Отрицательные взаимодействия

Конкуренция (от лат. concurrentia - соперничество) - это любое антагонистическое отношение, связанное с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами с одинаковыми потребностями. В результате конкуренции одно живое существо лишает части ресурса другое, которое вследствие этого медленнее растет, оставляет меньшее число потомков и имеет больше шансов погибнуть.

Лишать друг друга потенциального ресурса могут особи как одно-' го, так и разных видов. В связи с этим различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию. Потребности в ресурсах у особей одного вида более сходны, чем у особей разных видов, однако их суммарные потребности в каком-либо ресурсе могут в данный момент превышать его запас. В этом случае особи конкурируют и, естественно, некоторые из них лишаются этого ресурса.

Внутривидовая конкуренция - это соперничество особей одного вида за ресурс, когда его не хватает. В качестве примера такой конкуренции рассмотрим гипотетическое сообщество - процветающую популяцию кузнечиков одного вида. Разыскивая и потребляя пищу, кузнечики расходуют энергию и подвергают себя риску быть съеденными. При увеличении плотности популяции для обеспечения жизнедеятельности организмов потребуются большие затраты времени и энергии. В этом случае возрастает внутривидовая конкуренция, что приводит к повышению энергетических затрат и к снижению скорости потребления пищи. В результате шансы выжить уменьшаются.

Аналогична ситуация и у растений. Один проросток растения с большей вероятностью доживет до репродуктивной зрелости, чем проросток, окруженный густой порослью. Даже если он не погибнет, то почти наверняка будет мелким, неразвитым, даст мало потомства. Следовательно, повышение плотности популяции уменьшает вклад каждой особи в следующее поколение.

Общие черты внутривидовой конкуренции:

· ограниченность ресурса, за который конкурируют особи;

· снижение скорости потребления ресурса в расчете на одну особь;

· неравноценность конкурирующих особей одного и того же вида при сходстве существенных характеристик (потребляют одинаковые ресурсы среды);

· прямая зависимость влияния на отдельную особь от числа конкурентов;

· конечный результат конкуренции - уменьшение вклада в следующее поколение.

Межвидовая конкуренция - это любое взаимодействие между двумя или более популяциями, которое отрицательно сказывается на их росте и выживании. Независимо от того, что лежит в основе межвидовой конкуренции - использование одних и тех же ресурсов, межвидовые химические или аллелопатические взаимодействия или хищничество, - она может привести либо к взаимному приспособлению видов, либо к вытеснению одного вида другими.

Многочисленными исследованиями установлено, что близкородственные организмы, ведущие сходный образ жизни, не обитают в одних и тех же местах, а если они и занимают одну и ту же территорию, то потребляют разную пищу, проявляют активность в разное время или обладают какими-то другими признаками, которые позволяют занимать различающиеся ниши. В природе не существует двух видов, которые могли бы занимать абсолютно одинаковые ниши. Вместе с тем некоторые близкородственные виды часто настолько сходны, что для них требуется практически одна и та же пища. Жесткая конкуренция может наблюдаться и в тех случаях, когда ниши частично перекрываются. Определенную нишу чаще всего занимает один вид. Явление экологического разобщения близкородственных видов получило название принципа конкурентного исключения, или принципа Гаузе.

Для моделирования конкуренции типа хищник - добыча, паразит - хозяин или других видов взаимодействия в ограниченном пространстве можно использовать следующие уравнения:

и

где К - предельная плотность при раздельном существовании; N₁ и N₂ - численность первого и второго видов; r₁ , r₂ - максимальная скорость роста первого второго видов; a - коэффициент, характеризующие тормозящее влияние первого вида на второй; b - коэффициент конкуренции, характеризующий тормозящее влияние второго вида на первый.

Теоретически два вида могли бы существовать на одной и той же территории, если бы характерные для них коэффициенты конкуренции были не очень велики по сравнению с величинами отношений плотностей насыщения. В

Что же касается растений, то два их вида могут сосуществовать, если для популяций характерно одно из следующих различий или их сочетание:

· разные потребности в питательных веществах;

· разные причины смертности;

· разная чувствительность к одному регулирующему фактору;

· разная чувствительность к тем или иным токсинам.

Конкурентное взаимодействие может стать причиной морфологических изменений вследствие естественного отбора, что приводит к экологической разобщенности особей одного вида.

Хищничество и паразитизм - примеры взаимодействия двух популяций, отрицательно сказывающегося на росте и выживании одной из популяций. Термин "хищничество" можно определить как поедание одного организма (жертвы) - другим (хищником). Хищники нападают на живую жертву. Аналогичный результат наблюдается и в том случае, когда одна из популяций вырабатывает вещество, вредно воздействующее на конкурирующую с ней популяцию. Такое взаимодействие характерно для растений и носит название аллелопатии.

Существуют две классификации хищников. По одной из них (функциональной) выделяют 4 типа хищников: истинные хищники, хищники с пастбищным типом питания, паразиты и паразитоиды.

Истинные хищники убивают жертву почти сразу после нападения. В течение жизни хищники уничтожают довольно много разных особей. Часто они поедают жертву целиком, некоторые - только ее часть.

Хищники с пастбищным типом питания в течение жизни также убивают большое число жертв, но поедают их только частично. Воздействие их на жертву может быть различным, но чаще вредным- Нападение хищника на жертву редко приводит к ее скорой гибели. Точно предсказать летальный исход почти невозможно. К хищникам такого типа относятся крупные травоядные животные.

Паразиты, подобно хищникам с пастбищным типом питания, поедают только часть своей жертвы (хозяина). Их нападение, как правило, причиняет вред, но редко приводит к гибели жертвы. В отличие от хищников с пастбищным типом питания паразиты в течение жизни нападают на одну или ограниченное число жертв. Паразиты могут нападать не только на животных, но и на растения.

Паразитоиды - группа насекомых, выделенная на основе поведения взрослых самок при откладке яиц и личинок. Взрослые насеко-мые-паразитоиды ведут свободный образ жизни, но яйца откладывают либо в тело другого насекомого, либо на его поверхность. Вылупившиеся из яйца личинки паразитоидов развиваются внутри своего хозяина, который обычно сам не достиг взрослого состояния. Вначале личинка наносит небольшой вред хозяину, но по мере развития она его уничтожает.

Несмотря на то что, с экологической точки зрения хищники и паразиты сходны, между их крайними формами - крупными хищниками и мелкими паразитами - есть различия, которые относятся не только к их размерам.

Консументов также можно разделить по спектру питания. В этом плане выделяют монофагов (питаются одним видом жертвы), олигофагов (питаются небольшим числом жертв) и полифагов (питаются многими видами жертв).

Хищничество отрицательно влияет на отдельных особей - жертв. Следует ожидать, что такое же влияние будет оказываться и на популяцию. Но на уровне популяции эти эффекты не всегда отчетливо просматриваются по следующим причинам:

· уничтожение особи обычно не является случайной выборкой из всей популяции: уничтожаются наиболее слабые организмы, то есть происходит своего рода выбраковка;

· особи, избежавшие гибели, часто проявляют реакции, компенсирующие потери в популяции.

Воздействие хищников на популяции может быть снижено компенсирующими реакциями. Чаще всего это происходит благодаря снижению внутривидовой конкуренции.

Однако не всегда изъятие определенного количества особей благоприятно влияет на популяцию: в некоторых случаях оно может превышать ее компенсационные возможности. Хищничество оказывает влияние и на динамику численности популяции.

В литературе накопилось много данных по этой проблеме. В частности, существует мнение, что хищники оказывают заметное влияние на численность популяции. Оценки же других исследователей свидетельствуют об обратном. В некоторых ситуациях популяции хищника и жертвы связаны через сопряженные колебания своих численностей. Вместе с тем есть примеры, подтверждающие, что их численности колеблются, скорее всего, независимо друг от друга.