și folosește mai bine resursele.

Competiția intraspecifică este mai acută decât competiția interspecifică, deoarece indivizii aceleiași specii au întotdeauna aceleași nevoi de resurse. Ca urmare a unei astfel de competiții, indivizii se slăbesc reciproc, ceea ce duce la moartea celor mai puțin adaptați, adică la selecție naturală. Competiția intraspecifică care apare între indivizii aceleiași specii pentru aceleași resurse de mediu are un efect negativ asupra acestora. De exemplu, mesteacănii din aceeași pădure concurează între ei pentru lumină, umiditate și minerale din sol, ceea ce duce la opresiunea reciprocă și la autosubțierea lor.

Explicaţie.

Răspunsul corect trebuie să conțină următoarele elemente:

1) În natură, nu există suficiente resurse pentru viață.

Interacțiunile speciilor în compoziția biocenozei sunt caracterizate nu numai prin legături de-a lungul liniei relațiilor trofice directe, ci și prin numeroase legături indirecte care unesc specii atât de același nivel, cât și de niveluri trofice diferite.

Concurență- acest formă de relație care apare atunci când două specii folosesc aceleași resurse(spațiu, hrană, adăpost etc.).

Distinge 2 forme de competitie:

- competiție directă, în care se dezvoltă relații antagonice dirijate între populațiile de specii din biocenoză, exprimate în diverse forme de oprimare: lupte, suprimarea chimică a unui concurent etc.;

- competiție indirectă, exprimată în faptul că una dintre specii înrăutățește condițiile de habitat pentru existența unei alte specii.

Concurența poate fi atât în ​​interiorul unei specii, cât și între mai multe specii din același gen (sau mai multe genuri):

Competiția intraspecifică are loc între indivizii aceleiași specii. Acest tip de competiție este fundamental diferit de competiția interspecifică și se exprimă în principal în comportamentul teritorial al animalelor care își protejează locurile de cuibărit și o zonă cunoscută din zonă. Acestea sunt multe păsări și pești. Relațiile indivizilor din populații (în cadrul unei specii) sunt diverse și contradictorii. Și dacă adaptările specifice sunt utile pentru întreaga populație, atunci pentru indivizi individuali pot fi dăunătoare și pot provoca moartea lor. La crestere excesiva numărul indivizilor, lupta intraspecifică se intensifică. Adică lupta intraspecifică este însoțită de scăderea fertilității și moartea unor indivizi ai speciei. Există o serie de adaptări care ajută indivizii aceleiași populații să evite confruntarea directă între ei - puteți întâlni asistență și cooperare reciprocă (hrănire în comun, creștere și protejarea descendenților);

Competiția interspecifică este orice interacțiune între populații care le afectează în mod negativ creșterea și supraviețuirea. Se observă luptă interspecifică între populațiile diferitelor specii. Se derulează foarte repede dacă specia are nevoie de condiții similare și aparține aceluiași gen. Lupta interspecifică pentru existență include utilizarea unilaterală a unei specii de către alta, adică relația „prădător-pradă”. O formă a luptei pentru existență în sens larg este și favorizarea unei specii către alta, fără a se face rău (de exemplu, păsările și mamiferele distribuie fructe și semințe); favorizarea reciprocă a unei specii față de alta fără a se prejudicia ea însăși (de exemplu, florile și polenizatorii acestora). Lupta împotriva condițiilor nefavorabile de mediu se observă în orice parte a gamei, când condițiile de mediu externe se înrăutățesc: cu fluctuații zilnice și sezoniere ale temperaturii și umidității. Interacțiunile biotice dintre populațiile a două specii sunt clasificate în:

neutralism - când o populație nu o afectează pe alta;

competiție - suprimarea ambelor specii;

amensalism - o populație o suprimă pe alta, dar nu experimentează ea însăși un impact negativ;

prădare - indivizii prădători sunt mai mari decât indivizii pradă;

comensalism - o populatie beneficiaza de asociere cu o alta populatie, iar aceasta din urma este indiferenta;

proto-cooperare - interacțiunea este favorabilă ambelor specii, dar nu neapărat;

mutualism – interacțiunea trebuie să fie neapărat favorabilă ambelor specii.

