Примеры полезно вредных отношений между организмами
Далее: Межвидовая конкуренция
Вверх: Глава III. Синэкология –
Назад: Глава III. Синэкология –
Взаимоотношения популяций разных видов
Взаимополезные отношения способствуют формированию устойчивых
сообществ. Примерами таких отношений служат связи цветковых растений и их
опылителей – мелких птиц, насекомых, летучих мышей.
Интересен пример взаимополезных отношений между муравьями и тлямиМуравьи
“разводят” тлей: охраняют их, переносят на самые нежные, молодые листочки,
соком которых тли питаются. Но такая забота небескорыстна. Муравьи “доят”
тлей: поглаживают их брюшко тлей, стимулируя выделение сладкой
сиропообразной жидкости, которую очень любят.
Формы взаимополезных отношений очень разнообразны. Наиболее известен
симбиоз – тесное физическое взаимовыгодное сожительство организмов разных видов. Классический пример симбиоза – лишайник, тело
которого состоит из гриба и клеток водорослейБобовые образуют симбиозы с
клубеньковыми азотфиксирующими бактериями, которые формируются на их корнях
и необходимы для азотного питания растений. Своеобразный симбиоз –
микоризу – образуют некоторые виды деревьев и грибов. Любители собирать грибы
знают, что подосиновики растут под осинами, подберезовики – под березами и
т. п. Растения снабжают грибы органическими веществами, а грибы способствуют
минеральному питанию растений.
Человек в своей практической деятельности должен учитывать эти сложившиеся
отношения. Например, ошибочным было введение в подкормку
сельскохозяйственных животных антибиотиков. Зоотехники, пытавшиеся сберечь
их от инфекционных заболеваний, не учли, что антибиотики опасны для полезной
микрофлоры пищеварительного тракта, благодаря которой растительноядные
животные способны переваривать клетчатку, в их кишечнике синтезируются
некоторые очень сложные незаменимые вещества, например, витамины. Применение
антибиотиков повлекло за собой снижение массы тела животных, надоев молока у
коров.
Полезно-нейтральные отношения выгодны одному партнеру и, как
правило, безразличны для другого. Примером их может служить
квартирантство – использование тела или построек (нор, гнезд) одних животных другими без вреда для хозяина. Так, в норах степных грызунов обитает,
спасаясь от жары, огромное число мелких членистоногих – пауков, клещей,
многоножек. Мальки рыб прячутся от хищников под зонтиками крупных медуз или
между иглами морских ежей.
Интересные примеры квартирантства наблюдали работники Воронежского
государственного заповедника, основным объектом охраны которого являются
бобры. Хатки бобров превращались иногда в настоящие крепости: в них
устраивали свои гнезда шершни, поселялись гадюки. В бобровых хатках было
обнаружено более 10 видов пресмыкающихся, около 25 видов насекомых и клещей.
Другая форма полезно-нейтральных связей –
нахлебничество. Птицы-падальщики поедают неиспользованные остатки “со стола” львов. Рядом с крупными
морскими животными (акулами, дельфинами, черепахами) часто обитают небольшие
рыбы-лоцманы, которые доедают остатки пищи сопровождаемых животных.
Разновидностью полезно-нейтральных отношений является
расселение особей одних видов за счет других. Например, плоды многих растений
имеют различные приспособления (выросты в виде крючков, липкую жидкость и
др.) для прикрепления к шерсти животных, перьевому покрову птиц. Животные,
передвигаясь на большие расстояния, способствуют широкому распространению
таких растений. Например, мелкие клещи в качестве живого транспорта
используют многих насекомых (мух, жуков).
Полезно-вредные отношения. Один из примеров такого типа отношений
– хищничество. Это способ добывания пищи, при котором одни организмы ловят, умерщвляют и поедают другие организмы. Хищничество встречается среди всех
типов животных, иногда среди грибов, насекомоядных растений.
Пластинчатый гриб вешенка, живущий на гниющих деревьях, выделяет особое
вещество, обездвиживающее небольших круглых червей нематод. Затем гифы гриба
опутывают этих червей и проникают в них. Некоторые микроскопические грибы
выделяют на поверхность гиф липкое вещество, к которому приклеиваются мелкие
насекомые и другие животные. После этого гифы образуют своеобразные петли,
сжимающиеся, как аркан.
Венерина мухоловка и росянка не являются “чистыми” хищниками. Они способны
образовывать органические вещества в процессе фотосинтеза. Мелкие насекомые,
ставшие жертвами их охоты, – это дополнение к основному питанию этих
растений.
Большинство хищников питаются не только особями одного какого-либо
предпочитаемого вида, а охотятся на ту добычу, которая в данные момент
наиболее доступна и многочисленна. Это позволяет им не быть зависимым от
численности популяции какого-то одного вида. Так, добычей змей могут быть
птицы и их яйца, лягушки, мелкие млекопитающие.
В отношениях “хищник-жертва” происходит постоянное совершенствование обеих
сторон – и хищников, и жертв: выживают те “жертвы”, которые лучше бегают
или летают, имеют более чуткие органы слуха и зрения, более развитую нервную
систему. Среди “хищников” больше шансов прокормиться, следовательно,
выжить и дать потомство будут иметь те, кто обладает большей силой и
выносливостью.
Многие организмы могут использовать особей других видов не только как источник питания, но и как место обитания. Такая форма связей получила название
паразитизма или отношений “паразит – хозяин”. Известно
несколько десятков тысяч видов паразитических форм. Из них около 500 видов
– паразиты человека, которые могут поражать практически все органы.
Паразитизм может быть временным, если организмом-хозяином пользуются
короткое время, лишь для питания (например, постельный клоп, комары, блохи).
Примерами постоянного паразитизма служат поселения в организме-хозяине
представителей простейших (малярийного плазмодия, дизентерийной амебы),
разных паразитических червей (аскариды, острицы, сосальщиков),
представителей типа членистоногих (вшей и чесоточного зудня).
Переход к паразитическому образу жизни часто приводит к упрощению
организации: у животных-паразитов отсутствуют органы зрения и слуха,
упрощается строение нервной и пищеварительной систем, но хорошо развиты
органы прикрепления к хозяину (присоски, крючки, коготки), большой
продуктивности достигает половая система. Например, свиной цепень за сутки
может образовывать до 5 млн. яиц.
Среди насекомых известны случаи, когда в качестве хозяина используются не
только взрослые особи, но также яйца и гусеницы. Наездник и мелкобрюх,
например, откладывают свои яйца в тело гусеницы капустной белянки, ткани
которой служат пищей его будущему потомству.
В природе встречаются организмы, паразитирующие не только на животных, но и
на растениях. Наиболее известны паразитические грибы и бактерии. Грибы рода
Фитофтора, например, поражают такие культурные растения, как картофель,
томаты, перец. Большой урон сельскому хозяйству причиняют головневые,
ржавчинные, мучнисто-росяные грибы, поражающие зерновые и другие культуры.
Среди цветковых растений есть как паразиты – утратившие способность к
фотосинтезу (повилика), так и полупаразиты – содержащие хлорофилл и использующие
растение-хозяина как источник раствора минеральных солей (омела).
Отношения “паразит-хозяин” регулируют численность популяций хозяев, что
особенно важно для популяций крупных хищников, у которых почти нет врагов
(щука, орел, волк, медведь).
На знаниях этих закономерностей основаны биологические методы защиты культурных растений, которые
человек использует в своей практике. Так, наездников разводят в лабораториях
и эффективно снижают с их помощью численность насекомых-вредителей
сельскохозяйственных культур.
Биологические методы борьбы человек использует с древности. Еще 1000 лет
назад аравийские садоводы для защиты финиковых пальм от вредного вида
муравьев привозили из горных лесов колонии хищных лесных муравьев и пускали
их “в атаку” на муравьев-вредителей. Китайские садоводы в древности
использовали муравьев для борьбы с мандариновой листоверткой. Чтобы муравьям
было легче передвигаться с одного дерева на другое, китайцы соединяли
соседние деревья “мостиками” из бамбуковых палочек.
Химическая обработка сельскохозяйственных растений снижает численность их
вредителей в 3-15 раз. Но медики и экологи уже давно указывают на опасность
применения химических методов. Химические вещества, накапливаясь в
сельскохозяйственных продуктах, в том числе молоке, приносят огромный вред
здоровью человека, потребляющему такую продукцию. Таким образом, применение
химических средств, хотя и дает сначала высокий экономический эффект в
борьбе с вредителями, затем приводит к нежелательным результатам. По этой
причине биологические методы защиты полезных человеку растений и животных,
позволяющие сократить применение ядохимикатов, вызывают все больший интерес
в мировой практике сельского хозяйства.
Далее: Межвидовая конкуренция
Вверх: Глава III. Синэкология –
Назад: Глава III. Синэкология –
ЯГПУ, Центр информационных технологий обучения
2006-03-29
В природе ни один вид не существует в полной изоляции – все организмы взаимодействуют как с абиотической средой, так и с другими организмами.
Существуют следующие типы влияния одних организмов на другие:
- Положительные (+) – взаимодействие организмов в общей среде, при котором один организм получает выгоду от другого;
- Отрицательные (–) – взаимодействие организмов, при котором одному организму наносится вред из-за другого;
- Нейтральные (0) – когда организмы из общей среды обитания не оказывают никакого влияния друг на друга.
Основные типы отношений между организмами
Симбиотические отношения
Симбиоз (+ / +) описывает тесное и постоянное (долгосрочное) взаимодействие между двумя видами.
Симбиотические отношения подразделяются на облигатные (нужны для выживания) или факультативные (выгодные, но не строго необходимые).
Симбиотические отношения могут быть полезны как для одного, так и для обоих организмов в партнерстве:
- Мутуализм (+ / +) – оба вида извлекают выгоду от взаимодействия (анемон защищает рыбу-клоуна, рыба-клоун обеспечивает анемон питательными фекалиями);
- Комменсализм (0 / +) – один вид получает выгоду, а другой остается невредим (ракообразные прикрепляются к китам, чтобы добраться до мест богатых планктоном);
- Паразитизм (– / +) – один из видов получает выгоду в ущерб другому (например, клещи и блохи питаются кровью своего хозяина).
Хищник-Жертва
Хищничество (– / +) – это биологическое взаимодействие, при котором один организм (хищник) охотится и питается другим организмом (добычей).
Поскольку хищник полагается на добычу как на источник пищи, численность их популяций неразрывно связана между собой:
- Если численность популяции добычи сокращается (например, из-за чрезмерной охоты), численность хищников будет сокращаться по мере усиления внутривидовой конкуренции;
- Если численность популяция добычи растет, численность хищников будет увеличиваться в результате изобилия источника пищи.
Нейтрализм
Нейтрализм (0 / 0) описывает взаимосвязь между двумя видами , которые взаимодействуют, но никак не влияют друг на друга. Примеры истинного нейтрализму практически невозможно доказать. На практике термин используется для описания ситуаций, где взаимодействия пренебрежимо малы или незначительны.
Аменсализм
Аменсализм (– / 0) – межвидовые отношения, при которых одному организму наноситься вред, а другой остается невредимым. Хорошим примером аменсализма является крупный рогатый скот, который во время передвижения затаптывает копытами траву.
Конкуренция
Конкуренция (– / –) описывает взаимодействие между двумя организмами, при котором приспособленность одного снижается из-за присутствия другого.
Конкуренция может быть внутривидовой (между представителями одного вида) или межвидовой (между представителями разных видов).
