Территориальность у животных. Способы ограничения своей территории разными животными. Межвидовая конкуренция проявляется между особями разных видов, которые имеют одинаковые экологические потребности Роль конкурентных взаимоотношений животных

Животный мир является одним из самых главных компонентов природной среды. Без него невозможно существование нашей планеты

Кинопособие « Экология животных »

Занятие проводится параллельно с изучением биологии животных (зоологии). Изучаемые вопросы, потребуют для ответа сведений, не только полученных на данном занятии, но и материал уроков ботаники и зоологии. Материал можно использовать для изучения "Окружающего мир" в начальной школе.

Актуальность занятия:

Животные разных видов, совместно обитающие на определенной территории, вступают в самые различные взаимодействия и взаимоотноше-ния друг с другом. Такие взаимодействия касаются разных сторон жизнедея-тельности животных. Межвидовые отношения имеют жизненно важное значе-ние для всех животных. Как правило, каждое животное вовлечено в целую систему очень сложных и разнообразных межвидовых отношений.

Тип учебного занятия: изучения и первичного закрепления новых знаний,

применение их на практике

Форма проведения: Лекция, видеоматериалы.

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации

Основные понятия-

Конкуренция. Ресурсы. Избегание конкуренции.

Раздел участков питания. Совместное обитание

Вопросы для обсуждения

1.Что такое конкурентные отношения?

2. Приведите известные вам примеры конкурентных отношений в природе.

3.Какое значение имеет конкуренция в жизни животных?

4.Каким образом животные избегают конкуренции?

В экологии конкуренцией называют такой тип отношений между представи-телями различных видов, при котором животные соревнуются за один вид пищи, убежища, местообитания. Иначе говоря, при конкуренции животные соревнуют-ся за обладание одними и теми же ресурсами.

Обычно конкурентные отношения возникают между родственными живот-ными, ведущими сходный образ жизни, питающимися одинаковыми кормами, обитающими на одной территории. Естественно, что животные, как правило, пы-таются избежать конкуренции.

В лесах средней полосы можно встретить пестрых дятлов трех видов: большого пестрого дятла, среднего пестрого дятла и малого пестрого дятла. Все они питаются насекомыми, которых добывают на деревьях. Но между ними нет конкуренции потому, что большой пестрый дятел ищет корм на стволах деревь-ев, средний пестрый дятел находит насекомых на толстых ветвях, а малый пе-стрый дятел питается насекомыми, которых он обнаружил, обследуя молодые ветки кроны. Дятлы как бы делят участки питания и в результате не конкурируют между собой.

Аналогичным образом избегают конкуренции и многочисленные копыт-ные животные, обитающие на просторах африканских саванн. Все копытные — растительноядные животные. И казалось бы, пищи на всех не должно хватать. Но дело в том, что копытные различных видов поедают разные растения, кото-рые имеют определенную высоту. Более крупные животные питаются высокими травами, животные средней величины поедают невысокие растения, а мелкие растительноядные животные ищут корм у самой земли. Таким образом копытные животные избегают конкуренции и имеют возможность нормально сущест-вовать вместе на одних и тех лее территориях (рис.1).

Рис. 1. Потребление травянистой растительности копытными в саванне

Но иногда животные не могут избежать конкуренции между собой. Так, на-пример, численность многих австралийских сумчатых животных резко уменьши-лась из-за того, что они не выдержали конкуренции за пищу и местообитание с завезенными в Австралию овцами и кроликами

Травоядные животные

Дикая Африка -сафари

Выживание в саванне в мире животных

Вывод: конкуренция является одним из важных типов отноше-ний между животными различных видов. Конкурентные отношения определя-ют видовой состав того или иного местообитания, так как животные, которым не удается избежать конкуренции, не могут совместно обитать на одной и той же территории.

Источники информации: Экология животных. Пособие для учащихся7класс общеобразовательной школы В.Г. Бабенко; Д.В. Богомолов; и др. 2002.-128с.ил.

Биологическая межвидовая конкуренция - естественный процесс борьбы между разными особями за пространство и ресурсы (пищу, воду, свет). Она возникает в том случае, если у видов есть сходные потребности. Другая причина начала конкуренции - ограниченность ресурсов. Если природные условия дают избыток пищи, борьба не возникнет даже между особями с очень похожими потребностями. Межвидовая конкуренция может вести к исчезновению вида или его вытеснению из прежней среды обитания.

Борьба за существование

В XIX столетии межвидовая конкуренция изучалась исследователями, причастными к формированию теории эволюции. Чарльз Дарвин отмечал, что каноническим примером такой борьбы является сосуществование травоядных млекопитающих и саранчи, питающихся одними и теми же видами растений. Объедающие листья деревьев олени лишают корма зубров. Типичные соперники - норка и выдра, выгоняющие друг друга из оспариваемых водоемов.

Царство животных - не единственная среда, где наблюдается межвидовая такой борьбы встречаются и среди растений. Конфликтуют даже не надземные части, а корневые системы. Одни виды угнетают другие разными способами. Отнимается почвенная влага, минеральные вещества. Яркий пример подобных действий - активность сорняков. Некоторые корневые системы с помощью своих выделений меняют химический состав почвы, чем тормозят развитие соседей. Подобным образом проявляется межвидовая конкуренция между ползучим пыреем и сеянцами сосны.

