Роль конкуренції в екосистемах

Біологія

Зміст:
1. Введення

1. Типи взаємодії між популяціями різних видів. стор.2

2.Табліца: взаємодії між видами з Ю. Одум. (рис.1)стор.3

2. Основна частина:

1. Негативні взаємодії. Конкуренція. стор.4

2. Внутрішньовидова конкуренція та її роль. стор.4-5

3. Міжвидова конкуренція та її роль. стор.5-7

3. Висновок:
Висновок на тему роль конкуренції в екосистемах. стор 8

4. Список використаної літератури стор 9

Введення.

Типи взаємодії між популяціями різних видів.

Теоретично взаємодія популяцій двох видів можна виразити у виглядінаступних комбінацій символів: 00, --,++,+ 0, -0, + -. Виділяють 9 типівнайбільш важливих взаємодій (по Ю. Одум, 1986):

нейтралізм (00) - асоціація двох видів популяцій не позначається ні на одномуз них;

Взаємне конкурентне придушення (-) - обидві популяції взаємно пригнічуютьодин одного;

Конкуренція через ресурсів (-) - кожна популяція несприятливовпливає на іншу при нестачі харчових ресурсів;

Аменсалізм (-0) - одна популяція придушує іншу, але сама при цьому незазнає негативного впливу;

Паразитизм (+ -)-популяція паразита завдає шкоди популяції хазяїна;

Хижацтво (+ -) - одна популяція несприятливо впливає на іншу врезультаті прямого нападу, але залежить від іншої;

Коменсалізм (0) - одна популяція витягає користь від об'єднання зіншої, а іншій популяції це об'єднання байдуже;

Протокооперація (+ +)-обидві популяції отримують користь від об'єднання;

мутуалізмом (+ +) - зв'язок сприятлива для зростання і виживання окремихпопуляцій, причому в природних умовах жодна з них не можеіснувати без іншої.

Тип взаємодії певної пари видів може змінюватися взалежно від умов або від послідовних стадій їх життєвих циклів.
Іноді відносини двох видів можна охарактеризувати як паразити, іноді --як Коменсалізм, а іноді вони можуть бути нейтральними. Типи взаємодіїдвох видів представлені в таблиці (рис.1)

Дев'ять описаних видів взаємодій можна звести до двох більшеузагальненими типами - негативним і позитивним. Залежно відстану екосистеми до неї може бути, застосований один з наступнихпринципів:

У ході еволюції і розвитку екосистеми існує тенденція до зменшення ролі негативних взаємодій за рахунок позитивних, що збільшують виживання обох видів.

У нещодавно сформувалися або нових асоціаціях ймовірність виникнення сильних негативних взаємодій більше , ніж у старих.

Найбільш поширений такий тип взаємодії популяцій, при якомуодна популяція впливає на швидкість росту і смертність інший. Члени однієїпопуляції можуть поїдати інших, конкурувати з ними за їжу, виділятишкідливі продукти або ще якимось чином впливати на іншупопуляцію.

Взаємодія популяцій може бути взаємно корисним, корисним для однієї з них і байдужим для іншої.

Більше того, взаємини можуть змінюватися, вони не задані раз і назавжди.
Взаємодія між видами (по Ю. Одум, 1986)

Примітка: (0) - істотне взаємодію між популяціямивідсутня; (+) - сприятливу дію на ріст, виживання або іншіхарактеристики популяції; (-) - інгібірує, на зростання або іншіхарактеристики популяції.

Далі розглянемо один з типів негативного взаємодії міжвидами - конкуренцію.

Основна частина.

Негативні взаємодії.

Конкуренція (від лат. Concurrentia - суперництво) - це будь-якаантагоністичну відношення, пов'язане з боротьбою за існування, задомінування, за їжу, простір та інші ресурси між організмами зоднаковими потребами, які займають одну екологічну нішу. Увнаслідок конкуренції одна жива істота позбавляє частини ресурсу інше,що внаслідок цього зростає повільніше, залишає менше числонащадків і має більше шансів загинути.

Позбавляти один одного потенційного ресурсу можуть особи як одного, так ірізних видів. У зв'язку з цим розрізняють внутрішньовидову і міжвидовихконкуренцію. Потреби в ресурсах у особин одного виду більш подібні, ніжу особин різних видів, проте їх сумарні потреби в якому-небудьресурсі можуть в даний момент перевищувати запас. У цьому випадку особиконкурують і, природно, деякі з них позбавляються цього ресурсу.

внутрішньовидова конкуренція та її роль.

внутрішньовидова конкуренція - це суперництво особин одного виду заресурс, коли його не вистачає. Як приклад такої конкуренціїрозглянемо гіпотетичне співтовариство - процвітаючу популяцію кониківодного виду. Шукаючи і споживаючи їжу, коники витрачають енергію іпіддають себе ризику бути з'їденими. При збільшенні щільності популяціядля забезпечення життєдіяльності організмів буде потрібно більше витратичасу та енергії. У цьому випадку зростає внутрішньовидова конкуренція, щопризводить до підвищення енергетичних витрат і до зниження швидкостіспоживання їжі. У результаті шанси вижити зменшуються.

Аналогічна ситуація і у рослин. Один проросток рослини з більшоюймовірністю доживе до репродуктивної зрілості, ніж проросток, оточенийгустий порослю. Навіть якщо він не загине, то майже напевно будедрібним, нерозвиненим. Дасть мало потомства. Отже, підвищеннящільності популяції зменшує внесок кожної особи в наступне покоління.

Спільні риси внутрішньовидової конкуренції:

. зниження швидкості споживання ресурсів з розрахунку на одну особину;

. обмеженість ресурсу, за який конкурують особи;

. нерівноцінність конкуруючих особин одного й того ж виду при подібності істотних характеристик (споживають однакові ресурси середовища);

. пряма залежність впливу на окрему особину від числа конкурентів;

. кінцевий результат конкуренції - зменшення вкладу в наступне покоління.

внутрішньовидова конкуренція може виражатися у прямій агресії (активнаконкуренція), яка буває фізичної, психологічної чи хімічної.
Наприклад, самці, змагаються за право володіти самкою, можуть боротисяміж собою. Демонструвати свій зовнішній вигляд, щоб затьмарити суперника,або за допомогою запаху тримати суперників на відстані. Боротьба за самок,простір і світло часто призводить до активної конкуренції.

Конкуренція не завжди буває виражена настільки яскраво. Якщо,наприклад, частина харчових ресурсів поїдається одним з представниківвиду, значить, нею не можуть скористатися інші особи. У такомувипадку конкуренція буде не прямий, так як вплив напопуляцію виражається у виснаженні ресурсів. Це називається експлуатаційноїконкуренцією. У більшості випадків, як видно, поєднуютьсяелементи як експлуатаційної, так і активної внутрішньовидової конкуренції.

Часто конкуренція асиметрична, то є деякі особистраждають від неї сильніше за інших. Внутрішньовидова конкуренція призводить до того,що окремі особи виявляються менш пристосованими до виживання, їхвнесок у продовження роду виявляється меншим, і в наступних поколінняхїх генотип зменшується. Вони або гинуть, або їм не вдаєтьсядати потомство або вирости до необхідних розмірів.

міжвидова конкуренція та її роль.

міжвидова конкуренція - це будь-яка взаємодія між двома абобільше популяціями, що негативно позначається на їхньому росту івиживання. Незалежно від того, що лежить в основі міжвидової конкуренції --використання одних і тих же ресурсів, міжвидові хімічні абоілеллопатіческіе взаємодії або хижацтво, - вона може привести абодо взаємного пристосування видів, або до витіснення одного виду іншим.

міжвидова конкуренція протікає дуже швидко, якщо види потребуютьподібних умовах і відносяться до одного роду. Сіра й чорна щур - різнівиди одного роду. У поселеннях людини в Європі сіра щур зовсімвитіснила чорну щура, яка тепер зустрічається в лісових районах іпустелях. Сірий пацюк більші, краще плаває, і головне, агресивніше ітому в сутичках з чорною одержувати вгору. Швидке розмноження дрозда -деряби в деяких частинах Шотландії спричинило за собою скороченнячисельності іншого виду - співочого дрозда. В Австралії звичайна бджола,яку привезли з Європи, витісняє маленьку тубільну, що не має жала.

У лісі під захистом світлолюбних порід - сосни, берези, осики --спочатку добре розвиваються сходи ялини, які вимерзають на відкритихмісцях, але потім у міру змикання крон молодих ялин сходи теплолюбнихпорід гинуть.

Ілюстрацією наслідків міжвидової конкуренції близьких видів можутьслужити два види скельних зсувів. У тих місцях, де ареали цих видівперекриваються, тобто на одній території живуть птахи обох видів, довжинадзьоба і спосіб видобутку їжі у них істотно відрізняються. Унеперекривающіхся областях проживання повзики відмінностей в довжині дзьоба іспособі добуванні їжі не виявляється. Таким чином, міжвидоваконкуренція веде до екологічного та морфологічному роз'єднання видів.

Численні дослідженнями встановлено, що близькоспорідненіорганізми, що ведуть схожий спосіб життя, не живуть в одних і тих самихмісцях, а якщо вони займають одну і ту ж територію, то споживають різнуїжу, виявляють активність у різний час або володіють якимись іншимиознаками, які дозволяють займати різні ніші. У природі неіснує двох видів, які могли б займати абсолютно однаковунішу. Разом з тим деякі близькоспоріднені види часто настількиподібні, що для них потрібна практично одна й та ж їжа. Жорсткаконкуренція може спостерігатися і в тих випадках, коли ніші частковоперекриваються. Певну нішу найчастіше займає один вид.

У природних умовах вивчення взаємодій популяцій різних видіввикликає надзвичайні складнощі. Російський учений Г. Ф. гауз (1910 - 1986) влабораторних умовах вивчав конкурентні відносини між декількомавидів війчасті інфузорій Paramecium.

Виявилося, що при вирощуванні окремо в чистих культурах зпевною кількістю їжі (бактерій) криві зростання видів P.caudatum (I `) і P.aurelia (I ``) мають звичайну S-подібну форму. При вирощуванні взмішаних культурах P/caudatum гине (II `). Отже, вид
P. Aurelia виявився більш конкурентноздатною у захопленні їжі, а вигляд
P.caudatum був конкурентно виключений. Таким чином, якщо два види векосистемі мають близькі потреби, чисельність одного з видів почнезнижуватися, і він буде повністю витіснено.

Явище екологічного роз'єднання близькоспоріднених видів отрималоназва принципу конкурентного виключення, або принципу гауз:

Два види не зможуть стабільно існувати в обмеженомупросторі, якщо зростання чисельності лімітований одним життєво важливимресурсом, кількість якого також лімітований.

За мільйони років еволюції конкуренція може бути зведена домінімуму, якщо кожен конкурує вид займе свою екологічну нішу.

Екологічна ніша - поняття, яке включає в себе не тільки фізичнепростір, а й функціональну роль організму в співтоваристві, йогоположення щодо градієнтів зовнішніх факторів та інших умовіснування. Екологічна ніша - сукупність всіх факторів середовища, вмежах якої можливо проживання виду.

Прикладом є екологічні ніші деяких видів птахів хвойноголіси: корольок, володіючи незначним вагою, може збирати комах зсамих кінчиків гілок. Мухоловка-пеструха ловить комах на вітрі, але дляспостереження за ними використовують кінці гілок. Чорний дрізд їжу (равликів,хробаків) видобуває в основному на землі. Пищуха видобуває комах з тріщинв корі дерев. Ялиновий шишкар живиться насінням шишок. А строкатий дятелдовбає ходи, пробурені комахами в стовбурах дерев.

Для математичного моделювання типу хижак - видобуток, паразит --господар або інших видів взаємодії в обмеженому просторі можнавикористовувати наступні рівняння:

DN `/ Dt = r` N `(K`-N `-aN ``/K`) і DN ``/Dt = r `` N `` (K ` `-N ``-bN ``/K ``)

де К - гранична щільність при роздільне існування; N` і N ``
- Чисельність перших і других видів; r `і r `` - максимальна швидкістьпершого і другого видів; a - коефіцієнт, що характеризує гальмуютьвплив першого виду на другому; b - коефіцієнт конкуренції,характеризує гальмівний вплив другого виду на першому.

Теоретично два види могли б існувати на одній і тій жетериторії, якщо б характерні для них коефіцієнти конкуренції були бдуже великі в порівнянні з величинами відносин щільності насичення.

Що ж до рослин, то два їх види можуть співіснувати, якщодля популяції характерно одну з таких розходжень або їх поєднання:

. різні потреби в поживних речовинах;

. різні причини смерті

. різна чутливість до одного і того ж фактору

. різна чутливість до тих чи інших токсинів.

Поширеність і роль міжвидової конкуренції завжди були одними зсамих гаряче дискутованих питань в екології.

Часто міжвидові взаємини бувають, асиметричні, так як один видстраждає від конкуренції більше, ніж інший. Існує кілька способівміжвидових взаємин, починаючи від непрямих, таких як конкуренція,за обмежені ресурси, і закінчуючи прямими взаємовідносинами, такими,як застосування фізичних засобів витіснення конкурента або позбавлення йогоможливості користуватися ресурсами (активна конкуренція). Прикладостанньої - дія казарок. На скелястих морських берегах дуже цінуєтьсявільний простір, і казарки користуються будь-якою нагодою, щобзіштовхнути своїх сусідів з каменів.

Дарвін стверджував, що міжвидова конкуренція повинна бути сильнішою міжблизькими видами, оскільки вони, як правило, споживають схожі ресурси.
Хоча останнім часом була виявлена конкуренція і між далекимивидами, концепція Дарвіна все ще залишається в силі.

Уявлення про роль конкуренції з роками змінювалися.

Спочатку передбачалося, що вона дуже поширена іважлива, потім деякі екологи висунули на перший план рольхижацтва або зовнішніх впливів на структуру спільнот. Пізнішеекологи визнали, що конкуренція відіграє важливу роль серед деяких групорганізмів (наприклад, рослин) але, серед інших (наприклад,рослиноїдних комах) вона не така вже й важлива. І лише нещодавнобуло виявлено, що насправді міжвидова конкуренція доситьшироко поширена серед рослиноїдних комах.

Висновок.

ВИСНОВОК:

внутрішньовидова конкуренція призводить до того, що окремі особивиявляються менш пристосованими до виживання, їх внесок у продовженняроду виявляється меншим, і в наступних поколіннях їх генотипзменшується. Вони або гинуть, або їм не вдається дати потомство абовирости до необхідних розмірів.

Існують два основні наслідки міжвидової конкуренції: або однавид витісняє інший, або вони співіснують.

Отже, конкурентна взаємодія може стати причиноюморфологічних змін внаслідок природного відбору, щопризводить до екологічної роз'єднаності особин в межах одного виду іміж видами.

Список використаної літератури:

1. Мітчелл Пол. 101 ключова ідея: Екологія. (Пер.с англ. О. Перфільева.)

2. О. В. Чистик. Екологія: Навчальний посібник.

3. Одум Ю. Екологія в двох томах. 1986р.

4. Урсул А.Д. Екологічні системи.

5.Міжнародна організація "Зелений хрест" і видавниче об'єднання "

Міжнародний будинок співробітництва".
Журнал "Екологія і життя". (весна-літо 1997р.)