Регуляция численности популяций.

Когда рост численности популяции завершен, ее численность начинает колебаться. Эти колебания связаны с сезонными или годовыми изменениями условий жизни. У некоторых популяций колебание численности цикличны. Например, летом насекомые, птицы, обильная растительность – это сезонные колебания.

Год от года меняется численность городских воробьев, рыб (бычки, ряпушка) – связано с изменениями климатических условий, загрязненность среды. Саранча – сведения о ее нашествиях в Евразии восходят к далекой древности. Под влиянием скученности, в годы с жарким и влажным климатом, саранча начинает перелетать с места на место, съедая все на своем пути. Это происходит в следствии нестабильности условий.

Регуляция численности происходит у млекопитающих, изменяется физиологическое состояние нейро-эндокринной системы, сказываясь на устойчивости к болезням. Это приводит к смертности особей и снижению численности (зайцы-беляки в период пика численности погибают от шоковой болезни).

К числу регулирующих отношений относят отношения хищник – жертва. Высокая численность жертвы создает условия для размножения хищника. Численность хищника повышается и он снижает количество жертвы. Численность обоих видов носит синхронно-колебательный характер.

В таком же плане действуют взаимоотношения поразит – хозяин.

Увеличивается число деревьев, они растут скученно, тесно. Им не хватает света, питательных веществ, они ослабевают. Условия для размножения древесных грибов паразитов благоприятные.

В животном мире в острой внутривидовой борьбе проявляется каннибализм (поедание себе подобных). Окуни при высокой плотности паедают мальков своего вида. Грызуны съедают детенышей, насекомые – личинок, домашние животные – свой выводок и т.д.

Иногда бывают миграции. Например, лемминги, белки во время взрыва численности оставляют популяцию молодым особям и мигрируют, обычно они не возвращаются на прежнее место. Много животных погибает при перемещениях. Некоторые уходят в другие популяции. Происходит обмен особями, что уменьшает скрещивание близкородственных особей и для обмена информацией в разных популяциях.

В настоящее время происходит влияние человека на численность животных и растений. Это приводит к необратимым процессам.

Учение о сообществах.

Данная классификация строится по принципу одних организмов на другие. Эти взаимоотношения можно обозначить «+» , «-», «0».

Симбиоз (++) (мутуализм) – взаимоотношения обоим партнерам выгодные. Например, симбиоз гриба и водоросли. Водоросль (лишайник) обеспечивает гриб продуктами фотосинтеза, а гриб в свою очередь, обволакивает ее своими нитями, дает ей минеральные вещества и субстрат, на котором она живет. Кроме того, гриб защищает ее от пересыхания, от избыточного освещения. Сюда же относятся взаимоотношения микроорганизмов, проживающих в пищеварительном тракте и помогают переваривать пищу.

Симбиоз – это взаимовыгодные связи двух видов, которые имеют тесное сожительство. Эти отношения способствуют оптимизации жизненных процессов и полному освоению среды.

Конкуренция (-- --) – невыгодные отношения между партнерами. Бывает конкуренция внутривидовая межвидовая. Эти взаимоотношения благоприятны для совершенствования вида. Конкуренция – соревнование, соперничество, когда особи (популяции) используют одни и те же ресурсы среды. Каждая популяция испытывает угнетение со стороны другой. Это отрицательно сказывается на их росте, выживании и приводит к вытеснению или исчезновению другой.

Вспомним правило конкурентного исключения Гаузе.

Примером конкуренции может быть борьба за существование среди семян деревьев. В стадии всходов на 1 га леса – несколько сотен семян. К возрасту спелости (у хвойных – 100-120 лет, у лиственных – 50-70 лет) достигает 1000 деревьев на 1 га. Остальные погибают в конкурентной борьбе (не смогли прорасти в мощном дерновом слое, попали на траву, не достигли земли, долго расти и т.д.).

Видовая конкуренция играет важную роль в совершенствовании особей, повышению устойчивости сообществ, эффективному использованию имеющихся природных ресурсов.

Хищничество (+ --) – хищник и паразит вырабатывают адаптации к использованию других организмов. Эти взаимоотношения сходны, но по результатам влияния на численность особей, по образу жизни и адаптации различны.

Во взаимоотношениях хищник-жертва оба организма постоянно совершенствуются: первые в плане охоты, другие в отношении сохранения жизни. И в том и в другом случае нужно иметь быструю реакцию, обоняние, скорость, зрение и т.д. Хищник совершенствует поиск, ловлю, поедание (охота волков и львов, длинные цепкие языки рыб, ящериц, жаб, изогнутые зубы гадюк, паутина у пауков, глубоководная рыба-удильщик, удав душит жертву и т.д.).

Жертва оттачивает мастерство скрывания: выставление охраны, крики тревоги, покровительственная окраска, шипы и т.д.

Хищник уничтожает тех, кто медленно растет, плохо бегает, оставляет сильных, быстро растущих, плодовитых, выносливых – сильные избегут смерти. Таким образом, хищник – селекционер, ведущий отбор наилучших всходов. Влияние хищника приводит к обновлению популяции жертвы (быстрый рост, раннее участие в размножении, увеличение потребления жертвами их пищи, количество энергии, заключенной в пище и происходящее через популяцию быстро растущих организмов возрастает). То есть хищник увеличивает скорость потока энергии в экологической системе.

Растения тоже являются хищниками – около 400 видов. Например, росянка круглолистая, жирянка, пузырчатка. Эти растения растут чаще всего на болотах (рацион болотных растений беден минеральными веществами и они испытывают недостаток азота и фосфора). Растения покрыты липкой жидкостью и обладают привлекательным запахом. Насекомые садятся на цветок, прилипают, лист начинает закрываться и происходит выделение сока, затем пищеварение. Пузырчатка питается мелкими водными животными, такими как дафнии, циклопы. Она прожорливый хищник, за сутки поедает до 300 мелких животных.

Истребив волков в северной Америке, олени начали быстро размножаться, среди них появились много ослабленных и больных животных. Человек решил сам заняться управлением численности оленей. Из-за интенсивной охоты оленей не стало, их даже пришлось ввозить. Нельзя нарушать механизм естественного управления.

Паразитизм – это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида живут за счет питательных веществ или тканей организмов другого вида. «Хозяин» погибает не сразу, а постепенно. Паразит изнуряет жертву медленно, поскольку жертва обеспечивает его существование. Например, трутни (трутовики) – ксилотрофы – дереворазрушающие. Они располагаются на поверхности стволов, а грибница пронизывает дерево изнутри. Эти грибы разрушают древесину – «санитары леса». В их деятельности наблюдается эстафета – одни губят живые деревья, другие поселяются на мертвых, третьи довершают размножение, превращая в труху.

Например, мегарисса самка наездника, паразитирующего на личинках березового рогохвоста, опасного вредителя леса. Рогохвост напоминает осу, откладывает яйца в трещинах коря, появляющиеся личинки уходят глубоко внутрь древесины и недоступны даже для дятлов. Мегарисса безошибочно находит эти тоннели и тоже откладывает туда яйца. Через некоторое время появляется личинка мегариссы, она в этом проходе найдет своего хозяина – огромную личинку рогохвоста. Т.о. рогохвост станет кормовой базой для личинки мегариссы.

Таким образом, взаимоотношения хищник-жертва являются основными в совершенствовании вида.

Комменсализм (+ 0) – один получает пользу, другой при этом не испытывает ни пользы, ни вреда. Собаки, олени служат разносчиками плодов, семян с зацепками, не получая вреда. Т.е. одностороннее использование одного вида другим, без нанесения ему ущерба.