Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Библиотека Биогеография с основами экологии 4.4. Биотические факторы среды

4.4. Биотические факторы среды

Распределение организмов в биосфере и их существование неразрывно связаны с прямыми или косвенными контактами между ними. К биотическим факторам, относятся все живые организмы окружающие данный организм и оказывающие на него прямое или косвенное влияние в результате своей жизнедеятельности. Поскольку организмы могут принадлежать к одному виду или нескольким видам, постольку различаются внутривидовые и межвидовые экологические факторы.

Внутривидовые факторы. Для каждой особи вида все остальные особи этого же вида, окружающие ее или вступающие с ней в какие-либо отношения, составляют часть среды обитания и оказывают на нее внутривидовое воздействие. Внутривидовыми факторами являются: численность, плодовитость (у растении семенная продуктивность), продолжительность жизни и плотность, этологический фактор, групповой эффект и конкуренция.

Численность вида или его экологически и географически обособленных групп характеризуется количеством особей на определенной территории. Она выражается абсолютным значением или балльной оценкой.

Подсчет особей, особенно в мире микроорганизмов, растений и насекомых, не всегда возможен. Если число медведей в заповеднике лесной зоны подсчитать нетрудно, то количество травянистых растений и грибов установить таким же образом практически нельзя. В этом случае пользуются соответствующими шкалами оценок. Самая простая из них — трехбалльная, основанная на определении численности вида с помощью понятий «много» («обильно»), «средне» («обычно»), «мало» («редко»). Ее достоверность весьма относительна. При исследовании растительного покрова не менее простой, но более адекватной является четырехбалльная шкала обилия немецкого ботаника О. Друде. В ней для оценки численности приняты следующие обозначения:

  • soc. (socia lis) — растения смыкаются своими надземными частями и образуют фон;
  • сор. (copiosae) — растения встречаются обильно, в очень большом количестве;
  • sp. (sparsae) — растения встречаются в небольшом количестве, рассеянно или изредка;
  • sol. (solitariae) — растения встречаются редко. Более правильно эту шкалу считать трехбалльной, так как верхняя ступень (soc.) указывает скорее на размеры и характер надземных частей растений, чем на их количество. Существуют и другие балльные шкалы, где, например, верхнее значение для наибольшего обилия особей принимается за 10 (шкала Надэ) или 100 (соответствует либо процентному содержанию особей одного вида в сообществе либо проективному покрытию).

Численность вида или его экологически и географически обособленных групп не может расти до бесконечности. В конечном итоге наступает насыщение им среды обитания и дальнейшее увеличение численности становится невозможным.

Плодовитость — это эволюционно сложившаяся способность животных приносить свойственный каждому виду приплод, компенсирующий естественную смертность. Она обычно характеризуется коэффициентом рождаемости или размножаемости. Для растений употребляются термины «семенная продуктивность», «урожайность», которые отражают массу семян или плодов растений, приходящуюся на единицу площади.

Продолжительность жизни измеряется временем, которое протекает между рождением и смертью организма. Средняя продолжительность жизни вида соответствует средней продолжительности жизни каждой особи.

Плотность представляет собой количество особей вида, приходящихся на единицу площади. Она непосредственно связана с численностью вида или его отдельных групп на конкретной местности. Чем выше численность вида, его плодовитость (продуктивность), плотность, продолжительность жизни, тем быстрее идет насыщение видом среды обитания вплоть до того момента, когда увеличение численности уже невозможно.

Этологический фактор (от греч. ethos — нрав, характер) - это поведение животных, способное оказывать влияние на другие биотические факторы. Примером может служить питание кровью теплокровных животных только самки комара обыкновенного. Особенно четко этологический фактор прослеживается у видов с развитой психикой во время установления половых контактов, брачных церемоний и при воспитании потомства.

Групповой эффект выражается в объединении двух и более особей с целью приспособления к окружающей среде. Он наиболее характерен для прямокрылых и особенно саранчовых. Саранча перелетная (Locusta migratoria) иногда собирается в огромные стаи, налеты которых опустошают растительный покров на значительных территориях. Большими семьями живут муравьи и термиты. Могут объединяться во временные группы — стаи для координации своих действий при перемене места обитания и в поисках пищи рыбы и птицы. Миграция млекопитающих также связана с формированием стай. Нередко млекопитающие (обезьяны, киты, северные олени и др.) образуют стадо, имеющее своего вожака. Подобная организация позволяет группе, иногда насчитывающей десятки тысяч особей, более активно приспосабливаться к окружающей среде, успешнее вести конкурентную борьбу за пищу и место с соседствующими видами.

Внутривидовая конкуренция представляет собой взаимоотношения между организмами или группами организмов внутри вида, в процессе которых они вступают в борьбу за одни и те же источники существования и условия размножения (пища, вода, местообитание и др.). Кроме экологического конкуренция имеет важное биологическое значение, так как в процессе ее менее приспособленные к жизни в конкретных условиях особи вида уничтожаются или устраняются от размножения. Как правило, чем насыщеннее среда данным видом, тем жестче конкурентные отношения между особями.

В качестве примера конкурентных отношений внутри растительного вида за световую энергию и почвенное питание можно привести постепенное изреживание древостоя по мере увеличения возраста соснового леса. Нетрудно заметить, что в одновозрастных сосняках деревья заметно различаются по толщине ствола, развитости кроны и жизненному состоянию. Внутривидовая конкуренция в мире животных отражена в пословице «Два медведя в одной берлоге не живут».

Межвидовые факторы. Группа этих факторов включает взаимоотношения между видами, которые сводятся к следующим типам: нейтрализм, симбиоз (мутуализм, комменсализм, паразитизм), аменсализм, хищничество, антибиоз и конкуренция.

Нейтрализм имеет место, когда совместно обитающие организмы разных видов не оказывают друг на друга никакого (ни положительного, ни отрицательного) влияния. В природе очень трудно обнаружить взаимоотношения данного типа. Вероятнее всего, в нейтральных отношениях находятся виды, не связанные единой пищевой цепью, но при условии, что изменение среды обитания одним видом не вызывает ответной реакции соседствующего вида.

Симбиоз_(от греч. symbiosis — сожительство) характеризует различные формы совместного существования организмов разных видов (симбионтов), в результате чего эти организмы регулируют свои отношения с внешней средой. Выделяют следующие типы симбиоза: мутуализм, комменсализм и паразитизм.

Мутуализм (от лат. mutuus — взаимный) охватывает все разнообразие взаимополезных сожительств и отношений организмов разных видов. Мутуалистическими являются отношения азотфиксирующих бактерий с фотосинтезирующими растениями, мицелия гриба (грибницы) с корнями высших растений (гифы гриба оплетают корни и способствуют поступлению воды и минеральных веществ из почвы, а сам корень служит для них средой обитания). Широко распространен мутуализм в мире животных. Так, рак отшельник с ростом меняет меньшую раковину на большую, пряча в ней свое мягкое брюшко. При этом он клешней осторожно снимает актинию со-старой раковины и пересаживает ее на новую. Актиния, перемещаясь на раковине, занятой раком-отшельником, лучше обеспечивает себя питанием и одновременно стрекательными железами защищает себя и рака от врагов. Характерны мутуалистические отношения для насекомых-опылителей и цветковых растений: перекрестноопыляемые растения создают следующее потомство с лучшими наследственными признаками, чем те, которые самоопыляются.

Комменсализм (от лат. тепба — стол, трапеза) — не что иное, как сотрапезничество и нахлебничество, при котором один из видов (комменсал) постоянно или временно живет за счет другого, не причиняя ему вреда. При комменсализме один из сожительствующих видов использует другой в качестве среды обитания, средства передвижения или питается за его счет.

Среди растений к комменсалам относятся лишайники, цветковые растения, селящиеся на стволах древесных растений, и лианы. Например, в сосновых лесах умеренного пояса стволы деревьев обильно покрыты лишайниками разной видовой принадлежности. Не имея возможности питаться за счет почвы, лишайники используют минеральные вещества, в незначительных количествах накапливающиеся между их телом и корой дерева. Своеобразные сообщества комменсалов образуются у видов цветковых растений, которые относятся к семейству бромелиевых (ананасных), обычному во влажных тропических лесах Америки. У его отдельных представителей листовые влагалища расширены и краями плотно охватывают друг друга, образуя «чаши» и «вазы», в которых во время дождей накапливается вода, например у фризии гигантской до 5 л. У других видов (тилландсия, брокиния)  путем увеличения влагалища листа, в которых также накапливается вода, образовались листовые цистерны, где селятся водоросли, черви, моллюски, рачки, насекомые и даже саламандры, лягушки. В поисках пищи в них проникают также ящерицы и змеи.

Комменсал часто ограничивается использованием пищи организма другого вида, например, живущий в извивах раковины рака-отшельника кольчатый червь из рода нереис (Nereis) поедает остатки пищи хозяина раковины. Рыба-прилипала своим спинным плавником, превращенным в присоску, прикрепляется к коже акул и других крупных животных, используя их для передвижения в поисках пищи.

Разновидностью комменсализма является поселение животных в дуплах растений или под их корой, а также водорослей в шерстяном покрове млекопитающих. В шерсти южноамериканского ленивца зеленая водоросль развивается в таком количестве, что придает животному зеленую окраску и делает его малозаметным на фоне листвы.

Паразитизм представляет собой форму взаимоотношений между организмами разных видов, при которой один организм (паразит) использует другой (хозяин) в качестве среды обитания и источника пищи, возлагая при этом частично или полностью на хозяина регуляцию своих отношений с внешней средой. По сравнению с другими типами межвидовых отношений паразитизм — преимущественно экологическое понятие, поскольку оно определяет среду обитания, хотя и своеобразную, одного из видов.

Среди паразитов есть эктопаразиты, большая часть тела которых находится вне хозяина, органы питания внедряются в его живые клетки, и эндопаразиты, все или почти все тело которых находится внутри хозяина. В последнем случае паразит лучше обеспечен питанием и лучше защищен от внешней среды, однако погибает вместе с хозяином. Имеются паразиты облигатные (обязательные) и факультативные (необязательные). Первые ведут только паразитический образ жизни, вторые, являясь паразитами, могут питаться и мертвыми остатками организмов.  Паразиты бывают также временными и постоянными.  Временные лишь периодически используют хозяина (оводы, мошка, комары), постоянные — проводят на теле хозяина или внутри его всю жизнь. Переходы между временными и постоянными паразитами постепенны. Паразиты могут иметь одного хозяина (специфические) или нескольких (неспецифические). Последние поражают широкий круг растений или животных (мучнистая роса, ржавчинные грибы, кошачья двуустка).

Паразитизм широко распространен в мире растений и животных. Известны многочисленные виды паразитирующих грибов, бактерий, водорослей, вирусов и цветковых растений. Среди мхов, папоротников и голосеменных паразитов нет. Хозяевами растений-паразитов могут быть другие растения, животные и человек. У человека паразитирующие бактерии вызывают ряд заболеваний.

Среди растений встречаются полные паразиты и полупаразиты. Полные паразиты не имеют фотосинтезирующих органов, или эти органы настолько изменены, что уже не могут выполнять функции фотосинтеза (петров крест, повилика, заразиха). Все свое питание они получают от хозяина. Полупаразиты (очанка, погремок, омела, марьянник лесной) для фотосинтеза берут от хозяев только растворы минеральных солей. Получая преимущество в борьбе за жизненное пространство, полупаразиты вытесняют других представителей травостоя из луговых сообществ, приводя их к видовому обеднению и снижению продуктивности.

Особой  формой  паразитизма  отличаются  деревья-душители  тропических лесов.  Их  семена,  занесенные птицами на ветви дерева-хозяина, прорастают. Молодое растение-душитель ведет себя вначале как эпифит. Затем одни свисающие корни по мере роста достигают поверхности почвы и образуют подпорки, другие же постепенно оплетают ствол хозяина, часто почти весь, и, утолщаясь, так плотно его сдавливают, что дерево-хозяин гибнет. Душитель же укрепляется в почве с помощью собственных корней. К таким растениям относятся фикусы-уду-шители, которые ценой жизни деревьев-хозяев обеспечивают себе процветание. По этой причине в странах Карибского моря фикус считается символом неблагодарности и предательства. К данной группе паразитов можно отнести и древогубцев из семейства бересклетовых. Их плетеобразные стволы, не имеющие листьев и цветков, плотно обнимают ствол или толстые ветви дерева-опоры. Такое «объятие» по мере утолщения плетеобразного ствола становится столь сильным, что прекращается рост опоры и она погибает.

Аменсализм представляет собой форму взаимоотношений между организмами, полезную для одного вида, но вредную для другого. Обитающие в норах сусликов и кротов клещи и блохи могут послужить причиной инфекционных заболеваний грызунов и их массовой гибели. Вороны, являясь «нахлебниками» волка, подбирающими остатки его пищи, криком могут затруднить охоту своего «кормильца» или привлечь охотника. В большинстве случаев из всего многообразия межвидовых биотических отношений аменсализм выделить трудно.

Хищничество есть форма взаимоотношений между организмами разных видов, из которых один организм (хищник) поедает другой (жертва, добыча), обычно предварительно убив его. Хищничество — весьма распространенный тип межвидовых отношений. Все консументы, по существу, являются хищниками, так как употребляют зеленую растительную массу (травоядные) или животную пищу (консументы второго и третьего порядка). В межвидовых биотических отношениях потребление зеленой (живой) растительной массы принципиально не отличается от потребления гетеротрофами - хищниками убитых животных (Воронов, 1987).

Хищничество более всего развито в мире животных, однако и среди цветковых растений имеются виды, добывающие себе дополнительное азотное или микроэлементное питание способами, аналогичными охоте животных-хищников. «Ловля» растениями насекомых в воздушной среде и мелких рачков или мальков в водоемах обеспечивается определенными морфологическими приспособлениями, в первом случае — клейкими листьями и липкой блестящей приманкой (росянка), во втором — ловчими камерами (пузырчатка).

Антибиоз связан с тем, что организм выделяет какие-либо токсические вещества, действующие на другие организмы, но не оказывающие вредного действия на данный организм. У многих растений существуют собственные «гербициды», или фитотоксины, которыми они подавляют своих конкурентов. Отрицательное влияние растений друг на друга при помощи веществ, выделяемых в окружающую среду, называется аллелопатией. Об аллелопатии свидетельствует, например, отсутствие в умеренной зоне вблизи чабреца подорожника. Фитотоксины, накапливающиеся на листьях чамиза (Adenostoma fasciculatum), доминирующего в колючем кустарнике Калифорнии чапарале, при слабом дожде смываются на почву, подавляя не только рост травянистых растений, но и прорастание семян. Всем хорошо известны также антибиотики, вырабатываемые грибами и используемые в лечебных целях.

Продукты, выделяемые растениями, могут вредно сказываться на отдельных видах животных. Синезеленые водоросли рода микроцистис, массово размножаясь, не только вызывают «цветение» воды, но и насыщают ее своими токсичными выделениями, вызывая массовую гибель рыбы и даже отравление людей.

Межвидовая конкуренция имеет место в том случае, когда особи разных видов претендуют на одни и те же пищевые ресурсы или одно и то же местообитание, но существовать совместно не могут. Она является наиболее распространенным типом межвидовых биотических отношений. Как правило, межвидовая конкурентная борьба менее острая, чем внутривидовая, поскольку особи одного вида более близки друг к другу по своей экологии, чем особи разных видов.

На внутривидовых и межвидовых биотических отношениях рассмотренных типов в значительной степени основано функционирование биоценозов.

 

Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

g 004 000 m2 g 004 000 m2 купить недорого
 
Бампер купить запчасть 5P5807417GGRU Skoda Audi Volkswagen Seat
 
bitcoin tor
 
music search and download