Биотические факторы среды. Понятие биотической среды

Биотическая среда. Распределение организмов в биосфере и их жизнедеятельность (питание, размножение, защита, расселение) неразрывно связаны не только с абиотической, но и с биотической средой — непосредственным живым окружением того или иного существа. Все виды прямого или косвенного влияния одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания относятся к биотическим факторам.

Представители каждого вида способны существовать в такой биотической среде, в которой связи с остальными организмами обеспечивают им нормальные условия жизни. Основными формами проявления таких связей служат пространственные и пищевые (трофические) взаимоотношения, на базе которых формируются сложные цепи и сети питания.

Факторы среды:

• топические — по изменению среды (разрывание почвы)
• трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)
• фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)
• форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

Классификация биотических факторов

Биотическая среда - часть экосистемы, которая состоит из групп организмов, отличающихся друг от друга по способу питания: продуценты, консументы, дедритофаги и редуценты.
Продуценты (producentis - производящий) с помощью фотосинтеза ² создают органическое вещество и выделяют в атмосферу кислород. К ним относятся зеленые растения(трава, деревья), синезеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии.
Консументы (consumo - потребляю) питаются продуцентами или другими консументами. К ним относятся звери, птицы, рыбы и насекомые.
Детритофаги ( detritus - истертый, phagos - пожиратель) питаются отмершими растительными остатками и трупами животных организмов. К ним относятся дождевые черви, крабы, муравьи, жуки-навозники, крысы, шакалы, грифы, вороны и др.
Редуценты (reducentis - возвращающий) - разрушители (деструкторы) органического вещества. К ним относятся бактерии и грибы, которые в отличие от детритофагов разрушают мертвое органическое вещество до минеральных соединений. Эти соединения возвращаются в почву и снова используются растениями для питания.
Но главными биотическими факторами являются все же не организмы, а взаимотношения между ними.

Гомотипические реакции. Определение, классификация и примеры.

Гомотипические реакции-взаимодействия между особями одного вида. Жизнедеятельность животных и растений при совместном обитании в значительной степени зависит от численности и плотности популяции. При этом большое экологическое значение имеют групповой и массовый эффекты, а также внутривидовая конкуренция.

Групповой эффект выражается в повышении жизнеспособности организмов при их объединении в группы. При совместном обитании особей одного вида животных облегчаются поиски пищи, борьба с врагами, уменьшается энергетический обмен, наблюдается значительное повышение плодовитости, увеличение скорости развития, а нередко изменение морфологических и физиологических особенностей. Важные проявления этого эффекта - значительное ускорение роста и высокая выживаемость особей. Многие виды могут нормально размножаться и выживать только, если представлены достаточно крупными популяциями. Например, для выживания африканских слонов, стадо должно состоять не менее чем из 25особей, а стадо северного оленя должно насчитывать не менее 300-400 голов.

Массовый эффект вызывается негативными изменениями в среде обитания, происходящими при увеличении численности особей и плотности популяции выше критического уровня, и проявляется в снижении плодовитости, уменьшении скорости роста, сокращении продолжительности времени жизни животных. Так, при развитии популяции насекомых-вредителей в пищевых продуктах накапливаются отходы их жизнедеятельности, что приводит к ухудшению среды их обитания. Это в свою очередь вызывает падение плодовитости и повышение смертности в популяции насекомых. Здесь следует упомянуть принцип Олли: для каждого вида существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции, как перенаселенность, так и недонаселенность оказывают неблагоприятное влияние.

Особи одного вида имеют одинаковые потребности в пище, убежищах и других ресурсах окружающей среды. Поэтому при достаточно высокой плотности популяции между организмами одного вида возникает борьба за эти ресурсы, необходимые для нормальной жизнедеятельности. Внутривидовая конкуренция проявляется, в частности, в защите охотничьей территории или места своего гнездовья. Так, в период размножения самец охраняет определенную территорию, на которую кроме своей самки не допускает особей своего вида.

Наличие у животных социальной иерархии, при которой в популяции существуют доминирующие и подчиненные особи, является результатом внутривидовой конкурентной борьбы.

Гетеротипические реакции.

Гетеротипические реакции — это взаимодействия между особями, принадлежащими к разным видам. Влияние , которое оказывают друг на друга два или более вида особей может быть нейтральным(нейтрализм), благоприятным(симбиоз, мутуализм), неблагоприятным(хищничество, паразитизм, межвидовая конкуренция).

Нейтрализм — взаимоотношение между видами, занимающими одну территорию и не почти не оказывающими друг на друга  влияния. Так , лоси и белки, обитающие в одном лесу, практически не контактируют друг с другом и не испытывают взаимного влияния.

33. Благоприятное влияние

(32 гетеротип реакции)

Симбиоз-Обоюдовыгодное сожительство особей разных видов. Классический пример симбиоза у животных - сожительство рака-отшельника и актинии, которая прикрепляется к раковине моллюска, маскируя и защищая его (у кишечнополостных имеются стрекательные клетки). В свою очередь, актиния питается кусочками пищи, оставшимися от трапезы рака, и использует его как средство передвижения.

Форму симбиоза приобретают отношения многих муравьев и тлей: муравьи защищают тлей от врагов, а сами питаются их сахаристыми выделениями. Симбиоз наблюдается у термитов, пищеварительный тракт которых служит приютом для жгутиковых. Термиты известны своей способностью питаться древесиной, несмотря на отсутствие у них ферментов, гидролизующих целлюлозу. Это делают за них жгутиконосцы. Образующийся сахар используется термитами. Термиты не могут существовать без этой кишечной фауны.

Симбиоз представлен в широко распространенных лишайниках - симбиозе водорослей и грибов(мутуализм).

Неблагоприятное влияние

32(гетеротип факторы)

Хищничество — такой тип взаимоотношений, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, т. е. организмы одного вида служат пищей для другого.

Паразитизм — это форма взаимоотношений между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени. (клещи например)

Межвидовая конкуренция- взаимодействие двух или нескольких видов организмов, стремящихся получить один и тот же ресурс. Она отрицательно сказывается на взаимодействующих партнеров, так как снижает скорость роста их популяции. Может привести либо к равновесию между двумя видами, либо к замене популяции одного вида популяцией другой, либо заставит перейти один вид к использованию иной пищи. Бывает прямая и косвенная конкуренция.  Прямая –прямое влияние особей друг на друга. Например, агрессивные столкновения между животными. Косвенная-не предполагает непосредственного взаимодействия между особями. Она происходит опосредованно, через потребление разными видами одного и того же ресурса: чем больше один конкурирующий вид потребляет какой-либо ресурс, тем меньше возможности потреблять его у другого вида. Это одно из общих экологических правил получило название закон конкурентного исключения, было сформулировано Гаузе. Победителем в конкурентной борьбе является тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим видом, а следовательно , и большую приспособленность к условиям окружающей среды.

Сотрудничество

Сотрудничество. Случай, когда две популяции образуют сообщество. Оно не является обязательным, так как каждый вид может существовать отдельно, но жизнь в сообществе приносит приносит пользу обоим. Совместное гнездование нескольких видов птиц, таких, как крачки и кулики, представляет пример сотрудничества, позволяющего им более успешно защищаться от хищников.

Комменсализм (от фр. commensal - сотрапезник). Один из вариантов сожительства организмов разных видов, при котором один организм живет за счет другого, не причиняя ему какого-либо вреда. Комменсализм ближе к симбиозу, чем к паразитизму. Например, рыба-прилипала присасывается к крупной рыбе и передвигается вместе с ней, питаясь остатками ее корма. На наземных жуках (навозниках, мертвоедах и др.) встречаются подвижные личинки гамазовых клещей, которые таким способом и расселяются. Кольчатый червь, живущий в раковине своего хозяина, рака-отшельника, поедает остатки его пищи, схватывая их непосредственно с ротовых частей хозяина.

Протокооперация - совместное существование, являющееся полезным, но не непременным условием выживания видов. (например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения)

Фитогенные факторы

-межвидовые взаимовлияния растений.

Распространена классическая классификация форм взаимоотношений между растениями, предложенная Сукачевым:

· Прямые контактные(механические и физиологические) взаимоотношения

· Косвенные взаимоотношения

Прямые (контактные) взаимодействия между растениями. Примером механического взаимодействия является повреждение ели и сосны в смешанных лесах от охлестывающего действия березы. Раскачиваясь от ветра, тонкие ветви березы ранят хвою ели, сбивают легкие молодые иглы. Очень заметно это сказывается зимой, когда ветви березы безлиственны.

Физиологические контакты между растениями включают паразитизм, симбиоз, сапрофитизм, срастание корней. Паразитизм - наиболее яркий пример прямых физиологических воздействий между растениями, т.е. переход одного из партнеров на гетеротрофный способ питания и существование за счет организма-хозяина. Например, повилика, питающаяся соками клевера, угнетает его, не только подавляя развитие вегетативной массы, но и заметно задерживая развитие растения. Как правило, урожай семян пораженного клевера невысокий. Через несколько

лет на лугу, где появилась повилика, клевер полностью выпадает из травостоя. Паразиты, как уже было отмечено ранее, многочисленны среди грибов и бактерий, значительно меньше распространены среди цветковых растений.

Определенное значение имеет форма связей в виде хищничества. Хищничество широко распространено не только между животными, но и между растениями и животными. Так, ряд насекомоядных растений (росянка, непентес) относят к хищникам.

Косвенные трансабиотические взаимоотношения между растениями (средообразующие влияния, конкуренция, аллелопатия). Изменение растениями среды — это наиболее универсальный и широко распространенный тип взаимоотношений растений при их совместном существовании. Когда тот или иной вид или группа видов растений в Ц результате своей жизнедеятельности сильно изменяет в количественном и качественном отношении основные экологические факторы таким образом, что другим видам сообщества приходится жить в условиях, которые значительно отличаются от зонального комплекса факто- ^ls ров физической среды, то это говорит о средообразующей роли, средообразующем влиянии первого вида по отношению к остальным. Один из них — взаимовлияния через изменения факторов микроклимата (например, ослабление солнечной радиации внутри растительного покрова, обеднение ее фотосинтетически активными лучами, изменение сезонного ритма освещенности и др.). Одни растения влияют на другие и через изменение температурного режима воздуха, его влажности, скорости ветра, содержания углекислоты и т. д.

Другой путь взаимодействия растений в сообществах — через напочвенный слой мертвых растительных остатков, называемых на лугах и в степях ветошью, травянистым спадом или «степным войлоком», а в лесу — подстилкой. Этот слой (иногда толщиной в несколько сантиметров) вызывает затруднение для проникновения семян и спор в почву. Прорастающие в слое ветоши (или на нем) семена часто гибнут от высыхания раньше, чем корни проростков достигнут почвы. Для семян, попавших в почву и прорастающих, напочвенные остатки могут являться серьезным механическим препятствием на пути ростков к свету. Возможны и взаимоотношения растений через содержащиеся в подстилке продукты распада растительных остатков, тормозящих или, напротив, стимулирующих рост растений. Так, в свежем опаде ели или бука содержатся вещества, тормозящие прорастание ели и сосны, а в местах со скудными осадками и слабым промыванием подстилки могут угнетать естественное возобновление древесных пород. Водные вытяжки из лесных подстилок отрицательно действуют и на рост многих степных трав.

Существенный путь взаимного влияния растений — это взаимодействие через химические выделения. Растения выделяют в окружающую среду (воздух, воду, почву) разнообразные химические вещества в процессе гуттации, секреции нектара, эфирных масел, смол и т. д.; при вымывании минеральных солей дождевыми водами листья, например, деревьев, теряют калий, натрий, магний и другие ионы; в ходе метаболизма (корневые выделения) газообразные вещества, выделяемые надземными органами, — непредельные углеводороды, этилен, водород и др.; при нарушении целостности тканей и органов растения выделяют летучие вещества, так называемые фитонциды, и вещества из отмерших частей растений.

Выделяемые соединения необходимы растениям, но с развитием большой поверхности тела растений их потеря столь же неизбежна, как и транспирация.

Химические выделения растений могут служить одним из способов взаимодействия между растениями в сообществе, оказывая на организмы либо токсичное, либо стимулирующее действие.