Zajednice. Vrste interakcije organizama. Zakoni i posljedice odnosa s hranom. Zakoni konkurentskih odnosa u prirodi. Zakoni i posljedice odnosa u hrani Koevolucija – zajednički razvoj; tok dva paralelna procesa koji imaju značajnu

Odnosi ishrane ne samo da obezbeđuju energetske potrebe organizama. Oni igraju još jednu važnu ulogu u prirodi - čuvaju se vrste in zajednice, regulišu njihov broj i utiču na tok evolucije. Prehrambene veze su izuzetno raznolike.

Rice. jedan. Gepard juri plijen

Tipično predatori ulažu mnogo truda da pronađu plijen, sustignu ga i uhvate (slika 1). Razvili su posebno lovačko ponašanje. Potrebno im je mnogo odricanja tokom života. Obično su to jake i aktivne životinje.

Animal Gatherers troše energiju tražeći sjemenke ili insekte, odnosno mali plijen. Savladavanje pronađene hrane za njih nije teško. Imaju razvijenu tragačku aktivnost, ali ne i lovno ponašanje.

ispaša vrste ne troše mnogo energije tražeći hranu, obično je ima dosta uokolo, a najviše vremena troše na apsorpciju i probavu hrane.

U vodenoj sredini raširen je takav način ovladavanja hranom, kao npr filtracija, a na dnu - gutanje i prolazak kroz crijeva tla zajedno sa česticama hrane.

Rice. 2. Odnosi grabežljivac-plijen (vukovi i irvasi)

Posljedice veza za hranu najizraženije su u vezama grabežljivac - plijen(Sl. 2).

Ako se grabežljivac hrani krupnim, aktivnim plijenom koji može pobjeći, odoljeti, sakriti se, onda oni koji to rade bolje od drugih ostaju živi, ​​odnosno imaju oštrije oči, osjetljive uši, razvijen nervni sistem i mišićnu snagu. . Tako grabežljivac bira za poboljšanje plijena, uništavajući bolesne i slabe. Zauzvrat, i među grabežljivcima postoji izbor za snagu, agilnost i izdržljivost. Evolucijska posljedica ovih odnosa je progresivni razvoj obje vrste u interakciji: grabežljivca i plijena.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Ruski naučnik, osnivač eksperimentalne ekologije

Ako se grabežljivci hrane neaktivnim ili malim vrstama koje im nisu u stanju odoljeti, to dovodi do drugačijeg evolucijskog rezultata. One osobe koje grabežljivac uspije primijetiti umiru. Žrtve koje su manje uočljive ili pomalo nezgodne za hvatanje pobjeđuju. Ovako to radi prirodna selekcija o zaštitnoj boji, tvrdim školjkama, zaštitnim šiljcima i iglicama i drugim sredstvima spasa od neprijatelja. Evolucija vrsta ide u pravcu specijalizacije prema ovim osobinama.

Najznačajniji rezultat trofičkih odnosa je obuzdavanje rasta broja vrsta. Postojanje odnosa s hranom u prirodi suprotstavljeno je geometrijskoj progresiji reprodukcije.

Za svaki par vrsta grabežljivaca i plijena, rezultat njihove interakcije ovisi prvenstveno o njihovim kvantitativnim omjerima. Ako grabežljivci hvataju i uništavaju svoj plijen otprilike istom brzinom kao što se ovaj plijen razmnožava, onda oni mogu suzdržati rast njihovog broja. Upravo su ovi rezultati ovih odnosa najčešće karakteristični za održivo prirodno zajednice. Ako je stopa razmnožavanja plijena veća od stope koju grabežljivci pojedu, izbijanje brojeva vrsta. Predatori više ne mogu sadržavati njegov broj. I to se povremeno dešava u prirodi. Suprotan rezultat - potpuno uništenje plijena od strane grabežljivca - vrlo je rijedak u prirodi, ali je u eksperimentima i pod ljudskim poremećenim uvjetima češći. To je zbog činjenice da sa smanjenjem broja bilo koje vrste plijena u prirodi, grabežljivci prelaze na drugi, pristupačniji plijen. Lov samo na rijetku vrstu oduzima previše energije i postaje neisplativ.

U prvoj trećini našeg vijeka otkriveno je da odnos grabežljivac-plijen može uzrokovati redovne periodične fluktuacije u brojevima svaka od vrsta u interakciji. Ovo mišljenje se posebno učvrstilo nakon rezultata istraživanja ruskog naučnika G. F. Gauzea. U svojim eksperimentima, G.F. Gause je proučavao kako se mijenja broj dva tipa cilijata u epruvetama, povezanih odnosom grabežljivac-plijen (slika 3). Žrtva je bila jedna od vrsta cilijata-cipela, koja se hranila bakterijama, a grabežljivac je bio cilijat-didinijum, koji je jeo cipele.

Rice. 3. Tok broja cilijata-cipela
i predatorske trepavice didinium

U početku je broj papuča rastao brže od broja grabežljivca, koji je ubrzo dobio dobru hranu i počeo se brzo razmnožavati. Kada je stopa konzumiranja cipela sustigla stopu njihovog razmnožavanja, rast broja vrsta je prestao. A budući da su didinijumi nastavili hvatati papuče i razmnožavati se, ubrzo je potrošnja plijena daleko premašila njihovu nadoknadu, broj papuča u epruvetama počeo je naglo opadati. Nešto kasnije, nakon što su potkopali svoju bazu hrane, prestali su da se dijele i didinijumi su počeli umirati. Uz neke modifikacije iskustva, ciklus se ponovio od početka. Nesmetano razmnožavanje preživjelih papuča ponovo je povećalo njihovu brojnost, a nakon njih je krivulja broja didinija krenula naviše. Na grafu, kriva brojnosti grabežljivaca prati krivulju plijena sa pomakom udesno, tako da se promjene u njihovoj brojnosti ispostavljaju asinhrone.

Rice. četiri. Smanjenje broja ribe kao rezultat prekomjernog izlova:
crvena kriva je globalni ribolov bakalara; plava kriva - isto za kapelin

Tako je dokazano da interakcije između grabežljivca i plijena mogu, pod određenim uvjetima, dovesti do redovitih cikličkih fluktuacija u brojnosti obje vrste. Tok ovih ciklusa može se izračunati i predvidjeti, znajući neke početne kvantitativne karakteristike vrste. Kvantitativni zakoni interakcije vrsta u njihovim nutritivnim odnosima vrlo su važni za praksu. U ribolovu, vađenju morskih beskičmenjaka, trgovini krznom, sportskom lovu, sakupljanju ukrasnog i ljekovitog bilja - gdje god čovjek smanji broj vrsta koje mu je potrebno u prirodi, ekološki gledano, djeluje u odnosu na ove vrste. kao grabežljivac. Stoga je važno biti u stanju predvidjeti posljedice svoje aktivnosti i organizirati je na takav način da ne potkopava prirodne resurse.

U ribarstvu i ribarstvu potrebno je da se smanjenjem broja vrsta smanji i stope ribolova, kao što se dešava u prirodi kada grabežljivci prelaze na lakše dostupni plijen (Sl. 4). Ako, naprotiv, svim silama nastojite da izvučete vrstu u opadanju, ona možda neće obnoviti svoj broj i prestati postojati. Tako je, kao rezultat prekomjernog lova krivnjom ljudi, s lica Zemlje već nestao niz vrsta koje su nekada bile vrlo brojne: europske ture, golubovi putnici i druge.

Kada se grabežljivci neke vrste ubiju slučajno ili namjerno, prvo dolazi do porasta broja njenog plijena. Ovo takođe dovodi do ekološka katastrofa bilo kao rezultat potkopavanja vlastite baze hrane ili kao rezultat širenja zaraznih bolesti, koje su često mnogo razornije od aktivnosti grabežljivaca. Pojavljuje se fenomen ekološki bumerang, kada su rezultati direktno suprotni početnom pravcu uticaja. Stoga je kompetentna upotreba prirodnih ekoloških zakona glavni način interakcije čovjeka s prirodom.

Odnosi ishrane ne samo da obezbeđuju energetske potrebe organizama. Oni igraju još jednu važnu ulogu u prirodi - čuvaju se vrste in zajednice, regulišu njihov broj i utiču na tok evolucije. Prehrambene veze su izuzetno raznolike.

Rice. jedan. Gepard juri plijen

Tipično predatori ulažu mnogo truda da pronađu plijen, sustignu ga i uhvate (slika 1). Razvili su posebno lovačko ponašanje. Potrebno im je mnogo odricanja tokom života. Obično su to jake i aktivne životinje.

Animal Gatherers troše energiju tražeći sjemenke ili insekte, odnosno mali plijen. Savladavanje pronađene hrane za njih nije teško. Imaju razvijenu tragačku aktivnost, ali ne i lovno ponašanje.

ispaša vrste ne troše mnogo energije tražeći hranu, obično je ima dosta uokolo, a najviše vremena troše na apsorpciju i probavu hrane.

U vodenoj sredini raširen je takav način ovladavanja hranom, kao npr filtracija, a na dnu - gutanje i prolazak kroz crijeva tla zajedno sa česticama hrane.

Rice. 2. Odnosi grabežljivac-plijen (vukovi i irvasi)

Posljedice veza za hranu najizraženije su u vezama grabežljivac - plijen(Sl. 2).

Ako se grabežljivac hrani krupnim, aktivnim plijenom koji može pobjeći, odoljeti, sakriti se, onda oni koji to rade bolje od drugih ostaju živi, ​​odnosno imaju oštrije oči, osjetljive uši, razvijen nervni sistem i mišićnu snagu. . Tako grabežljivac bira za poboljšanje plijena, uništavajući bolesne i slabe. Zauzvrat, i među grabežljivcima postoji izbor za snagu, agilnost i izdržljivost. Evolucijska posljedica ovih odnosa je progresivni razvoj obje vrste u interakciji: grabežljivca i plijena.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Ruski naučnik, osnivač eksperimentalne ekologije

Ako se grabežljivci hrane neaktivnim ili malim vrstama koje im nisu u stanju odoljeti, to dovodi do drugačijeg evolucijskog rezultata. One osobe koje grabežljivac uspije primijetiti umiru. Žrtve koje su manje uočljive ili pomalo nezgodne za hvatanje pobjeđuju. Ovako to radi prirodna selekcija o zaštitnoj boji, tvrdim školjkama, zaštitnim šiljcima i iglicama i drugim sredstvima spasa od neprijatelja. Evolucija vrsta ide u pravcu specijalizacije prema ovim osobinama.

Najznačajniji rezultat trofičkih odnosa je obuzdavanje rasta broja vrsta. Postojanje odnosa s hranom u prirodi suprotstavljeno je geometrijskoj progresiji reprodukcije.

Za svaki par vrsta grabežljivaca i plijena, rezultat njihove interakcije ovisi prvenstveno o njihovim kvantitativnim omjerima. Ako grabežljivci hvataju i uništavaju svoj plijen otprilike istom brzinom kao što se ovaj plijen razmnožava, onda oni mogu suzdržati rast njihovog broja. Upravo su ovi rezultati ovih odnosa najčešće karakteristični za održivo prirodno zajednice. Ako je stopa razmnožavanja plijena veća od stope koju grabežljivci pojedu, izbijanje brojeva vrsta. Predatori više ne mogu sadržavati njegov broj. I to se povremeno dešava u prirodi. Suprotan rezultat - potpuno uništenje plijena od strane grabežljivca - vrlo je rijedak u prirodi, ali je u eksperimentima i pod ljudskim poremećenim uvjetima češći. To je zbog činjenice da sa smanjenjem broja bilo koje vrste plijena u prirodi, grabežljivci prelaze na drugi, pristupačniji plijen. Lov samo na rijetku vrstu oduzima previše energije i postaje neisplativ.

U prvoj trećini našeg vijeka otkriveno je da odnos grabežljivac-plijen može uzrokovati redovne periodične fluktuacije u brojevima svaka od vrsta u interakciji. Ovo mišljenje se posebno učvrstilo nakon rezultata istraživanja ruskog naučnika G. F. Gauzea. U svojim eksperimentima, G.F. Gause je proučavao kako se mijenja broj dva tipa cilijata u epruvetama, povezanih odnosom grabežljivac-plijen (slika 3). Žrtva je bila jedna od vrsta cilijata-cipela, koja se hranila bakterijama, a grabežljivac je bio cilijat-didinijum, koji je jeo cipele.

Rice. 3. Tok broja cilijata-cipela
i predatorske trepavice didinium

U početku je broj papuča rastao brže od broja grabežljivca, koji je ubrzo dobio dobru hranu i počeo se brzo razmnožavati. Kada je stopa konzumiranja cipela sustigla stopu njihovog razmnožavanja, rast broja vrsta je prestao. A budući da su didinijumi nastavili hvatati papuče i razmnožavati se, ubrzo je potrošnja plijena daleko premašila njihovu nadoknadu, broj papuča u epruvetama počeo je naglo opadati. Nešto kasnije, nakon što su potkopali svoju bazu hrane, prestali su da se dijele i didinijumi su počeli umirati. Uz neke modifikacije iskustva, ciklus se ponovio od početka. Nesmetano razmnožavanje preživjelih papuča ponovo je povećalo njihovu brojnost, a nakon njih je krivulja broja didinija krenula naviše. Na grafu, kriva brojnosti grabežljivaca prati krivulju plijena sa pomakom udesno, tako da se promjene u njihovoj brojnosti ispostavljaju asinhrone.

Rice. četiri. Smanjenje broja ribe kao rezultat prekomjernog izlova:
crvena kriva je globalni ribolov bakalara; plava kriva - isto za kapelin

Tako je dokazano da interakcije između grabežljivca i plijena mogu, pod određenim uvjetima, dovesti do redovitih cikličkih fluktuacija u brojnosti obje vrste. Tok ovih ciklusa može se izračunati i predvidjeti, znajući neke početne kvantitativne karakteristike vrste. Kvantitativni zakoni interakcije vrsta u njihovim nutritivnim odnosima vrlo su važni za praksu. U ribolovu, vađenju morskih beskičmenjaka, trgovini krznom, sportskom lovu, sakupljanju ukrasnog i ljekovitog bilja - gdje god čovjek smanji broj vrsta koje mu je potrebno u prirodi, ekološki gledano, djeluje u odnosu na ove vrste. kao grabežljivac. Stoga je važno biti u stanju predvidjeti posljedice svoje aktivnosti i organizirati je na takav način da ne potkopava prirodne resurse.

U ribarstvu i ribarstvu potrebno je da se smanjenjem broja vrsta smanji i stope ribolova, kao što se dešava u prirodi kada grabežljivci prelaze na lakše dostupni plijen (Sl. 4). Ako, naprotiv, svim silama nastojite da izvučete vrstu u opadanju, ona možda neće obnoviti svoj broj i prestati postojati. Tako je, kao rezultat prekomjernog lova krivnjom ljudi, s lica Zemlje već nestao niz vrsta koje su nekada bile vrlo brojne: europske ture, golubovi putnici i druge.

Kada se grabežljivci neke vrste ubiju slučajno ili namjerno, prvo dolazi do porasta broja njenog plijena. Ovo takođe dovodi do ekološka katastrofa bilo kao rezultat potkopavanja vlastite baze hrane ili kao rezultat širenja zaraznih bolesti, koje su često mnogo razornije od aktivnosti grabežljivaca. Pojavljuje se fenomen ekološki bumerang, kada su rezultati direktno suprotni početnom pravcu uticaja. Stoga je kompetentna upotreba prirodnih ekoloških zakona glavni način interakcije čovjeka s prirodom.

Datum objave: 13.09.16

Litnevskaya Anna Andreevna

Nastavnik ekologije

Tema lekcije:

ZAKONI I POSLJEDICE ODNOSA U ishrani

Target: proučavati zakonitosti i posljedice odnosa s hranom.

Zadaci: naglašavaju univerzalnost, raznolikost i izuzetnu ulogu odnosa hrane u prirodi. Pokažite da su prehrambene veze koje ujedinjuju sve žive organizme u jedinstven sistem i da su ujedno i jedan od najvažnijih faktora prirodne selekcije.

Oprema: grafikoni koji odražavaju fluktuacije populacije u odnosu "predator - plijen"; herbarijski uzorci biljaka insektoždera; vlažni preparati (trakavice, jetreni metilji, pijavice); zbirke insekata (bubamara, mrav, gadf, konjska muha); slike glodara biljojeda, sisara (orao, tigar, krava, zebra, kitovi kitovi).

I. Organiziranje vremena.

P. Testiranje znanja. Test kontrola.

1. Karakteristično je začinsko bilje koje raste ispod smreke
predstavnici sljedeće vrste interakcija:

a) neutralizam;

b) amensalizam;

c) komenzalizam;

d) protokolarna saradnja.

2. Vrsta odnosa sljedećih predstavnika želuca
svijeta može se klasificirati kao "freeloading":

a) rak pustinjak i morska anemona; b) krokodil i ptica vol;

u)morski pas i ljepljiva riba;

d) vuk i srna.

3. Životinja koja napada drugu životinju, ali
jede samo dio svoje supstance, rijetko uzrokujući smrt, relativno
ide na broj:

a) grabežljivci

b) mesožderi;

d) svaštojedi.

4. Koprofagija se javlja:
a) kod zečeva; b) kod nilskih konja;

c) slonovi;

d) tigrovi.
5. Alelopatija je interakcija uz pomoć biološki aktivnih supstanci, karakteristična za sljedeće organizme:

a) biljke

b) bakterije;
c) pečurke;
d) insekti.

6. Ne ulazite u simbiotski odnos:

a) drveće i mravi;

b) mahunarke i bakterije rhizobium;

c) drveće i mikorizne gljive;

d) drveće i leptiri.

a) fitoftora;

b) virus mozaika duhana;

c) šampinjoni, livadske gljive;

d) vijena, metla.

a) jesti samo spoljašnji integument žrtve;

b) zauzimaju sličnu eko-nišu;

c) napada uglavnom oslabljene pojedince;

d) imaju slične metode lova na plijen.

9. Ose-jahači su:

b) grabežljivci sa karakteristikama razlagača;

c) nematode stabljike;

d) gljive rđe.

a) pečurke b) crvi;

b) metla;

c) bijela imela;

d) glava.

a) ameba - "opalina - žaba;

b) žaba -> opalina - ameba;

c) pečurke - * žaba -> opalina;

d) žaba - * ameba - opalina.

III. Učenje novog gradiva. 1. Narator.

Život na Zemlji postoji zahvaljujući sunčevoj energiji, koja se putem biljaka prenosi na sve druge organizme koji stvaraju prehrambeni, odnosno trofički lanac: od proizvođača do potrošača, i tako 4-6 puta od jednog trofičkog nivoa do drugog.

Trofički nivo je lokacija svake karike u lancu ishrane. Prvi trofički nivo su proizvođači, svi ostali su potrošači. Drugi nivo su konzumenti biljojedi; treći - konzumenti mesožderi koji se hrane biljojedim oblicima; četvrti - potrošači koji konzumiraju druge mesoždere itd.

Shodno tome, moguće je potrošače podijeliti po nivoima: potrošači prvog, drugog, trećeg itd. reda.

Troškovi energije povezani su prvenstveno sa održavanjem metaboličkih procesa, koji se nazivaju izdaci za disanje; manji dio troškova ide na rast, a ostatak hrane se izlučuje u obliku izmeta. U konačnici, većina energije se pretvara u toplinu i raspršuje u okolinu, a najviše 10% energije iz prethodne se prenosi na sljedeći, viši trofički nivo.

Međutim, tako stroga slika energetske tranzicije sa nivoa na nivo nije sasvim realna, budući da su trofički lanci ekosistema zamršeno isprepleteni, formirajući trofičke mreže.

Na primjer, morske vidre se hrane morskim ježevima koji jedu alge; uništavanje vidri od strane lovaca dovelo je do uništenja algi zbog povećanja populacije ježeva. Kada je lov na vidre bio zabranjen, alge su se počele vraćati u svoja staništa.

Značajan dio heterotrofa su saprofagi i saprofiti (gljive), koji koriste energiju detritusa. Stoga se razlikuju dvije vrste trofičkih lanaca: lanci ispaše, ili lanci pašnjaka, koji počinju ishranom fotosintetskih organizama, i lanci razgradnje detrita, koji počinju razgradnjom ostataka mrtvih biljaka, leševa i životinjskih izmeta. Dakle, protok energije zračenja u ekosistemu je raspoređen na dvije vrste mreža hrane. Krajnji rezultat: rasipanje i gubitak energije, koja se mora obnoviti da bi život postojao.

2. PosaoWithudžbenikinmalagrupe.

Zadatak 2. Navedite karakteristike prehrambenih odnosa tipičnih predatora. Navedite primjere.

Zadatak 3. Navedite karakteristike prehrambenih odnosa životinja-sakupljača. Navedite primjere.

Zadatak 4. Ukazati na karakteristike prehrambenih odnosa pašnih vrsta. Navedite primjere.

Napomena: nastavnik treba da skrene pažnju učenicima da se u stranoj literaturi koristi termin koji označava odnose tipa

S tim u vezi, mora se imati na umu da se pojam "predator" u literaturi o ekologiji koristi u užem i širem smislu.

Odgovor na zadatak 1.

Koristite domaćina kao stalni ili privremeni boravak;

Odgovor na zadatak 2.

Tipični grabežljivci troše mnogo energije tražeći, prateći i hvatajući plijen; ubiti žrtvu skoro odmah nakon napada. Životinje su razvile posebno lovačko ponašanje. Primjeri - predstavnici reda mesoždera, kunja itd.

Odgovor na zadatak 3.

Životinje koje traže hranu troše energiju samo na traženje i skupljanje sitnog plijena. Sakupljači uključuju mnoge glodare žitarice, ptice kokoši, strvinare i mrave. Neobični kolektori - filter hranitelji i zemljožderi rezervoara i tla.

Odgovor na zadatak 4.

Pašne vrste hrane se bogatom hranom za kojom nije potrebno dugo tražiti i lako je dostupna. Obično su to organizmi biljojedi (lisne uši, kopitari), kao i neki mesožderi (bubamare na kolonijama lisnih uši).

3. D i s do s s i I.

Pitanje. U kom pravcu je evolucija vrsta u slučaju

sa tipičnim grabežljivcima? Uzorak odgovora.

Progresivna evolucija kako grabežljivaca tako i njihovog plijena ima za cilj poboljšanje nervnog sistema, uključujući organe čula i mišićnog sistema, budući da selekcija održava u plenu ona svojstva koja im pomažu da pobegnu od grabežljivaca, a kod grabežljivaca ona koja pomažu u dobijanju hrana.

Pitanje. U kom pravcu ide evolucija u slučaju okupljanja?

Uzorak odgovora.

Evolucija vrsta ide putem specijalizacije: selekcija u plijeni održava osobine koje ga čine manje uočljivim i manje pogodnim za sakupljanje, naime, zaštitna ili upozoravajuća obojenost, imitirajuća sličnost, mimikrija.

In about P R o With. U kojim situacijama se osoba ponaša kao tipičan grabežljivac?

Uzorak odgovora.

Pri korištenju komercijalnih vrsta (riba, divljač, krzno i ​​papkari);

Prilikom uništavanja štetočina.

Napomena: nastavnik treba naglasiti da je u idealnom slučaju, uz kompetentnu eksploataciju komercijalnih objekata (riba u moru, divlje svinje i losovi u šumi, drvo), važno znati predvidjeti posljedice ove aktivnosti u kako bi ostao na tankoj liniji između prihvatljivog i prekomjernog korištenja. Svrha ljudske aktivnosti je očuvanje i povećanje broja „žrtava“ (resursa).

IV. Sidrenjenovi materijal.

udžbenik,§9, pitanja 1-3. Odgovor na pitanje 1.

Nije uvijek. Područje za gniježđenje može primiti samo određeni broj ptica. Veličine pojedinačnih parcela određuju koliko će gnijezda biti zauzeto. Stopa razmnožavanja štetočina može biti toliko visoka da raspoloživi broj ptica neće moći značajno smanjiti njegov broj.

Odgovor na pitanje 2.

Pojednostavljenje modela je sljedeće: nisu uzeli u obzir da plijen može pobjeći i sakriti se od predatora, grabežljivci se mogu hraniti različitim plijenom; u stvarnosti, plodnost grabežljivaca ne zavisi samo od zaliha hrane itd., odnosno odnosi u prirodi su mnogo komplikovaniji.

Odgovor na pitanje 3.

Što se tiče losa, krmna baza je poboljšana, a smrt od grabežljivaca je smanjena. Dozvola za umjereni lov se daje ako veliki broj losova počne štetno utjecati na obnovu šuma.

V/Zadaća:§ 9, zadatak 1; Dodatne informacije.

U prirodi imaju još jednu važnu ulogu - drže vrste u zajednicama, reguliraju njihov broj i utiču na tok evolucije. Prehrambene veze su izuzetno raznolike.

Tipični grabežljivci troše mnogo energije pokušavajući da uđu u trag plijen, prestignu ga i uhvate (Sl. 40). Razvili su posebno lovačko ponašanje.

Rice. 40. Gepard u potrazi za plijenom

Potrebno im je mnogo odricanja tokom života. Obično su to jake i aktivne životinje.

Animal Gatherers troše energiju tražeći sjemenke ili insekte, odnosno mali plijen. Savladavanje pronađene hrane za njih nije teško. Imaju razvijenu tragačku aktivnost, ali ne i lovno ponašanje.

ispaša vrste ne troše mnogo energije tražeći hranu, obično je ima dosta uokolo, a najviše vremena troše na apsorpciju i probavu hrane.

U vodenoj sredini raširen je takav način ovladavanja hranom, kao npr filtracija Ja, na dnu - gutanje i prolazak zemlje kroz crijeva zajedno sa česticama hrane.

Posljedice veza za hranu najizraženije su u vezama grabežljivac - plijen(Sl. 41).

Ako se grabežljivac hrani krupnim, aktivnim plijenom koji može pobjeći, odoljeti, sakriti se, onda oni koji to rade bolje od drugih ostaju živi, ​​odnosno imaju oštrije oči, osjetljive uši, razvijen nervni sistem i mišićnu snagu. . Tako grabežljivac bira za poboljšanje plijena, uništavajući bolesne i slabe. Zauzvrat, i među grabežljivcima postoji izbor za snagu, agilnost i izdržljivost. Evolucijska posljedica ovih odnosa je progresivni razvoj obje vrste u interakciji: grabežljivca i plijena.

Ako se grabežljivci hrane neaktivnim ili malim vrstama koje im nisu u stanju odoljeti, to dovodi do drugačijeg evolucijskog rezultata. One osobe koje grabežljivac uspije primijetiti umiru. Žrtve koje su manje uočljive ili pomalo nezgodne za hvatanje pobjeđuju. Tako se provodi prirodna selekcija za zaštitnu boju, tvrde školjke, zaštitne šiljke i iglice i druga sredstva spasa od neprijatelja. Evolucija vrsta ide u pravcu specijalizacije prema ovim osobinama.

Najznačajniji rezultat trofičkih odnosa je zadržavanje rast broj vrsta. Postojanje odnosa s hranom u prirodi suprotstavljeno je geometrijskoj progresiji reprodukcije.

Za svaki par vrsta grabežljivaca i plijena, rezultat njihove interakcije ovisi prvenstveno o njihovim kvantitativnim omjerima. Ako grabežljivci hvataju i uništavaju svoj plijen otprilike istom brzinom kao što se ovaj plijen razmnožava, tada mogu spriječiti njihov broj da raste. Upravo su ovi rezultati ovih odnosa najčešće karakteristični za održive prirodne zajednice. Ako je stopa razmnožavanja plijena viša od stope koju grabežljivci pojedu, dolazi do izbijanja u populaciji vrste. Predatori ga više ne mogu obuzdati broj. I to se povremeno dešava u prirodi. Suprotan rezultat - potpuno uništenje plijena od strane grabežljivca - vrlo je rijedak u prirodi, ali se češće javlja u eksperimentima i u uvjetima uznemirenim ljudima. To je zbog činjenice da sa smanjenjem broja bilo koje vrste plijena u prirodi, grabežljivci prelaze na drugi, pristupačniji plijen. Lov samo na rijetku vrstu oduzima previše energije i postaje neisplativ.


U prvoj trećini našeg stoljeća otkriveno je da odnos grabežljivac-plijen može biti uzrok redovitih periodičnih fluktuacija u obilju svake vrste u interakciji. Ovo mišljenje se posebno učvrstilo nakon rezultata istraživanja ruskog naučnika G. F. Gauzea. U svojim eksperimentima, G.F. Gause je proučavao kako se u epruvetama mijenja broj dvije vrste cilijata, povezanih odnosom grabežljivac-plijen (slika 42). Žrtva je bila jedna od vrsta infuzorija-cipela, hranila se bakterijama, a grabežljivac je bio cilijat-didinijum, koji je jeo cipele.

U početku je broj papuča rastao brže od broja grabežljivca, koji je ubrzo dobio dobru hranu i počeo se brzo razmnožavati. Kada je stopa konzumiranja cipela sustigla stopu njihovog razmnožavanja, rast broja vrsta je prestao. A budući da su didinijumi nastavili hvatati papuče i razmnožavati se, ubrzo je potrošnja plijena daleko premašila njihovu nadoknadu, broj papuča u epruvetama počeo je naglo opadati. Nešto kasnije, nakon što su potkopali svoju bazu hrane, prestali su da se dijele i didinijumi su počeli umirati. Uz neke modifikacije iskustva, ciklus se ponovio od početka. Nesmetano razmnožavanje preživjelih papuča ponovo je povećalo njihovu brojnost, a nakon njih je krivulja broja didinija krenula naviše. Na grafu, kriva brojnosti grabežljivaca prati krivulju plijena sa pomakom udesno, tako da se promjene u njihovoj brojnosti ispostavljaju asinhrone.

Tako je dokazano da interakcije između grabežljivca i plijena mogu, pod određenim uvjetima, dovesti do redovitih cikličkih fluktuacija u brojnosti obje vrste. Tok ovih ciklusa može se izračunati i predvidjeti, znajući neke početne kvantitativne karakteristike vrste. Kvantitativni zakoni interakcije vrsta u njihovim nutritivnim odnosima vrlo su važni za praksu. U ribolovu, vađenju morskih beskičmenjaka, trgovini krznom, sportskom lovu, sakupljanju ukrasnog i ljekovitog bilja - gdje god čovjek smanji broj vrsta koje mu je potrebno u prirodi, ekološki gledano, djeluje u odnosu na ove vrste. kao grabežljivac. Stoga je važno biti u stanju predvidjeti posljedice svojih aktivnosti i organizirati ih na način da ne narušite prirodne resurse.

G.F. Gause (1910 -1986)" ruski naučnik

U ribarstvu i ribarstvu potrebno je da se smanjenjem broja vrsta smanji i stope ribolova, kao što se dešava u prirodi kada grabežljivci prelaze na lakše dostupni plijen (Sl. 43).

Ako, naprotiv, svim silama nastojite da izvučete vrstu u opadanju, ona možda neće obnoviti svoj broj i prestati postojati. Tako je zbog prekomjernog lova, krivnjom ljudi, s lica Zemlje već nestao niz nekada vrlo brojnih vrsta: američki bizoni, europske ture, golubovi putnici i druge.

Kada se grabežljivci neke vrste ubiju slučajno ili namjerno, prvo dolazi do porasta broja njenog plijena. To također dovodi do ekološke katastrofe, bilo kao rezultat podrivanja vlastite opskrbe hranom ili širenja zaraznih bolesti, koje su često mnogo razornije od aktivnosti grabežljivaca. Postoji fenomen ekološkog bumeranga, kada su rezultati direktno suprotni početnom smjeru udara. Stoga je kompetentna upotreba prirodnih ekoloških zakona glavni način interakcije čovjeka s prirodom.

Primjeri i dodatne informacije

1. Prvi put su uočene i opisane redovne fluktuacije u sistemu grabežljivac-plijen 20-ih godina. našeg veka, čuveni engleski ekolog Čarls Elton. Obradio je dugoročne podatke kompanije za krzno o lovu na zečeve i risove u sjevernoj Kanadi. Pokazalo se da je nakon "produktivnih" godina za zečeve, uslijedio porast broja risova, te su te fluktuacije imale jasno pravilan karakter, ponavljajući se nakon određenih perioda. Istovremeno, nezavisno jedan od drugog, dva matematičara, A. Lotka i V. Volterra, izračunali su da na osnovu interakcije grabežljivca i plena mogu da nastanu oscilatorni ciklusi u obilju obe vrste. Ovi proračunati podaci zahtijevali su eksperimentalnu provjeru, koju je G.F. Gause poduzeo, dokazujući pojavu odgovarajućih ciklusa na primjeru predatorskog trepastog didinija i njegove žrtve - cipela. Dakle, kao rezultat istraživanja naučnika iz različitih zemalja, otkriven je jedan od važnih ekoloških obrazaca.

2. Globalni ribolov bakalara bio je uglavnom spontan i nije se temeljio na biološkim karakteristikama. Ukupna proizvodnja dostigla je 1,4 miliona tona godišnje. Pokazalo se da je to mnogo više nego što se moglo reproducirati, pa su i broj bakalara i njegova proizvodnja pali za 7-10 puta. Kada je zaliha bakalara u Barentsovom moru opala (70-80 godina), broj kapelina, glavnog plijena bakalara, naglo se povećao. Ribari su prešli na ovu ribu, ulovivši oko dvije trećine njene ukupne mase. Kao rezultat prekomjernog izlova pao je i broj kapela. Bakalar, kao i sve ribe grabežljivci, hrani se svim malim ribama, uključujući i vlastitu mlađ. Sa malim brojem kapela počela je da jede svoje mlade, pa je stado izgubilo priliku da se oporavi.

3. U toku evolucije, žrtve razvijaju različite adaptacije za zaštitu od predatora. Na primjer, kod najmanjih vodenih rotifera, u prisustvu drugih grabežljivih rotifera, rastu dugi šiljci ljuske.

Ovi šiljci uvelike sprečavaju grabežljivce da progutaju žrtve, jer im bukvalno stoje preko grla. Ista odbrana javlja se kod miroljubivih rakova dafnije - protiv drugih grabežljivih rakova. Grabežljivac, uhvativši dafniju, prelazi preko nje nogama i okreće je da jede s meke trbušne strane. Šiljci se ometaju i plijen se često gubi. Pokazalo se da šiljci rastu kod žrtava kao odgovor na prisustvo metaboličkih proizvoda grabežljivaca u vodi. Ako u ribnjaku nema neprijatelja, žrtve nemaju šiljke.

4. Jedan od prvih primjera uspješne upotrebe grabežljivca za suzbijanje populacije štetočina je korištenje bubamare Rhodolia u borbi protiv australske brašnaste bube (sl. 44, 45).

Ovaj crv, sjedilački insekt koji siše agrume, slučajno je doveden u Kaliforniju 1872. godine, gdje nije imao prirodnih neprijatelja. Brzo se namnožio i postao opasna štetočina, zbog koje su vrtlari pretrpjeli ogromne gubitke. Za borbu protiv crva iz Australije uvezen je njegov prirodni neprijatelj, mala bubamara Rhodolia. Godine 1889. oko 10 hiljada buba je bilo naseljeno u stotinama vrtova u južnoj Kaliforniji. U roku od nekoliko mjeseci, zaraza drveća brašnaricom naglo je opala. Krava se ukorijenila u Kaliforniji, a masovno razmnožavanje brašnastih buba više nije primijećeno. Ovaj uspjeh ponovljen je u pedeset zemalja svijeta, u Azdeu, gdje je rodolija puštena protiv brašnaste bube. Rodolija je osjetljivija na pesticide od brašnaste bube! Stoga, gdje su agrumi tretirani otrovima protiv drugih štetočina, broj brašnastih buba ubrzo je dostigao gigantske razmjere.

5. Crveni šumski mravi se hrane mnogim vrstama beskičmenjaka, ali najzastupljenije vrste uvijek čine osnovu njihovog plijena. Tokom izbijanja šumskih štetočina, mravi se uglavnom hrane njima. Procjenjuje se da u sibirskim šumama stanovnici jednog velikog mravinjaka unište i do 100 hiljada larvi male smrekove pile, 10-12 hiljada leptira sivog ariša. To znači da ako ima 5-8 velikih mravinjaka po hektaru, ne možete brinuti o šteti drveća od strane ovih štetočina, mravi će obuzdati njihov rast.



Pitanja.

1. Mogu li ptice koje na plantaže drveća privlače umjetna gnijezda uvijek smanjiti broj štetnih insekata?

2. Stvarajući matematički model promjene broja grabežljivaca i plijena, A. Lotka i V. Volterra su pretpostavili da broj grabežljivaca ovisi samo o dva faktora: broju plijena (što je veća zaliha hrane, to je intenzivnija reprodukcija ) i stopu prirodne smrti predatora. Istovremeno su shvatili da su uvelike pojednostavili odnose koji postoje u prirodi. Navedite koje je to pojednostavljenje.

3. Elk je najveći moderni jelen. Živi u šumskim područjima, hrani se izraslima listopadnog drveća i visokim travama. Početkom 20. vijeka njegov broj u Evropi je znatno smanjen. Međutim, od 1920-ih a posebno 40-ih godina. počela je da se oporavlja kao rezultat zaštite losova, podmlađivanja šuma i smanjenja broja vukova. Navedite koji su odnosi ishrane igrali ulogu u obnavljanju vrste. Zašto je sada dozvoljen umjereni lov na losove?

Zadaci.



Teme za diskusije.

1. Iako proračuni i eksperimenti pokazuju da se u prirodi mogu javiti oscilatorni ciklusi između svakog para vrsta grabežljivac-plijen, takvi se ciklusi rijetko zapažaju u prirodi. Zašto?

2. U šumama dalekog istoka intenzivno se lovi vrijedna ljekovita biljka ginseng koja je na rubu izumiranja. Koje biste korake poduzeli da ga sačuvate? Kakve veze razumijevanje odnosa grabežljivac-plijen ima sa ovim aktivnostima?

3. Dugo se kod nas podsticao lov na vukove i davao se bonus za svaku ubijenu životinju. Tada je lov na vuka potpuno zabranjen. Trenutno je u brojnim regijama ova zabrana ponovo ukinuta i nekim vucima je dozvoljeno odstrel. Kako mislite, čime se može objasniti ovakva nedosljednost u naredbama nadležnih za zaštitu okoliša?

4. U prirodi, odnosi grabežljivac-plijen postoje između određenih vrsta milionima godina. Savremeni čovjek, ulazeći u isti odnos sa vrstama divljači (lov, ribolov, sakupljanje ljekovitog i prehrambenog bilja, cvijeća, itd.), brzo potkopava njihovu brojnost. Zašto se ovo dešava? Mogu li poznavanje i primjena ekoloških pravila promijeniti ove rezultate?

5. Pretpostavimo da morate postaviti stopu ulova vrijedne vrste ribe. Koje informacije o ovoj vrsti trebate imati da biste izračunali ovu stopu? Šta se događa ako je stopa ulova precijenjena? njeno potcenjivanje?

Chernova N. M., Osnovi ekologije: Proc. dana 10 (11) razred. opšte obrazovanje udžbenik institucije / N. M. Chernova, V. M. Galushin, V. M. Konstantinov; Ed. N. M. Chernova. - 6. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2002. - 304 str.

Udžbenici i knjige iz svih predmeta, domaći zadaci, online knjižnice, planovi za nastavu ekologije, sažeci i bilješke za ekologiju za 10. razred

Target: proučavati zakonitosti i posljedice odnosa s hranom.

Zadaci: naglašavaju univerzalnost, raznolikost i izuzetnu ulogu odnosa hrane u prirodi. Pokažite da su prehrambene veze koje ujedinjuju sve žive organizme u jedinstven sistem i da su ujedno i jedan od najvažnijih faktora prirodne selekcije.

Skinuti:


Pregled:

Tema lekcije: ZAKONI I POSLJEDICE ODNOSA HRANA

Target : proučavati zakonitosti i posljedice odnosa s hranom.

Zadaci: naglašavaju univerzalnost, raznolikost i izuzetnu ulogu odnosa hrane u prirodi. Pokažite da su prehrambene veze koje ujedinjuju sve žive organizme u jedinstven sistem i da su ujedno i jedan od najvažnijih faktora prirodne selekcije.

Oprema: grafikoni koji prikazuju fluktuacije brojeva u odnosu "predator - plijen"; herbarijski uzorci biljaka insektoždera; vlažni preparati (trakavice, jetreni metilji, pijavice); zbirke insekata (bubamara, mrav, gadf, konjska muha); slike glodara biljojeda, sisara (orao, tigar, krava, zebra, kitovi kitovi).

I. Organizacioni momenat.

P. Testiranje znanja. Test kontrola.

1. Tipično je bilje koje voli svjetlo koje raste ispod smreke
predstavnici sljedeće vrste interakcija:

a) neutralizam;

b) amensalizam;

c) komenzalizam;

d) protokolarna saradnja.

2. Vrsta odnosa sledećih predstavnika želuca
svijeta može se klasificirati kao "freeloading":

a) rak pustinjak i morska anemona; b) krokodil i ptica vol;

c) ajkule i ljepljive ribe;

d) vuk i srna.

3. Životinja koja napada drugu životinju, ali
jede samo dio svoje supstance, rijetko uzrokujući smrt, relativno
ide na broj:

a) grabežljivci

b) mesožderi;

d) svaštojedi.

4. Koprofagija se javlja:
a) kod zečeva;

b) kod nilskih konja;

c) slonovi;

d) tigrovi.
5. Alelopatija je interakcija uz pomoć biološki aktivnih supstanci, karakteristična za sljedeće organizme:

a) biljke

b) bakterije;
c) pečurke;
d) insekti.

6. Ne ulazite u simbiotski odnos:

a) drveće i mravi;

b) mahunarke i bakterije rhizobium;

c) drveće i mikorizne gljive;

d) drveće i leptiri.

a) fitoftora;

b) virus mozaika duhana;

c) šampinjoni, livadske gljive;

d) vijena, metla.

a) jesti samo spoljašnji integument žrtve;

b) zauzimaju sličnu eko-nišu;

c) napada uglavnom oslabljene pojedince;

d) imaju slične metode lova na plijen.

9. Ose-jahači su:

b) grabežljivci sa karakteristikama razlagača;

a) buve;

b) vaške;

c) nematode stabljike;

d) gljive rđe.

a) pečurke b) crvi;

c) ribe;

d) ptice.

b) metla;

c) bijela imela;

d) glava.

a) ameba - "opalina - žaba;

b) žaba -> opalina - ameba;

c) pečurke - * žaba -> opalina;

d) žaba - * ameba - opalina.

III. Učenje novog gradiva. 1. Priča nastavnika.

Život na Zemlji postoji zahvaljujući sunčevoj energiji, koja se putem biljaka prenosi na sve druge organizme koji stvaraju prehrambeni, odnosno trofički lanac: od proizvođača do potrošača, i tako 4-6 puta od jednog trofičkog nivoa do drugog.

Trofički nivo je lokacija svake karike u lancu ishrane. Prvi trofički nivo su proizvođači, svi ostali su potrošači. Drugi nivo su konzumenti biljojedi; treći - konzumenti mesožderi koji se hrane biljojedim oblicima; četvrti - potrošači koji konzumiraju druge mesoždere itd.

Shodno tome, moguće je potrošače podijeliti po nivoima: potrošači prvog, drugog, trećeg itd. reda.

Troškovi energije povezani su prvenstveno sa održavanjem metaboličkih procesa, koji se nazivaju izdaci za disanje; manji dio troškova ide na rast, a ostatak hrane se izlučuje u obliku izmeta. U konačnici, većina energije se pretvara u toplinu i raspršuje u okolinu, a najviše 10% energije iz prethodne se prenosi na sljedeći, viši trofički nivo.

Međutim, tako stroga slika energetske tranzicije sa nivoa na nivo nije sasvim realna, budući da su trofički lanci ekosistema zamršeno isprepleteni, formirajući trofičke mreže.

Na primjer, morske vidre se hrane morskim ježevima koji jedu alge; uništavanje vidri od strane lovaca dovelo je do uništenja algi zbog povećanja populacije ježeva. Kada je lov na vidre bio zabranjen, alge su se počele vraćati u svoja staništa.

Značajan dio heterotrofa su saprofagi i saprofiti (gljive), koji koriste energiju detritusa. Stoga se razlikuju dvije vrste trofičkih lanaca: lanci ispaše, ili lanci pašnjaka, koji počinju ishranom fotosintetskih organizama, i lanci razgradnje detrita, koji počinju razgradnjom ostataka mrtvih biljaka, leševa i životinjskih izmeta. Dakle, protok energije zračenja u ekosistemu je raspoređen na dvije vrste mreža hrane. Krajnji rezultat: rasipanje i gubitak energije, koja se mora obnoviti da bi život postojao.

2. Rad sa udžbenikom u malim grupama.

Zadatak 2. Navedite karakteristike prehrambenih odnosa tipičnih predatora. Navedite primjere.

Zadatak 3. Navedite karakteristike prehrambenih odnosa životinja-sakupljača. Navedite primjere.

Zadatak 4. Ukazati na karakteristike prehrambenih odnosa pašnih vrsta. Navedite primjere.

Napomena: nastavnik treba da skrene pažnju učenicima da se u stranoj literaturi koristi termin koji označava odnose tipa

S tim u vezi, mora se imati na umu da se pojam "predator" u literaturi o ekologiji koristi u užem i širem smislu.

Odgovor na zadatak 1.

Odgovor na zadatak 2.

Tipični grabežljivci troše mnogo energije tražeći, prateći i hvatajući plijen; ubiti žrtvu skoro odmah nakon napada. Životinje su razvile posebno lovačko ponašanje. Primjeri - predstavnici reda mesoždera, kunja itd.

Odgovor na zadatak 3.

Životinje koje traže hranu troše energiju samo na traženje i skupljanje sitnog plijena. Sakupljači uključuju mnoge glodare žitarice, ptice kokoši, strvinare i mrave. Neobični kolektori - filter hranitelji i zemljožderi rezervoara i tla.

Odgovor na zadatak 4.

Pašne vrste hrane se bogatom hranom za kojom nije potrebno dugo tražiti i lako je dostupna. Obično su to organizmi biljojedi (lisne uši, kopitari), kao i neki mesožderi (bubamare na kolonijama lisnih uši).

3. D i s do s s i I.

Pitanje. U kom pravcu je evolucija vrsta u slučaju

sa tipičnim grabežljivcima? Uzorak odgovora.

Progresivna evolucija kako grabežljivaca tako i njihovog plijena ima za cilj poboljšanje nervnog sistema, uključujući organe čula i mišićnog sistema, budući da selekcija održava u plenu ona svojstva koja im pomažu da pobegnu od grabežljivaca, a kod grabežljivaca ona koja pomažu u dobijanju hrana.

Pitanje. U kom pravcu ide evolucija u slučaju okupljanja?

Uzorak odgovora.

Evolucija vrsta ide putem specijalizacije: selekcija u plijeni održava osobine koje ga čine manje uočljivim i manje pogodnim za sakupljanje, naime, zaštitna ili upozoravajuća obojenost, imitirajuća sličnost, mimikrija.

U o p r o With. U kojim situacijama se osoba ponaša kao tipičan grabežljivac?

Uzorak odgovora.

  • Pri korištenju komercijalnih vrsta (riba, divljač, krzno i ​​papkari);
  • prilikom uništavanja štetočina.

Napomena: nastavnik treba naglasiti da je u idealnom slučaju, uz kompetentnu eksploataciju komercijalnih objekata (riba u moru, divlje svinje i losovi u šumi, drvo), važno znati predvidjeti posljedice ove aktivnosti u kako bi ostao na tankoj liniji između prihvatljivog i prekomjernog korištenja. Svrha ljudske aktivnosti je očuvanje i povećanje broja „žrtava“ (resursa). IV. Sidrenje novi materijal. Udžbenik, §9, pitanja 1-3. Odgovor na pitanje 1.

Nije uvijek. Područje za gniježđenje može primiti samo određeni broj ptica. Veličine pojedinačnih parcela određuju koliko će gnijezda biti zauzeto. Stopa razmnožavanja štetočina može biti toliko visoka da raspoloživi broj ptica neće moći značajno smanjiti njegov broj.

Odgovor na pitanje 2.

Pojednostavljenje modela je sljedeće: nisu uzeli u obzir da plijen može pobjeći i sakriti se od predatora, grabežljivci se mogu hraniti različitim plijenom; u stvarnosti, plodnost grabežljivaca ne zavisi samo od opskrbe hranom itd., odnosno odnosi u prirodi su mnogo složeniji.

Odgovor na pitanje 3.

Što se tiče losa, krmna baza je poboljšana, a smrt od grabežljivaca je smanjena. Dozvola za umjereni lov se daje ako veliki broj losova počne štetno utjecati na obnovu šuma.

Zadaća:§ 9, zadatak 1; Dodatne informacije.


Imate pitanja?

Prijavite grešku u kucanju

Tekst za slanje našim urednicima: