19. IV.3. Экологическая ниша

 

Для понимания различного вида существующих связей в экосис­темах и обусловленности механизмов их функционирования важно познакомиться с одним из основополагающих понятий эколо­гии - экологической нишей.

Каждый вид или его части (популяции, группировки различного ран­га) занимают определенное место в окружающей их среде. Напри­мер, определенньш вид животного не может произвольно менять пи­щевой рацион или время питания, место размножения, убежища и т. п. Для растений подобная обусловленность условий выражается, напри­мер, через светолюбие или тенелюбие, место в вертикальном расчле­нении сообщества (приуроченность к определенному ярусу), время наиболее активной вегетации. Например, под пологом леса одни рас­тения успевают закончить основной жизненный цикл, завершающийся созреванием семян, до распускания листьев древесного полога (ве­сенние эфемеры). В более позднее время их место занимают другие, более теневыносливые растения. Особая группа растений способна на быстрый захват свободного пространства (растения-пионеры), но отличается низкой конкурентной способностью и поэтому быстро ус­тупает свое место другим (более конкурентоспособным) видам.

Приведенные примеры иллюстрируют экологическую нишу или отдельные ее элементы. Под экологической нишей понимают обычно место организма в природе и весь образ его жизне­деятельности, или, как говорят, жизненный статус, вклю­чающий отношение к факторам среды, видам пищи, време­ни и способам питания, местам размножения, укрытий и т. п. Это понятие значительно объемнее и содержательнее понятия «местообитание». Американский эколог Одум образно назвал местообитание «адресом» организма (вида), а экологическую нишу - его «профессией». На одном местообитании живет, как правило, боль­шое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес - это местообитание для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» - экологическая ниша. Так, сходное местообитание, как отмечалось выше, в лесу занимают лось и белка. Но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же размножается и т. п. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их ча­стями, размножение и укрытие в зарослях и т. п.

Если организмы занимают разные экологические ниши, они не вступают обычно в конкурентные отношения, сферы их деятельно­сти и влияния разделены. В таком случае отношения рассматрива­ются как нейтральные.

Вместе с тем в каждой экосистеме имеются виды, которые пре­тендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия и пр.). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Эволюционно взаимоотношения сложились так, что виды со сходными требованиями к среде не могут длительно существовать совместно. Эта закономерность не без исключений, но она настоль­ко объективна, что сформулирована в виде положения, которое полу­чило название «правило конкурентного исключения». Автор этого правила эколог Г. Ф. Гаузе. Звучит оно так: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, мес­там размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу. Иногда, на­пример, чтобы снять острые конкурентные отношения, одному орга­низму (животному) достаточно изменить время питания, не меняя самого вида пищи (если конкуренция возникает на почке пищевых отношений), или найти новое местообитание (если конкуренция име­ет место на почве данного фактора) и т. п.

Из других свойств экологических ниш отметим, что организм (вид) может их менять на протяжении своего жизненного цикла. Наиболее яркий пример в этом отношении - насекомые. Так, экологическая ниша личинок майского жука связана с почвой, питанием корневыми системами растений. В то же время экологическая ниша жуков свя­зана с наземной средой, питанием зелеными частями растений.

Сообщества (биоценозы, экосистемы) формируются по принципу заполнения экологических ниш. В природном сформировавшемся сообществе обычно все ниши заняты. Именно в такие сообщества, например в долгосуществующие (коренные) леса, вероятность вне­дрения новых видов очень мала. В то же время следует иметь в виду, что занятость экологических ниш в определенной мере понятие относительное. Все ниши обычно освоены теми организмами, кото­рые характерны для данного региона. Но если организм приходит извне (например, заносятся семена или другие зачатки) случайно или преднамеренно, например в результате внедрения человеком новых видов (интродукция, акклиматизация), то он может найти для себя свободную нишу в связи с тем, что на нее не было претендентов из набора существующих видов. В таком случае обычно неизбежно быстрое увеличение численности (вспышка) вида-пришельца, по­скольку он находит крайне благоприятные условия (свободную нишу) и, в частности, не имеет врагов (хищников, паразитов или других орга­низмов, которые им питаются). Такие явления не единичны. Напри­мер, размножение кроликов, завезенных в Австралию; перемещение ондатры из Азии в европейскую часть; интенсивное продвижение колорадского жука в новые районы.

