gemenskaper. Typer av interaktion mellan organismer. Lagar och konsekvenser av matrelationer. Lagar om konkurrensförhållanden i naturen. Lagar och konsekvenser av matrelationer Samevolution - gemensam utveckling; flödet av två parallella processer som har en betydande

Näringsrelationer tillhandahåller inte bara organismernas energibehov. De spelar en annan viktig roll i naturen - de behåller slag i samhällen, reglera deras antal och påverka evolutionens gång. Matförbindelserna är extremt olika.

Ris. ett. Gepard som jagar byte

Typisk rovdjur de lägger ner mycket möda på att spåra upp bytet, komma ikapp det och fånga det (fig. 1). De har utvecklat ett speciellt jaktbeteende. De behöver många uppoffringar under sina liv. Vanligtvis är de starka och aktiva djur.

Djursamlare spendera energi på att leta efter frön eller insekter, d.v.s. små byten. Att bemästra den hittade maten för dem är inte svårt. De har utvecklat sökaktivitet, men inget jaktbeteende.

betning arter spenderar inte mycket energi på att leta efter föda, det finns vanligtvis mycket av det runt omkring, och det mesta av deras tid ägnas åt att ta upp och smälta maten.

I vattenmiljön är ett sådant sätt att bemästra mat utbrett, som t.ex filtrering, och i botten - svälja och passera genom tarmarna i jorden tillsammans med matpartiklar.

Ris. 2. Relationer mellan rovdjur och bytesdjur (vargar och renar)

Konsekvenserna av matband är mest uttalade i relationer rovdjur - byte(Fig. 2).

Om ett rovdjur livnär sig på stora, aktiva byten som kan springa iväg, göra motstånd, gömma sig, så förblir de av dem som gör det bättre än andra, det vill säga har skarpare ögon, känsliga öron, ett utvecklat nervsystem och muskelstyrka, vid liv . Således väljer rovdjuret för att förbättra bytet och förstör de sjuka och de svaga. I sin tur, även bland rovdjur, finns det ett urval för styrka, smidighet och uthållighet. Den evolutionära konsekvensen av dessa relationer är den progressiva utvecklingen av båda interagerande arter: rovdjur och bytesdjur.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Rysk forskare, grundare av experimentell ekologi

Om rovdjur livnär sig på inaktiva eller små arter som inte kan motstå dem, leder detta till ett annat evolutionärt resultat. De individer som rovdjuret lyckas lägga märke till dör. Offer som är mindre märkbara eller något obekvämt att fånga vinner. Så här fungerar det naturligt urval på skyddande färg, hårda skal, skyddande spikar och nålar och andra medel för frälsning från fiender. Arternas utveckling går i riktning mot specialisering enligt dessa egenskaper.

Det mest betydande resultatet av trofiska släktskap är inneslutningen av tillväxten i antalet arter. Förekomsten av matrelationer i naturen står i motsats till reproduktionens geometriska progression.

För varje par av rovdjur och bytesarter beror resultatet av deras interaktion främst på deras kvantitativa förhållanden. Om rovdjur fångar och förstör sina byten i ungefär samma takt som dessa byten förökar sig, då kan hålla tillbaka tillväxt i deras antal. Det är dessa resultat av dessa relationer som oftast är karakteristiska för hållbar natur samhällen. Om fortplantningshastigheten för byten är högre än graden av att äta upp dem av rovdjur, utbrott av siffror snäll. Rovdjur kan inte längre innehålla dess antal. Även detta förekommer ibland i naturen. Det motsatta resultatet - fullständig förstörelse av bytet av ett rovdjur - är mycket sällsynt i naturen, men i experiment och under mänskligt störda förhållanden är det vanligare. Detta beror på det faktum att rovdjur byter till ett annat, mer tillgängligt byte, med en minskning av antalet byten av alla slag i naturen. Att bara jaga en sällsynt art tar för mycket energi och blir olönsamt.

Under den första tredjedelen av vårt århundrade upptäcktes att förhållandet rovdjur och bytesdjur kunde orsaka regelbundna periodiska fluktuationer i antal var och en av de interagerande arterna. Denna åsikt stärktes särskilt efter resultaten av forskningen från den ryska forskaren G.F. Gauze. I sina experiment studerade G.F. Gause hur antalet av två typer av ciliater i provrör, sammankopplade av rovdjur-byte-relationer, förändras i provrör (Fig. 3). Offret var en av de typer av ciliates-skor, som livnärde sig på bakterier, och rovdjuret var en ciliate-didinium, ätande skor.

Ris. 3. Förloppet av antalet ciliates-skor
och predatoriska ciliater didinium

Inledningsvis växte antalet av toffeln snabbare än antalet av rovdjuret, som snart fick en bra matbas och också började föröka sig snabbt. När hastigheten på att äta skor kom ikapp med deras reproduktionshastighet, upphörde tillväxten i antalet arter. Och eftersom didiniumerna fortsatte att fånga tofflor och föröka sig, snart överskred ätandet av offren deras påfyllning, började antalet tofflor i provrör att minska kraftigt. En tid senare, efter att ha underminerat sin matbas, slutade de dela sig och didinium började dö. Med vissa modifikationer av erfarenheten upprepades cykeln från början. Den obehindrade reproduktionen av de bevarade tofflorna ökade åter deras överflöd, och efter dem gick kurvan över antalet didinier upp. På grafen följer predatorförekomstkurvan byteskurvan med en förskjutning åt höger, så att förändringar i deras förekomst visar sig vara asynkrona.

