За всю историю своего существования человек приручил около 40 видов животных. Обеспечив их кормом и дав приют от врагов, он получил взамен пищу, одежду, средства передвижения, рабочую силу.
Однако и до появления человека на Земле животные объединялись между собой в «дружеские» союзы. Муравьи и термиты в этом отношении превзошли всех: они «одомашнили» около 2 000 видов живых существ! Для совместной жизни чаще всего объединяются обычно два-три вида, но они оказывают друг другу такие важные «услуги», что иногда утрачивают возможность существовать порознь.
ВРЕМЕННОЕ, НО ВАЖНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Всем известно, что волки охотятся на лосей стаями, а дельфины промышляют рыбу стадами. Подобная взаимопомощь естественна для животных одного вида. Но иногда для охоты объединяются «чужаки». Такое происходит, например, в степях Средней Азии, где обитают лисица корсак и небольшой зверек перевязка, похожий на хорька.
Оба они интересуются большой песчанкой, которую поймать довольно сложно: лисица слишком толста, чтобы влезть в нору грызуна, а перевязка, способная это сделать, не может поймать зверька на выходе из норы: пока она пробирается под землей, песчанка уходит по запасным ходам.
Но когда два охотника кооперируются, их неизменно сопровождает удача: перевязка выгоняет песчанок на поверхность, а лиса дежурит снаружи, у выхода из норы, не давая зверьку уйти. В результате добыча достается тому, кто первый до нее доберется. Иногда это бывает лиса, иногда — перевязка. Случается, что они так и бегают от норы к норе, пока не насытятся обе. А через несколько дней ждут друг друга в своем охотничьем районе и начинают новую облаву.
ОДНОСТОРОННЯЯ ВЫГОДА
Иногда пользу от сожительства извлекает для себя лишь одна сторона. Такие взаимоотношения можно считать «на-хлебническими». Примером здесь может служить союз лысухи (водоплавающей птицы размером с утку) и сазана, чьи косяки так и ходят вслед за птицами.
Причина такой «приязни» очевидна: ныряя за водорослями, своей основной пищей, лысухи взмучивают ил, в котором прячется немало мелких организмов, лакомых для рыб. Это и привлекает сазанов, стремящихся поживиться, не прилагая усилий.
Зачастую мелкие животные питаются остатками трапезы более сильного зверя или птицы, превращаясь в их спутников. Белых медведей, к примеру, сопровождают в трудное зимнее время песцы и белые чайки.
Серые куропатки не улетают далеко от зайцев, которые умеют лучше разгребать снег. Гиены с шакалами стремятся быть поближе к царю зверей льву. Животному-добытчику от такого «союза» нет ни пользы, ни вреда, а вот «нахлебники» в нем чрезвычайно заинтересованы.
ВРАГИ МОГУТ СТАТЬ ЗАЩИТНИКАМИ
Человек, впервые оказавшийся в тундре, вероятно, будет удивлен, увидев, что гуси и сокол-сапсан (классические модели «хищника» и «жертвы»!) гнездятся на одной территории. Это все равно что встретить зайца, безбоязненно прогуливающегося возле волчьей норы.
Разгадка подобного добрососедства состоит в том, что сапсан никогда не промышляет вблизи гнезда: охотничий и гнездовой участки у него не совпадают. Кроме того, он охотится только в воздухе, о чем прекрасно знают гуси.
У них даже выработалась привычка взлетать и садиться вдали от своих гнезд и добираться до них по земле. Близость к соколу дает гусям немалые преимущества: оберегая свое потомство от непрошеных гостей, он невольно становится грозным защитником и гусиного семейства. Получает ли сапсан какие-то выгоды от такого «сожительства» — пока неизвестно.
ВЗАИМНЫЕ УСЛУГИ
Будучи под впечатлением от своей поездки на Цейлон, Иван Бунин в начале прошлого века написал следующие строки:
Лагуна возле Ранны
—как сапфир.
Вокруг алеют розами
фламинго,
По лужам дремлют
буйволы. На них
Стоят, белеют цапли,
и с жужжаньем
Сверкают мухи...
Они не только питаются, но и плодятся на их теле в немыслимых количествах. Из шерсти какой-нибудь домашней скотины порой можно вычесать столько насекомых, их личинок и яичек, что этого хватит на целую коллекцию. Но сами животные, особенно крупного размера, избавиться от «нечисти» не в состоянии. Купание здесь не помогает, а обирать друг друга, как обезьяны, они не умеют. Да и много ли насекомых вытащишь с помощью копыта зебры или бегемотовой пасти-«чемодана»?
Цапли со слоном и на бегемоте
Птицы оказывают своим подопечным еще одну услугу: оповещают их об опасности. Завидев на горизонте врага, они взлетают и, громко крича, начинают кружиться над своими «хозяевами», давая им шанс к спасению. Подобные союзы жизненно выгодны обеим сторонам.
СОДРУЖЕСТВО ВОДНЫХ ОБИТАТЕЛЕЙ
Среди морских жителей встречаются настоящие неразлучники, не способные существовать друг без друга. Классический пример такой пары — рак отшельник и актиния адамсия.
Рак, поселившись в раковине моллюска, сразу начинает заботиться о своей охране. Он отыскивает актинию нужного размера, отделяет ее от субстрата, аккуратно переносит в клешне на свой домик и усаживает ее там.
При этом актиния, обжигающая ядовитыми щупальцами всех, кто к ней приблизится, не оказывает раку ни малейшего сопротивления! Она как будто знает, что на новом месте ей будет гораздо сытнее: мелкие куски добычи, выскользнувшие изо рта у рака, будут попадать в ее рот. Кроме того, «оседлав» рака-отшельника, она получит возможность передвигаться, а значит, быстрее обновлять воду в своем чреве, что для нее жизненно важно. Рак же отныне будет защищен от хищников, желающих им поживиться.
Так и живут они вместе до самой смерти. Если снять актинию с домика рака, он немедленно посадит ее назад. Если же извлечь из раковины самого рака, актиния вскоре погибнет, как бы хорошо ее ни кормили.
СКОВАННЫЕ ОДНОЙ ЦЕПЬЮ
Тайна подобного «тяготения» до конца не разгадана, но наверняка известно, что в основе ее лежит «выгода»: животным разных видов проще сохранить свою жизнь, объединившись в некое «содружество». Как и людям.
В природе все взаимосвязано, и нельзя безболезненно затронуть ни одного звена биологической системы. Хочется надеяться, что, осваивая природные богатства, люди будут это учитывать.
У этого термина существуют и другие значения, см. Конкуренция. Конкуренция в биологии, любые антагонистические отношения, связанные с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами или видами … Википедия
- (от лат. mensa трапеза) тип межвидовых взаимоотношений, при котором один вид, именуемый аменсалом, претерпевает угнетение роста и развития, а второй, именуемый ингибитором, таким испытаниям не подвержен. Антибиоз и… … Википедия
- (от лат. com «с», «вместе» и mensa «стол», «трапеза»; буквально «у стола», «за одним столом»; ранее сотрапезничество) способ совместного существования (симбиоза) двух разных видов живых организмов, при которых одна популяция извлекает пользу … Википедия
- (от др. греч. ἀντι против, βίος жизнь) антагонистические отношения видов, когда один организм ограничивает возможности другого, невозможность сосуществования организмов, например из за интоксикации одними организмами (антибиотиками,… … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Симбиоз (значения). Рыба клоун и морской анемон организмы, сосуществующие в мутуалистическом симбиозе … Википедия
- (позднелат. organismus от позднелат. organizo устраиваю, сообщаю стройный вид, от др. греч. ὄργανον орудие) живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. Как отдельная особь организм… … Википедия
Запрос «Хищник» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Запрос «Хищники» перенаправляется сюда; см. также другие значения … Википедия
Между двумя муравьями вида Oecophylla longinoda. Таиланд. Трофаллаксис … Википедия
Совместная эволюция биологических видов, взаимодействующих в экосистеме. Изменения, затрагивающие какие либо признаки особей одного вида, приводят к изменениям у другого или других видов. Первым концепцию коэволюции ввёл Н. В. Тимофеев Ресовский… … Википедия
В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из за отсутствия сносок … Википедия
Книги
- Семиотическая теория биологической жизни , Н. А. Заренков. Можно ли понять, что такое жизнь, ограничиваясь изучением плоти организмов - знаков жизни: молекул, хромосом, клеток, тканей и органов? В настоящей книге обосновывается отрицательный ответ на…
Подробное решение параграф § 77 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
- Гдз рабочая тетрадь по Биологии за 10 класс можно найти
1. Какие биотические факторы среды вам известны?
2. Какие виды конкурентной борьбы вам известны?
Ответ. Конкуренция - в биологии, любые антагонистические отношения, связанные с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами, видами или популяциями видов, нуждающимися в одних и тех же ресурсах.
Внутривидовая конкуренция - это конкуренция между представителями одной или нескольких популяций вида. Идёт за ресурсы, внутригрупповое доминирование, самок/самцов и т.д.
Межвидовая конкуренция - это конкуренция между популяциями разных видов несмежных трофических уровней в биоценозе. Она связана с тем, что представители разных видов сообща используют одни и те же ресурсы, которые обычно ограничены. Ресурсы могут быть как пищевые (например, одни и те же виды жертв у хищников или растений - у фитофагов), так и другого рода, например наличие мест для выведения потомства, убежищ для защиты от врагов и т. п. Виды могут конкурировать и за доминирование в экосистеме. Существует две формы конкурентных взаимоотношений: прямая конкуренция (интерференция) и косвенная (эксплуатация). При прямой конкуренции между популяциями видов в биоценозе эволюционно складываются антагонистические отношения (антибиоз), выражающиеся разными видами взаимного угнетения (драки, перекрытие доступа к ресурсу, аллелопатия и т.д.). При косвенной конкуренции один из видов монополизирует ресурс или местообитание, ухудшая при этом условия существования конкурентного вида сходной экологической ниши.
Конкурировать могут в природе как эволюционно (таксономически) близкие виды, так и представители очень далеких групп. Например, суслики в сухой степи выедают до 40% растительного прироста. Это значит, что пастбища могут прокормить меньшее число сайгаков или овец. А в годы массового размножения саранчи пищи не хватает ни сусликам, ни овцам.
3. Что такое симбиоз?
Обычно симбиоз бывает мутуалистическим, т. е. сожительство обоих организмов (симбионтов) взаимовыгодно и возникает в процессе эволюции как одна из форм приспособления к условиям существования. Симбиоз может осуществляться как на уровне многоклеточных организмов, так и на уровне отдельных клеток (внутриклеточный симбиоз). В симбиотические отношения могут вступать растения с растениями, растения с животными, животные с животными, растения и животные с микроорганизмами, микроорганизмы с микроорганизмами. Термин «симбиоз» впервые введён немецким ботаником А. де Бари (1879) в применении к лишайникам. Яркий пример симбиоза среди растений представляет микориза - сожительство мицелия гриба с корнями высшего растения (гифы оплетают корни и способствуют поступлению в них воды и минеральных веществ из почвы) ; некоторые орхидеи не могут расти без микоризы.
Природе известны многочисленные примеры симбиотических отношений, от которых выигрывают оба партнера. Например, для круговорота азота в природе чрезвычайно важен симбиоз между бобовыми растениями и почвенным бактериями Rhizobium. Эти бактерии - их еще называют азотфиксирующими - поселяются на корнях растений и обладают способностью «фиксировать» азот, то есть расщеплять прочные связи между атомами атмосферного свободного азота, обеспечивая возможность включения азота в доступные для растения соединения, например аммиак. В данном случае взаимная выгода очевидна: корни являются местообитанием бактерий, а бактерии снабжают растение необходимыми питательными веществами.
Имеются также многочисленные примеры симбиоза, выгодного для одного вида и не приносящего другому виду ни пользы, ни вреда. Например, кишечник человека населяет множество видов бактерий, присутствие которых безвредно для человека. Аналогично, растения, называемые бромелиадами (к которым относится, например, ананас), обитают на ветвях деревьев, но получают питательные вещества из воздуха. Эти растения используют дерево для опоры, не лишая его питательных веществ.
Разновидность симбиоза - эндосимбиоз, когда один из партнёров живёт внутри клетки другого.
Наука о симбиозе - симбиология.
Вопросы после § 77
1. Какие вам известны примеры положительных и отрицательных взаимодействий между организмами разных видов?
2. В чем заключается сущность отношений типа «хищник – жертва»?
Ответ. Хищничество (+ −) – такой тип взаимоотношения популяций, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одной популяции служат пищей для организмов другой. Хищник обычно сам ловит и умерщвляет свою жертву, после чего съедает ее полностью или частично. Для таких хищников характерно охотничье поведение. Но кроме хищников-охотников, существует еще и большая группа хищников-собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи. Таковы, например, многие насекомоядные птицы, собирающие пищу на земле, в траве или на деревьях.
Хищничество – широко распространенная форма связей, причем не только между животными, но и между растениями и животными. Так, травоядность (поедание растений животными), в сущности, тоже хищничество; с другой стороны, ряд насекомоядных растений (росянка, непентес) также можно отнести к хищникам.
Однако в узком, экологическом смысле принято считать хищничеством только поедание животных животными.
4. Какие наиболее известные примеры симбиотических взаимоотношений вам известны?
Ответ. Симбиотические отношения, при которых наблюдаются устойчивое взаимовыгодное сожительство двух организмов разных видов, называется мутуализмом. Таковы, например, взаимоотношения рака-отшельника и актинии или узкоспециализированных к опылению растений с опыляющими их видами насекомых (клевер и шмель). Кедровка, питающаяся только семенами (орешками) кедровой сосны, является единственным распространителем ее семян. Мутуализм весьма широко развит в природе.
5. Как вы понимаете мутуализм и симбиоз?
Живые организмы определенным образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами:
- трофические,
- топические,
- форические,
- фабрические.
Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.
Трофические связи возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мертвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной. Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жуков-навозников пометом крупных копытных и т. д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс.
Топические связи проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида. Например, под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров.
Форические связи возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория , а мелких особей — форезия .
Фабрические связи заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида. Например, птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух и перья других птиц.
Типы отношений между организмами
Воздействие одного вида на другой может быть положительным, отрицательным и нейтральным. При этом возможны разные комбинации типов воздействия. Различают:
Нейтрализм — сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.
Протокооперация — взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства.
Мутуализм (облигатный симбиоз ) — взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Например, травоядные копытные и целлюлозоразрушающие бактерии. Целлюлозоразрушающие бактерии обитают в желудке и кишечнике травоядных копытных. Они продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому обязательно нужны травоядным, у которых таких ферментов нет. Травоядные копытные со своей стороны предоставляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальной температурой, влажностью и т.д.
Комменсализм — взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма: синойкия (квартирантство) и трофобиоз (нахлебничество) . Примером синойкии являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падальщиков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются останками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками — львами.
Хищничество — взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пищи зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д.
Частным случаем хищничества является каннибализм — умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека.
Конкуренция — взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, внутривидовую и межвидовую конкуренции. Косвенная (пассивная) конкуренция — потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам. Прямая (активная) конкуренция — подавление одного вида другим. Внутривидовая конкуренция — соперничество между особями одного вида. Межвидовая конкуренция возникает между особями разных, но экологически близких видов. Ее результатом может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо замещение популяцией одного вида популяции другого вида, который переселяется на другое место, переключается на другую пищу или вымирает.
Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.
Аменсализм — взаимоотношения, при которых один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса.
Частным случаем аменсализма является аллелопатия (антибиоз) — влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб-пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина — первого открытого в медицине антибиотика. В последнее время в понятие «аллелопатия» включают и положительное воздействие.
В ходе эволюции и развития экосистем существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, увеличивающих выживание обоих видов. Поэтому в зрелых экосистемах доля сильных отрицательных взаимодействий меньше, чем в молодых.
Характеристика типов взаимодействия между популяциями разных видов также приведена в таблице:
Примечания:
- (0) — существенное взаимодействие между популяциями отсутствует.
- (+) — благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции.
- (-) — ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.
- Типы 2-4 можно считать «отрицательными взаимодействиями», 7-9 — «положительными взаимодействиями», а типы 5 и 6 можно отнести к обеим группам.
Вопрос 1. Дайте определение основным формам взаимодействий живых организмов.
1. Симбиоз (сожительство)
- форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу от взаимодействия, не причиняя при этом вреда другому.
2. Антибиоз
- форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции (или одна из них) испытывают отрицательное влияние.
3. Нейтрализм
- форма взаимоотношений, при которой обитающие на одной территории организмы не оказывают прямого влияния друг на друга.ащают их в простые соединения.
Вопрос 2. Какие формы симбиоза вам известны и в чем заключаются их особенности?
Различают несколько форм симбиотичсских взаимоотношений, характеризующихся различной степенью зависимости партнеров.
1. Мутуализм
- форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра является обязательным условием существования каждого из них. Например, термиты и жгутиковые простейшие, обитающие в их кишечнике. Термиты не могут сами переваривать целлюлозу, которой питаются, а жгутиконосцы получают питание, защиту и благоприятный микроклимат; лишайники, представляющие собой неразделимое сожительство гриба и водоросли, когда присутствие партнера становится условием жизни каждого из них. Гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, получают вещества, синтезируемые водорослями. Водоросли извлекают воду и минеральные вещества из гиф гриба. В свободном состоянии лишайниковые грибы не встречаются и способны образовать симбиотический организм лишь с определенным видом водорослей.
Высшие растения также вступают во взаимовыгодные отношения с грибами. Многие травы и деревья нормально развиваются только тогда, когда на их корнях поселяются почвенные грибы. 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.
2. Кооперация
- взаимовыгодное сосуществование представителей разных видим, но являющееся, однако, обязательным. Например, рак-отшельник и мягкий коралл актиния.
3. Комменсализм
(сотрапезничество) - взаимоотношения, при которых один вид получает выгоду, а другому это безразлично. Например, шакалы и гиены, доедающие остатки пищи за крупными хищниками - львами; рыбы лоцманы.
Вопрс 3. В чем состоит эволюционное значение симбиоза?
Симбиотические отношения позволяют организмам наиболее полно и эффективно осиливать среду обитания, являются важнейшими компонентами естественного отбора, участвующими в процессе дивергенции видов.
