Міжвідавых канкурэнцыя ў біялогіі

Біялагічная міжвідавых канкурэнцыя - натуральны працэс барацьбы паміж рознымі асобінамі за прастору і рэсурсы (ежу, ваду, святло). Яна ўзнікае ў тым выпадку, калі ў відаў ёсць падобныя патрэбы. Іншая прычына пачатку канкурэнцыі - абмежаванасць рэсурсаў. Калі прыродныя ўмовы даюць лішак ежы, барацьба не ўзнікне нават паміж асобінамі з вельмі падобнымі патрэбамі. Міжвідавых канкурэнцыя можа весці да знікнення віду ці яго выцясненні з ранейшай асяроддзя пражывання.

Барацьба за існаванне

У XIX стагоддзі міжвідавых канкурэнцыя вывучалася даследчыкамі, датычнымі да фарміравання тэорыі эвалюцыі. Чарльз Дарвін адзначаў, што кананічным прыкладам такой барацьбы з'яўляецца суіснаванне траваедных млекакормячых і саранчы, якія сілкуюцца аднымі і тымі ж відамі раслін. Аб'ядае лісце дрэў алені пазбаўляюць корму зуброў. Тыповыя сапернікі - норка і выдра, выганяюць адзін аднаго з аспрэчваемых вадаёмаў.

Царства жывёл - не адзіная серада, дзе назіраецца міжвідавых канкурэнцыя. Прыклады такой барацьбы сустракаюцца і сярод раслін. Канфліктуюць нават не надземныя часткі, а каранёвыя сістэмы. Адны віды прыгнятаюць іншыя разнымі спосабамі. Адымаецца глебавая вільгаць, мінеральныя рэчывы. Яскравы прыклад падобных дзеянняў - актыўнасць пустазелля. Некаторыя каранёвыя сістэмы з дапамогай сваіх вылучэнняў мяняюць хімічны склад глебы, чым тармозяць развіццё суседзяў. Падобным чынам праяўляецца міжвідавых канкурэнцыя паміж паўзучай пырнікам і сеянцамі хвоі.

экалагічныя нішы

Канкурэнтная ўзаемадзеянне можа быць самым розным: ад мірнага суіснавання да фізічнай барацьбы. У змешаных пасадках хуткарослыя дрэвы прыгнятаюць павольна растуць. Грыбы душаць рост бактэрый з дапамогай сінтэзу антыбіётыкаў. Міжвідавых канкурэнцыя можа весці да размежаванне экалагічных ўбогі і павелічэнню колькасці адрозненняў паміж відамі. Так, мяняюцца ўмовы навакольнага асяроддзя, сукупнасць сувязяў з суседзямі. Экалагічная ніша ня раўназначная месцапражыванняў (прасторы, дзе жыве асобіна). У дадзеным выпадку гаворка ідзе пра ўсё ладзе жыцця. Месцапражыванне можна назваць «адрасам», а экалагічную нішу - «прафесіяй».

Канкурэнцыя падобных відаў

У цэлым міжвідавых канкурэнцыя - гэта прыклад любога ўзаемадзеяння паміж відамі, негатыўна які адлюстроўваецца на іх выжыванні і росце. У яго выніку супернікі альбо прыстасоўваюцца адзін да аднаго, альбо адзін праціўнік выцясняе іншага. Гэтая заканамернасць характэрная для любой барацьбы, няхай гэта будзе выкарыстанне аднолькавых рэсурсаў, драпежніцтва або хімічнае ўзаемадзеянне.

Тэмп барацьбы нарастае, калі гаворка ідзе пра падобныя або якія адносяцца да аднаго роду відах. Падобным прыкладам міжвідавай канкурэнцыі з'яўляецца гісторыя шэрых і чорных пацукоў. Раней гэтыя розныя віды аднаго і таго ж роду суседнічалі адзін з адным у гарадах. Аднак з-за сваёй лепшай прыстасаванасці шэрыя пацукі выціснулі чорных, пакінуўшы ім у якасці асяроддзя пражывання лесу.

Чым гэта можна растлумачыць? Шэрыя пацукі лепш плаваюць, яны буйней і агрэсіўней. Гэтыя характарыстыкі і паўплывалі на той вынік, да якога прывяла апісаная міжвідавых канкурэнцыя. Прыклады падобных сутыкненняў шматлікія. Вельмі падобнай была барацьба паміж дрозд-дерябами і спевакамі Драздоў у Шатландыі. А ў Аўстраліі прывезеныя з Старога Свету пчолы выціснулі меншых памерам тубыльных пчол.

Эксплуатацыя і інтэрферэнцыя

Каб зразумець, у якіх выпадках адбываецца міжвідавых канкурэнцыя, дастаткова ведаць, што ў прыродзе няма двух відаў, якія б займалі аднолькавую экалагічную нішу. Калі арганізмы блізкароднасных і вядуць падобны лад жыцця, яны не змогуць жыць у адным і тым жа месцы. Калі яны ўсё-ткі займаюць агульную тэрыторыю, гэтыя віды харчуюцца рознай ежай або актыўныя ў розны час сутак. Так ці інакш, у гэтых асобін абавязкова ёсць які адрозніваецца прыкмета, які дае ім магчымасць займаць розныя нішы.

Вонкава мірнае суіснаванне таксама можа з'яўляцца прыкладам міжвідавай канкурэнцыі. Ўзаемаадносіны некаторых відаў раслін ўяўляюць сабой падобны прыклад. Святлалюбныя пароды бярозы і хвоі абараняюць ўсходы елі, гінулі на адкрытых месцах ад вымярзання. Гэты баланс рана ці позна парушаецца. Маладыя елкі стульваюцца і забіваюць новыя ўсходы парод, якія маюць патрэбу ў сонца.

Суседства розных відаў скальных поползней - іншы яркі прыклад марфалагічнага і экалагічнага разлучэння відаў, да якога прыводзіць міжвідавых канкурэнцыя біялогіі. Там, дзе гэтыя птушкі жывуць побач адзін з адным, іх спосаб здабычы пражытка і даўжыня дзюбы адрозніваюцца. У розных галінах пражывання гэтага размежавання не назіраецца. Асобнае пытанне эвалюцыйнага вучэння - падабенства, адрозненні унутрывідавых, міжвідавай канкурэнцыі. Абодва выпадкі барацьбы можна падзяліць на два тыпу - эксплуатацыю і інтэрферэнцыю. У чым яны заключаюцца?

Пры эксплуатацыі ўзаемадзеянне асобін адрозніваецца ўскосна. Яны рэагуюць на паніжэнне колькасці рэсурсаў, выкліканае актыўнасцю суседзяў-канкурэнтаў. Дыатамавая багавінне спажываюць ежу ў такой ступені, што яе даступнасць памяншаецца да ўзроўню, калі хуткасць размнажэння і росту віду-суперніка становіцца вельмі нізкай. Іншыя віды міжвідавай канкурэнцыі - інтэрферэнцыйныя. Іх дэманструюць марскія жалуды. Гэтыя арганізмы не даюць суседзям замацоўвацца на камянях.

Аменсализм

Іншыя падабенства унутрывідавых і міжвідавай канкурэнцыі складаюцца ў тым, што абедзве з іх могуць быць асіметрычнымі. Іншымі словамі, наступствы барацьбы за існаванне для двух відаў будуць не аднолькавымі. Асабліва часта падобныя выпадкі сустракаюцца ў насякомых. У іх класе асіметрычная канкурэнцыя ўзнікае ў два разы часцей сіметрычнай. Такое ўзаемадзеянне, пры якім адна асобіна неспрыяльна ўплывае на іншую, а тая іншая не аказвае на суперніка ніякага ўплыву таксама называецца аменсализмом.

Прыклад падобнай барацьбы вядомы па назіраннях за мшанками. Яны канкуруюць адзін з адным з дапамогай абрастанне. Гэтыя каланіяльныя віды жывуць на каралы побач з узбярэжжам Ямайкі. Самыя іх канкуруючыя асобіны «перамагаюць» праціўнікаў у пераважнай колькасці выпадкаў. Гэтая статыстыка наглядна дэманструе наколькі асіметрычныя тыпы міжвідавай канкурэнцыі адрозніваюцца ад сіметрычных (пры якіх шанцы супернікаў прыблізна роўныя).

ланцуговая рэакцыя

Акрамя ўсяго іншага міжвідавых канкурэнцыя можа стаць прычынай таго, што абмежаванне аднаго рэсурсу пацягне за сабой абмежаванне іншага рэсурсу. Калі калонія мшанок датыкаецца з калоніяй-саперніцай, то існуе верагоднасць парушэння плыні і паступлення ежы. Гэта, у сваю чаргу, прыводзіць да спынення разрастання і занимания новых плошчаў.

Падобная сітуацыя ўзнікае ў выпадку «вайны каранёў». Калі агрэсіўныя расліна зацяняе суперніка, прыгнечаны арганізм адчувае недахоп паступае сонечнай энергіі. Такая галадоўка з'яўляецца прычынай замаруджвання росту каранёў, а таксама пагаршэння выкарыстання мінеральных рэчываў і іншых рэсурсаў у глебе і вадзе. Канкурэнцыя раслін можа ўплываць як ад каранёў на ўцёкі, так і наадварот ад уцёкаў на карані.

прыклад водарасцяў

Калі ў выгляду няма канкурэнтаў, то яго ніша лiчыцца не экалагічнай, а фундаментальнай. Яна вызначаецца сукупнасцю рэсурсаў і ўмоў, пры якой арганізм можа падтрымліваць сваю папуляцыю. Пры з'яўленні канкурэнтаў, выгляд з фундаментальнай нішы трапляе ў рэалізаваную нішу. Яе ўласцівасці вызначаюцца біялагічнымі супернікамі. Гэтая заканамернасць даказвае, што любая міжвідавых канкурэнцыя з'яўляецца прычынай зніжэння жыццяздольнасці і пладавітасці. У горшым выпадку суседзі выцясняюць арганізм у тую частку экалагічнай нішы, дзе ён не можа не толькі жыць, але і абзаводзіцца нашчадствам. У падобным выпадку выгляд сутыкаецца з пагрозай свайго поўнага знікнення.

У эксперыментальных умовах фундаментальныя нішы дыатамавая багавіння забяспечваюцца рэжымам культывавання. Менавіта на іх прыкладзе навукоўцам зручна даследаваць з'ява біялагічнай барацьбы за выжыванне. Калі два канкуруючых выгляду Asterionella і Synedra змясціць у адну прабірку, апошні атрымае прыдатную для жыцця нішу, а Asterionella загіне.

Іншыя вынікі дае суіснаванне Aurelia і Bursaria. Будучы суседзямі, гэтыя віды атрымаюць ўласныя рэалізаваныя нішы. Інакш кажучы, яны падзеляць рэсурсы без фатальнага шкоды адзін для аднаго. Aurelia сканцэнтруецца наверсе і будзе спажываць ўзважаныя бактэрыі. Bursaria асядзе на дне і стане харчавацца дражджавымі клеткамі.

падзел рэсурсаў

Прыклад Bursaria і Aurelia паказвае, што мірнае існаванне магчыма пры дыферэнцыяцыі ніш і падзеле рэсурсаў. Іншы прыклад гэтай заканамернасці - барацьба відаў водарасцяў Galium. Іх фундаментальныя нішы ўключаюць у сябе шчолачныя і кіслыя глебы. З узнікненнем барацьбы паміж Galium hercynicum і Galium pumitum, першы выгляд абмяжуецца на кіслых глебах, а другі - на глебах шчолачных. Такая з'ява ў навуцы называецца узаемным канкурэнтнай выключэннем. Пры гэтым багавінню патрэбна як шчолачная, так і кіслае асяроддзе. Таму абодва выгляду не могуць суіснаваць у адной нішы.

Прынцып канкурэнтнага выключэння таксама называецца прынцыпам Гаузе па прозвішчы савецкага вучонага Георгія Гаузе, які адкрыў гэтую заканамернасць. З дадзенага правілы варта, што калі два выгляду не могуць з-за нейкіх абставінаў падзяліць свае нішы, то адзін абавязкова зьнішчыць або выцесніць іншы.

Да прыкладу марскія жалуды Chthamalus і Balanus суіснуюць па суседстве толькі па той прычыне, што адзін з іх з-за адчувальнасці да обсыханию жыве выключна ў ніжняй частцы ўзбярэжжа, а другі здольны жыць у верхняй частцы, дзе яму не пагражае суперніцтва. Balanus выштурхнулі Chthamalus, але не змаглі працягнуць сваю экспансію на сушы па прычыне сваіх фізічных недахопаў. Выцясненне адбываецца пры ўмове, што моцны канкурэнт валодае рэалізаванай нішай, цалкам перакрывае фундаментальную нішу слабога праціўніка, уцягнутага ў спрэчку за месцапражыванне.

прынцып Гаузе

Тлумачэннем прычын і наступстваў біялагічнай барацьбы займаюцца эколагі. Калі гаворка заходзіць аб канкрэтным прыкладзе, часам ім даволі нялёгка вызначыць, у чым заключаецца прынцып канкурэнтнага выключэння. Такім складаным для навукі пытаннем з'яўляецца суперніцтва розных відаў саламандры. Калі немагчыма даказаць, што нішы падзеленыя (або даказаць адваротнае), то дзеянне прынцыпу канкурэнтнага выключэння застаецца толькі здагадкай.

Пры гэтым праўдзівасць заканамернасці Гаузе даўно пацверджана мноствам зафіксаваных фактаў. Праблема заключаецца ў тым, што нават калі падзел ніш і адбываецца, то яго прычынай зусім не абавязкова з'яўляецца міжвідавых барацьба. Адна з надзённых задач сучаснай біялогіі і экалогіі - гэта вызначэнне прычын знікнення адных асобін і экспансія іншых. Многія прыклады падобных канфліктаў да гэтага часу вывучаны дастаткова слаба, што дае вялікую прастору для працы будучым спецыялістам.

Прыстасаванне і выцясненне

Жыццё кожнага арганізма моцна залежыць ад узаемаадносін тыпу гаспадар-паразіт і ахвяра-драпежнік. Яна складваецца не аднымі толькі абіятычнымі ўмовамі, але яшчэ і уздзеяннем іншых раслін, жывёл і мікраарганізмаў. Пазбавіцца або схавацца ад гэтых сувязяў немагчыма, бо абсалютна ўсё ў прыродзе ўзаемазвязана.

Ўдасканаленне аднаго выгляду абавязкова прывядзе да пагаршэння жыцця астатніх відаў. Іх звязвае адна экасістэма, а гэта значыць, што для працягу свайго існавання (і існавання нашчадкаў) арганізмы павінны эвалюцыянаваць, прыстасоўваючыся да новых умоў пасялення. Большая частка жывых істот знікла не паводле нейкіх уласных прычынах, а толькі ў сувязі ціскам драпежнікаў і канкурэнтаў.

эвалюцыйная гонка

Барацьба за існаванне працягваецца на Зямлі роўна з таго часу, як на ёй з'явіліся першыя арганізмы. Чым даўжэй доўжыцца гэты працэс, тым больш з'яўляецца на планеце відавога разнастайнасці і тым разнастайней становяцца самі формы канкурэнцыі.

Правілы барацьбы мяняюцца пастаянна. У гэтым яны адрозніваюцца ад абіятычнымі фактараў. Напрыклад клімат на планеце таксама змяняецца без прыпынку, аднак ён змяняецца хаатычна. Такія новаўвядзенні зусім не абавязкова шкодзяць арганізмам. А вось канкурэнты заўсёды эвалюцыянуюць на шкоду суседзям.

Драпежнікі ўдасканальваюць спосабы палявання, ахвяры паляпшаюць механізмы гэтай абароны. Калі хто-небудзь з іх перастане эвалюцыянаваць, гэты від будзе асуджаны на выцясненне і знікненне. Дадзены працэс - замкнёнае кола, так як адны змены спараджаюць іншыя. Вечны рухавік прыроды штурхае жыццё на пастаяннае рух наперад. Міжвідавых барацьба ў гэтым працэсе гуляе ролю самога эфектыўнага інструмента.