Η Δημεκολογία είναι ένας επιστημονικός κλάδος που εξετάζει την ποικιλομορφία των σχέσεων μεταξύ ζωντανών οργανισμών που ανήκουν σε διαφορετικούς πληθυσμούς. Μια μορφή τέτοιας αλληλεπίδρασης είναι ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά του, τα μοτίβα της εμφάνισης του αγώνα για έδαφος, τροφή και άλλους αβιοτικούς παράγοντες σε οργανισμούς που ζουν σε φυσικές και τεχνητές βιογεωκινώσεις.
Είδη και οικολογικά χαρακτηριστικά
Κατά την ιστορική εξέλιξη, τα βιολογικά taxa (ομάδες με κάποια κοινά στοιχεία) προσαρμόζονται σε αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες της φύσης. Τα πρώτα περιλαμβάνουν το κλίμα, τη χημική σύνθεση του εδάφους, του νερού και του αέρα κ.λπ., και τα δεύτερα - τον αντίκτυπο της ζωτικής δραστηριότητας ορισμένων ειδών σε άλλα.
Άτομα του ίδιου είδους εγκαθίστανται άνισα σε ορισμένες περιοχές βιοτόπων. Οι συστάδες τους ονομάζονται πληθυσμοί. Κοινότητες του ίδιου είδους συνεχώςαλληλεπιδρούν με πληθυσμούς άλλων ειδών. Αυτό καθορίζει τη θέση του στη βιογεωκένωση, η οποία ονομάζεται οικολογική θέση.
Διαειδικός ανταγωνισμός, ένα παράδειγμα του οποίου θα εξετάσουμε στο άρθρο, εμφανίζεται απευθείας σε μέρη όπου οι σειρές κοινοτήτων διαφορετικών ειδών αλληλοκαλύπτονται και μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση του πληθυσμού ενός από αυτά. Για παράδειγμα, στα πειράματα του Ρώσου επιστήμονα G. Gauze, δύο τύποι βλεφαρίδων αναπτύχθηκαν στο ίδιο θρεπτικό μέσο. Ο ένας από αυτούς άρχισε να πολλαπλασιάζεται ενεργά και να αυξάνεται σε βάρος του άλλου. Ως αποτέλεσμα, το ασθενέστερο είδος εξαφανίστηκε πλήρως (εξαφανίστηκε) μέσα σε 20 ημέρες.
Τι προκαλεί την επικάλυψη εύρους
Εάν τα ενδιαιτήματα δύο διαφορετικών ειδών συγχωνευθούν σε ορισμένες περιοχές του βιοτόπου, τότε προκύπτουν πολύ έντονες διαφορές μεταξύ των ατόμων στην εξωτερική δομή, στους όρους της εφηβείας και στο ζευγάρωμα. Ονομάζονται προκατάληψη χαρακτηριστικών.
Στην περιφέρεια της περιοχής, όπου ζουν οργανισμοί μόνο ενός είδους, οι πληθυσμοί τους συγκλίνουν με κοινότητες που αντιπροσωπεύονται από άτομα άλλου είδους. Πρέπει να σημειωθεί ότι στη δεύτερη περίπτωση δεν υπάρχει πρακτικά διαειδικός ανταγωνισμός μεταξύ των πληθυσμών. Το παράδειγμα με τους σπίνους, που παρατήρησε ο Κάρολος Δαρβίνος στα νησιά Γκαλαπάγκος, κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του σε όλο τον κόσμο με τη φρεγάτα Beagle, είναι μια ζωντανή επιβεβαίωση αυτού.
Νόμος του ανταγωνιστικού αποκλεισμού
Ο προαναφερόμενος επιστήμονας G. Gauze διατύπωσε ένα σημαντικό οικολογικό πρότυπο: εάν τροφικές και άλλες ανάγκες των πληθυσμώνδύο διαφορετικά είδη συμπίπτουν, τότε τέτοια taxa γίνονται ανταγωνιστικά. Αυτό αποκλείει την περαιτέρω συνύπαρξή τους στον ίδιο χώρο, αφού μεταξύ τους προκύπτει διαειδικός ανταγωνισμός. Ένα παράδειγμα που το καταδεικνύει είναι η διακύμανση της αφθονίας της πέρκας, του ράβδου και της κατσαρίδας που τρέφονται στην ίδια δεξαμενή. Τα ιχθύδια κατσαρίδας είναι πιο δραστήρια και αδηφάγα, επομένως παραγκωνίζουν επιτυχώς τα νεαρά πέρκα και ρουντ.
Συμπατρική και αλλοπατρική ταξινόμηση
Προέκυψαν ως αποτέλεσμα της γεωγραφικής ειδογένεσης. Εξετάστε το είδος που ονομάζεται αλλοπατρικό. Για να εξηγηθεί το γεγονός της εμφάνισής τους, χρησιμοποιούνται δεδομένα στη γεωλογία και την παλαιογεωγραφία. Τα άτομα τέτοιων κοινοτήτων ανταγωνίζονται μεταξύ τους αρκετά έντονα, αφού απαιτούν τους ίδιους πόρους διατροφής. Είναι αυτό το χαρακτηριστικό που χαρακτηρίζει τον διαειδικό ανταγωνισμό.
Παραδείγματα ζώων που έχουν υποστεί γεωγραφική ειδογένεση είναι οι κάστορες και τα βιζόν της Βόρειας Αμερικής. Αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια πριν, η Ασία και η Βόρεια Αμερική συνδέθηκαν μέσω ξηράς.
Αβορίγινα είδη τρωκτικών ζούσαν στην ηπειρωτική χώρα. Όταν εμφανίστηκε ο Βερίγγειος Πορθμός, οι ευρασιατικοί και αμερικανικοί πληθυσμοί αυτών των ζώων, ως αποτέλεσμα της απόκλισης, σχημάτισαν νέα είδη που ανταγωνίζονται μεταξύ τους. Οι διαφορές μεταξύ των ατόμων των πληθυσμών ενισχύονται ως αποτέλεσμα της μετατόπισης χαρακτηριστικών.
Μπορεί να μειωθεί ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών;
Ας διευκρινίσουμε για άλλη μια φορά ότι στην απο-οικολογία μεσοειδικήΟ ανταγωνισμός είναι η σχέση οργανισμών που αποτελούν μέρος πληθυσμών διαφορετικών ειδών και απαιτούν παρόμοιους πόρους απαραίτητους για τη διαβίωσή τους. Μπορεί να είναι ο χώρος του βιοτόπου, το φως, η υγρασία και, φυσικά, η τροφή.
Υπό φυσικές συνθήκες, οι κοινότητες διαφορετικών taxa που μοιράζονται μια κοινή περιοχή εμβέλειας και προμήθειας τροφίμων μπορούν να μειώσουν την ανταγωνιστική πίεση με διάφορους τρόπους. Πώς μειώνεται ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών; Ένα παράδειγμα είναι η διαίρεση της σειράς, που οδηγεί σε διαφορετικούς τύπους τροφής για υδρόβια πτηνά - τον μεγάλο κορμοράνο και τον κορμοράνο με μακριά μύτη. Αν και ζουν σε μια κοινή περιοχή, τα άτομα του πληθυσμού του πρώτου είδους τρέφονται με βενθικές μορφές ασπόνδυλων και ψαριών, και του δεύτερου είδους λαμβάνουν τροφή στα ανώτερα στρώματα του νερού.
Ο διαειδικός ανταγωνισμός είναι επίσης χαρακτηριστικός των αυτοτροφικών οργανισμών. Τα ποώδη είδη και οι μορφές που μοιάζουν με δέντρα είναι παραδείγματα φυτών που επιβεβαιώνουν τον μετριασμό των εκδηλώσεων του αγώνα για ύπαρξη. Αυτοί οι πληθυσμοί έχουν ένα πολυεπίπεδο ριζικό σύστημα, το οποίο εξασφαλίζει τον διαχωρισμό των στρωμάτων του εδάφους από τα οποία τα φυτά απορροφούν νερό και μέταλλα. Τα φυτά που σχηματίζουν το δάσος (anemone ranunculus, oxalis, bearberry) έχουν μήκος ρίζας από λίγα χιλιοστά έως 10 εκατοστά και τα πολυετή είδη δέντρων γυμνόσπερμων και ανθοφόρων φυτών - από 1,2 m έως 3,5 m.
Διαγωνισμός παρεμβολών
Αυτή η μορφή εμφανίζεται όταν διαφορετικά είδη χρησιμοποιούν τον ίδιο οικολογικό παράγοντα ή πόρο. Τις περισσότερες φορές αυτή είναι μια κοινή βάση τροφίμων. Στα έντομα, όπως στα φυτά και στα ζώα,Ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών είναι ευρέως διαδεδομένος.
Παραδείγματα, φωτογραφία και περιγραφή του πειράματος παρακάτω, εξηγούν την έρευνα του R. Park, που πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο. Ο επιστήμονας χρησιμοποίησε στα πειράματα δύο τύπους εντόμων που ανήκουν στην οικογένεια των σκούρων σκαθαριών - μαρτύρων (σκαθάρια αλευριού).
Τα άτομα αυτών των ειδών ανταγωνίζονταν μεταξύ τους για τροφή (αλεύρι) και ήταν αρπακτικά (έτρωγαν άλλα είδη σκαθαριών).
Στις τεχνητές συνθήκες του πειράματος άλλαξαν αβιοτικοί παράγοντες: θερμοκρασία και υγρασία. Μαζί τους άλλαξε η πιθανότητα κυριαρχίας των κοινοτήτων του ενός ή του άλλου είδους. Μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα, στο τεχνητό περιβάλλον (ένα κουτί αλεύρι), βρέθηκαν άτομα μόνο του ενός είδους, ενώ το άλλο εξαφανίστηκε εντελώς.
Εκμεταλλευτικός ανταγωνισμός
Προκύπτει ως αποτέλεσμα του σκόπιμου αγώνα των οργανισμών διαφόρων ειδών για έναν αβιοτικό παράγοντα που είναι τουλάχιστον: τροφή, περιοχή. Ένα παράδειγμα αυτής της μορφής οικολογικής αλληλεπίδρασης είναι η σίτιση πουλιών που ανήκουν σε διαφορετικά είδη στο ίδιο δέντρο, αλλά στις διαφορετικές βαθμίδες του.
Έτσι, ο διαειδικός ανταγωνισμός είναι στη βιολογία ένα είδος αλληλεπίδρασης μεταξύ οργανισμών που οδηγεί σε:
- σε μια βασική διαίρεση πληθυσμών διαφόρων ειδών σε αταίριαστα οικολογικά σημεία·
- για την αποβολή ενός λιγότερου πλαστικού είδους από βιογεωκίνωση,
- για την πλήρη εξάλειψη ατόμων στον πληθυσμό ενός ανταγωνιστικού ταξινομικού τμήματος.
Οικολογική θέση και οι περιορισμοί της,σχετίζεται με διαειδικούς ανταγωνισμούς
Οικολογικές μελέτες έχουν αποδείξει ότι οι βιογεωκινόσες αποτελούνται από τόσες οικολογικές κόγχες όσα είδη ζουν σε ένα οικοσύστημα. Όσο πιο κοντά είναι χωρικά οι οικολογικές θέσεις των κοινοτήτων σημαντικών ταξινομικών ομάδων στον βιότοπο, τόσο πιο σκληρός είναι ο αγώνας τους για καλύτερες περιβαλλοντικές συνθήκες:
- επικράτεια;
- βάση πρύμνης;
- χρόνος παραμονής πληθυσμού.
Αυτές είναι οι τρεις κύριες παράμετροι μιας πραγματικής κατοικημένης οικολογικής θέσης. Διορθώνει τους περιορισμούς του τρόπου ύπαρξης του πληθυσμού, όπως παρασιτισμός, ανταγωνισμός, θηρευτή, στένωση του εύρους, μείωση των πόρων διατροφής.
Η μείωση της πίεσης του περιβάλλοντος στον βιότοπο γίνεται ως εξής:
- βαθμίδα σε μικτό δάσος;
- διάφοροι βιότοποι για προνύμφες και ενήλικες. Έτσι, στις λιβελλούλες, οι ναϊάδες ζουν σε υδρόβια φυτά και οι ενήλικες έχουν κατακτήσει το ατμοσφαιρικό περιβάλλον. στο σκαθάρι του Μαΐου, οι προνύμφες ζουν στα ανώτερα στρώματα του εδάφους και τα ενήλικα έντομα ζουν στον χώρο του εδάφους.
Όλα αυτά τα φαινόμενα χαρακτηρίζουν μια τέτοια έννοια ως διαειδικό ανταγωνισμό. Τα παραπάνω παραδείγματα ζώων και φυτών το υποστηρίζουν.
Αποτελέσματα διαγωνισμού μεταξύ ειδών
Εξετάζουμε ένα ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο στην άγρια ζωή, που χαρακτηρίζεται ως διαειδικός ανταγωνισμός. Παραδείγματα - βιολογία και οικολογία (ως μέρος της) - μας δείχνουν αυτή τη διαδικασία τόσο στο περιβάλλον των οργανισμών που ανήκουν στα βασίλεια των μυκήτων και των φυτών, όσο και στο ζωικό βασίλειο.
Τα αποτελέσματα του διαειδικού ανταγωνισμού περιλαμβάνουν τη συνύπαρξη και την υποκατάσταση ειδών, καθώς και την οικολογική διαφοροποίηση. Το πρώτο φαινόμενο επεκτείνεται χρονικά και τα συγγενικά είδη στο οικοσύστημα δεν αυξάνουν τον αριθμό τους, αφού υπάρχει ένας συγκεκριμένος παράγοντας που επηρεάζει την αναπαραγωγή του πληθυσμού. Η υποκατάσταση των ειδών, με βάση τους νόμους του ανταγωνιστικού αποκλεισμού, είναι μια ακραία μορφή πίεσης ενός πιο πλαστικού και γονιμοποιημένου είδους, που αναπόφευκτα συνεπάγεται το θάνατο ενός ατόμου - ενός ανταγωνιστή.
Η οικολογική διαφοροποίηση (απόκλιση) οδηγεί στο σχηματισμό ελάχιστα μεταβαλλόμενων, εξαιρετικά εξειδικευμένων ειδών. Προσαρμόζονται σε εκείνες τις περιοχές της κοινής σειράς όπου έχουν πλεονεκτήματα (σε όρους και μορφές αναπαραγωγής, διατροφής).
Στη διαδικασία της διαφοροποίησης, και τα δύο ανταγωνιστικά είδη μειώνουν την κληρονομική τους μεταβλητότητα και τείνουν σε μια πιο συντηρητική γονιδιακή δεξαμενή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε τέτοιες κοινότητες, η σταθεροποιητική μορφή της φυσικής επιλογής θα κυριαρχήσει έναντι των τύπων οδήγησης και διαταραχών.
