17 Поясніть, чим відрізняються між собою екологічні піраміди чисел, біомаси та енергії. Чи може піраміда енергії мати обернений характер?

Піраміда енергії - величина потоку енергії, що проходить через різні трофічні рівні. На відміну від піраміди чисел або біомаси, що характеризують статику екосистеми, піраміда енергії характеризує динаміку проходження маси їжі через харчовий ланцюг. На її форму не впливають ні розміри особин, ні інтенсивність їх метаболізму. Тому піраміда енергії є найбільш універсальною характеристикою для порівняння потоку енергії, що проходить через різні рівні, а також для порівняння однієї екосистеми з іншою.

18 Проаналізуйте взаємовідносини типу “хижак–жертва”, “паразит–живитель”.

Хижацтво визначається як процес поїдання одним організмом (хижаком) іншого (жертви), причому жертва перед нападом має бути живою. Хижак не обов’язково вбиває жертву, а може живитися її частинами, тобто діапазон хижацтва досить широкий.

Єдиного підходу до класифікації хижацтва не існує. За функціональним підходом, хижаки діляться на чотири групи:

1. справжні хижаки, що вбивають жертву відразу і весь час (вовки, тигри — тварин; ластівки, солов’ї — комах);

2. пасовищні — поїдають частину жертви, яка відростає (корови — наземну масу рослин, комарі, п'явки — ссуть кров);

3. паразитоїди, що відкладають яйця, а личинки поступово з’їдають жертву (оси, лускокрилі);

4. паразити, що поїдають частину жертви і тісно пов’язані з нею.

Іншим підходом до класифікації хижацтва є ступінь їх спеціалізації та характер їжі (тваринна, рослинна, різноманітних організмів). За ступенем спеціалізації хижаків поділяють на :

• монофагів — що живляться організмами одного виду,

• олігофагів — декількох видів,

• поліфагів — багатьох видів.

Монофагів та олігофагів називають спеціалістами, а поліфагів — універсалами. У більшості хижаків спекрт живлення досить широкий, хоча вони розбірливі щодо корму. Як правило, вони вибірково вживають їжу високої якості і в мінімальній кількості — усю доступну (Бигон и др., 1989).

Спеціалізація монофагів дозволяє уникнути міжвидової конкуренції, сприяє коеволюції в системі “хижак–жертва”, звуженню адаптації і збільшенню залежності хижака від жертви і тим самим наближає хижака до числа кандидатів на вимирання. Поліфаги краще пристосовані до зміни зовнішніх умов, вони менше залежать від коливання чисельності іншого виду, і у них більші шанси на виживання в перспективі.

Універсали частіше знаходять свою жертву і переслідують як вигідну, так і невигідну жертву, а спеціалісти–монофаги переслідуючи лише вигідних жертв можуть затратити багато часу та енергії.

Екологічна роль стосунків типу “хижак–жертва” полягає у виробленні різноманітних екологічних адаптацій як у жертв, так у і хижаків. При активному способі захисту від ворогів природний добір сприяє розвиткові у жертв органів чуттів, відмінної реакції, швидкості бігу, інстинктів обманної поведінки, що супроводжується вдосконаленням нервової системи і веде до прогресивної еволюції групи. При пасивному способі захисту розвивається захисне забарвлення, тверді панцирі, шипи, колючки, вміння притаюватися тощо. У свою чергу, важкий процес виявлення і ловлі жертв сприяє у хижаків добору на кращий розвиток органів чуттів, значно швидшу реакцію на здобич, витривалість при переслідуванні. Отже, екологічні зв’язки хижаків і жертв спрямовують хід еволюції залежних один від одного видів.

Паразитизм розглядають як одну з форм хижацтва, при якій організм–паразит отримує від господаря (живителя) продукти живлення, а останній їх втрачає. К. Елтон (Elton, 1927) досить вдало підмітив різницю між хижаками і паразитами: “хижаки поїдають основний капітал, а паразити живуть на проценти від нього”. Паразитизм, на відміну від хижацтва, характеризується більш вузькою спеціалізацією видів. Оскільки господар забезпечує паразитові не тільки їжу, а й мікроклімат, захист і т.п., то чим кращою є пристосованість паразита до особливостей організму живителя, тим імовірніший його успіх у розмноженні й збереженні потомства.

Тісній зв’язок паразита з господарем має, як наслідок, двосторонній добір. Серед паразитів дістають перевагу ті, які здатні повніше й довше використовувати господаря, не доводячи його до надто ранньої загибелі й забезпечуючи тим самим собі найкраще існування. Іншими словами, паразит виснажує, але повністю не знищує живителя. У свою чергу, добір на опірність організму живителя також призводить до того, що шкідливість від присутності в ньому паразита стає дедалі менш відчутною. У ході еволюції спочатку гості стосунки живителя і паразита можуть перейти у нейтральні, а іноді навіть у взаємокорисний постійний зв’язок двох видів. Катастрофічна шкода від паразитів виявляється переважно лише у тих зв’язках, які ще не стабілізовані тривалим ходом природного відбору. По цій причині випадково завезені шкідники уражують сільськогосподарські рослини або тварин набагато сильніше, ніж місцеві.

Серед різноманітних форм паразитичних відносин є й такі, при яких загибель живителя — обов’язковий наслідок перебування в ньому паразита. Цей тип особливо поширений у комах–паразитоїдів.

По відношенню до класифікації паразитів застосовують різні підходи. В залежності від господаря паразитів розділяють на фітофагів (паразитів рослин) та зоофагів (паразитів тварин), що відрізняються способом впливу і зворотньої на них реакції.

Згідно іншого підходу виділяють мікропаразитів, які розмножуються всередині тіла господаря (всередині клітин, між клітинами), макропаразитів, що й можуть жити всередині тіла, але для розмноження покидають його.

До числа мікропаразитів відносять бактерії, віруси та найпростіші нижчі гриби. До макропаразитів відносяться глисти, нематоди, блохи тощо.

Основна екологічна роль хижацтва, паразитизму та інших живильних зв’язків в угрупованні полягає в тому, що, послідовно живлячись один одним, живі організми створюють умови для кругообігу речовин, без якого неможливе життя. Друга, не менш важлива роль цих відносин — взаємна регуляція чисельності видів.