какие формы взаимоотношений между организмами вы знаете
Какие формы взаимоотношений между организмами вы знаете
Симбиоз подразделяется на мутуализм, протокооперацию и комменсализм.
Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.
Комменсализм, в свою очередь, подразделяется на квартиранство, сотрапезничество, нахлебничество.
Примером перехода нахлебничества в более тесные отношения между видами служат взаимоотношения рыбы-прилипалы, обитающей в тропических и субтропических морях, с акулами и китообразными. Передний спинной плавник прилипалы преобразовался в присоску, с помощью которой та прочно удерживается на поверхности тела крупной рыбы. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении их передвижения и расселения.
2.Нейтрализм
— тип биотической связи, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно.
Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом.
3.Антибиоз
— тип биотической связи, когда обе взаимодействующие популяции(или одна из них) испытывают отрицательное влияние друг друга.
Антибиоз подразделяется на аменсализм, хищничество, конкуренцию и паразитизм.
Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют.
Например, 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.
Взаимоотношения между организмами: основа, основные виды и экологическая пирамида
Какие существуют типы взаимоотношений организмов и что лежит в их основе?
Основа взаимоотношений между организмами
Распределение живых организмов по планете не отличается равномерностью. Организмы населяют определенную территорию, на которой живут, питаются и размножаются. При этом, что важно, они постоянно взаимодействуют с другими организмами — своего же вида и представителями других видов.
Экологическая ниша — место в биогеоценозе, занятое конкретным видом, который не вступает в конкуренцию с другими видами за источник или источники энергии.
Те организмы, которые ведут такой или близкий к такому образ жизни не населяют одни и те же места с другим или другими видами — это помогает им избегать межвидовой конкуренции.
Говоря о живых организмах, нужно упомянуть систему трофических связей.
Система трофических связей — это совокупность живых организмов, образующих непростую систему движения вещества и энергии, которые необходимы живым организмам для нормального функционирования.
Борьба за питание — основа всех форм взаимоотношений между организмами.
Виды взаимоотношений между организмами
Выделяют 4 основных типа взаимоотношений организмов:
Конкуренция
Различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию. В основе конкуренции лежит совместное использование факторов, количество которых не покрывает запросы всех потребителей и отражается на том, как растут и развиваются живые организмы.
Внутривидовую конкуренцию можно наблюдать между особями, которые борются за территорию питания и размножения. Представители одного вида имеют практически одинаковые потребности, что говорит о не слишком серьезной борьбе. Внутривидовая конкуренция куда серьезнее и в результате выживают только сильнейшие. Результатом межвидовой конкуренции может стать вытеснение одного вида другим за пределы конкретной территории.
Хищничество
В основе хищничества лежит то, что одни организмы отлавливают и поедают других. Но в отношениях между хищником и жертвой не все так просто. Жертва не всегда является жертвой в прямом смысле этого слова, ведь она может убегать, прятаться и защищаться. Хищник не всегда выходит победителем в этой схватке.
Паразитизм
Под паразитизмом понимают такие взаимоотношения между разными видами, при которых один организм, называемый паразитом, использует другой, называемый хозяином, как источник питания и среду обитания.
При этом паразит полностью или частично передает хозяину регуляцию своих отношений с окружающей средой. Паразиты бывают внутренними и наружными, у них бывает не только один, но даже несколько хозяев.
Симбиоз
Симбиоз — совокупность разнообразных вариантов сосуществования организмов.
Есть несколько вариантов симбиоза.
Мутуализм — это взаимовыгодное сосуществование.
Пример таких отношений — рак-отшельник и актинии.
Еще есть комменсализм — когда один организм пользуется едой и жильем другого организма без причинения второму какого-либо заметного вреда. Это так называемое квартиранство и нахлебничество.
Примеры — поселение орхидей на деревьях, проживание инфузорий в желудках жвачных животных.
Экологическая пирамида
Биогеоценоз и его функционирование тесно связаны с процессом превращения энергии в результате питания, роста и развития организмов. Происходит формирование цепей питания или трофических связей. В местах пересечения этих цепей питания формируются трофические сети.
При этом, процесс формирования цепей питания характеризуется важной закономерностью: образуются отдельные трофические уровни. Их два:
Грибы и бактерии (редуценты) разлагают часть биомассы погибших продуцентов, останки консументов и продукты их жизнедеятельности до неорганических соединений.
По этой причине энергия биогеоценоза делится на два потока:
Так формируются цепи питания двух типов: пастбищного и дедритного.
Таблица взаимоотношений между организмами, а на самом деле пирамида, выглядит следующим образом:
Экологическая пирамида формируется за счет последовательности уровней питания. Представлять взаимоотношения в виде пирамиды удобно тем, что она наглядно демонстрирует, что чем выше уровень, тем меньшее там количество особей. Все дело в правиле экологической пирамиды.
Правило экологической пирамиды
Есть несколько вариантов экологических пирамид, иллюстрирующих взаимоотношения организма и среды: пирамида чисел, биомассы и среды.
На каждом предыдущем трофическом уровне объем энергии и биомассы, которыми живой организм способен запастись за временную единицу, больше, чем на последующих. Это суть правила экологической пирамиды.
Переход от одного звена в цепи питания к другому приводит к потере 10% энергии.
По подсчетам ученых, каждый последующий уровень характеризуется усвоением около 10% массы или энергии от предыдущего уровня.
Допустим, на какой-либо площади океана образуется 1000 кг планктона. В таком случае водные беспозвоночные смогут образовать лишь 100 кг биомассы. Далее рыбы, употребляющие в пищу этих беспозвоночных, дадут только 10 кг биомассы. Белый медведь, словив и съев одну рыбину, добавит к собственному весу только 1 кг.
Это правило дает понять, как определить количество особей, которые без проблем смогут населять одну и ту же территорию.
Взаимоотношения между организмами
Форма взаимовыгодного облигатного симбиоза. Примером мутуализма могут послужить взаимоотношения между рыбой-клоуном и актинией. Рыба-клоун спасается от врагов среди щупалец актинии, проводит там санитарную обработку: она удаляет из актинии непереваренные остатки пищи, вентилирует воду.
Примером таких взаимоотношений может послужить «квартиранство», при котором один из организмов использует другой как жилище: в мантийную полость двустворчатых моллюсков откладывают икринки рыбы-горчаки, благодаря чему развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но не приносят ни вреда, ни пользы самому моллюску.
Также примером является и «нахлебничество». Под этот термин подпадают отношения между акулой и рыбой-прилипалой. Рыба-прилипала (комменсал) прикрепляется к акуле, преодолевает большие расстояния и питается остатками пищи, расплывающимися в стороны после трапезы акулы.
Паразитизм также является способом симбиоза. При этой форме отношений один организм (паразит) использует другой (хозяина) в качестве источника питания (и среды обитания), при этом частично/полностью возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой.
Паразитизм бывает облигатный, в случае если паразит не может жить без хозяина, к примеру, у вирусов. Может быть факультативный, если паразит способен существовать без хозяина: комары, блохи, вши, паразитические черви.
В современной экологии в понятие хищничества вкладывается форма взаимоотношения, при которой один организм питается органами и тканями другого, при этом между двумя организмами отсутствуют симбиотические связи. То есть они никак не зависят друг от друга.
Иногда понятие хищничества обобщается, и в него включают плотоядных, растительноядных, всеядных животных и паразитов.
При этой форме взаимоотношений виды не оказывают друг на друга практически никакого влияния. Они редко встречаются из-за разности типов питания, экологических ниш.
При аменсализме один вид подавляет другой без извлечения выгоды для себя и без обратного отрицательного влияния с подавляемой стороны. Примерами аменсализма являются высокие широкие кроны взрослых деревьев, которые практически не пропускают свет в подлесок и тем самым угнеют рост молодых растений, мхов.
Аллелопатией называют подавление одного вида организмов другим (и обратное воздействие) вследствие выделения токсичных веществ. Часто встречается у микроорганизмов, грибов.
Примером может считаться выделение антибиотиков двумя близкорасположенными бактериями. В этом случае антибиотик каждой бактерии будет замедлять рост и развитие другой, может приводить к гибели.
Если у особей, принадлежащих к двум разным видам (или к одному), сходный образ жизни, кормовая база, занимаемая ими экологическая ниша, ограниченные возможности для полового размножения: между ними возникает конкуренция.
Особенно часто возникает конкуренция между особями одного вида, ведь их потребности совершенно одинаковы. Недаром самым ожесточенным вариантом борьбы за существование считается внутривидовая борьба.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Формы взаимоотношений между организмами
Все формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в сообществе, определяя его устойчивость.
(+/+) СИМБИОЗ
Симбиоз (от.греч.сим — вместе, биос — жизнь) — форма взаимоотношений, из которых оба партнера извлекают пользу (взаимовыгодное сотрудничество).
Симбиоз подразделяется на протокооперацию и мутуализм.
ПРОТОКООПЕРАЦИЯ
Протокооперация — форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них. В этих случаях отсутствует связь именно этой, конкретной пары партнеров.
Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.
Другой пример протокооперации — птицы-волоклюи, склевывающие паразитов со шкуры крупных копытных.
К протокооперации относятся отношения цветковых растений и насекомых опылителей, большинство из которых не имеют узкой видовой специализации. Например, пчелы могут брать нектар у разных видов растений, а цветки клевера могут опыляться не только пчелами, но и шмелями, мухами и т.п.
МУТУАЛИЗМ
Однако, в островных сообществах зачастую в процессе совместной эволюции (коэволюции) виды «приспосабливаются» друг к другу и становятся зависимыми друг от друга.
Мутуализм — крайняя форма симбиоза, при которой животные не могут существовать друг без друга.
Например, некоторые тропические растения, благодаря очень длинному трубчатому венчику могут опыляться птицами только с очень длинным клювом. Часто в процессе эволюции форма клюва у опылителя становится сходной с формой трубки венчика цветка.
Дотягиваясь до цветка, птица касается грудью тычинок и пестиков. Вырост цветка, на котором сидит птица, по-видимому, образовался в ходе коэволюции с опылителями: он служит насестом для птиц, потребляющих нектар и осуществляющих при этом опыление.
Типичный пример мутуализма — отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов для переваривания целлюлозы. В кишечнике термита обитают простейшие жгутиконосцы, в кишечнике которых живут бактерии, переваривающие целлюлозу. Таким образом вся система симбиотических отношений построена в виде матрешки: в термитах живут симбионтные жгутиконосцы, а в жгутиконосцах — симбионтные бактерии.
Есть данные о том, что эти бактериальные симбионты термитов способны к азотфиксации — связыванию свободного азота атмосферы и превращение его в форму, пригодную для использования не только самими бактериями, но также жгутиконосцами и термитами. Без простейших-симбионтов термиты погибают от голода. Сами же жгутиконосцы, помимо благоприятного микроклимата, получают в кишечнике термитов пищу и условия для размножения.
Рис. Кишечные симбионты термитов
Мутуализм свойственен и многим другим животным, основной пищей которых является клетчатка (например, у жвачных млекопитающих).
В организме человека десятки видов бактерий-симбионтов живут на поверхности кожи и слизистых оболочках, принимая участие в иммунной защите.
(-/-) КОНКУРЕНЦИЯ
Конкуренция — тип биотических взаимоотношений, при котором организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же ограниченных ресурсов.
Внутривидовая конкуренция — соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями одного вида. Это важный фактор саморегулирования популяции.
Птицы одного вида конкурируют за места гнездования.
Самцы многих видов млекопитающих (например, оленей) в период размножения вступают друг с другом в борьбу за возможность обзавестись семьей.
Конкуренция за полового партнера может выражаться в песенных состязаниях и в демонстрации брачного наряда.
Рис. Самец нерки в брачном наряде (внизу)
Рис. Утки мандаринки
Межвидовая кокуренция — соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями разных видов.
Примеры межвидовой конкуренции многочисленны. И волки, и лисы охотятся на зайцев, поэтому между этими хищниками возникает конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого.
Также в качестве примера можно привести конкуренцию растений в лесу за свет. Вследствие этого возникает ярусность и листовая мозаика.
(+/-) ХИЩНИЧЕСТВО
Хищничество — тип взаимоотношений, при котором представители одного вида питаются представителями другого вида.
Приспособления, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений. Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям.
Такой тип взаимоотношений описывается математической моделью «Хищник — жертва».
Рис. Математическая модель «Хищник — жертва»
Хищничество широко распространено в природе как среди животных, так и среди растений. Примеры: насекомоядные растения; лев, поедающий антилопу и т.д.
Рис. Хищничество: австралийский пеликан и жук-плавунец с добычей
Рис. Хищный гриб Arthrobotrys anchonia поймал нематоду при помощи двух трехклеточных ловчих колец.
Хищничество является эффективным инструментом регуляции численности и оздоровления популяций, т.к. в первую очередь истребляются старые и больные особи. Таким образом, хищники являются природными санитарами.
