Demecology to dyscyplina naukowa, która bierze pod uwagę różnorodność relacji między żywymi organizmami, które są częścią różnych populacji. Jedną z form takiej interakcji jest rywalizacja międzygatunkowa. W tym artykule rozważymy jego cechy, wzorce pojawiania się walki o terytorium, żywność i inne czynniki abiotyczne w organizmach żyjących w naturalnych i sztucznych biogeocynozach.
Gatunki i cechy ekologiczne
Podczas rozwoju historycznego taksony biologiczne (grupy o pewnym podobieństwie) przystosowują się do abiotycznych i biotycznych czynników przyrody. Te pierwsze obejmują klimat, skład chemiczny gleby, wody i powietrza itp., a drugie – wpływ żywotnej aktywności jednych gatunków na inne.
Osoby tego samego gatunku osiedlają się nierównomiernie na niektórych obszarach biotopów. Ich skupiska nazywane są populacjami. Społeczności tego samego gatunku stalewchodzą w interakcje z populacjami innych gatunków. To determinuje jego pozycję w biogeocenozie, która nazywana jest niszą ekologiczną.
Konkurencja międzygatunkowa, której przykład rozważymy w artykule, występuje bezpośrednio w miejscach nakładania się zasięgów zbiorowisk różnych gatunków i może doprowadzić do wyginięcia populacji jednego z nich. Na przykład w eksperymentach rosyjskiego naukowca G. Gauze'a na tej samej pożywce rozwinęły się dwa rodzaje orzęsków. Jeden z nich zaczął się aktywnie rozmnażać i rozwijać kosztem drugiego. W rezultacie słabszy gatunek został całkowicie wyeliminowany (wyginął) w ciągu 20 dni.
Co powoduje nakładanie się zakresów
Jeżeli siedliska dwóch różnych gatunków łączą się w niektórych obszarach biotopu, to między osobnikami powstają dość silne różnice w strukturze zewnętrznej, warunkach dojrzewania i godów. Nazywa się je stronniczością funkcji.
Na obrzeżach zasięgu, gdzie żyją organizmy tylko jednego gatunku, ich populacje zbiegają się ze społecznościami reprezentowanymi przez osobniki innego gatunku. Należy zauważyć, że w drugim przypadku praktycznie nie ma konkurencji międzygatunkowej między populacjami. Przykład ze ziębami, obserwowany przez Karola Darwina na Wyspach Galapagos podczas jego podróży dookoła świata na fregaty Beagle, jest tego żywym potwierdzeniem.
Prawo wykluczenia konkurencji
Wspomniany wyżej naukowiec G. Gauze sformułował ważny wzorzec ekologiczny: jeśli troficzne i inne potrzeby populacjidwa różne gatunki zbiegają się, wtedy takie taksony stają się konkurencją. Wyklucza to ich dalsze współistnienie na tym samym obszarze, ponieważ powstaje między nimi konkurencja międzygatunkowa. Przykładem, który to ilustruje, jest fluktuacja liczebności żerujących w tym samym zbiorniku okoni, wzdręg i płoci. Narybek płoci jest bardziej aktywny i żarłoczny, więc z powodzeniem wypiera młode okonie i wzdręgi.
Taksony sympatyczne i allopatryczne
Powstały w wyniku specjacji geograficznej. Rozważ gatunek zwany allopatrycznym. W celu wyjaśnienia faktu ich pojawienia się wykorzystuje się dane z geologii i paleogeografii. Jednostki takich społeczności dość silnie konkurują ze sobą, ponieważ wymagają tych samych zasobów żywnościowych. To właśnie ta cecha charakteryzuje konkurencję międzygatunkową.
Przykładami zwierząt, które przeszły specjację geograficzną są północnoamerykańskie bobry i norki. Kilkaset tysięcy lat temu Azja i Ameryka Północna były połączone lądem.
Aborygeńskie gatunki gryzoni żyły na stałym lądzie. Kiedy pojawiła się Cieśnina Beringa, eurazjatyckie i amerykańskie populacje tych zwierząt w wyniku rozbieżności utworzyły nowe, konkurujące ze sobą gatunki. Różnice między osobnikami w populacji są wzmacniane w wyniku zmieniających się cech.
Czy można ograniczyć konkurencję międzygatunkową?
Wyjaśnijmy raz jeszcze, że w deekologii międzygatunkowejkonkurencja to związek organizmów, które są częścią populacji różnych gatunków i wymagają podobnych zasobów niezbędnych do ich utrzymania. Może to być przestrzeń biotopowa, światło, wilgoć i oczywiście żywność.
W warunkach naturalnych społeczności różnych taksonów dzielących wspólny obszar zasięgu i zaopatrzenia w żywność mogą na różne sposoby zmniejszać presję konkurencyjną. Jak zmniejsza się konkurencja międzygatunkowa? Przykładem jest podział asortymentu, prowadzący do różnych rodzajów pokarmu dla ptactwa wodnego – kormorana wielkiego i kormorana długonosego. Chociaż żyją na wspólnym terytorium, osobniki populacji pierwszego gatunku żywią się bentosowymi formami bezkręgowców i ryb, a drugiego gatunku żerują w górnych warstwach wody.
Konkurencja międzygatunkowa jest również charakterystyczna dla organizmów autotroficznych. Gatunki zielne i formy drzewiaste to przykłady roślin, które potwierdzają łagodzenie przejawów walki o byt. Populacje te mają wielopoziomowy system korzeniowy, co zapewnia oddzielenie warstw gleby, z których rośliny pobierają wodę i minerały. Rośliny tworzące dno lasu (jaskier, szczawik, mącznica lekarska) mają długość korzenia od kilku milimetrów do 10 centymetrów, a wieloletnie gatunki drzew nagonasiennych i kwitnących - od 1,2 m do 3,5 m.
Konkurencja interferencyjna
Ta forma występuje, gdy różne gatunki wykorzystują ten sam czynnik ekologiczny lub zasób. Najczęściej jest to powszechna baza pokarmowa. U owadów, tak jak u roślin i zwierząt,konkurencja międzygatunkowa jest powszechna.
Przykłady, zdjęcie i opis eksperymentu poniżej wyjaśniają badania R. Parka, przeprowadzone w laboratorium. Naukowiec wykorzystał w doświadczeniach dwa rodzaje owadów należących do rodziny chrząszczy ciemnych – męczenników (mączkowatych).
Osoby z tych gatunków rywalizowały ze sobą o pokarm (mąkę) i były drapieżnikami (zjadały inne rodzaje chrząszczy).
W sztucznych warunkach eksperymentu zmieniły się czynniki abiotyczne: temperatura i wilgotność. Wraz z nimi zmieniło się prawdopodobieństwo dominacji społeczności jednego lub drugiego gatunku. Po pewnym czasie w sztucznym środowisku (pudełko z mąką) znaleziono osobniki tylko jednego gatunku, podczas gdy drugi całkowicie zniknął.
Konkurencja eksploatacyjna
Powstaje w wyniku celowej walki organizmów różnych gatunków o czynnik abiotyczny, który stanowi minimum: pożywienie, terytorium. Przykładem tej formy interakcji ekologicznej jest karmienie ptaków należących do różnych gatunków na tym samym drzewie, ale na różnych jego poziomach.
Zatem konkurencja międzygatunkowa jest w biologii rodzajem interakcji między organizmami, która prowadzi do:
- do kardynalnego podziału populacji różnych gatunków na niedopasowane nisze ekologiczne;
- do wypędzenia jednego mniej plastikowego gatunku z biogeocynozy;
- do całkowitej eliminacji osobników w populacji konkurencyjnego taksonu.
Nisza ekologiczna i jej ograniczenia,związane z konkurencją międzygatunkową
Badania ekologiczne wykazały, że biogeocynozy składają się z tylu nisz ekologicznych, ile gatunków żyjących w ekosystemie. Im bliżej przestrzennie nisz ekologicznych zbiorowisk ważnych taksonów w biotopie, tym zacieklejsza jest ich walka o lepsze warunki środowiskowe:
- terytorium;
- baza rufowa;
- czas zamieszkania ludności.
Są to trzy główne parametry prawdziwie zaludnionej niszy ekologicznej. Naprawia ograniczenia trybu egzystencji ludności, takie jak pasożytnictwo, konkurencja, drapieżnictwo, zawężenie zasięgu, zmniejszenie zasobów żywności.
Zmniejszenie presji środowiska w biotopie następuje w następujący sposób:
- poziomowanie w mieszanym lesie;
- różne siedliska dla larw i dorosłych. Tak więc u ważek najady żyją na roślinach wodnych, a dorośli opanowali środowisko powietrzne; u chrząszcza majowego larwy żyją w górnych warstwach gleby, a dorosłe owady żyją w przestrzeni ziemia-powietrze.
Wszystkie te zjawiska charakteryzują taką koncepcję, jak konkurencja międzygatunkowa. Powyższe przykłady zwierząt i roślin potwierdzają to.
Wyniki konkursu międzygatunkowego
Rozważamy powszechne zjawisko w dzikiej przyrodzie, określane jako konkurencja międzygatunkowa. Przykłady - biologia i ekologia (jako jej część) - pokazują nam ten proces zarówno w środowisku organizmów należących do królestw grzybów i roślin, jak i do królestwa zwierząt.
Wyniki rywalizacji międzygatunkowej obejmują współistnienie i substytucję gatunków oraz zróżnicowanie ekologiczne. Pierwsze zjawisko jest rozciągnięte w czasie, a pokrewne gatunki w ekosystemie nie zwiększają swojej liczebności, ponieważ istnieje specyficzny czynnik, który wpływa na reprodukcję populacji. Substytucja gatunków, oparta na prawach wykluczenia konkurencyjnego, jest skrajną formą nacisku bardziej plastycznego i sertylnego gatunku, co nieuchronnie pociąga za sobą śmierć jednostki – konkurenta.
Zróżnicowanie ekologiczne (dywergencja) prowadzi do powstania mało zmieniających się, wysoce wyspecjalizowanych gatunków. Są przystosowane do tych obszarów wspólnego zasięgu, w których mają zalety (pod względem i form rozmnażania, żywienia).
W procesie różnicowania oba konkurujące gatunki zmniejszają swoją dziedziczną zmienność i skłaniają się do bardziej konserwatywnej puli genów. Dzieje się tak, ponieważ w takich społecznościach stabilizująca forma doboru naturalnego będzie dominować nad typami napędowymi i destrukcyjnymi.
