Primjeri takmičenja kod životinja. Teritorijalnost kod životinja

Konkurentska interakcija može se odnositi na prostor, hranu, svjetlo, skloništa i sve ostalo ekološki resursi. Ishod takmičenja je od velikog interesa ne samo za ekologe koji proučavaju procese formiranja sastava prirodnih zajednica, već i za evolucioniste koji proučavaju mehanizme prirodne selekcije.

Za vrstu pod pritiskom konkurencije, to znači da će se njena gustina naseljenosti, kao i uloga koju igra u prirodnoj zajednici, smanjiti ili će biti regulisana efektima konkurencije.

Razlikovati konkurenciju intraspecifičan I interspecific. I intraspecifična i interspecifična konkurencija može igrati veliku ulogu u formiranju raznolikosti vrsta i dinamici populacije organizama.

Intraspecifično takmičenje-- ovo je borba za iste resurse koja se dešava između jedinki iste vrste; ovo je važan faktor u samoregulaciji broja stanovništva.

Kod nekih organizama (ptice, ribe i druge životinje), pod uticajem unutarvrste konkurencije za prostor, formirao se tip ponašanja tzv. teritorijalnosti. Na primjer, kod ptica, na početku sezone parenja, mužjak identificira stanište - teritorij. On je štiti od invazije mužjaka iste vrste.

Intraspecifična konkurencija reguliše rast populacije.

Međuvrsna konkurencija je izuzetno rasprostranjena u prirodi, jer je rijetko da vrsta ne doživi barem mali pritisak od organizama drugih vrsta.

Oblici nadmetanja između vrsta mogu biti vrlo različiti: od brutalne borbe do gotovo mirne koegzistencije. Ali, po pravilu, od dvije vrste sa istim ekološkim potrebama, jedna nužno istiskuje drugu.

Na primjer, u europskim ljudskim naseljima sivi štakor je u potpunosti zamijenio drugu vrstu istog roda - crnog štakora, koji danas živi u stepskim i pustinjskim područjima. Sivi pacov veća, agresivnija, bolje pliva, pa je uspela da pobedi. U Rusiji je relativno mali crveni pruski žohar zamijenio većeg crnog žohara samo zato što se mogao bolje prilagoditi specifičnim uvjetima ljudskog stanovanja.

Provodeći studije međuvrsnog nadmetanja u laboratorijskim eksperimentima na zajedničkom držanju dviju vrsta cilijata sa sličnim obrascima ishrane, naš domaći naučnik G.F. Gauze došao je do zaključka da je dugotrajna koegzistencija vrsta sa sličnim ekološkim zahtevima nemoguća. Ovaj zaključak se zove pravila o isključenju iz konkurencije.

U prirodi koegzistiraju samo one konkurentske vrste koje su se uspjele barem malo razdvojiti ekološki zahtjevi. Dakle, unutra Afričke savane Papkari koriste hranu za pašnjake na različite načine: zebre čupaju vrhove trave, gnu jedu biljke određenih vrsta, gazele čupaju samo nižu travu, a topi antilope se hrane visokim stabljikama.

U našoj zemlji insektojedne ptice koje se hrane drvećem izbjegavaju međusobnu konkurenciju zahvaljujući drugačiji karakter u potrazi za plenom različitim dijelovima drvo.

Konkurentski odnosi kao faktor životne sredine igrati izuzetno važnu ulogu u formaciji sastav vrsta i regulisanje broja vrsta u zajednici.

Jasno je da se oštra konkurencija može naći samo između vrsta koje zauzimaju slično ekološke niše. Obično je ovo srodne vrste. Poznato je da u njima žive organizmi koji vode sličan način života i imaju sličnu strukturu različitim mjestima, a ako žive u blizini, koriste različite resurse i aktivni su različita vremena. Čini se da se njihove ekološke niše razilaze u vremenu ili prostoru.

Ekološko odvajanje blisko srodnih vrsta konsoliduje se tokom evolucije. U srednjoj Evropi, na primjer, postoji pet blisko povezanih vrsta sisa, čija je izolacija jedna od druge posljedica razlika u staništu, ponekad u područjima hranjenja i veličini plijena, kao i u malim detaljima. vanjska struktura. Promjene u strukturi organizama koje prate procese divergencije njihovih ekoloških niša omogućavaju nam da kažemo da međuspecifično takmičenje je jedno od najvažniji faktori evolucijske transformacije.