Un exemplu de model de interacțiuni interpopulaționale este „răspândirea indivizilor de „ghinda de mare” - balyanus, care se așează pe roci deasupra zonei intertidale, deoarece nu pot rezista la uscare. Chthameclus mai mici, pe de altă parte, apar numai deasupra acestei zone. Deși larvele lor se stabilesc în zona de așezare, concurența directă din partea balanilor, care sunt capabile să deranjeze concurenții din substrat, împiedică apariția lor în acest teritoriu. La rândul lor, balyanuses pot fi înlocuite cu midii. Dar totusi, mai tarziu, cand midiile ocupa intregul spatiu, balanusele incep sa se aseze pe cochilie, crescand din nou numarul lor. În competiție pentru adăposturile de cuibărit, pițigoiul cel mare domină pițigoiul mai mic, captând cutii de cuiburi cu o intrare mai mare. În afara competiției, pițigoiul albastru preferă o intrare de 32 mm, iar în prezența unui pițigoi mare se așează în scobituri cu o intrare de 26 mm, nepotrivită unui concurent. În biocenozele pădurii, competiția dintre șoarecii de pădure și șoarecii de bancă duce la schimbări regulate în distribuția biotopică a speciilor. În anii cu un număr crescut, șoarecii de lemn populează diverse biotope, înlocuind volei de maluri în locuri mai puțin favorabile.

Principalele tipuri de relații de interpopulare („prădător - pradă”, mutualism, simbioză)

Relațiile competitive pot fi foarte diferite - de la luptă fizică directă la coexistență pașnică. Și, în același timp, dacă două specii cu aceleași nevoi ecologice se găsesc în aceeași comunitate, atunci un concurent îl va îndepărta cu siguranță pe celălalt. Această regulă de mediu se numește "lege excluderea competitivă", formulate G.F. Gause. Conform rezultatelor experimentelor sale, se poate spune că printre speciile cu o natură similară a nutriției, după ceva timp, indivizii unei singure specii rămân în viață, supraviețuind în lupta pentru hrană, deoarece populația sa a crescut și s-a înmulțit mai repede. El este câștigătorul în competiție. o specie care, într-o situație ecologică dată, are avantaje cel puțin mici față de altele și, în consecință, o mai mare adaptabilitate la condițiile de mediu.

Competiția este unul dintre motivele pentru care două specii care diferă ușor în specificul alimentației, comportamentului, stilului de viață etc., conviețuiesc rar în aceeași comunitate. În acest caz, concurența este ostilitate directă. Cea mai acerbă competiție, cu consecințe neprevăzute, apare atunci când omul introduce specii de animale în comunități fără a ține cont de relațiile deja stabilite. Dar adesea concurența se manifestă indirect, este de natură nesemnificativă, deoarece specii diferite percep aceiași factori de mediu în mod diferit. Cu cât posibilitățile organismelor sunt mai diverse, cu atât concurența va fi mai puțin intensă.

Mutualismul(simbioză) - una dintre etapele dezvoltării dependenței a două populații una față de alta, când asocierea are loc între organisme foarte diferite și cele mai importante sisteme mutualiste apar între autotrofe și heterotrofe. Exemple clasice de relații mutualiste sunt anemonele și peștii care trăiesc în corola tentaculelor lor; crabi pustnici și anemone de mare. Sunt cunoscute și alte exemple de acest tip de relație. Deci, viermele lui Aspidosiphon Varsta fragedaîși ascunde corpul într-o coajă mică și goală de gasteropod.

Forme mutualiste de relații sunt cunoscute și în lumea plantelor: în sistemul radicular plante superioare se stabilesc legături cu ciuperci formatoare de micorize, bacterii fixatoare de azot. Simbioza cu ciupercile micorizice oferă plantelor minerale, iar ciupercilor zaharuri. În mod similar, bacteriile fixatoare de azot, care furnizează plantei cu azot, primesc carbohidrați (sub formă de zaharuri) din aceasta. Pe baza unor astfel de relații se formează un complex de adaptări care asigură stabilitatea și eficiența funcțională a interacțiunilor mutualiste.

Forme de conexiuni mai strânse și semnificative biologic apar în așa-numitele endosimbioza -conviețuirea, în care una dintre specii se instalează în corpul alteia. Așa sunt relațiile animalelor superioare cu bacteriile și protozoarele tractului intestinal.

Multe animale conțin organisme fotosintetice (în principal alge inferioare) în țesuturile lor. Se cunoaște așezarea algelor verzi în lâna leneșilor, în timp ce algele folosesc lâna ca substrat, iar pentru leneș creează o culoare protectoare.

O simbioză a multor pește de adâncime cu bacterii strălucitoare. Această formă de mutualism oferă culoarea luminii care este atât de importantă în întuneric prin crearea de organe luminoase - fotofore. Țesuturile organelor luminoase sunt aprovizionate din abundență cu nutrienți necesari vieții bacteriilor.

