1. Общая характеристика экологических взаимодействий;

2. Типы взаимоотношений.

1. В природных условиях каждый живой организм живет не изо­лированно, а среди множества других представителей живой природы. Взаимодействия между организмами, а также влия­ние их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов среды. В сообществах организмы одной популяции могут питаться осо­бями другой; могут использовать их как среду обитания; один из видов может испытывать на себе влияние продуктов жизне­деятельности другого. Все это непосредственные взаимодействия: их исход решается в ходе прямого контакта между особями.

Экологические взаимодействия обычно имеют чрезвычайно сложный характер, зависят от многих факторов и по-разному протекают в различных условиях. Это делает их трудно пред­сказуемыми.

2. Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых существ выделяют определенные типы отношений, имеющие много об­щего у организмов разных систематических групп.

Нейтрализм, при котором 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 лоси в одном лесу не контактируют друг с другом.

Антибиоз, при котором обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние.

Комменсализм - форма взаимоотношений, при которой один вид получает какое-либо преимущество, выгоду, не принося дру­гому ни вреда, ни пользы. Отношения такого типа широко рас­пространены в природе. Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками плодов и семян с зацеп­ками (вроде репейника), не получая от этого ни вреда, ни пользы.

Аменсализм - это взаимоотношения, при которых для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно, в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы. Напри­мер, светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затенения, тогда как самому дереву это не приносит неудобств.

Симбиоз (от греч. "сим" - вместе, "биос" - жизнь) - сожительство; форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу от другого.

Самый простой тип симбиотических связей - протокооперация. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, т. е. не является не­пременным условием выживания популяций. Примером таких отношений можно назвать распространение муравьями семян некоторых растений леса, опыление пчелами разных луговых растений - в этих случаях отсутствует необходимая тесная связь конкретной пары партнеров.

Если в экологической системе два или более вида популяции со сходными экологическими требованиями обитают совмест­но, между ними возникают взаимоотношения отрицательного типа, которые называются конкуренцией.

Вобщем смысле слово "конкуренция" означает сталкивание, соперничество, соревнование.

Хищничество - такой тип взаимоотношения популяций, при ко­тором представители одного вида поедают (уничтожают) пред­ставителей другого, т. е. организмы одной популяции служат пищей для организмов другой.

Таковы основные типы биотических взаимоотношений в жи­вой природе. Необхо­димо помнить, что тип взаимодействия конкретной пары видов может изме­няться в различных усло­виях и в зависимости от стадий их пожизненных циклов. Кроме того, один и тот же вид в сообществе может находиться в раз­ных отноше­ниях с окружающими его видами.

Типы межвидовых взаимодействий:

1) Конкуренция - виды оказывают друг на друга негативное воздействие;

2) Мутуализм - облигатный симбиоз (виды не могут существовать друг без друга);

3) Протокооперация – факультативный симбиоз(виды могут существовать отдельно, но совместное существование приносит им обоим пользу, например, актинии и крабы);

4) Комменсализм - один вид извлекает пользу от сожительства, другой вид – нет, например, обитатели нор;

5) Нейтрализм – виды не оказывают друг на друга никакого влияния;

6) Аменсализм – один вид угнетает рост и размножение другого, например, сосуществование крупных и мелких растений;

7) Хищничество – поедание одного вида (жертва) другим видом (хищник);

б) Фитогенные факторы – формы взаимоотношений между растениями бывают: прямые (механические), косвенные (через животных, микроорганизмов).

Растения могут быть взаимосвязаны между собой через животных, например: энтомофилия – опыление при помощи насекомых, орнитофилия – птиц и др., животные распространяют семена и плоды растений.

Среда жизни – одно из основных экологических понятий, под которым понимается комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов (особи, популяции, сообщества). У каждой особи своя особая среда жизни: физические, химические и биотические условия, не выходящие за пределы чувствительности и устойчивости к ним данного вида.

Термин «среда» в экологии применяется в широком и узком смысле слова.

В широком смысле среда – это окружающая среда.

Окружающая среда – это совокупность всех условий жизни (материальных тел, явлений, энергии влияющих на организм) существующих на планете Земля.

Среда – в узком смысле слова – это среда обитания.

Среда обитания – это часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Среда обитания каждого организма многообразна и изменчива. Она слагается из множества элементов живой и неживой природы, а также элементов, привносимых человеком в результате хозяйственной деятельности.

Следовательно: совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания .

Роль среды двояка. Прежде всего, живые организмы получают из среды, в которой обитают, пищу и энергию. Кроме того, различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару.

Число видов животных и растений в водной среде значительно меньше, чем наземных, что говорит о том, что эволюция на суше проходила гораздо быстрее. Наиболее богатый растительный и животный мир морей и океанов тропических областей – Тихого и Атлантического океанов. Основная масса организмов Мирового океана сосредоточена в сравнительно небольшой по площади зоне морских побережий умеренного пояса.

В Мировом океане толща воды носит название «пелигиаль», дно – «бенталь», береговая часть – «литораль», она наиболее богата растениями и животными. Обитатели водной среды называются гидробионтами. Пелагические организмы – нектон (рыбы, китообразные) и планктон (низшие ракообразные, одноклеточные водоросли и др.), а обитатели дна – бентос (придонные водоросли, рыбы). Одной из специфических особенностей водной среды является наличие большого количества мелких частиц органического вещества – детрита (высококачественная пища для водных организмов).

Обитатели водоемов выработали соответствующие приспособления к подвижности водной среды, в частности, обтекаемую форму тела, способность дышать растворенным в воде кислородом при помощи жабр и др.

Водная среда оказывает влияние на ее обитателей. В свою очередь, живое вещество гидросферы воздействует на среду обитания, перерабатывает ее, вовлекая в круговорот веществ. Известно, что вода всех видов водоемов разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте за 2 млн. лет, т.е. вся она прошла через живое вещество планеты не одну тысячу раз.

Наземно-воздушная среда - Наземная среда самая сложная по экологическим условиям. Экологические факторы здесь отличаются рядом специфических особенностей: сильные колебания температур, более интенсивный свет, меняющаяся влажность в зависимости от сезона года, времени суток и географического положения.

Особенностью этой среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом – газообразной средой, характеризующейся низкой влажностью, плотностью, давлением, а также высоким содержанием кислорода.

Воздушная среда имеет малые плотности и подъемную силу, незначительную опорность, поэтому в ней нет постоянно живущих организмов - все они связаны с землей, а воздушную среду используют только для перемещения или (и) для поиска добычи. Воздушная среда оказывает на организмы физическое и химическое воздействие.Физические факторы воздушной среды: движение воздушных масс обеспечивает расселение семян, спор и пыльцы растений. Атмосферное давление оказывает существенное влияние на жизнь позвоночных животных - они не могут жить выше 6000 м над уровнем моря.

Химические факторы воздушной среды обусловлены однородным в качественном и количественном отношении составом атмосферы: в наземных условиях содержание кислорода находятся в максимуме, а углекислого газа - в минимуме толерантности растений, в почве - наоборот - кислород становится лимитирующим фактором для аэробов - редуцентов, что замедляет разложение органики.

У обитателей наземной среды в процессе эволюции выработались специфические анатомо-морфологические, физиологические, поведенческие адаптации. У них в ходе эволюции появились органы, обеспечивающие непосредственное усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания (устьица растений, легкие у животных), сложные приспособления для защиты от неблагоприятных факторов (защитный покров тела, механизмы терморегуляций, большая подвижность, периодичность и ритмика жизненных циклов и др.).

Почвенная среда. Почва представляет собой сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Почва обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку она тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Все свойства почвы во многом зависят не только от климатических факторов, но и от жизнедеятельности почвенных организмов, которая механически перемешивает ее и перерабатывает химически, создавая в конечном итоге необходимые для себя условия. Свойства почвы в своей совокупности создают определенный экологический режим, основными показателями которого служат гидротермические факторы и аэрация. Хорошо увлажненная почва легко прогревается и медленно остывает.

Всех почвенных обитателей можно разделить на экологические, исходя из размеров степени подвижности: микробиотоп, мезобиота, макробиотоп, макробиота.

По степени связи со средой: геобионты, геофилы, геоксены.

Живой организм всецело зависит от среды и немыслим без неё. В природе на любой организм сразу действует множество абиотических и биотических факторов, они тесно взаимосвязаны и не могут заменять друг друга. Экологические факторы могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на организм, а также действуют с разной интенсивностью.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма называется оптимальной, или Оптимумом .

Сочетание условий среды, обеспечивающее наиболее успешный рост, развитие и размножение вида (популяции) называют Биологическим оптимумом.

Часто в природе бывает так, что одни экологические факторы находятся в изобилии (например, вода и свет), а другие (например, азот) - в недостаточных количествах. Факторы, снижающие жизнеспособность организма, называют ограничивающими (лимитирующими). Например, ручьевая форель живет в воде с содержанием кислорода не менее 2 мг/л. При содержании в воде кислорода менее 1,6 мг/л форель гибнет. Кислород - ограничивающий фактор для форели. Ограничивающим фактором может быть не только его недостаток, но и избыток. Тепло, например, необходимо всем растениям. Однако если продолжительное время летом стоит высокая температура, то растения даже при увлажненной почве могут пострадать из-за ожогов листьев. Следовательно, для каждого организма существует наиболее подходящее сочетание абиотических и биотических факторов, оптимальное для его роста, развития и размножения. Наилучшее сочетание условий называют биологическим оптимумом. Выявление биологического оптимума, знание закономерностей взаимодействия экологических факторов имеют большое практическое значение. Умело поддерживая оптимальные условия жизнедеятельности сельскохозяйственных растений и животных, можно повышать их продуктивность.

Чем больше отклонения от оптимума, тем губительнее действует экологический фактор на организм.

Диапазон действия экологического фактора имеет границы – максимум и минимум. Максимальное и минимальное значения экологического фактора, при которых ещё возможна жизнь, называют пределом выносливости (нижние и верхние границы выносливости).

Способность организмов выдерживать определенные колебания экологических факторов, приспосабливаться к новым условиям и осваивать разные среды обитания называется экологической валентностью (толерантностью).

ТОЛЕРАНТНОСТЬ – это способность организмов выдерживать определенный диапазон изменения условий жизни.

Виды организмов с низкой толерантностью (живущие в узком диапазоне действия экологических факторов) называются СТЕНОБИОТНЫМИ, а с широкой толерантностью – ЭВРИБИОТНЫМИ.

Экологическая амплитуда – это ширина диапазона колебаний экологического фактора, например: температура от -50 до +50.

При помещении организма в новые условия он через некоторое время адаптируется к ним, следствием этого является изменение физиологического оптимума, или сдвиг купола толерантности.

Такие сдвиги называются АДАПТАЦИЕЙ или Акклиматизацией.

Лимитирующий фактор (ограничивающий) – это фактор, интенсивность действия которого выходит за пределы выносливости организма.

Иначе говоря, тот фактор, который является ведущим в ограничении приспособительных возможностей организма в конкретной среде, называется – лимитирующим.

Например, на Севере лимитирующим фактором является низкая температура, а в пустыне – вода. Именно лимитирующие факторы ограничивают распространение видов в природе.