Биотическими факторами называют все виды взаимодействий, которые оказывают друг на друга живые организмы в биоценозах. Непосредственное живое окружение организмов в сообществе составляет их биотическую среду.
Биотические факторы делят на внутривидовые и межвидовые.
Для гетеротрофных организмов к биотическим относят факторы питания — количество и качество пищи. Факторы питания являются важнейшими для организмов и наиболее часто определяют их численность в экосистемах.
Эффекты взаимного влияния организмов друг на друга определяются:
– видовым составом биоценоза;
– морфологическими, физиологическими и поведенческими особенностями видов;
– плотностью и структурой их популяций.
Связи, посредством которых организмы взаимодействуют между собой, называются биотическими связями.
Видами биотических связей являются:
1) трофические (от греч. trophe — питание), при которых одни организмы или их мертвые остатки служат пищей для других;
2) топические (от греч. topos — место), когда одни организмы являются местом (средой) обитания для других или когда своей жизнедеятельностью изменяют среду обитания других организмов. Например, деревья, затеняя землю, подавляют рост трав; человек, вырубая леса, лишает местообитания всех его обитателей, и т. д.;
3) форические, при которых одни организмы участвуют в распространении других — их спор, семян, личинок или взрослых форм;
4) фабрические (от лат. fabricos — производить), при которых один вид использует тела организмов другого вида для строительства своих сооружений.
Объединение в группы облегчает организмам добывание пищи, защиту от врагов, переживание неблагоприятных условий. Например, стаи волков могут убить более крупную дичь; стада копытных — успешно обороняться от хищников; пингвины и пчелы, сбиваясь в кучи, спасаются от мороза и т. д.
В группах животных наблюдаются явления кооперации — разделения функций внутри группы и иерархии — подчиненности одних особей другим (львиный прайд)). Разделение функций позволяет группе экономить энергию, которая может идти на другие цели.
Классификация межвидовых взаимодействий
Эффекты взаимодействий организмов, относящихся к разным видам на:
– нейтральные (0);
– положительные (+);
– отрицательные (-).
Возможны следующие варианты их сочетаний (таблица 14.1).
Таблица 14.1 Типы межвидовых взаимодействий
Тип взаимодействия |
Виды |
Характер взаимодействий | |
вид 1 | вид 2 | ||
Нейтрализм | 0 | 0 | Виды в биоценозе прямо не влияют друг на друга |
Комменсализм | + | 0 | Выгоду имеет один вид |
Кооперация (сотрудничество) | + | + | Выгоду имеют оба вида, но их взаимодействие не является обязательным |
Мутуализм | + | + | Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно для их существования |
Аменсализм
|
0 | - | Один вид односторонне подавляет другой
|
Конкуренция | - | - | Оба вида взаимно подавляют друг друга
|
Отношения «жертва — эксплуататор»:
|
|||
«хищник — жертва»
|
+ | - | Хищники ловят и потребляют свои жертвы в пищу |
«травоядное животное — растение» | + | - | Животные потребляют неподвижные растения в пищу
|
«паразит — хозяин» | + | - | Паразиты эксплуатируют живых хозяев |
Необходимо отметить, что в природных условиях отрицательные взаимодействия нельзя называть «вредными», поскольку все отношения в природных экосистемах являются сбалансированными и способствуют стабильному существованию экосистем.
Положительные взаимодействия — комменсализм, кооперация, мутуализм
Положительные представлены в последовательности, в которой они формировались в процессе совместной эволюции видов:
– комменсализм (+ 0) — выгоду имеет один вид;
– кооперация (сотрудничество) (+ +) — выгоду имеют оба вида, но они могут жить отдельно друг от друга;
– мутуализм (симбиоз) (+ +) — выгоду имеют оба вида и они полностью зависят друг от друга.
Наиболее простым видом положительных взаимодействий является комменсализм (от лат. cum — с, вместе, mensa — стол, трапеза). Значение комменсализма в природе очень велико, поскольку позволяет полнее использовать ресурсы среды.
Чаще всего комменсализм встречается в трех формах:
а) квартирантство — один вид предоставляет другому место для жилья, прикрепления или укрытия;
б) нахлебничество (сотрапезничество) — комменсал питается остатками пищи хозяина, его омертвевшими тканями, прижизненными выделениями, экскрементами и др.;
в) форезия — хозяин выполняет роль переносчика или самого комменсала (акула — рыбы-прилипалы) или его семян, личинок (личинки двустворчатого моллюска перловицы — глохидии переносятся на жабрах рыб).
В зависимости от способности комменсала существовать отдельно от хозяина различают:
– необязательный (факультативный) комменсализм: Гиены и шакалы могут охотиться самостоятельно, но часто добирают остатки добычи львов;
– обязательный (облигатный) комменсализм: многие бактерии и простейшие живут только в пищеварительных трактах животных, не принося им вреда (в противном случае это классифицировалось бы как паразитизм).
Если в процессе совместного сосуществования выгоду от объединения начинают получать оба вида, то эти отношения называют кооперацией, или сотрудничеством. При кооперации объединение является взаимополезным, но не обязательным для обоих видов.
Пример кооперации — жизнь морских ракообразных, обитающих в раковинах моллюсков с прикрепленными к ним актиниями, которых раки специально сажают себе на раковину. Актиния передвигается на раке, питается остатками его пищи и защищает от врагов своими ядовитыми щупальцами (рисунок 14.1). Однако их отношения не являются обязательными, они могут существовать и раздельно друг от друга.
Если же потребность организмов друг в друге становится жизненно необходимой, такой тип отношений называют мутуализмом (от лат. mutuus — взаимный), или симбиозом (от греч. symbiosis — совместное проживание).
Примерами симбиоза являются отношения многих животных с обитателями их кишечников — бактериями и простейшими, помогающими им переваривать пищу. Подавляющее большинство растительноядных животных, как позвоночных, так и беспозвоночных, не имеют своих целлюлаз — ферментов, расщепляющих целлюлозу. Это делают за них обитающие в их кишечниках бактерии и простейшие. Некоторые кишечные бактерии синтезируют для животных витамин В12.
Аменсализм
Аменсализм (от лат. amens – безумный) — тип отрицательных межвидовых взаимодействий, при котором один вид подавляет другой, не испытывая его обратного воздействия. В основе аменсализма лежит конкуренция между видами в борьбе за ресурсы.
Наиболее часто аменсализм встречается в виде аллелопатии (от греч. allelon — друг друга, взаимно, pathos — страдание) — выделения веществ-ингибиторов, подавляющих рост и размножение других видов. Аллелопатия широко распространена среди растений, грибов и бактерий.
Многие бактерии и грибы выделяют антибиотики и фунгициды — вещества, подавляющие рост других бактерий и грибов.
Первым антибиотиком, который удалось выделить из грибов, был пенициллин, продуцируемый плесневыми грибами рода Penicillium. Начало применения пенициллина в медицинской практике (1940—1941 гг.) открыло новую эру в лечении инфекционных болезней. За получение пенициллина А. Флеминг, X. Флори и Э. Чейн были удостоены в 1945г. Нобелевской премии.
Список основной литературы
1. Чебышев Н.В., Филиппова А.В. Основы экологии. – Москва, 2004 г.
2. Национальный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Казахстан, МООС РК, Алматы, 2007 г.
3. В.Г.Игнатов, А.В.Кокин. Экология и экономика природопользования., Р-на-Д, 2003 г.
4. Л.И.Губарева, О.М.Мизирева, Т.М. Чурилова. Экология человека. М., 2005 г.
5. Г.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. Экология. – Алматы, 2002 г.
6. Под редакцией А.С.Степановских . Общая экология. М., 2001 г.