Темы для дискуссий. 1. Многие уверяют, что ночью в тишине гораздо продуктивнее подготовка к экзаменам, чем днем

1. Многие уверяют, что ночью в тишине гораздо продуктивнее подготовка к экзаменам, чем днем. Согласны ли вы с этим? Обоснуйте ответ.
2. Если бы от вас зависела организация работы в ночную смену на предприятии, что бы вы выбрали: а) постоянную ночную работу с повышенной оплатой для тех, кто согласен на такой режим; б) чередование дневной и ночной работы для каждого с увеличенным отдыхом после ночи; в) только дневную работу
умеренного или тропического климата встречаются виды, наиболее чувствительные к длине дня?

§ 8 Типы взаимодеиствия организмов

ВСПОМНИТЕ
Опылители
Симбиоз
Лишайники
Клубеньковые бактерии

Жизнь любого живого существа невозможна без других. Его благополучие зависит от многих видов, которые так или иначе на него воздействуют.

Весь мир животных, грибов и значительная часть бактерий живет за счет тех соединений, которые создаются растениями. Но и растения не могли бы существовать без микроорганизмов, освобождающих минеральные соли из мертвого опада (рис. 37), животных — опылителей и распространителей семян, грибов, помогающих питанию корней, или других растений, создающих необходимый микроклимат.

Связи между разными организмами называют биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны в деталях, могут быть прямыми или косвенными и имеют разное значение в жизни видов.

Прямые связи осуществляются при непосредственном влиянии одного вида на другой (например, хищника на жертву). Косвенные — через влияние на внешнюю среду или на другие виды.

Различают разные типы отношений между организмами. Прямые пищевые, или трофические, связи — основные в природе. Они поддерживают жизнь организмов. Каждый вид, размножаясь, не только обеспечивает свое существование, но и служит источником энергии для других.

Одни виды потребляют живую пищу, другие — остатки растений или мертвых животных, или помет, или растворы органических веществ.

В природе есть специализированные виды, питающиеся только одним или немногими другими видами, и есть многоядные, с широкими пищевыми связями. К ним относится и человек. Люди могут питаться сотнями видов растений, животных и грибов. Это значит, что энергетические потребности человека обеспечиваются очень широкими трофическими связями с живой природой.

Другой тип отношений — конкуренция возникает на основе не прямых, а косвенных взаимодействий. Конкуренция связана с тем, что представители совместно живущих видов сообща используют одни и те же ресурсы, которые обычно ограничены. Ресурсы могут быть как пищевые (например, одни и те же виды жертв у хищников или растений — у травоядных), так и другого рода, например наличие мест для выведения потомства, убежищ для защиты от врагов и т. п. В этих случаях, даже если конкурирующие виды мирно сосуществуют, присутствие другого вида неблагоприятно для каждого из них, так как часть необходимых ресурсов используется другим.

Конкурировать могут в природе как близкие виды, так ипредстави- тели очень далеких групп. Например, суслики в сухой степи выедают до 40% растительного прироста. Это значит, что пастбища могут прокормить меньшее число овец или сайгаков. А в годы массового размножения саранчи пищи не хватает ни сусликам, ни овцам.

 

Рис.37.Почвенные микроорганизмов, освобождающие минеральные соединения из растительных остатков: бактерии, дрожжи.

Третий тип взаимодействия организмов прямо противоположен конкуренции. Это взаимовыгодные, взаимополезные отношения. В экологии такие связи называют мутуалистическими или мутуализмом. Для ряда видов эти отношения настолько важны, что они даже не могут выжить без другого. Возникает симбиоз — тесное взаимовыгодное сожительство разных видов.

Многие цветковые растения, например, не могут расти без связи с грибами или клубеньковыми бактериями. Симбиоз с грибами или бактериями улучшает корневое питание растений, которые, со своей стороны, обеспечивают их растворимыми сахарами и другими продуктами фотосинтеза. Лишайники, как известно, представляют собой взаимное сожительство грибов и водорослей (рис. 38). Множество животных не смогли бы переваривать пищу без одноклеточных симбионтов пищеварительного тракта — бактерий и простейших.

Полезные связи объединяют самые разные группы организмов: растения, животных, грибы и бактерии — и широко распространены в природе (рис. 39). Сочные плоды у покрытосеменных растений — это их приспособление к привлечению животных, которые распространяют семена, защищенные от переваривания плотными оболочками.

Пищевые отношения, конкуренция и мутуализм — это двусторонние типы связей. Кроме них существуют отношения, имеющие последствия только для одного из взаимодействующих видов.

Существуют отношения, полезные одному из партнеров и безразличные для другого. Например, некоторые животные либо питаются остатками пищи представителей другого вида, либо используют их убежища, норы, гнезда, не принося хозяину ни вреда, ни пользы. Так, в норах степных и пустынных грызунов спасаются от жары сотни видов насекомых, пауков, многоножек и других мелких животных.

Возникает и противоположный тип отношений, когда присутствие одного вида не позволяет выжить другому. Например, под тенистой елью погибают проростки всех светолюбивых трав, а пеницилловые плесневые грибки выделяют антибиотики, губительные для ряда бактерий.

Наконец, если совместно живущие виды связаны только через цепь других видов и непосредственно не взаимодействуют, уживаясь в одном сообществе, то их отношения называют нейтральными. Синицы и мыши в одном лесу — нейтральные виды.

Хотя взаимодействия организмов очень разнообразны, они приводят лишь к трем главным результатам: 1) обеспечению пищей, 2) изменению среды обитания, 3) расселению видов в пространстве.

В результате сложности и переплетенности связей между видами неосторожное вмешательство человека в жизнь природы может вызвать цепную реакцию событий, которые приведут к неожиданным и нежелательным последствиям.

 

 

Рис. 39. Насекомые на цветках

 

рис. 38. Лишайник кладония - пример симбиоза: клетка водорослей, грибные гифы.

 

* Примеры и дополнительная информация

1. Россия издавна славилась собственным жемчугом, который добывали в северных реках из раковин пресноводных двустворчатых моллюсков — европейской жемчужницы. Они живут крупными скоплениями и эффективно очищают воду. Каждый моллюск пропускает через себя более 50 л воды в сутки. Весной самка выбрасывает в воду до 3, 5 млн крохотных личинок. Личинки могут прожить лишь 2—3 суток, если не успеют прикрепиться к жабрам мальков лососевых рыб — семги, форели, хариуса, которые появляются из икринок в то же время. Чистота воды имеет особое значение для развития лососей, в мутных реках икра погибает. Около месяца личинки жемчужницы паразитируют на жабрах рыб, затем освобождаются, падают на дно и начинают вести самостоятельную жизнь. Сейчас жемчужницы в реках практически исчезли. Одна из причин — перевылов лососей. Без них у жемчужниц не вырастает потомство, а без моллюсков реки не очищаются до такой степени, чтобы могла развиваться икра лососей.

2. На основании пищевых связей формируются сложные жизненные циклы паразитов. Один из них — широкий лентец, плоский червь с большим числом члеников, паразитирующий в тонких кишках человека. Он достигает 10 м длины и продуцирует огромное количество яиц. Если яйца смываются в водоемы, они могут быть проглочены мелкими рачками — циклопами и начинают в них свое развитие. Если циклопы проглатываются рыбами, зародыши лентеца пробираются из желудка рыб в мышцы и печень, где продолжают развитие. Человек заражается, если съест такую рыбу в непрожаренном или непросоленном виде. Широкий лентец чаще встречается у человека в тех районах, где существует обычай есть строганину — мелко наструганную сырую мороженую рыбу.

3. Пример экологической цепной реакции, вызванной нарушением связей между видами, — «цветение» водоемов. До 40% вносимых на поля удобрений смывается в озера, пруды, реки, водохранилища, где служат причиной массового размножения одноклеточных водорослей. Потребители водорослей не успевают их уничтожать, в результате чего большая масса отмерших клеток разлагается бактериями. Вода мутнеет, приобретает неприятный запах. В ней резко снижается содержание кислорода, иногда появляются токсические вещества. Происходят массовая гибель и отравление рыб, моллюсков и других водных обитателей. Снижение качества воды отражается на здоровье людей и приводит к необходимости больших затрат на очистку.

Вопросы.

1. Приведите примеры: 1) прямых и косвенных и 2) односторонних и двусторонних связей между видами.

2. Подумайте, какие типы связей возникают в лесных сообществах между такими парами видов, как белка и дятел, синица и дятел, дождевой червь и дуб, заяц-беляк и синица.

3. Какими будут последствия для урожая, если усилить или ослабить каждую из трех связей в пищевой цепи: культурное растение— растительноядные насекомые — их паразиты — сверхпаразиты?

4. Приведите примеры возможного использования взаимовыгодных отношений между видами при разведении лесов в степных районах.