Отношения по типу «хищник-жертва»; реакции хищника на увеличение численности жертв.

СЕИНАР №3

1.Взаимодействия популяций внутри сообщества, примеры межвидовых взаимодействий.

Выделяют девять ос­новных типов взаимодействий: 1) нейтрализм, при котором ассоциация двух популяций не сказывается ни на одной из них;: 2) взаимное конкурентное подавление, при котором обе популя­ции активно подавляют друг друга; 3) конкуренция за общий ресурс, при которой каждая популяция косвенно отрицательно воздействует на другую в борьбе за дефицитный ресурс; 4) аменсализм, при котором одна популяция подавляет другую, но сама не испытывает отрицательного влияния (выделение токсинов; рыбы создают муть, вредной дляя других гидробионтов); 5) паразитизм и 6) хищ­ничество, при которых одна популяция неблагоприятно воздейст­вует на другую, нападая непосредственно на нее, но сама зависит от объекта своего нападения; 7) комменсализм, при; котором одна популяция извлекает пользу из объединения, а для другой это объединение безразлично (рыба каракус прячется в клоаке голотурии, нерис обитает в раковинах моллюска; рыба клоун прячется в щупальцах актинии; сосущая инфузория поселяется на жаберных лепестках бокоплавов); 8) протокооперация, при которой обе популяции получают от ассоциации выгоду, но эти отношения не обязательны (медоуказчик и медоед; рыбы-чистильщики и клиент; акация и муравьи), и 9) мутуализм, при котором связь популяций благоприятна для роста и выживания обеих, причем в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой (бабочка-голубянка и муравьи; жуки-короеды и грибы; бактерии и кишечная система муравьев и жвачных).

Трудности определения типа взаимодействий в природе.

Отношение хищник-жертва.

Отношения по типу «хищник-жертва»; реакции хищника на увеличение численности жертв.

Хищничество – один вид (хищник) поедает другой (жертва). Есть случаи, когда хищничество оказывает значительное повреждаю­щее воздействие на жертву. Например, божья коровка родолия уничтожила австралийского желобчатого червеца, вредителя, представлявшего угрозу цитру­соводству. Во многих случаях хищники не оказывают заметного влия­ния на динамику численности своих жертв. Н-р, для того чтобы контролировать обилие разросшегося утесника обык­новенного был завезен долгоносик. Каждый год жуки поедали до 95% семян утесника, но они не по­влияли заметно на численность этого растения. Численность хищника поддерживается на постоянном уровне, несмотря на колебания численности его жертвы (обыкновенная неясыть и мелкие млекопитающие); однако бывает и так, что численность популяции плотоядных или ра­стительноядных изменяется вслед за изменениями численности жертв, хотя плотность популяции самой жертвы колеблется под влиянием других факторов. В некоторых ситуациях популяции хищника и жертвы связаны друг с другом через со­пряженные колебания своих численностей. Возможно и так, что численность попу­ляций хищника и жертвы колеблется независимо друг от друга. Модель Лотки-Вольтерры. Модель состоит из двух ком­понентов: С — численность популяции консумента( = хищник) и N — численность или биомасса популяции жертвы или расте­ний. В отсутствие консументов популяция жертвы будет расти

экспоненциально. Но жертвы уничтожаются хищниками со скоростью, которая определяется частотой встреч хищника с жертвой, а частота встреч возрастает по мере увеличения численностей хищника (С) и жертвы (N). Число встреченных и успешно съеденных жертв будет зависеть от эффективности, с которой хищник находит и ловит жертву, т. е. от а' — «эффективности поиска» или «частоты нападений». В отсутствие пищи отдельные особи хищника теряют в весе, голодают и гибнут. Численность популяции хищника в отсутствие пищи вследствие голодания будет уменьшаться экспоненциально. Гибель компенсируется рождением новых особей со скоростью, которая зависит от: 1) скорости потребления пищи и 2) эффективности, с которой эта пища пере­ходит в потомство хищника. Популяции неограниченно долго совершают один и тот же цикл колебаний до тех пор, по­ка какое-либо внешнее воздействие не изменит их численность, после чего популяции совершают новые циклы неограниченных колебаний. Как только популя­ция вступит в очередной цикл, она будет переведена в новый режим. Чтобы циклы колебаний, которые совершает популяция, были регулярными, они должны быть ста­бильными: если внешнее воздействие изменяет уровень числен­ности популяций, то они должны стремиться вернуться к перво­начальному циклу. Такие циклы, в отличие от нейтрально устой­чивых колебаний в модели Лотки—Вольтерры, принято называть устойчивыми предельными циклами. Модель Лотки—Вольтерры показывает основную тенденцию в отно­шениях хищник—жертва, которая выражается в возникновении колебаний численности в популяции жертвы, сопровождающих­ся колебаниями численности в популяции хищника. Основным механизмом таких колебаний является запаздывание по времени, свойствен­ное последовательности состояния от высокой численности жертв к высокой численности хищников, затем к низкой числен­ности жертв и низкой численности хищников.

4.Реакции хищника на увеличение численности жертв:

А) функциональная б) Числненная

Реакции на увеличение. Чем выше плотность пищи, тем больше животное ее съедает. Связь между скоростью потребления пищи отдельным консументом и ее плотностью из­вестна как функциональный ответ. Функциональный ответ типа 2. С увеличением плотности жертвы скорость потребления пищи возрастает; но постепенно этот рост замедляется, до тех пор пока кривая не достигнет постоянного уровня, на котором скорость потребления поддерживается независимо от плотности жертвы. На обработку каждой жертвы консумент должен затратить определенное время (т. е. преследовать, поймать и съесть ее, а после этого подготовиться к дальнейшему поиску). По мере возрастания плотности жертвы находить их становится все лег­че. Обработка каждой жертвы отнимает все то же вре­мя. Это продол­жается до тех пор, пока при высокой плотности жертвы кон­сумент не будет тратить все свое время на их поедание. Скорость питания постепенно достигает максимума (выходит на плато). Функциональный ответ типа 1. Н-р, дафния, потребляющая дрожжевые клетки. С увеличением плотности скорость потребления линейно растет, достигая максимального значения, а в дальнейшем независимо от увеличения плотности остается на максимальном уровне. Такая зависимость наблюдается потому, что дрожжевые клетки извлекались дафниями из постоянного объема воды, омываю­щей фильтрующий аппарат, и, таким образом, количество полученной пищи с ростом концентрации взвеси возрастало ли­нейно. При функциональном ответе типа 1 ниже максимального уровня потребления время обработ­ки равно нулю. Функциональный ответ типа 3. При высокой плотности пищи он сходен с функциональным ответом типа 2. Но при низкой плотности пищи на кривой ответа типа 3 имеется участок ускоренного роста, на котором увеличение плотности пищи ведет к более быстрому, чем линейное, возрастанию ско­рости потребления. Ответ типа 3 описы­вается S-образной или сигмоидной кривой. Одним из важных способов, которым может быть получена кривая ответа типа 3, является переключение части консументов.