Примеры форм борьбы за существование. Борьба за существование примеры у растений

4 формы борьбы за существование

4. Формы борьбы за существование.

Особей в популяции появ­ляется во много раз больше, чем может существовать на зани­маемой ею территории. Несоответствие между численностью появляющихся в популяции особей и средствами к их жизни неизбежно приводит к борьбе за существование.

Борьба за существование – слож­ные и многообразные отношения особей внутри видов, между видами и с неорганической природой, имея в виду не только жизнь одной особи, но прежде всего ее плодовитость и успех в обеспечении себя потомством.

Различают три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными усло­виями неорганической природы.

Внутривидовая борьба за существование происходит между особями одной популяции любого вида. Эта форма борьбы наиболее напряженная, так как особи одной популяции нуж­даются в одинаковой пище, одинаковых убежищах, подвергаются одинаковым опасностям. Примерами внутривидовой борьбы мо­гут быть состязание между хищниками за добычу, соперничество из–за территории, из–за самки и т. д.

Яркую картину внутривидового состязания можно видеть в популяции одновозрастного хвойного леса. Самые высокие деревья широко раскинутыми кронами улавливают основную массу солнечных лучей; их мощная корневая система поглощает из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами в ущерб более слабым соседям. Деревья–победители подавляют рост и развитие других деревьев, вызывают их засыхание и ги­бель, сами же образуют множество семян.

Видовые приспособления, полезные для всей популяции, могут быть вредными для отдельных особей и даже явиться причиной их гибели. Чайки при избыточной численности потомства уничто­жают часть птенцов: поедают их или ударом в голову застав­ляют отрыгивать пищу, которую сразу вслед за этим схватывают взрослые птицы. Иногда синицы затаптывают в подстилку гнезда 1–2 птенцов.

Существует ряд приспособлений, которые помогают особям одной популяции избежать прямого столкновения между собой. Бурый медведь обозначает границы участка, на котором добы­вает себе пищу, царапинами на деревьях. Волк помечает свой индивидуальный кормовой участок мочой. Самцы синицы, зяб­лика возвещают о занятии участка песней. Животные избегают нарушений границ чужих участков. В популяции у животных одного вида можно встретить взаимопомощь и сотрудничество: совместное выкармливание, воспитание и охрану потомства (например, в семьях пчел, табуне лошадей).

Таким образом, внутривидовая борьба сопровождается пони­жением плодовитости и гибелью части особей вида. Однако в целом это способствует совершенствованию вида в течение многих поколений в направлении большей приспособленности к среде обитания, к факторам, вызывающим эту борьбу.

Межвидовая борьба за существование наблюдается между популяциями различных видов. Она протекает обычно очень ост­ро, если виды нуждаются в сходных условиях и относятся к од­ному роду. Серая и черная крысы – разные виды одного рода. В поселениях человека в Европе серая крыса совершенно вы­теснила черную крысу, которая теперь встречается в лесных районах и пустынях. Серая крыса крупнее, лучше плавает и агрессивнее и потому в схватках с черной одерживает верх. Быстрое размножение дрозда–дерябы в некоторых частях Шотландии повлекло за собой сокращение численности другого вида – певчего дрозда. В Австралии обыкновенная пчела, кото­рую привезли из Европы, вытесняет маленькую туземную, не имеющую жала.

В лесу под защитой светолюбивых пород – сосны, березы, осины – сначала хорошо развиваются всходы ели, которые вы­мерзают на открытых местах, но потом по мере смыкания крон молодых елей всходы светолюбивых пород гибнут.

Межвидовая борьба за существование включает односторон­нее использование одного вида другим – отношения типа «хищник – жертва» (рыбы поедают планктон). Формой борьбы за существование в широком понимании являются и благоприятствование одного вида другому без ущерба для себя (птицы и млекопитающие распространяют плоды и семена), взаимное благоприятствова­ние разных видов друг другу (цветки и их опылители).

В лесу, где столь ярки проявления биологического состязания, наблюдается и польза от совместного произрастания растений. Здесь по сравнению с открытыми местами создается свой тепло­вой, водный и воздушный режим: менее резкие колебания темпе­ратуры, более высокая относительная влажность; под пологом деревьев верхних ярусов произрастают теневыносливые кустар­ники, травы, мхи, напочвенные водоросли.

Борьба с неблагоприятными условиями наблюдается в любой части ареала вида в тех случаях, когда внешние условия среды ухудшаются, например: при суточных и сезонных колебаниях температуры или влажности, а также всюду, где особи оказывают­ся в условиях излишнего тепла или холода, сухости или влажности. Про растение в пустыне говорят, что оно «борется с за­сухой». При продвижении на север или при подъеме в горы в неблагоприятных климатических условиях встречаются зачахшие деревья и кустарники, хотя никакие другие растения их не теснят.

