Каталог файлов по биологии

Главная » Файлы » Экология

Законы и следствия пищевых отношений
(1.09 Mb) ] 17.06.2015, 18:27

Пищевые отношения не только обеспечивают энергетические потребности организмов. Они играют в природе и дру­гую важную роль — удерживают виды в сообществах, регулируют их численность и влияют на ход эволюции. Пищевые связи чрезвычайно разнообразны.

Типичные хищники тратят много сил на то, чтобы выследить добы­чу, догнать ее и поймать. У них развито специальное охотничье поведение.

Львиная охота

Им надо много жертв в течение жизни. Обычно это сильные и активные животные.

Паразиты всю жизнь проводят в одном или двух, реже — трех хо­зяевах. Они живут в условиях избытка пищи, которую не надо активно добывать, и используют хозяев как среду своего обитания. У них упро­щено строение и ослаблены связи с внешним миром.

Жизненный цикл бычьего цепня

Животные-собиратели тратят энергию на поиск семян или насе­комых, т. е. мелкой добычи. Овладение найденным кормом для них не представляет труда. У них развита поисковая активность, но нет охот­ничьего поведения.

Мышь полевая

Пасущиеся виды не тратят много сил на поиск корма, обычно его достаточно много вокруг, и основное время у них уходит на поглощение и переваривание пищи.

Слон африканский

В водной среде широко распространен такой способ овладения пи­щей, как фильтрация, а на дне — заглатывание и пропускание через ки­шечник грунта вместе с пищевыми частицами.

Мидия съедобная (пример фильтрующего организма)

Последствия пищевых связей наиболее ярко проявляются в отноше­ниях хищник — жертва.

Если хищник питается крупными, активными жертвами, которые могут убегать, сопротивляться, прятаться, то в живых остаются те из них, кто делает это лучше других, т. е. имеет более зоркие глаза, чуткие уши, развитую нервную систему, мускульную силу. Таким образом, хищник ведет отбор на совершенствование жертв, уничтожая больных и слабых. В свою очередь, и среди хищников тоже идет отбор на силу, лов­кость и выносливость. Эволюционное следствие этих отношений — про­грессивное развитие обоих взаимодействующих видов: и хищника, и жертвы.

Если же хищники питаются малоактивными либо мелкими, не спо­собными сопротивляться им видами, это приводит к другому эволюци­онному результату. Погибают те особи, которых хищник успевает заме­тить. Выигрывают менее заметные или чем-то неудобные для захвата жертвы. Так осуществляется естественный отбор на покровительствен­ную окраску, твердые раковины, защитные шипы и иглы и другие ору­дия спасения от врагов. Эволюция видов идет в сторону специализации по этим признакам.

Самый существенный результат трофических взаимосвязей — сдерживание роста численности видов. Существование пищевых отношений в природе противостоит геометрической прогрессии размножения.

Для каждой пары видов хищника и жертвы результат их взаимодейст­вия зависит прежде всего от их количественных соотношений. Если хищ­ники ловят и уничтожают своих жертв, примерно с той же скоростью, с какой эти жертвы размножаются, то они могут сдерживать рост их чис­ленности. Именно такие результаты этих взаимосвязей чаще всего ха­рактерны для устойчивых природных сообществ. Если скорость размно­жения жертв выше, чем скорость поедания их хищниками, происходит вспышка численности вида. Хищники уже не могут сдерживать его чис­ленность. Это тоже временами встречается в природе. Обратный результат — полное уничтожение жертвы хищником — в природе очень редок, а в экспериментах и в нарушенных человеком условиях встреча­ется чаще. Связано это с тем, что с падением численности какого-либо вида жертв в природе хищники переключаются на другую, более доступ­ную добычу. Охота только за редким видом отнимает слишком много энергии и становится невыгодной.

Г. Ф. Гаузе (1910-1986)

В первой трети нашего века было открыто, что отношения хищник — жертва могут быть причиной регулярных периодических колеба­ний численности каждого из взаимодействую­щих видов. Это мнение особенно окрепло после результатов исследований русского ученого Г. Ф. Гаузе. В своих экспериментах Г. Ф. Гаузе изучал, как изменяется в пробирках численность двух видов инфузорий, связанных отношениями хищник — жертва. Жертвой был один из видов инфузорий-туфелек, питающийся бак­териями, а хищником — инфузория-дидиниум, поедающая туфелек.

Вначале численность туфельки росла быст­рее, чем численность хищника, который вскоре получил хорошую кормовую базу и тоже стал быстро размножаться. Когда скорость поедания туфелек сравнялась со скоростью их размножения, рост численности вида прекратился. А так как дидиниумы продолжали ловить туфелек и размножаться, скоро выедание жертв намного превысило их пополне­ние, количество туфелек в пробирках начало резко снижаться. Спустя некоторое время, подорвав свою кормовую базу, прекратили деление и начали погибать дидиниумы. При некоторых модификациях опыта цикл повторился сначала. Беспрепятственное размножение оставшихся в живых туфелек вновь увеличило их обилие, а вслед за ними пошла вверх и кривая численности дидиниумов. На графике кривая численно­сти хищника следует за кривой жертвы со сдвигом вправо, так что изме­нения их обилия оказываются несинхронны.

Таким образом было доказано, что взаимодействия хищника и жерт­вы могут при известных условиях приводить к регулярным цикличе­ским колебаниям численности обоих видов. Ход этих циклов можно рас­считать и предсказать, зная некоторые исходные количественные характеристики видов. Количественные законы взаимодействия видов в их пищевых связях очень важны для практики. В рыболовстве, до­быче морских беспозвоночных, пушном промысле, спортивной охоте, сборе декоративных и лекарственных растений — везде, где человек уменьшает в природе численность нужных ему видов, он с экологиче­ской точки зрения выступает по отношению к этим видам в роли хищни­ка. Поэтому важно уметь предвидеть последствия своей деятельности и организовать ее так, чтобы не подорвать природные запасы.

В рыболовстве и промысле необходимо, чтобы при снижении числен­ности  видов  нормы  промысла также  уменьшались,  как  это  бывает в природе, когда хищники переключаются на более легко доступную до­бычу.Если же, наоборот, стремиться всеми силами добывать сокращающийся вид, он может не восстановить свою численность и пре­кратить свое существование. Таким образом, в результате перепромыс­ла, по вине людей уже исчез с лица Земли ряд видов, бывших когда-то очень многочисленными: американские бизоны, европейские туры, странствующие голуби и другие.

При случайном или намеренном уничтожении хищников какого-либо вида сначала возникают вспышки численности его жертв. Это тоже приводит к экологической катастрофе либо в результате подрыва видом собственной кормовой базы, либо — распространения инфекци­онных заболеваний, которые часто бывают гораздо более губительны, чем деятельность хищников. Возникает явление экологического бумеран­га, когда результаты оказываются прямо противоположными начально­му направлению воздействия. Поэтому грамотное использование при­родных экологических законов — основной путь взаимодействия чело­века с природой.

 

 

Категория: Экология | Добавил: silver | Теги: хищник-жертва, пищевые отношения, гаузе
Просмотров: 3269 | Загрузок: 120 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]