Типы биотических отношений

Одной из наиболее известных является классификация, по которой выделяют следующие основные типы биотических отношений: конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз, комменсализм, нейтрализм, аменсализм и другие.

Основными типами отношений являются положительные и отрицательные.

Конкуренция (–, –) – это взаимоотношения, при которых организмы в борьбе за источники пищи или территорию воздействуют друг на друга отрицательно. Различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию. Ее частными случаями являются: 1) конкуренция (в узком смысле слова) за тот или иной ограниченный ресурс (соперничество); 2) непосредственная «борьба» между представителями разных видов (агрессия); 3) взаимное аллелопатическое ингибирование (антагонизм). Аллелопатия (от греч. allelon — «взаимный», pathos — «страдание») — взаимодействие организмов посредством специфически действующих продуктов обмена.

Изучение конкуренции показало, что она наиболее остра при одинаковых или сходных требованиях конкурирующих видов.

На этом основаны многочисленные случаи вытеснения одного вида другим, наблюдаемые в природе. Так, рыжий таракан вытесняет черного, узкопалый рак – широкопалого, серая крыса – черную. Еще более жесткими, как отмечал Ч. Дарвин, являются отношения между особями, популяциями одного вида, потому что особи одного вида живут в сходных условиях, нуждаются в одинаковой пище и подвергаются одним и тем же опасностям.

В середине 30-х годов русский ученый Г. Ф. Гаузе (1910–1986) выполнил цикл работ по лабораторному воспроизведению явления межвидовой конкуренции. Исследованиями Г. Ф. Гаузе на простейших (опыты с инфузориями) установлено, что при содержании двух видов на ограниченном питании через некоторое время остается только один вид, то есть два вида не могут существовать на одной территории (занимать одну и ту же экологическую нишу), если их экологические потребности идентичны. исследованиями Г. Ф. Гаузе впервые экспериментально была доказана возможность реализации разных вариантов конкурентных взаимодействий между видами. Работы по изучению конкуренции в лабораторных и природных условиях имели исключительно важное значение для развития экологии.

Хищничество (+, –) – это такая форма межвидовых отношений, при которой один вид живет за счет другого – добывает и поедает свою жертву. Хищничество может быть специализированным, когда тот или иной вид хищного животного питается строго определенной добычей. Например, скопа питается только рыбой. Нередки и многоядные хищники (волк).

С середины 60-х годов 20 века на базе современной вычислительной техники стали проводиться весьма значительные исследования по изучению хищничества, появились обобщения, в основе которых лежат широкие представления об этом типе биотических отношений. Можно привести следующую функциональную классификацию хищников:

– истинные хищники, убивающие свою жертву сразу после нападения на нее и в большинстве случаев поедающие жертву целиком. Это львы, орлы, божьи коровки, киты и многие другие;

– хищники с пастбищным типом питания. Это крупные травоядные млекопитающие – зебры, антилопы, козы, овцы, крупный рогатый скот. Как правило, они используют только часть своей жертвы;

– паразиты – хищники, также поедающие только часть жертвы, но нападающие в течение жизни только на одну особь или на очень малое их количество. Это различные ленточные черви, вирусы, ржавчинные грибы, тли;

– паразитоиды – насекомые, откладывающие яйца либо в тело других насекомых (на ранних стадиях развития последних), либо на его поверхность. Личинки паразитоидов, вылупившиеся из яиц, развиваются внутри или на теле хозяина, который обычно не достиг взрослого состояния. Паразитоид вызывает неизбежную гибель хозяина, так как по мере своего развития личинка паразитоида целиком съедает его.

Паразитизм (+, –) – взаимоотношения, при которых один вид (паразит) живет за счет другого (хозяина), поселяясь на его поверхности или внутри его тела. Соответственно паразиты подразделяются на эктопаразитов, при котором паразит обитает на хозяине и связан с его покровами (клещи, вши, блохи, пиявки) и эндопаразитов, при котором паразит живет в теле хозяина (многие простейшие, гельминты, др.). Паразит не убивает своего хозяина, питается за его счет длительное время. Часто в одном хозяине живут совместно многие паразиты. Паразитизм может быть постоянным (истинным), когда паразит пребывает в организме в течение основного периода своего развития (малярийный плазмодий, некоторые плоские черви, паразитические амебы, из растений - повилика, заразиха и др.) или временным (периодическим), при котором паразит на хозяине развивается лишь временно (грибы-паразиты, аскариды, нематоды, болезнетворные бактерии и др.). 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.

Симбиоз (от греч. – совместная жизнь, сожительство, (+, +)) – форма взаимоотношений организмов разных систематических групп, при которой совместное существование взаимовыгодно для особей двух или более видов. Симбионтами могут быть лишь растения, растения и животные или только животные. Симбиоз различают по степени соединения партнеров и по их пищевой зависимости друг от друга. В последнее время понимается широко, как различные формы существования разноименных организмов. Различается несколько типов симбиоза: мутуализм, комменсализм, паразитизм и множество переходных форм между ними.

Мутуализм – сожительство разных видов, выгодное для обоих партнеров, способность одних видов развиваться только в присутствии другого. Классический пример этого типа – сожительство актиний и раков-отшельников. Другой пример – симбиоз муравьев с тлями. Муравьи выступают в роли защитников своих кормильцев – тлей, производителей сахаристых выделений, которыми лакомятся муравьи. В кишечнике всех млекопитающих, включая человека, имеются кишечные бактерии, способствующие перевариванию пищи. Широко распространенным является симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых. Симбиоз бывает факультативным, т.е. необязательным, когда каждый из организмов при отсутствии партнёра может жить самостоятельно, и облигатным, т.е. обязательным, когда самостоятельное существование невозможно.

Комменсализм (+, 0) – взаимоотношения видов, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося ущерб другому, один вид питается остатками пищи другого (типичные комменсалы крупных хищников – гиены). При комменсализме выделяют пищевые (нахлебничество и сотрапезничество) и жилищные (квартирантство) формы.

Нахлебничество – потребление остатков пищи хозяина, например взаимоотношения акул с рыбами-прилипалами

Сотрапезничество – потребление разных веществ или частей их одного и того же ресурса. Например, взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Квартирантство – использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища.

Нейтрализм (0, 0) – оба совместно обитающих вида независимы и не оказывают друг на друга никакого влияния.

Аменсализм (–, 0) – тип межвидовых взаимоотношений, при котором в совместной среде один вид подавляет существование другого вида, не испытывая противодействия, т.е. когда один из видов в присутствии другого не может нормально питаться и размножаться. Примером может служить влияние деревьев-доминантов на виды мохового и травяного ярусов.

Протокооперация – простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, т. е. не является непременным условием выживания видов (популяций). Например, совместное гнездование нескольких видов птиц, способствующее защите от хищников. Сотрудничество – оба вида образуют сообщество. Оно не является обязательным, так как каждый вид может существовать отдельно, изолированно, но жизнь в сообществе им обоим приносит пользу.

Среди животных типичной формой коаций является также интерференция, т.е. непреднамеренное подавление одного организма другим. Например, семеноядные птицы, белки, разрушающие шишки хвойных пород, одновременно уничтожают и обитающих насекомых, хотя последние и не служат их основной пищей. В замкнутых пространствах, например под корой деревьев, личинки более крупных насекомых, прокладывающих свои ходы, могут одновременно уничтожать более мелких насекомых или препятствовать их питанию.

Отношения между растениями и животными могут быть более сложными и разнообразными. Некоторые животные по отношению к растениям выступают как опылители, переносчики семян, а также заболеваний, растения же могут служить укрытием для животных.

Иногда животных (например, многих насекомых), поедающих растения, а также паразитов, хищников рассматривают в качестве естественных врагов тех организмов, за счет которых они существуют. Такой подход в принципе не верен. Паразиты и хищники, зоофаги и фитофаги являются факторами среды по отношению к своим хозяевам, жертвам, а кормовые растения, в свою очередь, - факторами среды, элементами экологической ниши для них. Следовательно, с общеэкологических позиций все они взаимно необходимы друг другу. В процессе их взаимодействия осуществляются естественный отбор и приспособительная изменчивость, т.е. важнейшие эволюционные процессы. В естественных условиях ни один вид не стремится (и не может) привести к уничтожению другого. Более того, исчезновение какого-либо естественного «врага» из экологической системы может привести к вымиранию того вида, на котором развивается этот «враг».Все эти обстоятельства человек должен всесторонне учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использования их в своих интересах, а также учитывать при этом имеющиеся косвенные последствия, например при истреблении хищников или переселении животных или растений.

Таким образом, биотические отношения являются одним из важнейших механизмов формирования видового состава сообществ, пространственного распределения видов, регуляции их численности, имеют значение для процесса эволюции.