 |
«Принцип конкурентного исключения Гаузе и дифференциация экологических ниш»
|
|
|
|
Вопрос №28.
«Принцип конкурентного исключения Гаузе и дифференциация экологических ниш»
Экологическая ниша — это комплексная характеристика образа жизни вида, включающая потребляемые им ресурсы, а также те условия, при которых он может существовать.
Ценность понятия экологической ниши состоит в том, что оно позволяет сравнивать особенности образа жизни разных видов. Так, если два вида могут обитать в сходных условиях, но отличаются по потребляемому ими ресурсу (например, по размеру своих жертв), мы можем сравнивать ниши этих видов именно по этому параметру.
В 1931–1935 годах молодой советский биолог Георг Францевич Гаузе пытался экспериментально проверить уравнения конкуренции, выведенные В. Вольтерра. Гаузе понял, что для экспериментов в области популяционной биологии хорошо подходят простейшие: им требуется совсем небольшой объем среды, а смена их поколений происходит намного быстрее, чем у многоклеточных животных.
На основании описанных наблюдений был сформулирован принцип конкурентного исключения, или правило Гаузе: два вида, занимающие одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать в одном местообитании; сосуществование видов возможно благодаря разделению их ниш.
Правило конкурентного исключения является одной из возможных причин, объясняющих чрезвычайное разнообразие видов в природе. Если две популяции в одном местообитании не могут занимать одну нишу, им приходится ее разделять. Со временем каждая из таких популяций специализируется в своей нише и может дать начало новому специализированному виду.
Экологически проверить действие правила Гаузе в естественных условиях достаточно тяжело, однако некоторые примеры его действия биологам известны. С конца XIX века на большей части Европы широкопалый рак (Astacus astacus) вытеснен длиннопалым раком (A. leptodactylus). Экологическая ниша длиннопалого рака перекрывает нишу короткопалого, и при этом вид-победитель более плодовит. Плотва вытесняет во многих водоемах красноперку и окуня. Экологические ниши взрослых особей разобщены, а мальков — перекрываются. Мальки плотвы оказываются более конкурентоспособными. Однако наличие даже многих примеров конкурентного вытеснения не означает, что оно происходит всегда. За то время, в течение которого биологи исследуют действие правила Гаузе, удалось найти как примеры его действия, так и ситуации, когда оно не «срабатывает».
|
|
|
Например, в сообществе планктонных водорослей разделения ниш не обнаруживается. Причиной этого является быстро меняющаяся среда, где условия дают преимущество то одному, то другому виду, а также интенсивное воздействие со стороны хищников (зоопланктона и разнообразных фильтраторов), которые не дают конкурентному исключению стать главным фактором в формировании сообщества. Однако в некоторых случаях конкурентное вытеснение происходит и в планктонном сообществе. Это происходит при так называемом «цветении» воды, когда планктонные водоросли вырываются из-под ограничивающего их численность действия хищников. В результате «цветения» воды в ней становятся массовыми всего несколько видов планктонных водорослей, которые отличаются друг от друга по своему образу жизни.
Вопрос №29.
«Симбиотические отношения, мутуализм»
Ни один вид, ни один живой организм не могут существовать без других. Вся живая природа переплетена сложной системой биотических связей , от которых зависят возможности питания, размножения, распространения видов, способность существовать совместно и многие свойства их местообитаний. Зависимость организмов друг от друга чрезвычайно разнообразна. Отношения видов в этих связях могут быть различными – от взаимополезных до взаимоневыгодных.
|
|
|
Мутуализм и симбиоз – так называют взаимовыгодные отношения (взаимопомощь), когда совместное существование видов повышает выживаемость каждого из них в борьбе за существование. ( Буйволовые скворцы приспособлены к питанию клещами и насекомыми-кровососами на теле крупных животных).
Мутуализм и симбиоз – близкие по смыслу понятия, но не синонимы. Мутуализмом (лат. mutuus – «взаимный») называют любые взаимополезные обязательные и случайные связи между организмами, тогда как симбиозом (греч. symbiosis – «сожительство») именуют связи, превратившиеся в тесное физическое сожительство. В симбиотических связях обычно участвуют виды, из которых один (иногда оба) вид находится в такой зависимости от другого, что без него существовать не может. Примеры симбиоза: лишайник – симбиоз гриба и цианобактерий (или водорослей); микориза (грибокорень) – симбиоз гриба и корня высшего растения.
Обязательный симбиоз, или мутуализм, — это форма симбиоза, при которой два разных организма получают преимущество от совместного существования и при этом их существование друг без друга невозможно. Примерами трофического обязательного симбиоза могут служить взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими, обитающими в их кишечнике, между жвачными парнокопытными и обитающими в их желудке инфузориями.
Необязательный симбиоз, или протокооперация, — это форма симбиоза, при которой взаимоотношения двух организмов выгодны каждому из них, но при этом не являются обязательными, поскольку оба партнёра могут существовать и друг без друга. Примером такого вида взаимоотношений служат: симбиоз между человеком и обитающими в его кишечнике непатогенными бактериями.
|
|
|
