Взаимоотношения между растениями реферат

Обновлено: 05.07.2024

В природе каждый живой организм живёт не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия между организмами, а также влияния их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов.

Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:

· Положительное (+) - один организм получает пользу за счёт другого.

· Отрицательное (?) - организму причиняется вред из-за другого.

· Нейтральное (0) - другой никак не влияет на организм.

Таким образом, возможны следующие варианты отношений между двумя организмами по типу влияния их друг на друга:

Мутуализм - в естественных условиях популяции не могут существовать друг без друга (пример: симбиоз гриба и водоросли в лишайнике)

Протокооперация - форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно, но не обязательно для сожителей. (например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения)

Комменсализм - одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы ни вреда.

Сожительство - один организм использует другого (или его жилище) в качестве места проживания, не причиняя последнему вреда.

Нахлебничество - один организм питается остатками пищи другого.

Нейтрализм - обе популяции никак не влияют друг на друга.

Аменсализм, антибиоз - одна популяция отрицательно влияет на другую, но сама не испытывает отрицательного влияния.

Паразитизм - симбиоз организмов, при котором один (паразит) использует другой (хозяин) в качестве источника питания или/и среды обитания, возлагая при этом (частично или полностью) на хозяина регуляцию своих отношений с внешней средой.

Хищничество - явление, при котором один организм питается органами и тканями другого, при этом не наблюдается симбиотических отношений.

Конкуренция - обе популяции отрицательно влияют друг на друга.

В реферате я рассмотрю симбиотические взаимодействия.

1. Симбиоз

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза. От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (зачастую орхидеи), чью пыльцу может распространять лишь один, определённый вид насекомых. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. В обобщённом понимании такой симбиоз - промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.

Муравьи Irisomyrmex и растение Myrmecodia извлекают пользу от симбиозных отношений. Муравьи питаются сахарным нектаром этого растения, который вырабатывается в нектарниках (1), что развиваются у основания цветка (2) после того, как опадут лепестки и чашелистики. Растение потребляет жизненно важные минералы из дефекации муравьев и их отходов (3). которые всасываются через бородавчатую внутреннюю поверхность полостей (4). Это растение является эпифитом, растущим на деревьях в отдаленных тропических лесах, где почвы часто бедны питательными веществами. Минеральные питательные вещества, обеспечиваемые муравьями, дополняют скудный рацион растений. По мере роста растения его стебель увеличивается и увеличиваются полости, в которые проникают муравьи (5). Эти полости не связаны между собой, а имеют отдельные выходы наружу (6), потому целая колония муравьев вскоре может разместиться в таком растении.

Форму симбиоза приобретают взаимоотношения при питании муравьёв сахаристыми выделениями гусениц бабочки - голубянки. Муравьи защищают этих гусениц от хищников и паразитов, а гусеницы перед окукливанием зарываются в муравейник. Аналогичные отношения отмечаются у многих муравьёв и тли: муравьи защищают тлю от врагов, а сами питаются их выделениями.

В более широком научном понимании симбиоз представляет собой любую форму взаимодействия между организмами разных видов, в том числе паразитизм - отношения, выгодные одному, но вредные другому симбионту. Обоюдно выгодный вид симбиоза называют мутуализмом. Комменсализмом называют отношения, полезные одному, но безразличные другому симбионту, а аменсализмом - отношения, вредные одному, но безразличные другому.

2. Мутуализм

Мутуализм - взаимополезное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным условием существования каждого из них. Примером служит сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений, которые могут совместно жить на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву.

Самая тесная форма мутуализма - когда один организм живет внутри другого. Поразительным примером этого служит система органов пищеварения коров и других жвачных животных. Коровы, как и человек, не способны переварить целлюлозу - вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Но у жвачных животных есть особый орган - рубец. Он представляет собой полость, в которой живет множество микробов. Растительная пища, после того как животное ее прожевало, попадает в рубец, и там эти микробы разрушают целлюлозу. (Животное может отрыгнуть и вновь прожевать частично расщепленную пищу - именно этим и занимаются коровы, когда пережевывают свою жвачку.) Рубец коровы - это замкнутая микроэкосистема, образованная множеством различных микроорганизмов, задача которых состоит в переваривании целлюлозы для своего хозяина. Аналогично корневая система высших растений образована переплетением корневой ткани и грибных нитей, так что грибы снабжают растение минеральными веществами.

В животном мире пример наиболее совершённого симбиоза дают термиты, пищеварительный тракт которых служит приютом для жгутиковых или бактерий. Благодаря симбиозу, термиты в состоянии переварить древесину, а микроорганизмы получают убежище, вне которого они существовать не способны.

Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды - мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями. Долгое время было непонятно, относить ли лишайники к грибам или к водорослям. Оказалось, что лишайник - это симбиотическая система гриба и водоросли, функциональная и морфологическая связь которых настолько тесна, что их можно рассматривать как особого рода организм, не похожий ни на один из слагающих его компонентов. Поэтому лишайники обычно классифицируют не как симбиозы двух видов, а как отдельные виды живых организмов. Водоросль поставляет грибу продукты фотосинтеза, а гриб, будучи редуцентом, поставляет для водоросли минеральные вещества и, кроме того, является субстратом, на котором она живет. Это позволяет существовать лишайникам в крайне суровых условиях.

Рыба-клоун живет вблизи актиний. В случае угрозы рыба находит убежище в щупальцах актиний. При этом рыбы-клоуны отгоняют других рыб, которые любят полакомиться актиниями. Таким образом, оба организма получают взаимную выгоду от этого соседства. Разновидность такого вида мутуализма - когда один вид кормит другой: например, человек выращивает сельскохозяйственные растения и рогатый скот; муравьи выращивают грибы.

Вступление в мутуалистические отношения может расширять экологические возможности вида-участника. Так, грибы, не вошедшие в состав лишайника (симбиотического организма, состоящего из гриба и водоросли), занимают ограниченный диапазон местообитаний, либо являясь паразитами растений или животных, либо разлагая отмершую органику. Объединение с водорослью открывает перед грибом новые возможности по выбору субстрата и климатических условий. Тесный контакт видов при мутуализме вызывает их совместную эволюцию. Характерным примером служат взаимные приспособления, которые сформировались у цветковых растений и их опылителей. Часто виды - мутуалисты совместно расселяются.

3. Протокооперация

Протокооперация (гр. протос - первый, лат. cooperatio - сотрудничество) относится к факультативным (необязательным) взаимодействиям, поскольку оба партнера могут существовать друг без друга. Примерами протокооперации служат: симбиоз актинии и рака-отшельника, симбиоз между человеком и обитающими в его кишечнике непатогенными бактериями, наличие сходной предостерегающей окраски у разных защищенных видов насекомых, например, черно-желто-полосатая окраска тела ос, пчел и шмелей (мюллеровская мимикрия).

Эти отношения взаимовыгодны для обоих партнеров. Подобные ассоциации между разными видами очень распространены в природе и играют крайне важную роль в эволюции разрозненного сообщества живых организмов в целостную надсистему вплоть до единого живого организма. Именно в этих отношениях формируется наибольшее количество синергетических эффектов, перерастающих в конечном итоге в ярко выраженные эмерджентные свойства надсистемы.

Случаи мутуализма чаще всего встречаются у организмов именно с разными потребностями. Очень часто, например, такие отношения возникают между автотрофами и гетеротрофами. При этом они как бы взаимодополняют друг друга. То есть в мутуализме наиболее полно проявляется принцип дополнительности, как наиболее фундаментальный закон природы. Ущербная в каком-то отношении биосистема стремится найти партнера, способного “закрыть” эту ущербность, но по-своему тоже ущербного, чья ущербность закрывается первым партнером. Это еще не мутуализм, а протокооперация. Совместная эволюция таких партнеров способствует более узкой специализации каждого из них, при этом их изначальная ущербность становится еще более явной. Но это энергетически более выгодно для системы в целом, поэтому такая система приобретает большую жизнеспособность. Однако каждый из компонентов в отдельности становится крайне уязвимым.

Примером протокооперации могут служить отношения крабов и кишечнополостных, которые прикрепляются к крабам, маскируя и защищая их своими стрекательными клетками. В то же время они используют крабов как транспортные средства и поглощают остатки их пищи.

4. Комменсализм

В кишечнике любого животного содержится большое количество разных организмов. Некоторые из кишечных бактерий, ранее относимых к комменсалам, могут быть полезными для хозяина, например тем, что синтезируют витамины группы В, часть из которых может им усваиваться. Поэтому такие бактерии должны рассматриваться как симбионты, а не комменсалы. Известны и противоположные ситуации, когда организмы, считавшиеся симбионтами, на самом деле оказывались комменсалами. Предполагалось, в частности, что некоторые инфузории (Entodinium, Epidinium, Diplodinium), встречающиеся в громадных количествах в рубце и других отделах желудка жвачных, помогают хозяину расщеплять клетчатку и растительные белки, перемешивать перевариваемую пищу, а также контролировать численность бактерий и грибов. Однако позднее было показано, что переваривание указанных веществ у жвачных (крупного рогатого скота, овец, антилоп) обеспечивается другими микроорганизмами.

Чрезвычайно широко распространен эктокомменсализм. Примером его может быть обитание бактерий на поверхности кожи человека или же некоторых простейших (инфузорий Hypotricha, Chontricha, Peritricha, и представителей класса сосущих инфузорий Suctoria) на поверхности тела многих беспозвоночных (гидры, различных губок, ракообразных и кольчатых червей), а также позвоночных (рыб, амфибий). Хозяин используется этими видами только как место обитания; никакой пользы от них он не получает.

В целом же у партнёров нет никаких общих интересов, и каждый отлично существует сам по себе. Однако подобные союзы облегчают одному из участников передвижение или добывание пищи, поиск убежища и т.д. Иногда такие союзы могут быть абсолютно фиктивными. Так, в раковинах моллюсков и панцирях ракообразных порой встречаются различные виды мшанок. Этот союз совершенно случаен, так как мшанки способны прикрепляться к любой твёрдой поверхности, и всё же многие животные, ведущие сидячий образ жизни, оказываются в выигрыше, прикрепившись к живому существу. Хозяин переносит их с места на место. Нередко при движении поток воды облегчает им добывание пищи.

Среди комменсалов различают фолеоксенов, которые в норах и гнёздах встречаются случайно; фолеофилов, встречающихся в этих убежищах чаще, чем в окружающей среде, и фолеобистов, которые проводят в них всю жизнь.

В зависимости от характера взаимоотношений видов-комменсалов выделяют три формы:

· синойкия (квартиранство) - одно животное (комменсал) использует другое животное (его раковину, гнездо и т.п.) в качестве убежища;

Нахлебничество - потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами

Квартиранство (сожительство) - использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространён у растений.

Наглядный пример сожительства дают некоторые усоногие рачки, прикрепляющиеся к коже кита. Они получают при этом преимущество - более быстрое передвижение, а киту не причиняют практически никаких неудобств.

Отношения типа комменсализма играют важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Симбиоз в мире животных - частое явление. Он играет важную роль в природе, так как способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

В симбиозе оба партнера оказываются взаимозависимыми друг от друга. Степень этой взаимозависимости может быть самой разной: от протокооперации, когда каждый из партнеров вполне может существовать самостоятельно при разрушении симбиоза, до мутуализма, когда оба партнера настолько взаимозависимы, что удаление одного из партнеров приводит к неминуемой гибели их обоих.

Подобные механизмы в природе не редкость. Протон объединяется с электроном, обнуляя тем самым общий электрический заряд получаемого в результате атома водорода. Атомы двух разных химических элементов сливаются в молекулу, объединяя свои внешние электронные оболочки, чтобы создать одну общую оболочку с полным комплектом электронов. Мужчина и женщина, являясь полными противоположностями друг другу, объединяются в семью, которая, как правило, гораздо более гармонична, чем каждый из людей в отдельности (“посему оставит человек отца и мать и прилепится к жене своей, и будут два одною плотью, так что они уже не двое, но одна плоть” [Мф 19:5-6]). В таких системах количество взаимодействий с внешним миром гораздо меньше, чем в разобщенном состоянии. То есть такие системы более независимы от внешнего мира. Именно минимум напряжений в отношениях с внешним миром отличает состояние гармонии, то есть наиболее устойчивое состояние, энергетически наиболее выгодное. Таким образом, объединение противоположных в каких-то отношениях живых существ в симбиозы есть прямое следствие принципа оптимальности.

Содержание

Введение.
Значение растений в жизни животных.
Значение животных в жизни растений.
Зоохория.
Список литературы.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Самарская Государственная сельскохозяйственная академия.doc

Самарская Государственная сельскохозяйственная академия

кафедра биоэколрогии и физиологии сельскохозяйственных животных

Особенности взаимоотношений животных и растений.

2 курса 1 группы

Введение.
Значение растений в жизни животных.
Значение животных в жизни растений.
Зоохория.
Список литературы.

На различных участках Земли исторически сформировались свои сообщества растений и животных, биоценозы. Отдельные виды в них прочно связаны друг с другом и зависят один от другого. Биоценозы при постоянстве внешних условий являются устойчивыми образованиями. Эта устойчивость обеспечивается тем, что их основу обычно составляет группа видов растений, животных и микроорганизмов, возникших в одном месте и проделавших эволюцию в тесной связи друг с другом. Правда, в каждом сообществе можно встретить растения и животных, которые исторически возникли в других местах. Такие организмы в разное время входят в тот или иной биоценоз, но, как правило, не составляют его основу, зато более или менее тесно связывают различные биоценозы между собой.

Тесная зависимость растений от животных и животных от растений проявляется также и в том, что растения, исторически развиваясь вместе с животными, приспособились к существованию в условиях обязательных потерь вещества, расходуемого на прокорм фитофагов, т. е. приспособились к избыточному продуцированию специально на эти потери. Это происходит потому, что животные-фитофаги, поедая определенную часть зеленой массы растений, ускоряют круговорот веществ и перевод органического вещества в минеральные, которые, попадая в почвенные растворы, снова используются растениями на питание.

О совместно проделанной эволюции животных и растений свидетельствует и приуроченность различных групп насекомых к определенным группам растении. К сожалению, у нас еще очень мало данных, которые позволили бы четко проследить исторические связи между отдельными группами насекомых и их кормовыми растениями.

Только рассматривая в историческом аспекте формирование коадаптаций растений и животных, можно понять их связи друг с другом, причем часто эти связи бывают столь прочны, что данный вид растения без данного вида животного (и наоборот) существовать не может.

ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ В ЖИЗНИ ЖИВОТНЫХ

Растения служат источником пищи для растительноядных животных, обусловливая их численность, географическое распространение, распределение по местам обитания. Кроме того, растения обеспечивают животных укрытием от неблагоприятной погоды, убежищем от врагов, создают определенные микроклиматические условия и т. д.

В зависимости от климатических и почвенных условий формируются такие основные ландшафты, как лес, степь, пустыня, тундра и другие более мелкие подразделения. Главным показателем ландшафтов служит их растительный покров. Вслед за растительностью и вместе с ней формируется и животное население этих ландшафтов. В результате мы можем говорить о лесных, степных, пустынных и других животных, которые, так же как и растения, являются элементами определенных ландшафтов.

Основные формы связей животных с растениями — пищевые. Растения служат пищей всем растительноядным животным. Поэтому распространение и размножение животных-фитофагов связано с наличием и количеством кормовых растений. Животные-хищники и паразиты питаются за счет растительноядных животных и, таким образом, косвенно также прочно связаны с растениями. В конечном итоге животные распределяются по Земле вслед за растениями, которыми питаются или среди которых находят себе пищу в виде других животных. Именно поэтому многие виды животных обитают на участках с определенным типом растительности. Так, в хвойном лесу живут тетерева, рябчики, белки, соболи; в тундре — северные олени, лемминги, песцы и т. д.

К питанию травянистой растительностью приспособились группы травоядных животных. Это в основном животные степных пространств с пышным травянистым покровом: копытные, многие грызуны, перепела, куропатки, ряд специализированных насекомых. У всех степных форм выработались приспособления к жизни на открытых пространствах (острое зрение, быстрый бег) и к питанию в основном грубыми кормами.

Специфичную группировку специализированных организмов представляют лесные животные. Клесты, питающиеся семенами хвойных пород, имеют особое строение клюва и распространены только там, где есть достаточное количество их кормовых растений. При этом в зависимости от характера пищи у клестов изменяется строение клюва. Наиболее ярким примером в этом отношении являются гавайские цветочницы, у которых развиваются высокоспециализированные клювы в зависимости от характера пищи.

С ареалом кедровой сосны связано местообитание кедровки. И клесты, и кедровки, так же как и многие другие животные, при неурожае кормовых растений вынуждены совершать далекие миграции в поисках пищи. Во время таких миграций часто наблюдается массовая гибель животных, сокращение численности вида. Недостаток пищи вследствие неурожая растений или уничтожения последних конкурирующими видами вызывает колебания численности животных. В этом явлении наиболее сильно дает себя знать зависимость животных от растений..

Одним из путей уменьшения зависимости животных от растений является выработавшаяся в процессе эволюции многоядность фитофагов. Монофагов в природе немного, и все они исключительно прочно связаны со своими кормовыми растениями. В случае неурожая или уничтожения кормового растения монофаги могут полностью погибнуть. Обычно узкоспециализированные в пищевом отношении животные обладают способностью передвигаться на большие расстояния в поисках пищи или переносить длительные голодовки. Таков, например, южноамериканский коршун слизнеяд, кокосовый краб и др. Но и эти животные не являются чистыми монофагами. Они скорее стенофаги, т. е. узкоспециализированные в кормовом отношении животные, питающиеся не одним видом корма, а ограниченным кругом растений и животных.

В менее зависимом положении оказываются животные, приспособившиеся питаться за счет нескольких видов (олигофаги) или многих растений (полифаги). Такие животные в случае исчезновения по каким- либо причинам их основного корма могут употреблять в пищу и другие растения.

Примером зависимости животных от растений являются также периодические и непериодически е миграции обитателей умеренного климата. Обычно первопричиной, вызывающей перелеты птиц, кочевки млекопитающих, считается похолодание, снижение температуры осенью. Но смена времен года в первую очередь влияет на растения. Многие животные, перемещающиеся с наступлением холодов на юг, в более теплые края, легко могли бы перенести зимние температуры. Но зимой исчезают их обычные корма и животные вынуждены преодолевать иногда огромные расстояния в поисках пищи..

Широко распространены вертикальные миграции животных в горах. Горные козлы, бараны, кабаны, куропатки зимой спускаются с горных вершин туда, где выпадает меньше снега, где легче из-под снега добывать себе пищу. За фитофагами спускаются с гор и хищники.

Растения, обеспечивая пищей фитофагов умеренного климата неравноценно в течение года, часто являются причиной своеобразного образа жизни животных, вызывая их кочевки, как периодические (сезонные), так и непериодические (связанные с урожаем кормов).

Конечно, не все виды миграций животных вызываются сезонным изменением кормовых запасов. Есть еще немало причин, обусловливающих миграции животных. Одни из них хорошо изучены (миграции в целях размножения), другие еще не выяснены. Но среди причин массовых перемещений животных кормовые условия имеют значительный удельный вес.

Изменение запасов и качества корма но сезонам года вызывает и ряд других особенностей в поведении, в образе жизни животных. Например, бурый медведь на зиму впадает в так называемый зимний сон. В зимнюю спячку впадают и многие другие животные: суслики, хомячки, хомяки и т. д. Первопричиной зимней спячки ряда животных является не снижение температуры, как это кажется на первый взгляд, а исчезновение основных кормов.

У насекомых умеренного климата исторические связи с кормовыми растениями обусловили такое явление, как диапауза. Понижение температуры осенью, сокращение светового дня и прекращение вегетации растений, т. е. исчезновение корма, заставляет насекомых приостанавливать свое питание и развитие на весь зимний период.

ЗНАЧЕНИЕ ЖИВОТНЫХ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ.

Выше уже говорилось о том, что зеленые растения и животные исторически развивались в тесной взаимосвязи друг с другом, проделали совместную, сопряженную эволюцию, в результате чего у тех и у других выработались взаимные приспособления друг к другу. В процессе эволюции растения приспособились к созданию излишков первичного органического вещества для прокорма животных-фитофагов. Если бы этого не происходило, то создаваемое растениями органическое вещество беспрерывно накапливалось бы. В конце концов весь материал, из которого растения строят органические соединения, был бы исчерпан. Прекратился бы круговорот веществ, необходимый для осуществления жизненныхпроцессов в биосфере. Животные же, являясь необходимым звеном в цепи питания, перерабатывают органические соединения, созданные растениями, и через ряд других звеньев в пищевой цепи переводят их в исходные неорганические вещества, за счет которых зеленые растения вновь и вновь могут создавать органическое вещество. Следовательно, животные и растения необходимы друг другу. Они могут существовать только вместе, в тесной взаимосвязи. Роль животных в жизни растений часто бывает замаскирована и не бросается в глаза. Но она чрезвычайно велика и ее крайне необходимо учитывать. Недооценка значения животных для растительных ассоциаций или даже для отдельных растений работниками сельского и лесного хозяйства часто приводит к необратимым изменениям в природных биокомплексах.

Животные, питаясь растениями, повреждают их: обгрызают и обламывают листья, побеги, ветви. У ряда растений выработалась своеобразная защита от этих повреждений, выражающаяся в восстановлении утраченных частей. Вегетативное размножение многих растений, по всей вероятности, и является защитным приспособлением. Обломанная или съеденная животным часть растения может вновь отрасти, восстановиться. Сравнительно легко отращивают поврежденные побеги рябина, малина, крушина, черемуха и др. Почти все лиственные породы —как деревья, так и кустарники — способны к порослевому возобновлению. Хвойные же деревья, наиболее древние растения, развившиеся в середине мезозоя, т. е. в тот период, когда еще не было животных, питающихся их семенами, такой способностью не обладают.

Н. П. Наумов и другие экологи считают, что способность порослевого возобновления у лиственных пород развилась под влиянием животных, которые, уничтожая семена и плоды растений, поставили последние в такие условия, когда им могла грозить гибель, если бы не способность к вегетативному размножению. Некоторые деревья из-за массового уничтожения их семян совсем не могут размножаться этим способом.

Такая периодичность закономерно обусловлена. Если семян мало, то животные, питающиеся ими, страдают от недостатка кормов. В результате у них снижается плодовитость, падает численность. Когда численность животных-семяедов снижается, наступает период высокого урожая семян. Малочисленные животные не в состоянии уничтожить весь урожай, и часть семян прорастает. Животные же на богатых кормах начинают в массе размножаться, и на следующий год их численность значительно возрастает. Но теперь снижается урожай семян, а это приводит к сокращению численности животных.

В природе и наблюдается правильное чередование годов высокого урожая семян и низкой численности животных, питающихся этими семенами, с годами низкого урожая семян и высокой численности животных. Через определенные промежутки времени растения продуцируют такое количество семян, которое не может быть полностью уничтожено животными, часть из них прорастает, давая начало новым поколениям. Такая периодичность в жизни растений в значительной степени возникла под влиянием животных.

Животные оказывают существенное влияние на формирование определенных ландшафтов. Широко известна роль слепушонки в глинистых пустынях — такырах. Роясь в почве, слепушонки выбрасывают на поверхность холмики разрыхленной земли. На, этих выбросах семена растений прорастают, а в обычных условиях такыров молодые ростки не в состоянии пробиться через твердый слой засохшей глины. Постепенно, заселяя холмики разрыхленной слепушонками земли, растения покрывают некогда безжизненные пространства глинистых пустынь, создавая благоприятные условия для произрастания других растений и жизни животных. Слепушонки изменяют ландшафт, способствуют озеленению такыров.

Взаимоотношения растений между собой имеют многообразный характер и, соответственно, имеется довольно большое количество систем классификации взаимодействий растений. Их можно классифицировать по субъектам, по способам воздействия, по участию среды, по роли среды в питании растений и так далее.

Так, к примеру, В. Н. Сукачев (1956) предложил все формы взаимодействий растений между собой разделить на три большие группы:

· контактные взаимодействия, возникающие при полном контакте растений, при их соприкосновении, срастании или даже при проникновении одного растения в тело другого. Это может быть паразитизм и полупаразитизм, срастание корней, влияние лиан, охлестывание ветвями или же давление корневищ и корней при их разрастании;

· трансабиотические взаимоотношения, возникающие в результате изменения растениями условий существования сообитателей (конкуренция, выделение растениями в окружающую их среду различных веществ, формирование мертвого опада, а также изменение растением условий окружающей его среды);

· трансбиотические взаимоотношения, возникающие в результате косвенного влияния одного организма на другое через изменение условий существования третьего организма.

Ввиду многообразия и сложности взаимоотношений между растениями В. С. Ипатовым и Л. А. Кириковой (1999) была предложена двухуровневая система классификации.

I. По субъектам:

II. По способам воздействия:

III. По участию среды:

IV. По роли среды в питании растений:

V. По последствиям для растений:

· конкуренция и взаимоограничение;

· самоограничение и самоблагоприятствование.

При этом одно и то же взаимодействие в зависимости от аспекта рассмотрения может квалифицироваться по-разному, то есть попадать в различные классы. К примеру, конкуренция (по последствиям для растения) может быть прямой и опосредованной (по участию среды), индивидуальной и коллективной (по субъектам) и др.

Б. М. Миркин с соавторами (Миркин и др., 2001) выделяют следующие типы взаимоотношения растений:

· паразитизм и полупаразитизм;

· неконкурентное средообразование (биотическая трансформация экотопа);

При этом авторы отмечают, что, если исключить паразитизм и полупаразитизм, то все взаимоотношения растений сводятся к многообразным, но неравнозначным горизонтальным отношениям организмов одного трофического уровня. Главными типами горизонтальных отношений являются конкуренция и биотическая трансформация эко-

топа. Остальные типы отношений – положительные влияния и особенно аллелопатия – менее значимы.

Исходя из характера взаимодействий растений между собой, а также с консортами, выделяются 7 типов взаимоотношений (табл. 1). Нейтрализм, как вариант взаимоотношений, при котором растения не взаимодействуют между собой и не влияют друг на друга, не играет никакой роли в формировании фитоценоза и поэтому нами не рассматривается. Хищничество и паразитизм являются отношениями организмов различных трофических уровней и рассматриваются нами в следующем разделе.

Основу возникновения и существования биоценозов представляют отношения организмов, их связи, в которые они вступают друг с другом, населяя один и тот же биотоп (местообитание биоценоза, от латинского bios - жизнь, top - место). Эти связи определяют основное условие жизни в сообществе, возможность добывания пищи и завоевывания нового пространства.

Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют определенные сообщества, приспособленные к совместному обитанию. По направленности действия на организм все воздействия подразделяются на позитивные, негативные и нейтральные .

Симбиоз - сожительство (от греческого sym - вместе, bios - жизнь) - форма взаимоотношений, при которых оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Есть несколько форм симбиоза:

Кооперация. Общеизвестное сожительство раков-отшельников с мягкими коралловыми полипами-актиниями. Рак поселяется в пустой раковине моллюска и возит ее на себе вместе с полипом. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи, часть которой падает на дно и поедается раком.

Известна интересная форма симбиотических отношений тропических акаций и живущих на них муравьёв. Будучи очень агрессивными, муравьи нападают на любых насекомых и животных, появляющихся на дереве, которое они считают своей собственностью. Акация же даёт убежище муравьям в своих полых колючках, а также образует для них на листьях специальные белковые тельца, служащие своеобразной прикормкой. Специалисты, изучавшие поведение живущих на акациях муравьёв, стали подозревать, что эти так называемые защитники создают для приютивших их растений проблемы, набрасываясь на пчёл, мух и других опылителей. Но затем выяснилось, что полностью распустившиеся и готовые к опылению цветки вырабатывают специальное вещество, отпугивающее муравьёв, но не действующее на насекомых-опылителей.

Мутуализм. (от латинского mutuus - взаимный). Форма взаимовыгодных отношений видов - от временного, необязательного контакта до симбиоза - неразделимой полезной связи двух видов. Лишайники - это сожительство гриба и водоросли. В лишайнике гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, образуют специальные всасывающие отростки, проникающие в клетки. Через них гриб получает продукты фотосинтеза, образованные водорослями. Водоросль же из гиф гриба извлекает воду и минеральные соли. Всего в природе насчитывается более 20000 видов симбиотических организмов. Кишечные симбионты участвуют в переработке грубых растительных кормов у многих жвачных животных. Менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения, например, между сибирской кедровой сосной и птицами - кедровкой, поползнем и кукшей, которые , питаясь семенами сосны и запасая корма, способствуют самовозобновлению кедровников.

Комменсализм, нахлебничество (от латинского com - вместе, mensa - трапеза). Одна из форм симбиоза- взаимоотношения, при которых один вид получает пользу от сожительства, а другому это безразлично. Это одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной львами добычи. Рыбы-лоцманы сопровождают акул, дельфинов, двигаясь вместе с ними в слое воды, примыкающей непосредственно к поверхности тела этих животных, и не затрачивая поэтому усилий на такую большую скорость и питаясь остатками пищи, экскрементами и паразитами сопровождаемых животных. В гнездах птиц, норах грызунов обитает огромное количество членистоногих, использующих микроклимат жилищ и находящих там пищу за счет разлагающихся остатков или других видов сожителей. Многие виды вне нор не встречаются совсем. Отношения типа комменсализма очень важны в природе, способствуя более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.

Квартирантство. Для некоторых организмов тела животных других видов или их местообитания (постройки) служат убежищами. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз. В гнездах птиц, норах грызунов живут членистоногие. Растения также используют другие виды как места обитания: эпитафы (водоросли, мхи, лишайники).Древесные растения служат им местом прикрепления. Питаются же эпитафы за счет отмирающих тканей, выделений хозяина и за счет фотосинтеза.

Антибиотическая форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние. Отношения хищник - жертва, паразит - хозяин - это прямые пищевые связи, по существу к этому типу экологических взаимодействий можно отнести все варианты пищевых связей.

Хищничество . Одна из самых распространенных форм, имеющих большое значение в саморегуляции биоценозов. Хищниками называют животных (а также некоторые растения), питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Но когда говорят о связях типа “хищник - жертва”, то имеют в виду не только таких классических хищников, как лев или волк, и их классических жертв вроде антилопы гну или зайца. Взаимоотношения большой синицы с насекомыми, которыми она выкармливает своих птенцов, плотвы – с дафниями, которых она поедает, а дафний – с микроскопическими планктонными водорослями также относят к категории “хищник - жертва”. Объекты охоты хищников разнообразны. Например, лисы поедают плоды; медведи собирают ягоды и любят мед лесных пчел. Естественный отбор, действующий в популяции хищников, увеличивает эффективность средств поиска и ловли добычи, вырабатывают сложное поведение, например, согласованные действия стаи волков при охоте на оленей. Жертвы в процессе отбора тоже совершенствуют средства защиты и избегания хищников.

Паразитизм. Организмы могут использовать другие виды не только как место обитания, но и как постоянный источник питания. По существу паразитический характер имеют связи насекомых-вредителей с растениями. Известно несколько десятков тысяч видов паразитических форм, из них около 500 - паразиты человека, поэтому изучение паразитов необходимо для предупреждения и лечения заболеваний.

Про каждое животное можно сказать, что это целый зоопарк, внутри и снаружи которого живёт множество других животных. Внутри организма могут обитать микроорганизмы и гельминты, на поверхности тела паразитировать клещи и вши, а время от времени за его счет питаются комары и пиявки. Все они относятся к разным группам паразитов.

Известный английский писатель Джонатан Свифт так описал широкую распространенность паразитизма в природе:

Под микроскопом он открыл, что на блохе

Живёт блоху кусающая блошка;

На блошке той – блошинка-крошка,

В блошинку же вонзает зуб сердито

Блошиночка, и так adinfinitum.

