Міркін Б.М., Наумова Л.Г., Ібатуллін У.Г. Екологія Башкортостану – файл n1.doc

Міркін Б.М., Наумова Л.Г. Екологія (Документ)
Наумова Л.Г., Міркін Б.М. Основи загальної екології. Підручник (Документ)
Презентація - Традиції та обряди народів Башкортостану (Реферат)
Міркін Б.М., Наумова Л.Г. Стійкий розвиток (Документ)
Міркін Я.М. (ред) Ендаумент-фонди (фонди цільового капіталу) державних та муніципальних освітніх установ: організація діяльності (Документ)
Наумова Г.Р. Історіографія історії України (Документ)
Локс Ф. Упаковка та екологія (Документ)
Наумова Ж.Л. (Склад.) Металеві конструкції. Креслення будівельних конструкцій (Документ)
Екологія (Документ)
Тести - Екологія (Документ)
Антропоекологія та екологія міст (Реферат)
Популяційна екологія, екологія угруповань (синекологія) (Документ)

5.2. Вертикальні взаємини

Вертикальниминазиваються взаємини між організмами різного типу харчування (рослинами та фітофагами, хижаками та жертвами, господарями та паразитами). Крім того, саме між організмами з різним типом харчування виникають стійкі відносини взаємовигідного співробітництва – мутуалізму. При використанні одного виду іншим як харчового ресурсу формуються механізми, що пом'якшують гостроту цих відносин. У природних умовах ситуація, коли особи одного виду повністю знищать особин іншого виду, і в результаті обидва види загинуть – виключається.

"Фітофаг - рослина".Це основний тип взаємовідносин, при яких речовина та енергія, накопичені продуцентами, передаються консументам. У природних умовах у рослин виробилися адаптації для захисту від повного поїдання фітофагами: виділення запахів, що відлякують фітофагів (чебрець, м'ята); гіркийсмак рослин, що повільно ростуть (патієнтів); захист за допомогою колючок; утворення розеткових форм з притиснутим до землі листям, малодоступним для тварин, що пасуться і т.д.

У той же час рослини "не зацікавлені" в тому, щоб фітофаги їх зовсім не їли, так як це спричинило б ряд небажаних наслідків: не з'їдена степова трава перетворюється на ганчір'я (повсть), яка погіршує умови життя рослин; "зайві" листя роблять полог багатьох видів трав і чагарників надмірно густим, що погіршує умови для фотосинтезу (затінені листя "паразитують", тобто витрачають на дихання більше органічної речовини, ніж виробляють його в процесі фотосинтезу).

Для регулювання інтенсивності процесу поїдання тільки адаптацій рослин недостатньо, рівновага між рослинами і фітофагами, що їх поїдають, можлива лише за умови, якщо в їх відносинах бере участь третій вид - хижак, який "зверху" регулює щільність популяцій фітофагів.

“Хижак – жертва”.Це основний тип взаємовідносин організмів, у яких речовина і енергія передаються від фітофагів і детритофагов до зоофагам і зажадав від дрібних хижаків до великим. У природних умовах у видів існує ціла низка пристроїв, які сприяють формуванню рівноваги цих взаємовідносин. Так, жертви можуть: тікати від хижака, набувати захисного забарвлення (“прикидатись” листям або сучками) або, навпаки, яскравий (наприклад червоний) колір, що попереджає хижака про гіркий смак, ховатися у укриття, переходити до заходів активної оборони (рогаті травоїдні, колючі риби).

Хижаки також удосконалюються у мистецтві полювання: вчаться швидко бігати, розвивають нюх і зір і, нарешті, самі надягають "маскувальні халати" (кропинки щук, смужки тигрів, окунів, судаків) тавживають заходів до того, щоб їхня присутність не була виявлена за запахом (з цим пов'язані щоденні багаторазові вмивання кішок та закопування екскрементів).

Однак і в цих взаємовідносинах рівновага досягається лише в тому випадку, якщо в них бере участь третій вид - більший хижак або паразит, що викликає хворобу хижака. У цьому щільність популяції хижака регулюється взаємовідносинами як із жертвами, і з організмами, котрим він сам є харчовим ресурсом.

"Паразит - господар".Це ще один важливий тип вертикальних взаємин видів у природі. Паразити регулюють щільність популяцій великих хижаків, які не мають ворогів (вовк, ведмідь, сом, щука). У господарів виробляється низку захисних адаптацій, головна у тому числі – імунну відповідь організму, тобто. виникнення біохімічних реакцій, що стримують масовий розвиток паразитів.

Співіснування популяцій паразитів та його господарів у природі – нормальне явище. Ситуація змінюється у тих випадках, коли в ці відносини втручається людина, особливо в сільському господарстві, де зараження паразитами може призвести до суттєвого відмінка худоби.

Представляють небезпеку взаємини паразитів і людини, яка може хворіти на гельмінтози (викликані різними видами глистів), лямбліоз (при зараженні найпростішим – лямблія), хворобами бактеріальної та вірусної природи.

Катастрофічними були наслідки занесення паразитів у нові райони, де у нових господарів була відсутня захисна реакція. У ХХ ст. відбулисяботанічні катастрофив Америці (загибель зубчастого каштану від занесеного туди з Китаю паразитичного гриба, що викликає “рак каштану”) та Європі (у тому числі і в Башкортостані), де від “голландської хвороби” майже повністю зник в'яз . Хворобавикликає гриб, який переноситься жуком-короїдом.

Мутуалізм- це форма взаємовідносин організмів, при якій кожен з них отримує користь. Найбільш важливі такі форми мутуалізму рослин: з мікоризними грибами, мікроорганізмами-азотфіксаторами, комахами-запилювачами, тваринами, що розповсюджують їх насіння.

Важливу роль грає мутуалізм тварин з мікроорганізмами, що населяють їх травний тракт. Більшість ссавців-фітофагів, включаючи людину, самі не можуть перетравлювати їжу, т.к. у них немає ферментів, здатних руйнувати клітковину, і цю роль відіграють мікроорганізми – бактерії та деякі найпростіші, які живуть у шлунково-кишковому тракті.

Нарешті, мутуалістичними є відносини людини із сільськогосподарськими рослинами та тваринами. Культурні рослини та домашні тварини не можуть жити без людини, і людина при зростаючій чисельності населення планети не може вижити без їх використання.Тест для самоконтролю до розділу 5.2

1. Вертикальні взаємини можливі між організмами:

А) одного виду; б) різного типу харчування;

В) різних функціональних груп; г) різних видів;

2. У природних умовах вплив фітофагів на рослини:

А) призводить до їхньої загибелі; Б) сприяє збільшенню фітомаси;

В) формує екологічну рівновагу;

Г) формує екологічну рівновагу за участю хижака.

3. Рівновага відносин “хижак – жертва” найлегше досягається при:

а) високої агресивності хижака;

Б) участі у відносинах третього виду, що харчується хижаком.

В) здатність жертви тікати від переслідування;

Г) можливості жертви знаходити укриття.

4. У природі паразитинезамінні для:

А) контролю густини популяцій рослин;

Б) контролю густини популяцій тварин;

В) ослаблення конкуренції між організмами трофічного рівня;

Г) контролю густини популяцій великих організмів, які не мають ворогів.

5. Які з перерахованих взаємовідносин організмів є мутуалістичними?

А) між рослинами та мікоризними грибами;

Б) між рослинами та азотфіксуючими мікроорганізмами;

В) між ссавцями та мікроорганізмами, що населяють їх травний тракт; Г) вірні усі відповіді.

5.3. Сигнальні взаємини

На результати горизонтальних (конкуренція) і вертикальних (“фітофаг – рослина”, “хижак – жертва”, “паразит – господар”) взаємовідносин організмів, у яких відбувається розділ чи передача ресурсів, впливають сигнальні (інформаційні) взаємовідносини.

Зорові сигнали.Ці сигнали складають основу взаємовідносин комахоопильних рослин і комах-запилювачів, які впізнають рослини по яскравому забарвленню віночка. До зорових сигналів відносяться страхітливі пози тварин (здиблена шерсть, оскал), а також придбання тваринами забарвлення, що захищає від поїдання (наприклад, червоний колір комах), або, навпаки, захисного забарвлення, що дозволяє зменшити зоровий сигнал жертви для хижака (білий колір зайців взимку) ) або зробити непомітним хижака, який підстерігає жертву (плямисте забарвлення щуки). Існують помилкові сигнали –мімікрія, коли організми наслідують певні предмети живої чи неживої природи.

Звукові сигнали.Такі сигнали подають птахи, що сповіщають один одного про те, що ділянка зайнята (цим пояснюються ранкові пташині концерти), або про небезпеку. Сигналом,що запобігає сутичку хижаків, є гарчання. Дельфіни та деякі комахи обмінюються звуковими сигналами на частотах, недоступних людині.

Хімічні сигнали.Ці сигнали особливо широко поширені у тварин, які виділяють спеціальні сигнальні речовини -феромони, що мають сильний запах і тому діють при дуже низьких концентраціях. Феромони різноманітні: статеві, для мічення території; агрегаційні, що збирають разом особин однієї сім'ї (наприклад, мурах); тривоги і т.д. Велику роль відіграють запахи у взаємовідносинах комах-запилювачів та рослин. Людина використовує феромони у біологічних методах захисту рослин (пастки для комах-шкідників).

Речовини, за допомогою яких вищі рослини впливають на мікроорганізми, називаються фітонцидами. Мікроорганізми впливають один на одного, виділяючи антибіотики.Тест для самоконтролю до розділу 5.3

1. Яскраве забарвлення віночка квітки є зоровим сигналом, який допомагає рослині:

А) знизити ризик ураження комахами-фітофагами;

Б) залучити птахів, які розповсюджують насіння;

В) зменшити поїдання великих фітофагами;

Г) залучити комах-запилювачів.

2. Феромонами називаються:

А) рослинні отрути, що викликають загибель фітофагів;

Б) гормони, що стимулюють ростові процеси;

В) сигнальні речовини;

Г) біологічно активні речовини, що використовуються у медицині.

3. Фітонциди - це:

А) біологічно активні речовини, які виділяються мікроорганізмами;

Б) біологічно активні речовини, що виділяються грибами;

В) кореневі виділення рослин, які використовуються мікоризними грибами;

Г) згубні для мікроорганізмівречовини, що виділяються рослинами.

Контрольні питання до глави 5

1. Які взаємини організмів відносяться до горизонтальних?

2. Перерахуйте основні види вертикальних взаємин організмів.

3. Як рослини захищаються від фітофагів?

4. Як жертви захищаються від хижаків?

5. Які пристрої виникають у господарів для захисту від паразитів?

6. Чому більшості тварин, які харчуються рослинною їжею, необхідні мікроорганізми, що населяють їх травний тракт?

6. Наведіть приклади мутуалістичних взаємин між організмами різних видів.

7. Які сигнальні взаємини організмів ви знаєте?

Питання для обговорення

1. Чому занесення паразитів у нові райони може викликати екологічні катастрофи?

2. У чому проявляється мутуалізм у відносинах між людиною та сільськогосподарськими тваринами та рослинами?