Конкуренция и хищничество в природе

Конкурентные взаимоотношения  могут быть весьма разнообразными: от прямой физической борьбы до почти  мирного совместного существования. И вместе с тем, если два вида с  одинаковыми экологическими потребностями  оказываются в одном сообществе, то обязательно один конкурент вытесняет другого. Например: в Европе в поселениях человека серая крыса совершенно вытеснила другой вид того же рода – чёрную крысу, которая теперь живёт в степных и пустынных районах. Серая крыса крупнее, агрессивнее, лучше плавает, поэтому сумела победить. В России, наоборот, сравнительно мелкий рыжий таракан – пруссак начисто вытеснил более крупного чёрного таракана только потому, что сумел лучше приспособиться к специфическим условиям человеческого жилья. В Австралии обыкновенная пчела, завезённая из Европы, вытеснила маленькую туземную пчелу, не имеющую жала.

Но исход конкуренции зависит  не только от свойств взаимодействующих  видов, но и от условий, в которых  происходит конкурентная борьба. В  зависимости от условий, складывающихся в конкретном местообитании, победителем конкурентной борьбы может оказываться либо один, либо другой вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, а следовательно, и большую приспособленность к условиям окружающей среды.

Исследователи выясняли влияние температуры  и влажности на исход межвидовой конкуренции между двумя видами мучных жуков. Сосуды с мукой, содержащиеся при определённом сочетании тепла  и влаги, помещали по нескольку особей того и другого видов. Здесь жуки и начинали размножаться, но через некоторое время оставались особи только одного вида. Примечательно, что при высоких показателях тепла и влаги победу одерживал один вид, а при низких — другой.

В ряде случаев это приводит к сосуществованию конкурирующих видов. Ведь тепло и влажность, как и остальные экологические факторы, распределены в природе отнюдь не равномерно. Даже в пределах небольшого участка (леса, поля или иного местообитания) можно обнаружить зоны, различающиеся по микроклимату. В этом разнообразии условий каждый вид осваивает то место, где ему обеспечено выживание.

Таким образом, в сообществе совместно  уживаются только те конкурирующие  виды, которые приспособились хотя бы немного разойтись в экологических  требованиях. Так, в африканских саваннах копытные используют пастбищные корма по – разному: зебры обрывают верхушки трав, антилопы гну поедают растения определённых видов, газели выщипывают только нижние травы, а антилопы топи кормятся высокими стеблями.

В нашей стране насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, избегают конкуренции друг с другом благодаря разному характеру поиска добычи на разных частях дерева.

Конкуренция является одной из причин того, что два вида, слабо различающихся  спецификой питания, поведения, образа жизни и т. д., редко сожительствуют в одном сообществе. Здесь конкуренция носит характер прямой вражды. Самая жестокая конкуренция с непредвиденными последствиями возникает, если человек вводит в сообщества виды животных без учёта уже сложившихся отношений.

Чаще же конкуренция проявляется  косвенно, носит незначительный характер, так как различные виды неодинаково  воспринимают одни и те же факторы  среды. Чем разнообразнее возможности  организмов, тем менее напряжённой  будет конкуренция.

Существуют два основных последствия межвидовой конкуренции:  либо  один вид  вытесняет  другой,  либо  они  сосуществуют.

Внутривидовая конкуренция

Внутривидовая конкуренция — это  борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции численности популяций.

У некоторых организмов под влиянием внутривидовой конкуренции за жизненное  пространство сформировался интересный тип поведения — территориальность. Она свойственна многим птицам, некоторым  рыбам, другим животным.

                     Общие черты внутривидовой конкуренции:

        . снижение  скорости потребления ресурсов  из расчета на одну особь;

        .  ограниченность  ресурса, за который конкурируют  особи;

        . неравноценность  конкурирующих особей одного и того же  вида  при

          сходстве  существенных  характеристик   (потребляют   одинаковые

          ресурсы  среды);

        .  прямая  зависимость  влияния  на  отдельную  особь   от   числа

          конкурентов;

        . конечный  результат конкуренции – уменьшение вклада  в  следующее

          поколение.

