Форми біотичних взаємовідносин організмів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Кафедра охорони праці та навколишнього середовища 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

за темою: «Форми біотичних взаємовідносин організмів» 
 
 
 
 

                                                Виконав:

                                                ст. гр. Е28а Орлов В.С. 

                                                Перевірив:

                                                проф. Древаль О.М. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Харків 2011

Вступ

       На  живих істот, які мешкають на нашій  планеті, постійно діють фактори, які  називають екологічними факторами.

       Екологія  вивчає групи факторів середовища, які впливають на організми: абіотичні (неживої природи — температура, вологість повітря й ґрунту, світло, хімічний склад атмосфери, води, ґрунту та ін.), антропогенні (вплив діяльності людини на живу природу). Крім цього, у природному середовищі на кожний організм або групу організмів діють так звані біотичні чинники (живі істоти), які є невід'ємною частиною середовища проживання і належать до категорії біотичних чинників. їх дія на організми може бути як прямою (харчування тварин, запилення комахами, паразитування одних організмів на інших), так і непрямою (зміна абіотичних чинників середовища). Представники кожного виду здатні існувати у такому біотичному оточенні, де зв'язки з іншими організмами забезпечують їм нормальні умови життя. Основною формою цих зв'язків є трофічні (харчові) взаємовідносини, на базі яких формуються складні ланки і ланцюги харчування. Крім харчових і угрупованих рослин і тварин, виникають просторові зв'язки. Все це є підґрунтям для формування біотичних комплексів, у яких різноманітні види об'єднуються не в будь-якому поєднанні, а тільки при умові пристосування до спільного проживання. 
 

       Перелік ключових слів

біотичні  фактори, біологічні взаємовідносини, конкуренція, хижацтво, коменсалізм, паразитизм, аменсалізм, симбіоз, мутуалізм, нейтралізм, антибіоз

 

       1. Форми біологічних відносин у спільнотах. Симбіоз.

       При спільному проживанні організмів біотичні фактори взаємодіють між собою  і мають різноманітний характер.

       Основу  виникнення та існування біоценозів представляють відносини організмів, їх зв'язки, в які вони вступають  один з одним, населяючи один і  той самий біотоп (місцепроживання  біоценозу, від латинського bios - життя, top - місце). Ці зв'язки визначають основні умови життя в спільноті, можливість добування їжі і завойовування нового простору.

       За спрямованістю дії на організм всі відносини підрозділяються на позитивні, негативні і нейтральні. Таким чином, можливі різноманітні варіанти відносин між двома організмами за типом впливу їх один на одного. Розглянемо їх детальніше.

       До  позитивних взаємин відносять  симбіоз (від грецького sym - разом, bios - життя) - співжиття, при якому обидва партнери або один з них отримує користь від іншого. Симбіоз підрозділяється на мутуалізм, протокооперацію та коменсалізм.

       Взаємовигідні відносини називаються мутуалізмом (від латинського mutuus - взаємний). Мутуалізм проявляється від тимчасового, необов'язкового контакту до нероздільного корисного зв'язку двох видів. Лишайники - це співжиття гриба та водорості. У лишайнику гіфи гриба, обплітаючи клітини і нитки водоростей, утворюють спеціальні всмоктуючі відростки, що проникають в клітини. Через них гриб отримує продукти фотосинтезу, утворені водоростями. Водорость із гіф гриба витягує воду і мінеральні солі. Усього в природі налічується більше 20000 видів мутуалістичних організмів.

       Кооперація між живими організмими в природі (протокооперація) належить до мутуалістичних взаємин, тобто приносить користь обом партнерам. Проте цей тип взаємин відрізняється від типового мутуалізму тим, що при мутуалізмі взаємовигідне співжиття життєво важливо обом партнерам, а протокооперація об'єднує їх для одноразової користі, тобто кожен вид може прожити і сам по собі. Приклад: мурашки і насіння фіалок, які вони поширюють, птахи декількох видів, що гніздяться разом. Суттєві відносини між сибірською кедрової сосною і птахом - кедровкою, який, харчуючись насінням сосни і запасаючи корми, сприяють самопоновленню кедровника.

       Коменсалізм (від латинського com - разом, mensa - трапеза) – це взаємини, корисні одному симбіонту і байдужі іншому. Це одностороннє використання одного виду іншим без нанесення йому шкоди. Коменсалізм, в свою чергу, підрозділяється на квартиранство, нахлібництво.

       Квартирантство - форма коменсалізму, за якої один вид використовує інший (його тіло або оселю) в якості сховища. У гніздах птахів, норах гризунів мешкає величезна кількість членистоногих, що використовують мікроклімат цих осель і знаходять там їжу за рахунок рештків. Мальки риб ховаються під куполами великих медуз. У гніздах птахів, норах гризунів живуть членистоногі. Рослини також використовують інші види як місця проживання (водорості, мохи, лишайники). Деревні рослини служать їм місцем прикріплення. Харчуються ж вони за рахунок відмерлих тканин, виділень господаря і за рахунок фотосинтезу. Кишкові симбіонти беруть участь у переробці грубих рослинних кормів у багатьох жуйних тварин.

       Нахлібництво – форма коменсалізму, при якій один вид споживає рештки їжі іншого. Такі, наприклад, взаємини левів і гієн, що підбирають залишки недоїденої левами здобичі. Риби-прилипали супроводжують акул, дельфінів, рухаючись разом з ними в шарі води, що примикає безпосередньо доповерхні тіла цих тварин, і, не витрачаючи зусиль на таку велику швидкість, харчуються залишками їжі, екскрементами та паразитами супроводжуваних тварин.

       Виділяють також ще один різновид симбіозу - ендосимбіоз, коли один з партнерів живе усередині клітини іншого.

       Коменсалізм дуже важливий в природі, він сприяє більш тісному співжиттю видів, повнішому освоєнню середовища та використанню харчових ресурсів.

       2. Негативні та нейтральні стосунки

       Антибіотична  форма взаємовідносин, при якій обидві взаємодіючі популяції або один з них відчувають негативний вплив. Відносини хижак - жертва, паразит - господар - це прямі харчові зв'язки, по суті до цього типу екологічних  взаємодій можна віднести всі  варіанти харчових зв'язків.

       Антибіоз  підрозділяється на хижацтво, аменсалізм, конкуренцію і паразитизм.

       Хижацтво - одна з найпоширеніших форм взаємин, що має велике значення в саморегуляції біоценозів. Хижаками називають тварин (а також деякі рослини), що харчуються іншими тваринами, яких вони ловлять і умертвляють. Але коли говорять про зв'язки типу "хижак - жертва", то мають на увазі не тільки таких класичних хижаків, як лев, а також вовк, і їх класичних жертв на зразок антилопи гну або зайця. Взаємовідносини великої синиці з комахами, якими вона вигодовує своїх пташенят, плотви – з дафнією, яких вона поїдає, а дафнії - з мікроскопічними планктонними водоростями також відносять до категорії "хижак - жертва". Об'єкти полювання хижаків різноманітні. Наприклад, лисиці поїдають плоди: ведмеді збирають ягоди і люблять мед лісових бджіл. Природний відбір, що діє в популяції хижаків, збільшує ефективність засобів пошуку і лову здобичі, виробляє складну поведінку. Наприклад, узгодженість дій зграї вовків при полюванні на оленів. Жертви в процесі відбору теж удосконалюють засоби захисту та уникнення хижаків.

       При аменсалізмі для одного з двох взаємодіючих видів наслідки спільного проживання негативні, тоді як інший від них не отримує ні шкоди, ані користі, що найчастіше зустрічається у рослин (наприклад, світлолюбні трав'янисті види, що ростуть під ялиною, відчувають пригнічення в результатізатінення, тоді як для самого дерева сусідство може бути байдужим).

       Паразитизм. Організми можуть використовувати інші види не тільки як місце проживання, але і як постійне джерело живлення. Відомо кілька десятків тисяч видів паразитичних форм, з них близько 500 - паразити людини, тому вивчення паразитів необхідно для попередження і лікування захворювань.

       Про кожну тварину можна сказати, що це цілий зоопарк, всередині ізовні якого живе безліч інших тварин. Всередині організму можуть мешкати мікроорганізми та гельмінти, на поверхні тіла паразитувати кліщі та воші, а час від часу за його рахунок живляться комарі і п'явки. Всі вони відносяться до різних груп паразитів.

       Відомий англійський письменник Джонатан Свіфт так описав широку поширеність паразитизму в природі:

                  «Под  микроскопом он открыл, что на блохе 

                  Живет блоху кусающая блошка;

                  На  блошке той блошинка-крошка,

                  В блошинку же вонзает  зуб сердито 

                  Блошиночка, и так ad infinitum» 

       Найпоширенішим  і небезпечним для людини паразитом  є плазмодії, який руйнує червоні кров'яні тільця в кровілюдини, що викликає напади малярії і може навіть призвести до смерті хворого. Одкако такі випадки паразитизму дуже рідкісні. На відміну від хижаків, що вбивають жертву, паразит не прагне остаточно занапастити свого господаря, адже це загрожує смертю і йому самому.

       Паразити  можуть бути тимчасовими, коли організм-господар піддається нападу на короткий термін, лише на час харчування. Такими є гедзі, клопи, блохи, мухи-жигалки.

       Існують організми, здатні тривалий час використовувати господаря, не призводячи до його ранньої загибелі і забезпечуючи собі тим самим найкраще існування. До числа постійних паразитів відносяться: найпростіші (дизентерійна амеба, плазмодій), плоскі черви (ціп'як, сисун), круглі черви (аскарида), членистоногі (коростяний свербун). З загибеллю господаря гине і паразит.

       Гніздовий паразитизм властивий хребетним тваринам. Звичайна зозуля відкладає свої яйця в гнізда більше 100 видів птахів, переважно дрібних горобиних. Пташенята паразитичного виду вилуплюються швидше, ніж пташенята господаря. Вилуплене зозуленя виштовхує яйця і пташенят своїх господарів і отримує всю їжу від прийомних батьків.

       Наприклад, на одному птасі можуть паразитувати десятки різноманітних організмів: гриби, амеби, джгутикові, плазмодії, спірохети, трипаносоми, трематоди, круглі черви, стрічкові черви, п'явки, клопи, блохи, пухоїди, личинки мух, мухи-кровососи, пір'яні кліщі, іксодові кліщі та інші паразити.

       Паразитичні відносини зустрічаються і у  рослин. Особливо поширені паразитичні бактерії і гриби. Один з найбільш процвітаючих паразитів вищих рослин - гриб роду фітофтора. Деякі види цього роду вражають будь-які рослини.

       Конкуренція. Одна з форм негативних взаємин між видами. Ч. Дарвін вважав конкуренцію однієї з найважливіших складових частин боротьби за існування, що грає велику роль в еволюції видів. Конкуренція – це взаємини, що виникли між видами з подібними екологічними вимогами. Коли такі види живуть разом, кожний з них перебуває в невигідному становищі, тому що присутність іншого зменшує можливості у володінні ресурсами, притулками та засобами для існування. Конкуренція - єдина форма екологічних відносин, які негативно позначаються на обох взаємодіючих партнерах. Форми конкурентної взаємодії можуть бути найрізноманітнішими: від прямої фізичної боротьби до спільного існування. Проте рано чи пізно один конкурент витісняє іншого.

       Причини витіснення одного виду іншим можуть відрізнятися. У рослин придушення конкурентів відбувається в результаті перехоплення поживних речовин і грунтової вологи кореневою системою та сонячного світла листовим апаратом, а також в результаті виділення токсичних сполук.

       У тварин зустрічаються випадки прямого  нападу одного виду на інший в конкурентній боротьбі. Наприклад, личинки яйцеїдів diachasoma і tryonhi opiushumilis, що опинилися в одному яйці господаря, вступають одна з одною у сутичку і вбивають суперника, перш ніж приступити до харчування.

       Конкуренція може бути внутрішньовидовою і міжвидовою.

       Внутрішньовидова боротьба відбувається між особинами одного й того ж виду, міжвидова конкуренція має місце між особинами різних видів. Конкурентна взаємодія може стосуватися життєвого простору, їжі або біогенних елементів, світла, місця укриття і багатьох інших життєво-важливих чинників.