13. Взаимосвязи популяций смежных трофических уровней. Растения – животные, хищники – жертвы, паразиты – хозяева, конкуренция – симбиоз, мутуализм.

Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. Зеленые растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные животные — второй (уровень первичных консу-ментов), первичные хищники, поедающие травоядных, — третий (уровень вторичных консументов), а вторичные хищники — четвертый (уровень третичных консументов). Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.

Типы взаимодействий популяций в биоценозах обычно условно разделяются на положительные (полезные), отрицательные (неблагоприятные) и нейтральные.

Отношения типа хищник-жертва, паразит-хозяин представляют собой прямые пищевые связи, которые для одного из партнеров имеют отрицательные, а для другого — положительные последствия. Хищник в первую очередь устраняет аномальные, распадные особи с дефектами в наследственности — ослабленные и потому являющиеся легкой добычей. Этим самым взаимодействие «хищник-жертва» препятствует дальнейшему регрессу популяции жертвы. В этом случае также проявляется полная взаимозависимость численности популяций (стихийное управление численностью).

Паразитизм — такая форма связей между популяциями, при которой организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания. Во взаимоотношениях «хищник-жертва», «паразит-хозяин» наиболее ярко проявляется эволюционная и экологическая роль пищевых связей организмов. Так, при пассивном способе защиты развиваются покровительственная окраска, твердые панцири, шипы, иглы, инстинкты затаивания, использования недоступных хищникам убежищ и т.п.

Паразитизм, в отличие от хищничества, характеризуется более узкой специализацией популяций. Поскольку хозяин обеспечивает паразиту не только пишу, но и микроклимат, защиту и т.п., то чем лучше приспособленность паразита к особенностям организма хозяина, тем вероятнее его успех в размножении и оставлении потомства. В ходе эволюции первоначально острые отношения хозяина и паразита могут перейти в нейтральные, а порой даже во взаимно полезную постоянную связь двух видов (популяций).

Среди многообразных форм паразитических отношений есть и такие, при которых гибель хозяина — обязательное следствие пребывания в нем паразита. Этот тип связей особенно распространен у насекомых, откладывающих свои яйца в яйца или личинки других. Такие насекомые получили название паразитоидов.

Мутуализм — широко распространены в природе взаимовыгодные отношения популяций. Мутуалистические связи могут возникать на основе предшествующего паразитизма или комменсализма; такие неразделимые полезные связи двух популяций получили название симбиоза. Классический пример симбиотических отношений — лишайники, представляющие тесное сожительство гриба и водоросли. Эти особенности можно рассматривать как адаптацию для обеспечения размножения водорослевых компонентов лишайников. Отношения термитов и их кишечных сожителей — жгутиковых, переводящих клетчатку в сахара, являются типичным симбиозом. У многоклеточных животных и растений симбиоз с микроорганизмами распространен очень широко. Известно сожительство многих популяций деревьев с микоризными грибами, бобовых растений — с клубеньковыми бактериями, фиксирующими молекулярный азот воздуха.

Конкуренция - взаимоотношения популяций со сходными экологическими требованиями, существующих за счет общих ресурсов, имеющихся в недостатке. Конкуренция — единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обеих взаимодействующих популяциях.

Если две популяции с одинаковыми экологическими потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это одно из наиболее общих экологических правил, которое получило названиезакона конкурентного исключения. Конкурирующие популяции могут уживаться в биоценозе и в том случае, если повышение численности более сильного конкурента не допускает хищник.

Основные формы связей животных с растениями — пищевые. Растения служат пищей всем растительноядным животным. Поэтому распространение и размножение животных-фитофагов связано с наличием и количеством кормовых растений. Животные-хищники и паразиты питаются за счет растительноядных животных и, таким образом, косвенно также прочно связаны с растениями. В конечном итоге животные распределяются по Земле вслед за растениями, которыми питаются или среди которых находят себе пищу в виде других животных. Именно поэтому многие виды животных обитают на участках с определенным типом растительности. Так, в хвойном лесу живут тетерева, рябчики, белки, соболи; в тундре — северные олени, лемминги, песцы и т. д.