Аменсализм, комменсализм, нейтрализм

Введение

Экосистема является необходимым  условием существования живых существ. Ведь запасы биогенных элементов  небезграничны, и только система  круговорота может придать этим запасам свойство бесконечности, которое  необходимо для продолжения жизни. Живые организмы поселяются не случайно друг с другом, а образуют сообщества, которые приспособлены к совместному  обитанию. Среди всего огромного  разнообразия всех взаимосвязей живых  существ можно выделить определенные типы отношений, которые имеют много  общего у организмов различных систематических  групп. По тому, как они действуют на организм, все группы можно разделить на негативные, позитивные и нейтральные В природных условиях каждый живой организм живет не изолированно. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия между организмами, а также влияние их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов среды. Наиболее ярко экологические взаимодействия организмов проявляются в пищевых и пространственных связях.

 

Внутривидовые отношения — биотические связи между особями одного вида. Примеры: конкуренция между самцами из-за самки, борьба особей из-за лидерства в группе, забота родителей о потомстве, охрана самцами молодых животных и самок.  
Межвидовые отношения — биотические связи между особями разных видов (хищничество, конкуренция, паразитизм, симбиоз).Хищничество — прямые пищевые связи между организмами, при которых одни организмы уничтожаются другими организмами. Примеры: поедание лисицей зайцев, синицей — гусениц.  
 
Конкуренция — тип взаимоотношений, возникающий между видами со сходными экологическими потребностями из-за пищи, территории и др. Пример: конкуренция между лосями и зубрами, обитающими в одном лесу, из-за пищи. Отрицательное влияние конкуренции на оба конкурирующих вида (например, уменьшение численности лосей и зубров вследствие недостатка корма).  
 
Паразитизм — форма межвидовых отношений, при которых одни организмы существуют за счет других, питаясь их кровью, тканями или переваренной пищей. Многократное использование паразитом организма хозяина. Примеры паразитизма: гриб-трутовик и дерево, собака и клещ, паразитические черви и человек.  
 

Симбиоз — тип межвидовых отношений, при котором оба организма получают взаимную пользу. Примеры симбиоза: рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли).  
 
Роль биотических связей в экосистеме. Взаимосвязь организмов — производителей, потребителей и разрушителей в экосистеме — основа круговорота веществ и превращений энергии. Цепи питания — пути передачи веществ и энергии. Пример: растения —»- растительноядное животное (заяц) —»- хищник (волк). 10. Звенья круговорота веществ: поглощение производителями из окружающей среды неорганических веществ и создание ими органических веществ с использованием энергии солнечного света; потребление органических веществ и заключенной в них энергии организмами-потребителями (растительноядными животными, хищниками, паразитами); разрушение органических веществ до минеральных с освобождением заключенной в них энергии организмами-разрушителями (бактериями, грибами).  
 
Основные понятия  
Мутуализм – форма взаимодействия, при которой пользу получают обе популяции, причем они полностью зависят друг от друга.  
Комменсализм – форма взаимодействия, при которой пользу получает одна из двух взаимодействующих популяций.  
Вид – естественная биологическая единица, всех членов которой связывает участие в общем генофонде.  
Аменсализм – форма взаимодействия, при которой одна популяция подавляет другую, но сама не испытывает отрицательного влияния.  
Нейтрализм- форма взаимоотношений где популяции не влияют друг на друга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мутуализм

Мутуализмом называют взаимодействия между парами видов, приносящие обоюдную пользу, т. е. выживают и (или) размножаются с большим успехом в присутствии особей другого вида. Преимущества могут быть разные. Чаще всего они заключаются в том, что по крайней мере один из партнеров использует другого в качестве пищевого ресурса, тогда как другой получает защиту от врагов или благоприятные для роста и размножения условия. В других случаях вид, выигрывающий в пище, освобождает партнера от паразитов (например, рыбы-чистильщики), опыляет растения или распространяет семена. Несмотря на преимущества, получаемые каждым из партнеров, при рассмотрении мутуализма важно помнить, что речь отнюдь не идет о дружеской взаимопомощи. Каждый партнер, по существу, действует «эгоистично» и выгодные отношения возникают просто потому, что получаемая им польза перевешивает требуемые затраты. +).

 

Собственно симбиоз — неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда даже с элементами паразитизма. Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей. Благодаря симбиозу лишайники достигли высокого видового разнообразия (более 20 тыс. видов) и получили способность жить в самых суровых условиях: в полярных областях, на голых скалах, на коре деревьев, в высокогорьях

В ранних работах по экологии мутуализм  обычно недооценивали или вообще упускали из виду. Тем не менее, это  явление распространено очень широко. От него зависит образование значительной доли биомассы планеты — например, доминантами лугов и лесов (корни  растений тесно связаны с грибами  — микориза), а также корралами (в полипах находятся одноклеточные водоросли). Большинство растений имеет микоризу; многие цветковые растения связаны с насекомыми-опылителями, наконец, кишечник у очень большого числа животных населен мутуалистическим сообществом микроорганизмов.

Мутуализм очень мало изучался с  помощью математического моделирования, широко применяемого при анализе  конкуренции, взаимодействий хищник—жертва  и паразит—хозяин, хотя некоторые  достижения здесь все же имеются. Действительно, при исследованиях экологии мутуализма больше внимания уделялось вопросам общебиологическим (физиологии, морфологии, поведению), а не динамике популяций. В структуре этой главы такой уклон нашел свое отражение.

Сначала рассматривается ряд примеров мутуалистических связей между особями разных видов, начинающийся факультативным мутуализмом (каждый партнер или симбионт получает пользу от другого, но не зависит от него), продолжающийся взаимодействиями, облигатными для одного, но факультативными для другого партнера, и наконец, завершающийся отношениями, облигатными для обоих. Затем обсуждаются примеры, в которых один вид населяет поверхность или полость тела другого, а также случаи, когда один партнер (эндобионт) обитает внутри клеток другого, причем оба организма тесно связаны физиологически. В конце главы анализируется мнение, согласно которому эволюция мутуалистических отношений между организмами определяла основные этапы эволюции высших животных и растений. Кроме того, делаются попытки сравнить экологию паразитов и мутуалистов.

Примеры мутуализма, включающего  поведенческие взаимосвязи

Классификация преимуществ, получаемых партнерами при различных видах мутуализма, требующих сложных поведенческих связей, — непростая задача. Их разнообразие иллюстрируют следующие примеры.

Креветки и бычки

Креветки рода Alphaeus выкапывают норы, которые бычки Cryptocentrus используют как убежища в среде, где иначе трудно укрыться от врагов. Креветка почти ничего, не видит и, когда попадает нору, с помощью своих антенн постоянно поддерживает контакт с рыбой, получая таким образом предупреждения о любых изменениях обстановки. Бычок пользуется местообитанием с донными осадками, содержащими обильный корм, а креветка — зрительной системой партнера, позволяющей ей, не подвергаясь опасности, на короткое время покидать нору и питаться снаружи от нее.

Рыба-клоун и актиния

Разнообразные типы мутуалистических поведенческих отношений встречаются у обитателей тропических коралловых рифов (мутуалистами являются и сами кораллы). Рыба-клоун Amphiprion живет рядам с актиниями (например, Physobrachia, Radianthus) и прячется среди их щупалец от врагов. Внутри актинии, рыба покрывается защитной слизью, предохраняющей от действия стрекающих нематоцист (эта слизь нужна самой актинии, чтобы предотвратить выстреливания нематоцист при соприкосновении соседних щупалец). Рыба, безусловно, получает защиту, но актинии это сотрудничество также полезно, поскольку рыба-клоун нападает на приближающихся рыб, включая и тех, которые обычно питаются актиниями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аменсализм

Аменсали́зм — тип межвидовых взаимоотношений, при котором один вид, именуемый аменсалом, претерпевает угнетение роста и развития, а второй, именуемый ингибитором, таким испытаниям не подвержен. Антибиоз и аллелопатия - схожие виды взаимоотношений. Для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы, — это аменсализм (греч. а — отрицательная частица и лат. mensa — стол, трапеза) .  При аменсализме последствия для одного из двух взаимодействующих видов совместного обитания отрицательны, тогда как другой от них не получает ни вреда, ни пользы, что чаще встречается у растений (например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате затенения, тогда как для самого дерева соседство может быть безразличным). Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.

Аменсализм у животных. Популяция собак может в незначительной степени опосредованно подавлять популяцию крыс, не получая от этого прямой выгоды. Исследования роли хемосигналов хищников в репродукции грызунов показали, что экспозиция выделений хищников в период беременности вызывает достоверное сокращение размеров выводка, сдвиг в соотношении полов в сторону самцов и удлинение беременности у серых крыс и домовых мышей (Вознесенская и др., 2003). Однако эта форма биотических отношений встречается не часто. По нашим наблюдениям (п=91), 6,6±2,6% выводковых убежищ собаки-парии г. Омска устраивают в подвалах домов, которые являются одними из основных мест обитания крыс в городах.  
Запах хищника вызывает целый комплекс физиологических и поведенческих ответов потенциальной жертвы. Физиологические реакции можно разделить на специфические и на неспецифические, обусловленных общим стрессом, вызываемым предъявлением запаха хищника. Экспозиция выделений хищников в период беременности вызывает достоверное сокращение размеров выводка в среднем на 40%, сдвиг в соотношении полов в сторону самцов и удлинение беременности у серых крыс и домовых мышей. Впервые аналогичный эффект описан для запаха своего собственного вида при условии, что доноры мочи содержатся в условиях переуплотнения. При содержании крыс в условиях переуплотнения (аналог повышенной популяционной плотности) животные теряют вес в среднем на 20%, независимо от наличия пищи. При такой потере веса начинается распад белков. По химическому составу моча таких животных во многом схожа с мочой хищника. Мы провели прямые эксперименты по введению донорам мочи эндотоксинов, стимулирующих повышение уровня a- простагландинов, которые, в свою очередь, усиливают катаболизм мышц. Моча таких животных по своим физиологическим эффектам на размножение неотличима от мочи хищника. Чувствительным периодом для воздействия хемосигналами хищника и сигналами сгруппированных сородичей являются ранние стадии беременности. Чувствительный период во времени совпадает с периодом имплантации эмбрионов. Описан конкретный физиологический механизм, лежащий в основе редукции размеров выводка под влиянием запаха хищника и запаха сгруппированных сородичей. С использованием методов иммуноферментного анализа (ELISA test) осуществлялся мониторинг прогестерона, кортикостерона, кортизола и пролактина у беременных крыс под воздействием запаха хищника и сгруппированных сородичей, а также - тестостерона у самцов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комменсализм.

Форма взаимоотношений, при  которой один вид получает какое- либо преимущество, выгоду, не принося  другому ни вреда, ни пользы, называется комменсализмом (лат. соm — с, вместе и mensa — стол, трапеза) .

 Комменсализмом называются прямые или опосредованные через среду отношения между двумя популяциями, от которых одна — популяция комменсала — получает выгоду (увеличивает свою численность в ответ на увеличение численности партнера), а другая — популяция хозяина — индифферентна к этим отношениям и не зависит от численности комменсала. Из этого определения следует, что выгода, которую получает комменсал, не связана с какими-то специальными затратами со стороны хозяина, а является следствием его нормальной активности или жизнедеятельности. Зачастую комменсализм связан почти непрерывными переходами с протокооперацией (если хозяин начинает получать выгоду от своего партнера) или с паразитизмом (если хозяин испытывает вред)..

 Отношения такого типа  широко распространены в природе. Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) разносят плоды и семена с зацепками (вроде репейника), не получая от этого ни вреда, ни пользы. Комменсализм — одностороннее использование одного вида организма другим без нанесения ему ущерба. Различают несколько разновидностей комменсализма.

Нахлебничество — потребление  остатков пищи хозяина. Песцы в тундре следуют за белым медведем и доедают  остатки его пищи.

Сотрапезничество — потребление разных веществ или частей из одного и того же ресурса. Примером являются взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Квартирантcтво — использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространен у растений — примером могут служить лианы и эпифиты (орхидеи, лишайники, мхи), поселяющиеся непосредственно на стволах и ветвях деревьев. В гнездах птиц и в норах грызунов обитает множество видов членистоногих; некоторые рыбы прячутся среди щупалец медуз и актиний со стрекательными клетками. Рыба горчак откладывает икру в мантию двустворчатого моллюска, не принося ему вреда.

 Паразитизм (+ -) — это форма взаимосвязей между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени. Обычно паразит использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного проживания. В роли паразитов могут быть и растения, и животные.

Рассмотрим примеры комменсализма, классифицировав их по четырем категориям.

Пища. Комменсал может питаться отмершими хозяевами или их частями, а также отходами их жизнедеятельности. Так, копрофаги питаются пометом более крупных животных, а некрофаги — их трупами. Отшелушивающиеся чешуйки кожи людей являются пищей для разнообразных клещей, живущих в домовой пыли. Песцы питаются объедками белых медведей, а рыбы-лоцманы — объедками акул.

Тщательное исследование отношений между комменсалом  и хозяином часто показывает, что  активность комменсала может иметь  какое-то значение для хозяев. Копытные «заинтересованы» в том, чтобы поверхность  почвы была покрыта не их экскрементами, а растениями, а клещи домовой  пыли могут вызывать у людей аллергические  реакции. Тем не менее, с определенной долей условности такие отношения  считают комменсалистскими.

Убежище и защита. В норах сурков живут разнообразные жуки чернотелки, бабочки, жабы, мокрицы и многие другие животные. Воробьи вьют свои гнезда рядом с гнездами орлов и других крупных хищных птиц — те не подпустят к своим (а заодно и к воробьиным) кладкам ворон, которые разоряют гнезда. Рыбы морские уточки прячутся между иглами морских ежей. В примерах из этой весьма многочисленной категории комменсал получает от хозяина именно безопасное убежище.

Перемещение. Перемещаясь, животные способны переносить на себе самые разнообразные более мелкие организмы. Ложноскорпионы (мелкие представители замечательной группы паукообразных, некоторые из которых обитают, кроме прочего, в наших жилищах) используют для перемещения мух. Ложноскорпион подкрадывается к мухе, хватает ее за ногу своей клешней и вместе с ней перелетает в новое местообитание. Домовые мухи и прусаки, питающиеся нашей пищей, переносят на своих телах целый комплекс бактерий и грибов.

К этой же категории следует  относить явление лоцманирования — сопровождения мелкими активноплавающими животными более крупных. Дело в том, что возле крупного тела, плывущего под водой, возникают турбулентности, облегчающее плавание более мелких тел. И рыбы (в том числе рыбы-лоцманы, давшие название этому явлению), сопровождающие акулу, и дельфины, плывущие рядом с быстроходным кораблем, используют этот эффект.

Широко известен феномен зоохории — переноса животными семян растений. Иногда растения «заинтересовывают» животных, снабжая плоды мясистыми частями, съедобными для потенциальных переносчиков, а иногда просто используют животных, формируя цепкие или клейкие плоды и семена.

Зачастую индифферентность комменсалов для переносящих  их хозяев условна, так как связана  с некоторыми избыточными затратами  на перемещение или очистку поверхности  своего тела.