Симбиотические и антагонистические биотические факторы: взаимоотношения в природе

Биотические факторы играют важную роль в функционировании экосистем и формировании окружающей среды на нашей планете. Под биотическими факторами понимаются любые формы воздействия живых организмов друг на друга и на окружающую среду. К биотическим факторам относят все живые существа — от микроорганизмов до высших растений и животных. Они оказывают прямое или косвенное влияние на другие организмы в экосистемах, вступая с ними в сложные взаимодействия. Биотические факторы определяют особенности формирования биоценозов, круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах. Они регулируют численность видов, их распределение на конкретной территории. Таким образом, роль биотических факторов чрезвычайно велика в понимании законов и механизмов функционирования живой природы на нашей планете. Их изучение имеет большое теоретическое и практическое значение в экологии.

Определение

Биотические факторы — это совокупное влияние живых организмов (биоты) на среду обитания и другие живые существа.

К биотическим факторам относятся:

• Растения. Растения являются продуцентами органического вещества в экосистемах. Они поглощают солнечную энергию и концентрируют химические элементы. Растения создают среду обитания для животных, регулируют влажность и температуру.
• Животные. Животные потребляют органическое вещество, созданное растениями. Они регулируют численность видов через хищничество, конкуренцию и другие отношения. Животные опыляют растения и распространяют семена.
• Грибы и микроорганизмы. Эти организмы разлагают органические остатки, возвращая вещества в круговорот. Они формируют симбиотические связи с растениями и животными. Многие микроорганизмы участвуют в почвообразовании.
• Человек. Деятельность человека оказывает всё более возрастающее влияние на все компоненты экосистем. Антропогенное воздействие зачастую нарушает естественное равновесие.

Биотические факторы проявляются в форме прямых взаимодействий между организмами (хищничество, паразитизм, конкуренция, симбиоз), а также косвенного влияния на среду обитания. Таким образом, биотические факторы — это весь спектр воздействий со стороны живых существ, определяющих структуру и динамику популяций, биоценозов и экосистем.

Биотические факторы по типу взаимодействия

1. Тропические отношения

Характеристика:

Эти отношения касаются взаимодействия хищник-жертва и обычно имеют прямое влияние на численность популяций. Примером может служить отношение между волками и оленями: волки сокращают численность оленей, убирая слабых и больных, что в свою очередь может влиять на растительность, которую поедают олени.

2. Трофические отношения

Характеристика:

Трофические отношения определяются через пищевую цепь или пищевую пирамиду. Они охватывают взаимоотношения между производителями (обычно растения), первичными консументами (травоядные), вторичными консументами (плотоядные) и так далее. Такие отношения влияют на распределение и доступность ресурсов в экосистеме.

3. Форические отношения

Характеристика:

Форические отношения — это отношения, в которых один организм перевозит другой, но не получает от него ни пользы, ни вреда. Например, растения могут распространять свои семена с помощью животных, прикрепив их к шерсти или перьям.

4. Фабрические отношения

Характеристика:

В этих отношениях один вид создает условия для жизни других видов, но не взаимодействует с ними напрямую. Пример — коралловые рифы, которые предоставляют убежище и пищу для множества морских организмов, но не взаимодействуют с ними непосредственно. Каждая из этих групп имеет свои особенности и важна для понимания структуры и функционирования экосистем.

Антагонистические биотические факторы

Антагонистические факторы — это тип биотических взаимодействий, в которых один или оба участника получают некоторый ущерб или неудачу. Это взаимоотношения хищник-жертва, паразит-хозяин, конкуренция за ресурсы и так далее. Они имеют влияние на структуру сообщества и динамику популяций, а также могут приводить к адаптивным изменениям.

1. Хищничество

Характеристика:

В хищничестве один организм (хищник) получает пользу за счет другого (жертвы), который несет ущерб. Например, лисы едят кроликов, контролируя их численность. Хищничество часто служит естественным отбором, подталкивая эволюцию в сторону усиления защитных механизмов у жертв.

2. Паразитизм

Характеристика:

Паразиты живут внутри или на поверхности хозяина и извлекают из этого отношения пользу, вредя хозяину. Примеры включают блох, паразитирующих на собаках, или ленточных червей в пищеварительной системе человека.

3. Конкуренция

Характеристика:

Конкуренция происходит, когда два или более организма борются за ограниченный ресурс. Это может быть конкуренция за пищу, территорию, свет и другие ресурсы. Например, два вида деревьев могут конкурировать за свет в лесу, приводя к тому, что один вид может доминировать за счет другого.

4. Аминзализм

Характеристика:

Это одностороннее отношение, где один организм причиняет вред другому без какой-либо пользы или ущерба для себя. Например, некоторые виды грибов выделяют вещества, подавляющие рост других растений вокруг, не получая при этом никакой выгоды.

5. Компетиция за ресурсы

Характеристика:

Это расширение конкуренции, где организмы не просто конкурируют за ограниченные ресурсы, но и активно препятствуют друг другу в этом. Например, в морских экосистемах разные виды рыб могут конкурировать не только за пищу, но и за пространство для нереста.

Антагонистические факторы действуют как движущая сила эволюционного процесса, подталкивая организмы к адаптациям и улучшению их выживаемости.

Симбиотические биотические факторы

Характеристика:

Симбиотические факторы включают в себя отношения между двумя или более организмами, которые взаимодействуют таким образом, что хотя бы одному из них это приносит выгоду. Отношения могут быть мутуально выгодными или односторонними. Они играют важную роль в поддержании биологического разнообразия и стабильности экосистем.

1. Мутуализм

Характеристика:

В мутуализме оба партнера извлекают выгоду из взаимодействия. Например, пчелы собирают нектар с цветов, получая пищу, а взамен опыляют цветы, помогая им в размножении.

2. Комменсализм

Характеристика:

В комменсализме один организм получает пользу, а другому это ни вредит, ни помогает. Один из примеров — рыбы-реморы, которые прикрепляются к акулам и питаются остатками их пищи.

3. Протокооперация

Характеристика:

Это необязательный тип мутуализма, где оба организма получают выгоду, но могут существовать и независимо друг от друга. Например, коровы и птицы, которые с них снимают паразитов. Птицам это дает пищу, коровам — избавление от паразитов, но каждый может существовать и отдельно.

4. Паразитоидизм

Характеристика:

Это взаимоотношение напоминает паразитизм, но в конечном итоге приводит к гибели хозяина. Примером могут служить насекомые-паразитоиды, такие как ихневмониды, которые откладывают яйца в телах других насекомых. Личинки паразитоида поедают хозяина изнутри, в итоге убивая его.

Симбиотические факторы значимы для экосистем на разных уровнях — от микроэкосистем, вроде отношений между корневыми узлами растений и бактериями, до макроэкосистем, как отношения между хищниками и их жертвами. Они являются ключевыми для понимания сложных взаимосвязей в природе.

Классификация биотических факторов

Растения

1. Взаимодействия между растениями:

• Конкуренция — борьба за ресурсы (свет, вода, минеральные вещества).
• Аллелопатия — выделение растениями биологически активных веществ, подавляющих рост других видов растений.
• Опыление — перенос пыльцы насекомыми и другими животными.
• Распространение семян и плодов животными.

2. Взаимодействия растений и животных:

• Фитофагия — питание растительной пищей.
• Зоохория — распространение животными диаспор растений.
• Опыление насекомыми.
• Защита животными от травоядных.

3. Взаимодействия растений и микроорганизмов:

• Микориза — симбиоз грибов и корней растений.
• Фитопатогенные бактерии и грибы.
• Азотфиксирующие бактерии.

Животные

1. Взаимодействия между животными:

• Хищничество — поедание одних животных другими.
• Конкуренция — борьба за пищу, территорию, другие ресурсы.
• Паразитизм — использование одним видом другого в качестве хозяина.
• Симбиоз — формы взаимовыгодного сожительства животных.

2. Взаимодействия животных и растений:

• Фитофагия — питание растительной пищей.
• Зоохория — распространение семян и плодов.
• Опыление — перенос пыльцы насекомыми между цветками.

3. Взаимодействия животных и микроорганизмов:

• Паразитические бактерии и вирусы.
• Симбиотические микроорганизмы в пищеварительной системе животных.

Грибы и микроорганизмы

1. Взаимодействия грибов и микроорганизмов между собой:

• Конкуренция за субстрат и ресурсы.
• Антагонизм — подавление роста одних микроорганизмов другими.
• Симбиоз, например лишайники.

2. Взаимодействия грибов и растений:

• Микориза — симбиоз грибов с корнями растений.
• Фитопатогенные грибы, вызывающие болезни растений.

3. Взаимодействия микроорганизмов и растений:

• Азотфиксирующие бактерии в корневых клубеньках бобовых.
• Фитопатогенные бактерии.

4. Взаимодействия грибов, микробов и животных:

• Паразитические грибы и бактерии.
• Симбиотические микроорганизмы в пищеварительной системе животных.

Люди

1. Воздействие на растительный мир:

• Распашка и освоение территорий, уничтожение лесов.
• Интродукция чужеродных растений.
• Защита и возобновление лесов.

2. Воздействие на животный мир:

• Охота, истребление хищников.
• Разрушение местообитаний животных.
• Одомашнивание животных.

3. Воздействие на почву и микроорганизмы:

• Эрозия и деградация почв.
• Загрязнение почвы химикатами.
• Обработка почвы, внесение удобрений.

4. Глобальное воздействие на биосферу:

• Загрязнение атмосферы и гидросферы.
• Изменение климата.
• Нарушение биогеохимических циклов.

Влияние биотических факторов на экосистемы

Биотические факторы оказывают комплексное воздействие на экосистемы следующими путями:

1. Взаимодействия между организмами внутри экосистемы. Это конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз. Они регулируют численность видов, формируют пищевые цепи и сети. Например, хищники контролируют численность травоядных, не давая им размножиться в чрезмерном количестве.
2. Формирование биоценоза. Видовой состав и структура биоценоза определяется комплексом биотических взаимодействий между организмами. Конкурентные отношения приводят к разделению экологических ниш.
3. Преобразование вещества и энергии. Биотические факторы запускают процессы трансформации веществ в экосистемах через питание, разложение органики, почвообразование. Это поддерживает круговорот элементов.
4. Изменение абиотических условий среды. Жизнедеятельность организмов меняет температуру, влажность, состав почвы, другие характеристики среды обитания. Например, растения создают тень и увеличивают влажность.
5. Антропогенные воздействия. Хозяйственная деятельность человека коренным образом изменяет все биотические факторы в экосистемах.

Таким образом, роль биотических факторов в функционировании экосистем чрезвычайно велика и разнообразна. Они регулируют численность видов, потоки вещества и энергии, формируют среду обитания.

Примеры

Вот примеры биотических факторов разных типов:

1. Конкуренция. Между дубом и липой идёт конкурентная борьба за свет и минеральные вещества в лесу.
2. Хищничество. Волки охотятся на копытных животных, регулируя их численность в тайге.
3. Паразитизм. Трематоды — паразитические черви, обитающие в печени моллюсков и рыб.
4. Симбиоз. Лишайники представляют собой симбиоз гриба и водоросли.
5. Опыление. Пчёлы и другие насекомые опыляют цветковые растения.
6. Распространение семян. Многие плоды и семена распространяются животными (зоохория).
7. Аллелопатия. Одуванчики выделяют фитотоксины, подавляющие рост соседних растений.
8. Фитопатогены. Ржавчина пшеницы — гриб, вызывающий болезни злаков.
9. Антропогенное воздействие. Вырубка лесов, осушение болот, перелов рыбы.

Таким образом, существует широкий спектр биотических факторов, влияющих на экосистемы.

Видео на тему «Биотические факторы»

Тест на биотические факторы