Нехватка ресурсов (например, еды, воды или территории) обычно вызывают один из двух типов конкуренции:
- Конкурентное исключение – один вид использует ресурсы более эффективно, приводя к сокращению популяции других видов;
- Разделение ресурсов – оба вида разделяют ресурсы в общей среде обитания, при этом не нанося существенного вреда друг другу.
Таблица “Типы отношений между организмами”
ТИП ВЗАИМООТНОШЕНИЙ | ЗНАЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЛЯ ДВУХ ОРГАНИЗМОВ (+ / – / 0) | ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНА | ПРИМЕРЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ |
Мутуализм | + / + | Взаимодействие между двумя или более видами организмов, при которых каждый вид извлекает выгоду | Насекомы-опылители способствуют размножению семенных растений, перенося пыльцу от мужской части растения к женской, при этом получают жизненно важные питательные вещества в виде нектара |
Комменсализм | 0 / + | Тип симбиотических отношений, при которых один организм получает выгоду, не вредя, но и не принося пользы другому | Египетские цапли часто следуют за крупными травоядными животными, которые передвигаясь через растительность собирают на себе много насекомых, а цапли ловят и едят их. В этих отношениях цапли получают большую выгоду, но для травоядных нет никакой значимой пользы |
Паразитизм | – / + | Получение выгоды одним организмом в ущерб другому. Паразит – это организм, который поселяется в или на теле хозяина и питается им, но не убивает его сразу | Клещи, блохи или комары, питающиеся кровью других животных и людей |
Хищничество | – / + | Межвидовые взаимоотношения, при которых один организм (хищник) охотится и питается другим организмом (жертвой) | Львы, охотящиеся и питающиеся плотью травоядных животных, таких как антилопы, зебры, буйволы, жирафы, слоны и др. |
Нейтрализм | 0 / 0 | Нейтрализм определяет отношения, в которых два вида организмов взаимодействуют, но не оказывают никакого влияния друг на друга | Этот термин часто используется для описания взаимодействий, в которых влияние двух организмов друг на друга является незначительным (например, отношения между тарантулом и кактусом в пустыне) |
Аменсализм | – / 0 | Межвидовые взаимоотношения, при которых одному организму наноситься вред, а другой остается невредимым | Орех черный выделяет химическое вещество, которое уничтожает любую растительность в пределах его корневой системы |
Конкуренция | – / – | Соперничество между организмами за ресурсы, такие как пища, вода, территория и др. | В Южной Калифорнии койоты часто убивают и едят серых лисиц и рысей, все три хищника делят одну и ту же добычу (мелких млекопитающих) |
Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Виды взаимоотношений
Существует несколько видов влияния живых существ друг на друга. Положительное — когда один или оба участника отношений извлекают из них выгоду (например, муравьи и тля). Нейтральное — организмы никак не влияют друг на друга (например, олень и лесная птица). Отрицательное — в результате взаимоотношений кому-то причиняется вред (например, волк и заяц).
В основном для взаимодействующих животных и растений влияние взаимосвязей различно. То есть одному они приносят вред, а второму — пользу, либо на первого не влияют никак, а на второго — отрицательно и так далее.
Типы взаимоотношений | облигатный и факультативный симбиоз | конкуренция, аллелопатия | хищничество | паразитизм | нейтрализм | комменсализм | аменсализм |
Вид взаимоотношений | положительный для обоих | отрицательный для обоих | для одного —положительный, для другого —отрицательный | для одного —положительный, для другого —отрицательный | нейтральный для обоих | для одного —положительный, для — другого нейтральный | для одного —отрицательный, для другого — нейтральный |
Вредят организмам некоторые формы симбиоза и антагонизма, а также хищничество. Целиком положительны лишь две разновидности симбиотической связи.
Типы взаимодействия
В биологии выделяют несколько типов отношений между видами в биоценозе, которые тесно связаны с экологической нишей организмов. Пара любых живых существ в одном сообществе связана какими-либо взаимоотношениями.
