Взаємодія популяцій в угрупованні

Тема

4 ОРГАНІЗМИ ТА СЕРЕДОВИЩЕ І ІСНУВАННЯ

& 60. Взаємодія популяцій в угрупованні

1. Класифікація типів взаємодії популяцій. Важливою частиною середовища для будь-якого організму є представники інших видів. Взаємодіють не лише особини, взаємодіють і популяції, до яких вони належать. Щоб описувати різноманіття взаємодій між популяціями, ці взаємодії треба класифікувати. Для цього скористаємося простою ознакою: як зміниться чисельність однієї популяції у відповідь на зміну іншої? Розглянемо приклад: як зміняться чисельності

популяцій мишей і бліх у відповідь на зростання чисельності популяції лисиць? Чисельність мишей знизиться, бо лисиці почнуть швидше їх їсти. Чисельність бліх, що живуть на лисицях, збільшиться, бо зросте кількість доступних для них хазяїв.

Тепер ми можемо виокремити всі випадки впливів змін чисельності популяцій на інші популяції та дати їм назви (табл. 60.1). Стрілки в перших двох стовпцях таблиці показують, як зміниться (зросте, зменшиться або залишиться без змін) чисельність однієї популяції у відповідь на зростання іншої. Рядки в таблиці розташовані за зменшенням відносної важливості вказаних типів

взаємодій для підтримки складу угруповань.

Таблиця 60.1

Типи взаємодій між популяціями в угрупованнях

Вплив	Назва	Приклад
1 →2	2→1
↗	↘	Експлуатація	Хижацтво	Гідри й дафнії (рис. 6.4); дафнії та водорості (рис. 58.1); білі акули й тюлені (рис. 18.3, 60.1)
Паразитизм	Печінкові сисуни й корови (рис. 9.2); коростяні свербуни й люди (рис. 12.7)
↘	↘	Конкуренція	Широкопалі й довгопалі раки (рис. 11.2, 11.3)
↗	↗	Симбіоз	Кооперація	Риби-чистильники та їхні хазяї (рис. 33.5, 60.5)
Мутуалізм	Запилення квіток комахами
↗	→	Коменсалізм	Рифоутворювальні корали й риби коралових рифів
↘	→	Аменсалізм	Бобри й тарантули
→	→	Нейтралізм	Жаби й тихоходи (умовний приклад)

2. Експлуатація. Саме ці відносини забезпечують ланцюги живлення (рис. 58.3), які роблять угруповання єдиним цілим. Ми розглянемо два найпоширеніших підтипи цього типу взаємодій.

Хижак за своє життя споживає багато жертв. Він може вбивати свої жертви, як крокодил, або тільки споживати їх частини, як гусінь листя (рис. 60.1), або як медична п’явка – кров тварин (рис. 8.6, с. 35). Ви розумієте, що з погляду екології (науки про взаємовідносини в живій природі) рослиноїдні тварини є хижаками, як і м’ясоїдні.

Паразит зазвичай тісно пов’язаний зі своїм хазяїном, який стає для нього не тільки джерелом живлення, а й середовищем. Про особливості життя внутрішніх паразитів (а справжні паразити – переважно внутрішні) ви дізналися в & 9.

Здається, що паразити й хижаки шкодять популяціям своїх жертв і хазяїв. Утім, життя є складнішим. Кожна особина, яка постраждала від нападу хижака або паразита, звісно, зазнає шкоди. А ось для популяції вплив паразитів, а особливо хижаків, може бути корисним. Якщо чисельність популяції обмежують хижаки, усі особини в ній можуть перебувати в найкращому стані. Якщо хижаки не впливатимуть на чисельність популяції, вона збільшиться, і її зростання буде обмежуватися нестачею ресурсів.

Розглянемо приклад. Протягом мільйонів років на слонів полювали шаблезубі кішки (рис. 47.5, с. 187). Потім ці хижаки вимерли, і на слонів полювали тубільці. їх змінили мисливці за бивнями, що є матеріалом для цінних виробів. Проте в останні десятиліття в Африці налагоджена охорона слонів. У національних парках їхня чисельність суттєво зросла. На жаль, це призвело до того, що слони знищують рослинність у своїх місцеперебуваннях, а потім і самі страждають від голоду (рис. 60.2). Річ у тому, що чисельність популяцій слонів не контролюється ніякими хижаками. Тож цю роботу доводиться виконувати людині.

Рис. 60.1. Два приклади хижацтва. Не хвилюйтеся за слона – крокодил невдало обрав жертву й не зможе її вполювати!

Рис. 60.2. Місцеперебування, яке знищили слони

Рис. 60.3. Кондор відганяє шакала від падалі

3. Конкуренція. Цей тип відносин, як і експлуатація, є дуже важливим для підтримки різноманіття угруповань. Популяції різних видів, що використовують однаковий ресурс, зменшують його кількість одна для одної. Досить часто конкуренція між представниками таких популяцій не пов’язана з прямими зіткненнями між ними, однак іноді виражається в постійних конфліктах. Якщо відігнати або знищити конкурента, кількість доступного ресурсу збільшиться (рис. 60.3).

Чому коти й собаки здебільшого не люблять одне одного? Вовчі й котячі – постійні конкуренти. Більшість вовчих заганяє здобич зграєю, котячі звичайно полюють із засідки. Коти для собак і собаки для котів є стимулами, що підштовхують до конфліктів (рис. 60.4). Утім, навчання може позбавити їх такої реакції.

4. Симбіоз і коменсалізм. Дві форми взаємовигідних взаємин (симбіозу) відрізняються тим, що види, які взаємодіють між собою на засадах кооперації, можуть зустрічатися незалежно один від одного, а мутуалізм є нерозривним зв’язком. Прикладом кооперації є діяльність чистильників (рис. 33.5, с. 140, 60.5). Взаємини ендосимбіонтів, що допомагають засвоювати рослинну їжу, та їхніх хазяїв, – приклад мутуалізму (рис. 33.4, с. 140; 55.2, с. 218).

Коменсалізмом називають взаємини, у яких коменсали отримують користь від хазяїв, а на них самих не впливають. У більшості випадків коменсал отримує від хазяїна або їжу (рис. 60.6), або захист (рис. 60.7), або притулок, або переміщення.

5. Аменсалізм і нейтралізм. Ці обидва типи взаємодій є відносно менш важливими. При аменсалізмі одна з популяцій страждає від впливу іншої, а для тієї ці взаємодії неважливі. За яких умов це може відбуватися? Коли одна з популяцій змінює середовище так, що воно стає непридатним для іншої. Наприклад, десь у лісі тече невелика річка. Поруч із нею – суходільні степові ділянки, на яких риють нірки павуки тарантули (рис. 12.5, с. 50). На річці оселяються бобри та будують греблю (рис. 60.8). Цим вони піднімають рівень води й забезпечують у такий спосіб собі доступ до дерев, якими живляться. Зволоженість місцевості зростає, степові ділянки зникають, а з ними зникають і тарантули.

Рис. 60.4. Левиця нападає на групу гієнових собак.

Це – частина одвічного протистояння вовчих і котячих

Рис. 60.5. Буйволові шпаки чистять шкіру бегемоту

Рис. 60.6. Скарабей священний отримує від копитних їжу для своїх личинок

Рис. 60.7. Невеликий косяк риб ховається за черепахою від хижаків – вітрильників (ряд Окунеподібні)

Рис. 60.8. Гребля бобрів

Для нейтралізму, тобто відсутності впливу, у таблиці 60.1 (с. 237) обрано приклад двох видів, які, вірогідно, майже не взаємодіють один з одним.

Типи взаємодії між популяціями в угрупованні можна класифікувати, установлюючи, як змінюється чисельність однієї популяції зі зростанням чисельності іншої. Важливими типами взаємодії є експлуатація (хижацтво й паразитизм), конкуренція та симбіоз (кооперація, мутуалізм).

Взаємодія між популяціями; експлуатація: хижацтво та паразитизм; конкуренція; симбіоз: кооперація та мутуалізм; коменсалізм; аменсалізм; нейтралізм.

1. Наведіть приклади хижацтва та паразитизму.

2. Якби вважаєте, чому в таблиці 60.1 (с. 237) запилення квітів комахами наведено як приклад мутуалізму?

3. Класифікуйте взаємодії, що зображені на рисунку 60.9.

4. Наведіть приклади видів тварин, з якими людина вступає у взаємодії, перелічені в таблиці 60.1 (с. 237).

6. Життя між жалких клітин. Деякі риби (та інші тварини) використовують щупальця кишковопорожнинних як надійні сховища. При цьому вони уникають отруйних опіків жалких клітин. Справа в тому, що жалкі клітини реагують не на будь-який дотик, інакше б щупальці обпікали одне одне. Щупальці вкриті слизом, у якому міститься речовина, що стримує “постріл” жалких клітин. Анемонова риба (рис. 60.10) спочатку дає актинії (поодинокому кораловому поліпу) злегка “вжалити” себе, а потім виробляє слиз такого ж складу, що характерний саме для цієї актинії!

Рис. 60.9.

Рис. 60.10. Анемонова риба

Анемонові риби живуть у великих актиніях групами з кількох особин. Найкрупніша особина в групі – самка, наступний за величиною – самець. Якщо самка гине, самець збільшується до її розміру і змінює стать, тобто стає найбільшою самкою. Усі риби в групі також виростають на один крок і в разі потреби змінюють стать.

Достеменно невідомо, чи впливають анемонові риби на актинію. Вірогідно, для неї це співжиття є незначущим. У такому разі, описані взаємини – приклад коменсалізму.