Самым распространённым и опасным паразитом для человека является малярийный плазмодий, который разрушает красные кровяные тельца в крови человека, что вызывает приступы малярии и может даже привести к смерти больного. Одкако такие случаи паразитизма очень редки. В отличие от хищников, убивающих жертву, паразит не стремится окончательно погубить своего хозяина, ведь это грозит смертью и ему самому.

Формы паразитизма.

Паразиты могут быть временными, когда организм-хозяин подвергается нападению на короткий срок, лишь на время питания. Таковы слепни, клопы, блохи, мухи-жигалки.

Организмы, способные длительное время использовать хозяина, не приводя его к слишком ранней гибели и обеспечивая себе тем самым наилучшее существование. К числу постоянных паразитов относятся: простейшие (дизентерийная амеба, малярийный плазмодий), плоские черви (цепни, сосальщики), круглые черви (власоглав, аскарида), членистоногие (чесоточный зудень). С гибелью хозяина погибает и паразит.

Гнездовой паразитизм свойственен позвоночным животным. Обыкновенная кукушка откладывает свои яйца в гнезда более 100 видов птиц, преимущественно мелких воробьиных. Птенцы паразитического вида вылупливаются быстрее, чем птенцы хозяина. Вылупившийся кукушонок выталкивает яйца и птенцов своих хозяев и получает всю пищу от приемных родителей.

К примеру, на одной птице могут паразитировать десятки разнообразных организмов: грибы, амёбы, жгутиковые, плазмодии, спирохеты, трипаносомы, пятиустки, трематоды, круглые черви, скребни, ленточные черви, пиявки, клопы, блохи, пухоеды, личинки мух, мухи-кровососки, перьевые клещи, иксодовые клещи и другие паразиты.

Паразитические отношения встречаются и у растений. Особенно распространены паразитические бактерии и грибы. Один из самых процветающих паразитов высших растений - гриб рода фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают любые растения.

Конкуренция. Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами. Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов. Конкуренция - это взаимоотношения, возникшие между видами со сходными экологическими требованиями. Когда такие виды обитают совместно, каждый из них находится в невыгодном положении, т.к. присутствие другого уменьшает возможности в овладении ресурсами, убежищами и прочими средствами к существованию, которым располагает местообитание. Конкуренция - единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих партнерах. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми различными: от прямой физической борьбы до совместного существования. Тем не менее рано или поздно один конкурент вытесняет другого.

Причины вытеснения одного вида другим могут быть различными. У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света - листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений.

У животных встречаются случаи прямого нападения одного вида на другой в конкурентной борьбе. Например, личинки яйцееда diachasoma и tryonhi opius humilis, оказавшиеся в одном яйце хозяина, вступают друг с другом в схватку и убивают соперника, прежде чем приступить к питанию.

Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой.

Внутривидовая борьба происходит между особями одного и того же вида, межвидовая конкуренция имеет место между особями разных видов. Конкурентное взаимодействие может касаться жизненного пространства, пищи или биогенных элементов, света, места укрытия и многих других жизненно важных факторов.

Межвидовая конкуренция, независимо от того, что лежит в ее основе, может привести либо к установлению равновесия между двумя видами, либо к замене популяции одного вида популяцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иное место или же заставит его перейти на использование иных ресурсов. Установлено, что два одинаковых в экологическом отношении и потребностях вида не могут сосуществовать в одном месте и рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это так называемый принцип исключения или принцип Гаузе.

Нейтрализм. Форма взаимоотношений, при которых обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно, но, формируя биоценоз, зависят от состава сообщества в целом. Например, белки и лоси, обитая в одном лесу, не контактируют друг с другом, однако состояние леса сказывается на каждом из этих видов.

При аменсализме для одного из двух взаимодействующих видов последствия совместного обитания отрицательны, тогда как другой от них не получает ни вреда, ни пользы, что чаще встречается у растений (например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате затенения, тогда как для самого дерева соседство может быть безразличным).Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.

Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регистраторами численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; при этом чем больше видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом.

Видовой состав входящих в сообщество организмов и количественное соотношение видовых популяций является одним из важнейших показателей структуры сообщества. При изучении сообществ наиболее многочисленным видам уделяется основное внимание, однако редкие виды часто являются лучшими индикаторами состояния среды; общее число видов является показателем условий существования живых организмов. Видовое разнообразие - признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т.е. выше богатство среды. Видовое разнообразие связано с устойчивостью сообщества по той простой причине, что чем больше разнообразие, тем шире возможности адаптации сообщества к изменившимся условиям, будь это изменение климата или других факторов.

Объяснение этого состоит в том, что наличие разных организмов с разными требованиями к среде повышает приспособленность сообщества в целом. Так, редкие в данный момент виды при изменившихся условиях могут оказаться в выигрышном положении и стать многочисленными, и наоборот. Таким образом, за счет видового разнообразия сообщество обеспечивает себе как бы резерв выживаемости на случай неожиданных изменений условий жизни.

Обобщая рассмотрение форм биотических отношений, можно сделать следующие выводы:

1) отношения между живыми организмами являются одним из основных регуляторов численности и пространственного распределения организмов в природе;

2) негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях;

3) в процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.

Все эти обстоятельства человек должен учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использования их в своих интересах, а также предвидеть косвенные последствия, которые могут при этом иметь место.

Биология: Большой справочник для школьников и поступающих в ВУЗы. А.С. Батуев, М.А. Гуленкова, А.Г. Еленевский и другие. Второе издание. М. Дрофа, 1999.

Энциклопедия для детей. Том 2. Биология. Пятое издание. Главный редактор М.Д. Аксёнова. М. Аванта+.

Никогда не бывает так, что какое-нибудь растение имеет в качестве среды для своего существования и развития только среду неорганическую.

Сапрофитами называются растения, которые добывают себе средства к жизни из мёртвого органического вещества, так как, будучи лишёнными хлорофилла, они сами не в состоянии ассимилировать CO₂. К сапрофитам относятся слизевики (Myxophyta), обитающие на гниющем дереве, коре, экскрементах животных; многие бактерии, вызывающие минерализацию органических веществ; миксобактерии, живущие на помёте животных; многие грибы, например плесени, дрожжи, огромное большинство шляпочных грибов и т. д.

В мире микроскопических организмов большую роль играют явления антагонизма, выражающиеся в том, что многие актиномицеты (лучистые грибки), плесени и бактерии вырабатывают химические вещества (антибиотики), способные подавлять жизнедеятельность других микробов либо убивать их. На этом, в частности, основывается сейчас лечебное применение антибиотиков, которые, будучи введены в организм больного, поражают там возбудителей болезни, не принося в то же время вреда клеткам человеческого тела. Для излечения заражения крови, менингита, ангин, возвратного тифа и др. широко применяется пенициллин (антибиотик некоторых плесневых грибков), для лечения разных форм туберкулёза — стрептомицин (антибиотик актиномицетов), для лечения гнойных ран, дизентерии, дифтерии — грамицидин (выделяемый некоторыми почвенными бактериями) и т. д.

Широко распространённой формой сожительства растений является паразитизм, т. е. такая физиологическая связь, когда одно растение, называемое паразитом, пользуется готовыми питательными веществами другого организма, называемого хозяином, нанося последнему ущерб и нередко доводя хозяина до гибели. В этом отношении особенно крупная роль принадлежит болезнетворным микробам, вызывающим болезни растений, животных и людей. Заболевания растений чаще всего вызываются грибами, но также бактериями и вирусами. Внутрь растений бактерии проникают через повреждения в тканях или через естественные отверстия

Сожительство двух организмов, извлекающих из этого сожительства взаимную пользу, называют симбиозом. Исторически симбиоз должен был развиться из паразитизма: гибель хозяина означала вместе с тем и гибель паразита, и поэтому умеренный паразитизм имел в борьбе за существование известные преимущества. Он в конце концов и превратился в симбиоз. В большом количестве случаев, когда речь идёт о симбиозе, можно в нём. обнаружить именно признаки либо одностороннего ограниченного паразитизма, либо чередующегося взаимного паразитизма.

Классическим примером симбиоза в растительном мире долго считались лишайники, представляющие сожительство гриба и водоросли. Впоследствии оказалось, что в лишайнике налицо сложное сочетание симбиоза и паразитизма. Грибная ткань в лишайнике представлена чаще всего различными сумчатыми грибами, а водоросли — одноклеточными зелёными или синезелёными водорослями. Хозяином здесь является водоросль, обладающая способностью в фотосинтезу, паразитом же гриб; вместе с тем гриб тоже доставляет водоросли часть необходимой ей пищи.

От паразитов необходимо отличать эпифиты, т. е. такие растения, которые совершенно потеряли связь с почвой, живут на других растениях, но физиологически с ними не связаны. Прикрепляются они обычно с помощью присосков-ризоидов, которые проникают немного вглубь мёртвой коры хозяина, либо с помощью присосков-корней, плотно прижимающихся к субстрату. Зольные вещества эпифит добывает из частиц перегноя и пыли, осевших на хозяине, а воду впитывает либо всей поверхностью своего тела (как это имеет место у водорослей, мхов, лишайников), либо с помощью особых воздушных корней. В наших широтах к эпифитам относятся некоторые лишайники, живущие на коре деревьев, бородатый лишай (Usnea barbata), обитающий на ветвях, и т. п. Особенно огромное количество эпифитов свойственно флорам влажных тропиков, причём, помимо низших растений, здесь в качестве эпифитов встречаются папоротники, а также цветковые — как травянистые, так и деревянистые.

Наконец, отметим ещё группу лиан — лазающих и вьющихся растений, которые нуждаются в других растениях только как в опоре. Некоторые авторы относят к лианам только древесные растения со слабыми главными осями, нуждающиеся в подпорках, подставках и пр., за которые они цепляются усиками (виноград), корнями (плющ) и т. п. Другие же авторы относят к лианам вообще всякие лазающие и вьющиеся растения. Примерами лиан могут служить лазающие розы, плющ, ваниль, хмель, вьюнок, жимолость, виноград, многие виды бобовых и тыквенных и т. п.

Как уже было отмечено, растения живут не изолированно друг от друга, а целыми группами. Эти группы отнюдь не случайны, а представляют собой характерную комбинацию различных растений. Такого рода характерные комбинации получили название фитоценозов, или растительных сообществ. Фитоценоз — это вполне закономерное сочетание различных видов растений, сложившееся в результате весьма длительного исторического процесса под давлением конкурентных отношений между слагающими растениями и находящееся в связи с внешними условиями существования.

Лес, луг, степь — это фитоценозы. Лес лиственный и лес хвойный — тоже фитоценозы. Иначе говоря, фитоценоз — это общее понятие для различных закономерных растительных объединений.

В фитоценозе растения влияют друг на друга не только прямо (паразиты, эпифиты, симбионты), но и косвенно — через изменение среды (конкуренция за воду, минеральные соли, воздушное питание, затенение, движение воздуха и т. и.).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: