Биотические факторы

В природе различные виды животных и растений, занимая определённое пространство, вступают между собой в определённый тип взаимоотношений. Наиболее распространённый тип между животными - хищничество - то есть непосредственное преследование и пожирание одних видов другими, например, растительноядных копытных - плотоядными хищниками, насекомых - птицами, мелких рыб - более крупными. Хищничество наблюдается и среди беспозвоночных животных. Известны хищные насекомые, черви, моллюски, хищные простейшие и бактерии.

Другой тип взаимоотношений - паразитизм в различных формах. В самом обычном случае организм - паразит постоянно живёт на теле или внутри тела другого животного (хозяина). Примером могут служить гельминты животных, паразитические насекомые (вши, блохи), клещи, некоторые простейшие - возбудители опасных заболеваний человека и животных.

Близко к хищничеству и паразитизму стоит такой тип взаимоотношений как растительноядность. Влияние, оказываемое растительноядными животными на популяции растений, различается в зависимости от того, поедают ли они растения целиком или же объедают только отдельные их части. Первых можно считать хищниками, а вторые сродни паразитам.

В природе часто наблюдается, что два разных вида в силу особенностей их образа жизни, могут использовать одни и те же ресурсы для удовлетворения своих потребностей в энергии и питательных веществах. Такие организмы называются конкурентами. Конкуренция - использование какого-либо ресурса организмом, который тем самым уменьшает доступность этого ресурса для других организмов. Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая. Встречается в двух формах : прямая конкуренция , связана с борьбой за место (обычно между особями одного вида) и косвенная конкуренция (борьба выражается в гибели от голода : например, лес ). Частный случай конкуренции - аллелопатия (влияние совместно проживающих организмов разных видов друг на друга посредством выделения продуктов жизнедеятельности). Пример : разлагающиеся листья каштанов выделяют в почву токсичные соединения, подавляющие рост сеянцев деревьев многих других видов. Существуют и такие взаимоотношения, при которых один из видов извлекает для себя пользу из сожительства с другим видом и не причиняет ему при этом вреда. В наиболее развитой форме сотрудничества оба вида извлекают из своего сожительства столько преимуществ, что не в состоянии жить раздельно. Такую кооперацию часто называют симбиозом или мутуализмом. Примеры : а) лишайники (гриб + водоросли). Гриб защищает водоросль, а она его кормит. Во многих случаях ни водоросль, ни гриб в раздельном виде в природе не встречаются ; б) азотфиксирующие растения, на корнях которых образуются клубеньки с обитающими в них бактериями - фиксаторами азота. Бактерии снабжают растение нитратами, взамен они получают из растения углеводы; в) Среди животных : термиты не способны переваривать древесину без участия гигантских жгутиковых - простейших, обитающих в их кишечнике.

Иногда отношения могут быть несколько слабее, тогда говорят о сотрудничестве.

Комменсализм (сотрапезничество), при котором один вид питается остатками пищи другого (гиены, рыбы-прилипалы).

Понятие о лимитирующем факторе.

Толерантность- способность организмов переносить отклонения факторов среды от оптимальных для них (устойчивость, выносливость).

Любое условие, приближающееся к пределу толерантности или превышающее его, называется лимитирующим условием или лимитирующим фактором.

Идея о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, впервые была показана в 1840 году Либихом. Он был первым, кто начал изучение влияния разнообразных факторов на рост растений, установив, что урожай культур часто лимитируется не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, такими, например, как СО₂ и Н₂О (поскольку эти вещества обычно присутствуют в среде в изобилии), а теми, которые требуются в ничтожнейших количествах (например, цинк), но которых и в почве очень мало.

Вывод Либиха в том, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве, стал называться Либиховский закон минимума. Произведённая со времён Либиха огромная работа показала, что для успешного применения на практике данной концепции к ней надо добавить два вспомогательных принципа.

1. ограничительный : закон Либиха строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и веществ сбалансированы.

Пример : озеро, главным лимитирующим фактором в котором является СО₂, поступающий то разложения органического вещества. Предположим, что свет, азот, фосфор и др. важные элементы при этом динамическом равновесии, содержатся в избытке (т.е. в тот момент они не являются лимитирующими факторами). Если во время бури в воде растворится дополнительное количество СО₂, то продуктивность изменится и начнёт зависеть также от других факторов. Пока скорость меняется, стационарного состояния нет и эффект минимума отсутствует. Результат зависит от концентрации всех имеющихся компонентов. По мере расходования разных компонентов продуктивность начинает быстро изменяться, пока один из них, возможно и на сей раз СО₂, не станет лимитирующим. Скорость функционирования озёрной системы вновь будет управляться законом минимума.

2. вспомогательный принцип : касается взаимодействия факторов.

Так, высокая концентрация, или доступность одного вещества, или действие другого (не минимального) фактора может изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве. Иногда организм способен заменять, хотя бы частично, дефицитный элемент другим, химически близким.

Пример : В местах где много стронция, в раковинах моллюсков кальций до некоторой степени заменяется стронцием. Показано, что некоторым растениям нужно меньше цинка, если они растут не на ярком солнечном свету, а в тени, Таким образом, концентрация цинка в почве с меньшей вероятностью может быть лимитирующей для растений в тени, чем на свету.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких, например факторов, как тепло, свет, вода. Следовательно, организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом, диапазон между этими двумя величинами составляет то, что принято называть пределами толерантности.