Борьба с неблагоприятными условиями также имеет большое значение для эволюции, так как она обостряет внутривидовую борьбу. Так, при недостатке тепла, питательных веществ между особями в популяции растений обостряется борьба за эти фак­торы. Победителями оказываются наиболее жизнеспособные (у них более интенсивно протекают физиологические процессы, обмен веществ). Если эти биологические особенности передаются по наследству, они, в конечном счете, приводят к совершенство­ванию вида.

Использование человеком сложных взаимоотношений в живой природе. При установлении севооборотов со­блюдают правильное чередование культур на полях, с учетом их отношения к почве, к воде, вредителям, болезням и пр. То же самое делают при искусственных лесопосадках (из дуба, березы, бука и др.), например, вносят гифы грибов в почвы, лишен­ные их. Образующаяся микориза – симбиоз мицелия гриба и корней дерева – доставляет дереву влагу и питательные ве­щества из почвы, обеспечивая нормальный рост.

Для искусственного разведения рыбы водоемы сначала осво­бождают от хищных (щука, окунь) и малоценных видов (плотва, колюшка), а потом заселяют высокопродуктивными (карп, сиг и др.). В этом же водоеме создают условия для развития кормовых организмов. При ведении охотничьего хозяйства на научной основе нужно знание нормального соотношения половых и воз­растных групп в стадах и стаях, а также размеры необходимых животным кормовых участков.

При истреблении хищников учитывают их санитарную роль в природе, которая заключается в уничтожении слабых и больных особей среди жертв. Поголовное уничтожение волков в некото­рых районах Канады привело к вспышке эпидемий у оленей и сокращению численности. С уничтожением хищных птиц сначала быстро увеличивается численность дичи (куропаток, рябчиков), но затем наблюдается ее массовая гибель от глистных и других заболеваний.

Для лечения и предупреждения различных инфекционных заболеваний человека и животных применяют антибиотики и фи­тонциды. Те и другие представляют собой вырабатываемые растениями вещества, которые способны угнетать жизнедеятельность вредных для этих растений микроорганизмов. Антибиотики вырабатываются многими низшими грибами, фитонциды – мно­гими цветковыми растениями как приспособления в борьбе с другими видами.

5. Сравнительная характеристика естественного и искусственного отборов.

Основой обоих процессов служит наследственная изменчивость, она доставляет материал для отбора. В результате действия искусственного и естественного отбора создаются новые формы: при искусственном отборе – породы и сорта, а при естествен­ном – виды. Между этими двумя процессами есть существенное различие. При искусственном отборе человек отбирает особей по замеченным признакам и направляет действие отбора в же­лательную ему сторону. При этом особи с отбираемыми приз­наками могут оказаться даже с вредными для организма. Так, лучшие породы свиней или молочного скота не могли бы су­ществовать в природе без заботы человека. При естественном отборе отбирающим фактором являются условия окружающей среды. При этом отбираются любые жизненно важные признаки. В силу этого естественный отбор действует только на пользу популяции и вида в целом.

В результате искусственного отбора создаются породы до­машних животных и сорта культурных растений, приспособлен­ные человеком к его потребностям и намеченным целям. В ре­зультате естественного отбора возникают виды, приспособленные к жизни в определенных условиях окружающей среды.

Искусственный отбор проводится с того времени, как человек стал заниматься земледелием и приручением животных. Естест­венный отбор происходит в течение всей истории органичес­кого мира, со времени появления жизни на Земле. Естественный и искусственный отбор органически связаны: на породы живот­ных и сорта растений, помимо искусственного отбора, продол­жает действовать и естественный отбор.

Фронтальный опрос:

1. Как объяснить многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений?

2. Какие формы изменчивости служат исходным материалом для искусственного отбора?

3. Покажите на примерах влияние отбора на направления породо– и сортообразования.

4. В чем состоит творческая роль искусственного отбора?

5. Какая форма изменчивости дает исходный материал для естественного отбора в природе?

6. Что такое стабилизирующий отбор? При каких условиях он преимущественно осуществляется в природе?

7. Как вы представляете себе соотношение между движущей и стабилизирующей формами естественного отбора?

1. Какой смысл вкладывал Дарвин в выражение «борьба за существование»?

9. Какие взаимоотношения существуют между особями одной популяции, между особями разных видов, между особями популяций и условиями среды?

10. Каковы причины и следствия борьбы за существо­вание?

11. Приведите примеры использования человеком взаимосвязей в живой природе.

12. Как объяснить, что естественный отбор начинается в популяции?

13. В чем заключается творческая роль естественного отбора?

14. Каковы движущие силы эволюции видов в природе?

15. Почему приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых–вредителей?

4. Приспособленность организмов и её относительность.

Образование новых видов.

1. Приспособленность организмов и её относительность.

2. Механизм видообразования.

4. Результаты эволюции.

