תחרות בין מינים בביולוגיה

תוכן עניינים:

תחרות בין מינים בביולוגיה
תחרות בין מינים בביולוגיה
Anonim

תחרות ביולוגית בין המינים היא תהליך טבעי של מאבק בין פרטים שונים על מרחב ומשאבים (מזון, מים, אור). זה מתרחש כאשר למינים יש צרכים דומים. סיבה נוספת לתחילת התחרות היא משאבים מוגבלים. אם התנאים הטבעיים מספקים עודף מזון, לא יהיה מאבק אפילו בין אנשים עם צרכים דומים מאוד. תחרות בין-ספציפית יכולה להוביל להכחדה של מין או לעקירתו מבית הגידול הקודם שלו.

מאבק על הקיום

במאה ה-19, תחרות בין-ספציפית נחקרה על ידי חוקרים המעורבים בגיבוש תורת האבולוציה. צ'ארלס דרווין ציין שהדוגמה הקנונית למאבק כזה היא הדו-קיום של יונקים אוכלי עשב וארבה הניזונים מאותו מין צמחים. צבאים אוכלים עלים של עצים מונעים מזון מביזונים. יריבים אופייניים הם מינק ולטרה, המגרשים זה את זה מהמים השנויים במחלוקת.

ממלכת החיות היא לא הסביבה היחידה שבה יש תחרות בין המינים. דוגמאות למאבק כזה נמצאות גם בקרב צמחים. אפילו החלקים שמעל הקרקע אינם מסוכסכים, אבלמערכות שורשים. מינים מסוימים מדכאים אחרים בדרכים שונות. לחות קרקע ומינרלים נלקחים משם. דוגמה בולטת לפעולות כאלה היא פעילות של עשבים שוטים. חלק ממערכות השורשים, בעזרת הפרשותיהן, משנות את ההרכב הכימי של הקרקע, המעכב את התפתחות השכנים. באופן דומה, מתבטאת תחרות בין-ספציפית בין עשב חיטה זוחל לשתילי אורן.

תחרות בין המינים
תחרות בין המינים

נישות אקולוגיות

אינטראקציה תחרותית יכולה להיות שונה מאוד: מדו קיום שליו ועד למאבק פיזי. בנטיעות מעורבות, עצים הגדלים במהירות מדכאים את העצים הגדלים לאט. פטריות מעכבות את צמיחת החיידקים על ידי סינתזה של אנטיביוטיקה. תחרות בין-ספציפית יכולה להוביל לתיחום של עוני אקולוגי ולהגדלת מספר ההבדלים בין המינים. אז, התנאים הסביבתיים, מכלול היחסים עם השכנים משתנים. נישה אקולוגית אינה שוות ערך לבית גידול (המרחב שבו חי אדם). במקרה הזה, אנחנו מדברים על כל דרך החיים. אפשר לקרוא למקום "כתובת" ולנישה אקולוגית "מקצוע".

תחרות של מינים דומים

באופן כללי, תחרות בין-ספציפית היא דוגמה לכל אינטראקציה בין מינים המשפיעה לרעה על הישרדותם וצמיחתם. כתוצאה מכך, יריבים מסתגלים זה לזה, או שיריב אחד מחליף את השני. דפוס זה אופייני לכל מאבק, בין אם זה שימוש באותם משאבים, טרפה או אינטראקציה כימית.

קצב המאבק עולה כשמדובר בדומה או בשייכות לאותו סוגסוגים. דוגמה דומה לתחרות בין-ספציפית היא סיפורן של חולדות אפורות ושחורות. בעבר, המינים השונים הללו מאותו הסוג התקיימו זה עם זה בערים. עם זאת, בשל יכולת הסתגלותם הטובה יותר, חולדות אפורות עקרו את השחורים, והותירו אותם ביערות כבית הגידול שלהם.

איך אפשר להסביר את זה? חולדות אפורות שוחות טוב יותר, הן גדולות ואגרסיביות יותר. מאפיינים אלה השפיעו על התוצאה של התחרות הבין-ספציפית המתוארת. יש הרבה דוגמאות להתנגשויות כאלה. דומה מאוד היה המאבק בין קיכלי ערפד לקיכלי שיר בסקוטלנד. ובאוסטרליה, דבורים שהובאו מהעולם הישן החליפו דבורים מקומיות קטנות יותר.

דוגמה לתחרות בין-ספציפית היא
דוגמה לתחרות בין-ספציפית היא

ניצול והפרעות

כדי להבין באילו מקרים מתרחשת תחרות בין-ספציפית, מספיק לדעת שבטבע אין שני מינים שיתפסו את אותה נישה אקולוגית. אם אורגניזמים קשורים קשר הדוק ומנהלים אורח חיים דומה, הם לא יוכלו לחיות באותו מקום. כאשר הם אכן תופסים טריטוריה משותפת, מינים אלה ניזונים ממזונות שונים או פעילים בשעות שונות של היום. כך או אחרת, לאנשים האלה יש בהכרח תכונה שונה שנותנת להם את ההזדמנות לכבוש נישות שונות.

דו-קיום שליו חיצונית יכול להיות גם דוגמה לתחרות בין המינים. היחסים של מיני צמחים מסוימים מספקים דוגמה כזו. מינים אוהבי אור של ליבנה ואורן מגנים על שתילי אשוח הגוססים במקומות פתוחים מפני הקפאה. איזון זה מוקדם יותר אונשבר מאוחר. אשוחים צעירים מתקרבים והורגים נצרים חדשים של מינים הזקוקים לשמש.

הקרבה של סוגים שונים של אגוזי סלע היא דוגמה חיה נוספת להפרדה המורפולוגית והאקולוגית של מינים, מה שמוביל לתחרות בין-ספציפית בביולוגיה. היכן שציפורים אלה חיות זו ליד זו, הדרך שלהן לחפש מזון ואורך המקור שלהן שונים. בבתי גידול שונים, הבחנה זו אינה נצפית. סוגיה נפרדת של הדוקטרינה האבולוציונית היא הדמיון וההבדלים של תחרות תוך-ספציפית, בין-ספציפית. ניתן לחלק את שני מקרי המאבק לשני סוגים – ניצול והתערבות. מה הם?

בניצול, האינטראקציה של אנשים היא עקיפה. הם מגיבים לירידה בכמות המשאבים הנגרמת מפעילות של שכנים מתחרים. דיאטומים צורכים מזון עד כדי כך שזמינותו מצטמצמת לרמה שבה קצב הריבוי והגדילה של המינים היריבים הופך נמוך ביותר. סוגים אחרים של תחרות בין-ספציפית הם הפרעות. הם מוצגים על ידי בלוטי ים. אורגניזמים אלה מונעים מהשכנים להיצמד לסלעים.

קווי דמיון בין תחרות בין-ספציפית לבין תחרות בין-ספציפית
קווי דמיון בין תחרות בין-ספציפית לבין תחרות בין-ספציפית

Amensalism

דמיון נוסף בין תחרות תוך-ספציפית ובין-ספציפית הוא ששניהם יכולים להיות א-סימטריים. במילים אחרות, ההשלכות של המאבק על הקיום עבור שני המינים לא יהיו זהות. זה נכון במיוחד בחרקים. בכיתה שלהם, תחרות א-סימטרית מתרחשת פי שניים מאשר תחרות סימטרית. אינטראקציה שבה אחתאדם משפיע לרעה על אחר, ולאחר הזה אין כל השפעה על היריב נקרא גם אמנסליזם.

דוגמה למאבק כזה ידועה מתצפיות על בריוזונים. הם מתחרים זה בזה על ידי התעללות. מינים קולוניאליים אלה חיים על אלמוגים מול חופי ג'מייקה. האנשים התחרותיים ביותר שלהם "מביסים" יריבים ברוב המכריע של המקרים. נתון זה מדגים בבירור כיצד סוגים א-סימטריים של תחרות בין-מינים שונים מאלו סימטריים (בהן הסיכוי למתחרים שווה בערך).

תגובת שרשרת

בין היתר, תחרות בין המינים עלולה לגרום להגבלה של משאב אחד לגרום להגבלה של משאב אחר. אם מושבה של בריוזואנים באה במגע עם מושבה מתחרה, אזי ישנה אפשרות להפרעה בזרימה ובצריכת המזון. זה, בתורו, מוביל להפסקת הצמיחה ולכיבוש של אזורים חדשים.

מצב דומה מתרחש במקרה של "מלחמת השורשים". כאשר צמח אגרסיבי מטשטש יריב, האורגניזם המדוכא מרגיש חוסר באנרגיה סולארית נכנסת. הרעבה זו גורמת לעצירת גידול שורשים וכן לניצול לקוי של מינרלים ומשאבים אחרים באדמה ובמים. תחרות צמחים יכולה להשפיע הן משורשים ועד לשורשים, ולהיפך משורשים לשורשים.

תחרות בין-ספציפית יכולה להוביל
תחרות בין-ספציפית יכולה להוביל

דוגמה לאצות

אם למין אין מתחרים, אז הנישה שלו נחשבת לא אקולוגית, אלא בסיסית. זה נקבע על ידי המכלולמשאבים ותנאים שבהם אורגניזם יכול לשמור על אוכלוסייתו. כאשר מתחרים מופיעים, המבט מהנישה הבסיסית נופל לתוך הנישה הממומשת. תכונותיו נקבעות על ידי יריבים ביולוגיים. דפוס זה מוכיח שכל תחרות בין-ספציפית היא הגורם לירידה בכדאיות ובפוריות. במקרה הגרוע, השכנים מכריחים את האורגניזם להיכנס לאותו חלק של הנישה האקולוגית שבו הוא לא יכול רק לחיות, אלא גם לרכוש צאצאים. במקרה כזה, המין עומד בפני איום של הכחדה מוחלטת שלו.

בתנאי ניסוי, הנישות הבסיסיות של דיאטומים מסופקים על ידי משטר הטיפוח. על הדוגמה שלהם נוח למדענים לחקור את תופעת המאבק הביולוגי להישרדות. אם שני מינים מתחרים של אסטריונלה וסינדרה ממוקמים באותו צינור, האחרון יקבל נישה ראויה למגורים, ואסטריונלה תמות.

דו-קיום של אורליה ובורסריה נותן תוצאות אחרות. בהיותם שכנים, מינים אלה יקבלו נישות מומשות משלהם. במילים אחרות, הם יחלקו משאבים ללא פגיעה אנושה זה בזה. אורליה תתרכז בחלק העליון ותצרוך חיידקים מרחפים. הבורסריה תתיישב לתחתית ותיזון מתאי השמרים.

דוגמאות לתחרות בין המינים
דוגמאות לתחרות בין המינים

שיתוף משאבים

הדוגמה של Bursaria ו-Aurelia מראה כי קיום שליו אפשרי עם בידול של נישות וחלוקת משאבים. דוגמה נוספת לדפוס זה היא המאבק של מיני אצות גליום. הנישות הבסיסיות שלהם כוללות קרקעות אלקליות וחומציות.עם הופעת המאבק בין Galium hercynicum ל-Galium pumitum, המין הראשון יוגבל לקרקעות חומציות, והשני לקרקעות אלקליות. תופעה זו במדע נקראת הדרה תחרותית הדדית. יחד עם זאת, אצות זקוקות לסביבה בסיסית וחומצית כאחד. לכן, שני המינים אינם יכולים להתקיים באותה גומחה.

עקרון ההדרה התחרותית נקרא גם עקרון גאוס על שמו של המדען הסובייטי גאורגי גאוס, שגילה את הדפוס הזה. מכלל זה נובע שאם שני מינים אינם יכולים, עקב נסיבות מסוימות, לחלק את הגומחות שלהם, אזי אחד ודאי יחסל או יעקור את השני.

לדוגמה, בלוטי הים Chthamalus ו-Blanus מתקיימים בשכונה רק בגלל שאחד מהם, בשל רגישותו לייבוש, חי אך ורק בחלקו התחתון של החוף, ואילו השני מסוגל לחיות ב- חלק עליון, שבו הוא אינו מאוים מיריבות. בלנוס דחף את Chthamalus החוצה, אך לא הצליח להמשיך את התרחבותם ביבשה עקב מוגבלויותיהם הפיזיות. הצפיפות מתרחשת בתנאי שלמתחרה חזק יש נישה מממשת החופפת לחלוטין את הנישה הבסיסית של יריב חלש שנגרר למחלוקת על בית גידול.

מתי מתרחשת תחרות בין המינים?
מתי מתרחשת תחרות בין המינים?

עקרון הגאוס

הסבר על הגורמים וההשלכות של בקרה ביולוגית מתבצע על ידי אקולוגים. כשמדובר בדוגמה ספציפית, לפעמים די קשה להם לקבוע מהו עקרון ההדרה התחרותית. נושא כה מורכב עבור המדע הוא היריבות של מינים שונים.סַלָמַנדְרָה. אם אי אפשר להוכיח שהגומחות מופרדות (או להוכיח אחרת), אז עקרון ההדרה התחרותית נשאר רק הנחה.

במקביל, האמת של דפוס הגזה אושרה זה מכבר על ידי עובדות מתועדות רבות. הבעיה היא שגם אם אכן מתרחשת חלוקת נישה, היא לא בהכרח נובעת ממאבק בין המינים. אחת המשימות הדחופות של הביולוגיה והאקולוגיה המודרנית היא לקבוע את הסיבות להיעלמותם של אנשים מסוימים ולהתרחבותם של אחרים. דוגמאות רבות של קונפליקטים כאלה עדיין נחקרות בצורה גרועה, מה שנותן הרבה מקום למומחים עתידיים לעבוד איתם.

לינה ועקירה

חייו של כל אורגניזם תלויים מאוד ביחסי מארח-טפיל וטרף-טורף. הוא נוצר לא רק על ידי תנאים אביוטיים, אלא גם על ידי השפעת צמחים אחרים, בעלי חיים ומיקרואורגניזמים. אי אפשר להיפטר מהקשרים האלה או להסתתר מהם, שכן כל דבר בטבע קשור זה בזה.

שיפור של מין אחד יוביל בהכרח להידרדרות בחיים של מינים אחרים. הם מחוברים על ידי מערכת אקולוגית אחת, מה שאומר שכדי להמשיך את קיומם (ואת קיומם של צאצאים), אורגניזמים חייבים להתפתח, להסתגל לתנאי חיים חדשים. רוב היצורים החיים נעלמו לא מסיבה משלהם, אלא רק בגלל לחץ של טורפים ומתחרים.

דמיון הבדל תחרות בין ספציפית
דמיון הבדל תחרות בין ספציפית

מירוץ האבולוציה

המאבק על הקיום נמשךכדור הארץ בדיוק מאז שהאורגניזמים הראשונים הופיעו עליו. ככל שתהליך זה נמשך זמן רב יותר, כך מגוון המינים מופיע על פני כדור הארץ וככל שצורות התחרות עצמן הופכות מגוונות יותר.

חוקי ההיאבקות משתנים כל הזמן. בכך הם שונים מגורמים אביוטיים. לדוגמה, האקלים על הפלנטה משתנה גם הוא ללא הפסקה, אך הוא משתנה באופן אקראי. חידושים כאלה אינם בהכרח פוגעים באורגניזמים. אבל המתחרים תמיד מתפתחים לרעת שכניהם.

טורפים משפרים את שיטות הציד שלהם, טרף משפרים את מנגנוני ההגנה הזו. אם אחד מהם יפסיק להתפתח, המין הזה יידון לעקירה והכחדה. תהליך זה הוא מעגל קסמים, שכן שינויים מסוימים מולידים אחרים. מכונת התנועה התמידית של הטבע דוחפת את החיים לתנועה מתמדת קדימה. מאבק בין-ספציפי בתהליך זה ממלא את התפקיד של הכלי היעיל ביותר.

מוּמלָץ: