Экологическая ниша и межвидовые отношения кратко

Обновлено: 07.07.2024

Экологическая ниша — место вида в природе, преимущественно в биоценозе, включающее как положение его в пространстве, так и его роль в сообществе, отношение к абиотическим условиям существования ниша не просто физическое пространство, занимаемое организмом, но и его место в собществе. Знание экологической ниши позволяет ответить на вопросы, как, где и чем питается вид, чьей добычей он является, каким образом и где он отдыхает и размножается.

Экологическую нишу, определяемую только физиологическими особенностями организмов, называют фундаментальной, а ту, в пределах которой вид реально встречается в природе, — реализованной.

Главный результат ниш — снижение конкуренции. Например, тенелюбивые растения не конкурируют со светолюбивыми и т. п. Нейтрализм — это такая форма биотических взаимоотношений, когда сожительство двух видов на одной территории не влечет за собой ни положительных, ни отрицательных последствий для них. В этом случае виды не связаны непосредственно друг с другом и даже не контактируют между собой. Например, белки и лоси, обезьяны и слоны и т. п. Аменсализм — это такие биотические отношения, при которых происходит торможение роста одного вида (аменсала) продуктами выделения другого. Хищничество и паразитизм: отношения хищник — жертва и паразит — хозяин являются результатом прямых пищевых связей, которые для одного из партнеров имеют отрицательные последствия, а для другого — положительные. Все варианты пищевых экологических связей можно отнести к этим типам взаимодействия, в том числе и корову, поедающую траву. Любой гетеротрофный организм в сообществе существует за счет поедания другого гетеротрофа или автотрофа.

Хищниками называют животных, питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Для хищников характерно охотничье поведение.

Паразитизм — это такая форма пищевой связи между видами, когда организм-потребитель использует тело живого хозяина не только как источник пищи, но и как место своего обитания (постоянного или временного). Хищничество и паразитизм — это пример взаимодействия двух популяций, отрицательно сказывающееся на росте и выживании одной из них.

К положительным видам взаимодействияотносят комменсализм, кооперацию и мутуализм. Экологи считают, что в стабильных экосистемах отрицательные и положительные взаимодействия должны находиться в равновесии.

Комменсализм, кооперация и мутуализм можно рассматривать как стадии последовательного совершенствования положительных взаимодействий в ходе эволюции.

Мутуализм (симбиоз) — следующий этап развития зависимости двух популяций друг от друга. Объединение происходит между весьма разными организмами и наиболее важные системы возникают между автотрофами и гетеротрофами. Примером может служить сотрудничество между бактериями, фиксирующими азот, и бобовыми растениями; симбиоз между копытными и бактериями, обитающимив их рубце, и др. Из приведенной характеристики биоценозов видно, что их устойчивость зависит прежде всего от изменений в структуре сообществ, от динамики видового разнообразия, от изменений в трофической цепи.

Контрольные вопросы

1.Что понимается под биоразнообразием?

2.Почему видовое разнообразие является основой биологического разнообразия в живой природе?

3. Какие существуют показатели оценки биоразнообразия биологических сообществ?

4. Как отражается биоразнообразие в пространственной структуре биоценоза?

5. Что такое экологическая ниша?

6.В чем состоят отрицательные взаимодействия между видами?

7. В чем состоят положительные взаимодействия между видами?

Тесты для самоконтроля:

1. Вид, который является строителем биоценоза называют:

e) все ответы не верны

2. Совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе, называется:

а) экологическим равновесием

b) экологическим уровнем

c) экологической нишей

3. Почву В.И.Вернадский называл:

а) косным веществом

b) биогенным веществом

c) биокосным веществом

d) мертвым веществом

4. При описании функции биоценоза важными являются такие характеристики, как:

а) биомасса, продукция, разложение

b) продукция, обмен веществ, разложение

c) продукция, потребление, разложение

d) биомасса, потребление, обмен веществ

5. В лесах умеренного климата может быть:

а) 1-2 яруса растений

b) 5-6 ярусов растений

c) 10-12 ярусов растений

d) 15-16 ярусов растений

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Концепция экосистемы

Главным предметом исследования в экосистеме становятся трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, биогеохимический круговорот веществ в целом (рис. 6.1). Это позволяет дать общую оценку результатов жизнедеятельности многих отдельных организмов, видов, как по биогеохимическим функциям, т. е. по характеру осуществляемых в природе процессов превращения вещества и энергии. Например, все высшие растения потребляют одни и те же вещества, все они используют свет и благодаря фотосинтезу, образуют близкие по составу органические вещества и выделяют кислород.

Выделяют: микроэкосистемы (лишайники и т. п.); мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь и др.); макроэкосистемы (континент, океан) и, наконец, глобальную экосистему (биосфера Земли) или экосферу — интеграция всех систем. Многие системы автономны — пруды, озера, океан, леса и др. Но даже биосфера Земли часть веществ отдает в космос и получает вещества из космоса.

Таким образом,природные экосистемы — это открытые системы: они должны получать и отдавать вещества и энергию.

Запасы веществ, усвояемые организмами и, прежде всего, продуцентами, в природе небезграничны. Если бы эти вещества не использовались многократно, а точнее не были бы вовлечены в этот вечный круговорот, то жизнь на Земле была бы вообще невозможна. Такой круговорот (рис. 6.1) биогенных компонентов возможен лишь при наличии функционально различных групп организмов, способных осуществлять и поддерживать поток веществ, извлекаемых ими из окружающей среды.

Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимы неорганические молекулы в усвояемой для продуцентов форме, консументы, питающиеся продуцентами и другими консументами, а также редуценты, восстанавливающие вещества.

Рис. 6.1. Схема переноса вещества (сплошная линия) и энергии (пунктирная линия) в природных экосистемах

Фотосинтезирующие организмы и хемосинтезиующие, создают органические вещества на Земле продукцию в количестве 100 млрд т/год и примерно такое же количество веществ должно превращаться в результате дыхания растений в углекислый газ и воду. Однако этот баланс неточен.

1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША И МЕЖВИДОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ

2. АРЕАЛ ВИДА

Вне
зависимости от того, обитают ли
особи в акватории или на суше, они
распространены в пределах этой области.
Другими словами, географический ареал
вида – это область географического
распространения вида.

3. Экологическая ниша

4. ПРИМЕР ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ

Например, в саваннах Африки встречаются несколько видов
травоядных копытных млекопитающих. Местообитание у них общее,
но они по-разному используют имеющиеся кормовые ресурсы.
Жирафы объедают листву деревьев на высоте 5–6 м. Зебры обрывают
преимущественно верхушки высоких трав. Антилопы гну поедают
среднюю часть злаков и их семена. Газели выщипывают самые низкие
растения.
Таким образом, в одном местообитании разные виды копытных
млекопитающих специализируются на питании растениями,
произрастающими в разных ярусах, т.е. занимают разные
экологические ниши.

5. ВОЗНИКНОВЕНИЕ КОНКУРЕНТНОСТИ

Ученые установили, что организмы двух видов не могут занимать
абсолютно одинаковые экологические ниши, так как в этом случае
они вступают в конкурентные взаимоотношения, приводящие к
вытеснению одного вида другим, более приспособленным.
Например, по берегам водоемов произрастает рогоз широлистный
– растение, отличающееся способностью активно воздействовать на
другие растительные организмы. Побеги и корневища рогоза
выделяют в окружающую среду химические вещества, тормозящие
рост других растений. В результате химического воздействия рогоз
полностью вытесняет виды-конкуренты и образует по берегам
водоемов сплошные заросли.

6. Принцип конкурентного исключения, правило Гаузе (Г.Ф. Гаузе, 1934)

Два
вида живых существ не могут
обитать в одном и том же месте, если их
экологические потребности идентичны,
т. е. если они занимают одну и ту же
экологическую нишу.

7. ВСПОМНИМ межвидовые отношения

1. Нейтрализм - Оба вида не оказывают никакого воздействия друг на
друга. (Пример: белки и лоси в одном лесу не контактируют друг с
другом.)
2. Аменсализм - Для одного из совместно обитающих видов влияние
другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как
угнетающий не получает ни вреда, ни пользы. (пример: Светолюбивые
травы, растущие под елью)
3. Комменсализм – нахлебничество - Один вид получает преимущество,
выгоду, на принося другому ни вреда, ни пользы: пример: (Гиены
подбирают остатки недоеденной львами добычу)
4. Мутуализм - Симбиотические отношения, при которых присутствие
каждого из двух видом становится обязательным для другого партнёра.
(пример: Птицы кормятся насекомыми – паразитами на теле носорога,
а их взлет – сигнал об опасности)

8. ВСПОМНИМ межвидовые отношения

5. Симбиоз - Неразделимые взаимополезные связи двух видом,
предполагающие тесное сожительство организмов. (пример:
Термиты и живущие в их кишечнике одноклеточные жгутиковые –
перерабатывают клетчатку а сахара. Термиты не имеют
собственных ферментов для переваривания целлюлозы и без
симбионтов погибли бы. А жгутиковые получают в кишечнике
среду обитания, в свободном состоянии в природе они не
встречаются)
6. Хищничество - отношения между организмами, при которых один
из них (хищник) атакует другого (жертву) и питается частями его
тела. (пример: Росянка, животные – хищники.)
7. Паразитизм - Паразит использует хозяина как источник питания,
среду обитания. (пример: гельминты)

9. ВСПОМНИМ межвидовые отношения

8. Конкуренция - взаимоотношения между организмами одного и
того же или разных видов, в ходе которых они соревнуются за
одни и те же средства существования и условия размножения
(пример: Внутривидовая (сосны в лесу за свет) и межвидовая
(культурные растения и сорняки).)
9. Протокооперация - совместное существование выгодно, но не
обязательно для сожителей. (пример: Опыление пчёлами
разных луговых растений – тесная связь отсутствует )

10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Необходимо помнить, что тип взаимодействия конкретной
пары может измениться в различных условиях в
зависимости от стадий их жизненных циклов.
Вывод: Все перечисленные формы биологических связей
между видами служат регуляторами численности
животных и растений в биоценозе, определяя его
устойчивость.

11. ВАРИАНТ 1

Волк оленю друг?
В одном из канадских заповедников
уничтожили всех волков, чтобы добиться
увеличения стада оленей. Удалось ли таким
образом достичь цели?

12. ВАРИАНТ 2

Что может быть хуже змей?
Одна местность “славилась” обилием змей. Они чуть ли не на
каждом шагу встречались в поле, кишели в копнах, заползали
во дворы и сараи. В конце концов, местные жители
“собрались с духом” и объявили беспощадную войну
ползучим тварям. Змей беспощадно уничтожали, хотя, правду
говоря, случаев нападения змей на людей не было. Борьба
увенчалась успехом. В результате победы жить в этой
местности стало гораздо хуже. Как вы думаете, почему?

13. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.

Д/З п.28, ознакомьтесь с презентацией. Сделайте
краткий конспект.
Выполните один вариант задания, ответьте на
вопрос аргументированно и пришлите ответ на
e-mail [email protected]
Жду задание в понедельник 30.03!
Файл подписываем: ФАМИЛИЯ, КЛАСС, ВАРИАНТ
В файле: ВОПРОС И АРГУМЕНТИРОВАННЫЙ ОТВЕТ

Виды в биоценозе образуют определенную пространственную структуру, особенно в его растительной части — фитоценозе. Прежде всего это вертикальное ярусное строение в лесах умеренного и тропического поясов. В широколиственных лесах выделяют до шести ярусов: первый — деревья первой величины (например, дуб); второй — деревья второй величины (например, рябина, груша); третий — подлесок кустарниковый (жимолость); четвертый—состоит из высоких трав; пятый и шестой, соответственно, — из более низких трав. Ярусность позволяет растениям более полно использовать световой поток — в верхних ярусах светолюбивые, в нижних — теневыносливые и на самом низу — тенелюбивые растения. Ярусность выражена и в травянистых сообществах.

В пространственной структуре биоценоза наблюдается также мозаичность — изменение растительности и животного мира по площади. Она зависит от разнообразия видов, от изменчивости ландшафтных условий, а также от вырубки лесов человеком (на вырубках формируется новое сообщество).

Конкуренция, по Ю. Одуму (1975, 1986), — отрицательные взаимодействия двух организмов, стремящихся к одному и тому же. Межвидовая конкуренция — это взаимодействие между популяциями, которое вредно сказывается на их росте ивыживании. Конкуренция проявляется в борьбе видов за экологические ниши. Два различных вида никогда не занимают одинаковые экологические ниши; из близкородственных видов, ниши которых могут перекрываться, в конечном итоге, нишу занимает один вид. Явление экологического разобщения близкородственных видов получило название принципа конкурентного исключения, или —принципа Гаузе, в честь русского ученого Гаузе, доказавшего его существование экспериментально.

Результатом межвидовой конкуренции за ресурсы может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо популяция одного вида замещается популяцией другого вида, а первый вынужден переселиться на другое место или перейти на другую пишу. Процесс разделения популяциями видов пространства и ресурсов называется дифференциацией экологических ниш.

Результат дифференциации ниш — снижение конкуренции. Возникает множество обстоятельств, при которых виды антагонисты могут сосуществовать. И, тем не менее, это отрицательные взаимодействия, поскольку взаимовлияние видов остается. Ю. Одум к ним относит нейтрализм, аменсализм, хищничество и паразитизм.

Нейтрализм — это такая форма биотических взаимоотношений, когда сожительство двух видов на одной территории не влечет за собой ни положительных, ни отрицательных последствий для них. В этом случае виды не связаны непосредственно и даже не контактируют между собой (белки и лоси). Отношения нейтрализма характерны для богатых видами сообществ. Аменсализм — это такие биотические взаимоотношения, при которых происходит торможение роста одного вида (аменсала) продуктами выделения другого. Эти отношения обычно относят к прямой конкуренции и называют антибиозом. Например, аллелопатия у растений, применяющих различные ядовитые вещества в борьбе с конкурентами за ресурсы.

Хищничество и паразитизм — это пример взаимодействия двух популяций, отрицательно сказывающийся на росте и выживании одной из них. Подобные популяций развиваются синхронно, и по мере длительности их взаимодействия коэволюция может привести к снижению степени отрицательного взаимодействия или устранить его вообще, поскольку сильное подавление популяции жертвы или хозяина популяцией хищника или паразита может привести к уничтожению одной из них или обеих. В связи с этим, при длительном контакте паразитов и хищников с их жертвами, влияние первых на вторых становится весьма умеренно, нейтрально или даже благоприятно, а наиболее повреждающее действие оказывают новые паразиты и хищники. Именно поэтому непродуманное вмешательство человека в структуру биоценоза нередко приводит к эпидемическим вспышкам.

К положительным взаимодействиям между различными видами Ю. Одум относит комменсализм, протокооперацию и мутуализм, которые можно рассматривать как стадии последовательного совершенствования положительных взаимодействий в ходе эволюции.

Протокооперация — это следующий шаг к более тесной интеграции, когда оба организма получают преимущества от объединения, хотя их сосуществование не обязательно для их выживания. Например, крабы и кишечнополостные.

Пространственная структура биоценоза

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:

Читайте также: