Взаимоотношения организмов. Данная классификация строится по принципу влияния, которое оказывают одни виды на другие в процессе взаимных контактов. Эти взаимоотношения можно обозначить математическими значками «+», «–», «0» (положительно, отрицательно, нейтрально). Воздействие одного вида на другой может быть положительным, отрицательным и нейтральным. При этом возможны разные комбинации типов воздействия. Различают нейтрализм, протокооперацию, мутуализм, комменсализм, хищничество, паразитизм, конкуренцию, аменсализм.

Если взаимоотношения обоим партнерам выгодны, они обозначаются значками (+,+) и носят название симбиоза или мутуализма. Степень этих связей различна. Мутуализм (облигатный симбиоз) — взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Например, травоядные копытные и целлюлозоразрушающие бактерии. Целлюлозоразрушающие бактерии обитают в желудке и кишечнике травоядных копытных. Они продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому обязательно нужны травоядным, у которых таких ферментов нет. Травоядные копытные со своей стороны предоставляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальной температурой, влажностью и т.д

В ряде случаев организмы настолько тесно связаны, что функционируют как единый организм. Например, лишайники, представляющие симбиоз гриба и водоросли. Водоросль поставляет грибу продукты фотосинтеза, а гриб для водоросли является поставщиком минеральных веществ и, кроме того, субстратом, на котором она живет.
то же время сожительство грибов с корнями растений (микориза) носит хотя и взаимовыгодные, но не в такой степени тесные взаимоотношения. Тип взаимовыгодных отношений широко распространен. Сюда относятся и микроорганизмы, населяющие пищеварительный тракт животных, способствуя усвоению пищи; и, в ряде случаев, травоядные животные. Установлено, что исключение поедания трав животными может иметь следствием оскудение растительных сообществ, снижение ими продуктивности и устойчивости. Даже умеренное объедание листьев древесных растений насекомыми или их гусеницами может быть положительным не только для животных, но и для растений.

Взаимоотношения, которые положительны для одного вида и отрицательны для другого (+,-), характеризуются как хищничество и паразитизм.

Хищничество — взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв, хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пиши зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д.

Частным случаем хищничества является каннибализм — умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека.

Паразитизм — взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует его как среду обитания и источник пищи.
паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др. Различают облигатных и факультативных паразитов. Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы). Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально жить во внешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии).

Хищник и паразит обычно приспосабливаются к использованию других организмов (их жертв и хозяев), а последние, в свою очередь, имеют адаптации, которые сохраняют им жизнь. Эти типы взаимоотношений обычно играют большую роль в регулировании численности организмов. Интенсивное размножение хищников и паразитов обычно имеет следствием уменьшение численности их жертв или хозяев.

В свою очередь, уменьшение численности жертв и хозяев подрывает кормовую базу хищников и паразитов, что ведет к сокращению их численности и т. д. В конечном счете, имеет место обычно пульсирующая численность организмов, вступающих в такие типы взаимоотношений.

Хотя взаимоотношения типа хищничества и паразитизма сходны по результатам влияния на численность особей, они резко различаются по образу жизни и адаптациям. Во взаимоотношениях хищник-жертва оба организма постоянно совершенствуются: первый в плане успешности охоты, второй — в отношении самосохранения. И в том и в другом случае требуется быстрая реакция, высокая скорость передвижения, хорошее зрение, обоняние и т. п.

Во втором типе взаимоотношений у паразита адаптации идут по пути специализации структур на использование хозяина как источника пищи и «благоустроенного» местообитания. Результатом этого является упрощение многих органов (пищеварительный тракт, накожные покровы, органы передвижения, чувств и др.). Вместе с тем, поскольку жизнь паразита очень тесно связана с хозяином, он адаптирован на выживание во внешней среде после смерти хозяина. Достигается это за счет большого количества зачатков (семян, спор, цист и т. п.), обычно долго сохраняющихся в среде.

Адаптации хозяина направлены, как правило, на уменьшение вреда от паразита. Это проявляется в выработке активного иммунитета, заключении внутренних паразитов в различного вида капсулы (галлы, цецидии и т. п.).

В ряде случаев адаптации паразитов и хозяев приводят к их взаимовыгодным отношениям типа симбиоза. Есть основание полагать, что в большинстве случаев симбиоз (мутуализм) вырос из паразитизма.

Взаимоотношения, невыгодные обоим партнерам (-,-), носят название конкуренции. Последняя тем сильнее, чем ближе потребности организмов к фактору или условию, за которые они конкурируют. В этом отношении наиболее близки интересы организмов одного вида, и, следовательно, внутривидовая конкуренция рассматривается как более острая по сравнению с межвидовой. Однако данное положение противоречит тому факту, что практически все механизмы существования вида направлены на его выживание. Такое противоречие решается тем, что на внутривидовом уровне есть механизмы, которые позволяют снять остроту конкурентной борьбы, в том числе жертвуя частью особей. Конкуренция и взаимоотношения типа хищник-жертва являются основными в совершенствовании видов, в то время как взаимоотношения типа мутуализма (симбиоза) способствуют оптимизации жизненных процессов, более полному освоению среды.

Менее распространенным типом взаимоотношений является комменсализм (франц. комменсал — сотрапезник) — отношения, положительные для одного и безразличные для другого партнера (+,0), его иногда делят на нахлебничество (трофобиоз), когда один организм поедает остатки пищи со «стола» другого (крупного) организма (например, акулы и сопровождающие их мелкие рыбы; львы и гиены) и квартиранство, или синойкию (греч. синойкос — сожительство), когда одни организмы используют другие как «квартиру», убежище. Например, молодь некоторых морских рыб прячется под зонтик из щупалец медуз, или некоторые насекомые живут в норах животных, гнездах птиц, используя их только для укрытия. Примером синойкии также являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки.

Нечасто встречается также аменсализм (лат. аменс — безрассудный, безумный) — отрицательный для одного организма и безразличный для другого (-,0). Например, светолюбивое растение, попавшее под полог леса. Аменсализм — взаимоотношения, при которых один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса. Частным случаем аменсализма является аллелопатия (антибиоз) — влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб — пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина. Это первый открытый в медицине антибиотик. В последнее время в понятие «аллелопатия» включают и положительное воздействие.

Отношения, при которых организмы, занимая сходные местообитания, практически не оказывают влияния друг на друга, носят название нейтрализма (0,0). Например, белки и лоси в лесу. Нейтрализм — сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий.

Протокооперация — взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства.

Характеристика видов взаимодействия между популяциями разных видов также представлена в таблице 15.

Таблица 15

Взаимодействия между видами (по Ю. Одуму, 1986)

(0) — существенное взаимодействие между видами отсутствует; (+) — благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики вида; (-) — ингибирующее действие на рост или другие характеристики вида.

Типы 2—4 можно считать «отрицательными взаимодействиями», 7—9 — «положительными взаимодействиями», а типы 5 и 6 можно отнести к обеим группам.

Конкуренция — взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, межвидовую и внутривидовую конкуренции.

Косвенная (пассивная) конкуренция — потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам. Прямая (активная) конкуренция — подавление одного вида другим.

Внутривидовая конкуренция — это соперничество между особями одного вида, межвидовая — между особями разных видов. Межвидовая конкуренция возникает между особями экологически близких видов. Ее результатом может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо замещение популяцией одного вида популяции другого вида, который переселяется на другое место, переключается на другую пищу или вымирает.

Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.

В ходе эволюции и развития экосистем существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, увеличивающих выживание обоих видов. Поэтому в зрелых экосистемах доля сильных отрицательных взаимодействий меньше, чем в молодых.

Источник: studopedia.info

Виды взаимоотношений в экосистеме

1. Мутуализм – настоящий симбиоз.

а) Коадаптация – облигатный мутуализм, необходимый для выживания обоих организмов.

б) Протокооперация – факультативный мутуализм. Не обязателен, но полезен для обоих организмов.

2. Комменсализм. Один организм получает выгоду от другого. При этом второму нет ни вреда, ни пользы от первого. Например, рыбы, следующие за более крупным организмом в воде или за судном. Ток воды помогает более мелким представителям животного мира плыть с большей скоростью, затрачивая минимум энергии.

3. Паразитизм. Один организм наносит вред другому, сам при этом получает выгоду. Например, кишечные черви в организме животного и человека. Паразит ни в коем случае не убивает своего хозяина. Даже наоборот, некоторые продлевают жизнь, чтобы сохранить себе жилье и место пропитания. Например, личинки жемчужницы обитают на жабрах рыб. При этом рыба всегда живет намного дольше, имея таких паразитов.

4. Хищничество. При таких взаимоотношениях хищник обычно убивает жертву. В любом случае он не заботится о состоянии организма того, на кого нападает. Как гепард охотится на газель.

5. Нейтрализм. Самый простой вид взаимоотношений в экосистеме. Организмы, обитая бок о бок, не мешают друг другу, но и пользы никакой не приносят соседу. Например, улитка и волк.

6. Антибиоз. Делится на три подвида.

А) Аменсализм. Одни живые организмы мешают другим. Вторые при этом не получают от первых ни вреда, ни пользы. Например, высокие деревья загораживают свет более низким растениям. Отставшие в росте продуценты от этого остаются слабее, но тянутся вверх, стараясь обогнать высоких соседей.

Б) Аллелопатия. Обе группы организмов причиняют друг другу вред. Такие взаимоотношения часто можно наблюдать у микроорганизмов. Они выделяют вещества, плохо влияющие на другой вид бактерий.

В) Конкуренция. Оба организма вредят друг другу. Хищники одного или разных видов конкурируют за добычу. Например, лев и гепард в африканских саваннах охотятся на газель Томпсона.

Коадаптация

Рассмотрим отдельно облигатный симбиоз. Он необходим двум организмам для выживания. Такие организмы так привыкли быть вместе, что даже их эволюция протекала параллельно.

Например, только шмели могут опылить клевер, имея достаточно длинный хоботок.

Микроорганизмы в рубце коров. Жвачные млекопитающие не могут самостоятельно переварить клетчатку. Это за них делают микробы. Здоровье коров зависит от количества крошечных организмов в кишечнике. Сами микробы прекрасно себя чувствуют в рубце. Здесь их дом и пища. Человеческий кишечник тоже содержит необходимые ему лакто- и бифидобактерии.

Протокооперация

В отличие от облигатного мутуализма, при факультативном организмы не погибают, если разделить их друг от друга. Однако жить становится значительно сложнее или опаснее. Приходится мириться с жесткими условиями, которые предоставляет окружающая среда.

Не всегда получается четко распределить примеры взаимоотношений. Нет ярко выраженной границы между облигатным и факультативным мутуализмом. Рассмотрим примеры протокооперации. В природе их множество.

Насекомые-опылители и цветковые растения

Без пчел, мух, бабочек многие растительные организмы не могут размножаться. Сами же насекомые питаются нектаром. Цветочная пыльца расположена так, чтобы насекомое обязательно в ней испачкалось и перенесло зерна на другой цветок. Цветы имеют такой цвет и форму, даже запах, чтобы привлечь опылителей. Дают им сладкий нектар. Взамен получают возможность размножения – самого главного свойства для биологического вида.

Птицы и семена

Свиристели поедают ягоды рябины. Их пищеварительный тракт не портит семечки растения. Птицы разносят семена в своем организме, летая на далекие расстояния. Рябина распространяется.

Рак-отшельник и актиния

Интересный пример протокооперации. 2 беспозвоночных животных, сильно отличающиеся по строению, оказываются друг для друга помощниками. Полип прикреплен к раку. Питается остатками с его стола. Перемещается на нем, не имея возможности передвигаться самостоятельно. Получает новые территории для охоты. Рак-отшельник же имеет дополнительную защиту от хищников. Потому что актиния обладает щупальцами с ядовитыми стрекательными клетками. Полип маскирует рака под субстрат. Часто после смены раковины рак-отшельник сам прикрепляет актинию себе на спину. Взаимоотношения рака-отшельника и актинии удивляют наблюдателей.

Злаковые травы и бобовые растения

Сотрудничество выгодно для злаковых растений, так как бобовые обеспечивают их доступным азотом. Стебли гороха же, например, цепляются за более крепкие и прямые соломинки злаков, получая при этом больший доступ к свету.

Грибы и некоторые высшие растения

Здесь можно привести много примеров протокооперации. Некоторые растения нуждаются в грибнице для обеспечения качественной жизни. Грибы-симбионты оплетают корни растений, внедряются в них. Однако высшее растение не страдает от этого. Напротив, например, молодым сосенкам необходим мицелий для хорошего роста и развития. Они получают от гриба микро- и макроэлементы. Саженцы могут и обойтись без грибов-симбионтов, но не будут такими крепкими и высокими. Грибы-симбионты получают от высших растений углеводы, углекислый газ, а также в некотором количестве кислород.

Мицелий симбионта может какое-то время жить без высшего растения, но плодовые тела, которые мы называем «грибы», образовываться не будут. Без микоризы (mykes – гриб, rhiza – корень) не получится белых грибов, сыроежек, мухоморов. То есть их невозможно вырастить в искусственных условиях, им требуется древесная порода.

Между грибами и семенами орхидей также наблюдается пример протокооперации. Семена очень малы, не имеют питательных веществ для прорастания. Только при наличии гриба-симбионта они становятся ростками. Гифы гриба дают им необходимые питательные вещества. Долгое время ростки питаются с помощью грибных симбионтов. Молодая орхидея имеет вокруг себя много грибов. Когда растению симбионт становится ненужным, гриб погибает. Но перед этим успевает образовать множество спор. Они легкие, разносятся ветром на далекие расстояния и вступают в симбиотические отношения с новыми семенами и молодыми орхидеями.

Грибокорень – так называется сросшаяся грибница с корнем высшего растения. Сам симбиоз – микориза.

Таким образом, мы видим, как сложно устроена экосистема. Животные и растения постоянно контактируют друг с другом внутри популяции и на межвидовом уровне. При этом каждый старается выжить, остаться здоровым и быть сытым. Полезное соседство часто возникает неожиданно. От вредного влияния не всегда получается избавиться. Биотоп богат как животными и растительными видами, так грибами и микроорганизмами. Разнообразные формы жизни соседствуют на одной территории и постоянно взаимодействуют.

Источник: www.syl.ru

Полезные статьи по теме:

Профаза определение Діаметр землі Росянка мухоловка Гомеостатика это Максимальная глубина амазонки В каком полушарии находится европа