Биотические связи: конкуренция, хищничество и формы симбиоза
Назовём результат связи для каждого участника и отделим наблюдаемый эффект от бытовых слов «дружба» и «вражда».
Федеральная программа · базовый уровень · 11 класс
Организмы и окружающая среда
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Конкуренция и хищничество
- Симбиоз и формы: паразитизм, кооперация, мутуализм, комменсализм
- Квартиранство и нахлебничество
- Аменсализм и нейтрализм
- Значение биотических связей для сообщества
Как это устроено
Знаки +/− — не нравственные оценки. Для конкуренции обычно записывают −/−, потому что каждый участник ограничивает доступ другого к ресурсу по сравнению с отсутствием конкурента. Для хищничества или паразитизма — +/−; способы получения ресурса и последствия для жертвы или хозяина различаются. Польза или ущерб оцениваются в конкретных условиях и по выбранному показателю.
Мутуализм описывает взаимную пользу, а кооперация в школьной программе обычно подчёркивает необязательность связи. Но в научной литературе границы терминов не всегда одинаковы, поэтому важнее объяснить механизм и обязательность, чем спорить об одном названии. Микориза может давать разный баланс пользы при разной доступности почвенных веществ — нельзя автоматически обещать одинаковую выгоду обеим сторонам всегда.
Комменсализм объединяет «квартиранство» — использование опоры или убежища — и «нахлебничество» — использование остатков пищи, если хозяину нет заметного ущерба. Если эпифитов настолько много, что ветви повреждаются или свет недоступен листьям дерева, отношение меняется. Ноль в схеме означает отсутствие выявленного эффекта при данном масштабе, а не математическое доказательство его полного отсутствия.
Биотические связи создают пищевые сети, влияют на численность популяций, опыление, расселение и круговорот веществ. Нельзя делать вывод, что исчезновение любого хищника обязательно увеличит каждую добычу: результат зависит от альтернативной пищи, конкурентов и среды. Точно так же конкуренция проявляется прежде всего тогда, когда общий ресурс ограничен.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Биотическое взаимодействие
Влияние организмов друг на друга через использование ресурсов, поедание, обмен веществами, предоставление среды или другие связи.
Пример: Цветковое растение и насекомое влияют друг на друга во время опыления.
- Внутривидовая конкуренция
Взаимное ограничение использования ресурса особями одного вида, когда ресурс недостаточен для всех в данных условиях.
Пример: Сеянцы одного вида на тесной площадке конкурируют за свет и воду.
- Межвидовая конкуренция
Взаимное ограничение организмов разных видов при использовании общего ограниченного ресурса.
Пример: Два вида растений могут конкурировать за почвенную влагу.
- Хищничество
Взаимодействие, при котором один организм ловит, убивает и потребляет другой; в широких учебных схемах поедание живых организмов рассматривают вместе, но механизмы различают.
Пример: Сова ловит и поедает полёвку.
- Симбиоз
Тесная и относительно продолжительная связь организмов разных видов; в разных традициях термин используют как для разных по эффекту связей, так и уже для взаимовыгодных.
Пример: Микориза — тесная связь гриба и корня растения; её результат зависит от условий.
- Мутуализм
Взаимодействие, при котором оба партнёра получают пользу в рассматриваемых условиях; обязательность связи для выживания обсуждают отдельно.
Пример: Микоризный гриб получает органические вещества, а растение может лучше получать минеральные вещества.
- Кооперация
В школьной классификации взаимовыгодная, но не всегда обязательная для партнёров связь; граница с факультативным мутуализмом зависит от принятого определения.
Пример: Некоторые рыбы-чистильщики получают пищу, а крупные рыбы избавляются от части паразитов.
- Паразитизм
Связь, при которой паразит получает ресурс от хозяина, обычно снижая его состояние, но часто не убивая сразу.
Пример: Ленточный червь использует питательные вещества хозяина.
- Комменсализм
Связь, при которой один участник получает пользу, а для другого в рассматриваемых условиях не выявлено заметного эффекта.
Пример: Некоторые эпифиты используют ветвь дерева как опору, не получая от него питательные вещества.
- Квартиранство
Школьное название комменсальной связи, при которой один организм использует другого или созданную им структуру как убежище либо опору.
Пример: Небольшой организм может укрываться в жилище другого вида, не влияя заметно на хозяина.
- Нахлебничество
Школьное название комменсальной связи, при которой один организм использует остатки пищи другого без заметного влияния на него.
Пример: Один вид поедает остатки добычи после того, как другой вид закончил кормление.
- Аменсализм
Связь с отрицательным эффектом для одного участника и отсутствием выявленного эффекта для другого в заданном масштабе наблюдения.
Пример: Под плотной кроной крупного дерева светолюбивые травы угнетаются, тогда как влияние этих трав на дерево может быть пренебрежимо мало.
- Нейтрализм
Условное обозначение пары видов, для которой в выбранных условиях и масштабе не выявлено существенного прямого или косвенного влияния друг на друга.
Пример: Два вида, встречающиеся в лесу, могут не иметь измеримого взаимодействия в выбранном наблюдении; доказать абсолютное отсутствие всех косвенных связей трудно.
Пример по шагам
На коре дерева растёт мох. Ученик написал: «Мох паразитирует, потому что сидит на дереве». Как проверить?
- Само расположение на дереве не показывает питание за его счёт: мох может получать воду и вещества из осадков и пыли.
- Нужно выяснить, получает ли мох вещества непосредственно из тканей дерева и влияет ли на его состояние.
- Если дерево служит опорой без заметного эффекта, это ближе к квартиранству; при измеримом ущербе классификацию пересматривают.
Вывод: Название взаимодействия выводят из механизма и измеренного эффекта, а не из одного внешнего сходства.
Практическая работа
Карта связей без риска для живых организмов
- По готовым изображениям или наблюдениям на школьном участке выберите три пары видов и опишите фактическое действие: поедает, использует опору, затеняет или опыляет.
- Для каждого участника запишите предполагаемый эффект и условие, при котором вывод может измениться.
- Отметьте, что вы видели непосредственно, а что пока остаётся гипотезой; составьте схему +, −, 0.
Что можно заключить: Классификация взаимодействий становится точнее, когда отделяют наблюдаемый механизм от предполагаемого эффекта.
Безопасность: Не трогайте диких животных, гнёзда, грибы и неизвестные растения; используйте дистанционное наблюдение и готовые фотографии.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.