Ris. fyra. Att minska antalet fiskar till följd av överfiske:
den röda kurvan är det globala torskfisket; blå kurva - samma sak för lodda

Således bevisades det att interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur under vissa förhållanden kan leda till regelbundna cykliska fluktuationer i förekomsten av båda arterna. Förloppet för dessa cykler kan beräknas och förutsägas, med kännedom om några initiala kvantitativa egenskaper hos arten. De kvantitativa lagarna för arters interaktion i deras näringsförhållanden är mycket viktiga för praktiken. Inom fiske, utvinning av marina ryggradslösa djur, pälshandel, sportjakt, insamling av prydnads- och medicinalväxter - varhelst en person minskar antalet arter som han behöver i naturen, ur en ekologisk synvinkel, agerar han i förhållande till dessa arter som ett rovdjur. Därför är det viktigt kunna förutse konsekvenserna dess verksamhet och organisera den på ett sådant sätt att den inte undergräver naturresurserna.

Inom fiske och fiske är det nödvändigt att när antalet arter minskar minskar också fiskehastigheterna, vilket sker i naturen när rovdjur går över till mer lättillgängliga byten (fig. 4). Om du tvärtom strävar efter att utvinna en sjunkande art kanske den inte återställer sina antal och upphör att existera. Således, som ett resultat av överjakt genom människors fel, har ett antal arter som en gång var väldigt många redan försvunnit från jordens yta: europeiska turer, passagerarduvor och andra.

När rovdjur av en art dödas av misstag eller avsiktligt, inträffar först utbrott av antalet bytesdjur. Detta leder också till ekologisk katastrof antingen som ett resultat av att en art undergräver sin egen matbas, eller som ett resultat av spridningen av infektionssjukdomar, som ofta är mycket mer destruktiva än rovdjurens aktiviteter. Ett fenomen uppstår ekologisk bumerang, när resultaten är direkt motsatta den ursprungliga påverkansriktningen. Därför är kompetent användning av naturliga miljölagar det huvudsakliga sättet för mänsklig interaktion med naturen.

Näringsrelationer tillhandahåller inte bara organismernas energibehov. De spelar en annan viktig roll i naturen - de behåller slag i samhällen, reglera deras antal och påverka evolutionens gång. Matförbindelserna är extremt olika.

Ris. ett. Gepard som jagar byte

Typisk rovdjur de lägger ner mycket möda på att spåra upp bytet, komma ikapp det och fånga det (fig. 1). De har utvecklat ett speciellt jaktbeteende. De behöver många uppoffringar under sina liv. Vanligtvis är de starka och aktiva djur.

Djursamlare spendera energi på att leta efter frön eller insekter, d.v.s. små byten. Att bemästra den hittade maten för dem är inte svårt. De har utvecklat sökaktivitet, men inget jaktbeteende.

betning arter spenderar inte mycket energi på att leta efter föda, det finns vanligtvis mycket av det runt omkring, och det mesta av deras tid ägnas åt att ta upp och smälta maten.

I vattenmiljön är ett sådant sätt att bemästra mat utbrett, som t.ex filtrering, och i botten - svälja och passera genom tarmarna i jorden tillsammans med matpartiklar.

Ris. 2. Relationer mellan rovdjur och bytesdjur (vargar och renar)

Konsekvenserna av matband är mest uttalade i relationer rovdjur - byte(Fig. 2).

Om ett rovdjur livnär sig på stora, aktiva byten som kan springa iväg, göra motstånd, gömma sig, så förblir de av dem som gör det bättre än andra, det vill säga har skarpare ögon, känsliga öron, ett utvecklat nervsystem och muskelstyrka, vid liv . Således väljer rovdjuret för att förbättra bytet och förstör de sjuka och de svaga. I sin tur, även bland rovdjur, finns det ett urval för styrka, smidighet och uthållighet. Den evolutionära konsekvensen av dessa relationer är den progressiva utvecklingen av båda interagerande arter: rovdjur och bytesdjur.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Rysk forskare, grundare av experimentell ekologi

Om rovdjur livnär sig på inaktiva eller små arter som inte kan motstå dem, leder detta till ett annat evolutionärt resultat. De individer som rovdjuret lyckas lägga märke till dör. Offer som är mindre märkbara eller något obekvämt att fånga vinner. Så här fungerar det naturligt urval på skyddande färg, hårda skal, skyddande spikar och nålar och andra medel för frälsning från fiender. Arternas utveckling går i riktning mot specialisering enligt dessa egenskaper.

Det mest betydande resultatet av trofiska släktskap är inneslutningen av tillväxten i antalet arter. Förekomsten av matrelationer i naturen står i motsats till reproduktionens geometriska progression.

För varje par av rovdjur och bytesarter beror resultatet av deras interaktion främst på deras kvantitativa förhållanden. Om rovdjur fångar och förstör sina byten i ungefär samma takt som dessa byten förökar sig, då kan hålla tillbaka tillväxt i deras antal. Det är dessa resultat av dessa relationer som oftast är karakteristiska för hållbar natur samhällen. Om fortplantningshastigheten för byten är högre än graden av att äta upp dem av rovdjur, utbrott av siffror snäll. Rovdjur kan inte längre innehålla dess antal. Även detta förekommer ibland i naturen. Det motsatta resultatet - fullständig förstörelse av bytet av ett rovdjur - är mycket sällsynt i naturen, men i experiment och under mänskligt störda förhållanden är det vanligare. Detta beror på det faktum att rovdjur byter till ett annat, mer tillgängligt byte, med en minskning av antalet byten av alla slag i naturen. Att bara jaga en sällsynt art tar för mycket energi och blir olönsamt.

Under den första tredjedelen av vårt århundrade upptäcktes att förhållandet rovdjur och bytesdjur kunde orsaka regelbundna periodiska fluktuationer i antal var och en av de interagerande arterna. Denna åsikt stärktes särskilt efter resultaten av forskningen från den ryska forskaren G.F. Gauze. I sina experiment studerade G.F. Gause hur antalet av två typer av ciliater i provrör, sammankopplade av rovdjur-byte-relationer, förändras i provrör (Fig. 3). Offret var en av de typer av ciliates-skor, som livnärde sig på bakterier, och rovdjuret var en ciliate-didinium, ätande skor.

Ris. 3. Förloppet av antalet ciliates-skor
och predatoriska ciliater didinium

Inledningsvis växte antalet av toffeln snabbare än antalet av rovdjuret, som snart fick en bra matbas och också började föröka sig snabbt. När hastigheten på att äta skor kom ikapp med deras reproduktionshastighet, upphörde tillväxten i antalet arter. Och eftersom didiniumerna fortsatte att fånga tofflor och föröka sig, snart överskred ätandet av offren deras påfyllning, började antalet tofflor i provrör att minska kraftigt. En tid senare, efter att ha underminerat sin matbas, slutade de dela sig och didinium började dö. Med vissa modifikationer av erfarenheten upprepades cykeln från början. Den obehindrade reproduktionen av de bevarade tofflorna ökade åter deras överflöd, och efter dem gick kurvan över antalet didinier upp. På grafen följer predatorförekomstkurvan byteskurvan med en förskjutning åt höger, så att förändringar i deras förekomst visar sig vara asynkrona.

Ris. fyra. Att minska antalet fiskar till följd av överfiske:
den röda kurvan är det globala torskfisket; blå kurva - samma sak för lodda

Således bevisades det att interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur under vissa förhållanden kan leda till regelbundna cykliska fluktuationer i förekomsten av båda arterna. Förloppet för dessa cykler kan beräknas och förutsägas, med kännedom om några initiala kvantitativa egenskaper hos arten. De kvantitativa lagarna för arters interaktion i deras näringsförhållanden är mycket viktiga för praktiken. Inom fiske, utvinning av marina ryggradslösa djur, pälshandel, sportjakt, insamling av prydnads- och medicinalväxter - varhelst en person minskar antalet arter som han behöver i naturen, ur en ekologisk synvinkel, agerar han i förhållande till dessa arter som ett rovdjur. Därför är det viktigt kunna förutse konsekvenserna dess verksamhet och organisera den på ett sådant sätt att den inte undergräver naturresurserna.

Inom fiske och fiske är det nödvändigt att när antalet arter minskar minskar också fiskehastigheterna, vilket sker i naturen när rovdjur går över till mer lättillgängliga byten (fig. 4). Om du tvärtom strävar efter att utvinna en sjunkande art kanske den inte återställer sina antal och upphör att existera. Således, som ett resultat av överjakt genom människors fel, har ett antal arter som en gång var väldigt många redan försvunnit från jordens yta: europeiska turer, passagerarduvor och andra.

När rovdjur av en art dödas av misstag eller avsiktligt, inträffar först utbrott av antalet bytesdjur. Detta leder också till ekologisk katastrof antingen som ett resultat av att en art undergräver sin egen matbas, eller som ett resultat av spridningen av infektionssjukdomar, som ofta är mycket mer destruktiva än rovdjurens aktiviteter. Ett fenomen uppstår ekologisk bumerang, när resultaten är direkt motsatta den ursprungliga påverkansriktningen. Därför är kompetent användning av naturliga miljölagar det huvudsakliga sättet för mänsklig interaktion med naturen.

Publiceringsdatum: 13/09/16

Litnevskaya Anna Andreevna

Ekologilärare

Lektionens ämne:

LAGAR OCH KONSEKVENSER AV NÄRINGSRELATIONER

Mål: att studera lagar och konsekvenser av matrelationer.

Uppgifter: betona universaliteten, mångfalden och den extraordinära rollen av matrelationer i naturen. Visa att det är matförbindelser som förenar alla levande organismer till ett enda system och också är en av de viktigaste faktorerna för naturligt urval.

Utrustning: grafer som återspeglar populationsfluktuationer i förhållandet "rovdjur - byte"; herbarieprover av insektsätande växter; våta preparat (bandmaskar, leverflingor, blodiglar); samlingar av insekter (nyckelpiga, myra, gadfly, hästfluga); bilder av växtätande gnagare, däggdjur (örn, tiger, ko, zebra, bardvalar).

jag. Att organisera tid.

P. Testa kunskap. Testkontroll.

1. Ljusälskande örter som växer under gran är typiska
representanter för följande typ av interaktioner:

a) neutralism;

b) amensalism;

c) kommensalism;

d) Protosamarbete.

2. Typen av förhållande till följande representanter för magen
av världen kan klassificeras som "freeloading":

a) eremitkräfta och havsanemon; b) en krokodil och en oxfågel;

i)haj och klibbig fisk;

d) varg och rådjur.

3. Ett djur som attackerar ett annat djur, men
äter bara en del av sitt ämne, vilket sällan orsakar döden, relativt
går till nummer:

a) rovdjur

b) köttätare;

d) allätare.

4. Koprofagi förekommer:
a) hos harar; b) hos flodhästar;

c) elefanter;

d) tigrar.
5. Allelopati är en interaktion med hjälp av biologiskt aktiva substanser, karakteristiska för följande organismer:

a) växter

b) bakterier;
c) svamp;
d) insekter.

6. Gå inte in i ett symbiotiskt förhållande:

a) träd och myror;

b) baljväxter och rhizobiumbakterier;

c) träd och mykorrhizasvampar;

d) träd och fjärilar.

a) phytophthora;

b) tobaksmosaikvirus;

c) champinjon, ängssvamp;

d) dodder, kvast.

a) äta endast offrets yttre integument;

b) ockupera en liknande eko-nisch;

c) attackera huvudsakligen försvagade individer;

d) har liknande metoder för att jaga bytesdjur.

9. Getingryttare är:

b) rovdjur med egenskaper av nedbrytare;

c) stamnematoder;

d) rostsvampar.

a) svamp b) maskar;

b) kvastrape;

c) vit mistel;

d) huvud.

a) amöba - "opalin - groda;

b) groda -> opalin - amöba;

c) svamp - * groda -> opalin;

d) groda - * amöba - opalin.

III. Att lära sig nytt material. 1. Berättare.

Livet på jorden existerar på grund av solenergi, som överförs genom växter till alla andra organismer som skapar en livsmedels-, eller trofisk, kedja: från producenter till konsumenter, och så 4-6 gånger från en trofisk nivå till en annan.

Den trofiska nivån är platsen för varje länk i näringskedjan. Den första trofiska nivån är producenter, alla andra är konsumenter. Den andra nivån är växtätande konsumenter; den tredje - köttätande konsumenter som livnär sig på växtätande former; den fjärde - konsumenter som konsumerar andra köttätare, etc.

Följaktligen är det möjligt att dela upp konsumenterna efter nivåer: konsumenter av den första, andra, tredje, etc. order.

Energikostnader är främst förknippade med underhållet av metaboliska processer, som kallas andningsutgifter; en mindre del av kostnaderna går till tillväxt och resten av maten utsöndras i form av exkrementer. I slutändan omvandlas det mesta av energin till värme och försvinner i miljön, och inte mer än 10 % av energin från den föregående överförs till nästa, högre trofiska nivå.

En så strikt bild av energiövergången från nivå till nivå är dock inte helt realistisk, eftersom de trofiska kedjorna av ekosystem är intrikat sammanflätade och bildar trofiska nät.

Till exempel, havsutter livnär sig på sjöborrar som äter kelp; jägarens förstörelse av uttrar ledde till att alger förstördes på grund av en ökning av populationen av igelkottar. När jakten på uttrar förbjöds började algerna återvända till sina livsmiljöer.

En betydande del av heterotrofer är saprofager och sa-profits (svampar), som använder energin från detritus. Därför urskiljs två typer av trofiska kedjor: beteskedjor, eller betesmarkskedjor, som börjar med att fotosyntetiska organismer äts, och detritala sönderdelningskedjor, som börjar med nedbrytningen av resterna av döda växter, lik och djurexkrementer. Så flödet av strålningsenergi i ett ekosystem är fördelat över två typer av näringsnät. Slutresultatet: försvinnandet och förlusten av energi, som, för att liv ska existera, måste förnyas.

2. ArbeteMedlärobokismågrupper.

Uppgift 2. Specificera egenskaperna hos matrelationer hos typiska rovdjur. Ge exempel.

Uppgift 3. Specificera egenskaperna hos djursamlares matrelationer. Ge exempel.

Uppgift 4. Ange egenskaperna hos matrelationer hos betande arter. Ge exempel.

Observera: läraren bör uppmärksamma eleverna på det faktum att i utländsk litteratur termen betecknar relationer av typen

I detta avseende måste man komma ihåg att termen "rovdjur" används i litteraturen om ekologi i en snäv och vid mening.

Svar på uppgift 1.

Använd värden som permanent eller tillfällig bostad;

Svar på uppgift 2.

Typiska rovdjur spenderar mycket energi på att söka, spåra och fånga byten; döda offret nästan omedelbart efter attacken. Djur har utvecklat ett speciellt jaktbeteende. Exempel - representanter för ordningen av köttätare, mustelider, etc.

Svar på uppgift 3.

Djur som söker föda spenderar energi på att bara söka efter och samla små byten. Samlare inkluderar många granätande gnagare, kycklingfåglar, kadavergamar och myror. Märkliga samlare - filtermatare och markätare av reservoarer och jordar.

Svar på uppgift 4.

Betande arter livnär sig på riklig mat som inte behöver letas länge och som är lättillgänglig. Vanligtvis är dessa växtätande organismer (bladlöss, klövdjur), samt vissa köttätare (nyckelpigor på bladlösskolonier).

3. D och s till s s och I.

Fråga. I vilken riktning är utvecklingen av arter i fallet med

med typiska rovdjur? Provsvar.

Den progressiva utvecklingen av både rovdjur och deras bytesdjur syftar till att förbättra nervsystemet, inklusive sinnesorganen, och muskelsystemet, eftersom urval bibehåller de egenskaper hos byten som hjälper dem att fly från rovdjur, och hos rovdjur, de som hjälper till att få mat.

Fråga. I vilken riktning går evolutionen vid samling?

Provsvar.

Arternas utveckling följer specialiseringens väg: urval i bytesdjur upprätthåller egenskaper som gör dem mindre iögonfallande och mindre lämpliga för insamling, nämligen skyddande eller varnande färg, imitativ likhet, mimik.

Om ungefär P R handla om Med. I vilka situationer agerar en person som ett typiskt rovdjur?

Provsvar.

Vid användning av kommersiella arter (fisk, vilt, päls och hovdjur);

När man förstör skadedjur.

Notera: läraren bör betona att i det ideala fallet, med kompetent exploatering av kommersiella föremål (fisk i havet, vildsvin och älg i skogen, timmer), är det viktigt att kunna förutse konsekvenserna av denna verksamhet i för att hålla sig på den fina gränsen mellan acceptabel och överdriven användning. Syftet med mänsklig verksamhet är att bevara och öka antalet "offer" (resurs).

IV. Förankringnytt material.

Lärobok,§9, frågor 1-3. Svar på fråga 1.

Inte alltid. Häckningsområdet kan endast ta emot ett visst antal fåglar. Storleken på enskilda tomter avgör hur många holkar som kommer att tas i anspråk. Skadedjurets häckningsgrad kan vara så hög att det tillgängliga antalet fåglar inte kommer att kunna minska antalet avsevärt.

Svar på fråga 2.

Förenklingen av modellen är som följer: de tog inte hänsyn till att byten kan springa iväg och gömma sig från rovdjur, rovdjur kan livnära sig på olika byten; i verkligheten beror rovdjurens fertilitet inte bara på mattillgången etc., det vill säga relationer i naturen är mycket mer komplicerade.

Svar på fråga 3.

För älg har foderbasen förbättrats och döden från rovdjur har minskat. Tillstånd till måttlig jakt ges om det höga antalet älgar börjar påverka återställandet av skog negativt.

V/Läxa: 9 §, uppgift 1; ytterligare information.

I naturen har de en annan viktig roll - de håller arter i samhällen, reglerar deras antal och påverkar evolutionens gång. Matförbindelserna är extremt olika.

Typiska rovdjur spenderar mycket energi på att försöka spåra byten, köra om dem och fånga dem (fig. 40). De har utvecklat ett speciellt jaktbeteende.

Ris. 40. Gepard i jakten på byte

De behöver många uppoffringar under sina liv. Vanligtvis är de starka och aktiva djur.

Djursamlare spendera energi på att leta efter frön eller insekter, d.v.s. små byten. Att bemästra den hittade maten för dem är inte svårt. De har utvecklat sökaktivitet, men inget jaktbeteende.

betning arter spenderar inte mycket energi på att leta efter föda, det finns vanligtvis mycket av det runt omkring, och det mesta av deras tid ägnas åt att ta upp och smälta maten.

I vattenmiljön är ett sådant sätt att bemästra mat utbrett, som t.ex filtrering Jag, längst ner - sväljer och passerar jord genom tarmarna tillsammans med matpartiklar.

Konsekvenserna av matband är mest uttalade i relationer rovdjur - byte(Fig. 41).

Om ett rovdjur livnär sig på stora, aktiva byten som kan springa iväg, göra motstånd, gömma sig, så förblir de av dem som gör det bättre än andra, det vill säga har skarpare ögon, känsliga öron, ett utvecklat nervsystem och muskelstyrka, vid liv . Således väljer rovdjuret för att förbättra bytet och förstör de sjuka och de svaga. I sin tur, även bland rovdjur, finns det ett urval för styrka, smidighet och uthållighet. Den evolutionära konsekvensen av dessa relationer är den progressiva utvecklingen av båda interagerande arter: rovdjur och bytesdjur.

Om rovdjur livnär sig på inaktiva eller små arter som inte kan motstå dem, leder detta till ett annat evolutionärt resultat. De individer som rovdjuret lyckas lägga märke till dör. Offer som är mindre märkbara eller något obekvämt att fånga vinner. Det är så naturligt urval utförs för skyddande färg, hårda skal, skyddande spikar och nålar och andra medel för frälsning från fiender. Arternas utveckling går i riktning mot specialisering enligt dessa egenskaper.

Det viktigaste resultatet av trofiska förhållanden är inneslutningen tillväxt antalet arter. Förekomsten av matrelationer i naturen står i motsats till reproduktionens geometriska progression.

För varje par av rovdjur och bytesarter beror resultatet av deras interaktion främst på deras kvantitativa förhållanden. Om rovdjur fångar och förstör sina byten i ungefär samma takt som dessa byten häckar, då kan de hindra deras antal från att växa. Det är dessa resultat av dessa relationer som oftast är kännetecknande för hållbara natursamhällen. Om reproduktionshastigheten för bytesdjur är högre än graden av att äta dem av rovdjur, inträffar ett utbrott i artens population. Rovdjur kan inte längre innehålla det siffra. Även detta förekommer ibland i naturen. Det motsatta resultatet - fullständig förstörelse av bytet av ett rovdjur - är mycket sällsynt i naturen, men förekommer oftare i experiment och under mänskligt störda förhållanden. Detta beror på det faktum att rovdjur byter till ett annat, mer tillgängligt byte, med en minskning av antalet byten av alla slag i naturen. Att bara jaga en sällsynt art tar för mycket energi och blir olönsamt.


Under den första tredjedelen av vårt århundrade upptäcktes att förhållandet rovdjur och bytesdjur kan vara orsaken till regelbundna periodiska fluktuationer i förekomsten av var och en av de interagerande arterna. Denna åsikt stärktes särskilt efter resultaten av forskningen från den ryska forskaren G.F. Gauze. I sina experiment studerade G.F. Gause hur antalet av två typer av ciliater, sammankopplade genom rovdjur-bytesförhållanden, förändras i provrör (Fig. 42). Offret var en av typerna av infusoria-skor, som livnärde sig på bakterier, och rovdjuret var en ciliat-didinium som äter skor.

Inledningsvis växte antalet av toffeln snabbare än antalet av rovdjuret, som snart fick en bra matbas och också började föröka sig snabbt. När hastigheten på att äta skor kom ikapp med deras reproduktionshastighet, upphörde tillväxten i antalet arter. Och eftersom didiniumerna fortsatte att fånga tofflor och föröka sig, snart överskred ätandet av offren deras påfyllning, började antalet tofflor i provrör att minska kraftigt. En tid senare, efter att ha underminerat sin matbas, slutade de dela sig och didinium började dö. Med vissa modifikationer av erfarenheten upprepades cykeln från början. Den obehindrade reproduktionen av de bevarade tofflorna ökade åter deras överflöd, och efter dem gick kurvan över antalet didinier upp. På grafen följer predatorförekomstkurvan byteskurvan med en förskjutning åt höger, så att förändringar i deras förekomst visar sig vara asynkrona.

Således bevisades det att interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur under vissa förhållanden kan leda till regelbundna cykliska fluktuationer i förekomsten av båda arterna. Förloppet för dessa cykler kan beräknas och förutsägas, med kännedom om några initiala kvantitativa egenskaper hos arten. De kvantitativa lagarna för arters interaktion i deras näringsförhållanden är mycket viktiga för praktiken. Inom fiske, utvinning av marina ryggradslösa djur, pälshandel, sportjakt, insamling av prydnads- och medicinalväxter - varhelst en person minskar antalet arter som han behöver i naturen, ur en ekologisk synvinkel, agerar han i förhållande till dessa arter som ett rovdjur. Därför är det viktigt att kunna förutse konsekvenserna av sin verksamhet och organisera den på ett sådant sätt att naturresurserna inte undergrävs.

G.F. Gause (1910 -1986)" Rysk vetenskapsman

Inom fiske och fiske är det nödvändigt att när antalet arter minskar minskar även fiskehastigheterna, vilket sker i naturen när rovdjur går över till mer lättillgängliga byten (bild 43).

Om du tvärtom strävar efter att utvinna en sjunkande art kanske den inte återställer sina antal och upphör att existera. Som ett resultat av överjakt, på grund av människors fel, har ett antal arter som en gång var väldigt många redan försvunnit från jordens yta: amerikanska bison, europeiska uroxar, passagerarduvor och andra.

När rovdjur av en art dödas av misstag eller avsiktligt, inträffar först utbrott av antalet bytesdjur. Detta leder också till en ekologisk katastrof, antingen som ett resultat av att artens egen födoförsörjning undergrävs eller spridningen av infektionssjukdomar, som ofta är mycket mer destruktiva än rovdjurens aktiviteter. Det finns ett fenomen med ekologisk boomerang, när resultaten är direkt motsatta den ursprungliga påverkansriktningen. Därför är kompetent användning av naturliga miljölagar det huvudsakliga sättet för mänsklig interaktion med naturen.

Exempel och ytterligare information

1. För första gången märktes och beskrevs regelbundna fluktuationer i predator-bytessystemet på 20-talet. av vårt århundrade, den berömde engelske ekologen Charles Elton. Han bearbetade långtidsdata från ett pälsföretag om hare- och lodjursjakt i norra Kanada. Det visade sig att efter de "produktiva" åren för harar följde en ökning av antalet lodjur, och dessa fluktuationer hade en tydligt regelbunden karaktär och upprepade sig efter vissa perioder. Samtidigt, oberoende av varandra, beräknade två matematiker, A. Lotka och V. Volterra, att baserat på samspelet mellan rovdjur och bytesdjur kan oscillerande cykler i mängden av båda arterna förekomma. Dessa beräknade data krävde experimentell verifiering, som G.F. Gause åtog sig, som bevisade förekomsten av motsvarande cykler med hjälp av exemplet med den predatoriska ciliatdidinium och dess offer - skor. Så, som ett resultat av forskning av forskare från olika länder, upptäcktes ett av de viktiga miljömönstren.

2. Det globala torskfisket var till stor del spontant och baserades inte på biologiska egenskaper. Den totala produktionen nådde 1,4 miljoner ton per år. Detta visade sig vara mycket mer än vad som gick att reproducera, så både antalet torsk och dess produktion minskade med 7-10 gånger. När torskbeståndet i Barents hav sjönk (70-80-tal) ökade antalet lodda, torskens främsta byte, kraftigt. Fiskare bytte till denna fisk och fångade ungefär två tredjedelar av dess totala massa. Till följd av överfiske har även antalet lodda minskat. Torsk, som alla rovfiskar, livnär sig på alla små fiskar, inklusive sina egna yngel. Med ett litet antal lodda började hon äta upp sina ungar, så besättningen förlorade möjligheten att återhämta sig.

3. Under evolutionens gång utvecklar offren en mängd olika anpassningar för skydd mot rovdjur. Till exempel, i de minsta vattenlevande hjuldjuren, i närvaro av andra rovdjur, växer långa skalpiggar.

Dessa spikar hindrar i hög grad rovdjur från att svälja offer, eftersom de bokstavligen står tvärs över halsen. Samma försvar uppstår hos fredliga dafnia-kräftdjur - mot andra rovdjur. Rovdjuret, som har fångat dafnian, går över den med sina ben och vänder på den för att äta från den mjuka ventrala sidan. Piggarna kommer i vägen och bytesdjur går ofta förlorade. Det visade sig att spikarna växer hos offren som svar på närvaron av metaboliska produkter från rovdjur i vattnet. Om det inte finns några fiender i dammen, har offren inga spikar.

4. Ett av de första exemplen på framgångsrik användning av ett rovdjur för att undertrycka skadedjursbeståndet är användningen av nyckelpigan Rhodolia i kampen mot den australiska räfflade mjöllössen (Fig. 44, 45).

Denna mask, en stillasittande insekt som suger citrusfrukter, fördes av misstag till Kalifornien 1872, där den inte hade några naturliga fiender. Det förökade sig snabbt och blev ett farligt skadedjur, på grund av vilket trädgårdsmästare led enorma förluster. För att bekämpa masken från Australien importerades dess naturliga fiende, den lilla nyckelpigan Rhodolia. År 1889 bosattes cirka 10 tusen skalbaggar i hundratals trädgårdar i södra Kalifornien. Inom några månader minskade angreppet av träd med mjölbugen kraftigt. Kon slog rot i Kalifornien och massreproduktionen av mjöllöss observerades inte längre. Denna framgång upprepades i femtio länder i världen, i Azde, där rhodolia släpptes mot den räfflade mjölbugen. Rhodolia är känsligare för bekämpningsmedel än en mjölbusa! Därför, där citrusfrukter behandlades med gifter mot andra skadedjur, nådde antalet mjöllöss snart gigantiska proportioner.

5. Röda skogsmyror livnär sig på många arter av ryggradslösa djur, men de mest förekommande arterna utgör alltid basen för deras byte. Under utbrottet av skogsskadegörare livnär sig myror huvudsakligen på dem. Det uppskattas att i de sibiriska skogarna förstör invånarna i en stor myrstack upp till 100 tusen larver av den lilla gransågflugan, 10-12 tusen fjärilar av den grå lärkbladmasken. Det betyder att om det finns 5-8 stora myrstackar per hektar kan du inte oroa dig för skadorna på träden av dessa skadedjur, myror kommer att hålla tillbaka deras tillväxt.



Frågor.

1. Minskar fåglar som lockas till trädplantager av konstgjorda holkar alltid antalet skadliga insekter?

2. Genom att skapa en matematisk modell av förändringar i antalet rovdjur och bytesdjur antog A. Lotka och V. Volterra att antalet rovdjur endast beror på två faktorer: antalet bytesdjur (ju större födotillgång, desto mer intensiv reproduktion ) och graden av naturlig död för rovdjur. Samtidigt förstod de att de kraftigt förenklade de relationer som finns i naturen. Ange vad denna förenkling är.

3. Älg är det största moderna rådjuret. Lever i skogsområden, livnär sig på utväxter av lövträd och höga gräs. I början av 1900-talet minskade antalet i Europa kraftigt. Dock sedan 1920-talet och speciellt på 40-talet. den började återhämta sig som ett resultat av skyddet av älgen, föryngringen av skogarna och minskningen av antalet vargar. Ange vilka näringsförhållanden som spelade roll vid återställandet av arten. Varför är måttlig älgjakt tillåten nu?

Uppgifter.



Ämnen för diskussioner.

1. Även om beräkningar och experiment visar att oscillerande cykler i naturen kan förekomma mellan varje par av rovdjur-bytesarter, observeras sådana cykler sällan i naturen. Varför?

2. I skogarna i Fjärran Östern sker en intensiv skörd av en värdefull medicinalväxt - ginseng.Arten är på väg att dö ut. Vilka åtgärder skulle du vidta för att spara den? Vad har förståelsen av relationer mellan rovdjur och bytesdjur att göra med dessa aktiviteter?

3. Länge uppmuntrades jakt på varg i vårt land och en bonus gavs för varje dödat djur. Då förbjöds jakten på vargen helt. För närvarande har detta förbud i ett antal regioner hävts igen och vissa vargar tillåts skjutas. Hur tänker du, vad kan förklara en sådan inkonsekvens i miljömyndigheternas order?

4. I naturen existerar relationer mellan rovdjur och bytesdjur mellan specifika arter i miljontals år. Den moderna människan, som går in i samma förhållande med arter av vilda djur (jakt, fiske, samlar medicin- och matväxter, blommor, etc.), undergräver snabbt deras antal. Varför händer det här? Kan kunskap och tillämpning av miljöregler förändra dessa resultat?

5. Låt oss anta att du måste ställa in fångsthastigheten för en värdefull fiskart. Vilken information om denna art behöver du ha för att beräkna denna hastighet? Vad händer om fångstkvoten är överskattad? hennes underdrift?

Chernova N. M., Ekologins grunder: Proc. dagar 10 (11) klass. Allmän utbildning lärobok institutioner / N. M. Chernova, V. M. Galushin, V. M. Konstantinov; Ed. N. M. Chernova. - 6:e upplagan, stereotyp. - M.: Bustard, 2002. - 304 sid.

Läroböcker och böcker i alla ämnen, läxor, nätbokbibliotek, lektionsplaneringar för ekologilektioner, abstracts och anteckningar för ekologilektionerna för årskurs 10

Mål: att studera lagar och konsekvenser av matrelationer.

Uppgifter: betona universaliteten, mångfalden och den extraordinära rollen av matrelationer i naturen. Visa att det är matförbindelser som förenar alla levande organismer till ett enda system och också är en av de viktigaste faktorerna för naturligt urval.

Ladda ner:


Förhandsvisning:

Lektionens ämne: LAGAR OCH KONSEKVENSER AV MATRELATIONER

Mål : att studera lagar och konsekvenser av matrelationer.

Uppgifter: betona universaliteten, mångfalden och den extraordinära rollen av matrelationer i naturen. Visa att det är matförbindelser som förenar alla levande organismer till ett enda system och också är en av de viktigaste faktorerna för naturligt urval.

Utrustning: grafer som visar fluktuationer i antal i förhållandet "rovdjur - byte"; herbarieprover av insektsätande växter; våta preparat (bandmaskar, leverflingor, blodiglar); samlingar av insekter (nyckelpiga, myra, gadfly, hästfluga); bilder av växtätande gnagare, däggdjur (örn, tiger, ko, zebra, bardvalar).

I. Organisatoriskt ögonblick.

P. Testa kunskap. Testkontroll.

1. Ljusälskande örter som växer under gran är typiska
representanter för följande typ av interaktioner:

a) neutralism;

b) amensalism;

c) kommensalism;

d) Protosamarbete.

2. Typ av förhållande av följande representanter för magen
av världen kan klassificeras som "freeloading":

a) eremitkräfta och havsanemon; b) en krokodil och en oxfågel;

c) haj och klibbig fisk;

d) varg och rådjur.

3. Ett djur som attackerar ett annat djur, men
äter bara en del av sitt ämne, vilket sällan orsakar döden, relativt
går till nummer:

a) rovdjur

b) köttätare;

d) allätare.

4. Koprofagi inträffar:
a) hos harar;

b) hos flodhästar;

c) elefanter;

d) tigrar.
5. Allelopati är en interaktion med hjälp av biologiskt aktiva substanser, karakteristiska för följande organismer:

a) växter

b) bakterier;
c) svamp;
d) insekter.

6. Gå inte in i ett symbiotiskt förhållande:

a) träd och myror;

b) baljväxter och rhizobiumbakterier;

c) träd och mykorrhizasvampar;

d) träd och fjärilar.

a) phytophthora;

b) tobaksmosaikvirus;

c) champinjon, ängssvamp;

d) dodder, kvast.

a) äta endast offrets yttre integument;

b) ockupera en liknande eko-nisch;

c) attackera huvudsakligen försvagade individer;

d) har liknande metoder för att jaga bytesdjur.

9. Getingryttare är:

b) rovdjur med egenskaper av nedbrytare;

a) loppor;

b) löss;

c) stamnematoder;

d) rostsvampar.

a) svamp b) maskar;

c) fisk;

d) fåglar.

b) kvastrape;

c) vit mistel;

d) huvud.

a) amöba - "opalin - groda;

b) groda -> opalin - amöba;

c) svamp - * groda -> opalin;

d) groda - * amöba - opalin.

III. Att lära sig nytt material. 1. Lärarens berättelse.

Livet på jorden existerar på grund av solenergi, som överförs genom växter till alla andra organismer som skapar en livsmedels-, eller trofisk, kedja: från producenter till konsumenter, och så 4-6 gånger från en trofisk nivå till en annan.

Den trofiska nivån är platsen för varje länk i näringskedjan. Den första trofiska nivån är producenter, alla andra är konsumenter. Den andra nivån är växtätande konsumenter; den tredje - köttätande konsumenter som livnär sig på växtätande former; den fjärde - konsumenter som konsumerar andra köttätare, etc.

Följaktligen är det möjligt att dela upp konsumenterna efter nivåer: konsumenter av den första, andra, tredje, etc. order.

Energikostnader är främst förknippade med underhållet av metaboliska processer, som kallas andningsutgifter; en mindre del av kostnaderna går till tillväxt och resten av maten utsöndras i form av exkrementer. I slutändan omvandlas det mesta av energin till värme och försvinner i miljön, och inte mer än 10 % av energin från den föregående överförs till nästa, högre trofiska nivå.

En så strikt bild av energiövergången från nivå till nivå är dock inte helt realistisk, eftersom de trofiska kedjorna av ekosystem är intrikat sammanflätade och bildar trofiska nät.

Till exempel, havsutter livnär sig på sjöborrar som äter kelp; jägarens förstörelse av uttrar ledde till att alger förstördes på grund av en ökning av populationen av igelkottar. När jakten på uttrar förbjöds började algerna återvända till sina livsmiljöer.

En betydande del av heterotrofer är saprofager och sa-profits (svampar), som använder energin från detritus. Därför urskiljs två typer av trofiska kedjor: beteskedjor, eller betesmarkskedjor, som börjar med att fotosyntetiska organismer äts, och detritala sönderdelningskedjor, som börjar med nedbrytningen av resterna av döda växter, lik och djurexkrementer. Så flödet av strålningsenergi i ett ekosystem är fördelat över två typer av näringsnät. Slutresultatet: försvinnandet och förlusten av energi, som, för att liv ska existera, måste förnyas.

2. Arbeta med läroboken i små grupper.

Uppgift 2. Specificera egenskaperna hos matrelationer hos typiska rovdjur. Ge exempel.

Uppgift 3. Specificera egenskaperna hos djursamlares matrelationer. Ge exempel.

Uppgift 4. Ange egenskaperna hos matrelationer hos betande arter. Ge exempel.

Observera: läraren bör uppmärksamma eleverna på det faktum att i utländsk litteratur termen betecknar relationer av typen

I detta avseende måste man komma ihåg att termen "rovdjur" används i litteraturen om ekologi i en snäv och vid mening.

Svar på uppgift 1.

Svar på uppgift 2.

Typiska rovdjur spenderar mycket energi på att söka, spåra och fånga byten; döda offret nästan omedelbart efter attacken. Djur har utvecklat ett speciellt jaktbeteende. Exempel - representanter för ordningen av köttätare, mustelider, etc.

Svar på uppgift 3.

Djur som söker föda spenderar energi på att bara söka efter och samla små byten. Samlare inkluderar många granätande gnagare, kycklingfåglar, kadavergamar och myror. Märkliga samlare - filtermatare och markätare av reservoarer och jordar.

Svar på uppgift 4.

Betande arter livnär sig på riklig mat som inte behöver letas länge och som är lättillgänglig. Vanligtvis är dessa växtätande organismer (bladlöss, klövdjur), samt vissa köttätare (nyckelpigor på bladlösskolonier).

3. D och s till s s och I.

Fråga. I vilken riktning är utvecklingen av arter i fallet med

med typiska rovdjur? Provsvar.

Den progressiva utvecklingen av både rovdjur och deras bytesdjur syftar till att förbättra nervsystemet, inklusive sinnesorganen, och muskelsystemet, eftersom urval bibehåller de egenskaper hos byten som hjälper dem att fly från rovdjur, och hos rovdjur, de som hjälper till att få mat.

Fråga. I vilken riktning går evolutionen vid samling?

Provsvar.

Arternas utveckling följer specialiseringens väg: urval i bytesdjur upprätthåller egenskaper som gör dem mindre iögonfallande och mindre lämpliga för insamling, nämligen skyddande eller varnande färg, imitativ likhet, mimik.

I o p r o Med. I vilka situationer agerar en person som ett typiskt rovdjur?

Provsvar.

  • Vid användning av kommersiella arter (fisk, vilt, päls och hovdjur);
  • när man förstör skadedjur.

Notera: läraren bör betona att i det ideala fallet, med kompetent exploatering av kommersiella föremål (fisk i havet, vildsvin och älg i skogen, timmer), är det viktigt att kunna förutse konsekvenserna av denna verksamhet i för att hålla sig på den fina gränsen mellan acceptabel och överdriven användning. Syftet med mänsklig verksamhet är att bevara och öka antalet "offer" (resurs). IV. Förankring nytt material. Lärobok, §9, frågor 1-3. Svar på fråga 1.

Inte alltid. Häckningsområdet kan endast ta emot ett visst antal fåglar. Storleken på enskilda tomter avgör hur många holkar som kommer att tas i anspråk. Skadedjurets häckningsgrad kan vara så hög att det tillgängliga antalet fåglar inte kommer att kunna minska antalet avsevärt.

Svar på fråga 2.

Förenklingen av modellen är som följer: de tog inte hänsyn till att byten kan springa iväg och gömma sig från rovdjur, rovdjur kan livnära sig på olika byten; i verkligheten beror rovdjurens fertilitet inte bara på matförsörjningen etc., det vill säga relationerna i naturen är mycket mer komplicerade.

Svar på fråga 3.

För älg har foderbasen förbättrats och döden från rovdjur har minskat. Tillstånd till måttlig jakt ges om det höga antalet älgar börjar påverka återställandet av skog negativt.

Läxa:9 §, uppgift 1; Ytterligare information.


Har frågor?

Rapportera ett stavfel

Text som ska skickas till våra redaktioner: