Министерство просвещения ПМР
Приднестровский государственный университет
им.
Естественно - географический факультет
Кафедра ботаники и экологии.
Контрольная работа
по дисциплине: Общая экология.
на тему: ”Влияние аменсализма на структуру сообществ”
Выполнила: студентка
V курса 52 гр., ЕГФ,
з/о, специальность
”Биология”
Стоянова Светлана
Анатольевна.
Проверил: профессор кафедры ботаники и экологии
Тирасполь 2007г.
Содержание.
Введение.…………………………………………..….….стр. 3
1. Типы межвидовых взаимоотношений………….……стр. 6
2. Конкуренция, паразитизм (хищничество) и аменсализм,
их различия и взаимосвязи………………..……...…...стр. 7
2.1. Аменсализм и паразитизм………………………………стр. 7
2.2. Аменсализм и конкуренция…………………………….стр. 8
3. Влияние аменсализма на структуру сообществ……..стр. 9
3.1. Примеры аменсализма…………………………………..стр. 9
3.2. Экологическая ниша…………………………………….стр. 10
4. Список используемой литературы…………………..стр. 13
Введение.
В отличие от абиотических факторов, живые организмы, обладая высококачественной энергией, воздействуют друг на друга очень направленно и однозначно. Это требует выработки тонких и сложных адаптаций, потому что, несмотря на локальность действия этих факторов, уйти от них довольно сложно. Если от надвигающегося лесного пожара можно убежать в поле, то от преследующего тебя хищника так просто не избавишься, нужно либо отрастить себе длинные быстрые ноги, либо заставить свои волосы превратиться в колючки, либо изменить цвет тела, чтобы лучше прятаться, маскируясь под среду. Наибольшее количество адаптаций вызвано действием именно биотических факторов.
В экологии не принято называть экосистемы самостоятельными живыми организмами. Больше принято называть их надсистемами. Действительно, могу ли я назвать живыми организмами свою печень или сердце? Это органы, подсистемы моего организма. Также и крупные экосистемы, такие как биогеоценозы, являются, скорее всего, подобными подсистемами живого организма биосферы (или планеты в целом), обладающие ограниченной самостоятельностью. Но это живые подсистемы. И изучать их нужно так же, как мы изучаем функции и строение своих органов, заранее зная, что понять все это невозможно, если забыть, что мы изучаем подсистему живого организма, деятельность которой подчинена потребностям этого организма, гибель которой может привести к гибели всего организма. [5]
Биоценоз (от гр. bios – жизнь, roinos – общий) – это организованная группа популяций растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды.
Понятие «биоценоз» было предложено в 1877 году немецким зоологом К. Мебиусом. Мебиус, изучая устричные банки, пришел к выводу, что каждая из них представляет собой сообщество живых существ, все члены которого находятся в тесной взаимосвязи. Биоценоз является продуктом естественного отбора. Выживание его, устойчивое существование во времени и пространстве зависит от характера взаимодействия составляющих популяций и возможно лишь при обязательном поступлении извне лучистой энергии Солнца. Но никакой биоценоз не может развиваться сам по себе, вне и независимо от среды. В результате в природе складываются определенные комплексы, в совокупности живых и неживых компонентов, где сложные взаимодействия отдельных частей их поддерживаются на основе разносторонней взаимной приспособленности.
Ни один организм в природе не существует вне экосистем. И проявляется это в первую очередь в наличии огромного количества взаимосвязей данного организма с другими организмами и с абиотическими факторами. Эти связи – основное условие жизни организмов и их сообществ. Через эти связи реализуются механизмы круговорота биогенных веществ, механизмы передачи энергии, механизмы устойчивости экосистем. Эти связи настолько отточены ходом эволюционного процесса, что нарушение хотя бы одной из них может повлечь за собой цепь необратимых последствий вплоть до гибели экосистемы, точнее, вплоть до коренной перестройки ее структуры или замене другой экосистемой, как правило, более бедной. Это обязательно должен помнить человек, вмешиваясь в природу своей производственной деятельностью. Согласно третьему закону Коммонера, любое такое вмешательство, как правило, неблагоприятно для природы. Поэтому мы должны знать, что, преобразуя природу, мы очень часто выступаем в роли “убийц надсистем”, которые в некоторых случаях по сложности связей намного превышают сложность организации любого живого организма (в общепринятом понимании этого термина).
Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Эти факторы носят самый разнообразный характер и проявляются во взаимоотношениях организмов при совместном обитании. Так, растения представляют собой важный биотический фактор для животных – фитофагов – от их количества зависит численность и распространение последних. В свою очередь фитофаги оказывают влияние на растения – снижают их продуктивность и создают неблагоприятные условия для размножения. Определенную среду обитания для многих животных создают растительные ассоциации. Хорошо известны типичные лесные или степные животные, приспособленные к жизни либо в густом лесу, либо в травянистой степной растительности.
Экология
 |  |
Абиотические Биотические
факторы факторы
 |  |  |
Внутривидовые Межвидовые Влияние на
типы типы неживую среду
взаимодействий взаимодействий обитания
 | |
 |  |
Действие биотических факторов может быть как прямым, так и косвенным. Живые организмы в процессе жизнедеятельности вносят изменения в окружающую неживую природу, а это влечет за собой смену условий среды. Так, бактерии, влияя на состав почвы, изменяют условия существования растений и почвенных животных. Под пологом леса, на лугу и других местообитаниях формируются специфические микроклиматы, где одни организмы находят благоприятные факторы, а другие нет. [4, стр. 191]
1. Типы межвидовых взаимоотношений.
Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а факторы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны существовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.
Выделяют следующие формы биотических отношений. Если обозначить положительные результаты отношений для организма знаком " + ", отрицательные результаты - знаком " – ", а отсутствие результатов - " 0 ", то встречающиеся в природе типы взаимоотношений между живыми организмами можно представить в виде следующей таблицы.
Классификация биотических взаимодействий популяций двух видов (по Ю. Одуму 1986). | |||
Тип взаимодействия | Виды | Общий характер взаимодействия | |
1 | 2 | ||
1. Нейтрализм. | 0 | 0 | Ни одна популяция не влияет на другую. |
2. Конкуренция. | – | – | Взаимное подавление обоих видов. |
3. Аменсализм. | – | 0 | Популяция 2 подавляет популяцию 1, но сама не испытывает отрицательного воздействия. |
4. Паразитизм. | + | – | Популяция паразита 1 состоит из меньших по величине особей, чем популяция 2. |
5. Хищничество. | + | – | Особи хищников 1 обычно крупнее, чем особи жертвы 2. |
6. Комменсализм. | + | 0 | Популяция 1 комменсал получает пользу от объединения. Популяции 2 это безразлично. |
7. Мутуализм. | + | + | Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно. |
2. Конкуренция, паразитизм (хищничество)
и аменсализм, их различия и взаимосвязи.
Аменсализм – одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния. [2, стр. 33]
Взаимодействие, при котором один вид неблаготворно влияет на другой, но этот другой, в свою очередь, не оказывает никакого влияния на первый, обычно называют аменсализмом. [1, стр. 283]
2.1. Аменсализм и паразитизм.
Существуют близкие понятия такие как конкуренция и паразитизм. Четко отграничить аменсализм от других форм взаимоотношений между организмами не всегда возможно. Чтобы определить пользу или вред от сосуществования организмов, необходимо учитывать сложный комплекс условий среды. Аменсализм отличается от паразитизма тем, что при аменсализме один вид причиняет вред другому, не извлекая при этом для себя никакой пользы. Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды.
Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево не влияют. Это приводит к тому что травы сильно угнетены или вымирают. [6]
Вот как определил аменсализм , поставив ему четкий „ + – ”, приравняв его к паразитизму: «Аменсализм представляет собой форму взаимоотношений между организмами, полезную для одного вида, но вредную для другого. Обитающие в норах сусликов и кротов клещи и блохи могут послужить причиной инфекционных заболеваний и массовой гибели грызунов. Вороны, являясь “нахлебниками” волка, подбирающими остатки его пищи, своим криком могут затруднить охоту “кормильца” или привлечь охотника. В большинстве случаев из всего многообразия межвидовых биотических отношений аменсализм выделить трудно.» [3]
Я с ним не согласна. В формулировке сказано «полезную для одного вида» и пример с блохами, разве блохи и клещи не считаются паразитами? Кровососущие насекомые приносят вред тем, что могут заразить животных, кроме того они причиняют вред самими болезненными укусами вызывая аллергию, боль, нервируя животных. Но при этом они получают пользу, а это уже не аменсализм.
2.2. Аменсализм и конкуренция.
Более тесно аменсализм связан с асимметричной конкуренцией. Конкуренцию часто представляют как взаимодействие, приносящее обоюдный вред и обозначают „ – – ”.
Широкий обзор опубликованных работ по изучению межвидовой конкуренции у насекомых в естественных условиях сделали Лоутон и Хассел (Lawton, Hassel, 1981). Они установили, что случаи ассиметричной конкуренции (где один вид влияет на другой очень слабо или не влияет вовсе) в два раза более многочисленны, чем случаи симметричных взаимодействий. Взаимодействие, при котором один вид неблаготворно влияет на другой, но этот другой, в свою очередь, не оказывает никакого влияния на первый, обычно называют аменсализмом.
Под это определение практически подходят все случаи, в которых асимметрия межвидовой конкуренции сильно выражена. Вместе с тем, относя эти случаи, мы игнорируем их неразрывную связь с более симметричными случаями межвидовой конкуренции. [1, стр. 348]
Такие асимметричные взаимодействия, которые в общем виде могут быть обозначены кодом „ – 0”, обычно называют „аменсализмом”.
Строго говоря, аменсализмом можно считать те случаи, когда организм осуществляет вредное воздействие (например выделяет токсин) независимо от того, присутствует потенциально угнетаемый организм или нет. [1, стр.283]
3. Влияние аменсализма на структуру сообществ.
3.1. Примеры аменсализма.
Аменсализм - при этом типе взаимоотношений один вид (его называют аменсал) испытывает угнетение роста и размножения, а другой вид (его называют ингибитором) таких неудобств не испытывает. Например, благодаря токсическим выделениям своих корней ястребинка (семейство сложноцветные - Asteraceae) вытесняет другие однолетние растения и образует чистые заросли на довольно больших площадях. Именно аменсальными отношениям мы обязаны открытием пенициллина. Низшие грибы вырабатывают антибиотики - вещества, тормозящие рост бактерий. Именно эти вещества, которые вырабатывают грибы-ингибиторы, и взяла на вооружение медицина.
Аменсализм (его еще можно назвать ненамеренным притеснением). Тоже категория скорее теоретическая и в описаниях симбиоза встречается очень редко. Хорошей иллюстрацией может служить слон, совершенно не подозревающий о том, что он случайно давит своих мелких соседей. [7]
Антибиоз – одна популяция вырабатывает вещества вредно-действующие на популяцию другого вида (проявляется во взаимоотношениях гриба пенициллина и некоторых бактерий, когда пенициллин подавляет рост некоторых бактерий, выделяя губительные для них вещества).
Корни дерева Черный орех ( Juglans nigra) выделяют химическое вещество, которое часто убивает около-растущие растения.
При аменсализме один вид не изменяет свою популяцию, так как не испытывает ни положительного ни отрицательного влияния от другого, а другой - должен либо погибнуть, либо измениться и занять новую экологическую нишу.
3.2. Экологическая ниша.
Любой вид организмов приспособлен для определенных условий существования и не может произвольно менять среду обитания, пищевой рацион, время питания, место размножения, убежища и т. п. Весь комплекс отношений к подобным факторам определяет место, которое природа выделила данному организму, и роль, которую он должен сыграть во всеобщем жизненном процессе. Все это объединяется в понятии экологической ниши.
Под экологической нишей понимают место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, его жизненный статус, закрепленный в его организации и адаптациях.
В разное время понятию экологической ниши приписывали разный смысл. Сначала словом “ниша” обозначалась основная единица распределения вида в пределах пространства экосистемы, диктуемого структурными и инстинктивными ограничениями данного вида. Например, белки живут на деревьях, лоси - на земле, одни виды птиц гнездятся на ветвях, другие в дуплах и т. д. Здесь понятие экологическая ниша трактуется в основном как местообитание, или пространственная ниша. Позднее термину “ниша” был придан смысл “функционального статуса организма в сообществе”. В основном это касалось места данного вида в трофической структуре экосистемы: вид пищи, время и место питания, кто является хищником для данного организма и т. д. Теперь это называют трофической нишей. То есть в современном понимании экологической ниши можно выделить по крайней мере три аспекта: физическое пространство, занимаемое организмом в природе (местообитание), его отношение к факторам среды и к соседствующим с ним живым организмам (связи), а также его функциональную роль в экосистеме. Все эти аспекты проявляются через строение организма, его адаптации, инстинкты, жизненные циклы, жизненные “интересы” и т. п. Право организма выбирать свою экологическую нишу ограничено, довольно узкими рамками, закрепленными за ним от рождения. Однако его потомки могут претендовать на другие экологические ниши, если в них произошли соответствующие генетические изменения.
С использованием концепции экологической ниши правило конкурентного исключения Гаузе можно перефразировать следующим образом: два разных вида не могут длительное время занимать одну экологическую нишу и даже входить в одну экосистему; один из них должен либо погибнуть, либо измениться и занять новую экологическую нишу. Кстати сказать, внутривидовая конкуренция часто сильно уменьшается именно потому, что на разных стадиях жизненного цикла многие организмы занимают разные экологические ниши. Например, головастик - растительноядное животное, а взрослые лягушки, обитающие в том же пруду, - хищники. Другой пример: насекомые на стадии личинки и взрослой особи.
На одной территории в экосистеме может жить большое количество организмов разных видов. Это могут быть близкородственные виды, но каждый из них обязан занять свою уникальную экологическую нишу. В этом случае данные виды не вступают в конкурентные отношения и в определенном смысле становятся нейтральными друг к другу. Однако зачастую экологические ниши разных видов могут перекрываться по крайней мере по одному из аспектов, например, по местообитанию или по питанию. Это приводит к межвидовой конкурентной борьбе, которая обычно не носит жесткого характера и способствует четкости разграничения экологических ниш.
Внутри данной экологической ниши, то есть внутри популяции, которая занимает эту нишу, продолжается дифференциация на более частные ниши, которые занимает каждая конкретная особь, определяющая статус данной особи в жизни данной популяции.
Происходит ли подобная дифференциация на более низких уровнях системной иерархии, например, на уровне многоклеточного организма? Здесь также можно выделить различные “виды” клеток и более мелких “телец”, строение которых определяет их функциональное назначение внутри организма. Некоторые из них неподвижны, их колонии образуют органы, назначение которых имеет смысл только в отношении организма в целом. Имеются и подвижные простейшие организмы, живущие, казалось бы, своей “личной” жизнью, которая тем не менее полностью удовлетворяет потребностям всего многоклеточного организма. Так например, красные кровяные тельца делают только то, что они “умеют”: в одном месте связывают кислород, а в другом месте его высвобождают. Это их “экологическая ниша”. Жизнедеятельность каждой клетки организма построена таким образом, что, “живя для себя”, она одновременно трудится на благо всего организма. Подобный труд вовсе не утомляет, так же как нас не утомляет процесс приема пищи, или занятие любимым делом (если, конечно, все это в меру). Клетки устроены так, что по-другому они жить просто не могут, так же как пчела не может жить, не собирая с цветов нектар и пыльцу (наверное, это приносит ей какое-то наслаждение).
Таким образом, вся природа “снизу доверху” похоже пронизана идеей дифференциации, которая в экологии оформилась в понятие экологической ниши, которая в определенном смысле аналогична органу или подсистеме живого организма. Сами эти “органы” формируются под действием внешней среды, то есть их формирование подчинено требованиям надсистемы, в нашем случае - биосферы.
Так известно, что в аналогичных условиях формируются подобные друг другу экосистемы, имеющие одинаковый набор экологических ниш, даже если эти экосистемы расположены в разных географических областях, разделенных непреодолимыми препятствиями. Наиболее яркий пример в этом отношении демонстрирует живой мир Австралии, долгое время развивавшийся обособленно от остального мира суши. В экосистемах Австралии можно выделить функциональные ниши, эквивалентные соответствующим нишам экосистем на других материках. Эти ниши оказываются занятыми теми биологическими группами, которые имеются в фауне и флоре данной области, но аналогичным образом специализированными на такие же функции в экосистеме, которые характерны для данной экологической ниши. Такие виды организмов называются экологически эквивалентными. Например, крупные кенгуру Австралии эквивалентны бизонам и антилопам Северной Америки (на обоих континентах сейчас этих животных замещают в основном коровы и овцы).
Подобные явления в теории эволюции носят название параллелизма. Очень часто параллелизм сопровождается конвергенцией (схождением) многих морфологических (от греческого слова морфе - форма) признаков. Так, несмотря на то, что весь мир завоевали планцетарные животные, в Австралии по каким-то причинам практически все млекопитающие являются сумчатыми, за исключением нескольких видов животных, привезенных гораздо позднее, чем окончательно оформился живой мир Австралии. Однако здесь встречается и сумчатый крот, и сумчатая белка, и сумчатый волк и т. д. Все эти животные не только функционально, но и морфологически подобны соответствующим животным наших экосистем, хотя никакого родства между ними нет.
В любой сформировавшейся естественным образом экосистеме, не испытавшей на себе воздействие человека, все экологические ниши оказываются заполненными. Это называется правилом обязательности заполнения экологических ниш. Его механизм строится на свойстве жизни плотно заполнять собой все доступное ей пространство . Одним из главных условий, обеспечивающих выполнение этого правила, является наличие достаточного видового разнообразия.
Так же как живой организм не может нормально существовать без того или иного органа, так и экосистема не может быть устойчивой, если не заполнены все ее экологические ниши.
Конкретные виды организмов могут лишь заполнить данную экологическую нишу, если она соответствует их жизненному статусу. Другими словами, жизненный статус - это лишь “запрос” на экологическую нишу, но еще не сама ниша. Таким образом, под экологической нишей следует, по-видимому, понимать структурную единицу экосистемы, характеризующуюся определенной функцией, необходимой для обеспечения жизнеспособности экосистемы, и которая для этого должна быть обязательно заполнена организмами с соответствующей морфологической специализацией. [7]
4. Список используемой литературы.
1. М. Бигон, Дж. Харпер. Экология. Особи популяции и сообщества. Том 1.
2. . Прикладная экология. Ростов-на-Дону. „Феникс”, 1996.
3. . Основы экологии. Минск.2000.
4. . Экология. Минск. 1983. (320 с.)
5. http://elib. ispu. ru/library/lessons/Tihonov_3/lecture11.htm
6. http://www. bse. chemport. ru/amensalizm. shtml
7. http://www. zin. ru/ANIMALIA/COLEOPTERA/RUS/biol8.htm
