Что не происходит между особями разных видов
Взаимоотношения между организмами
Форма взаимовыгодного облигатного симбиоза. Примером мутуализма могут послужить взаимоотношения между рыбой-клоуном и актинией. Рыба-клоун спасается от врагов среди щупалец актинии, проводит там санитарную обработку: она удаляет из актинии непереваренные остатки пищи, вентилирует воду.
Примером таких взаимоотношений может послужить «квартиранство», при котором один из организмов использует другой как жилище: в мантийную полость двустворчатых моллюсков откладывают икринки рыбы-горчаки, благодаря чему развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но не приносят ни вреда, ни пользы самому моллюску.
Также примером является и «нахлебничество». Под этот термин подпадают отношения между акулой и рыбой-прилипалой. Рыба-прилипала (комменсал) прикрепляется к акуле, преодолевает большие расстояния и питается остатками пищи, расплывающимися в стороны после трапезы акулы.
Паразитизм также является способом симбиоза. При этой форме отношений один организм (паразит) использует другой (хозяина) в качестве источника питания (и среды обитания), при этом частично/полностью возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой.
Паразитизм бывает облигатный, в случае если паразит не может жить без хозяина, к примеру, у вирусов. Может быть факультативный, если паразит способен существовать без хозяина: комары, блохи, вши, паразитические черви.
В современной экологии в понятие хищничества вкладывается форма взаимоотношения, при которой один организм питается органами и тканями другого, при этом между двумя организмами отсутствуют симбиотические связи. То есть они никак не зависят друг от друга.
Иногда понятие хищничества обобщается, и в него включают плотоядных, растительноядных, всеядных животных и паразитов.
При этой форме взаимоотношений виды не оказывают друг на друга практически никакого влияния. Они редко встречаются из-за разности типов питания, экологических ниш.
При аменсализме один вид подавляет другой без извлечения выгоды для себя и без обратного отрицательного влияния с подавляемой стороны. Примерами аменсализма являются высокие широкие кроны взрослых деревьев, которые практически не пропускают свет в подлесок и тем самым угнеют рост молодых растений, мхов.
Аллелопатией называют подавление одного вида организмов другим (и обратное воздействие) вследствие выделения токсичных веществ. Часто встречается у микроорганизмов, грибов.
Примером может считаться выделение антибиотиков двумя близкорасположенными бактериями. В этом случае антибиотик каждой бактерии будет замедлять рост и развитие другой, может приводить к гибели.
Если у особей, принадлежащих к двум разным видам (или к одному), сходный образ жизни, кормовая база, занимаемая ими экологическая ниша, ограниченные возможности для полового размножения: между ними возникает конкуренция.
Особенно часто возникает конкуренция между особями одного вида, ведь их потребности совершенно одинаковы. Недаром самым ожесточенным вариантом борьбы за существование считается внутривидовая борьба.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
6.1. Вид, его критерии и структура. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Способы видообразования. Микроэволюция
Критерии вида:
– морфологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему и внутреннему строению;
– физиологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга многим физиологическим особенностям жизнедеятельности;
– биохимический – особи, принадлежащие к одному виду содержат сходные белки;
– генетический – особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип, скрещиваются друг с другом в природе и дают плодовитое потомство. Между разными видами обмена генов не происходит;
– экологический – особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды;
– географический – вид распространен на определенной территории (ареале).
Наиболее существенен для определения принадлежности особей к разным видам генетический критерий. Ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести различия между близкими видами.
Популяция – устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида; элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция – две разнополых особи.
Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а популяция будет продолжать существовать.
Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетический обмен между членами популяции.
Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции.
Длительное и направленное изменение генофонда популяции называется элементарным эволюционным явлением.
Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называются элементарными эволюционными факторами:
К ним относятся мутации, характер и разнообразие которых являются причиной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный материал – основу для последующего действия естественного отбора. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образуют резерв наследственной изменчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора.
Популяционные волны – периодические колебания численности особей популяции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например, недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в живых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов может привести к изменению популяции.
Изоляция бывает пространственной (географической) и биологической (экологической, физиологической, репродуктивной).
Естественный отбор – фактор, определяющий возможности выживания и размножения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы.
Географическое видообразование начинается в популяциях, обитающих в различных, удаленных частях ареала или мигрирующих из ареала. Так как между ними пространственная изоляция, то не происходит генетического обмена, и возникает постепенное расхождение признаков, приводящее к образованию новых видов, репродуктивно изолированных друг от друга. Этот процесс называется дивергенцией.
Микроэволюция – внутривидовой процесс, приводящий к образованию новых популяций данного вида, и в конечном счете новых видов.
Необходимым условием является изоляция – географическая и экологическая.
Результатом микроэволюции является репродуктивная изоляция.
Микроэволюция начинается с естественного отбора мутаций и дивергенции. В результате действия этих факторов образуются новые, генетически и морфологически отличающиеся от исходных, популяции. Если после начала процессов дивергенции возникает географическая, а затем и репродуктивная изоляция между новыми и старыми популяциями, то это, в конечном счете, приводит к возникновению новых видов.
Примером могут служить вьюрки с Галапагосских островов, описанные Ч. Дарвином. Характер пищи и удаленность островов от материка определили расхождения в строении клювов, длине крыльев птиц. Постепенно они разделились на разные, не скрещивающиеся друг с другом популяции, а в дальнейшем на самостоятельные виды.
Макроэволюция – процесс, происходящий в исторически длительные периоды. Приводит к образованию более крупных, чем вид, таксонов – родов, семейств, отрядов, классов и т.д. Механизмы макроэволюции те же, что и у микроэволюции.
Эволюционный процесс обладает такими особенностями как: прогрессивность, непредсказуемость, необратимость, неравномерность.
Тематические задания
А1. Лисица рыжая, живущая в лесах Канады, и лисица рыжая, обитающая в Европе, принадлежат к
А2. Основным критерием возникновения нового вида является:
1) появление внешних различий между особями
2) географическая изоляция популяций
3) репродуктивная изоляция популяций
4) экологическая изоляция
А3. Эволюционные процессы начинаются на уровне
А4. Биологическими предпосылками микроэволюции в популяции являются
1) мутационный процесс и естественный отбор
2) различия в кариотипах особей
3) физиологические различия
4) внешние различия
А5. Совокупность рецессивных мутаций, накопившихся в популяции, называется ее
3) резервом наследственной изменчивости
4) резервом модификационной изменчивости
А6. Популяции одного вида
1) всегда живут рядом
2) относительно обособлены друг от друга
3) живут рядом, но никогда не пересекаются
4) живут всегда на разных континентах
А7. В результате естественного отбора мутаций внутри популяции возникает процесс
1) репродуктивной изоляции
2) географической изоляции
3) экологической изоляции
А8. Дивергенция в популяциях синиц, населяющих городской парк, может привести, скорее всего, к
1) географической изоляции
2) экологической изоляции
3) изменениям кариотипа
4) морфологическим различиям
А9. Бульдог и доберман-пинчер принадлежат к
А10. Две популяции одного вида эволюционируют:
1) независимо друг от друга и в разных направлениях
2) в одном направлении, одинаково изменяясь
3) в зависимости от направления эволюции одной из популяций
4) в разных направлениях, но с одинаковой скоростью
А11. При каких условиях популяция будет эволюционировать?
1) численность прямых и обратных мутаций в популяции будет одинакова
2) число прибывающих и покидающих популяцию особей одинаково
3) численность популяции меняется, а генотипы особей неизменны
4) численность и генотипы особей периодически изменяются
А12. В качестве критерия вида по отношению к исследуемым внешне похожим особям условно можно использовать
1) одинаковый рост особей
2) сходство процессов жизнедеятельности
3) жизнь в одной среде
4) одинаковую массу тела
А13. Два Галапагосских вьюрка (самец и самка) могут быть отнесены к разным видам на основании
2) внутренних отличий
3) изоляция их популяций
4) нескрещиваемости друг с другом
А14. В основе какого критерия вида лежит количество хромосом в клетках организма?
В1. Укажите биологические факторы видообразования
1) географическая изоляция
2) мутации и естественный отбор
3) внешние различия
4) разная среда обитания
В2. В каком случае названы виды организмов?
2) немецкая овчарка
3) собака обыкновенная
4) владимирский тяжеловоз
ВЗ. Определите последовательность микроэволюционных процессов, происходящих в популяции.
Что не происходит между особями разных видов
Симбиоз подразделяется на мутуализм, протокооперацию и комменсализм.
Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.
Комменсализм, в свою очередь, подразделяется на квартиранство, сотрапезничество, нахлебничество.
Примером перехода нахлебничества в более тесные отношения между видами служат взаимоотношения рыбы-прилипалы, обитающей в тропических и субтропических морях, с акулами и китообразными. Передний спинной плавник прилипалы преобразовался в присоску, с помощью которой та прочно удерживается на поверхности тела крупной рыбы. Биологический смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении их передвижения и расселения.
2.Нейтрализм
— тип биотической связи, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно.
Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом.
3.Антибиоз
— тип биотической связи, когда обе взаимодействующие популяции(или одна из них) испытывают отрицательное влияние друг друга.
Антибиоз подразделяется на аменсализм, хищничество, конкуренцию и паразитизм.
Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют.
Например, миноги нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Многие рыбы погибают от нанесенных ею многочисленных ран.
Что не происходит между особями разных видов
Используя содержание текста «Конкуренция, кооперация и симбиоз» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.
1) Что согласно учению Ч. Дарвина предшествует естественному отбору в природе?
2) Чем характер контактов между партнёрами в симбиозе отличается от контактов в кооперации?
КОНКУРЕНЦИЯ, КООПЕРАЦИЯ И СИМБИОЗ
Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие, более тонкие взаимоотношения.
Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию.
Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов – рыжий и чёрный – конкурируют друг с другом за место обитания – жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы.
Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению и самоизреживанию.
Среди биотических отношений между организмами в природных сообществах встречается взаимовыгодное сожительство. Оно построено, как правило, на пищевых и пространственных связях, когда два или более видов организмов совместно используют для своей жизнедеятельности различные ресурсы среды. Степень взаимовыгодного сожительства между организмами бывает различной – от врéменных контактов (кооперация) до такого состояния, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из них (симбиоз).
Кооперация наблюдается между раком-отшельником и актинией, прикрепившейся к его убежищу – раковине, оставшейся от моллюска. Рак переносит актинию и подкармливает её остатками пищи, а она защищает его стрекательными клетками, которыми вооружены её щупальца.
Что не происходит между особями разных видов
Подробное решение параграф § 20 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко 2011
• Когда возникают конкурентные отношения между особями одного и разных видов?
Ответ. Конкурентные отношения между особями одного и разных видов осуществляются за пищу, места проживания, возможность оставить потомство. Конкуренция внутри одного вида называют внутривидовой. Внутривидовая борьба является наиболее острой формой борьбы за существование, т. к. все особи нуждаются в одних и тех же, причем сильно ограниченных ресурсах – пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения. Внутривидовая конкуренция является важным регулятором, контролирующим рост популяций. Благодаря этой конкуренции возникает определённая зависимость между смертностью и рождаемостью. Это, в свою очередь, приводит к возникновению определённой связи между численностью родительских пар и количеством производимого ими потомства. Подобные связи действуют как регуляторы колебаний численности популяций.
Если конкурирующие особи относятся к разным видам, то это межвидовая конкуренция. Объектом конкуренции может служить любой ресурс, запасы которого в данной среде недостаточны: ограниченная территория распространения, пища, участок для гнезда, элементы питания для растений.
Результатом конкуренции может быть расширение области распространения одного вида за счет сокращения численности или исчезновения другого. В качестве примера можно привести активное расширение с конца XIX в. ареала длиннопалого рака, который постепенно захватил весь Волжский бассейн и добрался до Беларуси и Прибалтики. Здесь он начал вытеснять родственный вид — рака широкопалого.
Вопросы после § 20
• Что понимают под емкостью среды?
Ответ. Емкость среды – это предельная нагрузка биологического вида на среду обитания, то есть максимальный размер популяции вида, который среда может стабильно поддерживать, обеспечивать пищей, местами обитания, водой и другими необходимыми ресурсами. Емкость среды это количество индивидов, проживание которых в данной среде не ведет к негативному воздействию на организм индивида и среду. Ниже ёмкости среды популяция, как правило, имеет положительный естественный прирост, то есть рост рождаемости, при превышении ёмкости естественный прирост обычно становится отрицательным, то есть рост смертности.
• Почему численность популяции не может расти бесконечно?
Ответ. При увеличении численности популяции включаются регуляторные системы природного сообщества – внутривидовая конкуренция за свет, воду, места обитания, пищу, возможности оставить потомство, а также хищники, паразиты, возбудители инфекционных заболеваний? Вся эволюция видов шла в таком направлении, что выработались механизмы реакции на собственную плотность (плотность вида, популяции). Таким образом, на пути увеличения численности вида всегда возникает множество последовательных преград, образующих надежную систему регуляции численности особей. Поэтому, хотя в природе и миллионы видов, большинство из них не дает вспышек массового размножения. Также при значительном увеличении численности вынужденно происходит выселение видов за пределы устоявшегося ареала, большинство которых погибает из-за межвидовой конкуренции.
• Какие изменения происходят в популяциях разных видов в ответ на увеличение плотности?
Ответ. У разных видов это происходит по-разному. У растений, например, с возрастанием плотности усиливается прямая конкуренция за свет, воду, минеральное питание, в результате чего происходит самоизреживание: более сильные растения подавляют слабые.
Подвижные животные обладают иными способами реагировать на возрастающую плотность популяций. У них часть особей выселяется за пределы занятой территории и ведет поиск новых мест обитания. Очень распространенным способом регуляции населения у животных является особое территориальное поведение, при котором особь или семья не пускают других на свой участок. У обитателей замкнутых водоемов, рыб и головастиков, рост и развитие могут тормозиться продуктами обмена веществ, когда их концентрация достигает критических пределов. Отравление среды продуктами обмена — обычный результат интенсивного размножения микроорганизмов, вследствие чего деление клеток замедляется.
Каждый вид реагирует на повышение плотности по-своему. Но результат при этом возникает один и тот же: снижение численности на занимаемой территории в данном или следующих поколениях, если популяции угрожает перенаселение. Следовательно, если вся эволюция видов шла в таком направлении, что выработались механизмы реакции на собственную плотность, это явление чрезвычайно важно. Высокая плотность популяции является сигнальным фактором, свидетельствующие об ухудшении условий.