Экологические ниши

Конкурентное взаимодействие может быть самым разным: от мирного сосуществования до физической борьбы. В смешанных посадках быстрорастущие деревья угнетают медленно растущие. Грибы подавляют рост бактерий с помощью синтеза антибиотиков. Межвидовая конкуренция может вести к размежеванию экологических нищ и увеличению количества различий между видами. Так, меняются условия окружающей среды, совокупность связей с соседями. не равнозначна местообитанию (пространству, где обитает особь). В данном случае речь идет обо всем образе жизни. Местообитание можно назвать «адресом», а экологическую нишу - «профессией».

В целом межвидовая конкуренция - это пример любого взаимодействия между видами, негативно отражающегося на их выживании и росте. В его результате соперники либо приспосабливаются друг к другу, либо один противник вытесняет другого. Эта закономерность характерна для любой борьбы, будь то использование одинаковых ресурсов, хищничество или химическое взаимодействие.

Темп борьбы нарастает, если речь идет о сходных или относящихся к одному роду видах. Подобным примером межвидовой конкуренции является история серых и черных крыс. Раньше эти разные виды одного и того же рода соседствовали друг с другом в городах. Однако в силу своей лучшей приспособленности серые крысы вытеснили черных, оставив им в качестве среды обитания леса.

Чем это можно объяснить? лучше плавают, они крупнее и агрессивнее. Эти характеристики и повлияли на тот итог, к которому привела описанная межвидовая конкуренция. Примеры подобных столкновений многочисленны. Очень похожей была борьба между дроздами-дерябами и певчими дроздами в Шотландии. А в Австралии привезенные из Старого Света пчелы вытеснили меньших размером туземных пчел.

Эксплуатация и интерференция

Чтобы понять, в каких случаях происходит межвидовая конкуренция, достаточно знать, что в природе нет двух видов, которые бы занимали одинаковую экологическую нишу. Если организмы близкородственные и ведут похожий образ жизни, они не смогут обитать в одном и том же месте. Когда они все-таки занимают общую территорию, эти виды питаются разной пищей или активны в разное время суток. Так или иначе, у этих особей обязательно есть отличающийся признак, который дает им возможность занимать разные ниши.

Внешне мирное сосуществование также может являться примером межвидовой конкуренции. Взаимоотношения некоторых видов растений представляют собой подобный пример. Светолюбивые породы березы и сосны защищают всходы ели, гибнущие на открытых местах от вымерзания. Этот баланс рано или поздно нарушается. Молодые ели смыкаются и убивают новые всходы пород, нуждающихся в солнце.

Соседство разных видов скальных поползней - другой яркий пример морфологического и экологического разобщения видов, к которому приводит межвидовая конкуренция биологии. Там, где эти птицы живут рядом друг с другом, их способ добычи пропитания и длина клюва отличаются. В разных областях обитания этого разграничения не наблюдается. Отдельный вопрос эволюционного учения - сходства, различия внутривидовой, межвидовой конкуренции. Оба случая борьбы можно разделить на два типа - эксплуатацию и интерференцию. В чем они заключаются?

При эксплуатации взаимодействие особей отличается косвенностью. Они реагируют на понижение количества ресурсов, вызванное активностью соседей-конкурентов. потребляют пищу в такой степени, что ее доступность уменьшается до уровня, когда скорость размножения и роста вида-соперника становится крайне низкой. Другие виды межвидовой конкуренции - интерференционные. Их демонстрируют морские желуди. Эти организмы не дают соседям закрепляться на камнях.

Аменсализм

Другие сходства внутривидовой и межвидовой конкуренции заключаются в том, что обе из них могут быть асимметричными. Иными словами, последствия борьбы за существование для двух видов будут не одинаковыми. Особенно часто подобные случаи встречаются у насекомых. В их классе асимметричная конкуренция возникает в два раза чаще симметричной. Такое взаимодействие, при котором одна особь неблагоприятно влияет на другую, а та другая не оказывает на соперника никакого влияния также называется аменсализмом.

Пример подобной борьбы известен по наблюдениям за мшанками. Они конкурируют друг с другом с помощью обрастания. Эти колониальные виды живут на кораллах рядом с побережьем Ямайки. Самые их конкурирующие особи «побеждают» противников в подавляющем количестве случаев. Эта статистика наглядно демонстрирует насколько асимметричные типы межвидовой конкуренции отличаются от симметричных (при которых шансы соперников приблизительно равны).

Цепная реакция

Помимо всего прочего межвидовая конкуренция может стать причиной того, что ограничение одного ресурса повлечет за собой ограничение другого ресурса. Если колония мшанок соприкасается с колонией-соперницей, то существует вероятность нарушения течения и поступления пищи. Это, в свою очередь, приводит к прекращению разрастания и занимания новых площадей.

Схожая ситуация возникает в случае «войны корней». Когда агрессивное растение затеняет соперника, угнетенный организм ощущает недостаток поступающей солнечной энергии. Такое голодание является причиной замедления роста корней, а также ухудшения использования минеральных веществ и других ресурсов в почве и воде. Конкуренция растений может влиять как от корней на побеги, так и наоборот от побегов на корни.

Пример водорослей

Если у вида нет конкурентов, то его ниша считается не экологической, а фундаментальной. Она определяется совокупностью ресурсов и условий, при которой организм может поддерживать свою популяцию. При появлении конкурентов, вид из фундаментальной ниши попадает в реализованную нишу. Ее свойства определяются биологическими соперниками. Эта закономерность доказывает, что любая межвидовая конкуренция является причиной снижения жизнеспособности и плодовитости. В худшем случае соседи вытесняют организм в ту часть экологической ниши, где он не может не только обитать, но и обзаводиться потомством. В подобном случае вид сталкивается с угрозой своего полного исчезновения.

В экспериментальных условиях фундаментальные ниши диатомовых водорослей обеспечиваются режимом культивирования. Именно на их примере ученым удобно исследовать явление биологической борьбы за выживание. Если два конкурирующих вида Asterionella и Synedra поместить в одну пробирку, последний получит пригодную для жизни нишу, а Asterionella погибнет.

Другие результаты дает сосуществование Aurelia и Bursaria. Будучи соседями, эти виды получат собственные реализованные ниши. Иначе говоря, они разделят ресурсы без фатального вреда друг для друга. Aurelia сконцентрируется наверху и будет потреблять взвешенные бактерии. Bursaria осядет на дне и станет питаться дрожжевыми клетками.

Разделение ресурсов

Пример Bursaria и Aurelia показывает, что мирное существование возможно при дифференциации ниш и разделении ресурсов. Другой пример этой закономерности - борьба видов водорослей Galium. Их фундаментальные ниши включают в себя щелочные и кислые почвы. С возникновением борьбы между Galium hercynicum и Galium pumitum, первый вид ограничится на кислых почвах, а второй - на почвах щелочных. Такое явление в науке называется обоюдным конкурентным исключением. При этом водорослям нужна как щелочная, так и кислая среда. Поэтому оба вида не могут сосуществовать в одной нише.

Принцип конкурентного исключения также называется принципом Гаузе по фамилии советского ученого Георгия Гаузе, открывшего эту закономерность. Из данного правила следует, что если два вида не могут из-за каких-то обстоятельств разделить свои ниши, то один обязательно истребит или вытеснит другой.

К примеру Chthamalus и Balanus сосуществуют по соседству только по той причине, что один из них из-за чувствительности к обсыханию живет исключительно в нижней части побережья, а другой способен обитать в верхней части, где ему не грозит соперничество. Balanus вытолкнули Chthamalus, но не смогли продолжить свою экспансию на суше по причине своих физических недостатков. Вытеснение происходит при условии, что сильный конкурент обладает реализованной нишей, полностью перекрывающей фундаментальную нишу слабого противника, втянутого в спор за местообитание.

Принцип Гаузе

Объяснением причин и последствий биологической борьбы занимаются экологи. Когда речь заходит о конкретном примере, иногда им довольно нелегко определить, в чем заключается принцип конкурентного исключения. Таким сложным для науки вопросом является соперничество разных видов саламандр. Если невозможно доказать, что ниши разделены (или доказать обратное), то действие принципа конкурентного исключения остается лишь предположением.

При этом истинность закономерности Гаузе давно подтверждена множеством зафиксированных фактов. Проблема заключается в том, что даже если разделение ниш и происходит, то его причиной вовсе не обязательно является межвидовая борьба. Одна из насущных задач современной биологии и экологии - причин исчезновения одних особей и экспансия других. Многие примеры подобных конфликтов до сих пор изучены достаточно слабо, что дает большое пространство для работы будущим специалистам.

Приспособление и вытеснение

Усовершенствование одного вида обязательно приведет к ухудшению жизни остальных видов. Их связывает одна экосистема, а это значит, что для продолжения своего существования (и существования потомства) организмы должны эволюционировать, приспосабливаясь к новым условиям обитания. Большая часть живых существ исчезла не по каким-то собственным причинам, а только в связи давлением хищников и конкурентов.

Эволюционная гонка

Борьба за существование продолжается на Земле ровно с тех пор, как на ней появились первые организмы. Чем дольше длится этот процесс, тем больше появляется на планете видового разнообразия и тем разнообразнее становятся сами формы конкуренции.

Правила борьбы меняются постоянно. В этом они отличаются от Например климат на планете также меняется без остановки, однако он меняется хаотично. Такие новшества совсем не обязательно вредят организмам. А вот конкуренты всегда эволюционируют во вред соседям.

Хищники совершенствуют методы охоты, жертвы улучшают механизмы этой защиты. Если кто-то из них перестанет эволюционировать, этот вид будет обречен на вытеснение и исчезновение. Данный процесс - замкнутый круг, так как одни изменения порождают другие. Вечный двигатель природы толкает жизнь на постоянное движение вперед. Межвидовая борьба в этом процессе играет роль самого эффективного инструмента.

Конкурентное взаимодействие может касаться пространства, пищи, света, убежищ и всех иных экологических ресурсов. Исход конкуренции представляет огромный интерес не только для экологов, изучающих процессы формирования состава природных сообществ, но и для эволюционистов, изучающих механизмы естественного отбора.

Для вида, испытывающего конкурентное давление, это означает, что плотность его популяции, а также роль, которую он играет в природном сообществе, снизятся или будут регулироваться действием конкуренции.

Различают конкуренцию внутривидовую и межвидовую. Как внутривидовая, так и межвидовая конкуренция может играть большую роль в формировании разнообразия видов и динамике численности организмов.

Внутривидовая конкуренция -- это борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида; это важный фактор саморегуляции численности популяций.

У некоторых организмов (птиц, рыб и других животных) под влиянием внутривидовой конкуренции за пространство сформировался тип поведения, который называется территориальностью. Например, у птиц в начале сезона размножения самец выявляет участок обитания -- территорию. Он защищает ее от вторжения самцов того же вида.

Внутривидовая конкуренция регулирует рост популяций.

Межвидовая конкуренция чрезвычайно широко распространена в природе, поскольку редко какой вид не испытывает хоть небольшого давления со стороны организмов иных видов.

Формы проявления конкуренции между видами могут быть весьма различными: от жестокой борьбы до почти мирного сосуществования. Но, как правило, из двух видов с одинаковыми экологическими потребностями один обязательно вытесняет другой.

Например, в европейских поселениях человека серая крыса совершенно вытеснила другой вид того же рода -- черную крысу, которая теперь живет в степных и пустынных районах. Серая крыса крупнее, агрессивнее, лучше плавает, поэтому сумела победить. В России сравнительно мелкий рыжий таракан-пруссак вытеснил более крупного черного таракана только потому, что сумел лучше приспособиться к специфическим условиям человеческого жилища.

Проведя исследования межвидовой конкуренции в лабораторных экспериментах по совместному содержанию двух видов инфузорий-туфелек со сходным характером питания, наш отечественный ученый Г. Ф. Г а у з е пришел к выводу, что длительное совместное существование видов с близкими экологическими требованиями невозможно. Этот вывод получил название правила конкурентного исключения.

В природе совместно уживаются только те конкурирующие виды, которые сумели хотя бы немного разойтись в экологических требованиях. Так, в африканских саваннах копытные используют пастбищные корма по-разному: зебры обрывают верхушки трав, антилопы гну поедают растения определенных видов, газели выщипывают только нижние травы, а антилопы топи кормятся высокими стеблями.

В нашей стране насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, избегают конкуренции друг с другом благодаря разному характеру поиска добычи на разных частях дерева.

Конкурентные отношения как экологический фактор играют чрезвычайно важную роль в формировании видового состава и регуляции численности видов в сообществе.

Ясно, что суровая конкуренция может обнаруживаться только между видами, занимающими сходные экологические ниши. Как правило, это родственные виды. Известно, что организмы, ведущие сходный образ жизни, обладающие сходным строением, обитают в разных местах, а если и живут рядом, то используют разные ресурсы и активны в разное время. Их экологические ниши как бы расходятся во времени или в пространстве.

Экологическое разобщение близкородственных видов закрепляется в ходе эволюции. В Центральной Европе, например, существует пять близких видов синиц, изоляция которых друг от друга обусловлена различиями в местообитаниях, иногда в местах кормежки и размерах добычи, а также в небольших деталях внешнего строения. Изменения строения организмов, сопровождающие процессы расхождения их экологических ниш, позволяют говорить о том, что межвидовая конкуренция является одним из важнейших факторов эволюционных преобразований.

Роль конкуренции в разделении местообитаний можно проиллюстрировать простой схемой. При наличии конкуренции с близкородственными или экологически сходными видами зона местообитания сокращается до оптимальных границ. То есть вид распространяется в наиболее благоприятных для него зонах, где он обладает преимуществами по сравнению со своими конкурентами. Если же межвидовая конкуренция выражена слабо, то под влиянием внутривидовой конкуренции популяции данного вида расширяют границы своего местообитания. Таким образом, межвидовая конкуренция может играть важную роль в формировании облика природного сообщества. Порождая и закрепляя разнообразие организмов, она способствует повышению устойчивости сообществ, более эффективному использованию имеющихся ресурсов.

Взаимодействие между разными видами может принимать самые разные формы. Хищники охотятся на своих жертв, люди приручают животных, популяции воюют за территорию и многое другое. По большей части встречи различных видов можно охарактеризовать как антагонистические или же равнодушные. Но бывают и взаимовыгодные партнерства. Некоторые вариации такого «сотрудничества» могут быть весьма неожиданными.

10. Вороны помогают волкам охотиться

В прошлом серые волки считались крайне опасными и, например, на территории Америки были практически полностью уничтожены в 1970-х годах. С тех популяции восстанавливались. Их повторное появление в Йеллоустонском парке благотворно повлияло на местную экосистему, особенно в местах, занятых санитарами леса.

Многие травоядные животные умирают к концу зимы от голода. При этом по большей части их мясо пропадает, ибо хищники просто не успевают его съесть до полного разложения. С появлением волков травоядные умирают не единовременно в большом количестве, а более равномерно в течение всего года. При этом в отличие от других животных, например медведей, волки, после того как насытятся, отходят от своей добычи. А остатками с барского стола с удовольствием лакомятся вороны. Они научились максимально полно пользоваться преимуществами соседства с серыми хищниками. С наступлением зимы они садятся неподалеку от будущей жертвы и начинают громка каркать, призывая волков и показывая им местоположение добычи. Возможно, поэтому хищники довольно лояльно относятся к питающимися рядом с ними птицами.

9. Жуки-могильщики и их любимые клещи

В природе туша животного – это подарок, который редко остается невостребованным. Могильщики, как понятно из названия, питаются падалью. Даже их тело имеет оптимальную форму для перемещения под землей и внутри трупа. Запах недавно умершего и разлагающегося животного вскоре привлекает жуков, иногда привозящих на своей спине клещей.

Жуки откладывают свои яйца в гниющем мясе, которое будет служить пищей для их личинок. При этом они далеко не единственные виды, которые поступают подобным образом, так что вполне естественно, что эти личинки будут конкурировать с потомством других видов. В отличие от других видов, например различных мух, могильщикам необходимо откладывать яйца именно в трупах животных, а не в каком-либо ином месте, ибо только поедая мясо личинки смогут выжить. Взрослые особи поедают потомство конкурирующих видов, но из-за их огромного количества справиться со всеми они просто не могут.

И тут им на помощь приходят их пассажиры. По прибытии к свежему трупу клещи спускаются с жуков и поедают все яйца и личинки, которые не принадлежат могильщикам, тем самым значительно сокращая конкуренцию. А после могильщики переносят клещей к следующему трупу. Вполне возможно, что клещи вычищают бактерии и из тела самих жуков, так сказать, в обмен на бесплатный проезд.

8. Дэниэл Грин и змея, предупреждающая об эпилептическом приступе

Вы наверняка слышали о собаках, предупреждающих о приближающемся припадке. А как насчет змеи? Дэниэл Грин Шелтон из Вашингтона является хозяином как раз такого экземпляра. Он использует Бедрока, 1,5-метрового удава, именно в этих целях. Грин, который страдает от больших эпилептических припадков, часто носит Бедрока на шее. Он заметил, что когда приступ приближается, удав немного сжимает его горло.

Бедрок всегда достаточно точно и вовремя предупреждает об ударе, так что Дэниэл успевает успокоиться, выпить лекарство и принять меры, чтобы предотвратить или пережить максимально безопасно приступ. Но проблема в том, что по ночам, когда Бедрок спит, пропустить приближение удара очень просто.

Способ Грина предотвращать припадки, к сожалению, часто вызывает затруднения. Например, некоторые управляющие магазинов совсем не в восторге от клиента со змеей на шее. Будучи служебным животным, Бедрок, согласно закону, может беспрепятственно сопровождать своего хозяина в общественных местах. Грин говорит, что не против уйти из магазина, если его вежливо попросят. Но он обижается, когда менеджеры пытаются утверждать, что Бедрок не настоящее служебное животное.

7. Барсуки и койоты объединяются

Барсуки и койоты имеют одинаковые гастрономические пристрастия в виде разнообразных грызунов. Но охотятся они по-разному. Белки и луговые собачки не имеют никаких шансов сбежать от койота, если только не спрячутся в свои норки. А барсук, с другой стороны, может копать землю и вытащить грызуна из его жилища, если только тот не выроет другой выход. Команде из барсука и койота может удаться склонить чашу весов в свою пользу и благополучно поймать зверька, если только конкурирующие виды смогут работать вместе.

Как оказалось, они именно так и поступают. Индейцы в течение многих лет рассказывали о таком сотрудничестве, и в последнее время ученые это засвидетельствовали. Когда койоты и барсуки работают вместе, чтобы поймать добычу, они дополняют друг друга. Барсук охотится под землей, а койот загоняет жертву. Такая дружба, скорее всего, имеет место между одиночными особями, а не стаями.

6. Лягушки защищают яйца паука ради жилья

Огромный колумбийский тарантул может с легкостью съесть небольшое животное, например лягушку размером с колибри. Но не делает этого. Вряд ли маленькие лягушки противны на вкус для паука. Но есть вещи поважнее еды. Паук и лягушка были обнаружены в норе, сделанной первым. Есть сведения, что некоторые колумбийские пауки сожительствуют даже более чес с одним земноводным.

Часто этим лягушкам приходится пробираться под тарантулом или сползать по нему, чтобы оказаться в норе, и на них не нападают. Пауки берут их, изучают, а потом отпускают. Скорее всего, они узнают лягушек по каким-то химическим приметам.
Два вида заключили взаимовыгодное соглашение. Многие хищники, которые не прочь полакомиться крохотным земноводным не решаются войти в обиталище огромного охотничьего тарантула. А лягушки имеют возможность полакомиться мелкими беспозвоночными, оставшимися от пиршества хозяина дома. Кроме того, в паучьем гнезде для лягушки создана благоприятная микросреда. Как же эти животные платят за аренду? Они поедают муравьев, в том числе и тех, которые могли бы уничтожить яйца паука.

5. Всевидящее око бычков

Креветка-пистолет так названа благодаря своей способности молниеносно сокращать клешню, из-за чего создается высокое давление воды, которое может отразить нападение хищника или оглушить добычу. Этому членистоногому всегда нужно быть настороже, потому что в безопасности оно может оказаться только в собственной норке. Усложняется дело еще и тем, что у креветки очень плохое зрение.

На помощь им приходят некоторые виды бычков. Они, со своим куда более острым зрением, заменяют креветке-пистолету глаза. Во многом они выполняют такую же функцию для креветки, как собака-поводырь – для человека. Его хвостовой плавник находится в постоянном контакте с антеннами рачка. Если покажется хищник, рыбка предупредит своего спутника о необходимости отступления. А ночует бычок в норке креветки. Друг без друга эта пара не выходит из дома.

4. ЦРУ обучает воронов шпионажу

Теория оперантного научения Б.Ф. Скиннера (классический пример – собака получит корм в обмен на какое-либо действие) оказалась весьма полезной. На ее основе образовались многие интересные объекты, такие, например, как, казалось бы, безвредная достопримечательность в Хот-Спрингс (штат Арканзас), появившаяся в 1960 году.

Так называемый IQ Зоопарк – это тематический парк, где обитают животные, обученные выполнять действия, свойственные человеку. Например, цыплята играют в бейсбол, свиньи – на фортепьяно, а еноты – в баскетбол.

Этот веселый IQ Зоопарк использовался и как площадка для изучения других возможностей дрессировки животных, ее применение, например, в шпионаже. Вороны, как оказалось, были наиболее перспективными в этом отношении. Помимо возможности доставлять удивительно тяжелые грузы, они могли выполнять вполне конкретные задачи, например, открывать папки с документами.

Было довольно просто обучить воронов лететь к нужному месту, обозначенному лазером, и переносить различные грузы, в том числе и устройства видеонаблюдения. Они даже умели делать снимки при помощи камеры, расположенной в клюве. Птицы отправлялись к указанному окну и нажимали на кнопку. Каждое такое нажатие делало снимок.

3. Каменные окуни и мурены

Возможно, сотрудничество койотов и барсуков, ведущих, в принципе, схожий образ жизни, не так уж и удивительно. А как насчет двух значительно менее общительных рыб? Груперы и мурены – как день и ночь. Морские окуни охотятся в течение дне в открытую. Конечно, преследуемая добыча может сбежать от хищника, скрывшись в расщелине. С другой стороны, мурены ведут ночной образ жизни, они прокрадываются через узкие проходы в коралловых рифах, чтобы схватить свой ужин.

В Красном море некоторые груперы научились просить помощи у мурен. Если намеченная жертва морского окуня скроется от него в расщелине, то тот отправится прямиком к логову мурены. Групер начинает быстро качать головой по направлению ко входу убежища, вызывая мурену, несмотря на дневное время. Ну а та, во главе с окунем, направляется туда, где прячется жертва. Затем она проскальзывает внутрь и убивает добычу. Иногда она сама лакомится, а в других случаях отдает пойманное окуню. Этот вид сотрудничества никогда прежде не встречался между двумя различными видами рыб. Биологи отметили, что поведение рыб отличается изменчивостью, что не дает предположить, будто бы в их отношениях имеет место исключительно инстинкт.

2. Мясные муравьи и гусеницы

Мясные муравьи, известные также как гравийные, живут исключительно в Австралии. Они яростно патрулируют четко очерченные границы своих территорий, которые практически не пересекаются с территориями других колоний. Если же это вдруг произошло, то две колонии мясных муравьев встречаются, становятся на передние лапы и бьют задними соперников в живот. Этот ритуал может длиться несколько дней, несмотря на то что часть насекомых умирает.

Так непримиримо они относятся не только к другим колониям муравьев, но и к прочим беспозвоночным. Если кто-то посягает на обжитые территории, муравьи собираются вместе, убивают и поедают непрошеных гостей. Большое количество этих работяг может отогнать даже весьма крупное животное, несмотря на отсутствие жал. Они выпускают дурно пахнущие вещества и многократно кусаются. Районы вокруг колоний (а это примерно 650 метров) зачастую очищаются от всех посторонних видов, которые не могут сосуществовать с мясными муравьями.

Однако некоторые виды гусениц не только могут мирно сосуществовать с муравьями, но и крайне приветствуют такое соседство. Гусеницы выделяют сладкую жидкость, которую с удовольствием потребляют муравьи. А в обмен они защищают гусениц от хищников.
Кстати, фермеры также могут извлечь пользу от соседства с мясными муравьями. Мертвый домашний скот кладется на муравейник, и в ближайшие сроки кости очищаются от мяса – удобный способ утилизации.

1. Косатка Старый Том помогает китобоям

Залив Туфолд, недалеко от Идена (в Австралии), является третьей по глубине естественной гаванью в Южном полушарии и известной точкой сбора китов – это идеальное место охоты на этих млекопитающих. В 1860-х годах семья Дэвидсон владела китобойной станцией на этих берегах.

Каждый год с приближением зимы в заливе появлялась небольшая стайка косаток. Первоначально Дэвидсоны боялись, что они сами будут охотиться на китов, но все пошло иначе. Стайка, во главе с самцом, которого позже назвали Старым Томом, загоняли китов в ловушку в залив. Потом Старый Том плыл к китобойной станции, бил хвостом и привлекал внимание китобоев.

Люди на своих лодках отправлялись ловить гиганта. Некоторые говорят, что косатки даже защищали людей от акул. Когда кит был пойман и убит, его тушу оставляли на привязи на ночь в воде. Старый Том и его команда съедали губы и язык, оставляя более ценное мясо Дэвидсонам. Такой союз стали называть «Закон языка».
Утконос: швейцарский армейский нож природы

При этом межвидовая конкуренция проявляется тем резче, чем более сходны экологические потребности конкурентов.

Различают две формы межвидовых конкурентных отношений: прямую и косвенную конкуренцию.

Прямая (активная) конкуренция – подавление одного вида другим.

При прямой конкуренции между видами складываются направленные антагонистические отношения, которые выражаются в разных формах взаимного угнетения (драки, перекрытие доступа к ресурсу, химическое подавление конкурента и т.д).

При этом у многих птиц и животных агрессия является основной формой взаимоотношений, которая определяет конкурентное вытеснение одного вида другим в процессе борьбы за общие ресурсы.

Например:

* в лесных биоценозах конкуренция между лесными мышами и рыжими полевками приводит к регулярным изменениям мест обитания у этих видов. В годы с повышенной численностью лесные мыши заселяют разнообразные биотопы, вытесняя рыжих полевок в менее благоприятные места. И, наоборот, полевки при численном превосходстве широко расселяются в местах, из которых ранее были вытеснены мышами. При этом было показано, что механизм конкурентного разделения мест обитания основан на агрессивных взаимодействиях;

* морские ежи, поселившиеся в прибрежных водорослях, физически устраняют со своих пастбищ других потребителей этого корма. Опыты с удалением морских ежей показали, что заросли водорослей немедленно заселяются другими видами животных;

* в европейских поселениях человека серая крыса, как более крупная и агрессивная, совершенно вытеснила другой вид - черную крысу, которая теперь живет в степных и пустынных районах.

Косвенная (пассивная) конкуренция – потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам.

Косвенная конкуренция выражается в том, что один из видов ухудшает условия существования другого вида, обладающего сходными экологическими требованиями, не оказывая при этом прямых форм воздействия на конкурента.

При косвенной конкуренции успех в конкурентной борьбе определяется биологическими особенностями видов: интенсивность размножения, скорость роста, плотность населения, интенсивность использования ресурсов и т.д.

Например:

* в одном водоеме не могут совместно существовать широкопалый и узкопалый раки. Обычно победителем оказывается узкопалый рак, как наиболее плодовитый и приспособленный к современным условиям жизни;

* в поселениях человека мелкий рыжий таракан-пруссак вытеснил более крупного черного таракана только потому, что является более плодовитым и лучше приспособленным к специфическим условиям человеческого жилища.

Классическим примером косвенной межвидовой конкуренции являются лабораторные эксперименты, проведенные русским ученым Г.Ф.Гаузе, по совместному содержанию двух видов инфузорий со сходным характером питания.

Оказалось, что при совместном выращивании двух видов инфузорий через некоторое время в питательной среде оставался только один из них. При этом инфузории одного вида не нападали на особей другого вида и не выделяли вредных веществ для подавления конкурента. Это объяснялось тем, что эти виды отличались неодинаковой скоростью роста и в конкуренции за пищу побеждал быстрее растущий и размножающийся вид.

Модельные опыты, проведенные Г.Ф.Гаузе, привели его к формулировке широко известного принципа конкурентного исключения (теорема Гаузе):

Два одинаковых в экологическом отношении вида не могут совместно существовать на одной и той же территории, т.е. не могут занимать совершенно одинаковую экологическую нишу. Такие виды обязательно должны быть разобщены в пространстве или во времени.

Из этого принципа следует, что совместное обитание на одной территории близкородственных видов возможно в тех случаях, когда они расходятся в своих экологических требованиях, т.е. занимают разные экологические ниши.

Например:

* насекомоядные птицы избегают конкуренции друг с другом за счет разных мест поиска пищи: на стволах деревьев, в кустарниках, на пнях, на крупных или мелких ветвях и т.д.;

* ястребы и совы, которые питаются примерно одними и теме же животными, избегают конкуренции благодаря тому, что охотятся в разное время суток:: ястребы охотятся днем, а совы - ночью.

Таким образом, межвидовая конкуренция, возникающая между близкими видами, может иметь два следствия:

* вытеснение одного вида другим;

* разная экологическая специализация видов, позволяющая им существовать совместно.

Хищничество (+ -)

Хищничество - это такая форма взаимоотношений, при которой особи одного вида (хищники) убивают и используют в качестве источника питания особей другого вида (жертвы). Причем хищник живет отдельно от жертвы.

Этот тип биотических взаимоотношений возникает в процессе тесного контакта особей разных видов на основе пищевых связей и широко распространен в природе.

С экологической точки зрения такие отношения между двумя видами благоприятны для одного (хищника) и неблагоприятны для другого (жертвы).

Установлено, что при длительном совместном существовании взаимодействующих видов их изменения протекают согласованно, т.е. эволюция одного вида частично зависит от эволюции другого.

Такая согласованность в процессах совместного развития организмов разных видов называется коэволюцией.

Длительная связь между популяциями хищника и жертвы в биоценозе порождает их взаимозависимость, которая особенно ярко выражается в параллельном развитии противоположно направленных адаптаций в системе “хищник-жертва”, т.е. естественный отбор будет действовать в противоположных направлениях.

У хищника он будет направлен на увеличение эффективности поиска, ловли и поедания жертвы. А у жертвы благоприятствовать возникновению таких приспособлений, которые позволяют особям избежать их обнаружения, поимки и уничтожения хищником.

По мере того, как жертва приобретает опыт избегать хищника, последний вырабатывает более эффективные механизмы ее поимки.

Так, например, у хищников есть специальные приспособления (когти, клыки, зрение, слух, соответствующей окрас и т.д.), которые способствуют повышению результативности охоты. Кроме того, плотоядные животные, чтобы поймать жертву, должны быстро бегать.

Некоторые хищники используют ядовитые вещества для умерщвления своих жертв (например, ядовитые змеи) или для их обездвижения (например, короткохвостая землеройка, в слюне которой находится яд замедленного действия, парализующий насекомых, которые после этого еще 3-5 дней остаются живыми, благодаря чему землеройка может иметь запас “живых консервов”).

Однако и у жертв исторически выработались защитные механизмы в виде следующих приспособлений:

* морфологических (твердые покровы, толстая кожа, шипы, колючки и др.);

* физиологических (продукция ядовитых или отпугивающих веществ). Эта форма адаптаций достаточно широко распространена в животном мире и для некоторых видов представляет собой основной путь снижения пресса хищников;

* биохимических (наличие защитной окраски или способности изменять цвет, маскируясь в окружающей среде);

* поведенческих (затаивание, убегание, активная оборона, сигнализация об опасности, строительство убежищ, недоступных для хищников).

Таким образом, во всех отношениях хищника и жертвы в процессах взаимных приспособлений постоянно происходит эволюция и естественный отбор.

При этом хищник является важным фактором естественного отбора , так как он препятствует накоплению в популяциях жертвы ослабленных или больных особей, что в какой-то степени обусловливает их прогрессивное развитие.

С другой стороны, жертвы также принимают активное участие в этом процессе и оказывают влияние на своих хищников, содействуя их совершенствованию и прогрессу.

Следовательно, это борьба взаимно противоположных начал является движущей силой эволюции как хищника, так и жертвы.

До недавнего времени было широко распространено мнение, будто все хищники являются вредными животными и их следует уничтожать. Это ошибочное представление, поскольку уничтожение хищников часто приводит к нежелательным последствиям и наносит большой ущерб и дикой природе и хозяйству человека.

Например:

* волки содействуют интенсивному размножению и повышению жизнеспособности популяций северных оленей в лесотундре и тундре;

* щуки в прудах стимулируют продуктивность карпов;

* акулы, которые являются основными хищниками Мирового океана, контролируют численность многих других океанических хищников. Без акул океаны превратились бы в водоемы, переполненные мертвой и умирающей рыбой и лишенные многих здоровых рыб, важных в промысловом отношении.

Как результат исторического развития взаимоотношений в системе “хищник-жертва” в любом биоценозе сформировались определенные механизмы регуляции численности обоих компонентов системы, предотвращающие слишком резкие колебания численности.

Поэтому она всегда удерживается в пределах какой-то величины, приближающейся к оптимуму плотности популяций как хищника, так и жертвы.

В естественных условиях размножение жертвы приводит к размножению хищника, в результате чего происходит снижение численности жертвы, что в свою очередь приводит к сокращению численности хищника, а в результате этого снова происходит размножение жертвы и т.д.

Однако жесткой зависимости практически никогда не наблюдается и по мере сокращения численности популяции одного вида жертвы хищники переключаются на другой вид.

Одной из форм хищничества является каннибализм - это такая форма взаимоотношений, при которой хищники питаются особями своего вида при ограниченности пищевых ресурсов и пространства.

Это явление отмечается лишь в экстремальных условиях, когда другие виды жертв практически недоступны для хищников.

Каннибализм характерен для многих видов рыб, амфибий, рептилий, некоторых млекопитающих (крыс, хомяков, бурых медведей, куниц, а также человека).

Этот тип взаимоотношений возник в результате тесного контакта особей разных видов на основе пищевых и пространственных связей и встречается на всех уровнях организации живого.

Это объясняется тем, что чем сложнее устроен организм, тем больше благоприятных возможностей он предоставляет в качестве среды обитания. С другой стороны, чем организм совершеннее, тем меньше становится для него потребность использовать благоприятные условия в другом организме.