Виды и их роль в экологический нишах

• гильдии - Группы видов в сообществе, обладающие сходными функциями и нишами одинакового размера, то есть роль которых в сообществе одинакова или сравнима, называются гильдиями. Между видами внутри гильдии наблюдается особенно острая конкуренция. Пример гильдии: лианы тропического леса

Например, крупные кенгуру Австралии, бизоны Северной Америки, зебры и антилопы Африки и т.д. являются экологическими эквивалентами. В настоящее время они значительно замещены коровами и овцами.

Вопрос 20.

Типы связей между организмами. Живые организмы определенным образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами: трофические, топические, форические, фабрические. Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.

Трофические связи возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мертвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной. Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жу- қов-навозников пометом крупных копытных и т.д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс.

Топические связи проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида. Например, под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров.

Форические связи возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория, а мелких особей — форезия.

Фабрические связи заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида. Например, птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух

и перья других птиц.

Вопрос 21.

Типы отношений между организмами. 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.

Нейтрализм — сожительство двух видов на одной террито- I рии, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.

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.

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 предос- j тавляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальной температурой, влажностью и т. д.

Комменсализм — взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма: синойкия (квартирантство) и трофобиоз (нахлебниче- ство). Примером синойкии являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний,

которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падальщиков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются остатками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками — львами.

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 пищи 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. К 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).

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.

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.

Вопрос 22.

Биоценоз (от греч. «bios» — жизнь, «koinos» — общий) — совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории. Растительный компонент биоценоза называют фитоценозом, животный — зооценозом, микробный — микробоценозом.

Биотоп (от греч. «bios» — жизнь, «topos» — место) — определенная территория или акватория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, климат, почва, горные породы, грунтовые воды, рельеф и др.), занятая определенным биоценозом.

Характерный для данного биотопа комплекс условий определяет видовой состав обитающих здесь организмов.

Совокупность биоценоза (живой компонент) и биотопа (косный компонент) образуют биогеоценоз.

Биогеоценоз (от греч. «bios» — жизнь, «ge» — Земля и «koinos» — общий) — однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (биотоп) компонентов, объединенных потоком энергии и круговоротом веществ в единый природный комплекс (рис.).

Экосистема (экологическая система) (от греч. «oikos» — жилище, местопребывание и «systema» — сочетание, объединение) — система совместно обитающих живых организмов и условий их существования, связанных потоком энергии и круговоротом веществ (рис.).

Функциональная схема экосистемы

«Экосистема» и «биогеоценоз» — понятия близкие, но не синонимы.

Экосистема — понятие более общее: от капли воды до биосферы в целом, включая искусственные комплексы организмов и абиотических компонентов (аквариум, космический корабль, сельскохозяйственное угодье, город и пр.).

Биогеоценоз — это экосистема в границах фитоценоза.

Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.

Совокупность биогеоценозов образует биогеоценотический покров Земли, то есть всю биосферу, а отдельные биогеоценозы являются элементарными единицами биосферы.

То же можно сказать и про экосистемы.

Совокупность экосистем образует биосферу — экосистему высшего порядка.

Вопрос 23.

С точки зрения трофической структуры экосистему можно разделить на два яруса — автотрофный и гетеротрофный.

1. Верхний автотрофный ярус, или «зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений и накопление сложных органических соединений.

2. Нижний гетеротрофный ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.

С биологической точки зрения, в составе экосистемы удобно выделить следующие компоненты (по Ю. Одуму, 1986):

• неорганические вещества (CO2, Н2О, N2, О2, минеральные соли и др.), включающиеся в круговороты.

• органические вещества (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части.

• воздушную, водную и субстратную среду, включающую абиотические факторы.

• Продуцентов (от лат. producentis — производящий) — автотрофные организмы, способные производить органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез. К ним относятся: растения и автотрофные бактерии.

• Консументов (от лат. consumo — потреблять, съедать) (макроконсументы, фаготрофы) — гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов. К ним относятся: животные, гетеротрофные растения, некоторые микроорганизмы. Консументы бывают: первого порядка (фитофаги, сапрофаги), второго порядка (зоофаги, некрофаги) и т.д.

• Редуцентов (от лат. reducent — возвращающий, восстанавливающий) (микроконсументы, деструкторы, сапротрофы, осмотрофы) — гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных веществ. К ним относятся: сапротрофные бактерии, сапротрофные грибы.

Следует учитывать, что и продуценты, и консументы частично выполняют функции редуцентов, выделяя в окружающую среду минеральные вещества — продукты их метаболизма.

Таким образом, как правило, в любой экосистеме можно выделить три функциональные группы организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.

В экосистемах, образованных только микроорганизмами, консументы отсутствуют.

В каждую группу входит множество популяций разных видов, населяющих экосистему.

В экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты ® консументы ® редуценты.

Вопрос 24.

Поиск по сайту: