Міжвидова конкуренція в біології
Відео: General Biology. Competition
Біологічна міжвидова конкуренція - природний процес боротьби між різними особинами за простір і ресурси (їжу, воду, світло). Вона виникає в тому випадку, якщо у видів є подібні потреби. Інша причина початку конкуренції - обмеженість ресурсів. Якщо природні умови дають надлишок їжі, боротьба не виникне навіть між особинами з дуже схожими потребами. Міжвидова конкуренція може вести до зникнення виду або його витіснення з колишньої середовища проживання.
Боротьба за існування
У XIX столітті міжвидова конкуренція вивчалася дослідниками, причетними до формування теорії еволюції. Чарльз Дарвін відзначав, що канонічним прикладом такої боротьби є співіснування травоїдних ссавців і сарани, що харчуються одними і тими ж видами рослин. Об`їдають листя дерев олені позбавляють корму зубрів. Типові суперники - норка і видра, виганяли один одного з оскаржуваних водойм.
Царство тварин - не єдина середовище, де спостерігається міжвидова конкуренція. Приклади такої боротьби зустрічаються і серед рослин. Конфліктують навіть не надземні частини, а кореневі системи. Одні види пригнічують інші різними способами. Віднімається грунтова волога, мінеральні речовини. Яскравий приклад подібних дій - активність бур`янів. Деякі кореневі системи за допомогою своїх виділень змінюють хімічний склад грунту, ніж гальмують розвиток сусідів. Подібним чином проявляється міжвидова конкуренція між повзучим пирієм і сіянцями сосни.
екологічні ніші
Конкурентне взаємодія може бути найрізноманітнішим: від мирного співіснування до фізичної боротьби. У змішаних посадках швидкорослі дерева пригнічують повільно зростаючі. Гриби пригнічують ріст бактерій за допомогою синтезу антибіотиків. Міжвидова конкуренція може вести до розмежування екологічних бідний і збільшення кількості відмінностей між видами. Так, змінюються умови навколишнього середовища, сукупність зв`язків з сусідами. екологічна ніша не рівнозначна местообитанию (простору, де мешкає особина). В даному випадку мова йде про все способі життя. Місцеперебування можна назвати «адресою», а екологічну нішу - «професією».
Конкуренція схожих видів
В цілому міжвидова конкуренція - це приклад будь-якої взаємодії між видами, негативно відбивається на їх виживанні і зростанні. В його результаті суперники або пристосовуються один до одного, або один противник витісняє іншого. Ця закономірність характерна для будь-якої боротьби, будь то використання однакових ресурсів, хижацтво або хімічну взаємодію.
Темп боротьби наростає, якщо мова йде про схожих або відносяться до одного роду видах. Подібним прикладом міжвидової конкуренції є історія сірих і чорних пацюків. Раніше ці різні види одного і того ж роду були сусідами один з одним в містах. Однак в силу своєї кращої пристосованості сірі щурі витіснили чорних, залишивши їм в якості середовища проживання лісу.
Чим це можна пояснити? сірі пацюки краще плавають, вони крупніше і агресивніше. Ці характеристики і вплинули на той результат, якого привела описана міжвидова конкуренція. Приклади подібних зіткнень численні. Дуже схожою була боротьба між дроздами-Деряба і співочими дроздами в Шотландії. А в Австралії привезені зі Старого Світу бджоли витіснили менших розміром тубільних бджіл.
Експлуатація та інтерференція
Щоб зрозуміти, в яких випадках відбувається міжвидова конкуренція, досить знати, що в природі немає двох видів, які б займали однакову екологічну нішу. Якщо організми близькоспоріднені ведуть схожий спосіб життя, вони не зможуть жити в одному і тому ж місці. Коли вони все-таки займають загальну територію, ці види харчуються різною їжею або активні в різний час доби. Так чи інакше, у цих особин обов`язково є відрізняється ознака, який дає їм можливість займати різні ніші.
Зовні мирне співіснування також може бути прикладом міжвидової конкуренції. Взаємовідносини деяких видів рослин є подібний приклад. Світлолюбні породи берези і сосни захищають сходи ялини, що гинуть на відкритих місцях від вимерзання. Цей баланс рано чи пізно порушується. Молоді їли змикаються і вбивають нові сходи порід, які потребують сонце.
Сусідство різних видів скельних повзиків - інший яскравий приклад морфологічного і екологічного роз`єднання видів, що випливає з міжвидова конкуренція біології. Там, де ці птахи живуть поруч один з одним, їх спосіб видобутку їжі і довжина дзьоба відрізняються. У різних областях проживання цього розмежування не спостерігається. Окреме питання еволюційного вчення - подібності, відмінності внутрішньовидової, міжвидової конкуренції. Обидва випадки боротьби можна розділити на два типи - експлуатацію і інтерференцію. У чому вони полягають?
Відео: Білі проти чорних - Чайки проти ворон - міжвидова конкуренція
При експлуатації взаємодія особин відрізняється побічно. Вони реагують на зниження кількості ресурсів, викликане активністю сусідів-конкурентів. діатомові водорості споживають їжу в такій мірі, що її доступність зменшується до рівня, коли швидкість розмноження і росту виду-суперника стає вкрай низькою. Інші види міжвидової конкуренції - інтерференційні. Їх демонструють морські жолуді. Ці організми не дають сусідам закріплюватися на каменях.
Аменсалізм
Інші подібності внутрішньовидової і міжвидової конкуренції полягають у тому, що обидві з них можуть бути асиметричними. Іншими словами, наслідки боротьби за існування для двох видів будуть не однаковими. Особливо часто подібні випадки зустрічаються у комах. У їхньому класі асиметрична конкуренція виникає в два рази частіше симетричною. Така взаємодія, при якому одна особина несприятливо впливає на іншу, а та інша не робить на суперника ніякого впливу також називається Аменсалізм.
Приклад подібної боротьби відомий за спостереженнями за моховинками. Вони конкурують один з одним за допомогою обростання. Ці колоніальні види живуть на коралах поруч з узбережжям Ямайки. Самі їх конкуруючі особини «перемагають» супротивників у переважній кількості випадків. Ця статистика наочно демонструє наскільки асиметричні типи міжвидової конкуренції відрізняються від симетричних (при яких шанси суперників приблизно рівні).
Ланцюгова реакція
Крім усього іншого міжвидова конкуренція може стати причиною того, що обмеження одного ресурсу спричинить обмеження іншого ресурсу. Якщо колонія мшанок стикається з колонією-суперницею, то існує ймовірність порушення перебігу і надходження їжі. Це, в свою чергу, призводить до припинення розростання і зайняття нових площ.
Схожа ситуація виникає в разі «війни коренів». Коли агресивне рослина затінює суперника, пригноблений організм відчуває нестачу надходить сонячної енергії. Таке голодування є причиною уповільнення росту коренів, а також погіршення використання мінеральних речовин та інших ресурсів в грунті і воді. Конкуренція рослин може впливати як від коренів на пагони, так і навпаки від пагонів на корені.
приклад водоростей
Якщо у виду немає конкурентів, то його ніша вважається не екологічної, а фундаментальної. Вона визначається сукупністю ресурсів і умов, при якій організм може підтримувати свою популяцію. При появі конкурентів, вид з фундаментальної ніші потрапляє в реалізовану нішу. Її властивості визначаються біологічними суперниками. Ця закономірність доводить, що будь-яка міжвидова конкуренція є причиною зниження життєздатності та плодючості. У гіршому випадку сусіди витісняють організм в ту частину екологічної ніші, де він не може не тільки жити, але і обзаводитися потомством. У подібному випадку вид стикається із загрозою свого повного зникнення.
В експериментальних умовах фундаментальні ніші діатомових водоростей забезпечуються режимом культивування. Саме на їх прикладі вченим зручно досліджувати явище біологічної боротьби за виживання. Якщо два конкуруючих виду Asterionella і Synedra помістити в одну пробірку, останній отримає придатну для життя нішу, а Asterionella загине.
Інші результати дає співіснування Aurelia і Bursaria. Будучи сусідами, ці види отримають власні реалізовані ніші. Інакше кажучи, вони розділять ресурси без фатального шкоди один для одного. Aurelia сконцентрується нагорі і буде споживати зважені бактерії. Bursaria осяде на дні і стане харчуватися дріжджовими клітинами.
Відео: Про міжвидової конкуренції на транспорті
поділ ресурсів
Приклад Bursaria і Aurelia показує, що мирне існування можливо при диференціації ніш і поділі ресурсів. Інший приклад цієї закономірності - боротьба видів водоростей Galium. Їх фундаментальні ніші включають в себе лужні і кислі грунти. З виникненням боротьби між Galium hercynicum і Galium pumitum, перший вид обмежиться на кислих грунтах, а другий - на грунтах лужних. Таке явище в науці називається обопільним конкурентним винятком. При цьому водоростям потрібна як лужна, так і кисле середовище. Тому обидва види не можуть співіснувати в одній ніші.
Відео: Конкуренція.wmv
Принцип конкурентного виключення також називається принципом Гаузе на прізвище радянського вченого Георгія гауз, який відкрив цю закономірність. З даного правила випливає, що якщо два види не можуть через якихось обставин розділити свої ніші, то один обов`язково знищить або витіснить інший.
Наприклад морські жолуді Chthamalus і Balanus співіснують по сусідству тільки з тієї причини, що один з них через чутливість до обсиханні живе виключно в нижній частині узбережжя, а інший здатний жити в верхній частині, де йому не загрожує суперництво. Balanus виштовхнули Chthamalus, але не змогли продовжити свою експансію на суші через своїх фізичних вад. Витіснення відбувається за умови, що сильний конкурент володіє реалізованої нішею, повністю перекриває фундаментальну нішу слабшого противника, втягнутого в суперечку за місцепроживання.
принцип гауз
Поясненням причин і наслідків біологічної боротьби займаються екологи. Коли мова заходить про конкретний приклад, іноді їм досить нелегко визначити, в чому полягає принцип конкурентного виключення. Таким складним для науки питанням є суперництво різних видів саламандр. Якщо неможливо довести, що ніші розділені (або довести зворотне), то дія принципу конкурентного виключення залишається лише припущенням.
При цьому істинність закономірності гауз давно підтверджена безліччю зафіксованих фактів. Проблема полягає в тому, що навіть якщо поділ ніш і відбувається, то його причиною зовсім не обов`язково є міжвидова боротьба. Одна з нагальних завдань сучасної біології та екології - це визначення причин зникнення одних особин і експансія інших. Багато прикладів подібних конфліктів дотепер вивчені досить слабо, що дає великий простір для роботи майбутнім фахівцям.
Пристосування і витіснення
Життя кожного організму сильно залежить від взаємин типу господар-паразит і жертва-хижак. Вона складається не одними лише абіотичних умов, але ще і впливом інших рослин, тварин і мікроорганізмів. Позбутися або сховатися від цих зв`язків неможливо, так як абсолютно все в природі взаємопов`язане.
Удосконалення одного виду обов`язково призведе до погіршення життя інших видів. Їх єднає одна екосистема, а це означає, що для продовження свого існування (і існування потомства) організми повинні еволюціонувати, пристосовуючись до нових умов проживання. Велика частина живих істот зник не з якихось власних причин, а тільки в зв`язку тиском хижаків і конкурентів.
еволюційна гонка
Боротьба за існування триває на Землі рівно з тих пір, як на ній з`явилися перші організми. Чим довше триває цей процес, тим більше з`являється на планеті видової різноманітності і тим різноманітніше стають самі форми конкуренції.
Правила боротьби змінюються постійно. У цьому вони відрізняються від абіотичних факторів. Наприклад клімат на планеті також змінюється без зупинки, проте він змінюється хаотично. Такі нововведення зовсім не обов`язково шкодять організмам. А ось конкуренти завжди еволюціонують на шкоду сусідам.
Хижаки вдосконалюють методи полювання, жертви покращують механізми цього захисту. Якщо хтось із них перестане еволюціонувати, цей вид буде приречений на витіснення і зникнення. Даний процес - замкнуте коло, так як одні зміни породжують інші. Вічний двигун природи штовхає життя на постійний рух вперед. Міжвидова боротьба в цьому процесі відіграє роль найефективнішого інструменту.