Внутривидовая конкуренция проявляется  в территориальном поведении, когда, например, животное защищает место  своего гнездовья или известную  площадь в его округе. Так, в  период размножения птиц самец охраняет определённую территорию, на которую кроме своей самки не допускает ни одной особи своего вида. Такую же картину можно наблюдать и у многих рыб (например, колюшки).

Защита территории вовсе не обязательно  сопровождается активной борьбой. Громкого пения и угрожающих поз обычно достаточно для того, чтобы прогнать конкурента. Однако если один из партнёров-родителей погибает, его быстро замещает птица из числа ещё не обосновавшихся особей. Таким образом, территориальное поведение можно считать регулятором, не допускающим как перенаселения, так и недоселённости.

У некоторых видов внутривидовое  регулирование начинается задолго  до того, как обнаруживается серьёзная  конкуренция. Так, высокая плотность  животных является фактором угнетения, снижающим скорость воспроизводства этой популяции даже при изобилии пищевых ресурсов.

Внутривидовая конкуренция является важным регулятором, контролирующим рост популяций. Благодаря этой конкуренции  возникает определённая зависимость  между плотностью популяции и скоростью процессов отмирания (смертность) или размножения (рождаемость) особей. Это, в свою очередь, приводит к возникновению определённой связи между численностью родительских пар и количеством производимого ими потомства. Подобные связи действуют как регуляторы колебаний численности популяций.

Также проявлением внутривидовой  конкуренции является существование  у животных социальной иерархии, которая  характеризуется появлением в популяции  доминирующих и подчинённых особей. Например, у майского жука личинки трёхлетнего возраста подавляют личинок одно- и двухлетнего возраста. Это является причиной того, что вылет взрослых жуков наблюдается только раз в три года, тогда как у других насекомых (например, посевных щелкунов Agriotes) продолжительность личиночной стадии также составляет три года, а выход имаго происходит ежегодно из-за отсутствия конкуренции между личинками.

Конкуренция между особями одного вида из-за пищи по мере увеличения плотности  популяции становится более острой. В некоторых случаях внутривидовая конкуренция может приводить к дифференциации вида, к распадению его на несколько популяций, занимающих разные территории. Так, о саванной овсянки (Passerculus sandwichensis) один экологический подвид размещается на сухих холмах, другой — на прибрежных солончаках. Конкуренция нередко является причиной переселения части популяции особей из одного географического района в другой. Этим объясняют перелёты различных зерноядных птиц, так называемых узких стенофагов тайги — кедровок, свиристелей, совершающих налёты в Западную Европу, когда не хватает пищи в районах их обычного распространения.

Внутривидовая конкуренция может  выражаться в прямой агрессии  (активная

конкуренция), которая бывает физической, психологической  или  химической.

Например, самцы, соревнующиеся за право обладать  самкой,  могут  бороться

между собой. Демонстрировать свой внешний вид,  чтобы  затмить  соперника,

либо с помощью запаха держать  соперников на расстоянии. Борьба  за  самок,

пространство и свет часто приводит к активной конкуренции.

Конкуренция   не   всегда   бывает   выражена   настолько  ярко.  Если,

например, часть  пищевых  ресурсов  поедается  одним   из   представителей

вида, значит,  ею  не  могут   воспользоваться   другие  особи.  В   таком

случае   конкуренция     будет      не  прямой,  так  как  воздействие  на

популяцию выражается в истощении  ресурсов. Это называется эксплуатационной

конкуренцией.  В  большинстве  случаев,  по  всей  видимости,   сочетаются

элементы как эксплуатационной, так и активной внутривидовой конкуренции.

Часто   конкуренция    асимметрична,    то   есть    некоторые    особи

страдают от неё сильнее других. Внутривидовая конкуренция приводит к тому,

что отдельные особи оказываются  менее  приспособленными  к  выживанию,  их

вклад в продолжение рода оказывается меньшим, и в последующих поколениях

их генотип уменьшается. Они   либо   погибают,   либо  им    не    удается

дать   потомство   или   вырасти      до необходимых  размеров.

