Биотические связи в природе

Одно из лю­би­мых лет­них при­клю­че­ний – тихая охота – поход в лес за гри­ба­ми. Гриб­ни­ки хо­ро­шо знают, что под оси­ной можно найти груз­ди и под­оси­но­ви­ки, под елью – ры­жи­ки и белый гриб, под оль­хой – трю­фель и мо­ло­чай. Если де­таль­но изу­чить био­ло­ги­че­ское обос­но­ва­ние таких «на­хо­док», можно стать за­ме­ча­тель­ным и даже ле­ген­дар­ным гриб­ни­ком. Дело в том, что грибы по­мо­га­ют де­ре­ву расти, снаб­жая его корни пи­та­тель­ны­ми ве­ще­ства­ми, та­ки­ми как азот и фос­фор, в то время как рас­те­ние воз­вра­ща­ет долг в виде необ­хо­ди­мых гри­бам са­ха­ров – уг­ле­во­дов. Бла­го­да­ря этому древ­не­му со­труд­ни­че­ству и рас­те­ния, и грибы могут успеш­но раз­ви­вать­ся.

 

Живые ор­га­низ­мы при­спо­саб­ли­ва­ют­ся к раз­лич­ным при­род­ным фак­то­рам. Кроме того, им при­хо­дит­ся ужи­вать­ся с себе по­доб­ны­ми, а также мно­же­ством дру­гих живых ор­га­низ­мов.

Ни один вид, ни один живой ор­га­низм не могут су­ще­ство­вать от­дель­но. Вся живая при­ро­да, по сути, пред­став­ля­ет собой слож­ней­шую си­сте­му био­ти­че­ских свя­зей, от ко­то­рых за­ви­сят воз­мож­но­сти пи­та­ния, раз­мно­же­ния, рас­про­стра­не­ния ор­га­низ­мов, их спо­соб­ность про­жи­вать сов­мест­но.

За­ви­си­мо­сти ор­га­низ­мов друг от друга могут быть раз­но­об­раз­ны­ми, кроме того, могут быть также раз­лич­ны­ми от­но­ше­ния внут­ри этих свя­зей: от вза­и­мо­по­лез­ных до вза­и­мо­не­вы­год­ных. К при­ме­ру, прак­ти­че­ски все ор­га­низ­мы со­сто­ят в пи­ще­вых свя­зях.

От пи­ще­вых свя­зей за­ви­сит жизнь ор­га­низ­мов, обес­пе­чен­ность их энер­ги­ей, эти связи также на­зы­ва­ют тро­фи­че­ски­ми.

         Они носят все­об­щий ха­рак­тер, так как нет ни од­но­го вида на Земле, ко­то­рый не слу­жил бы пищей дру­гим или сам не ис­поль­зо­вал бы для этих целей дру­гие виды. Тро­фи­че­ские от­но­ше­ния об­ра­зу­ют в со­об­ще­ствах слож­ную си­сте­му, ко­то­рую на­зы­ва­ют сетью пи­та­ния.

Ее можно схе­ма­ти­че­ски изоб­ра­зить, как гу­стую па­у­ти­ну, охва­ты­ва­ю­щую весь ор­га­ни­че­ский мир, на­чи­ная с лю­бо­го вида.

                  Пи­ще­вые связи между ор­га­низ­ма­ми иг­ра­ют очень важ­ную роль:

1.             Обес­пе­чи­ва­ют пе­ре­да­чу ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства и за­клю­чен­ной в нем энер­гии от од­но­го ор­га­низ­ма к дру­го­му.

2.             Слу­жат ме­ха­низ­мом ре­гу­ля­ции чис­лен­но­сти по­пу­ля­ций в при­ро­де.

 

Пи­ще­вые от­но­ше­ния между ор­га­низ­ма­ми стоят за­сло­ном на пути чрез­мер­но­го раз­мно­же­ния от­дель­ных видов, что де­ла­ет при­род­ные со­об­ще­ства более ста­биль­ны­ми.

Среди спо­со­бов до­бы­чи пищи раз­ли­ча­ют: хищ­ни­че­ство, па­ра­зи­тизм, со­би­ра­тель­ство и пасть­бу. Все они от­ли­ча­ют­ся по за­тра­там вре­ме­ни и энер­гии на по­лу­че­ние пищи.

 Ти­пич­ные хищ­ни­ки, такие как волк, тигр, бер­кут и дру­гие, – тра­тят много сил на поиск и овла­де­ние живой до­бы­чи, ко­то­рая со­про­тив­ля­ет­ся или убе­га­ет, они уби­ва­ют и съе­да­ют в те­че­ние жизни много жертв.

Со­би­ра­те­ли, такие как во­ро­бьи, гуси, пчелы, – тра­тят энер­гию в ос­нов­ном на поиск и сбор до­бы­чи, ко­то­рая не спо­соб­на со­про­тив­лять­ся.

Па­ра­зи­ты, такие как ас­ка­ри­да, сви­ной це­пень и дру­гие, – живут в усло­ви­ях из­бы­точ­ных пи­ще­вых ре­сур­сов, ис­поль­зуя хо­зя­и­на и как место оби­та­ния.

  Па­су­щи­е­ся жи­вот­ные пи­та­ют­ся обиль­ным кор­мом, ко­то­рый не при­хо­дит­ся осо­бен­но ис­кать, и он лег­ко­до­сту­пен.

Свое­об­раз­ны­ми со­би­ра­те­ля­ми яв­ля­ют­ся филь­тра­то­ры и грун­то­еды в во­до­е­мах и поч­вах, а также на­се­ко­мые-опы­ли­те­ли.

 

Хищ­ни­че­ство – это спо­соб до­бы­ва­ния пищи и пи­та­ния, когда жи­вот­ные ловят, умерщ­вля­ют и по­еда­ют дру­гих жи­вот­ных.

Ино­гда любую связь, при ко­то­рой один вид по­еда­ет дру­гой, рас­ши­ри­тель­но на­зы­ва­ют свя­зью «хищ­ник – жерт­ва», ис­поль­зуя в дан­ном слу­чае слово «хищ­ник», как си­но­ним слова «по­еда­тель», даже если это от­но­сит­ся к рас­ти­тель­но­яд­ным ор­га­низ­мам, таким как слоны, бобры или зайцы.

Па­ра­зи­тизм – это спо­соб пи­та­ния за счет пи­та­тель­ных ве­ществ дру­го­го ор­га­низ­ма (хо­зя­и­на), при­чем по­след­ний от этого не по­ги­ба­ет, но чув­ству­ет себя угне­тен­но.

 

 В мерт­вом теле хо­зя­и­на па­ра­зи­ты не живут.

Име­ют­ся виды ор­га­низ­мов, ко­то­рые па­ра­зи­ти­ру­ют на дру­гих ор­га­низ­мах, но спо­соб­ны од­но­вре­мен­но и сами до­бы­вать пищу, такие ор­га­низ­мы на­зы­ва­ют по­лу­па­ра­зи­та­ми.

 На­при­мер, рас­те­ния омела, мыт­ник, па­ра­зи­ти­руя на дру­гих рас­те­ни­ях, од­но­вре­мен­но сами осу­ществ­ля­ют фо­то­син­тез.

Вза­им­но невы­год­ным типом связи между ви­да­ми яв­ля­ет­ся кон­ку­рен­ция. Это яв­ле­ние воз­ни­ка­ет в усло­ви­ях, когда несколь­ко видов су­ще­ству­ют за счет од­но­го ис­точ­ни­ка ре­сур­сов, при этом ре­сур­сы эти огра­ни­че­ны. Если вид встре­ча­ет в своем месте оби­та­ния кон­ку­рен­та, ему до­ста­ет­ся мень­ше ре­сур­сов, и это от­ра­жа­ет­ся на воз­мож­но­сти раз­мно­же­ния и на чис­лен­но­сти его по­пу­ля­ции. По­это­му кон­ку­рен­ция небла­го­при­ят­на для обоих вза­и­мо­дей­ству­ю­щих видов – жизнь каж­до­го из них была бы лучше в от­сут­ствие дру­го­го.

Вза­и­мо­вы­год­ные связи. Му­ту­а­лизм и сим­би­оз – так на­зы­ва­ют­ся вза­и­мо­вы­год­ные от­но­ше­ния, когда сов­мест­ное су­ще­ство­ва­ние видов зна­чи­тель­но по­вы­ша­ет вы­жи­ва­е­мость каж­до­го из них в борь­бе за су­ще­ство­ва­ние.

Вза­и­мо­от­но­ше­ния цвет­ко­вых рас­те­ний и их опы­ли­те­лей, ягод­ных ку­стар­ни­ков и жи­вот­ных – рас­про­стра­ни­те­лей их семян, жвач­ных ко­пыт­ных и их же­лу­доч­ной мик­ро­фло­ры – это ши­ро­ко из­вест­ные при­ме­ры таких вза­им­но вы­год­ных свя­зей.

 

 Му­ту­а­лизм и сим­би­оз – близ­кие по смыс­лу по­ня­тия, но это не си­но­ни­мы.

Му­ту­а­лиз­мом на­зы­ва­ют любые вза­и­мо­по­лез­ные обя­за­тель­ные и слу­чай­ные связи между ор­га­низ­ма­ми.

На­при­мер, от­но­ше­ния между ра­ком-от­шель­ни­ком и ак­ти­ни­ей.

Сим­би­о­зом (греч. symbiosis – «со­жи­тель­ство») име­ну­ют связи, пре­вра­тив­ши­е­ся в тес­ное фи­зи­че­ское со­жи­тель­ство.

В сим­био­ти­че­ских свя­зях обыч­но участ­ву­ют виды, на­столь­ко за­ви­си­мые друг от друга, что по от­дель­но­сти они су­ще­ство­вать уже не могут.