1. Приспособленность организмов и её относительность.

Внешнее и внутреннее строение, инстинкты, поведение животных характеризуются при­способленностью к условиям их жизни. В одной и той же среде разные животные имеют разные приспособления. Крот роет землю конечностями, а слепыш проделывает подземные ходы головой и сильными резцами. Тюлень плавает при помощи ластов, а дельфин — хвос­тового плавника.

Различные приспособления обеспечивают перекрестное опы­ление растений. Нежные весенние ростки ветреницы и голубой перелески переносят температуру ниже нуля благодаря концентрированному раствору сахара в клеточ­ном соке. Низкорослость, мелколистность, поверхностное распо­ложение корней деревьев и кустарников, очень быстрое развитие растительности весной и летом – во всем этом сказывается при­способленность к жизни в тундре.

Различная интенсивность размножения служит важным при­способлением к сохранению вида, его популяций. Наиболее многочисленное потомство у видов, у которых оно в массе уничто­жается (черви–паразиты, многие виды рыб), и немногочислен­ное – у видов с развитым инстинктом заботы о потомстве. Ко­люшка откладывает всего 120–150 икринок в гнездо, построен­ное самцом, который охраняет оплодотворенную икру и мальков. Треска мечет до 4 млн. икринок и потомство не охраняет.

Из поколения в поколение полезное изменение усиливалось и совершенствовалось под воздействием борьбы за существование и естественного отбора и вело к накоплению признаков сходства с защищенными животными. Каждое приспособление и весь комплекс их вырабатываются на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Приспособленность организмов является результатом действия движущих сил эволю­ции в данных условиях существования.

Относительность приспособленности организмов. Целесо­образность строения и функций организма выражается в его соотношениях только с конкретной внешней средой. Любая при­способленность помогает организмам выжить лишь в тех условиях, в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции. Но и в этих условиях она относительна. В яркий солнечный день зимой белая куропатка выдает себя тенью на снегу. Заяц–беляк, не заметный на снегу в лесу, становится вид­ным на фоне темных стволов.

Наблюдения за проявлением инстинктов у животных в ряде случаев показывают их относительную целесообразность. Ночные бабочки летят на огонь, хотя и гибнут при этом. Их влечет к огню инстинкт: они собирают нектар в основном со светлых цветков, хорошо заметных ночью.

Узкая специализация органа может стать причиной гибели организма. Стриж не может взлететь с ровной поверхности, так как у него длинные крылья и очень короткие ноги. Он взле­тает, только оттолкнувшись от какого–то края, как от трамплина.

Приспособления растений, препятствующие поеданию их животными, относительны. Скот обходит растения, защищенные колючками, но верблюжью колючку охотно поедают верблюды, козы, голодный крупный рогатый скот.

Польза симбиоза – сожительства организмов, принадлежа­щих к разным видам, водоросли и гриба в лишайнике, – также относительна. Иногда грибные нити лишайника разру­шают сожительствующие с ними водоросли. У организмов встречаются ненужные органы и признаки (грифельные косточки у лошадей, перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду, остатки третьего века у обезьян и человека).

Все эти и многие другие факты говорят, что приспособлен­ность не абсолютна, а относительна.

2. Механизм видообразования.

Образование но­вых видов в природе является важнейшим этапом в процессе эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков – дивергенция, которая приводит к об­разованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида берет начало целый «пучок» форм, но не все они получают дальнейшее развитие. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодо­витое потомство и выживать, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно вымирают в борьбе за существование под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений.

В природе не всегда сохранялись лишь наиболее расходящие­ся, крайние формы, средние также могли выжить и дать потом­ство. Если условия среды не изменяются или мало изменяются в течение длительного времени, то вид остается почти неизменным по сравнению с родоначальным.

Географическое видообразование связано с расширением ареала исходного вида или с расчленением ареала на изолиро­ванные части физическими преградами (горы, реки, изменения климата). При расширении ареала вида его популяции встречаются с новыми почвенно–климатическими условиями, а также с новыми сообществами животных, растений и микроорганизмов. В дальнейшем эволюция популя­ции может привести к возникновению нового вида.

Например, лиственница сибирская далеко продвинулась на восток; ее популяции заселили территорию от Урала до Байкала и оказались в различных условиях. У особей популяции постоян­но возникали мутации, в результате скрещивания появлялись новые комбинации генов; благодаря этим процессам популяция становилась неоднородной. В процессе борьбы за существование и в результате действия естественного отбора выживали и остав­ляли потомство особи с полезными в конкретных условиях обита­ния изменениями. Действие этих факторов на протяжении дли­тельного времени способствовало появлению более резких различий между популяциями и в конечном итоге возникновению биологической изоляции – нескрещиваемости особей разных по­пуляций одного вида. В результате в более суровых условиях под действием движущих сил эволюции сформировался новый вид – лиственница даурская.

В условиях Крайнего Севера подобным образом образовался особый вид мака с небольшими, сильно опушенными листьями, быстрым развитием коротких цветоносов и ранним цветением.

У лесного ландыша сначала был сплошной ареал, но с оледенением он распался на изолированные части; на этих территориях сформировались самостоятельные популяции, при­знаваемые некоторыми учеными за молодые виды.

Повсеместно распространенный в Европе прострел занимает непрерывный ареал с запада на восток. У западной формы листья тонко рассечены и разбросаны, цветки поникшие, благо­даря чему при обилии дождей на западе вода разбрызгивается и не застаивается, а пыльца не смывается. Восточная форма в засушливых условиях характерна более грубо рассеченными, стоячими листьями и стоячими цветками, по которым вода сте­кает к корням. Опытами доказано, что листья восточной формы испаряют воду значительно меньше, чем листья западной. Все эти отличия прострела на западе Европы от прострела на восто­ке носят приспособительный характер. Между западной и вос­точной формами прострела существует непрерывный ряд пере­ходных форм.

В средней полосе России произрастает более 20 видов лютика. Все они произошли от одного вида. Потомки его заселили различные места обитания – степи, леса, поля – и благодаря изоляции обособились друг от друга сначала в подвиды, потом в виды.

Вид синица большая представляет сложный комплекс популя­ций и подвидов, находящихся на разных ступенях изоляции. Ареалы трех подвидов синицы большой – евроазиатского, южно­азиатского и восточноазиатского – образуют кольцо вокруг Центральноазиатского нагорья – кольцевой ареал. Подвиды занимают хорошо очерченные ареалы, но в зонах контакта южноазиат­ские синицы скрещиваются с двумя другими подвидами. Восточноазиатские и евроазиатские, обитая совместно в долинах верхнего Амура не скрещиваются. Обособление ареалов синиц и образование их подвидов связано с наступлением ледника.

В озере Байкал живут многие виды и роды ресничных плоских червей, ракообразных и рыб, больше нигде не встречающиеся, так как озеро отделено от других водных бассейнов горными хребтами уже около 20 млн. лет.

Экологическое видообразование происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них оказываются различными. Под влия­нием движущих сил эволюции изменяется их генный состав. Через множество поколений эти изменения могут зайти так далеко, что особи разных популяций одного вида не будут скрещиваться между собой, возникнет биологическая изоляция, что характерно, как правило, для разных видов. Например, один вид традескан­ции сформировался на солнечных скалистых вершинах, а дру­гой – в тенистых лесах. В пойме нижней Волги образовались виды житняка, костра, щетинника (мышея), которые дают се­мена до разлива реки или после него. Этим они обособлены от исходных видов, растущих на незаливаемых местах и осеменяю­щихся по преимуществу во время разлива.

В связи с разным количеством укосов и сроками их у полу­паразитирующего растения погремка большого (сем. норичнико­вых) образовались новые подвиды. Сначала образовался под­вид погремок большой летний, затем он разбился на два под­вида – погремок большой весенний раннеспелый и погремок большой летний позднеспелый.

Пять видов синиц образовались в связи с пищевой специа­лизацией: синица большая питается крупными насекомыми в садах, парках; лазоревка добывает мелких насекомых в щелях коры, в почках; хохлатая синица питается семенами хвойных деревьев; гаичка и московка питаются преимущественно насеко­мыми в лесах разных типов.

Популяции севанской форели различаются по срокам нереста, местам и глубине нерестилищ (озеро, река).

Видообразование продолжается и в наше время. Вид черный дрозд в настоящее время распадается на две группы, еще не различимые внешне. Одна из них обитает в глухих лесах, другая держится близ жилья человека. Это можно считать началом образования двух подвидов. Популяции и подвиды иногда неразличимы. Географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действие экологической, поэтому трудно установить границы каждого способа видообразования. Образованием нового вида завершается микроэволюция.

3. Понятие о микроэволюции.

Образование новых внутривидовых группировок – популяций и подвидов – это процесс микроэволюция. Она доступна непосредственному наблюдению и изучению, так как может происходить в исторически короткое время. На разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно.

4. Результаты эволюции.

Эволюция имеет три тесно связанных важнейших следствия:

1. постепенное усложнение и повышение организации живых существ;

2. относительная приспособленность организмов к условиям внешней среды;

3. многообразие видов.

Фронтальный опрос:

1. Как объяснить возникновение предостерегающей окраски у насекомых?

2. Приведите при­меры, кроме указанных в тексте, относительной приспособленности у растений и животных.

3. Как объяснить относительный характер приспособленности?

4.Что называют дивергенцией?

5.Какими чертами характеризуется микроэволюция?

6. Приведите примеры образо­вания новых видов разными способами и поясните их.

7. Как объяснить одновременное сосуществование в природе низших и высших организмов?

8. Каковы результаты эволюции? Поясните примерами.

4. Итоговое занятие по разделу:

«Эволюционное учение».

1. Историческое развитие науки.

2. Развитие эволюционных представлений (работы К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч.Дарвина).

3. Дарвинский период в развитии теории эволюции.

4. Основные положения учения Ч.Дарвина.

5. Значение дарвинизма.

6. Вид. Критерии вида.

7. Популяция – единица эволюции.

8. Наследственность и изменчивость как движущие силы эволюции.

9. Формы изменчивости.

10. Роль наследственности и изменчивости в эволюционном процессе.

11. Сущность естественного и искусственного отборов.

12. Творческая роль естественного и искусственного отборов.

13. Формы естественного отбора.

14. Формы борьбы за существование.

15. Сравнительная характеристика естественного и искусственного отборов.

16. Приспособленность организмов и её относительность.

17. Механизм видообразования.

18. Понятие о микроэволюции.

19. Результаты эволюции.

Контрольная работа

I вариант

1. Развитие теории эволюции (работы К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч.Дарвина).

2. Популяция – единица эволюции.

3. Приспособленность организмов и её относительность.

4. Формы естественного отбора.

5. Экологическое видообразование.

6. Дайте определение понятиям «наследственность», «вид», «комбинативная изменчивость».

II вариант

1. Основные положения теории Ч.Дарвина.

2. Вид. Критерии вида.

3. Изменчивость. Виды изменчивости.

4. Сравнительная характеристика искусственного и естественного отборов.

5. Географическое видообразование.

6. Дайте определение понятию «микроэволюция», «популяция», «наследственность».

Сравнение действия искусственного и естественного отборов.

Изменчивость

textarchive.ru

Примеры форм борьбы за существование

Борьба за существование - сложный и многогранный процесс; причем любой организм одновременно является участником различных типов взаимоотношений со средой. Например, для того, чтобы продолжить себя в следующих поколениях, детеныш морской черепахи должен и выбраться из гнезда, и найти дорогу к морю, и уберечься от хищников, а впоследствии еще и найти партнера для размножения и т.д. Но для удобства анализа эволюционных последствий выделяют несколько форм борьбы за существование.

Рисунок 1.3.1 Черепашки, бегущие к морю

Различают внутривидовую и межвидовую борьбу за существование и взаимодействие с силами неживой природы. Независимо от этого, выделяют прямую борьбу за существование, приводящую непосредственно к гибели особи, и косвенную ее форму, выражающуюся в различных вариантах конкуренции. Борьба за существование может происходить между отдельными индивидуумами и их группами - семьями и целыми популяциями.

Рисунок 1.3.2 Полярная крачка

Взаимодействие с силами неживой природы приводит к отбору особей, наиболее стойких при данных условиях температуры, влажности, солености, освещения и т.д. Преимущества получают также те, кто обладает специальными приспособлениями к неблагоприятным условиям.

Рисунок 1.3.4 Снежная цапля

Межвидовая борьба за существование может возникать как между экологически близкими видами - тогда можно говорить о конкуренции, - так и между организмами, составляющими последовательные звенья в цепях питания. Особенности взаимодействий разных видов рассмотрены также в теме классификация межвидовых отношений. Межвидовая конкуренция может привести к изменению ареала вида: более конкурентоспособный соперник вытесняет вид с исходной территории.

Рисунок 1.3.5 Блоха

Кроме того, конкуренция между видами приводит к их дифференциации: если виды долгое время сосуществуют и эволюционируют на одной территории, то преимущества будут получать особи, сильнее отличающиеся от других видов по строению и поведению. Взаимодействие с хищниками и паразитами чаще других приводит к непосредственной гибели организмов. Под влиянием этой формы борьбы за существование у хищников вырабатываются приспособления для охоты, у жертв - для активной и пассивной защиты.

Рисунок 1.3.6 Павианы

Внутривидовая борьба за существование наиболее важна с эволюционной точки зрения. Все остальные формы борьбы за существование - взаимодействие с силами неживой природы, межвидовая конкуренция, отношения типа хищник-жертва или паразит-хозяин всегда преломляются через соревнование особей внутри данной популяции. Взаимоотношения между представителями одного вида редко приводят к гибели участников, хотя, скажем, для растений известны случаи самоизреживания. Чаще имеет место конкуренция, причем не только за пищу, убежища, но и за условные ценности - положение в иерархии, величину индивидуального участка, число самок в гареме.

Рисунок 1.3.7 Бой жуков-оленей

Активная конкуренция за представителя противоположного пола приводит к половому отбору, выработке полового диморфизма. В борьбу за существование могут вступать не только отдельные особи, но и целые семьи, что особенно часто встречается у видов с развитой заботой о потомстве. Родственные организмы генетически сходны; семейный отбор увеличивает скорость преобразования популяции.

Рисунок 1.3.8 Жаба- повитуха

С эволюционной точки зрения важно не то, кто из организмов выжил, а то, кто оставил больше потомков [6].

1.4 Экспериментальное доказательство конкуренции с помощью опытов Г.Ф.Гаузе

В опытах Г. Ф. Гаузе с культурами туфелек Paramecium aurelia и P. caudatum каждый из видов, помещенных отдельно в пробирки с сенным настоем, успешно размножался, достигая определенного уровня численности. Если же оба вида со сходным характером питания помещали совместно, то первое время наблюдался рост численности каждого из них, но затем количество P. caudatum постепенно сокращалось, и они исчезали из настоя, тогда как количество P. aurelia оставалось постоянным (Рисунок 1).

Рисунок 1.4.1 Рост численности инфузорий Paramaecium caudatum (1) и P. aurelia (2)

Победителем в конкурентной борьбе оказывается, как правило, тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, т. е. больше приспособлен к условиям окружающей среды, поскольку даже близкие виды никогда не совпадают по всему экологическому спектру. Так, в опытах Т. Паркас лабораторными культурами мучных хрущаков выявлено, что результат конкуренции может определяться тем, при какой температуре и влажности протекает опыт. В многочисленных стаканчиках с мукой, в которые помещали по нескольку экземпляров жуков двух видов (Tribolium confusum и Т. castaneum) и в которых они размножались, через некоторое время оставался только один из видов. При высокой температуре и влажности муки это был Т. castaneum, при более низкой температуре и умеренной влажности – Т. confusum. Однако при средних значениях факторов «победа» того или иного вида явно носила случайный характер, и предсказать исход конкуренции было трудно.

Причины вытеснения одного вида другим могут быть различны. Поскольку экологические спектры даже близких видов никогда не совпадают полностью, при общем сходстве требований к среде виды все же чем - либо отличаются друг от друга. Даже если такие виды мирно уживаются вместе, но интенсивность размножения одного чуть больше, чем другого, то постепенное исчезновение из сообщества второго вида лишь дело времени, так как с каждым поколением все больше и больше ресурсов оказывается захваченным более конкурентоспособным партнером. Часто, однако, конкуренты активно воздействуют друг на друга.

У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света – листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений. Например, в смешанных посевах двух видов клевера Trifolium repens раньше образует полог листьев, но затем его затеняет Т. fragiferum, у которого более длинные черешки. При совместном выращивании рясок Lemna gibba и Spirodela polyrrhiza численность второго вида сначала нарастает, а затем падает, хотя в чистых культурах скорость роста этого вида выше, чем первого. Преимущества L. gibba в данном случае в том, что в условиях загущения у него развивается аэренхима, помогающая держаться на поверхности воды. S. polyrrhiza, у которой нет аэренхимы, оттесняется вниз и затеняется конкурентом.

Химические взаимодействия растений через продукты их обмена веществ получили название аллелопатии. Подобные способы влияния друг на друга свойственны и животным. В приведенных выше опытах Г. Ф. Гаузе и Т. Парка подавление конкурентов происходило в основном в результате накопления в среде токсичных продуктов обмена, к которым один из видов более чувствителен, чем другой. Высшие растения с низкой потребностью в азоте, первыми появляющиеся на залежных почвах, корневыми выделениями подавляют образование клубеньков у бобовых и деятельность свободноживущих азотфиксирующих бактерий. Предотвращая тем самым обогащение почвы азотом, они получают преимущества в конкуренции с растениями, нуждающимися в большом его количестве в почве. Рогоз в зарастающих водоемах аллелопатически активен по отношению к другим водным растениям, что позволяет ему, избегая конкурентов, расти практически в чистых зарослях.

У животных могут встречаться случаи прямого нападения одного вида на другой в конкурентной борьбе. Например, личинки яйцеедов Diachasoma tryoni и Opius humilis, оказавшиеся в одном яйце хозяина, вступают друг с другом в схватку и убивают соперника, прежде чем приступить к питанию.

Возможность конкурентного вытеснения одного вида другим является результатом экологической индивидуальности видов. В неизменных условиях они будут иметь разную конкурентоспособность, так как обязательно отличаются друг от друга по толерантности к каким-либо факторам. В природе, однако, в большинстве случаев среда изменчива и в пространстве, и во времени, и это дает возможность сосуществования многих конкурентов. Например, если погодные условия более или менее регулярно меняются в пользу то одного, то другого вида, начинающиеся процессы вытеснения ими друг друга не доходят до конца и меняют знак на противоположный. Так, во влажные годы в нижнем ярусе леса могут разрастаться мхи, а в сухие их теснит покров осоки волосистой или других трав. Эти виды уживаются также в одном фитоценозе, занимая разные по условиям увлажнения участки леса. Кроме того, виды, конкурирующие не за один, а за несколько ресурсов, часто имеют разные пороги ограничивающих факторов, что также мешает завершиться процессам конкурентного исключения. Так, американский эколог Д. Тилман, культивируя совместно два вида диатомовых водорослей, выяснил, что они не вытесняют друг друга, потому что имеют разную чувствительность к недостатку азота и кремния. Вид, способный в размножении опередить другой при низком содержании азота, не может этого достичь из-за нехватки для него кремния, тогда как его конкуренту, наоборот, достаточно кремния, но мало азота.

Конкурирующие виды могут уживаться в сообществе и в том случае, если повышение численности более сильного конкурента не допускается хищником. В этом случае деятельность хищника приводит к повышению видового разнообразия сообщества. В одном из опытов со дна прибрежного участка моря, где обитало 8 видов сидячих беспозвоночных – мидий, морских желудей, морских уточек, хитонов, – удалили хищника, морскую звезду, питавшуюся в основном мидиями. Через некоторое время мидии заняли весь участок дна, вытеснив все остальные виды.

Таким образом, биоценозы содержат в каждой группе организмов значительное число потенциальных или частичных конкурентов, состоящих в динамических отношениях друг с другом. Вид может не иметь также сильных соперников, но испытывать небольшое влияние со стороны каждого из многих других, частично использующих его ресурсы. В этом случае говорят о «диффузной» конкуренции, исход которой также зависит от многих обстоятельств и может закончиться вытеснением данного вида из биоценоза.

Конкуренция, следовательно, имеет двоякое значение в биоценозах. Она является фактором, в значительной мере определяющим видовой состав сообществ, поскольку интенсивно конкурирующие виды вместе не уживаются. С другой стороны, частичная или потенциальная конкуренция позволяет видам быстро захватывать дополнительные ресурсы, освобождающиеся при ослаблении деятельности соседей, и замещать их в биоценотических связях, что сохраняет и стабилизирует биоценоз в целом.

Как и в случае любых других форм биотических связей, конкуренцию часто нелегко отделить от других типов отношений. В этом плане показательны особенности поведения экологически сходных видов муравьев.

Крупные луговые муравьи Formica pratensis строят насыпные гнезда и охраняют территорию вокруг них. У более мелких F. cunicularia гнезда небольшие, в виде земляных холмиков. Они часто селятся на периферии гнездовой территории луговых муравьев и охотятся на их кормовых участках.

При экспериментальной изоляции гнезд лугового муравья эффективность охоты F. cunicularia возрастает в 2–3 раза. Муравьи приносят более крупных насекомых, которые обычно являются добычей F. pratensis. Если изолировать гнезда F. cunicularia, добыча луговых муравьев не увеличивается, как следовало бы ожидать, а сокращается вдвое. Оказалось, что более подвижные и активные фуражиры F. cunicularia служат стимуляторами поисковой активности луговых муравьев, своеобразными разведчиками белковой пищи. Интенсивность движения фуражиров лугового муравья по дорогам в тех секторах, где есть гнезда F. cunicularia, в 2 раза выше, чем там, где их нет. Таким образом, перекрывание охотничьей территории и пищевых спектров позволяет рассматривать F. cunicularia как конкурента луговых муравьев, но повышение эффективности охоты F. pratensis свидетельствует о пользе пребывания F. cunicularia на их территории.

Все перечисленные типы биоценотических связей, выделяемые по критерию пользы или вреда взаимных контактов для отдельных партнеров, характерны не только для межвидовых, но и для внутривидовых отношений. Однако проявления их внутри вида либо развиты в иной степени, чем между разными видами, либо имеют некоторую специфику. Так, например, отношения типа хищник – жертва, паразит – хозяин у представителей одного и того же вида встречаются в природе сравнительно редко. Каннибализм. наиболее развит у хищных рыб – щук, окуней, корюшки, трески, наваги и др. В условиях обостренной конкуренции за пищу или воду каннибализм проявляется иногда и у нехищных животных. Например, личинки майского жука, помещенные в сухую почву, могут поедать друг друга. Паразитирование на себе подобных встречается еще реже и характеризует в основном отношения полов. У сидячих боннелий, относящихся к родственной кольчецам группе эхиурид, карликовый самец паразитирует на относительно крупной, самостоятельно питающейся самке. Подобные отношения характерны и для некоторых глубоководных рыб‑ удильщиков (рисунок 2). Самки носят на себе значительно более мелких самцов, которые прирастают ртом к их телу и питаются как паразиты. Такой внутривидовой паразитизм имеет приспособительное значение: наличие «карманных» самцов снимает необходимость затраты энергии на встречу полов, а при малой величине самца снижает конкуренцию из-за пищи в условиях общего недостатка кормов на больших глубинах.

Рисунок 1.4.2 Самка глубоководного удильщика с тремя приросшими к ней самцами

Мутуалистические и конкурентные отношения представляют собой основную сущность внутривидовых связей. Изучение роли этих взаимоотношений в пределах вида, многообразия и специфики их форм является предметом специального раздела синэкологии, то есть экологии популяций.

Как видно из приведенных примеров, формальная классификация типов биотических связей не может полностью отразить все их разнообразие и сложность в живой природе, но все же позволяет ориентироваться в главных типах взаимодействия организмов. Другие классификации обращают внимание на иные аспекты биотических отношений, используя другие подходы.

В. Н. Беклемишев подразделял отношения между видами в сообществе на прямые и косвенные. Прямые связи возникают при непосредственном контакте организмов. Косвенные связи представляют собой влияние видов друг на друга через среду обитания или путем воздействия на третьи виды.

По классификации В. Н. Беклемишева, прямые и косвенные межвидовые отношения по тому значению, которое они могут иметь в биоценозе, подразделяются на четыре типа: трофические, топические, форические, фабрические [4].

Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 352 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su

Борьба за существование и естественный отбор | Учеба-Легко.РФ

Борьба за существование – сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы. Ч. Дарвин указывает, что несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование. 

Борьба за существование бывает трех видов:

Примеры:

• борьба за территорию
• состязание за добычу
• внутривидовой каннибализм
• борьба за главенство в стае
• борьба за обладание самкой

Внутривидовая борьба является самым жестоким видом борьбы, так как особи конкурируют между собой за одинаковые условия существования, одинаковые источники питания, одинаковые возможности размножения. Результатом этой борьбы является преимущественное право на размножение более приспособленных особей и гибель менее приспособленных.

Примеры:

• вытеснение одного подвида другим
• конкуренция между серой и черной крысами
• конкуренция за свет
• паразитизм
• хищничество
• каннибализм

Межвидовая – это пример прямой борьбы за существование. Кроме указанных примеров между представителями различных видов может идти борьба за экологическую нишу. При этой борьбе никто, никого напрямую не уничтожает, но менее приспособленные к условиям существования оказываются без источника пищи, подходящей территории для размножения. В результате менее приспособленные популяции погибают.

Примеры:

• сезонная смена меха (линька) у млекопитающих
• летняя и зимняя спячка у животных
• сезонные перелеты птиц
• видоизменение листьев

Борьба с абиотическими факторами проходит в природе постоянно, так как не бывает в природе абсолютно стабильных условий. Условия среды постоянно меняются и организм вынужден либо приспосабливаться к ним, либо погибнуть.

Естественный отбор – движущий фактор эволюции. Он заключается в том, что в борьбе за существование сохраняются и оставляют потомство особи наиболее приспособленные и погибают менее приспособленные. Хорошо изучены различные формы отбора:

1. Движущий отбор – обеспечивает приспособленность популяции и вида к однонаправленному изменению среды обитания. В результате этой формы отбора отбраковываются особи со средним и одним из крайних проявлений признака. Выживают и размножаются особи с другим крайним проявлением признака.

Примеры:

• потемнение крыльев у бабочек пядениц в связи с промышленным загрязнением
• появление вредителей, устойчивых к действию яда

Примеры:

• соответствие частей цветка у растения данного вида размерам конкретного вида насекомого-опылителя
• кистеперые рыбы и крокодилы практически не изменились миллионы лет

3. Разрывающая форма или дизруптивный отбор – обеспечивает адаптацию различных группировок особей в популяции к разным комплексам условий среды. Отбраковываются особи со средним проявлением признака. Выживают особи, имеющие любое из двух крайних проявлений данного признака.

Примеры:

• образование бескрылых и длиннокрылых островных насекомых (остальные сдуваются ветром в море и тонут)
• формирование многих вариантов окраски внутри конкретной популяции у травяной лягушки (полиморфизм)

Для нормального существования любого вида необходимо постоянное воспроизведение его структурных единиц (популяций), а существование популяций напрямую зависит от размножения особей ее составляющих. Именно особи являются элементарными (наименьшими) единицами отбора. В результате естественного отбора отбирается не какой-либо признак, а весь генотип в целом.

Ведь конечным результатом отбора является: с одной стороны – преимущественное право на размножение, а с другой стороны, рано или поздно, – гибель организма, и соответственно уничтожение его генов из популяции вида в целом.

uclg.ru

• 
  Опора для вьющихся растений своими руками
• 
  Как появились на земле первые растения
• 
  Урок 6 класс условия жизни растений
• 
  Растение для ванной комнаты без окна
• 
  Сколько растений должно быть в аквариуме
• 
  Зона арктических пустынь растения и животные
• 
  Главным фактором ограничивающим рост травянистых растений
• 
  В тундре какие животные и растения
• 
  Представители отделов царства растения 5 класс
• 
  Животные и растения степей и лесостепей
• 
  Какие в тундре растения и животные