Отношения хищник- жертва, паразит- хозяин

Отношения типа хищник -жертва, паразит -хозяин - это прямые пищевые связи, которые для одного из партнеров имеют отрицательные, а для другого положительные последствия. По существу, к этомутипу экологических взаимодействий можно отнести все варианты пищевых связей. Пищевые взаимосвязи-основные в сообществах. Любой гетеротрофный организм может существовать лишь за счет других гетеротрофных или автотрофных организмов.

Хищникаминазывают животных, питающихся другими животными, которых они, ловят и умерщвляют. Для хищников ха­рактерно специально охотничье поведение.

Паразитизм — такая форма связей между видами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания.

Во взаимоотношениях хищник - жертва, паразит - хозяин наиболее ярко проявляется эволюционная и экологическая роль пищевых связей организмов. Хищничество, связанное с активным поиском и энергичными способами овладения сопротивляющейся и убегающей добычей, ведет к выработке разнообразных экологических адаптации как у жертв, так и у их потребителей. При активном способе защиты от врагов естественный отбор способствует развитию у жертв органов чувств, быстроты реакции, скорости бега, инстинктов обманного поведения, что сопровождается совершенствованием нервной системы и ведет к прогрессивной эво­люции группы.

При пассивном способе защиты развиваются покровительственная окраска, твердые панцири, шипы, иглы, инстинкты затаивания, использования недоступных хищникам убежищ и т. п. Некоторые из этих способов защиты характерны не только для малоподвижных или сидячих видов, но отчасти и для активно спасающихся от врагов животных.Защитные адаптации у потенциальных жертв весьма разнообразны, иногда очень сложны и неожиданны. Например, каракатицы, спасаясь от преследующего хищника, опорожняют свой чернильный мешок. По гидродинамическим законам жидкость, выброшенная из мешка быстро плывущим животным, некоторое время не расплывается, приобретая форму обтекаемого тела, по размерам близкого к самой каракатице. Обманутый темным контуром, оказавшимся перед глазами, хищник «хватает» чернильную жидкость, наркотизирующее действие которой на время вообще лишает его возможности ориентироваться в окружающей среде. Своеобразен способ защиты у рыб-иглобрюхов. Их укороченное тело покрыто прилегающими шипами. Большой мешок, отходя­щий от желудка, позволяет этим рыбам в случае опасности раз­дуваться в шар, заглатывая воду; при этом их иглы расправляются и делают животное практически неуязвимым для хищника. Попытка крупной рыбы схватить иглобрюха может кончиться для нее смертью от застрявшего в глотке колючего шара.

В свою очередь, трудность обнаружения и поимки жертв способствует у хищников отбору на лучшее развитие органов чувств (зоркость, тонкий слух, чутье и. т. д.), на более быструю реакцию на добычу, выносливость при преследовании и т. п. Таким образом, экологические связи хищников и жертв направляют ход эволюции сопряженных видов.

Хищники обладают обычно широким спектром питания. Добыча жертв, требует много сил и энергии. Специализация ставила бы хищников в сильную зависимость от численности определенного вида жертв. Большинство видов, ведущих хищный образ жизни, способно переключаться с одной добычи на другую, особенно на ту, которая в данный период более доступна и многочисленна. Правда, у многих хищников есть предпочитаемые виды жертв, которых они добывают чаще, чем других. Характер пищи может быть обусловлен также пассивной избирательностью: хищник в первую очередь поедает такие корма, к добыче которых он наиболее приспособлен. Так, многие воробьиные питаются всеми насекомыми, обитающими открыто на поверхности почвы, на траве, листьях и т. п., но не поедают почвенных беспозвоночных, для добычи которых нужны специальные приспо­собления. Также, причиной пищевой избирательности хищников может быть активное переключение на наиболее массовую добычу, появление которой стимулирует охотничье поведение. При высокой численности леммингов даже соколы-сапсаны, основной способ охоты которых - добывание птиц в воздухе, начинают охотиться на леммингов, схватывая их с земли. Способность переключения с одного вида добычи па другой - одно из необходимых экологических приспособлений в жизни хищников.

_____ Тесная связь паразита с хозяином имеет следствием отбор двоякого рода. Среди паразитов получают преимущество те, которые способны полое полно и длительно использовать хозяина, не приводя его к ранней гибели и обеспечивая тем самым себе наилучшее существование. Паразит изнуряет, но не губит хозяина.

Среди многообразных форм паразитических отношений есть такие, при которых гибель хозяина -обязательное следствие пребывание в нём паразита. Этот тип связей особенно распространен у насекомых, откладывающих свои яйца в яйца или личинки других. Гибель хозяина обусловлена малым запасом в нем пищи, которой едва хватает на развитие одной или немногих личинок вида-потребителя.

Паразиты способны к совместным действиям: жуки-короеды издают запах, привлекающий других особей, чтобы вызвать быструю гибель дерева, причём численность жуков не вырастает слишком сильно, т.к. они не выносят своего чрезмерного запаха и начинают покидать дерево, поэтому личинкам всегда хватает питания. На растениях паразитирует вьющееся растение-повилика, листья и корни у неё отсутствуют, обвиваясь вокруг стебля хозяина, она внедряется в них присосками и поглощает органические и минеральные вещества.Миноги нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Многие рыбы погибают от нанесенных ею многочисленных ран.

Рисунок 12 - Миноги и треска

Основная экологическая роль хищничества, паразитизма и других вариантов пищевых связей в сообществах заключается в том, что, последовательно питаясь друг другом, живые организмы создают условия для круговорота веществ, без которого невозможна жизнь. Вторая не менее важная роль этих отношений — взаимная регуляция численности видов.

Комменсализм

Комменсализм- это такая форма взаимоотношений между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу илиубежище другому(комменсалу). Иными словами, комменсализм- одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда. Комменсализм, основанный на потреблении остатков пищи хозяев, называют еще нахлебничеством. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной львами добычи.

Рисунок 13 – Лев и орланы

Комменсалами крупных акул являются сопровождающие их рыбы-прилипалы, крошечные муравьи формикохенус, поселяясь вместе с рыжими лесными муравьями, используют моменты, когда один из них кормит другого, они буквально выхватывают изо рта небольшие кусочки пищи своих крупных хозяев. Последние их не замечают, а заметив, не прогоняют от себя.

Рисунок 14 - Акулы и рыбы-прилипала

В желудке человека тоже обитают комменсалы-кишечные амёбы, они питаются бактериями кишечной полости и не влияют на жизнедеятельность организма. Отношение нахлебничества устанавливается даже между насекомыми и некоторыми растениями. Особенно развито использование убежищ либо в постройках, либо в телах других видов. Молодь рыб - под зонтиками защищен­ных стрекательными нитями медуз. В гнездах птиц и но­рах грызунов обитает огромное количество видов членистоногих, использующих микроклимат убежищ и находящих там пищу за счет разлагающихся органических остатков или других видов со­жителей. Многие виды специализированы на такомобразе жизни и вне нор не встречаются совсем.

Отношения типа комменсализма очень важны в природе, способствуя более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов. Нередко, однако, комменсализм переходит в другие типы отношений. Например, в гнездах муравьев среди большого числа их сожителей встречаются виды жуков-стафилинид. Их яйца, личинки и куколки содержатся вместе с молодью муравьев, которые ухаживают за ними и переносят в специальные камеры. Взрослых жуков муравьи также кормят. Однако жуки и их личинки поедают яйца и личинок хозяев, не встречая отпора с их стороны. На боках груди и первых сегментах брюшка у этих жуков имеются особые выросты - трихомы, у основания которых выделяются капельки секрета, чрезвычайно привлекающего муравьев.

Рисунок 15 - Сожители гнезд муравьев

Секрет содержит эфиры, оказывающие на муравьев одурманивающее, наркотизирующее воздействие, подобное влиянию алкоголя. Муравьи постоянно облизывают ломехуз и атемелесов. В результате у них расстраиваются инстинкты, нарушается координация движений и появляются даже некоторые морфологические изменения. Рабочие муравьи в семьях, где много ломехуз, малоподвижные и вялые. Семьи становятся малочисленными и в результате погибают.

Мутуализм

В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов, дляобозначения которых применяют терминмутуализм. Степень развития взаимовыгодного сожительства может быть самой различной - от временных, необязательных контактов до такого состояния, когда присутствие партнера становится обязательным условием жизни каждого наних. Такие неразделимыеполезные связидвух видов получили названиясимбиоза. Классический пример таких отношений - лишайники, представляющие собой сожительство гриба и водоросли.

Рисунок 16 - Лишайник

Раки -отшельники селятся в пустых раковинах моллюсков и возят их на себе вместе с коралловыми полипами-актиниями Рак расширяет жизненное пространство актинии, необходимое для ловли добычи и поедает часть жертв, пораженных стрекательными клетками полипа, а актиния защищает рака от хищников; креветки собирают паразитов с поверхности тела и во рту гидробионтов;.

Рисунок 17 - Актинидия и рак-отшельник

Типичный симбиоз представляют отношения термитов и их кишечных сожителей - жгутиковых. Эти простейшие вырабатывают фермент р-глюкозидазу, переводящий клетчатку в сахара. Термиты не имеют собственных кишечных ферментов для переваривания целлюлозы и без симбионтов погибают от голода. Появившиеся из яиц молодые термиты облизывают анальные отверстия взрослых, заражая себя жгутиконосцами. Жгутиковые находят в кишечниках термитов благоприятный микроклимат, защиту, пищу и условия для размножения. В свободноживущем состоянии они фактически не встречаются в природе.

Рисунок 18 - Отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике.

Кишечные симбионты, участвующие в переработке грубых рас­тительных кормов, обнаружены у многих животных: жвачных, грызунов, жуков-точильщиков, личинок майских жуков и др. Виды, питающиеся кровью высших животных (клещи, пиявки и др.), как правило, имеют симбионтов помогающих переваривать ее.

У многоклеточных животных и растений симбиоз с микроорганизмами распространен очень широко. Известно сожительство многих видов деревьев с микоризными грибами, бобовых растений -склубеньковыми бактериями, фиксирующими молекулярный азот воздуха. Симбиоз заходит иногда так далеко, что колонии симбиотических бактерий можно рассматривать как специализированные органы многоклеточных. Таковы, например, мицетомы каракатиц и некоторых кальмаров - мешки, наполненные светящимися бактериями и входящие в состав органов свечения - фотофоров.

Грань между симбиозом и иными типами отношений иногда весьма условна. Интересно использование своей кишечной микрофлоры зайцеобразными и некоторыми грызунами. У кроликов, зайцев, пищух обнаружено регулярное поедание собственных фекалий. Кролики производят два типа экскрементов: сухие и мягкие, покрытые слизистой оболочкой. Мягкие фекалии они слизывают прямо с ануса и проглатывают не разжевывая. Исследования показали, что такаякопрофагия вполне естественна. Кролики, лишенные возможности потреблять мягкий кал, худеют или плохо прибавляют в массе и чаще подвержены различным заболеваниям. Мягкий кал кроликов = это почти неизмененное содержимое слепой кишки, обогащенное витаминами (преимущественно В₁₂) и белковыми веществами. Слепая кишка зайцеобразных представляет собой бродильный чан для переработки клетчатки и насыщена симбиотическими микроорганизмами. В 1 г мягкого кала насчитывается до 10 млрд. бактерии. Попадая вместе с фекалиями в желудок кролика, микроорганизмы полностью погибаютпод влиянием кислоты и перевариваются в желудке и длинном тонком кишечнике. Таким образом, у исключительно растительноядных зайцеобразных копрофагия - это способ получения незаменимых аминокислот.

Менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами - кедровкой, поползнем и кукшей. Эти птицы, питаясь семенами сосны, обладают инстинктами запасания кормов. Они прячут мелкие порции «орешков» под слой мха и лесного опада. Значительную часть запасов птицы не находят, и семена прорастают. Деятельность этих птиц способствует, таким образом, самовозобновлению кедровников, так как семена не могут прорастать на толстом слое лесной подстилки, преграждающей им доступ к почве.

Взаимовыгодны отношения растений, имеющих сочные плоды» и птиц, питающихся этими плодами и распространяющих семена, которые обычно не поддаются перевариванию. Мутуалистические отношения с муравьями складываются у многих растений: известно около 3000 видов, обладающих приспособлениями для привлечения муравьев.

Чем разнообразнее и прочнее связи, поддерживающие совместное обитание видов, тем устойчивее их сожительство. Сообщества, имеющие длительную историю развития, прочнее чем те, которые возникают послерезкихнарушений природной обстановки, или создаются искусственно(поля, сады,огороды,оранжереи, теплицы, аквариумы и т. п.).

Нейтрализм, аменсализм

Нейтрализм- это такая форма битических отношений, при которой сожительство двух видов на одной территории не влечёт

для них ни положительных, ни отрицательных последствий.

При нейтрализме виды не связаны друг с другом непосредственно, но зависят от состояния сообщества в целом. Например, белки и ло­си, обитая в одном лесу, практически не контактируют друг с другом. Однако угнетение леса длительной засухой либо оголение его при массовом размножении вредителей сказывается на каждом из этих видов, хотя и в неодинаковой степени. Отношения чипанейтрализма особенно развиты в насыщенных видами биоценозах, включающих разных по экологии членов.

При аменсализме,для одного из двух взаимодействующих видов последствия I совместного обитания отрицательны, тогда как другой не получает ни вреда ни пользы.-

Такая форма взаимодействия чаще встречается у растений. Например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения ее кроной, тогда как для самого дерева их соседство может быть безразличным.

Взаимосвязи этого типа также ведут к регуляции численности организмов, влияют на распределение и взаимный подбор видов.

Конкуренция

Конкуренция- это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями. Когда такие виды обитают совместно, каждый из них находится в невыгодном положении, так как присутствие другого уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и прочими средствами к существованию, которыми располагает местообитание. Например, муравьи и термиты обычно избегают устраивать свои гнезда в непосредственной близости друг от друга, и агрессивны к пришельцам из других семей. Конкуренция -единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих партнерах, однако проигрывая в малом, популяция приобретает стабильность численности и устойчивость к внешним воздействиям.

У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света -листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений, например корневища овса выделяют специальные химические соединения, задерживающие рост и развитие сорных трав; хвойные выделяют фитонциды-вещества, угнетающие неблагоприятные для сосен растения и убивающие болезнетворные организмы. Химические взаимодействия растений через продукты их обмена веществ получили название аллелопатии. Подобные способы влияния друг на друга свойственны и животным.

Раздел 6 учение о биосфере