Uloga konkurencije u podjeli staništa može se ilustrovati jednostavnim dijagramom. U prisustvu konkurencije sa blisko povezanim ili ekološki slične vrste zona staništa je svedena na optimalne granice. Odnosno, vrsta se širi u najpovoljnijim zonama za nju, gdje ima prednosti u odnosu na svoje konkurente. Ako je međuvrsna konkurencija slabo izražena, onda pod utjecajem intraspecifične konkurencije populacije date vrste proširuju granice svog staništa. Dakle, međuvrsna konkurencija može igrati važnu ulogu u oblikovanju izgleda prirodne zajednice. Stvaranjem i konsolidacijom raznolikosti organizama, pomaže da se poveća održivost zajednica, više efektivna upotreba raspoloživih resursa.

“Ekološka piramida energije” - zapisnik o fizičkom vaspitanju. Energija se prenosi na svaki naredni nivo hrane sa prethodnog. U pojednostavljenoj ekološkoj piramidi, omjer jedinki različitih trofičkih nivoa ekosistema je 1: 3: 4: 5: 17. Piramida brojeva i biomase. Tokovi materije i energije u ekosistemu. U okeanu je predstavljena biomasa živih organizama. Dužina lanca ishrane. Okean sadrži biomasu živih organizama. Što je viši nivo, to je niža ukupna biomasa i broj organizama.

"Krug materije i energije" - Masa delfina je 50 kg. Kako se odvija cirkulacija tvari u biogeocenozi? Neka područja okeana. Većina energija sadržana u hrani se oslobađa. Rast po jedinici vremena. Ekološka piramida biomasa. Lanci ishrane dijele se na dvije vrste. Proizvođači (prvi nivo) imaju povećanje biomase za 50%. Protok energije i cirkulacija tvari u ekosistemima. Kruženje tvari i protok energije. Broj jedinki na svakom nutritivnom nivou.

“Vrste odnosa među organizmima” - Kontinuirano poboljšanje. Forični odnosi. Stonoge. Komensal živi unutar domaćina. Kanibalizam. Sinoikia. Oblici odnosa između organizama. Komensalizam kod životinja. Paroikia je vrsta komenzalizma. Sinoikia - podstanarstvo. Međupopulacijski odnosi. Zaglavljen. Orašar ptica. Epioikia se naziva epifitizam. Predacija je vrsta antibioze. Oblici biotičkih veza.

“Energija u ekosistemima” - pozicija. Enzim u prirodi. Struktura hlorofila. Hemosinteza. Protok energije kroz žive organizme. Biološki ciklus. Fotomorfogeneza. Komponente fotosintetskog aparata. Optički apsorpcijski spektar hlorofila. Apsorpcija svjetlosnih kvanta. Molekule. Obrazovanje. Značenje fotosinteze. Transformacija energije u životinjskoj ćeliji. Energija u ekosistemima. Produktivnost se postiže fotosintezom biljaka.

“Ekološka piramida” - Svrha studije: Dokazati da je broj pojedinaca uključenih u lanac ishrane, konstantno opada. Ekološka piramida. Istraživanje na temu: “Ekološka piramida”.

Neutralizam

Neutralnost - organizmi koji žive zajedno na istoj teritoriji ne utiču jedni na druge, jedinke različite vrste nisu direktno povezani jedno s drugim.

na primjer, vjeverice I elk koji žive u istoj šumi ne kontaktiraju jedni druge.

Hare I jelen , dabar I patka, labud i lokvanj, medvjed i djetlić.

Amensalizam

Amensalizam je vrsta međuvrsnog odnosa u kojem jedna od kohabitirajućih vrsta ugnjetava drugu, a da od toga ne primi nikakvu štetu ili korist.

primjer: bilje koje voli svjetlo, raste ispod smreka , pate od jakog zamračenja, dok sami ni na koji način ne utiču na drvo.

Odnosi bakterije I kalupi .

Plavo-zelene alge , što uzrokuje cvjetanje vode, a time i trovanje riba .

Sphagnum mahovine, postupno ukopavaju trajnice u njihovu debljinu cveće .

Stanovnici jazbina gophers bube može biti izvor širenja zarazne bolesti među gofovima.

Komensalizam

Komensalizam je odnos u kojem jedan partner ima koristi, a da ne šteti drugom.

Neki daju jasan primjer komenzalizma barnacles pričvršćena za kožu kit . U tom slučaju dobivaju prednost - brže kretanje, a kitu praktički ne nastaju neugodnosti.

Na primjer, odnosi Lviv I hijene pokupivši ostatke napola pojedene hrane, možemo dati primjer odnosa ajkule sa ljepljivom ribom.

Drugi primjer su životinje čija jazbina služi kao utočište raznim „gostima“, npr. alpski marmot do 110 vrsta bube .

Odnosi čaplje I bivol .

Simbioza

Simbioza je oblik interakcije između dva ili više različitih organizama, od koje svi partneri imaju koristi, svi nešto dobijaju.

Upečatljiv primjer je odnos između rakovi pustinjaci I morske anemone . Morske anemone naseljavaju se na ljusci u kojoj rak pustinjak skriva trbuh. Ubodne ćelije pipaka morske anemone koji strše pouzdana zaštita oboje. Morska anemona se hrani ostacima hrane koju aktivno dobiva rak.

Odnosi mravi I lisne uši , koje „pasu“, a zauzvrat dobijaju slatke proizvode za izlučivanje.

Odnosi murena I škampi.

Stilt prilagođen da traži hranu u zubima strašnog nilski konji i krokodili.

Veza termiti I flagelirane protozoe , koji žive u njihovim crevima.

na primjer, lampuge napad bakalar, losos, mirisna riba, jesetra i drugi velike ribe pa čak i dalje kitovi . Nakon što se pričvrsti za žrtvu, lampuga se hrani sokovima svog tijela nekoliko dana, pa i sedmica. Mnoge ribe umiru od brojnih rana koje nanosi.

Liver fluke živi u jetri krave.

Svinjska trakavica u organizmima svinje I osoba .

uši, buhe, živi u vuni životinje .

Gkasno rebro zadivljuje paradajz .

Predation

Predacija je vrsta antibioze u kojoj se pripadnici jedne vrste hrane pripadnicima druge vrste.

lav lov antilopa,

anakonda jedenje miševi ,

biljke, hranjenje insekti ,

ris , kojima služe kao hrana zečevi ,

vuk, lov srndać

Konkurencija

Konkurencija je vrsta biotičkog odnosa u kojem se organizmi ili vrste takmiče jedni s drugima kako bi potrošili iste, obično ograničene, resurse.

Wolverine može pokušati oduzeti od ris lovili zeca.

Ista situacija može nastati sa vrat I leopard ko je uhvatio plen.

Postoji konkurencija između životinjskih vrsta, ona traje između kas , jer za njih objekti lova ostaju isti. Konkurencija za teritoriju nastaje, na primjer, između jelen .

Oni se međusobno takmiče lisica I vuk zbog hrane.

Interakcije vrsta unutar biocenoze karakteriziraju ne samo veze duž direktnih trofičkih odnosa, već i brojne indirektne veze koje ujedinjuju vrste istog i različitog trofičkog nivoa.

Konkurencija- Ovo oblik odnosa koji se javlja kada dvije vrste dijele iste resurse(prostor, hrana, sklonište, itd.).

Razlikovati 2 oblika takmičenja:

- direktna konkurencija, u kojoj se razvijaju usmjereni antagonistički odnosi između populacija vrsta u biocenozi, izražene u različite forme ugnjetavanje: tuče, hemijsko suzbijanje takmičara, itd.;

- indirektna konkurencija, izražena u činjenici da jedna od vrsta pogoršava stanišne uslove za postojanje druge vrste.

Konkurencija može biti unutar vrste ili između nekoliko vrsta istog roda (ili nekoliko rodova):

Intraspecifična konkurencija se javlja između jedinki iste vrste. Ova vrsta takmičenja se suštinski razlikuje od interspecifične konkurencije i izražava se uglavnom u teritorijalno ponašanježivotinje koje štite svoja mjesta gniježđenja i poznato područje u tom području. Mnoge ptice i ribe su takve. Odnosi pojedinaca u populacijama (unutar vrste) su raznoliki i kontradiktorni. A ako su adaptacije vrsta korisne za cijelu populaciju, onda za pojedinačne pojedince mogu biti štetne i uzrokovati njihovu smrt. Uz pretjerano povećanje broja jedinki intraspecifična borba pogoršava. Odnosno, intraspecifična borba je praćena smanjenjem plodnosti i smrću nekih jedinki vrste. Postoji niz adaptacija koje pomažu pojedincima iste populacije da izbjegnu direktan međusobni sukob - može se naći međusobna pomoć i saradnja (zajednička ishrana, podizanje i zaštita potomstva);

Interspecifična konkurencija je svaka interakcija između populacija koja ima štetan učinak na njihov rast i opstanak. Između populacija različitih vrsta uočava se međuvrsna borba. To se odvija vrlo brzo ako su vrsti potrebni slični uslovi i pripadaju istom rodu. Interspecifična borba za postojanje uključuje jednostrano korištenje jedne vrste od strane druge, odnosno odnos “predator-plijen”. Oblik borbe za egzistenciju u širem smislu je favorizovanje jedne vrste drugoj bez nanošenja štete samoj sebi (na primjer, ptice i sisari raznose plodove i sjemenke); uzajamno favorizovanje jedne vrste kod druge bez nanošenja štete samoj sebi (na primjer, cvijeće i njihovi oprašivači). Borba protiv nepovoljnih uslova okruženje uočeno u bilo kom dijelu raspona kada spoljni uslovi okruženje se pogoršava: sa dnevnim i sezonskim oscilacijama temperature i vlažnosti. Biotičke interakcije između populacija dvije vrste klasificirane su u:

neutralizam - kada jedna populacija ne utiče na drugu;

konkurencija - suzbijanje oba tipa;

amensalizam - jedna populacija potiskuje drugu, ali sama ne doživljava negativan uticaj;

grabežljivac - jedinke grabežljivaca su veće od jedinki plijena;

komenzalizam – populacija ima koristi od kombinovanja sa drugom populacijom, ali ovoj drugoj nije stalo;

protokolarna saradnja - interakcija je korisna za obje vrste, ali nije neophodna;

uzajamnost - interakcija mora biti povoljna za obje vrste.

Primjer modela međupopulacijskih interakcija je „distribucija jedinki „morskog žira“ - balyanusa, koje se naseljavaju na stijenama iznad zone plime, jer ne mogu izdržati isušivanje. Manji Chthameclus, nasuprot tome, nalaze se samo iznad ove zone. Iako se njihove larve naseljavaju u zoni naselja, direktna konkurencija balanusa, koji su u stanju da otrgnu konkurente sa supstrata, onemogućava njihovu pojavu na ovom području. Zauzvrat, balanus se može zamijeniti dagnjama. Ali ipak, kasnije, kada dagnje zauzmu sav prostor, balanusi počinju da se talože na njihovim školjkama, ponovo povećavajući njihov broj. U konkurenciji za skloništa za gniježđenje, velika sjenica dominira nad manjom plavom sjenicom, hvatajući kutije za gniježđenje s ulazom veća veličina. Bez konkurencije, plave sise preferiraju ulaz od 32 mm, a u prisustvu velike sjenice smjeste se u gnijezde sa ulazom od 26 mm, neprikladne za konkurenta. U šumskim biocenozama konkurencija šumskih miševa i voluharica dovodi do redovitih promjena u biotopskoj distribuciji vrsta. U godinama sa povećanim brojem, šumski miševi naseljavaju različite biotope, ističući voluharice na manje povoljna mjesta.

Glavni tipovi međupopulacijskih odnosa (predator-plijen, uzajamnost, simbioza)

Takmičarski odnosi mogu biti vrlo različiti – od direktne fizičke borbe do mirnog suživota. A u isto vrijeme, ako se dvije vrste sa istim ekološkim potrebama nađu u istoj zajednici, onda jedan konkurent nužno istiskuje drugu. Ovo ekološko pravilo se zove "zakon konkurentsko isključenje", formulisano G.F. Gause. Na osnovu rezultata njegovih eksperimenata možemo reći da među vrstama sa sličnim načinom ishrane, nakon nekog vremena, samo jedinke jedne vrste preživljavaju borbu za hranu, jer je njena populacija brže rasla i množila se. Pobjednik u konkurencija ispostavilo se da je to taj. tip koji u ovome ekološka situacija ima barem male prednosti u odnosu na druge, a samim tim i veću prilagodljivost uvjetima okoline.

Konkurencija je jedan od razloga što dvije vrste, malo različite po specifičnostima ishrane, ponašanja, načina života itd., rijetko koegzistiraju u istoj zajednici. U ovom slučaju konkurencija je direktnog neprijateljstva. Najteža konkurencija sa nepredviđenim posljedicama nastaje kada osoba uvodi životinjske vrste u zajednice ne vodeći računa o već uspostavljenim odnosima. Ali često se konkurencija manifestuje posredno i beznačajne je prirode, jer razne vrste različito percipiraju iste faktore okoline. Što su mogućnosti organizama raznovrsnije, konkurencija će biti manje intenzivna.

Mutualizam(simbioza) - jedna od faza u razvoju zavisnosti dve populacije jedna od druge, kada dođe do asocijacije između vrlo različitih organizama i najvažniji mutualistički sistemi nastaju između autotrofa i heterotrofa. Klasični primjeri mutualističkih odnosa su morske anemone i ribe koje žive u vjenčiću njihovih pipaka; rakovi pustinjaci i morske anemone. Postoje i drugi primjeri ove vrste odnosa. Dakle, crv Aspidosiphon u mladosti skriva svoje tijelo u malom praznom oklopu puževa.

Mutualistički oblici odnosa poznati su i u biljnom svijetu: u korijenskom sistemu viših biljaka uspostavljaju se veze s gljivama koje stvaraju mikorizu i bakterijama koje fiksiraju dušik. Simbioza s gljivama koje stvaraju mikorizu osigurava biljkama minerali, i gljive - šećeri. Slično, bakterije koje fiksiraju dušik, opskrbljujući biljku dušikom, iz nje primaju ugljikohidrate (u obliku šećera). Na osnovu takvih odnosa formira se kompleks adaptacija koji osigurava stabilnost i funkcionalnu efikasnost mutualističkih interakcija.

Bliže i biološki značajne forme veze nastaju tokom tzv endosimbioza -kohabitacija, u kojoj jedna od vrsta živi unutar tijela druge. To su odnosi viših životinja s bakterijama i protozoama crijevnog trakta.

Mnoge životinje sadrže fotosintetske organizme (uglavnom niže alge) u svojim tkivima. Poznato je naseljavanje zelenih algi u krzno lenjivca, dok alge koriste vunu kao supstrat i stvaraju zaštitnu boju za lenjivca.

Neobična simbioza mnogih dubokomorske ribe sa usijanim bakterijama. Ovaj oblik mutualizma obezbeđuje svetlo bojenje, koje je toliko važno u mraku, stvaranjem svetlećih organa – fotofora. Tkiva svijetlećih organa obilno su opskrbljena hranjivim tvarima neophodnim za život bakterija.

Predation. Zakoni sistema grabežljivac-plijen

Predator -to je organizam slobodnog života koji se hrani drugim životinjskim organizmima ili biljnom hranom, odnosno organizmi jedne populacije služe kao hrana organizmima druge populacije. Predator, u pravilu, prvo uhvati plijen, ubije ga, a zatim ga pojede. Za to ima posebne uređaje.

U žrtve takođe istorijski razvijao zaštitna svojstva u obliku anatomsko-morfoloških, fizioloških, biohemijskih osobina, na primjer: izrasline tijela, bodlje, bodlje, školjke, zaštitna boja, otrovne žlijezde, sposobnost zakopavanja u zemlju, brzo skrivanje, gradnja skloništa nepristupačnih grabežljivcima i pribjegavanje na signalizaciju opasnosti.

Kao rezultat takvih međuzavisnih adaptacija, izvjesno grupacije organizama u obliku specijalizovanih grabežljivaca i specijalizovanog plena. Analiza i matematičko tumačenje ovih odnosa posvećena je opsežnoj literaturi, počevši od klasičnog Volterra-Lotka modela (A Lotka, 1925; V. Volterra, 1926, 1931) i njegovih brojnih modifikacija.

Zakoni sistema “predator-plijen” (V. Volterra):

- zakon periodični ciklus - proces uništavanja plijena od strane grabežljivca često dovodi do periodičnih fluktuacija u veličini populacije obje vrste, ovisno samo o stopi rasta populacije grabežljivca i plijena, te o početnom omjeru njihovog broja;

- zakon održavanje prosječnih vrijednosti - prosečan broj populacija za svaku vrstu je konstantna, bez obzira na početni nivo, pod uslovom da su specifične stope povećanja veličine populacije, kao i efikasnost grabežljivaca, konstantne;

- zakon kršenja prosječnih vrijednosti - sa sličnim poremećajem u populacijama grabežljivaca i plijena (na primjer, riba tokom ribolova proporcionalno njihovom broju), prosječna veličina populacije plijena se povećava, a populacija grabežljivaca smanjuje.

Volterra-Lotka model. Model grabežljivac-plijen se vidi kao prostorna struktura. Strukture se mogu formirati i u vremenu iu prostoru. Takve strukture se nazivaju "prostorno-vremenski".

Primjer privremenih struktura je evolucija broja zečeva i risova, koju karakteriziraju fluktuacije tijekom vremena. Risovi jedu zečeve, a zečevi jedu biljna hrana, koji je dostupan u neograničenim količinama, pa se broj zečeva povećava (povećanje ponude dostupne hrane za risove). Kao rezultat toga, broj grabežljivaca se povećava sve dok ih ne bude značajan broj, a onda se uništavanje zečeva događa vrlo brzo. Kao rezultat toga, broj plijena se smanjuje, rezerve hrane risa presušuju i, shodno tome, njihov broj se smanjuje. Tada se broj zečeva ponovo povećava, shodno tome, risovi se počinju brzo razmnožavati i sve se ponavlja iznova.

Ovaj primjer se u literaturi smatra Lotka-Volterra modelom, koji opisuje ne samo populacijske fluktuacije u ekologiji, već je i model neprigušenih koncentričnih oscilacija u hemijskim sistemima.

Ograničavajući faktori

Ideja o ograničavajućim faktorima zasniva se na dva zakona ekologije: zakonu minimuma i zakonu tolerancije.

Zakon minimuma. Sredinom prošlog veka, nemački hemičar Yu(1840), proučavajući uticaj hranljive materije na rast biljaka, otkrili su da prinos ne zavisi od onih hranljivih materija koje su potrebne u velikim količinama i koje su prisutne u izobilju (npr. C0 2 i H 2 0), već od onih koje, iako su biljci potrebne u manjim količinama, praktički ih nema u tlu ili su nedostupni (na primjer, fosfor, cink, bor). Liebig je formulirao ovaj obrazac na sljedeći način: „Rast biljke ovisi o nutritivnom elementu koji je prisutan u minimalna količina Kasnije je ovaj zaključak postao poznat kao Liebigov zakon minimuma i proširen je na mnoge druge faktori životne sredine.

Toplota, svjetlost, voda, kisik i drugi faktori mogu ograničiti ili ograničiti razvoj organizama ako njihova vrijednost odgovara ekološkom minimumu.

Na primjer, tropske ribe" angelfish"umire ako temperatura vode padne ispod 16°C. A razvoj algi u dubokomorskim ekosistemima ograničen je dubinom prodiranja sunčeva svetlost: U donjim slojevima nema algi.

Liebigov zakon minimuma opšti pogled može se formulisati ovako:Rast i razvoj organizama zavise, prije svega, od onih faktora okoline čije se vrijednosti približavaju ekološkom minimumu.

Istraživanja su pokazala da zakon minimuma ima 2 ograničenja koja treba uzeti u obzir u praksi:

- Prvo ograničenje je da je Liebigov zakon samo striktno primjenjiv u uslovima stacionarni stanje sistema.

Na primjer, u određenom vodnom tijelu rast algi je ograničen na prirodni uslovi nedostatak fosfata. U ovom slučaju, dušikovi spojevi se nalaze u višku u vodi. Ako počnu bacati u takvu vodu otpadne vode With visokog sadržaja: mineralni fosfor, tada rezervoar može „procvjetati“. Ovaj proces će napredovati sve dok se jedan od elemenata ne iskoristi do restriktivnog minimuma. Sada može biti dušik ako se fosfor nastavi isporučivati. U prijelaznom trenutku (kada još uvijek nema dovoljno dušika, ali već ima dovoljno fosfora), minimalni učinak se ne opaža, odnosno nijedan od ovih elemenata ne utiče na rast algi;

- drugo ograničenje povezan sa interakcija više faktora. Ponekad je tijelo sposobno zamijenite neispravan element drugi, hemijski povezani .

Tako, na mjestima gdje ima mnogo stroncijuma, u školjkama mekušaca može zamijeniti kalcij kada postoji nedostatak potonjeg. Ili, na primjer, potreba za cinkom u nekim biljkama se smanjuje ako rastu u sjeni. Shodno tome, niska koncentracija cinka će ograničiti rast biljaka manje u sjeni nego na jakom svjetlu. U tim slučajevima, ograničavajući učinak čak i nedovoljne količine jednog ili drugog elementa se možda neće manifestirati.

Zakon tolerancije(od lat. tolerancije- strpljenje) otkrio je engleski biolog V. Shelford(1913), koji je skrenuo pažnju na činjenicu da razvoj živih organizama može biti ograničen ne samo onim faktorima sredine čije su vrijednosti minimalne, već i onima koje karakteriziraju ekološki maksimum. Višak topline, svjetlosti, vode, pa čak i hranjivih tvari, može imati jednako štetne posljedice kao i njihov nedostatak. V. Shelford je raspon faktora okoline između minimuma i maksimuma nazvao „granicom tolerancije“.

Granica tolerancijeopisuje amplitudu fluktuacija faktora koji osiguravaju najispunjeniju egzistenciju populacije.

Kasnije su utvrđene granice tolerancije za različite faktore okoline za mnoge biljke i životinje. Zakoni J. Liebiga i W. Shelforda pomogli su u razumijevanju mnogih pojava i distribucije organizama u prirodi. Organizmi se ne mogu svuda distribuirati jer populacije imaju određenu granicu tolerancije u odnosu na fluktuacije faktora okoline.

W. Shelfordov zakon tolerancije je formulisan kako slijedi: rast i razvoj organizama ovise, prije svega, o onim okolišnim faktorima čije se vrijednosti približavaju ekološkom minimumu ili ekološkom maksimumu. Pronađeno je sljedeće:

Organizmi sa širokim rasponom tolerancije na sve faktore su široko rasprostranjeni u prirodi i često su kosmopolitski (na primjer, mnoge patogene bakterije);

Organizmi mogu imati širok raspon tolerancije za jedan faktor i uski raspon za drugi (na primjer, ljudi su tolerantniji na odsustvo hrane nego na odsustvo vode, tj. granica tolerancije za vodu je uža nego za hranu) ;

Ako uslovi za jedan od faktora životne sredine postanu suboptimalni, onda se može promeniti i granica tolerancije za druge faktore (na primer, sa nedostatkom azota u tlu, žitaricama je potrebno mnogo više vode);

Stvarne granice tolerancije uočene u prirodi manje su od potencijalnih sposobnosti organizma da se prilagodi ovaj faktor. To se objašnjava činjenicom da se u prirodi granice tolerancije u odnosu na fizičke uslove životne sredine mogu suziti biološkim odnosima: konkurencijom, nedostatkom oprašivača, grabežljivaca itd. Svaka osoba bolje ostvaruje svoj potencijal

mogućnosti u povoljnim uslovima (npr. okupljanja sportista za specijalne treninge pre važnih takmičenja). Potencijalna ekološka plastičnost organizma, definisana u laboratorijskim uslovima, više ostvarenih mogućnosti u prirodnim uslovima. Shodno tome, razlikuju se potencijal I implementirano ekološke niše;

- granice tolerancije kod rasplodnih jedinki i ima manje potomaka od odraslih, odnosno ženki tokom sezone parenja i njihovo potomstvo je manje otporno od odraslih organizama.

Dakle, geografska rasprostranjenost ptica divljači je češće određena uticajem klime na jaja i piliće, a ne na odrasle ptice. Briga o potomstvu i pažljiv stav na majčinstvo diktiraju zakoni prirode. Nažalost, ponekad su društvena „dostignuća“ u suprotnosti sa ovim zakonima;

Ekstremne (stresne) vrijednosti jednog od faktora dovode do smanjenja granice tolerancije za druge faktore.

Ako se zagrijana voda ispusti u rijeku, ribe i drugi organizmi troše gotovo svu energiju na suočavanje sa stresom. Nedostaje im energije za dobivanje hrane, zaštitu od grabežljivaca i razmnožavanje, što dovodi do postepenog izumiranja. Psihološki stres može uzrokovati i mnoge somatske (od grč. soma-.tjelesne) bolesti ne samo kod ljudi, već i kod nekih životinja (na primjer, pasa). Sa stresnim vrijednostima faktora adaptacija na njega postaje sve teža.

Mnogi organizmi su sposobni da promene toleranciju na pojedinačne faktore ako se uslovi postepeno menjaju. Na primjer, možete se naviknuti visoka temperatura vode u kadi ako uđete tople vode, a zatim postepeno dodavati vruće. Ova adaptacija na sporu promjenu faktora je korisna zaštitno svojstvo. Ali to može biti i opasno. Neočekivano, bez znakova upozorenja, čak i mala promjena može biti kritična. Dolazim efekat praga. Na primjer, tanka grančica može uzrokovati lomljenje leđa deve, koja je već preopterećena.

Ako se vrijednost barem jednog od faktora sredine približi minimumu ili maksimumu, postojanje i razvoj organizma, populacije ili zajednice postaje zavisan od ovog faktora, koji ograničava životnu aktivnost.

Ograničavajući faktor se nazivabilo koji okolišni faktor koji se približava ili prelazi ekstremne vrijednosti granica tolerancije. Takvi faktori koji snažno odstupaju od optimalnog postaju od najveće važnosti u životu organizama i bioloških sistema. Oni su ti koji kontrolišu uslove postojanja.

Vrijednost koncepta ograničavajućih faktora je u tome što nam omogućava razumijevanje složenih odnosa u ekosistemima. Imajte na umu da svi mogući faktori životne sredine ne regulišu odnos između životne sredine, organizama i ljudi. U određenom vremenskom periodu prioritetni su različiti ograničavajući faktori. Upravo na njih trebamo usmjeriti pažnju prilikom proučavanja ekosistema i upravljanja njima. Na primjer, sadržaj kisika u kopnenim staništima je visok i toliko je dostupan da gotovo nikada ne služi kao ograničavajući faktor (osim velike visine, antropogeni sistemi). Kiseonik je od malog interesa za ekologe zainteresovane za kopnene ekosisteme. A u vodi je često faktor koji ograničava razvoj živih organizama (uginuće ribe, na primjer). Zato hidrobiolog mjeri sadržaj kisika u vodi, za razliku od veterinara ili ornitologa, iako kisik nije ništa manje važan za kopnene organizme nego za vodene.

Ograničavajući faktori određuju i geografsko područje vrsta. Dakle, kretanje organizama prema sjeveru je po pravilu ograničeno nedostatkom toplota.

Rasprostranjenost određenih organizama je često ograničena i biotic faktori.

Na primjer, smokve donesene sa Mediterana u Kaliforniju nisu tamo dale plodove sve dok nisu odlučili da tamo donesu određenu vrstu osa - jedinog oprašivača ove biljke.

Prepoznavanje ograničavajućih faktora je veoma važno za mnoge aktivnosti, posebno poljoprivreda. Ciljanim uticajem na ograničavajuće uslove moguće je brzo i efikasno povećati prinose biljaka i produktivnost životinja.

Dakle, kod uzgoja pšenice na kiselim zemljištima, nikakve agronomske mjere neće biti efikasne osim ako se ne koristi kalciranje, što će smanjiti ograničavajuće djelovanje kiselina. Ili ako uzgajate kukuruz na zemljištu sa vrlo niskim sadržajem fosfora, čak i sa dovoljno vode, dušika, kalija i drugih hranjivih tvari, on prestaje rasti. Fosfor je u ovom slučaju ograničavajući faktor. I samo fosforna đubriva mogu spasiti žetvu. Biljke mogu umrijeti od previše velika količina voda ili višak: đubriva, koja su u ovom slučaju ograničavajući faktori.

Poznavanje ograničavajućih faktora daje ključ za upravljanje ekosistemom. Međutim, u različitim periodima života organizma iu različitim situacijama, razni faktori. Stoga, samo vješto regulisanje životnih uslova može dati efikasne rezultate upravljanja.

Povezane informacije.

IN prirodne zajedniceŽivotinje iste i različite vrste žive zajedno i međusobno komuniciraju. U procesu evolucije između životinja se razvijaju određeni odnosi koji odražavaju veze među njima. Svaka životinjska vrsta ima specifičnu ulogu u zajednici u odnosu na druge žive organizme.

Najočigledniji oblik odnosa između životinja je grabežljivac. U prirodnim zajednicama postoje biljojedi koji se hrane vegetacijom, a postoje i mesožderi koji hvataju i jedu druge životinje. U vezama djeluju biljojedi žrtveami, i mesožderi - predatorami. Štaviše, svaka žrtva ima svoje predatore, a svaki grabežljivac ima svoj „skup“ žrtava. Na primjer, lavovi love zebre i antilope, ali ne slonove ili miševe. Insektivorne ptice hvataju samo određene vrste insekata.

Predatori i plijen su evoluirali da se prilagode jedni drugima tako da su neki razvili strukture tijela koje im omogućavaju bolje hvatanje, dok drugi imaju strukturu koja im omogućava da bolje pobjegnu ili se sakriju. Kao rezultat toga, grabežljivci hvataju i jedu samo najslabije, najbolesnije i najmanje prilagođene životinje.

Predatori ne jedu uvijek biljojede. Postoje grabežljivci drugog i trećeg reda koji jedu druge grabežljivce. To se često događa među vodenim stanovnicima. Dakle, neke vrste riba hrane se planktonom, druge se hrane ovim ribama, a brojne vodenih sisara a ptice se jedu druge.

Konkurencija- uobičajen oblik odnosa u prirodnim zajednicama. Tipično, konkurencija je najintenzivnija između životinja iste vrste koje žive na istoj teritoriji. Imaju istu hranu, ista staništa. Konkurencija između životinja različitih vrsta nije tako intenzivna, jer su im stilovi života i potrebe donekle različiti. Dakle, zec i miš su biljojedi, ali jedu različite dijelove biljaka i olovo drugačija slikaživot.