При­ме­ры сим­би­о­за – это ли­шай­ник, сим­би­оз гриба с ци­анобак­те­ри­ей или во­до­рос­лью, а также ми­ко­ри­за, сим­би­оз гриба и корня выс­ше­го рас­те­ния.

Су­ще­ству­ют и дру­гие формы за­ви­си­мо­сти ор­га­низ­мов друг от друга, на­при­мер, ком­мен­са­лизм – это од­но­сто­рон­няя связь.

Она вы­год­на од­но­му из парт­не­ров и без­раз­лич­ны дру­го­му. Это может быть так на­зы­ва­е­мое на­хлеб­ни­че­ство, когда один вид пи­та­ет­ся остат­ка­ми пищи дру­го­го вида.

Это может быть квар­ти­ран­ство, то есть оби­та­ние в норах или гнез­дах без вреда хо­зя­и­ну, а также раз­ме­ще­ние рас­те­ний на ство­лах и вет­вях де­ре­вьев.

Од­но­сто­рон­нюю вы­го­ду по­лу­ча­ют неко­то­рые виды, ис­поль­зуя дру­гих для рас­се­ле­ния. Так, мел­кие клещи, ко­то­рые пи­та­ют­ся раз­ла­га­е­мой ма­те­ри­ей, рас­се­ля­ют­ся на жуках или мухах, ис­поль­зуя их в ка­че­стве жи­во­го транс­пор­та.

Се­ме­на и плоды мно­гих рас­те­ний имеют при­цеп­ки, что поз­во­ля­ет им пу­те­ше­ство­вать на шер­сти жи­вот­ных.

Че­ло­век, про­би­ра­ю­щий­ся через за­рос­ли че­ре­ды, также спо­соб­ству­ет рас­про­стра­не­нию семян этого вида, когда вы­нуж­ден затем вы­би­рать их со своей одеж­ды.

Зна­че­ние био­ти­че­ских свя­зей труд­но пе­ре­оце­нить, они объ­еди­ня­ют живую при­ро­ду в еди­ное целое, без них невоз­мож­но фор­ми­ро­ва­ние устой­чи­вых со­об­ществ. На­ли­чие и пе­ре­пле­те­ние раз­но­об­раз­ных био­ти­че­ских свя­зей в при­ро­де вы­зы­ва­ет так на­зы­ва­е­мые цеп­ные ре­ак­ции, когда в ре­зуль­та­те раз­ры­ва связи путем уни­что­же­ния или, на­о­бо­рот, внед­ре­ния че­ло­ве­ком от­дель­ных видов может из­ме­нить­ся всё со­об­ще­ство.

 

 

По­это­му так важно знать формы этих свя­зей и их ко­ли­че­ствен­ные ха­рак­те­ри­сти­ки.

 

Тро­фи­че­ская сеть

Связи внут­ри тро­фи­че­ской сети могут быть очень раз­но­об­раз­ны­ми, на­при­мер, пред­ста­ви­те­ли гры­зу­нов, такие как мыши, сурки, сус­ли­ки, могут по­едать де­сят­ки рас­те­ний, но, между тем, сами ста­но­вят­ся пищей для круп­ных хищ­ни­ков и мно­же­ства па­ра­зи­тов.

 

Каж­дый из этих видов свя­зан пи­ще­вы­ми от­но­ше­ни­я­ми со сво­и­ми жерт­ва­ми или по­тре­би­те­ля­ми.

Мерт­вые остат­ки рас­те­ний или жи­вот­ных также слу­жат ис­точ­ни­ка­ми пищи для мно­же­ства дру­гих видов: мол­люс­ков, чер­вей, гри­бов, бак­те­рий.

В тро­фи­че­ской сети нет ни на­ча­ла, ни конца, так как каж­дый вид прямо или кос­вен­но свя­зан со мно­ги­ми.

 

Эко­ло­ги­че­ские груп­пы по спо­со­бу пи­та­ния

В одну и ту же эко­ло­ги­че­скую груп­пу по спо­со­бу пи­та­ния могут по­пасть со­вер­шен­но нерод­ствен­ные виды. К при­ме­ру, со­би­ра­те­ля­ми яв­ля­ют­ся гри­фы-па­даль­щи­ки, лес­ные мыши, во­ро­бьи, го­лу­би и на­се­ко­мо­яд­ные рас­те­ния, такие как ро­сян­ка или пу­зыр­чат­ка.

 

 

От­филь­тро­вы­ва­ют пищу в во­до­е­мах даф­нии, мол­люс­ки, киты, мор­ские рас­те­ния.

Жуки бо­жьей ко­ров­ки и их ли­чин­ки в ко­ло­ни­ях тлей па­сут­ся так же, как ко­ро­ва на лугу: не тратя вре­ме­ни на поиск пищи.

А хищ­ные му­ха-ктырь и стре­ко­за-ко­ро­мыс­ло на лету до­го­ня­ют до­бы­чу, как это де­ла­ют со­ко­лы в воз­ду­хе, а львы и ге­пар­ды на земле.