Общая экология
Шрифт:
Растения компенсируют влияние травоядных различными способами: при кратковременном воздействии травоядных формируются новые ткани, обеспечивающие фотосинтез; при более сильном воздействии иногда восстановление обеспечивается запасными веществами; иногда инициируется образование химических соединений (у сосны, подвергшейся нападению насекомых-вредителей, изменялся метаболизм фенола, появлялись новые химические защитные вещества). Повторное повреждение насекомыми очень часто приводит к гибели растений.
У животных другие способы защиты.
Хищники чаще всего нападают на ослабленных животных, таким образом происходит отбор, в живых остаются наиболее сильные и приспособленные. Среди хищников выживают лишь те, кто способен поймать жертву и отстоять добычу. Вследствие
Впервые заметил регулярные колебания численности в системе хищник–жертва английский эколог Чарльз Элтон. Подтвердил это мнение русский ученый Г.Ф. Гаузе. Он изучал в пробирке численность двух видов инфузорий- дидиниума (хищник) и туфельки (жертва). Сначала численность жертвы росла быстрее, чем хищника, но, получив хорошую кормовую базу, дидиниум стал быстро размножаться. Вскоре количество туфелек резко сократилось. Через некоторое время начали погибать хищники, и когда они практически перестали влиять на жертвы, рост туфельки снова пошел вверх, а вслед за ними выросло и число хищников. Цикл повторился снова.
Таким образом Гаузе доказал, что взаимодействие хищник- жертва может привести к регулярным циклическим колебаниям численности.
1.7. Нейтрализм, аменсализм
Нейтрализм – тип отношений между видами, при котором они не влияют друг на друга. В природе такие взаимоотношения обнаружить довольно сложно. Например, белка и стрекоза прямо не взаимодействуют, хотя обитают в одном лесу.
Аменсализм – взаимоотношение между организмами, при этом для одного из двух взаимодействующих видов последствия совместного обитания отрицательны, тогда как другой не получает от них ни вреда, ни пользы.
1.8. Симбиоз
Симбиоз – система тесных отношений выгодных для обоих видов (мутуализм) или только для одного (комменсализм).
При мутуализме преимущества бывают разные. Иногда один из партнеров использует другого как пищевой ресурс, другой получает защиту от врагов или благоприятные условия для развития. В других случаях вид, опыляя растения, распространяя семена, либо освобождая партнера от паразита выигрывает в пище. Каждый партнер действует ''эгоистично'' и взаимовыгодные отношения возникают только потому, что польза превышает все затраты. Мутуализм – важнейшее явление, от него зависит образование значительной доли биомассы планеты (например, растения тесно связаны с микоризами грибов; кораллы – сообщество полипов с одноклеточными водорослями. Мутуализм бывает – факультативный (каждый партнер получает пользу от другого, но не зависит от него); облигатный для одного; облигатный для обоих (оба зависят друг от друга); а также когда один вид населяет поверхность другого, или один партнер живет внутри другого.
Примеры мутуализма
Птица медоуказчик тесно связана с млекопитающим капским медоедом, разыскивая пчелиные гнезда и приводя к ним медоеда,она питается остатками меда и личинками пчел,т.к. сама не может вскрыть пчелиные гнезда.
Бабочка из семейства голубянки полностью зависит от присутствия цветущего тимьяна и личинок муравьев (гусеницы бабочки имеют медоносные железы, которые выдаивают муравьи, защищающие гусеницу от хищников. Личинки бабочки похожи на цветки тимьяна, которыми она питается).
Луга, служащие местообитанием для тимьяна и муравьев, быстро исчезают. Бабочка уже исчезла в Великобритании и в Европе находится под угрозой исчезновения.
Микоризные грибы, свойственные большинству растений из цветковых, голосеменных, а также папоротников, хвощей и плаунов, оплетают корень растения и проникают в его ткани, не нанося ему ущерба. Грибы получают органические вещества, а у растений за счет грибных нитей увеличивается всасывающая поверхность корней в сотни раз. Некоторые микоризные грибы выступают в роли редуцентов и разлагают сложные вещества до более простых.
Микроорганизмы азотофиксаторы живут в корне растений образуя клубеньки, и связывают азот (называют симбиотической азотфиксацией). Насекомые, питаясь растениями, переносят пыльцу с одного цветка на другой; широко представлено распространение семян растений с помощью животных.
Лишайники – мутуализм водорослей и гриба. Водоросли обеспечивают гриб органическими веществами, гриб – минеральными элементами и водой.
Комменсализм – взаимоотношение, при котором один из видов живет за счет другого, не причиняя ему вреда. Комменсализм бывает трех видов: сотрапезничество, нахлебничество (клест питается семенами ели, часто роняя еловые шишки, которые очень часто зимой поедаются белками) – оба вида основаны на добывании пищи и квартиранство (например взаимоотношение лианы и дерева-хозяина).
1.9. Абиотические факторы
К этим факторам относят свет, температуру, соленость воды, влажность, ветер, воздух, давление, скорость течения, долгота дня, состав почвы, газовый состав воздуха и др. Абиотические факторы делятся на климатические, эдафические и топографические (условия рельефа). Климатические и эдафические факторы зависят от географического положения биотопа.
1.10. Свет
Экологический фактор необходимый для жизни: источник энергии для фотосинтеза; интенсивность света, длина волны, свет, продолжительность освещения, а также угол падения солнечных лучей на земную поверхность (зависит от широты, сезона, времени дня и экспозиции склона) оказывают различное влияние на различные организмы. По отношению к свету выделяют три группы растений: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые. Светолюбивые встречаются на открытых местах в условиях полного солнечного освещения (луговые, степные травы, многие культурные растения). Однако фотосинтез у светолюбивых растений подавляется при увеличении освещенности сверхоптимальной. Для тенелюбивых растений экологическим оптимумом является слабая освещенность (виды, обитающие в нижних, сильно затененных ярусах ельников, дубрав и т.п.). Теневыносливые растения растут при полной освещенности, но адаптируются и к слабому свету. Значительную роль в активности живых организмов и их развитии имеет продолжительность освещения (фотопериод). Смена дня и ночи, изменение продолжительности светового периода суток, организмы используют как сигналы для распределения своих функций во времени и используют самые благоприятные условия для создания своих жизненных циклов ( например, ослабление конкуренции за жертву из-за разной активности хищников во времени).
Фотопериодизм – реакция живых организмов на сезонные изменения длины дня. Весной начинают расти и цвести растения, происходит размножение животных. Осенью листопадные деревья сбрасывают листья, некоторые животные впадают в спячку, многие птицы мигрируют. В широтах, где нет значительных сезонных изменений климата, виды не проявляют фотопериодических реакций (у тропических деревьев плодоношение и цветение растянуто во времени).
1.11. Температура
Температура – один из важнейших климатических факторов. Температура оказывает на живые существа не только прямое влияние, но и косвенное. Температурные условия могут изменяться под действием живых организмов, в первую очередь растительных сообществ. Растительные сообщества трансформируют тепловой режим под своим пологом: нет резких колебаний температуры, как на открытых местах (в жаркую погоду прохладней, в холодную теплее).