С экологическими нишами в значительной мере связаны жиз­ненные формы организмов. К последним относят группы ви­дов, часто систематически далеко отстоящие, но вырабо­тавшие одинаковые морфологические адаптации в резуль­тате существования в сходных условиях. Например, сходством жизненных форм характеризуются дельфины (млекопитающие) и интенсивно передвигающиеся в водной среде хищные рыбы. В ус­ловиях степей сходными жизненными формами представлены тушканчики и кенгуру (прыгуны). В растительном мире отдельными жизненными формами представлены многочисленные виды дере­вьев, занимающие в качестве нити верхний ярус, кустарники, су­ществующие под пологом леса, и травы - в напочвенном покрове.

20. Трофические связи   Прямые – непосредственное влияние одного вида на другой (питание львов живыми антилопами,гиен – трупами зебр)

Косвенные – влияние на внешнюю среду или на другие виды  (конкуренция разных видов за один пищевой ресурс)  Живые организмы поселяются друг с другом неслучайно. Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых существ выделяют типы биотических связей. Типы биотических связей Объяснение и одновременный просмотр видеосюжетов. Симбиоз – сожительство, при котором оба партнера или 1 из них извлекает пользу от другого. Пример: лишайник. Симбиоз – широкое понятие, включающее варианты. Если присутствие одного вида или популяции благоприятно для другого, но не является обязательным условием существования. То это, протокооперация - на панцирях ракообразных обитают различные кишечнополостные, которые получают пищу, когда его хозяин ловит и поедает других животных, но они могут существовать и отдельно. Мутуализм – взаимовыгодное сожительство, когда один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Пример: образование микоризы грибов и высших растений, птицы и крокодилы. Протокооперация - отношения взаимополезные, но не обязательны для обоих видов. Пример: насекомоопыляемые растения и цветковые растения. Коменсализм - форма взаимодействия между видами, когда один питается за счет другого, не нанося ему никакого вреда. Нейтрализм - сожительство двух популяций живых организмов, когда ни одна из них не испытывает влияния другой. Пример: белки и лоси живут в лесу и не контактируют между собой. Хищничество – одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой. У хищников имеются средства овладения, умерщвления и поедания добычи. Пример: у кошачьих – когти, у паукообразных и змей – ядовитые железы и т.д. Кроме животных есть и растения хищники – раффлезия. Паразитизм - форма взаимоотношений разных организмов, один из которых является паразитом, а другой - хозяином. Паразиты делятся на внутренних (эндопаразиты), которые живут внутри хозяина в органах и тканях человека и животных. Имеют мощные органы прикрепления – присоски, крючья, отсутствуют органы чувств, упрощена пищеварительная система, т.к. всасывание питательных веществ осуществляется всей поверхностью тела. Очень плодовиты. И внешних (эктопаразиты). - Приведите примеры? Пример: плоские и круглые черви, членистоногие, клещи, клопы, вши. Паразиты также бывают временными, которые нападают на жертву только для питания (слепни, комары) и постоянными (бычий цепень, свиной солитер). Среди животных паразитов есть и растения паразиты такие как петров крест, повелика. Конкуренция - любое антагонистическое отношение, связанное с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами (видами), нуждающимися в одних и тех же ресурсах. Аменсализм - форма взаимодействия между популяциями, при которой одна из них подавляет другую без извлечения пользы для себя и без обратного отрицательного воздействия со стороны подавляемой. Плесневый гриб пенициллин – вещество, подавляющее рост бактерий, но бактерии не оказывают влияния на плесневые грибы. При клинических испытаниях пенициллина было выявлено, что при его применении увеличилось число грибковых заболеваний, т.к. в естественных условиях развитие грибов сдерживается присутствием бактерий.

21 «Ресурсы живых существ — это по преимуществу вещества, из которых состоят их тела, энергия, вовлекаемая в процессы их жизнедеятельности, а также места, где протекают те или иные,фазы их жизненных циклов» (Бигон и др., 1989). Зеленое растение создается из неорганических молекул и ионов — вода, углекислый газ, кислород, биогенные вещества—и солнечной радиации в результате фотосинтеза. Неорганические компоненты здесь можно рассматривать как пищевой ресурс, а свет — как ресурс энергетический. Сами растения являются пищевым ресурсом травоядных животных, травоядные — ресурс для хищников, те и другие — пищевой ресурс для паразитов, а после гибели — для деструктуров. Перераспределение вещества и энергии между консумен-тами происходит при конкурентной борьбе за пищевые ресурсы, что вынуждает, например, животных охранять свои места охоты. Такие места, а также территории, где организмы размножаются, проходят стадии своего развития по типу метаморфоза ит.п., относят к ресурсам среды для определенного i вида организмов, популяций и биоценозов.