Predare. Legile sistemului „prădător-pradă”.

Prădător -este un organism cu viață liberă care se hrănește cu alte organisme animale sau planteaza mancare, adică, organismele unei populații servesc drept hrană pentru organismele unei alte populații. De regulă, prădătorul prinde mai întâi prada, o ucide și apoi o mănâncă. Pentru a face acest lucru, el are dispozitive speciale.

La victime dezvoltat de asemenea istoric proprietăți protectoare sub formă de caracteristici anatomice, morfologice, fiziologice, biochimice, de exemplu: excrescențe ale corpului, vârfuri, țepi, cochilii, colorație protectoare, glande otrăvitoare, capacitatea de a se îngropa în pământ, de a se ascunde rapid, de a construi adăposturi inaccesibile prădătorilor, de a recurge la semnalizarea pericolului.

Ca urmare a unor astfel de adaptări interdependente, sigur grupări de organisme ca pradatori specializati si prada specializata. O amplă literatură este dedicată analizei și interpretării matematice a acestor relații, începând cu modelul clasic Volterra-Lotka (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) și până la numeroasele sale modificări.

Legile sistemului „prădător – pradă” (V. Volterra):

- lege ciclu periodic - procesul de distrugere a prăzii de către un prădător duce adesea la fluctuații periodice ale mărimii populației ambelor specii, în funcție doar de rata de creștere a populațiilor de prădători și de pradă și de raportul inițial al numărului acestora;

- lege păstrarea mediilor - populatia medie populația pentru fiecare specie este constantă, indiferent de nivel de intrare, cu condiția ca ratele specifice de creștere a populației, precum și eficiența prădării să fie constante;

- lege încălcări ale mediilor - cu o perturbare similară a populațiilor de prădători și de pradă (de exemplu, pești în cursul pescuitului proporțional cu abundența lor), populația medie de pradă crește, iar populația de prădători scade.

Modelul Volterra-Lotka. Modelul „prădător-pradă” este considerat ca o structură spațială. Structurile se pot forma atât în ​​timp, cât și în spațiu. Astfel de structuri sunt numite „spațio-temporal”.

Un exemplu de structuri temporale este evoluția numărului de iepuri de munte și râși, care se caracterizează prin fluctuații în timp. Râșii se hrănesc cu iepuri de câmp, iar iepurii mănâncă hrană vegetală, care este disponibilă în cantități nelimitate, astfel încât numărul de iepuri de câmp crește (creșterea ofertei de hrană disponibilă pentru râși). Ca urmare, numărul de prădători crește până când devine un număr semnificativ dintre ei, iar apoi distrugerea iepurilor de câmp are loc foarte rapid. Ca urmare, numărul de pradă scade, rezervele de hrană ale râșilor se epuizează și, în consecință, numărul acestora scade. Apoi, din nou, numărul de iepuri de câmp crește, respectiv, râșii încep să se înmulțească rapid și totul se repetă de la început.

Acest exemplu este considerat în literatură ca modelul Lotka-Volterra, care descrie nu numai fluctuațiile populației în ecologie, ci este și un model al fluctuațiilor concentrice neamortizate în sistemele chimice.

Factori limitatori

Conceptul de factori limitatori se bazează pe două legi ale ecologiei: legea minimului și legea toleranței.

Legea minimului. La mijlocul secolului înainte de ultimul, un chimist german Y. Liebig(1840), studiind influenţa nutrienți asupra creșterii plantelor, a constatat că randamentul nu depinde de nutrienții care sunt necesari în cantitati mariși sunt prezente din abundență (de exemplu, CO 2 și H 2 0), dar din cele care, deși planta are nevoie de ele în cantități mai mici, sunt practic absente în sol sau inaccesibile (de exemplu, fosfor, zinc, bor). Liebig a formulat acest model după cum urmează: „Creșterea unei plante depinde de elementul de nutriție care este prezent în cantitate minimă”. Această concluzie a devenit ulterior cunoscută drept legea minimului a lui Liebig și a fost extinsă la multe altele. factori de mediu.

Căldura, lumina, apa, oxigenul și alți factori pot limita sau limita dezvoltarea organismelor dacă valoarea lor corespunde minimului ecologic.

De exemplu, peste tropical„Peștele înger” moare dacă temperatura apei scade sub 16 ° C. Și dezvoltarea algelor în ecosistemele de adâncime este limitată de adâncimea de penetrare a luminii solare: nu există alge în straturile inferioare.

