БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ

  Взаимоотношения между организмами. Качественная особенность живых организмов заключается в непрерывной связи с окружающей средой - живой и неживой природой. Биотические связи (между живыми организмами) характеризуются большой сложностью и разнообразием, но в основе их лежат прежде всего пространственные и пищевые отношения. Различают несколько форм взаимодействия популяций:

1. Нейтралізм, при котором популяции разных видов, проживающих совместно, не влияют друг на друга. Например, можно сказать, что белка и медведь, волк и хрущ прямо не взаимодействуют, хотя живут в одном лесу.

2. Антибіоз (от греч. anti - против и bios - жизни), при котором обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывает вредного влияния, который мешает жизнедеятельности.

3. Симбиоз (от греч. syn - вместе и ...біоз) - форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу при совместном существовании. Антибіоз и симбиоз - важнейшие компоненты естественного отбора, участвующих в процессе дивергенции видов, поэтому разберем подробнее их основные формы.

  Негативные, антагонистические взаимоотношения между растениями могут проявляться таким образом.

1. Взаимное конкурентное подавление. Например, при смешанных посевах различных видов клевера они сосуществуют, но конкуренция за свет приводит к уменьшению плотности каждого из них.

2. Подавление одной популяции другой. Так, грибы, которые производят антибиотики, подавляющие рост микроорганизмов. Взаимодействие организмов с помощью химических веществ присуща и высшим растениям. Различные виды растений имеют неодинаковую потребность в азоте. Те из них, которые могут расти на бедных почвах, через корневую систему выделяют вещества, подавляющие деятельность азотфиксирующих бактерий, свободно двигаются, а также образование клубней у бобов. Таким путем они предотвращают накоплению в почве азота и заселение его видами, которые нуждаются в его большом количестве.

  Конкуренция за пищевые ресурсы. Эта форма конкуренции была изучена советским ученым Г. Ф. Гауз. При совместном выращивании двух видов инфузорий через некоторое время в питательной среде оставался только один из них. При этом инфузории не нападали на особей другого вида и не выделяли вредных веществ. Объяснение заключается в том, что изученные виды отличались неодинаковой скоростью роста. В конкуренции за пищу побеждал вид, что быстрее размножается. В природных условиях конкуренция между близькоспорідненими видами ослабевает, если один из них переходит на новый источник пищи. Надо сказать, что совместное проживание близкородственных видов возможно в тех случаях, когда они расходятся в своих экологических требованиях, то есть занимают разные экологические ниши. Этим обусловлены отличия, что есть у них в строении, физиологии, выборе мест и сроков размножения, поведения, способах и источниках питания и т.д. Например, зимой насекомоядные птицы избегают конкуренции за счет поиска различных мест еды: на стволах деревьев, в кустах, на пнях, на крупных или малых ветках и т.д.

  Таким образом, конкуренция, которая возникает между близкими видами, может иметь два последствия: либо вытеснение одного вида другим, или разная экологическая специализация видов, которая дает им возможность существовать совместно. Конкурентные взаимоотношения - один из важнейших механизмов формирования видового состава сообщества, распределения видов в пространстве и регуляции их численности.

  Паразитизм (от греч. parasites - нахлебник) - форма взаимоотношений организмов, принадлежащих к разным видам и имеют характер антагониста, когда один из них (паразит) использует другого (хозяина) как среду обитания (среда 1-го порядка) или источника питания, возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой (среда 2-го порядка). В теле представителей паразитических видов, в свою очередь, могут обитать паразиты.

  Паразитов подразделяют на облигатных (обязательных) и факультативных (необязательных). Различают временный паразитизм (когда паразиты нападают на хозяев только для питания) и стационарный паразитизм (паразиты проводят хозяева большую часть жизни). Паразитов делят также на эктопаразитов, обитающих на поверхности тела хозяина (вши, клещи, блохи), и эндопаразитов, живущих во внутренних полостях, тканях и клетках хозяина (трихінела, аскарида, сосальщики, ехінококи, малярийный плазмодий). Стационарные паразиты могут быть периодическими (у них в цикле развития сохраняются вольноживущие стадии и постоянными (проходят полное развитие в организме хозяина). В теле представителей паразитических видов, в свою очередь, могут обитать паразиты. Это явление получило название надпаразитизму.

  У паразитов в результате естественного отбора развились многочисленные приспособление (ідіоадаптації), способствующие добыванию пищи или удержанию в теле хозяина: колюще-сосущий ротовой аппарат, присоски, крючья и т.д.

  Паразитизм широко распространен в природе. По данным В. О. Догеля, существуют 60-65 тыс. видов животных, которые ведут паразитический образ жизни, что составляет 6-7 % от общего числа всех видов на Земле. Количество паразитических форм в различных типах животного мира неодинакова. Наибольшее количество паразитов установлена в типе простейших, плоских и круглых червей, а также членистоногих.

  5. Хищничество - форма взаимоотношений, при которой организм одного вида использует представителей другого вида как источник еды однократно (убивая их). Хищничество встречается практически среди всех типов животных от простейших до хордовых (акулы, крокодилы, орлы, волки), а также среди грибов и насекомоядных растений (росянка). Разновидность хищничества - каннибализм (внутрішньовидове хищничество) - поедание одними лицами других своего же вида. Например, самка паука каракута поедает самца после спаривания.

  Следует подчеркнуть, что существование паразитов и хищников зависит от подавляемых ими популяций, поэтому численность тех и других находится в некоторой равновесии.

  Паразитический образ жизни имеет глубокое влияние на строение паразитов. Естественный отбор идет в них в направлении совершенствования аппарата добывания и хранения пищи и сильного развития половой системы. Так, в кровоссальних видов увеличивается вместимость пищеварительной системы за счет образования слепых выростов кишечной трубки (пиявки, клещи). Растет объем органов размножения. В некоторых паразитических форм они составляют основную часть массы тела. Соответственно и производительность паразитов очень велика. Например, свиной цепінь (класс ленточные черви) за сутки образует до 5 млн. яиц. В огромном количестве воспроизводится семена растений-паразитов, которые обладают к тому же долговечностью и сохраняют всхожесть много лет. Высокая плодовитость паразитов и устойчивость оплодотворенных яйцеклеток (или зародышей) во внешней среде увеличивают вероятность их контакта с организмом - хозяином.

  Благодаря питанию за счет хозяина строение большинства паразитов упрощается, они теряют органы активной жизни: органы зрения, передвижения, упрощается строение органов чувств. У ленточных червей, обитающих в кишечнике человека, то есть в питательном растворе, отсутствует пищеварительная система и питание осуществляется путем всасывания всей поверхностью тела. Существует своеобразная форма паразитизма, при которой паразит использует для питания не ткани и соки организма хозяина, а пищу, предназначенную для его потомства. Некоторые мухи откладывают яйца в гнезда одиночных ос. Личинки этих мух питаются тканями парализованных гусениц, заготовленных осой для своего потомства. Такая форма паразитизма получила название гнезда. Паразитизм гнезда присущ и позвоночным животным. Кукушка обыкновенная откладывает свои яйца в гнезда мелких гороб'ячих птиц. Птенцы кукушки развиваются быстрее, чем птенцы хозяина. Они выталкивают из гнезда чужие яйца или птенцов и получают всю пищу, которую приносят приемные родители.

  Позитивные, симбиотические взаимоотношения также представлены разнообразными формам.

  1. Одностороннее использование одним видом другого без принесения ему вреда. Сюда относятся: а) предоставление другому виду пищи и б) предоставление другому виду приюта. Например, гиены следуют за львами, подбирая остатки недоеденной ими добычи. Рыба - прилипало, присмоктуючись до крупных рыб (акул), использует их как средство передвижения и, кроме того, питается их отходами. Такая форма взаимоотношений носит название коменсалізму (нахлібництва).

  Широко распространено использование сооружений или полостей тела других видов как убежища. В тропических водах некоторые рыбы прячутся в полости органов дыхания (водных легких) голотурий (или морских огурцов, которые относятся к типа иглокожих). Мальки других рыб находят убежище под зонтиком медуз и защищены их стрекательными нитями.

  Как защита потомства, что развивается, рыбы используют прочный панцирь крабов. Карепрокти (ряд скорпеневоподібні) откладывают свою икру под панцирь крабов в его жаберную полость или в мантійну полость двустворчатых моллюсков. Отложенные на жабры икринки развиваются в условиях идеального снабжения чистой водой, пропускаемой через жабры хозяина. Такое же приспособление выработалось в пресноводной рыбы горчака, которая откладывает икру в мантійну полость двустворчатого моллюска - беззубки.

  Такая форма взаимоотношений носит название сінойкья, или квартирантства (от греч. sinoikia - совместную жизнь, жилье).

 

Рис. 177. Самка карепрокта камчатского откладывает икру под панцирь краба.

 

  Растения также используют другие виды как жилья. Это так называемые эпифиты (от греч. epi - на, сверх и ...фит), растения, которые поселяются на деревьях. Епіфітами могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротники, цветковые. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питательных веществ или минеральных солей. Питаются эпифиты за счет отмирающих тканей и выделений хозяина, а также путем фотосинтеза. В нашей стране эпифиты представлены главным образом лишайниками и мхами.

  2. Взаимовыгодное сосуществование организмов, относящихся к разным видов, - мутуализм (от лат. mutuus - взаимный).

  Один из самых известных примеров таких отношений - лишайники, представляющие собой нераздельное сосуществованием гриба и водоросли, когда присутствие партнера становится условием жизни каждого из них. Гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, получают вещества, синтезируемых водорослями. Водоросли извлекают воду и минеральные вещества из гиф гриба. В свободном состоянии лишайниковые грибы не встречаются и способны образовать симбиотический организм только с определенным видом водорослей.

  Высшие растения также вступают во взаимовыгодные отношения с грибами. Большинство трав и деревья нормально развиваются только тогда, когда на их корнях поселяются почвенные грибы.

 

Рис. 178. Эпифитная орхидея с воздушными корнями на стволе дерева.

 

  Образуется так называемая микориза: корневые волоски на корнях растений не развиваются, а мицелий гриба проникает внутрь корня. Воду и минеральные соли растения получают от гриба, а гриб, в свою очередь, - углеводы и другие органические вещества. Примером мутуализма могут служить термиты и джгутиконосці, что живут у них в кишечнике и обладают способностью переваривать клетчатку, что поглощается термитами, которую эти насекомые без симбионтов не способны усваивать.