Негативное влияние нарушения коэволюционных связей наблюдается при интродукции видов (занесение видов на новую территорию). В частности, козы и кролики, интродуцированные в Австралии, не имеют на этом материке эффективных механизмов регуляции численности в виде потенциальных хищников, что приводит к черезмерному их размножению и разрушению природных экосистем. Таким образом, козами и кроликами были уничтожены большинство австралийских видов растений и птиц.
(+/-) ПАРАЗИТИЗМ
Паразитизм — тип взаимоотношений, при котором представители одного вида используют питательные вещества или ткани особей другого вида, а также его самого в качестве временного или постоянного местообитания.
Например, 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.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Один или оба организма В природе все организмы взаимосвязаны.
Бывает, что эта связь прямая, бывает опосредованная, но баланс экосистемы определяется
типами взаимоотношений между организмами
| (+\+) | Мутуализм | кооперация — выгодное, но не обязательное существование (примеры: опыление растений насекомыми; рак — отшельник и актиния, рыба — клоун и актиния, муравьи и тли) симбиоз — обязательное сожительство двух организмов высшая форма мутуализма (примеры: гриб и водоросль в лишайнике, термиты и простейшие, гриб и корень в микоризе, бобовые растения и клубеньковые бактерии) |
| (+\-) | Комменсализм | комменсал получает выгоду, а второй организм не получает ничего. нахлебничество — поедание остатков пищи за другим организмом (примеры: гиены и львы, рыбы — прилипалы и акулы квартиранство — один организм использует другого в качестве жилища |
| (0\0) | Нейтрализм | организмы не оказывают влияния друг на друга, но оба зависят от состояния биогеоценоза (примеры: лось и белка в лесу, лебедь и кувшинка) |
| (-\+) | Паразитизм | один вид использует другой в качестве жилища или источника пищи (паразитические бактерии, одноклеточные, черви, минога, паразитирующая на рыбе)
|
| (-\0) | Аменсализм | одна группа угнетает другую (аменсалов), не получая ни выгоды, ни ущерба (примеры: хвойные деревья угнетают растения нижних ярусов, ель выделяет вещества, препятствующие росту других растений, стада животных вытаптывают травянистый покров, пеницилл грибов подавляет рост и размножение бактерий, черный орех выделяет вещества, убивающие сорняки |
| (+\-) | Хищничество | один организм ( хищник) убивает и поедает другой ( жертву) (примеры: волки и зайцы, хищные и растительноядные рыбы) |
| (-\-) | Конкуренция | существование, не выгодное для обеих групп организмов внутривидовая конкуренция — самая обостренная (борьба за ресурсы, территорию, репродуктивная конкуренция) межвидовая — то же самое, кроме репродуктивной |
Саморегуляция биогеоценоза
Саморегуляция биоценоза выражается в поддержании постоянства видового состава и определенной численности организмов. Отклонение системы от нормы приводит в действие силы, направленные на возвращение ее в нормальное состояние. Например, увеличение численности жертв приводит к увеличению численности паразитов и хищников; повышение плотности популяции сверх определенного уровня вызывает уменьшение размножения и усиление миграционных процессов.
___________________________________________________________
Перечисленные типы взаимоотношений существенно влияют на скорость и направление естественного отбора, служат причиной возникновения новых приспособлений.
Хищники, паразиты, болезнетворные микроорганизмы ограничивают скорость роста популяции, ее величину, т. е. регулируют численность особей, при этом выгоду получает не только хищник или паразит, но и популяция в целом: уничтожаются обычно ослабленные особи, что приводит к отбору более жизнеспособных, и тем самым поддерживается и совершенствуется приспособленность вида к выживанию в данной среде. Конкуренция между особями (борьба за выживание) охватывает многие стороны жизни: овладение жизненным пространством, пищей, способность противостоять хищникам, выработка устойчивости к заболеваниям или подверженность им. Обычно, близкородственные виды, ведущие сходный образ жизни и имеющие общий источник питания, не обитают в одних и тех же местах, а если и живут вместе, то потребляют разную пищу, либо активны в разное время. При этом наиболее устойчивыми будут такие виды, особи которых способны питаться разнообразной пищей.
«В результате эволюции возрастает приспособленность организмов к среде обитания, усложняется организованность жизни: увеличивается разнообразие живых существ и усложняется их строение, происходит коренное преобразование абиотической среды, поскольку «живые организмы являются одной из самых могущественных геохимических сил планеты»
___________________________________________________________
Зачастую мы даже близко не можем представить себе, насколько тесно организмы связаны между собой в экосистеме, на сколько они связаны с окружающей средой, на сколько важен каждый участник этого баланса природы:
