4. Биотические факторы среды

Биотические отношения среди организмов крайне разнообразны. Здесь проявляются внутривидовые и межвидовые связи, особенности питания, конкуренция и так далее. Наряду с прямой зависимостью от пищи ( например, растение – фитофаг) существуют взаимоотношения типа хищник – жертва.

Внутривидовые взаимоотношения это взаимодействия между особями одного вида. К внутривидовым взаимоотношениям относятся: групповой эффект, массовый эффект и внутривидовая конкуренция.

Групповой эффект это изменения, связанные с объединением животных одного вида по две особи и более. Существование группового эффекта распространено среди насекомых и позвоночных животных. Одним из его важных последствий является ускорение роста сообщества. Групповой эффект проявляется у многих видов, которые могут нормально размножаться и выживать только в условиях существования в крупной популяции. Групповое сожительство облегчает животным поиск пищи и борьбу с врагами. Например, волки сильны своей стаей.

Массовый эффект – эффект, обусловленный перенаселением среды обитания. До какого-то оптимального значения размера популяции мы имеем дело с групповым эффектом, выше него – массовый эффект.

Внутривидовая конкуренция – отрицательное влияние особей одного вида на другой. Например, у животных часто проявляется территориальная конкуренция, когда животные защищают место своего проживания и определенную прилегающую территорию. Конкуренция обостряется по мере уплотнения популяции. У растений это приводит даже к изменениям морфологического характера: утоньшение стебля, уменьшение объема кроны у древесных растений и т.д. Все это - результат внутривидовой борьбы за экологические факторы (у растений прежде всего за свет и воду, у животных – за корм).

В межвидовых отношениях между организмами можно выделить ряд групп: нейтрализм – взаимодействие организмов отсутствует, конкуренция – взаимоотношения, возникающие между видами со сходными экологическими требованиями. При конкуренции естественно, что один вид вытесняет другой. Русским ученым Г.Ф. Гаузе было сформулировано правило, или “закон конкурентного исключения”, согласно которому в одной экологической нише не могут существовать два близких вида.

Экологическая ниша – это физическое пространство со свойственными ему экологическими условиями, определяющими существование какого-либо организма, место вида в природе, что включает не только положение его в пространстве, но и функциональную роль в биоценозе и отношение к абиотическим факторам среды обитания. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Местообитание, говорил Ю. Одум, - это адрес обитания вида, а экологическая ниша – это система занятий в той системе видов, к которой он принадлежит. Иными словами, знание экологической ниши дает возможность ответить на вопросы, как, где и чем питается вид, чьей добычей становится он сам, как он отдыхает и размножается, какие условия среды для него необходимы.

Химические взаимоотношения растений через продукты обмена их веществ (эфирные масла, фитонциды) получили название аллелопатии (антибиоз). Сюда же можно отнести “цветение воды” с участием сине-зеленых водорослей, явление “красного моря” – выделение гиганскими скоплениями микроорганизмов токсичных веществ, вызывающих гибель рыбы.

Симбиоз в широком смысле слова это различные формы сосуществования разноименных организмов, составляющих симбионтную систему. Выделяют различные типы симбиоза: мутуализм, комменсализм и паразитизм.

Мутуализм (симбиоз в узком смысле слова) – сожительство организмов с взаимной выгодой (микориза некоторых грибов и корней деревьев, актиния и рак-отшельник). Часто при мутуализме один организм не может существовать без другого (лишайник = гриб+водоросль).

Комменсализм - взаимоотношения, при которых один вид (комменсал) получает пользу от сожительства с другим видом, а другой (хозяин) ее не получает. Часто одно животное использует для убежища постройки или тело другого вида (рыба-прилипала передвигается на большие расстояния, прилипая к акуле).

Паразитизм – форма биотических связей организмов разных видов, при которых один живет за счет другого, находясь внутри (эндопаразит) или на поверхности его тела (эктопаразит). При этом организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник питания, но и как место постоянного или временного проживания. К ним относятся паразитические насекомые (оводы, клещи, комары), паразитические растения (повилика, омела), паразитические черви (аскариды, острицы).

Необходимо отметить, что в некоторых литературных источниках симбиоз понимается только как взаимовыгодное сожительство организмов, то есть является синонимом мутуализма.

Хищничество – взаимоотношения, при которых один вид (хищник) поедает другой (жертву). Отличие хищника от паразита состоит в том, что первый живет свободно, а второй хотя бы на одной стадии своего развития связан с поверхностью или с внутренними органами другого организма - его хозяина. Как правило, численность хищников зависит от плотности популяции жертвы. Хищники предотвращают монополизацию одним видом основных условий существования. Человек как суперхищник оказывает противоположный эффект – развивает монокультуры.

С созданием агрокультурных систем человек выходит на уровень, до которого не доходило ни одно животное, – на уровень производства продуктов питания. Но от этого естественные средства защиты от преобладания доминирующих видов не перестают действовать, и на монокультуры нападают резко увеличивающиеся популяции так называемых вредителей сельского хозяйства. Происходит не только популяционный взрыв численности населения, но и численность вредителей, с которыми человек вынужден бороться. Химические средства, применяемые для защиты искусственных экосистем, приводят в свою очередь к загрязнению почв и понижению сопротивляемости растений.

Возникает вопрос: не является ли данный “сдвиг проблем” средством защиты биосферы от доминирования популяции человека?

С экологическими условиями связаны различные жизненные формы растений и животных. Жизненные формы растений (биоморфы) – внешний облик (габитус) растений, отражающих их приспособленность к условиям среды. Жизненной формой растений также называют единицу экологической классификации растений – группу растений со сходными приспособительными структурами, не обязательно связанных родством. К жизненным формам относятся деревья, кустарники, кустарнички, полукустарнички, наземные травянистые растения и так далее.

У животных жизненной формой называется группа особей, имеющих сходные морфологические приспособления для обитания в одинаковой среде. К одной жизненной форме могут относиться систематически далекие виды животных (например, обитатели нор – пидиколы, трупоядные животные – некрофаги и так далее).

Жизненные формы нельзя смешивать с экотипами, под которыми понимают устойчивую группу организмов внутри одного вида, находящуюся в определенных почвенно-климатических (географических) условиях местообитания и приспособленную к существованию в этих условиях. Иногда экотипы называют экологическими расами.