9. Межвидовые популяционные взаимоотношения: Уравнение Лотки-Вольтерры. Принцип конкурентного исключения Гаузе.

Межвидовая конкуренция – взаимоотношения между организмами разных видов, при которых используют одни и те же ресурсы при недостатке этих ресурсов. Она может пассивной( использование ресурсов среды, необходимых обоим видам) и активной( подавление одного вида другим). При наличии конкуренции между двумя популяциями каждая из популяций неблагоприятно влияет на другую.

Принцип конкурентного исключения Гаузе

1.Подавляющий популяцию эффект сильнее сказывается на популяции другого вида, чем на собственной.

2. В результате конкуренции тот вид которому наносится больший вред.

3. Подавляющий популяцию эффект слабее сказывается на популяции другого вида, чем на собственной.

Хищничество – способ добывания пищи и питания животных (изредка растений), при котором они ловят, убивают и съедают других животных. То есть, в основе взаимоотношений хищник-жертва лежат пищевые связи. Происходит регуляция численности обоих компонентов системы.

Симбиоз - это взаимоотношения между видами, выгодные для обоих видов-партнеров или для одного из них, но безвредные для другого.

Паразитизм – межвидовые симбиотические взаимоотношения, при которых один вид (паразит) использует другого (хозяина) как среду жизни и источник пищи.

Протокооперация – форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно для обоих партнеров системы, но необязательно для них, т.е. не является непременным условием выживания популяций. Н-р, распространение муравьями семян некоторых растений.

Комменсализм – форма симбиоза, при которой один из партнеров системы (комменсал) питается остатками пищи или продуктами выделения другого (хозяина), не причиняя ему вреда. В этом случае одна из популяций извлекает выгоду из взаимодействия, а другая не подвергается влиянию первой. При комменсализме один из партнеров может использовать другого для защиты, как средство передвижения.

Зоохория – форма взаимоотношений, при которых животные содействуют растениям в распространении семян и плодов.

Нейтрализм

Аменсализм - один вид испытывает от другого угнетение роста и размножения.

Сущность выводов Лотки сводится к тому, что истребление особей хозяина паразитами является функцией численности не только паразитов, но и хозяев. Той или иной численности хозяина соответствует определенная численность паразита и по мере возрастания плотности популяции хозяина увеличивается и плотность популяции паразита. Повышение же численности паразита приводит к снижению численности хозяина, что опять снижает количество паразитов. И так волна за волной. Уравнения, предложенные Лоткой и Вольтеррой, можно использовать для моделирования конкурентных взаимоотношений в системах «хищник-жертва». «паразит-хозяин» и др. Одновременное увеличение численности популяций описывается парой дифференциальных уравнений:

dN₁ / dt = r₁N₁(K₁ – N₁ – a₁₂N₂) / K₁

dN₂ / dt = r₂N₂(K₂ – N₂ – a₂₁N₁) / K₂

где t – время; N₁ и N₂ - численность популяции соответственно первого и второго вида; К₁ и К₂ – предельная плотность популяции, которая может быть достигнута при отсутствии конкурента; r₁ и r₂ – максимальная мгновенная удельная скорость увеличения популяции; а₁ и а₂ – коэффициенты конкуренции, характеризующие тормозящее влияние второго вида на первый и наоборот.

Пользуясь приведенными уравнениями, можно определить, какой должна быть плотность каждой популяции, чтобы другая не имела возможности увеличивать свою численность.