Гомотипические реакции

Биотические факторы

Топографические (рельефные) факторы

Влияние топографии тесно связано с другими абиотическими факторами, так как она может сильно влиять на местный климат и развитие почвы.

Главным топографическим фактором является высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрации газов. Все эти факторы влияют на растения и животных, обуславливая вертикальную зональность.

Горные цепимогут служить климатическими барьерами. Горы служат также барьерами для распространения и миграции организмов и могут играть роль лимитирующего фактора в процессах видообразования.

Еще один топографический фактор – экспозиция склона. В северном полушарии склоны, обращенные на юг, получают больше солнечного света, поэтому интенсивность света и температура здесь выше, чем на дне долин и на склонах северной экспозиции. В южном полушарии имеет место обратная ситуация.

Важным фактором рельефа является также крутизнасклона. Для крутых склонов характерны быстрый дренаж и смывание почв, поэтому здесь почвы маломощные и более сухие. Если уклон превышает 35^о, почва и растительность обычно не образуются, а создаются осыпи из рыхлого материала.

Биотические факторы - совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. Взаимоотношения между животными, растениями, микроорганизмами (коакции ) чрезвычайно многообразны. Их можно разделить на прямыеи косвенные(опосредованные). Первые связаны с непосредственным воздействием одних организмов на другие; вторые проявляются, например, в том, что растения своим присутствием изменяют режимы абиотических факторов среды для животных или других растений.

Взаимодействия живых организмов классифицируют с точки зрения их реакциидруг на друга. В частности, выделяют гомотипическиереакции, под которыми понимают взаимодействия между особями одного и того же вида и гетеротипические— коакции между индивидуумами разных видов.

Эффект группы- это влияние группы как таковой и числа индивидуумов в группе на поведение, физиологию, развитие и размножение особей, вызванное восприятием присутствия особей своего вида через органы чувств. Многие насекомые (сверчки, тараканы, саранчовые и др.) в группе имеют более интенсивный, чем при жизни поодиночке, метаболизм, быстрее растут и созревают. Баклан может существовать лишь при условии, если в его колониях насчитывается не менее 10000 особей и на 1 м² приходится 3 гнезда. При совместной жизни легче искать и добывать пищу, а также защищаться от врагов. Нередко эффект группы проявляется уже при совместном существовании двух животных. Он может приводить не только к положительным, но и к отрицательным результатам. Как правило, при небольшой численности группы преобладают положительные эффекты, а при избыточной плотности животных доминируют отрицательные явления.

Эффект массы,в отличие от эффекта группы не связан с восприятием особями одного вида присутствия друг друга. Он вызывается изменениями в среде обитания, происходящими при увеличении численности особей и плотности популяции. Как правило, эффект массы отрицательно сказывается на плодовитости, скорости роста, длительности жизни животных. Например, при развитии популяции мучного хрущака в муке постоянно накапливаются экскременты, линочные шкурки, что приводит к ухудшению муки как среды обитания. Это вызывает падение плодовитости и повышение смертности в популяции жуков.

Внутривидовая конкуренция - соперничество между особями одного вида, борьба за возможность выжить, для чего необходима энергия, получаемая растениями в виде солнечного света, а животными в виде различных пищевых материалов. Победивший в конкурентной борьбе имеет возможность оставить потомство, следовательно, передать свои гены по наследству. Уступивший в конкурентной борьбе погибает или, точнее, элиминируется. Различают две основные формы конкуренции - прямую и косвенную. Прямая конкуренция, или интерференция, осуществляется путем прямого влияния особей друг на друга, например, при агрессивных столкновениях между животными или при выделении токсинов (аллелопатия) у растений и микроорганизмов. Интерференция у животных не обязательно заключается во взаимной агрессивности. Она может возникать, например, когда одни животные своим поведением лишают других доступа к пище, укрытиям, к местам для размножения и т.д. Косвенная конкуренцияне предполагает непосредственного взаимодействия между особями. Она происходит опосредованно - через потребление разными животными одного и того же ресурса, который обязательно должен быть ограниченным. Поэтому такую конкуренцию обычно называют эксплуатационной. При эксплуатационной конкуренции преимущества получают животные, способные быстрее и эффективнее использовать ресурсы, являющиеся предметом конкуренции, и уменьшать их количество, достающееся другим животным.

Внутривидовая конкуренциянередко проявляется в территориальности -охране отдельными животными или их группами индивидуальных участков. Обычно охраняется кормовая территория. Существуют также гнездовые и брачные территории, появление которых обусловлено наличием конкурентной борьбы за места размножения или за брачного партнера. Конкуренция за некоторый ограниченный ресурс обычно приводит к более равномерному пространственному размещению животных. Поскольку основным объектом внутривидовой конкуренции служит энергия, то среди растений наиболее острой является борьба за свет.

Гетеротипические реакции

Наиболее распространенный тип взаимоотношений между животными — хищничество, т.е. непосредственное преследование и пожирание одних видов другими (растительноядных копытных — плотоядными хищниками, насекомых — птицами, мелких рыб — более крупными и пр.). Хищничество наблюдается и среди беспозвоночных животных. Известны хищные насекомые, черви, моллюски, хищные простейшие и бактерии. Через влияние, оказываемое на популяцию жертвы, хищники воздействуют на эволюцию различных признаков жертвы, что приводит в конечном итоге к экологическому равновесию между популяциями хищника и жертвы. Около 500 видов растений плотоядны, т.е. часть питательных веществ они получают за счёт животных (в основном насекомых), которых они ловят разными хитроумными способами. Хищные растения захватывают насекомых листьями, которые ярко окрашены, и это привлекает насекомых, привыкших ассоциировать яркую окраску с наличием нектара. Во многих случаях в ловушке выделяется ещё и сладко пахнущая жидкость.

Другой тип взаимоотношений — паразитизм в различных формах. Это 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. Паразиты обычно намного мельче своего хозяина. Паразитов больше всего среди микроорганизмов и относительно примитивных многоклеточных, а подверженность паразитизму наиболее развита у цветочных растений и позвоночных животных. В самом обычном случае организм-паразит постоянно живет на теле или внутри тела другого животного (его называют хозяином). Примером могут служить гельминты животных, паразитические насекомые (вши, блохи), клещи, некоторые простейшие - возбудители опасных заболеваний человека и животных. Такой паразитизм носит название истинного в отличие от периодического, при котором паразит на хозяине развивается лишь временно. Например, некоторые перепончатокрылые насекомые, развивающиеся с метаморфозом (превращением), во взрослой фазе живут свободно (открыто), но яйца откладывают в личинки других насекомых (бабочек, жуков и др.), где, питаясь тканями хозяина, развивается личинка паразита. Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве. Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому. Главнейшие приспособления к этому - повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев.

В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов - возникает явление гиперпаразитизма. Двух-, трех- и даже четырехступенчатый паразитизмы не так редки в природе.

Нейтрализм - такая форма биотических отношений, при которой сожительство двух видов на одной территории не влечет для них ни положительных, ни отрицательных последствий. При нейтрализме виды не связаны друг с другом непосредственно, но зависят от состояния сообщества в целом. Например, бéлки и лоси, обитая в одном лесу, практически не контактируют друг с другим. Однако угнетение леса длительной засухой либо оголение его при массовом размножении вредителей сказывается на каждом из этих видов, хотя и в неодинаковой степени. Истинный нейтрализм в природе очень редок.

Аменсализм (интерференция)- для одного из двух взаимодействующих видов последствия совместного обитания отрицательны, тогда как другой не получает от них ни вреда, ни пользы. Такая форма взаимодействия встречается только у растений, грибов и бактерий. Например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате сильного затенения ее кроной. Многие грибы и бактерии синтезируют антибиотики, тормозящие рост других бактерий.

Комменсализм(сотрапезничество), - такая форма взаимоотношений между видами, когда деятельность одного из них (хозяина) доставляет пищу другому (комменсалу). Один вид питается остатками пищи другого (типичные комменсалы крупных хищников — гиены). Комменсалами крупных акул являются сопровождающие их рыбы-прилипалы. Поселение растений-эпифитов на коре деревьев также является комменсализмом. Иными словами, комменсализм - одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда.

Если совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, то его называют протокооперацией. Широко известен в литературе пример сотрудничества актинии с раком-отшельником. Актиния защищает рака-отшельника своими стрекательными щупальцами, а в ответ получает остатки его трапезы.

Если оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно, такое взаимодействие называется мутуализмом. Такая форма совместного существования благоприятна для их роста и выживания. Классическим примером служат лишайники, представляющие тесное сожительство гриба и водоросли. Гриб защищает водоросль, а последняя его кормит. В животном мире пример наиболее совершенного симбиоза дают термиты, пищеварительный тракт которых служит приютом для жгутиковых. Термиты известны своей способностью питаться древесиной, несмотря на отсутствие у них ферментов, гидролизующих целлюлозу. Это делают за них жгутиконосцы.

Межвидовая конкуренция - это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями. Когда такие виды обитают совместно, каждый из них находится в невыгодном положении, т.к. присутствие другого вида уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и прочими средствами к существованию, которыми располагает местообитание. Конкуренция - единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих партнерах. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми различными: от прямой физической борьбы до мирного совместного существования, Тем не менее, если два вида с одинаковыми экологическими потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытесняет другого.

В настоящее время выделяю особую категорию факторов, порождаемых человеком. Антропогеные факторы – это все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. При этом различается воздействие человека как биологического организма и его хозяйственная деятельность (техногенные факторы).

Экологические факторы могут оказывать на организм прямое действие и косвенное. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое действие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное действие).

Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них постоянны (сила тяготения) или относительно постоянны (солнечная радиация, соленость океана), другие оченьизменчивы (температура, влажность воздуха, сила ветра).

Изменения факторов среды могут быть периодическими и непериодическими. Периодические факторырегулярно повторяются во времени (изменение температуры воздуха и освещенности влечение суток или года). Непериодические факторыне имеют периодичности (извержение вулкана, нападение хищника). Периодические факторы делят на первичные и вторичные. Первичныепериодические факторысвязаны с космическими причинами (освещенность, приливы, отливы и др.). Вторичные периодическиефакторывозникают как следствие действия первичных факторов (температура, количество осадков, биомасса, продуктивность и др.).

Экологические факторы оказывают на живые организмы различные воздействия: ограничивающее, раздражающее, модифицирующее, сигнальное. Ограничивающеевоздействие делает невозможным существование в данных условиях. Раздражительноевоздействие вызывает биохимические и физиологические адаптации. Модификационное воздействие вызывает морфологические и анатомические изменения организмов. Сигнальноевоздействие информирует об изменениях других факторов среды.

В природе экологические факторы действуют совместно, т.е. комплексно. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организмов, включая нормальное развитие и размножение, называются условиямижизни.Условия, в которых размножения не происходит, называются условиями существования.

Экологическая ниша — совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. То есть экологическая ниша — это место вида в природе, включающее не только его положение в пространстве и отношение к абиотическим факторам, но и его функциональную роль в сообществе (прежде всего трофический уровень) и его положение относительно абиотических условий существования (температура, влажность и т. п.). Иными словами, экологическая ниша — это совокупность условий жизни внутри экологической системы, предъявляемых к среде видом или его популяцией.

Для характеристики экологической ниши обычно используют два важных показателя: ширина нишии степень перекрыванияее с соседними. Экологические ниши разных видов могут быть разной ширины и перекрываться в различной степени. Разделение экологических ниш между видами происходит за счет приуроченности разных видов к разным местобитаниям, разной пищи и разному времени использования одного и того же местообитания. Принцип конкурентного исключения (принципГаузе)гласит:«Два вида не могут сосуществовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны. Такие виды обязательно должны быть разобщены в пространстве или во времени».

Дата добавления: 2014-10-15