Значение конкуренции, как экологического фактора

Как уже было сказано, конкурентные отношения играют чрезвычайно важную роль в формировании видового состава и регуляции численности видов в сообществе.

Экологам известно, что организмы, ведущие похожий образ жизни, обладающие сходным строением, не обитают  в одних и тех же местах. А если и живут рядом, то используют разные ресурсы и активны в разное время. Их экологические ниши как бы расходятся во времени и пространстве.

Конкуренция оказывает огромное влияние  на распределение близкородственных  видов, хотя зачастую об этом свидетельствуют лишь косвенные данные. Виды с очень сходными потребностями обитают обычно в разных географических областях или разных местообитаниях в одной и той же области либо избегают конкуренции каким-либо иным образом, например, благодаря различиям в пище или различиям в суточной, а то и в сезонной активности.

Экологическое действие естественного  отбора, видимо, направлено на исключение или предотвращение продолжительной  конфронтации видов со сходным образом  жизни. Экологическое разобщение близкородственных видов закрепляется в ходе эволюции. В Центральной Европе, например, существует пять близких видов синиц, изоляция которых друг от друга обусловлено различиями в местообитаниях, иногда в местах кормёжки и размерах добычи. Экологические различия отражаются и в ряде небольших деталей внешнего строения, в частности в изменениях длины и толщины клюва. Изменения строения организмов, сопровождающие процессы расхождения их экологических ниш, позволяют говорить о том, что межвидовая конкуренция является одним из важнейших факторов эволюционных преобразований. Если межвидовая конкуренция выражена слабо, то под влиянием внутривидовой конкуренции популяции данного вида расширяют границы своего местообитания.

 

Примеры

Пример конкуренции с прямым подавлением описан Кромби (1947). Он

обнаружил, что совместное культивирование  в муке Tribolium и Oryzaephilus

(другой род мучных хрущаков) заканчивается уничтожением Oryzaephilus,

поскольку Tribolium активнее истребляет неполовозрелые стадии Oryzaephilus.

Однако если в муку положить стеклянные трубочки, в которых могут прятаться

неполовозрелые особи меньшего по размерам Oryzaephilus,

то выживут обе популяции. Таким  образом, если в среде имеются  убежища,

позволяющие скрываться от прямого  воздействия (в данном случае

хищничества), то конкуренция снижается  настолько, что сохраняются оба  вида.

Межвидовую конкуренцию можно  продемонстрировать на простых лабораторных опытах. Так, в исследованиях русского учёного Г. Ф. Гаузе культуры двух видов инфузорий – туфелек  со сходным характером питания помещали по отдельности и совместно в сосуды с сенным настоем. Каждый вид, помещённый отдельно, успешно размножался, достигая оптимальной численности. Однако при совместной жизни численность одного из видов постепенно уменьшалась, и его особи исчезали из настоя, в то время как инфузории второго вида сохранились. Был сделан вывод, что длительное совместное существование видов с близкими экологическими требованиями невозможно. Как оказалось, через некоторое время в живых остаются особи только одного вида, выжившие в борьбе за пищу, так как его популяция быстрее росла и размножалась. Этот вывод получил название — правило конкурентного исключения.

Но довольно лабораторных примеров. Совершенно очевидно, что скученность

в лабораторных экспериментах может быть весьма значительной, что приводит к

чрезмерной конкуренции. В полевых  исследованиях межвидовая конкуренция  была

подробно изучена у растений; результаты этих исследований позволили  прийти

к выводу (в настоящее время этот вывод является общепринятым) , что

конкуренция - важный фактор, вызывающий смену видов. Кивер (Keever, 1955)

описал случай, когда залежь первого  года была почти целиком занята чистым

травостоем высокого сорняка, в  дальнейшем его постепенно вытеснил отсюда

другой вид, ранее не известный в этих местах. Эти два вида, хотя и

принадлежат к разным родам, имеют  очень сходные жизненные циклы (время

цветения и созревания семян) и  Жизненные формы, попадали в условия