ВЗАИМОСВЯЗЬ ОРГАНИЗМОВ

Виды, входящие в биогеоценоз, могут вступать друг с другом в следующие взаимоотношения: конкуренцию, хищничество, паразитизм, мутуализм (симбиоз), комменсализм.

Конкуренция – отношения соперничества между организмами, использующими одни и те же ресурсы (пищу, территорию, свет и т.д.). Различают внутривидовую и межвидовую конкуренцию.

Внутривидовая конкуренция возникает между особями одного вида. Ярким ее примером может служить судьба личинок падальной мухи, живущих в трупах животных. Мухи, которые нашли падаль первыми, откладывают там яйца, и большая часть вылупляющихся личинок обеспечена едой в количестве, достаточном для достижения зрелости. Однако личинкам, которые вылупляются из яиц, отложенных позже, позже не хватить еды и они погибнут.

Межвидовая конкуренция возникает между особями разных видов. Она проявляется в двух формах: 1). Использование разными видами одних ресурсов; 2). Непосредственное подавление одного вида другим. Примером первой формы может быть пассивная, или неагрессивная, конкуренция за ограниченные ресурсы почвенной влаги между группами видом кустов в пустыне. Примером второй является конкуренция между разными видами растений в сообщества. Большинство растений выделяют в окружающую среду биологически активные вещества (алкалоиды, эфирные масла, ферменты), задерживающие рост, препятствующие прорастанию семян растений других видов. Так, выделения дуба, тополя угнетают рост овса, подсолнечника, кукурузы, свеклы. Вредные для одних видов вещества могут оказать стимулирующее действие на рост других. Следовательно, видовой состав биогеоценоза во многом определятся химическими взаимодействиями между растениями.

Хищничество – тип межвидовых взаимоотношений, при которых хищник убивает жертву, чтобы использовать ее в пищу. При этом систематические различия между хищником и жертвой не должно составлять слишком большое количество таксонов. Роль хищника в биогеоценозах огромна. Они поддерживают численность популяций жертв на определенном уровне и могут способствовать увеличению видового разнообразия.

Паразитизм – особая группа биологических связей, при которых одни организмы используют другие в качестве среды обитания, возлагая при этом (частично или полностью) на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с внешней средой. У паразитических организмов отмечается тенденция к регрессу пищеварительной, нервной, дыхательной и кровеносной систем, органов чувств. Сильное развитие получают половая система и органы прикрепления к тканям или покровам хозяина.

Паразиты делятся на временных, посещающих хозяина только на определенной стадии жизненного цикла (клещи), и постоянных, обитающих в теле или на покровах хозяина (хозяев) всю жизнь (вши, аскарида, острица). Различают также факультативных и облигатных (обязательных) паразитов. Первые встречаются в свободноживущем состоянии, но при определенных условиях могут переходить к паразитизму (дизентерийная амеба). Вторые постоянно или в определенный период жизненного цикла должны питаться за счет хозяина. Временные паразитами являются облигатными, так как не могут существовать независимо от хозяина всю жизнь.

Паразитизм широко распространен среди животных. Имеются отряды, классы и даже типы, полностью представленные паразитами (блохи, ленточные черви, споровики). Известны случаи сверхпаразитизма, при котором в организме паразитической особи, находящейся в теле хозяина, в свою очередь паразитирует другой организм. Среди растений и грибов (ржавчинные, головневые) также известно много паразитов. Некоторые растения-паразиты сдержат хлорофилл и могут вырабатывать часть органических веществ самостоятельно (омела), другие питаются только за счет хозяина (раффлезия).

Комменсализм – форма взаимодействия, при которой один организм использует часть ресурсов или среду обитания другого организма, не нанося последнему вреда, но и не принося пользы. Примером комменсализма могут служить рыбы-лоцманы и рыбы-прилипалы, всю жизнь проводящие в путешествиях с акулами, китами, дельфинами и довольствующиеся остатками их пищи. Некоторые растения также используют другие виды в качестве мест обитания. Эпифиты (папоротник, мхи и др.) закрепляются на ветвях древесных растений, питаются за счет отмирающих тканей хозяина и путем фотосинтеза. Эпифиты особенно распространены во влажных тропических лесах; их воздушные корни, свисающие с ветвей деревьев, поглощают воду из насыщенного водяными парами воздуха.

Мутуализм (симбиоз) – взаимовыгодные межвидовые взаимоотношения. Классическим примером является симбиоз раков-отшельников с актиниями. Рак находится под защитой жалящих клеток актинии, в то время как его подвижность помогает актинии добывать пищу. В этих взаимоотношениях можно выделить несколько этапов усиления связи между партнерами. Некоторые раки-отшельники ищут раковины, на которых уже поселились актинии; другие занимаются активным поиском и при обнаружении актинии захватывают ее и переносят на свою раковину, найденную ранее или отобранную у законного владельца.

Симбиотические бактерии кишечного тракта человека (кишечные симбионты) вырабатывают витамины и аминокислоты. Некоторые из них синтезируют аминокислоты из мочевины и аммиака, на что животные не способны. Этот источник аминокислот особенно важен, если пища содержит мало белков. Так называемая микрофлора человека включает несколько видов стафилококков, которые находятся на коже и в ноздрях, а также кишечную палочку – Escherichia coli. Кроме кишечных бактерий с животными сосуществуют бактерии, живущие на отмерших клетках кожи, и паразитические бактерии, существующие в живых тканях. Эти микроорганизмы конкурируют с болезнетворными бактериями, занимая их экологические ниши и снижая их численность. Некоторые бактерии продуцируют антибиотики, подавляющие рост других микроорганизмов. Вместе с тем компоненты нормальной микрофлоры способны вызывать заболевания, появляясь в тех тканях, где их обычно не бывает. Так, кишечная палочка при попадании в мочевой пузырь может вызывать цистит, а стафилококк при попадании в раны – опасные инфекционные заболевания.

Некоторые виды бактерий вступают в симбиотические отношения с растениями семейства Бобовые. В клубеньках, образовавшихся при этом на корнях растений, идет фиксация молекулярного азота, которую растения осуществлять не способны. Азот используется растениями для построения собственных белков. Растения поставляют бактериям готовые органические вещества.

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ОРГАНІЗМІВ

Види, що входять в біогеоценоз, можуть вступати один з одним у наступні відносини: конкуренцію, хижацтво, паразитизм, мутуалізм (симбіоз), коменсалізм.

Конкуренція - відносини суперництва між організмами, використовують одні і ті ж ресурси (їжу, територію, світло тощо). Розрізняють внутрішньовидову й міжвидову конкуренцію.

Внутрішньовидова конкуренція виникає між особинами одного виду. Яскравим її прикладом може служити доля личинок падальної мухи, що живуть в трупах тварин. Мухи, які знайшли падло першими, відкладають там яйця, і велика частина які вилуплюються личинки забезпечена їжею в кількості, достатній для досягнення зрілості. Однак личинкам, які вилуплюються з яєць, відкладених пізніше, не вистачити їжі і вони загинуть.

Міжвидова конкуренція виникає між особинами різних видів. Вона проявляється у двох формах: 1). Використання різними видами одних ресурсів; 2). Безпосереднє придушення одного виду іншим. Прикладом першої форми може бути пасивна, або неагресивна, конкуренція за обмежені ресурси ґрунтової вологи між групами видом кущів у пустелі. Прикладом другого є конкуренція між різними видами рослин в спільноти. Більшість рослин виділяють в навколишнє середовище біологічно активні речовини (алкалоїди, ефірні олії, ферменти), затримують ріст, що перешкоджають проростанню насіння рослин інших видів. Так, виділення дуба, тополі пригнічують ріст вівса, соняшника, кукурудзи, буряків. Шкідливі для одних видів речовини можуть мати стимулюючу дію на ріст інших. Отже, видовий склад біогеоценозу багато в чому визначаться хімічними взаємодіями між рослинами.

Хижацтво - тип міжвидових взаємовідносин, при яких хижак вбиває жертву, щоб використовувати її в їжу. При цьому систематичні відмінності між хижаком і жертвою не повинно бути занадто велику кількість таксонів. Роль хижака в біогеоценозах величезна. Вони підтримують чисельність популяцій жертв на певному рівні і можуть сприяти збільшенню видового різноманіття.

Паразитизм - особлива група біологічних зв'язків, при яких одні організми використовують інші в якості середовища проживання, покладаючи при цьому (частково або повністю) на своїх, хазяїв завдання регулювання своїх взаємовідносин із зовнішнім середовищем. У паразитичних організмів відзначається тенденція до регресу травної, нервової, дихальної і кровоносної систем, органів чуттів. Сильний розвиток отримують статева система і органи прикріплення до тканин або покривом господаря.

Паразити поділяються на тимчасових, відвідують господаря тільки на певній стадії життєвого циклу (кліщі), і постійні, що мешкають в тілі або на покривах господаря (господарів) все життя (воші, аскарида, остриця). Розрізняють також факультативних та облігатних (обов'язкових) паразитів. Перші зустрічаються у вільно існуючому стані, але при певних умовах можуть переходити до паразитизму (дизентерійна амеба). Другі постійно або певний період життєвого циклу повинні харчуватися за рахунок господаря. Тимчасові паразитами є облігатними, так як не можуть існувати незалежно від господаря все життя.

Паразитизм широко розповсюджений серед тварин. Є загони, класи і навіть типи, повністю представлені паразитами (блохи, стрічкові черв'яки, споровики). Відомі випадки зверхпаразитизму, при якому в організмі паразитичної особини, що знаходиться в тілі господаря, в свою чергу паразитує інший організм. Серед рослин і грибів (іржі, сажкові) також відомо багато паразитів. Деякі рослини-паразити дотримають хлорофіл і можуть виробляти частина органічних речовин самостійно (омела), інші харчуються тільки за рахунок господаря (раффлезія).

Коменсалізм - форма взаємодії, за якої один організм використовує частину ресурсів або середовище існування іншого організму, не завдаючи останньому шкоди, але й не приносячи користі. Прикладом коменсалізму можуть служити риби-лоцмани і риби-прилипали, все життя проводять у подорожах з акулами, китами, дельфінами і задовольняються їх залишками їжі. Деякі рослини також використовують інші види в якості місць проживання. Епіфіти (папороть, мох та ін.) закріплюються на гілках деревних рослин, харчуються за рахунок відмираючих тканин господаря і шляхом фотосинтезу. Епіфіти особливо поширені у вологих тропічних лісах; їх повітряні корені, що звисають з гілок дерев, поглинають воду з насиченого водяними парами повітря.

Мутуалізм (симбіоз) - взаємовигідні міжвидові взаємовідносини. Класичним прикладом є симбіоз раків-самітників з актиніями. Рак знаходиться під захистом жалких клітин актинії, у той час як його рухливість допомагає актинії добувати їжу. В цих відносинах можна виділити декілька етапів посилення зв'язку між партнерами. Деякі раки-відлюдники шукають раковини, на яких вже поселилися актинії; інші займаються активним пошуком і при виявленні актинії захоплюють її і переносить на свою черепашку, знайдену раніше або відібрану у законного власника.

Симбіотичні бактерії кишкового тракту людини (кишкові симбіонти) виробляють вітаміни і амінокислоти. Деякі з них синтезують амінокислоти з сечовини і аміаку, що тварини не здатні. Це джерело амінокислот є особливо важливим, якщо їжа містить мало білків. Так звана мікрофлора людини включає кілька видів стафілококів, які знаходяться на шкірі і в ніздрях, а також кишкову паличку - Escherichia coli. Крім кишкових бактерій з тваринами співіснують бактерії, що живуть на відмерлих клітинах шкіри, і паразитичні бактерії, що існують в живих тканинах. Ці мікроорганізми конкурують з хвороботворними бактеріями, займаючи їх екологічні ніші і знижуючи їх чисельність. Деякі бактерії продукують антибіотики, пригнічують ріст інших мікроорганізмів. Разом з тим компоненти нормальної мікрофлори здатні викликати захворювання, з'являючись у тих тканинах, де їх зазвичай не буває. Так, кишкова паличка при потраплянні в сечовий міхур може викликати цистит, а стафілокок при попаданні в рани - небезпечні інфекційні захворювання.

Деякі види бактерій вступають у симбіотичні відношення з рослинами сімейства Бобові. В клубеньках, що утворилися при цьому на коренях рослин, йде фіксація молекулярного азоту, яку рослини здійснювати не здатні. Азот використовується рослинами для побудови власних білків. Рослини постачають бактеріям готові органічні речовини.