Biologiczna rywalizacja międzygatunkowa to naturalny proces walki pomiędzy różnymi osobnikami o przestrzeń i zasoby (jedzenie, wodę, światło). Występuje, gdy gatunki mają podobne potrzeby. Innym powodem rozpoczęcia rywalizacji są ograniczone zasoby. Jeśli warunki naturalne zapewnią nadmiar pożywienia, nie dojdzie do walki nawet między osobnikami o bardzo podobnych potrzebach. Konkurencja międzygatunkowa może prowadzić do wyginięcia gatunku lub jego przemieszczenia z poprzedniego siedliska.
Walka o byt
W XIX wieku konkurencja międzygatunkowa była badana przez badaczy zaangażowanych w tworzenie teorii ewolucji. Karol Darwin zauważył, że kanonicznym przykładem takiej walki jest współistnienie roślinożernych ssaków i szarańczy, które żywią się tymi samymi gatunkami roślin. Jelenie jedzące liście drzew pozbawiają żubry pożywienia. Typowymi rywalami są norki i wydry, które wypędzają się nawzajem z spornych wód.
Królestwo zwierząt nie jest jedynym środowiskiem, w którym istnieje rywalizacja międzygatunkowa. Przykłady takiej walki można znaleźć także wśród roślin. Nawet części naziemne nie są w konflikcie, alesystemy korzeniowe. Niektóre gatunki na różne sposoby uciskają inne. Zabiera wilgoć i minerały z gleby. Uderzającym przykładem takich działań jest aktywność chwastów. Niektóre systemy korzeniowe za pomocą swoich wydzielin zmieniają skład chemiczny gleby, co hamuje rozwój sąsiadów. Podobnie przejawia się międzygatunkowa konkurencja między płożącą się trawą pszeniczną a sadzonkami sosny.
Nisze ekologiczne
Konkurencyjne interakcje mogą być bardzo różne: od pokojowego współistnienia po fizyczną walkę. W nasadzeniach mieszanych szybko rosnące drzewa uciskają te wolno rosnące. Grzyby hamują rozwój bakterii poprzez syntezę antybiotyków. Konkurencja międzygatunkowa może prowadzić do demarkacji ubóstwa ekologicznego i wzrostu liczby różnic między gatunkami. Zmieniają się więc warunki środowiskowe, całokształt relacji z sąsiadami. Nisza ekologiczna nie jest równoznaczna z siedliskiem (przestrzeń, w której żyje jednostka). W tym przypadku mówimy o całym sposobie życia. Miejsce można nazwać „adresem”, a niszę ekologiczną „zawodem”.
Konkurencja podobnych gatunków
Ogólnie rzecz biorąc, konkurencja międzygatunkowa jest przykładem jakiejkolwiek interakcji między gatunkami, która negatywnie wpływa na ich przetrwanie i wzrost. W rezultacie rywale albo dostosowują się do siebie, albo jeden przeciwnik wypiera drugiego. Ten wzór jest charakterystyczny dla każdej walki, niezależnie od tego, czy jest to użycie tych samych zasobów, drapieżnictwo czy interakcja chemiczna.
Tempo walki wzrasta, jeśli chodzi o podobne lub należące do tego samego rodzajutypy. Podobnym przykładem rywalizacji międzygatunkowej jest historia szczurów szarych i czarnych. Wcześniej te różne gatunki tego samego rodzaju współistniały ze sobą w miastach. Jednak ze względu na ich lepszą zdolność przystosowania się, szare szczury wyparły czarne, pozostawiając im lasy jako siedlisko.
Jak można to wyjaśnić? Szare szczury lepiej pływają, są większe i bardziej agresywne. Te cechy wpłynęły na wynik opisanej konkurencji międzygatunkowej. Przykładów takich kolizji jest wiele. Bardzo podobna była walka między drozdami jemioły a drozdami śpiewakowymi w Szkocji. A w Australii pszczoły przywiezione ze Starego Świata wyparły mniejsze rodzime pszczoły.
Wyzysk i ingerencja
Aby zrozumieć, w jakich przypadkach występuje konkurencja międzygatunkowa, wystarczy wiedzieć, że w naturze nie ma dwóch gatunków, które zajmowałyby tę samą niszę ekologiczną. Jeśli organizmy są blisko spokrewnione i prowadzą podobny tryb życia, nie będą mogły żyć w tym samym miejscu. Kiedy zajmują wspólne terytorium, gatunki te żywią się różnymi pokarmami lub są aktywne o różnych porach dnia. Tak czy inaczej, te osoby z konieczności mają inną cechę, która daje im możliwość zajmowania różnych nisz.
Zewnętrzne pokojowe współistnienie może być również przykładem konkurencji międzygatunkowej. Takim przykładem są relacje niektórych gatunków roślin. Światłolubne gatunki brzozy i sosny chronią przed przemarznięciem umierające na otwartej przestrzeni sadzonki świerka. To saldo wcześniej lubzepsuty późno. Młode świerki zamykają się i zabijają nowe pędy gatunków, które potrzebują słońca.
Blisko różnych typów kowalików skalnych jest kolejnym żywym przykładem morfologicznej i ekologicznej separacji gatunków, która prowadzi do międzygatunkowej konkurencji w biologii. Tam, gdzie ptaki te żyją blisko siebie, różnią się sposobem żerowania i długością dziobów. W różnych siedliskach tego rozróżnienia nie obserwuje się. Odrębnym zagadnieniem doktryny ewolucyjnej są podobieństwa i różnice wewnątrzgatunkowej, międzygatunkowej konkurencji. Oba przypadki zmagań można podzielić na dwa rodzaje – wyzysk i ingerencję. Czym one są?
W eksploatacji interakcja między jednostkami jest pośrednia. Reagują na spadek ilości zasobów spowodowany aktywnością konkurujących sąsiadów. Okrzemki konsumują pokarm do tego stopnia, że jego dostępność spada do poziomu, w którym tempo reprodukcji i wzrostu rywalizujących gatunków staje się niezwykle niskie. Innym rodzajem konkurencji międzygatunkowej są zakłócenia. Pokazują je żołędzie morskie. Organizmy te zapobiegają przyczepianiu się sąsiadów do skał.
Amensalizm
Kolejne podobieństwo między konkurencją wewnątrzgatunkową i międzygatunkową polega na tym, że obie mogą być asymetryczne. Innymi słowy, konsekwencje walki o byt dla obu gatunków nie będą takie same. Dotyczy to zwłaszcza owadów. W ich klasie konkurencja asymetryczna występuje dwa razy częściej niż konkurencja symetryczna. Interakcja, w której jedenjednostka niekorzystnie wpływa na drugą, a ta druga nie ma żadnego wpływu na przeciwnika jest również nazywana amensalizmem.
Przykład takiej walki znany jest z obserwacji mszywiołów. Konkurują ze sobą, faulując. Te gatunki kolonialne żyją na koralowcach u wybrzeży Jamajki. Ich najbardziej konkurencyjne jednostki „pokonują” przeciwników w zdecydowanej większości przypadków. Ta statystyka wyraźnie pokazuje, jak asymetryczne typy konkurencji międzygatunkowej różnią się od symetrycznych (w których szanse rywali są w przybliżeniu równe).
Reakcja łańcuchowa
Między innymi rzeczami, konkurencja międzygatunkowa może spowodować ograniczenie jednego zasobu, co spowoduje ograniczenie innego zasobu. Jeśli kolonia mszywiołów wejdzie w kontakt z kolonią rywalizującą, istnieje możliwość zakłócenia przepływu i pobierania pokarmu. To z kolei prowadzi do wstrzymania wzrostu i zajęcia nowych obszarów.
Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku "wojny korzeni". Kiedy agresywna roślina przesłania rywala, uciskany organizm odczuwa brak napływającej energii słonecznej. Ten głód powoduje zahamowanie wzrostu korzeni oraz słabe wykorzystanie minerałów i innych zasobów w glebie i wodzie. Konkurencja roślin może dotyczyć zarówno od korzeni do pędów, jak i odwrotnie, od pędów do korzeni.
Przykład glonów
Jeżeli gatunek nie ma konkurentów, jego nisza jest uważana za nieekologiczną, ale fundamentalną. Decyduje o tym całośćzasoby i warunki, w jakich organizm może utrzymać swoją populację. Kiedy pojawiają się konkurenci, widok z podstawowej niszy wpada w niszę zrealizowaną. O jego właściwościach decydują biologiczni rywale. Ten wzór dowodzi, że jakakolwiek konkurencja międzygatunkowa jest przyczyną spadku żywotności i płodności. W najgorszym przypadku sąsiedzi wpychają organizm do tej części niszy ekologicznej, w której nie tylko nie może żyć, ale także zdobywać potomstwo. W takim przypadku gatunek jest zagrożony całkowitym wyginięciem.
W warunkach eksperymentalnych podstawowe nisze okrzemek zapewnia reżim uprawy. To na ich przykładzie naukowcom wygodnie jest badać zjawisko biologicznej walki o przetrwanie. Jeśli dwa konkurujące ze sobą gatunki Asterionella i Synedra zostaną umieszczone w tej samej probówce, ten ostatni uzyska niszę nadającą się do zamieszkania, a Asterionella umrze.
Współistnienie Aurelii i Bursarii daje inne rezultaty. Będąc sąsiadami, gatunki te otrzymają własne, zrealizowane nisze. Innymi słowy, będą dzielić zasoby, nie szkodząc sobie nawzajem. Aurelia skoncentruje się na górze i zużyje zawieszone bakterie. Bursaria osiada na dnie i żywi się komórkami drożdży.
Udostępnianie zasobów
Przykład Bursarii i Aurelii pokazuje, że pokojowa egzystencja jest możliwa dzięki zróżnicowaniu nisz i podziałowi zasobów. Innym przykładem tego wzoru jest walka gatunków alg Galium. Do ich podstawowych nisz należą gleby zasadowe i kwaśne. Wraz z pojawieniem się walki między Galium hercynicum a Galium pumitum, pierwszy gatunek ograniczy się do gleb kwaśnych, a drugi do gleb zasadowych. Zjawisko to w nauce nazywane jest wzajemnym wykluczaniem konkurencyjnym. Jednocześnie glony potrzebują zarówno środowiska alkalicznego, jak i kwaśnego. Dlatego oba gatunki nie mogą współistnieć w tej samej niszy.
Zasada wykluczenia konkurencyjnego jest również nazywana zasadą Gausa, od nazwiska radzieckiego naukowca Georgy Gause'a, który odkrył ten wzór. Z tej zasady wynika, że jeśli dwa gatunki nie mogą, z jakichś powodów, podzielić się swoimi niszami, to jeden z pewnością wytępi lub wyprze drugi.
Na przykład żołędzie morskie Chthamalus i Balanus współistnieją w sąsiedztwie tylko dlatego, że jeden z nich, ze względu na wrażliwość na wysychanie, zamieszkuje wyłącznie dolną część wybrzeża, podczas gdy drugi jest w stanie żyć w w górnej części, gdzie nie grozi mu rywalizacja. Balanus wypchnął Chthamalusa, ale nie był w stanie kontynuować ekspansji na lądzie ze względu na fizyczne upośledzenia. Wypychanie następuje pod warunkiem, że silny konkurent ma zrealizowaną niszę, która całkowicie pokrywa się z podstawową niszą słabego przeciwnika wciągniętego w spór o siedlisko.
Zasada gause
Wyjaśnienie przyczyn i skutków kontroli biologicznej przeprowadzają ekolodzy. Jeśli chodzi o konkretny przykład, czasami dość trudno jest im określić, na czym polega zasada wykluczenia konkurencyjnego. Tak złożonym zagadnieniem dla nauki jest rywalizacja różnych gatunków.salamandra. Jeśli nie da się udowodnić, że nisze są rozdzielone (lub udowodnić, że jest inaczej), to zasada wykluczenia konkurencyjnego pozostaje tylko założeniem.
Jednocześnie prawdziwość wzoru Gazy od dawna potwierdza wiele odnotowanych faktów. Problem w tym, że nawet jeśli występuje podział nisz, niekoniecznie jest to spowodowane walką międzygatunkową. Jednym z pilnych zadań współczesnej biologii i ekologii jest ustalenie przyczyn zaniku jednych jednostek i ekspansji innych. Wiele przykładów takich konfliktów jest wciąż słabo zbadanych, co daje dużo miejsca przyszłym specjalistom do pracy.
Zakwaterowanie i przemieszczenie
Życie każdego organizmu w dużym stopniu zależy od relacji gospodarz-pasożyt i ofiara-drapieżnik. Tworzą go nie tylko warunki abiotyczne, ale także wpływ innych roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Nie da się pozbyć lub ukryć się przed tymi połączeniami, ponieważ absolutnie wszystko w naturze jest ze sobą połączone.
Poprawa jednego gatunku z konieczności doprowadzi do pogorszenia życia innych gatunków. Łączy je jeden ekosystem, co oznacza, że aby dalej istnieć (i bytować potomstwo), organizmy muszą ewoluować, dostosowując się do nowych warunków życia. Większość żywych stworzeń zniknęła nie z jakichś własnych powodów, a jedynie z powodu presji drapieżników i konkurentów.
Wyścig ewolucyjny
Walka o byt trwa dalejZiemia dokładnie od momentu pojawienia się na niej pierwszych organizmów. Im dłużej trwa ten proces, tym większa różnorodność gatunkowa pojawia się na planecie i tym bardziej zróżnicowane stają się same formy konkurencji.
Zasady wrestlingu cały czas się zmieniają. W tym różnią się od czynników abiotycznych. Na przykład klimat na planecie również zmienia się bez zatrzymywania, ale zmienia się losowo. Takie innowacje niekoniecznie szkodzą organizmom. Ale konkurenci zawsze ewoluują ze szkodą dla sąsiadów.
Drapieżniki ulepszają swoje metody polowania, ofiary ulepszają mechanizmy tej ochrony. Jeśli któryś z nich przestanie ewoluować, gatunek ten będzie skazany na wysiedlenie i wyginięcie. Ten proces jest błędnym kołem, ponieważ niektóre zmiany powodują powstawanie innych. Perpetuum mobile z natury popycha życie do nieustannego ruchu naprzód. Walka międzygatunkowa w tym procesie odgrywa rolę najskuteczniejszego narzędzia.