Симбиоз и его разновидности
В симбиотических отношениях оба участника тесно взаимосвязаны. Хотя бы один из них получает пользу. Часто симбиоз рассматривают в узком смысле — исключительно как взаимовыгодные отношения. Но в настоящее время учёные считают разновидностью симбиоза также паразитизм и комменсализм.
Классические взаимополезные отношения подразделяются на два вида:
- Облигатный симбиоз — когда в природе животные не могут существовать друг без друга, как, например, грибы и водоросли в лишайнике. Практически граничит с этим понятием мутуализм — сожительство, в котором присутствие одного организма гарантирует существование второго и наоборот. Вариации мутуализма различны, например, птицы питаются ягодами и распространяют семена вместе с экскрементами. Без этого потомство растений не могло бы взойти. Интересны отношения рыб-клоунов с морскими анемонами, которые возникают не с самого рождения. Актиния колет рыбу щупальцем, после чего особи «запоминают» состав слизи друг друга и становятся как бы одним существом. Анемон больше не жалит рыбу-клоуна, позволяя ей прятаться между щупалец. Рыба, в свою очередь, избавляет актинию от ненужных остатков пищи, обеспечивает приток свежей воды, а также отгоняет других особей своего вида.
- Факультативный симбиоз или протокооперация — взаимоотношения выгодны, но не обязательны для жизни. В отличие от первой разновидности, здесь участники могут существовать отдельно друг от друга. Эта форма симбиоза широко распространена в природе, примеры — пчела и роза, муравей и тля, кишечнополостные организмы и крабы (первые маскируют вторых, взамен получая остатки еды и средство передвижения).
Симбиоз различается также по уровню сосуществования организмов. Эндосимбиоз — один организм живёт в клетке другого и воздействует на него положительно. Например, в клетках инфузорий-туфелек живут одноклеточные водоросли — зоохлореллы. Иногда к этой категории относят и особей, живущих не в клетках, а в тканях. При эктосимбиозе же один из организмов живет на поверхности тела другого (как, например, некоторые кишечнополостные на крабах).
Комменсализм (сотрапезничество) является положительным видом отношений для одного организма и нейтральным для другого. Тесная связь на уровне обмена веществ, как правило, отсутствует. Примеры — львы и гиены, цапля и буйвол, акулы и рыбы-прилипалы. Можно назвать комменсализм переходной разновидностью между нейтрализмом и облигатным симбиозом. Выделяют несколько форм взаимоотношений комменсалов:
- паройкия — один использует другого для защиты, укрытия;
- синойкия (квартирантство) — один обитает в жилище другого или в нём самом, не принося вреда;
- энтойкия — организм живёт в теле другого, не причиняя ему вреда;
- эпибиоз — одна особь живёт на поверхности другой, не принося ей пользы (этим отличается от мутуализма);
- эпиойкия (нахлебничество) — один организм живёт рядом с другим либо на нём, при этом использует как средство передвижения и питается остатками его пищи (от паразитизма отличается отсутствием вреда для хозяина);
- зоохория — распространение животными наследственного материала (спор, семян) других живых существ. Может происходить путём поедания и выделения с экскрементами, переноса на теле, переноса для запасов на зимний период. Сюда относят также распространение семян и спор муравьями, а также птицами (от мутуализма в этом случае отличается альтернативными методами распространения);
- форезия — расселение живых существ при помощи их переноса другим видом при отсутствии физиологической или биохимической связи между ними.
Паразитизмом называется распространённый тип сосуществования живых существ, при котором два и более организма разных видов длительное время находятся в связи, при этом один из них получает пользу, а другой — вред. Особь, извлекающую выгоду, называют паразитом, а используемую сторону — хозяином. Формы паразитов многообразны. Выделяется много разновидностей по различным аспектам:
- эктопаразиты — один организм живёт на другом либо в его покровных тканях (вши, блохи, клещи по отношению к людям);
- эндопаразиты — паразит обитает внутри хозяина (гельминты, простейшие);
- облигатные паразиты — могут существовать только в связи с организмом-хозяином, без него гибнут;
- факультативные паразиты — становятся таковыми только в некоторых случаях;
- стационарные паразиты — связаны с хозяином всю свою жизнь;
- периодические паразиты — нападают только для размножения или питания (комары);
- псевдопаразиты (случайные, ложные) — попадают в другой организм случайно, где живут и питаются недолгое время (например, личинки мух могут попасть в кишечник млекопитающих);
- сверхпаразиты — их хозяевами являются паразиты других живых существ;
- некротрофы — вызывают смерть хозяина (например, чумная палочка), выделяют также паразитоидов, которые на этапе личинки долгое время питаются другим организмом, а после его гибели продолжают существование (многие паразиты насекомых);
- биотрофы — могут привести к смерти хозяйского организма очень редко, так как вне его не живут (большинство вирусов).
Среди паразитических отношений выделяется инквилинизм — один вид захватывает жилище другого, убивает хозяина и живёт на его месте. Встречается у некоторых разновидностей муравьёв. Изначально выделялся как подтип комменсализма, однако, учитывая несомненный вред для одного из участников отношений, ближе к паразитизму или хищничеству.
Хищничество и нейтрализм
Форма отношений между организмами, когда один из них умерщвляет и поедает другого, называется хищничеством. Иногда в эту категорию относят и поедание без предварительного убийства (например, корова поедает растущую траву). Хотя популярнее противопоставление хищников травоядным (фитофагам) и определение хищничества как питание животными. Классический пример хищничества — волк и ягнёнок.
В экологии обычно используют первый, расширенный вариант определения, с добавлением также паразитизма и каннибализма (поедания особей своего вида). Хищниками могут быть не только животные, но и грибы, растения, бактерии.
Классифицируют хищников по таксономическому принципу:
- плотоядные — питаются животными;
- травоядные — питаются растениями;
- всеядные — питаются и тем, и другим.
Хищники влияют на размер популяции жертвы, регулируют её численность. В то же время они, как правило, поедают наиболее слабых особей, что способствует оздоровлению популяции. Интересно, что даже фитофаги зачастую помогают ускоренному росту съеденных растений.
Нейтрализмом называют взаимодействие видов, которые не связаны ничем, кроме ареала, и не оказывают друг на друга никакого действия. Фактически в природе подлинно нейтральные отношения невозможны, так как косвенные связи могут возникать между любыми живыми существами как в пищевой цепочке, так и вне её. Поэтому нейтрализмом обычно называют незначительное взаимодействие, которое не несёт заметной выгоды или вреда ни для одного из участников. В природе примеров нейтрализма с такой оговоркой множество — водоплавающие птицы и водные цветы, белка и олень и так далее.
Антагонизм в природе
Антибиоз, также называемый антагонизмом, — взаимоотношение организмов, при котором один ограничивает развитие и существование другого, в результате чего сосуществование невозможно. Разновидности:
- Конкуренция — взаимное отрицательное влияние, связанное с борьбой за ресурсы. Конкурентные отношения бывают внутривидовыми (например, между популяциями за территорию) и межвидовые (разные хищники, борющиеся за одну пищу).
- Аллелопатия — способность одних организмов выделять химические вещества, негативно воздействующие на другие организмы. Так, фитонциды, выделяемые некоторыми растениями, губительны для бактерий. Этот тип биотических отношений между организмами используется в сельском хозяйстве, в том числе для борьбы с вредителями.
- Аменсализм — форма отношений, при которой один вид (ингибитор) угнетает второй (аменсал), не получая при этом ни выгоды, ни вреда. В природе встречается часто. Например, в лесу деревья затеняют травы, а их опавшие листья и иглы, разлагаясь, обедняют землю. При этом сами деревья не испытывают негативных последствий от соседства с травами.
Свойства антагонистов используются и в медицине. Яркий пример — антибиотик пенициллин, полученный из грибов рода Penicillium, и подавляющий некоторые бактерии.