Legea minimului a lui Liebig vedere generala poate fi formulat astfel:creșterea și dezvoltarea organismelor depind, în primul rând, de acei factori ai mediului natural, ale căror valori se apropie de minimul ecologic.

Cercetările au arătat că legea minimului are 2 limitări care ar trebui luate în considerare în practică:

- Prima limitare este că legea lui Liebig este strict aplicabilă in conditii staționar starea sistemului.

De exemplu, într-un anumit corp de apă, creșterea algelor este limitată la vivo lipsa de fosfați. În același timp, compușii de azot sunt conținuti în apă în exces. Dacă apa uzată cu un conținut ridicat de fosfor mineral este descărcată într-un astfel de rezervor, atunci rezervorul poate „înflori”. Acest proces va progresa până când unul dintre elemente este utilizat până la limita minimă. Acum ar putea fi azot dacă fosforul continuă să curgă. În momentul de tranziție (când azotul este încă insuficient, dar fosforul este deja suficient), efectul minimului nu este observat, adică niciunul dintre aceste elemente nu afectează creșterea algelor;

- a doua constrângere asociat cu interacțiunea mai multor factori. Uneori corpul este capabil înlocuiți elementul deficitar altele, legate chimic .

Deci, în locurile în care există mult stronțiu, în cochilii de moluște, poate înlocui calciul cu o lipsă a acestuia din urmă. Sau, de exemplu, nevoia de zinc la unele plante este redusă dacă cresc la umbră. Prin urmare, o concentrație scăzută de zinc va limita creșterea plantelor mai puțin la umbră decât eu în lumină puternică. În aceste cazuri, efectul limitativ chiar și al unei cantități insuficiente de unul sau altul element poate să nu se manifeste.

Legea toleranței(din lat. toleranţă- răbdare) a fost descoperit de un biolog englez W. Shelford(1913), care a atras atenția asupra faptului că nu numai acei factori de mediu, ale căror valori sunt minime, ci și cei care se caracterizează prin maxim ecologic. Excesul de căldură, lumină, apă și chiar nutrienți pot fi la fel de devastatoare ca și deficiența lor. W. Shelford a numit intervalul factorului ecologic între minim și maxim „limită de toleranță”.

Limita de toleranțădescrie amplitudinea fluctuațiilor factorilor, ceea ce asigură cea mai completă existență a populației.

Ulterior, au fost stabilite limite de toleranță pentru diverși factori de mediu pentru multe plante și animale. Legile lui J. Liebig și W. Shelford au ajutat la înțelegerea multor fenomene și distribuția organismelor în natură. Organismele nu pot fi distribuite peste tot deoarece populațiile au o anumită limită de toleranță în raport cu fluctuațiile factorilor de mediu de mediu.

Legea toleranței a lui W. Shelford este formulat astfel: creșterea și dezvoltarea organismelor depind, în primul rând, de acei factori de mediu, ale căror valori se apropie de minimul ecologic sau maximul ecologic. S-au stabilit următoarele:

Organismele cu o gamă largă de toleranță la toți factorii sunt larg distribuite în natură și sunt adesea cosmopolite (de exemplu, multe bacterii patogene);

Organismele pot avea o gamă largă de toleranță pentru un factor și o gamă îngustă pentru altul (de exemplu, oamenii sunt mai toleranți față de absența alimentelor decât absența apei, adică limita de toleranță pentru apă este mai îngustă decât pentru alimente);

Dacă condițiile pentru unul dintre factorii de mediu devin suboptime, atunci se poate modifica și limita de toleranță pentru alți factori (de exemplu, cu lipsa de azot în sol, cerealele necesită mult mai multă apă);

Limitele reale ale toleranței observate în natură sunt mai mici decât potențialul organismului de a se adapta la acest factor. Acest lucru se explică prin faptul că în natură limitele toleranței în raport cu condițiile fizice ale mediului pot fi restrânse prin relații biologice: competiție, lipsă de polenizatori, prădători etc. Orice persoană își realizează mai bine potențialul.

oportunități în condiții favorabile (de exemplu, adunări de sportivi pentru antrenamente speciale înainte de competiții importante). Plasticitatea ecologică potențială a unui organism, determinată în condiții de laborator, este mai mare decât posibilitățile realizate în condiții naturale. În consecință, distingeți potenţialȘi implementate nișe ecologice;

- limitele toleranţei la indivizii reproducători şi există mai puțini descendenți decât la adulți, adică femelele în timpul sezonului de reproducere, iar puii lor sunt mai puțin rezistenți decât organismele adulte.

Astfel, distribuția geografică a păsărilor de vânat este determinată mai des de influența climei asupra ouălor și puilor, și nu asupra păsărilor adulte. Grija pentru urmași și respectul pentru maternitate sunt dictate de legile naturii. Din păcate, uneori „realizările” sociale contrazic aceste legi;

Valorile extreme (de stres) ale unuia dintre factori duc la o scădere a limitei de toleranță pentru alți factori.

Dacă apa încălzită este aruncată în râu, atunci peștii și alte organisme își consumă aproape toată energia pentru a face față stresului. Nu au suficientă energie pentru a obține hrană, protecție împotriva prădătorilor, reproducere, ceea ce duce la dispariția treptată. Stresul psihologic poate provoca, de asemenea, multe somatice (din greacă. soma-. corp) boli nu numai la oameni, ci și la unele animale (de exemplu, la câini). Cu valorile de stres ale factorului, adaptarea la acesta devine din ce în ce mai dificilă.

Multe organisme sunt capabile să modifice toleranța la factorii individuali dacă condițiile se schimbă treptat. Poți, de exemplu, să te obișnuiești temperatura ridicata apă în baie, dacă urcați în apă fierbinte, apoi adăugați treptat apă fierbinte. Această adaptare la schimbarea lentă a factorului este o proprietate de protecție utilă. Dar poate fi și periculos. Neașteptate, fără semnale de avertizare, chiar și o mică schimbare poate fi critică. Venire efect de prag. De exemplu, o crenguță subțire poate sparge spatele unei cămile deja supraîntins.

Daca valoarea a cel putin unuia dintre factorii de mediu se apropie de un minim sau maxim, existenta si dezvoltarea unui organism, populatie sau comunitate devine dependenta de acest factor, care limiteaza activitatea vietii.

Factorul limitativ esteorice factor de mediu care se apropie sau depășește valorile extreme ale limitelor de toleranță. Astfel de factori puternic deviați devin de o importanță capitală în viața organismelor și a sistemelor biologice. Ei sunt cei care controlează condițiile de existență.

Valoarea conceptului de factori limitatori constă în faptul că vă permite să înțelegeți relațiile complexe din ecosisteme. Rețineți că nu toți factorii de mediu posibili reglează relația dintre mediu, organisme și oameni. Prioritatea într-o anumită perioadă de timp sunt diverși factori limitativi. Tocmai asupra lor ar trebui să se concentreze atenția în studiul ecosistemelor și managementul acestora. De exemplu, conținutul de oxigen din habitatele terestre este mare și este atât de disponibil încât aproape niciodată nu servește ca factor limitator (cu excepția altitudinilor mari, a sistemelor antropice). Oxigenul prezintă puțin interes pentru ecologistii terestre. Și în apă, este adesea un factor care limitează dezvoltarea organismelor vii („ucide” pești, de exemplu). De aceea hidrobiolog măsoară conținutul de oxigen din apă, spre deosebire de un medic veterinar sau un ornitolog, deși oxigenul nu este mai puțin important pentru organismele terestre decât pentru cele acvatice.

Factorii limitatori determină şi raza geografica drăguț. Astfel, deplasarea organismelor spre nord este limitată, de regulă, de lipsa de căldură.

Răspândirea anumitor organisme este adesea limitată și biotic factori.

De exemplu, smochinele aduse din Marea Mediterană în California nu au dat roade acolo până când au ghicit să aducă acolo un anumit tip de viespe - singurul polenizator al acestei plante.

Identificarea factorilor limitanți este foarte importantă pentru multe activități, în special pentru agricultură. Cu un impact vizat asupra condițiilor limitative, este posibilă creșterea rapidă și eficientă a randamentului plantelor și a productivității animalelor.

Deci, atunci când grâul este cultivat pe soluri acide, nicio măsură agronomică nu va avea efect dacă nu se folosește varul, ceea ce va reduce efectul limitator al acizilor. Sau dacă cultivi porumb pe soluri cu foarte conținut scăzut fosfor, apoi chiar și cu suficientă apă, azot, potasiu și alți nutrienți, se oprește din creștere. Fosforul este factorul limitativ în acest caz. Și numai îngrășămintele cu fosfat pot salva recolta. Plantele pot muri din prea multe un numar mare apa sau exces: ingrasaminte, care in acest caz sunt factori limitanti.

Cunoașterea factorilor limitatori oferă cheia managementului ecosistemului. Cu toate acestea, în diferite perioade ale vieții organismului și în situatii diferite diverși factori acționează ca factori limitatori. Prin urmare, doar o reglementare pricepută a condițiilor de existență poate da rezultate eficiente de management.

Informații similare.