Межвидовые взаимоотношения в экосистеме. лекция
Перед изучением новой темы проверим свои знания по теме: «Экологические факторы».
1. Фактор, ограничивающий рост травянистых растений в еловом лесу, – недостаток
1)света
2)тепла
3)воды
4)минеральных веществ
2. Какие антропогенные факторы оказывают влияние на численность популяции ландыша майского в лесном сообществе?
1)вырубка деревьев и высокая температура летом
2)увеличение затенённости и недостаток влаги в летний период
3) сбор дикорастущих растений и вытаптывание почвы
4) низкая температура воздуха зимой
3. Какой антропогенный фактор приводит к уменьшению содержания кислорода в атмосфере?
1)увеличение численности животных
2)осушение болот
3)создание новых агроценозов
4)массовое уничтожение лесов
4. Накопление в атмосфере оксидов серы приводит к -
1)расширению озоновых дыр
2)парниковому эффекту
3)увеличению ионизации атмосферы
4)выпадению кислотных дождей
5. Верны ли следующие суждения о связях видов в экосистеме?
А. Сожительство гриба с корнями высших растений (микориза) – пример симбиотических отношений.
Б. Сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений – пример конкурентных отношений в биоценозе.
1)верно только А
2)верно только Б
3)верны оба суждения
4)оба суждения неверны
6.Повышение урожайности сельскохозяйственных культур предпочтительнее, чем расширение площадей агроценозов, так как при этом
1)понижается численность вредителей
2)улучшается обеспечение людей пищей
3)облегчается внесение удобрений
4)сохраняются природные биоценозы
7. Фактор, ограничивающий рост травянистых растений в пустыне, – недостаток
1)света
2)тепла
3)воды
4)минеральных веществ
8. К абиотическим факторам относят
1) подрывание кабанами корней
2) нашествие саранчи
3) образование колоний птиц
4) обильный снегопад
9. Ведущую роль в сокращении рыбных запасов Мирового океана сыграли факторы
1) антропогенные
2) абиотические
3) биотические
4) климатические
10. Воздействие друг на друга организмов одного или разных видов относят к факторам
1) абиотическим
2) биотическим
3) антропогенным
4) ограничивающим
Изучение нового материала
Решаем экологическую задачу, определяя тему урока.
Прочитайте отрывок из рассказа «Лечебница под сосной». «Однажды я увидел странное зрелище: по муравейнику прыгал дрозд. Он разгребал верх муравьиной кучи, но не клевал муравьев. Дрозд вытянул крылья и так сидел минут 10. Позже на это место прилетела сойка, потом скворец, потом трясогузка. Почему едва ли не половина всех местных птиц прилетает на муравейник? На муравьиных кучах птицы освобождаются от паразитов. Муравьи быстро «вычесывают» все, что скопилось под крыльями, и попутно опрыскивают тело птицы остро пахнущей кислотой. Натуралисты подметили: едва ли не половина всех лесных птиц принимает муравьиные ванн».
. Как Вы считаете, может ли один организм, одна популяция и даже целый вид существовать изолированно?
Жизнь любого живого существа невозможна без других. Его благополучие зависит от многих видов, которые с ним связаны и так или иначе на него воздействуют.
Связи между разными организмами называют биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны, могут быть прямыми или косвенными.
Прямые связи осуществляются при непосредственном влиянии одного вида на другой (например, хищника на жертву). Косвенные – через влияние на внешнюю среду или на другие виды.
Мы с вами сегодня на уроке будем говорить о том, как связаны между собой организмы в экосистеме. Нам предстоит познакомиться с различными типами межвидовых отношений в природе, которые выделяются среди огромного многообразия взаимосвязей живых существ.
Наиболее распространена формальная классификация этих связей, в основу которой положена оценка результата взаимодействия двух особей.
Результат для каждой из них оценивается как положительный (+), отрицательный (-) или нейтральный (0). Попарное сочетание двух возможных значений дает шесть вариантов отношений, которые по-разному распространены в органическом мире.
– Сколько комбинаций знаков может быть? (6)
· 00 – нейтральные
· - - – взаимовредные
· - 0 – вреднонейтральные
· ++ – взаимополезные
· +0 – полезнонейтральные
· +- – полезновредные
·. А теперь мы с вами перейдём к более подробному изучению этих взаимоотношений.
1. Нейтральные.Нейтрализм (00) - тип отношений между видами, при котором они не формируют значимых форм воздействий. Виды, характеризующиеся таким типом взаимоотношений, не оказывают друг на друга заметного биологического воздействия.
В природе истинный нейтрализм очень редок, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимодействия. При нейтральных отношениях виды не связаны друг с другом и даже не контактируют между собой. Например, синицы и полевые мыши, белки и лоси, волк и дождевой червь.
2.Взаимовредные. Конкуренция (- -) – это тип взаимодействий, который возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, убежищами, местами для размножения.
Конкуренция широко распространена в природе. Конкурировать могут в природе, как близкие виды, так и представители очень далёких групп. Например: все растения конкурируют за свет, влагу, питательные вещества почвы и, следовательно, за расширение территории своего обитания. Животные борются за пищевые ресурсы и за убежища.
Внутривидовая конкуренция – это борьба за одни и те же ресурсы, между особями одного вида. Конкуренция происходит между растениями одного вида. Если, например, на каком-то участке появится много всходов дуба, то постепенно будет происходить их самоизреживание. Произойдет это потому, что взойдут они не все одновременно, не у всех будет одинаковый запас питательных веществ, не все они прорастут с одинаковой глубины почвы и прочее. Более крупные растения будут всасывать больше воды и минеральных веществ, больше образовывать органических веществ, быстрее расти, затенять и угнетать растения, отставшие в росте.
Межвидовая конкуренция – отрицательные отношения между двумя видами. Постоянно конкурируют между собой за пищу и жилье животные разных видов, например щука и окунь, волк и лисица, некоторые травоядные звери, кормящиеся на пастбищах, птицы, устраивающие гнезда в дуплах деревьев, и др. В отличие от растений конкурирующие животные часто пускают друг против друга в ход зубы, рога, когти, копыта, клювы.
3.Вредно-нейтральные. Аменсализм (-0) – для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы.
Примеры:
· светолюбивые травы под елью, страдают от сильного затенения, тогда как самому дереву это безразлично;
· корни осины тормозят рост дуба;
· дуб угнетает чернику;
4.Взаимополезные. Симбиоз (++) – сожительство (от греческого "син" – вместе, "биос" – жизнь) – форма взаимоотношений, при которых оба партнера или один из них извлекает пользу от другого.
Положительные симбиотические взаимоотношения представлены в природе самыми разнообразными формами.
Протокооперация – совместное существование выгодно обоим видам, но не обязательно для них.
Широко известен пример симбиоза между раками-отшельниками и актиниями. Последние поселяются на раковине, в которую прячет своё брюшко рак-отшельник. Стрекательные клетки щупалец актиний — надёжная защита обоих симбионтов. Питается актиния за счёт остатков пищи, активно добываемой раком.
Другой пример необязательной, но взаимовыгодной связи дают взаимоотношения мелких рыбок семейства Губановых и крупных хищных мурен. Рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полости. Обитают губаны-чистильщики всегда в одном и том же месте. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить. Многие птицы кормятся на копытных, собирая с их тел паразитов – клещей. Столь же часто птицы выщипывают зимнюю шерсть у оленей, лосей, коров, во время линьки, используя ее при постройке гнезд.
Мутуализм – оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно. Это наиболее сильная взаимосвязь между организмами. Типичный симбиоз – отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих у них в кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов, переваривающих целлюлозу. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших – симбионтов – термиты погибают от голода. Сами же жгутиковые, помимо благоприятного микроклимата в кишечнике термитов получают пищу и условия для размножения.
Яркий пример мутуализма среди растений представляет сожительство мицелия гриба с корнями высшего растения – микориза (гифы оплетают корни и способствуют поступлению в них воды и минеральных веществ из почвы).
Примером взаимовыгодных отношений служит сожительство так называемых клубеньковых бактерий и бобовых растений (гороха, фасоли, сои, клевера, люцерны, вики, белой акации, земляного ореха). Эти бактерии, способные усваивать азот воздуха и превращать его в аммиак, а затем в аминокислоты, поселяются в корнях растений.
Лишайники – группа симбиотических организмов, в теле которых сочетаются два компонента: водоросль и гриб. Вместе они образуют единый организм. Симбиотические взаимоотношения гриба и водорослей проявляются в том, что нити гриба в теле лишайника как бы выполняют функцию корней, а клетки водорослей играют роль листьев зелёных растений – в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Гриб обеспечивает водоросль водой и растворёнными в ней минеральными солями, а сам получает от водоросли органические вещества.
5.Полезно-нейтральные. Комменсализм (+0) – тип взаимоотношений, при котором один из двух обитающих совместно видов извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другому виду.
Существует несколько разновидностей комменсализма:
Сотрапезничество – потребление разных веществ или частей одного и того же ресурса. Такие взаимодействия существуют между различными видами почвенных бактерий – сапротрофов перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом соли; взаимоотношения копытных и сурков.
Нахлебничество – один организм получает питательные вещества от другого без нанесения тому вреда (кольчатые черви, живущие в раковине своего хозяина, рака-отшельника, поедают остатки его пищи, схватывая их непосредственно с ротовых частей хозяина; гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи; акулы и рыбы прилипалы).
Квартиранство – использование одними видами других (их тел, жилищ) в качестве жилища или укрытия (моллюск жемчужница откладывает икру в жабры рыбы семги – зависят друг от друга; рыба-горчак икру в раковины беззубок; орхидеи растут на ветках деревьев; поселение многих животных в норах грызунов, в ходах кротов)
6.Полезно-вредные (+-) – форма взаимоотношений, при которой один из взаимодействующих организмов испытывает отрицательное влияние, а второй положительное. Существует два вида таких взаимоотношений.
Хищничество – способ добывания пищи и питания животных, при котором они ловят, умерщвляют и поедают других животных. Убивая и поедая жертв, хищники сокращают численность популяций видов-жертв. Для хищников характерно охотничье поведение. Большей частью хищникам удаётся поймать ослабленных (больных), очень молодых или старых животных, уже не принимающих участия в размножении. Тем самым хищники являются наиболее действенными «механизмами» естественного отбора. Хищничество широко распространено в природе как среди животных, так и среди растений. Примеры: насекомоядные растения; лев, поедающий антилопу и т.д. Частным случаем хищничества служит каннибализм – поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко поедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки некоторых млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.
Паразитизм – отношения, при которых представители одного вида используют представителей другого вида не только как место обитания, но и как источник питания.
Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Организм – хозяин служит для паразита источником питания, очень часто – местом обитания, защитой от врагов.
В отличие от хищничества при нападении паразита хозяин не погибает сразу, но испытывает угнетение (в течение длительного времени). Другими словами паразит изнуряет, но не губит хозяина, поскольку это обеспечивает его существование. Таким образом, паразитизм можно рассматривать как ослабленную форму хищничества. Например: ленточные черви, вши, клещи, печёночная двуустка – это паразиты, которые поражают животных. Паразиты, которые вредят растениям – повилика, заразиха, фитофтора, головневые и ржавчинные грибы, гриб-трутовик.