Внутрішньовидова конкуренція
Загальний опис
Таким чином, екосистема — це біоценоз+його біотоп.
Термін «екосистема» ввів в обіг англійський еколог Артур Тенслі в 1935 році, а сучасне визначення йому надав Реймонд Ліндман в 1942 році в своїй класичній роботі по вивченню біології озера Міннесота.
Розмір екосистеми може бути різним. Це може бути тропічний ліс Амазонської низовини, або окремий ставок, чи навіть домашній акваріум. Різні екосистеми зазвичай відокремлені географічними бар'єрами — пустелями, горами, океанами і т. ін., або є ізольованими іншим чином — так як річки або озера. З огляду на те, що ці межі ніколи не є абсолютно непроникними, екосистеми накладаються одна на одну. Таким чином можна сказати, вся Земля може розглядатись як одна екосистема.
Стабільність екосистеми — здатність екосистеми зберігати свою структуру й функціональні особливості при дії зовнішніх факторів.
Вразли́вість екосистеми (англ. Vulnerability) — можливий розмір збитків чи шкоди системи від зміни клімату. Це залежить не тільки від чутливості системи, але також від її здатності адаптуватись до нових кліматичних умов.
Штучна екосистема — це система, створена людиною штучно своїми зусиллями, використовуючи механізми. Штучні екосистеми створюються людиною для задоволення власних потреб. Це сади, парки, городи, поля, поселення різного типу, сільські та міські двори, штучні водойми.
2.Екологі́чні фа́ктори, екологічні чинники або фа́ктори середо́вища — сукупність усіх чинників середовища (температура, вологість, світло, гравітація, субстрат, живі організми тощо), що діють на живий організм або надорганізмову систему (моноцен, демоцен, плейоцен, біом, біосфера). Не всі вони однакові за своїм значенням, вплив окремих компонентів взагалі незначний. Всю різноманітність екологічних факторів ділять за походженням і характером дії на три великі групи — абіотичні (гр. а — заперечна частка і bios — життя), біотичні та антропогенні. До абіотичних відносять фактори неорганічної, або неживої, природи, до біотичних — вплив живої природи, а також людини. Антропогенні фактори зумовлені діяльністю людини, вплив її на природу може бути як свідомим, так і стихійним, випадковим. Такий поділ певною мірою є умовним, бо кожен з факторів існує і проявляється лише як результат загальної дії середовища.
Абіотичні фактори
Кліматичні
Світло — це важливий фактор середовища, який визначає біологічні ритми (добові, місячні, річні) у житті більшості тварин та здатність їх орієнтації у просторі. Джерелами світла на Землі є Сонце, Місяць, зірки і біолюмінесценція. Важливим аспектом світла, як екологічного фактору, є його інтенсивність та спектр, як у видимому, так і в ультрафіолетовому, й інфрачервоному діапазонах довжин хвилі.
Світло є основним джерелом енергії, яка засвоюється рослинами у вигляді хімічних зв'язків у цукрах, а ті з рослинною біомасою є їжею для тварин. Сонячна енергія, яку зелені рослини поглинають і використовують у процесі фотосинтезу, називається фізіологічно-активною радіацією (ФАР). Це промені з довжиною хвилі 0,4…071 мкм, проте рослина поглинає енергію в цих межах неоднаково. До того ж, в житті рослини поза якістю світлових променів велике значення має кількість світла, тобто інтенсивність освітлення, яка буває неоднаковою в різні місяці вегетаційного періоду і залежить також від широти місцевості. Рослини на нашій планеті ростуть у різних світлових умовах: від надмірно освітлених гір, пустель, степів до напівтемних печер та морських глибин. Тому в рослин у процесі природного добору виникли численні пристосування до життя відповідно до того чи іншого світлового режиму. За відношенням до світла рослини поділяються на три основні групи: світлолюбні, або геліофіти (гр. helios — сонце і phyton), тінелюбні, або сциофіти (гр. skia — тінь і phyton), та тіневитривалі.
Світло впливає на біологічні ритми тварин, у зв'язку із адаптацією тварин до природних джерел світла на поверхні планети. Добові зміни освітленості відзначаються високою регулярністю, оскільки відбуваються завдяки астрономічним процесам — обертання Землі довкола своєї осі, і спричинюють добові зміни активності поведінки тварин. Так само річні зміни освітленості зумовлені кутом нахилу планети до своєї осі, і зумовлюють виникнення річних біоритмів у тварин. Місячні біоритми тварин зумовлені циклічністю зміни фаз Місяця, а відповідно й наростання чи спадання рівня нічної освітленості. Сприйняття тваринами спектральних відмінностей світла називається зором, який може бути монохромним або чорно-білим (наприклад, деякі черви, двостулкові й черевоногі молюски), дихромним або двоколірним — сприймається синє та червоне (наприклад, більшість ссавців), трихромним або триколірним — сприймається синє, жовте і червоне (наприклад, примати і людина) та тетрахромним або чотириколірним — сприймається ультрафіолетове, синє, жовте і червоне (наприклад, більшість комах, птахи, плазуни, риби, головоногі молюски та ін.). Деякі тварини (наприклад, гримучі змії, комарі) сприймають ще й інфрачервоне випромінювання, яке вже є теплом, або тепловим випромінюванням.
Температура є надзвичайно важливим екологічним фактором, і в першу чергу, через її вплив на швидкість хімічних реакцій у широкому розумінні цього слова.
За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин: теплолюбні — термофіли (гр. thermos — теплий і philos — люблю);холодолюбні — психрофіли (гр. psychros — холодний і philos). Теплолюбними називають рослини, що добре ростуть і розвиваються в областях тропічного, субтропічного та помірного поясів в умовах високих температур. До них належать види, що живуть у полярних і високогірних областях, або ті, що займають холодні екологічні ніші.
Більшість термофільних рослин в умовах тропічного і субтропічного клімату здатні перенести дуже високу температуру. Окремі частини рослини можуть нагріватися до +60…+65°С (інколи протягом тривалого періоду), наприклад, наскальні лишайники. Найвища температура, при якій знайдено живі синьо-зелені водорості в термальних водах, +85 °C, бактерії +88 °C. Вищі рослини в термальних водах відсутні. В природі ж уже при 40 °C більшість видів виявляють ознаки пригніченості.
Рослини здатні витримувати і гранично низькі температури до −80 °C (водорості в товщі льоду в Антарктиді), в районах, де живуть вищі рослини, відмічена температура −65 °C (Якутія) — модринові ліси.
Для тваринних організмів температурний фактор визначає швидкість протікання біохімічних реакцій та активності ферментів, а відповідно й активності усього організму, особливо в пойкілотермних видів. Температура тіла останніх залежить від температури середовища і чим вища температура середовища, тим активнішими будуть пойкілотермні організми. Проте, зростання температури середовища може призвести до перегріву організму й загибелі тварини, тому нас цікавитимуть три основні аспекти температури як екологічного фактору: загрозливо низькі температури, загрозливо високі та проміжні. Якщо перші два інтервали температур, здебільшого, спричинюють смерть, то проміжне між ними значення вміщує зону оптимуму (закон оптимуму або толерантності Шелфорда), в межах якої при зростання температури на 10оС, у пойкілотермних тварин, швидкість метаболізму зростає у 2,5 рази. Окрім того температура може виступати як імпульсний або стимулюючий фактор — в розвитку багатьох видів комах помірної або полярної кліматичних зон, змінна температура спричинює прискорення розвитку ембріону, личинки чи німфи, тоді як постійна спричинює сповільнення цих процесів.
Вода — це один із трьох найважливіших , найсилльніших абіотичних екологічних факторів суходолу, що мають визначальне вплив на живі організми. Вода є основою внутрішнього середовища усіх клітинних живих організмів, виступає універсальним розчинником і середовищем протікання біохімічних реакцій. Вода, як екологічний фактор, виступає в ролі зовнішнього середовища, питної води та вологості повітря. Для водних організмів вода виступає також і зовнішнім — оточуючим середовищем, з яким вони вступають у водо-, газо- та сольовий обміни. Суходільні організми потребують постійного надходження води ззовні, тому вони розвинули низку пристосувань для використання, економії та поповнення води у своєму внутрішньому середовищі. Вологість повітря має визначальне значення для життєдіяльності та поширення живих істот, і визначається абсолютним і відносним її показниками. Абсолютна вологість повітря — це кількість водяної пари в 1 м3 повітря. Відносна вологість повітря — це співвідношення абсолютної та максимально можливої за конкретної температури повітря.
Важливим фактором водного середовища є її хімічний склад, а насамперед її солоність. Відповідно водне середовище поділяють на прісне (ріки, озера, ставки тощо), солонувате (гирла річок, опріснені морські акваторії та ін.) та солоне (морські басейни, океан, солоні озера тощо). Солоність води визначається в проміле (‰) — це одиниця маси солі розчинена в одиниці об'єму води (1‰ = 1г (NaCl)/1л (H2O)). Середня солоність Світового Океану становить 3,5‰. Відповідно організми поділяють на прісноводні та морські або солоноводні, окрім них також є прохідні — це такі організми (виключно тварини), які частину життєвого циклу проводять у прісних водоймах, а іншу — у солоних, причому для розмноження повертаються у прісні водойми або морські.
Повітря як кліматичний фактор постійно впливає на рослини. Цей вплив викликаний рухом повітря (вітром). Крім того, повітря є одним із джерел живлення рослин. Повітряне живлення зеленої рослини — фотосинтез — тісно пов'язане з використанням вуглецю. Майже половина сухої маси рослини припадає на вуглець, засвоєний нею з повітря.
Хімічний склад повітря в різних зонах земної кулі досить одноманітний. Його основні складові частини — азот (78,08%), кисень (20.95%), аргон (0,93%), і оксид вуглецю (IV) (0,03%). Зустрічаються також у невеликій кількості й інші гази. Екологічно важливим для рослин є наявність чистого повітря без різних домішок, багато з яких згубно впливають на рослину. Це оксид сірки (IV), вихлопні гази, різні оксиди, похідні ацетилену, свинцеві сполуки тощо.
Певну роль у житті рослин відіграє також рух повітря. Вплив вітру може бути прямим і непрямим. Прямий вплив багатогранний, це перш за все механічна дія: вітролом, пошкодження дерев і кущів. Формотворча роль вітру помітна на багатьох рослинах відкритих місць — тундр, степів, напівпустель, пустель (прапороподібні, сланкі і карликові форми тощо). При побічному впливі змінюється обстановка для зростання рослин: видування ґрунту, оголення коренів, засипання рослин піском, снігові заноси, висушування надземної частини, температурні перепади, зниження фотосинтезу тощо.
Позитивний вплив вітру в житті рослин виявляється в перехресному запиленні великої групи анемогамних рослин, до якої належить понад 10% усіх голонасінних та покритонасінних рослин. Насамперед це дерева (сосна, дуб, ялина, ліщина, тис та ін.), майже всі злакові, осоки, хміль, коноплі, рослини тундри і високогірних поясів, де немає комах. Насіння та плоди рослин також переносяться на великі відстані (до 40 км) за допомогою вітру.
Едафічні фактори
Ґрунт
Ґрунт є одним із компонентів наземних екосистем і природною основою їх функціонування, а рослинність — важливим фактором ґрунтоутворення, проте ґрунт визначає досить часто тип рослинності. Всі рослини залежно від наявності в ґрунтах поживних речовин ділять на три групи: еутрофи, мезотрофи і оліготрофи.
Орографічні фактори
Рельєф не здійснює прямого впливу на життя рослин, проте впливає на ґрунтотворення, а характер рельєфу, місцеположення в ньому рослин або рослинного угруповання значно впливає на життя рослин, регулює їх співвідношення і дію прямих екологічних факторів. Із зміною рельєфу змінюються кліматичні і ґрунтові умови. Таким чином, за рахунок рельєфу збільшується різноманітність умов зростання і відповідно урізноманітнюється флористичний склад. Залежно від величини форм рельєфу виділяють три категорії: макрорельєф (гори, низовини, міжгірські западини), мезорельєф (пагорби, яри, гряди, степові блюдця тощо), і мікрорельєф (мілкі западини, нерівності, пристовбурові підвищення та ін.). Цей поділ умовний. Макрорельєф створює на обмеженій площі широку амплітуду висот, що, в свою чергу, викликає зміну кліматичних комплексів і відповідно до висоти змінюється і характер рослинного покриву. Характер висотної поясності залежить насамперед від положення гір у системі широтних зон, висоти гір і експозиції схилів. Мезорельєф також впливає на розподіл рослинності. Прикладом може бути заплава. Велике значення для життя рослин має експозиція схилів та їх крутизна. Відомо, що на схилах південної експозиції освітлення більш інтенсивне і температура вища, режим зволоження інший, ніж на північних. У зв'язку з неоднаковими умовами на схилах різної експозиції помітно розрізняються склад рослинності, зовнішній вигляд і стан рослин. На південних схилах вище розміщується пояс деревної рослинності. Вплив експозиції виявляється не лише в горах, а й на невеликих горбах, підвищеннях і навіть на рівнинах.
: Біотичні фактори
Біотичні фактори, включають в себе весь комплекс впливу на даний живий організм, який виникає в результаті співіснування цього організму з іншими тваринами і рослинами. — фітогенні — мікробіогенні — зоогенні — антропогенні
Гомотипові взаємодії (коакції)
· Розмноження (шлюбна поведінка, спарювання, народження тощо)
· Груповий ефект
· Масовий ефект
· Внутрішньовидова конкуренція
Гетеротипові взаємодії (коакції)
· Протокооперація (++) — це взаємодія між популяціями двох видів, при якій обидва одержують взаємовигідну користь, але їх співіснування є факультативним.
· Мутуалізм або симбіоз (++) — це взаємодія популяцій двох видів, при якій розвивається залежність одне від іншого — облігатний симбіоз.
· Синойкія чи метохія (біол.) (+0) — тісне співжиття організмів різних видів, При якій один із организмів може отримувати для себе користь, не причиняючи шкоди іншому організму.
· Коменсалізм (+0) — це взаємодія між популяціями двох видів, при якому один з видів отримує користь, незавдаючи шкоди іншому.
· Хижацтво (±) — це поїдання одним організмом (хижаком) іншого організму (жертви), причому останній до нападу повинен бути живим, а не мертвим, що відрізняє хижацтво від детритофагії. Існує чотири основні категорії хижаків: справжні хижаки, пасовищні хижаки, паразитоїди та паразити (деякі автори). Справжні хижаки — це істоти, що у процесі живлення ловлять і вбивають свою жертву, після чого її поїдають цілком або частково. Впродовж життя вони вбивають велику кількість жертв, що можуть належати до різних видів. Пасовищні хижаки — це істоти, які живлячись не вбивають своєї жертви, але поїдають її частину, чинячи їй шкоду. За своє життя вони харчуються різноманітними жертвами з різних видів. Паразити це істоти, що тісно пов'язані з однією або кількома особинами одного чи кількох видів впродовж усього свого життя, вони поїдають частину жертви, завдаючи їй шкоди. Паразитоїди — це істоти, які нападають на свою жертву, відкладаючи у неї яйця, личинка що вивелась вбиває свого хазяїна. Модель Лотки-Вольтера — це тип взаємодії популяцій хижака і жертви, коли ріст популяції хижака залежить від росту популяції жертви.
· Паразитизм (±)
· Нейтралізм (00)
· Аменсалізм (0-)
· Міжвидова конкуренція (--) — це будь-яка взаємодія між двома чи більше популяціями різних видів, що негативно впливає на їх ріст і виживання особин. Міжвидова конкуренція проявляється у двох варіантах: алелопатії, або безпосередньої взаємодії, та конкуренції за ресурс, або опосередкованої взаємодії. Алелопатія — це конкурентна взаємодія між двома популяціями різних видів за посередництва хімічних речовин, що спричинює цілковите витіснення одного організму іншим.
Антропічний або антропогенний фактор — такий фактор, агентом якого є людина (безпосередньо або внаслідок своєї діяльності). Роль антропічного фактора весь час зростає. Дія людини на рослинні угруповання може бути прямою (безпосереднє споживання, вирощування в системі сільського господарства, використання рослинних ресурсів, інтродукція, пряме винищення тощо) та непрямою (деградація та позитивні зміни в фітоценозах, вимирання одних видів та розповсюдження інших внаслідок різних видів людської діяльності). За результатом вплив людини умовно поділяють на позитивний та негативний. Людина може навіть істотно змінювати ландшафт. Так, у країнах Середземномор'я, особливо в Греції, свійські тварини (вівці, кози) ще за античних часів винищували багату та різноманітну рослинність. Великих втрат зазнали ліси нашої планети, особливо Європи, Малої Азії, Північної Африки, Куби. Тепер загроза нависла над сельвою Південної Америки.
Деякі автори виділяють окремо антропічні фактори (зірвана квітка, зрубане дерево) і антропогенні фактори (фабрика, завод і т. д.)
3.Екологічна ніша — термін в екології, що описує взаємовідносини виду або популяції з екосистемою, та їхнє в ній розташування. Більш лаконічним визначенням поняття може бути формулювання «спосіб життя організму». Екологічна ніша (як поняття) описує також як організм, популяція або вид відповідають на особливості розподілу ресурсів та/або конкурентів (тобто, скажімо, збільшуючи свою чисельність при надлишку ресурсів та відносно малій кількості хижаків, паразитів та патогенних факторів) та як ці суб'єкти, в свою чергу, впливають на аналогічні фактори (тобто, обмежують життєві ресурси для інших організмів, виступають в ролі харчового ресурсу для хижаків, і хижаком — для інших видів).
Різні параметри екологічної ніши представляють вплив різноманітних біотичних та абіотичних факторів. Ці фактори можуть включати в себе життєвий цикл організму, параметри його природного середовища, місце в харчовому ланцюзі та в харчовій піраміді, географічне розповсюдження тощо. Відповідно до принципа Гаузе, або принципу витіснення, ніякі два види не можуть займати одну і ту ж екологічну нішу в тому самому середовищі впродовж тривалого часу.
Різні види можуть займати однакові ніши, а один і той самий вид може займати різні екологічні ніши в географічно різних місцерозташуваннях. Так, наприклад, види, що населяють австралійські сухі рівнини (в основному великі сумчасті), займають однакову екологічну нішу з копитними, що населяють степи Євразії та прерії Північної Америки
Історія поняття
Саме по собі слово «ніша» для опису даного поняття було введене натуралістом Джозефом Грінеллом (Joseph Grinnell) в 1917 році, в його статті «The niche relationships of the California Thrasher» («Нішеві взаємовідносини у каліфорнійських пересмішників»). Тим не менше, поняття «екологічна ніша» лишалось нерозробленим та маловживаним в науковому обігу до 1927 року, коли британський еколог Чарльз Сазерленд Елтон (Charles Sutherland Elton) дав перше концептуальне визначення даного поняття. Він, зокрема, зазначив: "Коли еколог каже «ось іде борсук», він повинен мати на увазі деяку концепцію розташування цієї тварини в угрупованні, до якого вона належить, так само, як коли він каже «ось іде священик». В майбутньому концепція екологічної ніши була популяризована зоологом Евеліном Хатчінсоном (Evelyn Hutchinson) в 1958 році. Хатчінсон намагався зрозуміти та сформулювати, чому в одному і тому ж середовищі може жити велика кількість організмів різного типу. Повний набір варіацій умов навколишнього середовища (біологічних та фізичних), при яких організм може існувати, був визначений ним як «фундаментальна ніша», або «теоретично можлива ніша». В результаті тиску з боку (або взаємодії з) інших організмів види звичайно змушені займати більш вузьку нішу, ніж теоретично можлива; ця більш вузька ніша отримала назву «реалізована ніша». Реалізована ніша є такою, до якої даний організм найбільш адаптований.
Також екологічна ніша була визначена Хатчінсоном як «гіпероб'єм». Під цим терміном він мав на увазі багатовимірний простір ресурсів (світло, поживні речовини, придатні місця для життя, і т.ін.) доступні та використані організмами деякого виду або популяції.
Пов'язане з поняттям екологічної ніши поняття «адаптивна зона» визначається як набір екологічних ніш, котрі можуть бути зайняті групою видів, що використовують однакові ресурси однаковим чином.
Треба зауважити, що поняття «ніша», як воно було сформульоване Хатчінсоном (в якості екологічного простору, зайнятого організмами) є дещо відмінним від поняття «ніші» у формулюванні Грінелла (екологічна роль, яку може виконувати (або не виконувати) деякий організм).
Теорія екологічної ніші пройшла довгий шлях розвитку від перших спроб визначити нішу як цілісну функціональну одиницю через диференційоване вивчення окремих її показників до створення сучасної концепції цілісного опису екологічної ніші виду. Важливим кроком на цьому шляху стало виявлення цілісних властивостей кормової поведінки, яке є ключовою системною ознакою, що зумовлює функціональну єдність ніші при структурній множинності складових її елементів. Кормова поведінка характеризує екологічну нішу виду як ціле, впливає на формування і синтезує в собі всі інші ознаки виду. Тому вивчення системних властивостей поведінки і розробка методів її опису служить одним з найбільш актуальних і перспективних напрямів досліджень в теорії екологічної ніші, поведінкової екології та екології угруповань.
Розвиток екології і в першу чергу теорії екологічної ніші призводить до суттєвого підвищення значущості екологічних досліджень у вирішенні багатьох важких питань еволюційної теорії. За допомогою концепції одномірної ієрархічної ніші стало можливим визначити екологічну нішу виду як цілісну функціональну одиницю при множинності складових її структурних елементів і виявити єдність еволюційного процесу як закономірний результат спільної дії різноманітних екологічних і генетичних чинників еволюції. Завдяки точному знанню специфічних екологічних вимог організмів до середовища проживання і характеру біотичних відносин відкриваються широкі перспективи для вивчення механізмів видоутворення і кращого розуміння сутності та природи біологічного виду.
Останні дослідження
Аналіз екологічних ніш 50 видів рослин, частина яких свого часу проникла з Північної Америки до Євразії, а частина - з Євразії до Північної Америки, показав, що ці переселення не супроводжувалися змінами їх ніш (відношенням до абіотичних факторів). Цей результат виглядає дещо несподіваним на тлі інформаційного буму з приводу загрози біологічних інвазій.
4.Життєва форма – термін для позначення групи організмів характерного
вигляду, обумовленого комплексом адаптацій до існування у певному
середовищі. До конкретних життєвих форм належать конвергентно сформовані
сукупності організмів різного систематичного положення, що мають
принципово схожі пристосування до існування у певному середовищі.
над створенням того чи іншого «образу».
6.2. Класифікація життєвих форм
Ще в працях древньогрецького філософа й природодослідника Теофраста всі
рослини поділялися на дерева, кущі, напівкущі і трави.
Відомий натураліст О.Гумбольд запропонував виділити 19 «основних форм»
рослин (1806). Таких як форма пальм, форма бананів, форма хвойних дерев,
форма кактусовидних рослин. Форма ліан, форма злаковидна тощо.
Датський еколог Е.Вармінг першим запровадив поняття про життєву форму як
сукупність пристосувальних ознак (1884). За його визначенням це форма, в
якій вегетативне тіло рослини знаходиться у гармонії із зовнішнім
середовищем протягом усього життя.
Інший датський ботанік К.Раункієр (1934) запропонував класифікацію
життєвих форм рослин, яка знаходить своє застосування й у сучасних
екологічних і фітоценологічних дослідженнях. В її основу покладено ідею
логічних і фітоценологічних дослідженнях. В її основу покладено ідею
про те, що схожі типи пристосувань рослин до умов середовища – це перш
за все схожі адаптації до перенесення найбільш несприятливих умов.
Причому Раункієр для класифікації життєвих форм рослин вибрав лише одну
ознаку, яка має вкрай важливе пристосувальне значення:розташування
бруньок чи верхівок пагонів у несприятливі періоди року по відношенню до
поверхні грунту і снігового покриву.
Усі рослини К.Раункієр поділив на 5 типів життєвих форм:
1.Фанерофіти – бруньки поновлення, відкриті чи закриті, розташовані
високо над поверхнею грунту (вище 30 см). За консистенцією стебла, за
висотою рослини, за ритмом розвитку листя, за ступенем захищеності
бруньок поділяються на 15 підтипів.
2.Хамефіти – бруньки біля поверхні грунту, чи не вище 20-30 см.
Поділяються на 4 підтипи.
3.Гемікриптофіти – бруньки біля поверхня грунту, чи в самому
поверхневому її шарі, часто вкритому підстилкою. Включає 3 підтипи.
4. Криптофіти – бруньки скриті в грунті (геофіти) чи під водою (гелофіти
і гідрофіти).Поділяються на 7 підтипів.
5.Терофіти– поновлення після несприятливого періоду року лише за
допомогою насіння.
Поділ на підтипи базується на використанні морфологічних ознак, зокрема
характеру і розташування пагонів, ступінь захищеності бруньок тощо.
Так, в наземних екосистемах усім відомі такі життєві форми, як дерево,
кущ, трава, ліана – у рослин; землериї, крупні копитні тощо – у тварин.
Пристосування до польоту сприяло виробленню схожих адаптацій у
представників різних таксонів. Так, маса великих грудних м’язів складає
близько чверті маси тіла й у птахів, і у гастеропеліцид (риб родини
харацинових з басейну Амазонки, які літають за допомогою активної роботи
грудних плавців (хоч пролітають не більше 4-7 метрів).
У водних екосистемах, на відміну від наземних, життєві форми можуть
об’єднувати як рослинні, так і тваринні організми, гриби, бактерії,
віруси – планктон, нектон, бентос, перифітон, нейстон, плейстон.
Варто звернути увагу і на ту обставину, що класифікація наземних
екосистем базується, головним чином, на домінантних життєвих формах
рослин, а водних – головним чином на зоні життя. Таких зон життя у
водному середовищі кілька: товща води – пелагіаль (pelagos – відкрите
море), приповерхневий шар води – нейсталь (nein – плавати), придонний
шар – бенталь (bentos – глибина).
Організми, що мешкають у товщі води, називаються пелагос. Ті з них, які
здатні активно рухатись й протидіяти значним потокам води – течіям тощо
– утворюють нектон (nektos – плаваючий), а гідробіонти, що не можуть
здолати течію чи вертикальні потоки води утворюють планктон (від
грецького слова planktos – парящий, блукаючий (зоо-, фіто- і
бактеріопланктон). За розмірними ознаками розрізняють мегало – (крупніші
10 см), макро – (від 5 до 100мм), мезо – (1-5 мм), мікро – (50 мкм - 1
мм), нанно – (5 мкм-50мкм), і пікопланктон + ультрапланктон – менше 5
мкм.
Головна особливість організмів планктону – здатність знаходитися в
«завислому» стані, тобто в товщі води. Для цього у різних організмів
«завислому» стані, тобто в товщі води. Для цього у різних організмів
існують різні пристосування: адаптації до «парашутування» – усілякі
вирости, якими організми «чіпляються» за воду і значно повільніше
занурюються; зниження залишкової маси. Як правило, щільність
прісноводних планктонних організмів не перевищує 1,01-1,02 г/см3,
морських – 1,03-1,06 г/см3 і їхня плавучість близька до нейтральної.
Якщо гідробіонти здійснюють вертикальні міграції, або переміщуються в
ділянки з іншою щільністю води, вони звичайно змінюють свою щільність,
модулюючи біохімічний склад свого тіла. Так, (при 200С ) щільність його
окремих компонентів така: сквалену – 0,86 г/см3, воскові ефіри –0,90,
діацилгліцериновий ефір – 0,91, триацилгліцерин – 0,92, білок – 1,33,
скелетна тканина – 2-3 г/см3.
Зниження залишкової маси досягається зменшенням кількості кісткової
тканини, білку в тканинах, заміною важких солей більш легкими, заміною
більш щільного жиру менш щільним, утворення порожнин, виповнених
повітрям.
Організми дна, придонного шару і грунту утворюють бентос. Він
поділяється у свою чергу на епі – і інбентос. Основні адаптації бентосу
– пристосування до прикріплення та ті, що не дають організмам бути
знесеними потоками.
Організми нейстону – мешканці плівки поверхневого натягу води
поділяються на дві групи – епінейстон – відомі багатьом клопи-водомірки
Gerris, Hydrometra, жуки-вертлячки Gyrinus, на поверхні океану численні
клопи-водомірки Halobates. Плівка під ногами комах згинається, але не
рветься, чому сприяє незмочуваність їхнього тіла. Гіпонейстон – суто
водні істоти, що населяють приповерхневий шар води завтовшки 5 см
(Зайцев, 1970). В ньому поглинається до половини всієї сонячної
радіації, що потрапляє у воду, більша частина ультрафіолетових і
інфрачервоних променів. Важливою особливістю нейсталі є значна
концентрація тут органічних речовин.
Плейстон (pleusis – плавати) – утворюють організми, частина яких
знаходиться у повітряному, а частина – у водному середовищі.
Це багато видів плаваючих рослин – ряска, сальвінія тощо. З тварин
відомі сифонофори фізалії Physalia aretusa та інші.
Перифітон (peri – навколо, phyton – рослина) – сукупність організмів, що
мешкають на різних предметах і живих тілах, що знаходяться в товщі води.
Тобто це організми обростання.
5.Адапта́ція в біології — анатомічна структура, фізіологічний процес, або реакція в поведінці організму, яка розвинулась за деякий проміжок часу в процесі еволюції таким чином, що стала підвищувати довготривалий репродуктивний успіх даного організму. Термін «адаптація» також інколи використовується як синонім природного відбору, але більшість біологів не схвалюють такого використання.
Ефект адаптації може бути показаний протягом геологічного проміжку часу, або протягом життя одного індивіда чи групи.
Організми, що адаптовані до свого оточуючого середовища, здатні до наступних дій:
· Отримувати повітря, воду, їжу та поживні речовини;
· Пристосовуватись до фізичних характеристик оточуючого середовища, таких як температура, освітленість та вологість;
· Захищатись від природніх ворогів;
· Розмножуватись;
· Реагувати на зміни оточуючого середовища.
Адаптація — це спосіб, завдяки якому живий організм відповідає на вплив навколишнього середовища. Одна із звичайних форм фізичної адаптації називається акліматизацією.
Кожен фактор неоднаково впливає на різні функції організму. Оптимум для одних процесів може бути Песимум для інших. Так, температура повітря від 40 ° до 45 ° С у холоднокровних тварин сильно збільшує швидкість обмінних процесів в організмі, але гальмує рухову активність, і тварини впадають в теплове заціпеніння. Для багатьох риб температура води, оптимальна для дозрівання статевих продуктів, несприятлива для ікрометання, яке відбувається в іншому температурному інтервалі.
Ступінь витривалості, критичні точки, оптимальна і пессімальние зони окремих індивідуумів не збігаються. Ця мінливість визначається як спадковими якостями особин, так і статевими, віковими і фізіологічними відмінностями. Наприклад, у метелика млинарської вогнівки - одного з шкідників борошна і зернових продуктів - критична мінімальна температура для гусениць -7 ° С, для дорослих форм -22 ° С, а для яєць -27 ° С. Мороз у 10 ° С губить гусінь, але не небезпечний для імаго і яєць цього шкідника.
Оптимальна зона і межі витривалості організмів по відношенню до якого-небудь фактору середовища можуть зміщуватися в залежності від того, з якою силою і в якому поєднанні діють одночасно різні фактори. Ця закономірність отримала назву взаємодії факторів. Наприклад, спеку легше переносити в сухому, а не у вологому повітрі. Загроза замерзання значно вища при морозі з сильним вітром, ніж у безвітряну погоду. Таким чином, один і той же фактор у поєднанні з іншими надає неоднакове екологічний вплив. Навпаки, один і той же екологічний результат може бути отриманий різними шляхами. Наприклад, в'янення рослин можна призупинити шляхом як збільшення кількості вологи в грунті, так і зниження температури повітря, що зменшує випаровування. Створюється ефект часткового взаємозаміщення факторів. http://www.brogensladeweimaraners.com/lekcz-z-ekolog/233-faktori_seredovischa_zagaln_zakonomrnost_h_d_na_jiv_organzmi.html
| Зміст · 1 Види · 2 Підвиди o 2.1 Маладаптація o 2.2 Акліматизація o 2.3 Аклімація · 3 Наслідки |
Види
Адаптації можуть бути структурними, фізіологічними, або адаптаціями поведінки.
Структурні адаптації — це спеціальні частини організму, що допомагають йому виживати в природніх умовах. Наприклад, такими адаптаціями можуть бути колір шкіри, форма тіла, або відозміни покривів.
Адаптації поведінки — це відозміни поведінкових реакцій організму у відповідь на зміни в оточуючому середовищі. Наприклад, це можуть бути умовні або безумовні рефлекси.
Фізіологічні адаптації — це системи всередині організму, що дозволяють виконувати деякі біохімічні або фізіологічні процеси — секрецію отрути, підтримання температури тіла, нейтралізацію токсинів при травленні і т. ін
Підвиди
Маладаптація
Можливою є ситуація, коли деяка перевага, що її надає адаптація, з часом зменшується, аж до стану, коли минула адаптація стає шкідливою для виживання виду. Таке явище відомо під назвою «маладаптація», і може зустрічатись серед рослин, тварин або людей в таких областях як біологічні процеси, психологія, та безумовні рефлекси.
Акліматизація
Існує велика різниця між адаптацією та зовнішньо схожою на неї акліматизацією. Адаптація виникає та стабілізується протягом поколінь, що змінюють одне одного; акліматизація ж відбувається на проміжку часу всередині життєвого циклу однієї особини, і звичайно пов'язана з набагато менш критичними впливами оточуючого середовища. І включає в себе адаптацію до декількох чинників (впливів навколишнього середовища), які діють на організм одночасно.
Аклімація
Існує також поняття, аклімація,яка на відміну від акліматизації характеризує стан адаптації (пристосування) організму до одного чинника, наприклад температури, вологості....
Наслідки
Організми, що не можуть адаптуватись до навколишнього середовища, покидають його або вимирають. Термін «вимирання» в контексті адаптації означає, що доля організмів, що гинуть протягом деякого проміжку часу, постійно перевищує долю організмів, які народжуються, і цей проміжок часу достатньо великий для повного вимирання популяції.
6.Конкуренція — тип міжвидових і внутрішньовидових взаємовідносин, за якого популяція або особини у боротьбі за харчування, місцепроживання та інші необхідні для життя умови, впливають один на другого негативно. Виділяють внутрішньовидову, міжвидову, пряму та непряму конкуренції.
Внутрішньовидова конкуренція
Внутрішньовидова конкуренція - це суперництво між особинами одного виду за життєво важливі ресурси. Конкуренція між особинами одного виду може зменшувати виживання і плодючість тварин, вона тим сильніша, чим більша щільність. Конкуруючі особини не рівноцінні, оскільки мають різний генотип. Така взаємодія асиметрична.
Приклади конкуренції: взаємне затінення рослин, боротьба за самку, боротьба за територію в територіальних тварин.
· див. також солітарні тварини
· див. також територіальні тварини
Міжвидова конкуренція
Еволюція кожної окремої популяції відбувалася у взаємодії з іншими популяціями, з якими вони утворювали певні угруповання. Одновидове угруповання може існувати лише в ідеальній ізоляції від зовнішнього світу і, мабуть, не довго. Життєвий потенціал виду, який дожив до наших днів, сформувався в процесі тривалої міжвидової боротьби за існування. Конкурентні стосунки є одним з найважливіших механізмів регулювання видового складу кожного угруповання, просторового розміщення видів та їх чисельності. Американські вчені Е.Піанка (1981), А.Лотка (1922) і В.Вольтерра (1926, 1931) були першими, хто розробив порівняно міцну, хоч і дуже спрощену, теоретичну основу вивчення конкуренції.Між рослинами і тваринами існують дві відміни, які мають велике значення для вивчення конкуренції. По-перше, лише в незначної кількості рослин період генерації триває менше року, тому у багатьох випадках екологи рослин не мають можливості здійснювати тривалі експерименти, які б дали змогу продемонструвати конкурентне виключення. По-друге, на ріст і виживання рослин великий вплив мають різноманітні умови, в яких вони живуть. Наприклад, в умовах великої скупченості ріст рослин сповільнюється, і вони не досягають повного розвитку, хоч і можуть продукувати насіння. На відміну від цього популяції тварин звичайно відповідають на перенаселеність підвищенням смертності і затримкою росту.Основою для спостережень конкурентних стосунків можуть служити три пробні моделі, які описують: 1) недосконалу конкуренцію, коли міжвидова конкуренція є лімітуючим фактором, але не веде до повної елімінації (усунення) одного з конкурентів з арени взаємодії; 2) досконалу конкуренцію, описану моделями Гаузе і Лотки-Вольтерра, коли один вид поступово елімінується в процесі конкуренції за загальний ресурс; 3) наддосконалу конкуренцію, коли ефект подавления дуже сильний і проявляється негайно, наприклад, під час виділення антибіотиків (алелопатія). Наочним прикладом такої "надсильної" конкуренції може бути також хижацтво. Для кращого розуміння міжвидової конкуренції варто зупинитися на таких поняттях, як співіснування і конкурентне виключення, екологічне заміщення видів, екологічна компресія і вивільнення, співіснування і розподіл ресурсів, а також еволюційна дивергенція. Співіснування і конкурентне виключення – одне з надзвичайно цікавих і слабо вивчених екологічних явищ. Дослідження їх в польових умовах і в лабораторії дають протилежні дані про природу. Спостерігаючи за життям рослинного і тваринного світу, ми частіше стаємо свідками того, як співіснують види, а не як вони борються за існування. На Шацьких озерах, що на Волині, поряд плавають зі своїми виводками кілька видів крижнів, дикі гуси, лебеді, які живляться рибою. В свіжій грабовій бучині на Розточчі поблизу Львова живуть поряд, співіснуючи, 19 видів дерев, 24 чагарників і чагарничків, 72 трав'яних рослин. Насправді це далеко не так: конкурентна боротьба за використання ресурсів, а отже, за існування точиться безперервно, але в природі вона не так помітна, як в умовах лабораторії. Г.Ф.Гаузе першому вдалося в лабораторії створити умови для співіснування двох схожих видів, правда, використовуючи одне і те ж поживне середовище.Згодом аналогічні дослідження Г.Ф.Гаузе здійснив і з борошняним хрущиком (Tribolium). Ці дрібні жуки весь свій життєвий цикл можуть завершити у банці з борошном, яка служить для них одночасно і місцем зростання, і кормом для личинок та імаго. Коли в це однорідне середовище помістили два різних види хрущика, то виявилося, що один з них переміг і успішно розвивається, витіснивши іншого. Результати лабораторних експериментів з конкуренції привели до формулювання принципу конкурентного виключення, який ще називають законом Гаузе: два види не можуть співіснувати, якщо вони залежать від одного і того ж лімітуючого середовища. Підкреслюємо – лімітуючого середовища, оскільки лише ті ресурси, які лімітують ріст популяції, можуть створювати основу конкуренції.Конкуренція пов'язана зі специфічною взаємодією між видами, яка рідко проявляється при окремому спостереженні за кожним з них. Прикладом цього явища може служити сумісне і роздільне зростання двох видів дуба – звичайного (Quercus robur) та скельного (Q.petraea). В свіжих типах можна побачити ці два види поряд, в сухих типах, особливо з кам'янистою підстилаючою породою, дуб звичайний заміщається дубом скельним. Екологічне вивільнення й екологічна компресія – явища, протилежні за своїм змістом. Екологічне вивільнення полягає в усуненні конкурента і одержанні таким чином додаткових ресурсів. Чимало прикладів екологічного вивільнення одержано лісівниками, які вивчали вплив рубок догляду на формування якісної деревини. Вилучаючи особини, які відстали в рості, а також "небажані" види, створюємо сприятливі умови (освітлення, вологості, мінеральної поживи) для "бажаних" видів. Екологічна компресія зумовлена введенням конкурента. Явища екологічної компресії часто спостерігаються на віддалених від материка островах з їх обмеженим видовим складом як рослин, так і тварин. Коли сюди потрапляють види, які були витіснені з материка, вони швидко адаптуються до нових умов місцезростання з незначною різноманітністю конкурентів і швидко поширюються (кролі і кактуси в Австралії). Співіснування і розподіл ресурсів. У попередніх варіантах конкуренція розглядалася як виключення і успіх, елімінація і виживання, переваги і подавления. Цими термінами описуються процеси, які спостерігались в угрупованнях у минулому, тоді як співіснування – стан, який маємо сьогодні. Упродовж десятиріч екологи вивчають умови, необхідні для співіснування видів. Математичний аналіз міжвидової конкуренції свідчить, що якщо даний вид обмежує своєю чисельністю популяції іншого виду, і навпаки, то між такими двома видами можливе співіснування. Ці умови виконуються у тому випадку, якщо кожний вид використовує дещо інший ресурс, ніж інший. Відомо, що види уникають екологічного перекриття, розподіляючи між собою наявні ресурси відповідно до їх розмірів і форми, хімічного складу, місця, де вони трапляються, а також їх сезонності. Як бачимо, наслідок конкуренції значною мірою залежить від того, як конкуруючі види використовують (вдало чи невдало) надзвичайно неоднорідне середовище, яке переважно складається з окремих ділянок ("плям") зі сприятливими і несприятливими умовами. Стійкість до несприятливих умов дає можливість окремим видам знаходити поживу в той час, коли інші гинуть. Конкуруючі види, як правило, не трапляються в одному місцезростанні і поділяють між собою не лише кормові ресурси, але й простір. Наприклад, кожен із п'яти видів американських славок (Dendroica), які гніздяться в американському штаті Мен, годується на різних частинах дерев і характеризується деякими відмінностями відшукування комах серед гілок і листя .Англійський еколог Д.Лек (1971) описав співіснування п'яти видів синиць у широколистяних лісах поблизу Оксфорда і дійшов висновку, що протягом більшої частини року вони відокремлені із-за розділеності їхніх кормових ділянок, відміни в розмірах комах і міцності насіння, яким вони живляться. Екологічна відокремленість пов'язана з відмінністю в масі синиць, розмірах і формі дзьоба. Незважаючи на подібність синиць (рис. 4.30), кожний вид по-різному використовує свої кормові ресурси. Велика синиця годується переважно на землі, поїдаючи комах довжиною понад 6 мм, лісові горіхи, жолуді, насіння пшениці, букові горішки. Болотяна гаїчка тримається вище, ніж велика синиця, але нижче голубої синиці, годуючись у чагарнику, в нижніх ярусах дерев і на траві комахами розміром 3-4 мм, насінням лопуха, бруслини, жимолості та кислиці. Вертка невелика голуба синиця годується переважно в кронах дубів, оскільки мала маса та спритність дають їй змогу втримуватися на дрібних гілочках і листках. До її раціону входять комахи, розміри яких звичайно не перевищують 2 мм. Вона дістає їх з-під кори. Як правило, голуба синиця не живиться насінням (за винятком березового). Московка, на відміну від лазорівки, тримається частіше всього великих гілок дуба або ялини, які відходять від стовбура. Живиться переважно комахами довжиною менше 2 мм. І нарешті, буроголова гаїчка, яка дуже подібна до болотяної гаїчки, годується на березі, бузині і трав'яному покриві; на відміну від болотяної гаїчки практично не трапляється на дубах, поїдає дуже мале насіння. М.Бігон, Дж.Харпер і К.Таунсенд (1991) подають три можливі варіанти пояснення такого співіснування видів.Перше базується на так званій "поточній конкуренції" (curent competition). Наприклад, синиці є конкуруючими видами. їх співіснування є наслідком роздільності екологічних ніш. Однак у випадку відсутності конкурента вони можуть розширити свої ніші, тобто освоювати фундаментальні ніші. Друге – це еволюційно зумовлене уникання конкуренції, яке Коннел (Connell, 1980) назвав "привидом конкурентного минулого". П'ять згаданих вище видів синиць, домівкою яких стали ліси поблизу Оксфорда, давно вже "притерлися" між собою, і їх конкуренція залишилася в далекому еволюційному минулому. їхні фундаментальні екологічні ніші вже давно перекриваються. Третє пояснення також можна обґрунтувати тією ж ситуацією з синицями. В ході своєї еволюції ці види синиць по-різному і незалежно один від одного реагували на природний відбір, оскільки це різні види, які мають різні ознаки. Однак вони не конкурують у даний момент і ніколи не конкурували в минулому, тому що просто виявились різними. Немає сумніву в тому, що ці три пояснення, взяті разом чи зокрема, не можуть однозначно витлумачити якийсь із наведених прикладів співіснування видів. Еколог має провести чимало аналітичних розрахунків, щоб встановити, яке із трьох пояснень може бути ймовірним для конкретної ситуації.
7.Паразитизм — це вид взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (паразит) більш-менш тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування, частково чи повністю покладає на нього регуляцію своїх взаємовідносин з довкіллям. Паразитизм трапляється серед різних груп організмів: тварин (найпростіші, плоскі, круглі, кільчасті черви, молюски, членистоногі), бактерій, грибів (борошнисто-росяні, трутовики, ріжки, сажки) і навіть у квіткових рослин (повитиця).
В сфері медицини паразитами звичайно називають еукаріотичні організми — тобто інфікуючі людину найпростіші вважаються паразитами, а бактерії — ні. При цьому звичайно в медичній літературі не визначаються в якості паразитів і гриби, хоч вони і є еукаріотами.
Типи паразитизму
Паразити, котрі живуть всередині тіла хазяїна, називаються ендопаразитами (наприклад, аскариди в кишечнику коня або людини); ті паразити, що живуть на зовнішніх покривах хазяїна, називаються ектопаразитами (наприклад, блохи та кліщі). Епіпаразити, або надпаразити — це паразити, що паразитують на інших паразитах. Зазвичай, ендопаразити в пошуках хазяїна покладаються на пасивні механізми (розповсюдження яєць або личинок для випадкового поїдання твариною-хазяїном, і т.ін.), а ектопаразити розповсюджуються активно: так, наприклад, у вагітних самок кролей перед пологами помітно збільшується кількість блох, котрі потім переходять на потомство.
Паразити-некротрофи використовують хазяїна, призводячи до його смерті від нестачі поживних речовин або побічних ефектів від життєдіяльності паразита (наприклад, таким паразитом для людини є бактерія-збудник чуми). Паразити-некротрофи у випадку, коли вони можуть виживати після смерті хазяїна, називаються паразитоїдами.
Паразити-біотрофи звичайно не призводять до смерті хазяїна і не можуть вижити у випадку його смерті. Такими паразитами, наприклад, є чисельні віруси.
Соціальні паразити отримують вигоди від взаємодії із співтовариствами соціальних тварин (наприклад мурах або термітів), використовуючи особливості їхньої суспільної організації (такими є, наприклад, кілька видів жуків, що живуть в мурашниках, харчуючись на «складах» продуктів всередині них, та отримуючи від мурах захист від ворогів). Клептопаразитизм виявляється в крадіжці їжі, матеріалів для гнізд, і т. ін. одними видами у інших. Клептопаразитами є, наприклад, тропічні птахи фрегати, котрі самі майже не можуть добувати рибу, але відбирають її в інших птахів. Специфічний гніздовий паразитизм характерний для багатьох видів зозуль: в цьому випадку птахи-паразити підкладають свої яйця в гнізда іших птахів, котрі потім вигодовують чужих пташенят.
Біологічне шахрайство, як тип паразитизму, звичайно розвивається в ситуаціях генералізованого неспецифічного мутуалізму між широкими спектрами організмів — таких, наприклад, як утворення мікоризи між грибами та рослинам. Деякі види рослин виробили пристосування до утворення «мікоризоподібної» структури з гіфами грибниці, при цьому не постачаючи в грибницю поживні речовини в обмін на мінеральні (як це відбуваєтся в нормальній, симбіотичній грибниці), а висмоктуючи їх звідси — при цьому гриб, що утворив мікоризу, отримує їх з іншої рослини.
Еволюційні аспекти
Біотрофічний паразитизм звичайно є вельми успішним пристосуванням. Залежно від системи визначень, близько половини відомих видів тварин мають щонайменше одну паразитичну стадію в своєму життєвому циклі; також паразитизм досить часто зустрічається серед рослин та грибів. З іншого боку, практично всі вільноживучі види тварин є хазяями одного чи більше таксонів паразитів.
Організми-хазяї зазвичай в ході еволюції також виробляють захисні механізми проти паразитів. Рослини часто продукують токсини, що можуть одночасно завдавати ефективного впливу на паразитичні гриби, бактерії та рослинноядних тварин. Імунна система хребетних здатна нейтралізовувати більшість паразитів (особливо мікропаразитів) при їхньому контакті з рідинами організму.
З іншого боку, більшість паразитів, особливо мікроорганізмів, еволюційно надбали адаптації для захисту від протидії хазяїв. Такими адаптаціями можуть бути потовщені клітинні стінки бактерій, клещеві захвати на кінцівках, що запобігають вичесуванню блох та кліщів з волосяного покриву, і т.ін.
При описаному типі взаємодії обидва види (хазяїн та паразит) звичайно спільно еволюціонують до більш-менш стабільного стану, коли їхній вплив на чисельність один одного стає мінімально можливим (але з цього правила можуть бути і винятки — див. паразитоїд).
Інколи дослідження паразитів допомагає виявити родинні зв'язки між їхніми хазяями. Наприклад, довготривалий диспут орнітологів відносно систематичного положення фламінго — чи є вони більш спорідненими з рядом Ciconiiformes (Лелекоподібні), або Anseriformes (Гусеподібні) — було вирішено завдяки дослідженню їхніх паразитів, які виявились спільними з такими у Гусеподібних (втім, дослідження ДНК в останні роки показало, що фламінго не є дуже близькими родичами і цього ряду).
Важливо відмітити, що такі визначення як «надбання» та «шкода» при використанні їх відносно паразитизму відносяться не до окремих осіб, а до таксона в цілому. Наприклад, якщо при враженні паразитом особа стає сильнішою та витривалою, але втрачає функцію розмноження (як це буває при враженні равликів деякими пласкими червами), цей організм треба вважати таким, що в еволюційному сенсі зазнав шкоди від даного паразита.
Сама по собі шкода, завдана паразитом хазяїну, може варіювати в дуже широких межах: від різного типу тканинних вражень, таких як кастрація або розчин (розчинення) кісток, до набагато витонченіших, таких як зміна поведінки хазяїна.
8.Симбіо́з — взаємодія і співіснування різних біологічних видів.
У природі зустрічається широкий спектр прикладів взаємовигідного симбіозу. Від шлункових і кишкових бактерій, без яких було б неможливе травлення, до рослин (часто орхідеї), чий пилок може поширювати лише один, певний вид комах. Такі відносини завжди успішні, коли вони збільшують шанси обох партнерів на виживання. Здійснювані в ході симбіозу дії або вироблювані речовини є для партнерів істотними і незамінними. У взагальненому розумінні такий симбіоз — проміжна ланка між взаємодією і злиттям.
У ширшому науковому розумінні симбіоз є будь-якою формою взаємодії між організмами різних видів, зокрема паразитизм — відносини, вигідні одному, але шкідливі іншому симбіонту. Обопільно вигідний вид симбіозу називають мутуалізмом. Коменсалізмом називають відносини, корисні одному, але байдужі іншому симбіонту, а аменсалізмом — відносини, шкідливі одному, але байдужі іншому.
Різновид симбіозу — ендосимбіоз, коли один з партнерів живе усередині клітини іншого.
Наука про симбіоз називається симбіологія.
· Запилення квіткових рослин комахами, в ході якого комахи харчуються нектаром.
· Транспортування насіння рослин тваринами, які поїдають плоди і виділяють неперетравлене насіння разом з послідом у іншому місці.
· Лишайник складається з гриба і водорості. Водорость в результаті фотосинтезу проводить органічні речовини (вуглеводи), що використовуються грибом, а той поставляє воду і мінеральні речовини.
· Деякі мурашки захищають («пасуть») попелицю і замість цього одержують від неї виділення, що містять цукор.
· Багато грибів одержують від дерева живильні речовини і забезпечує його мінеральними речовинами (мікориза).
· Біологи виявили взаємовигідне співробітництво між мурахами Camponotus schmitzi, що мешкають на Борнео, і комахоїдними рослинами непентесами (Nepenthes bicalcarata)[1]. Це перший відомий випадок мутуалізму між комахами і комахоїдними рослинами.
Непентес мешкає на бідних поживними речовинами торф'яних болотах і змушений отримувати азот та інші елементи від комах, що падають у своєрідний глечик з травними ферментами. Виявляється, що в цьому хижій рослині допомагають інші комахи — мурашки.
Вчені порівняли непентеси, заселені і не заселені мурашиними колоніями. У рослин співставили такі параметри як площа листя, їх забарвлення, хімічний та ізотопний склад. Виявилося, що в тих рослинах, які позбавлені сусідів-мурашок, вміст азоту в листках було майже втричі менший, ніж у тих, які були заселені колоніями. Фактично, рослини, позбавлені допомоги сусідів, постійно перебували в стані азотного голодування і не могли повноцінно розвиватися.
Мурахи доглядали за непентесами: очищали краї глечика, щоб вони завжди залишалися гладкими, видаляли з глечика занадто велику неперетравлену здобич і навіть проганяли довгоносиків, які намагалися поласувати пагонами рослини. Але найголовніша послуга з боку мурах для квітки полягала в тому, що комахи залишали свої продукти життєдіяльності рослині і, таким чином, підгодовували її. Більшу частину азоту, як показав ізотопний аналіз, непентес отримував саме від мурашок.
У подяку рослина надавала мурашкам спеціалізовані пагони, в яких вони влаштовували свої житла. Крім того, непентиси підгодовували комах нектаром.
Світна бактерія Photorhabdus живе поперемінно то в круглих черв'яках, де вона виступає в ролі корисного співмешканця, то в комахах, для яких вона — смертельний патоген. Перехід з одного стану в інший супроводжується радикальними змінами властивостей бактеріальних клітин. Мікроби перетворюються з патогенної P-форми в мутуалістичну M-форму за рахунок невеликої оборотної генетичної зміни — повороту ( інверсії) регуляторної ділянки геному — промотора madswitch. Якщо промотор знаходиться в положенні «включено», бактерії виробляють речовини, необхідні для мирного життя в тілі хробака. Розворот промотора в положення «вимкнуто» позбавляє бактерії здатності проникати в клітини хробака, зате дозволяє їм виробляти токсини, смертельні для комах, а також антибіотики та інші речовини, необхідні для спільного життя бактерій і черв'яків в тілі убитої комахи. Інверсія промотора здійснюється двома спеціальними ферментами — ДНК-інвертази, причому відбувається це більш-менш випадково. Переважання P-форм в тілі комахи і M-форм в клітинах хробака, мабуть, пояснюється відбором, тобто селективною перевагою, яке мають ці форми в різних умовах.
Симбіоз і еволюція
У земній біосфері, в якій найбільші шанси на виживання має в своєму розпорядженні найбільш пристосований, загальна користь симбіозних відносин має велике значення для розуміння еволюції. Здатність використовувати допомогу інших видів і їх здібностей може принести швидку і значну вигоду. На початку ця допомога використовується односторонньо у формі паразитизму, але в ході часу завдяки обопільному пристосуванню ці відносини можуть стати взаємно корисними і навіть необхідними. У природі спостерігаються всі перехідні ступені між радикальним паразитизмом і фактичним злиттям організмів.
Теорія ендосимбіогенезу описує виникнення в процесі еволюції «складних» ядерних кліток еукаріот шляхом формування симбіозу простіших форм: випадкового захоплення крупною хижою кліткою дрібніших прокаріот, що згодом продовжили існування усередині крупної клітки, але що втратили частину своєї самостійності і що дали початок мітохондріям і хлоропластам.
9.Хижацтво в екології — тип відносин між біологічними популяціями, при яких хижак харчується іншими організмами, жертвою[1]. Хижаки не обов'язково вбивають жертву, коли харчуються нею. Подібними до хижаків організмами є детритофаги, пожирателі мертвого органічного матеріалу (детриту), часто таку поведінку важко відрізнити від хижацтва[1], наприклад, коли паразит живе на тілі хазяїна, а потім пожирає його тіло після смерті. Головною характеристикою хижацтва, проте, є прямий контакт з популяцією жертви, тоді як деритрофаги лише пожирають наявний матеріал, часто не впливаючи на популяцію «донорських» організмів.
10.Гомеоста́з — стан рівноваги динамічного середовища, у якому відбуваються біологічні процеси. Здебільшого це поняття вживається в біології. Гомеостаз підтримується безперервною роботою систем органів кровообігу, дихання, травлення, виділення тощо, виділенням у кров біологічно активних хімічних речовин, які забезпечують взаємодію клітин і органів. Найважливіша роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка регулює діяльність органів і систем організму. Гомеостаз регулюється безпосередньо проміжним мозком.
Гомеостаз — відносна сталість складу та властивостей внутрішнього середовища біологічних систем різних рівнів організації.
В основі гомеостазу лежать динамічні процеси, оскільки сталість внутрішнього середовища безперервно порушується і так само безперервно відновлюється.
Фізіологічні процеси в організмі і процеси підтримання гомеостазу знаходиться під контролем зворотного зв'язку (керований об'єкт у свою чергу, контролює об'єкт огляду, між ними існує взаємодія).
Гомеостаз — це система скоординованих реакцій, спрямованих на забезпечення, підтримання або відновлення сталості внутрішнього середовища організму.
Організм як тварини, так і людини є відкритою системою, що досить сильно пов'язнана з середовищем. Існує таке поняття, як саморегуляція, для якої було запропоновано назву «gomios stasis» — лат. подібний стан. Гомеостаз — це постійність внутрішнього середовища і фізіологічних функцій організму (сталість хімічного складу та фізико-хімічних властивостей, він виражається наявністю ряду стійких показників (констант), характеризує нормальний стан організма: температуру, тиск крові, кількість у крові речовин(Са, К, Na)
11.Харчовий або трофічний ланцюжок — набір взаємовідношень між різними групами організмів, які визначають послідовність перетворення біомаси і енергії в екосистемі. Так, наприклад, енергія сонця служить джерелом енергії для трави, яка служить їжею худобі, яка, у свою чергу, служить їжею людині.