§ 23. ВЕРТИКАЛЬНІ ВЗАЄМОВІДНОСИН ОРГАНІЗМІВ

Вертикальні взаємовідносини організмів більш різноманітні, ніж горизонтальні. Найважливіші з них - взаємини «рослина - фітофаг», «жертва - хижак», «хазяїн - паразит» і мутуалізмом. Якщо при перших трьох типах взаємин передача речовини і енергії полягає у використанні одного організму іншим як ресурсу, то при мутуалізм відбувається взаємовигідне співробітництво.

Взаємовідносини «рослина - фітофаг»

Взаємовідносини «рослина - фітофаг» - основний тип вертикальних взаємин організмів, при якому речовина і енергія, накопичені продуцентами, передаються консументам.

У природних екосистемах рослини і поїдають їх фітофаги пристосовуються один до одного таким чином, щоб тварини не могли швидко з'їсти всі рослини і залишитися без їжі. Для уповільнення поїдання тваринами у рослин виробляються спеціальні адаптації (рис. 39). Вони захищаються:

- виробляючи гіркі речовини, що погіршують їх смак;

- виділяючи різкі запахи, що відлякують фітофагів;

- утворюючи колючки і низькі форми з притиснутими до землі листям, малодоступними для пасуться тварин.

Однак рослини захищаються від фітофагів досить помірковано і лише настільки, щоб їх з'їли не надто швидко (але все-таки з'їли!). Повна захищеність рослин від поїдання може завдати шкоди не тільки фитофагам, а й самим рослинам:

- якщо рослини не будуть з'їдені, то які у них живильні речовини не повернуться в грунт, і це ускладнить умови для зростання інших рослин;

- «зайві» листя багатьох видів трав і чагарників роблять крону надмірно густий, що погіршує умови фотосинтезу. У затінених листя дихання і витрачання органічної речовини протікає інтенсивніше, ніж фотосинтез. У результаті вони «паразитують» за рахунок добре освітлених листя, у яких накопичення органічної речовини відбувається активніше, ніж його витрачання.

Взаємовідносини «рослина - фітофаг» підкоряються правилу: чим рослина швидше зростає (і відповідно, чим кращі умови для його зростання), тим воно більш Поедаемость, і навпаки, чим рослина повільніше росте, тим його поедаемость нижче. З цієї причини майже всі пустельні рослини гіркі і тому погано поїдаються, а лугові трави, які легко відростають, поїдаються добре.

Однак, незважаючи на ці захисні пристосування рослин, при періодичних спалахах щільності популяцій фітофагів можливо надмірне виедание популяцій рослин. Результатом такого надмірного виїданням рослин стає підрив кормової бази фітофагів і зниження щільності їх популяцій.

Стійкість взаємовідносин «рослина - фітофаг» підвищується у випадку, якщо з'являється третій учасник процесу передачі речовини і енергії - зоофаги, який контролює щільність фітофага.

Взаємовідносини «жертва - хижак»

Взаємовідносини «жертва - хижак» - наступний етап «естафети» передачі речовини і енергії - від фітофагів до зоофаги або від хижаків нижчого порядку до хижаків вищого порядку.

Рівновага між хижаками та їх жертвами у тварин також підтримується спеціальними механізмами, що виключають повне винищення жертв. Так, жертви можуть:

- тікати від хижака (в цьому випадку в результаті змагання підвищується рухливість і жертв, і хижаків, що особливо характерно для степових тварин, яким ніде ховатися від переслідувачів);

- набувати захисну забарвлення («прикидатися» листям або сучками) або, навпаки, яскравий (наприклад червоний) колір, застережливий хижака про гіркий смак;

- поширюватися групами, що робить їх пошук і промисел для хижака більш енергоємним;

- ховатися в укриття;

- активно оборонятися (рогаті травоїдні, колючі риби), часто спільно (птахи-жертви колективно відганяють шуліки, самці оленів і сайгаків займають «кругову оборону» від вовків і т.д.).

У свою чергу, хижаки не тільки розвивають якості, що допомагають наздоганяти жертву (швидкість пересування, гостроту зору і нюху), але і надягають «маскувальні костюми», щоб бути непомітними для жертв (смугасте забарвлення тигрів, судаків і окунів, плямистість леопардів і щук і т.д.). Крім того, щоб не видати свою присутність жертвам, хижакам доводиться приділяти багато уваги гігієні. Ретельно миються не тільки домашні Васьки і Мурки, а й великі кішки (рись, тигр, лев та ін.)

Таким чином, взаєминах жертв і хижаків схожі на ситуацію в мультфільмі «Том і Джеррі»: у виграші виявляється то один, то інший, але вони стійко співіснують в цьому нескінченному серіалі.

Проте, як і при взаєминах рослин та їх фітофагів, рівновагу в парі «жертва-хижак» найбільш легко досягається в тому випадку, якщо у хижака є природний «ворог» - хижак вищого порядку або паразит.

Повної захисту від хижаків всіх особин в популяціях тварин-жертв не відбувається, оскільки це призвело б не тільки до загибелі голодуючих хижаків, але в кінцевому результаті - до катастрофи популяцій жертв. Водночас, за відсутності або зниженні щільності популяції хижаків погіршується генофонд популяції жертв (зберігаються хворі та старі тварини), і з огляду на різке збільшення їх чисельності підривається кормова база.

Взаємовідносини «господар - паразит»

Взаємовідносини «господар - паразит» - ще один варіант вертикальних взаємин організмів, при яких відбувається передача речовини і енергії. Оскільки існують суперпаразіти («паразити паразитів»), то може відбуватися багатоетапна передача речовини і енергії від паразита до паразита.

У природних екосистемах взаємовідносини «господар-паразит» є одним з важливих факторів їх підтримки, причому, у паразитів і господарів виробляються спеціальні механізми, які дозволяють їм стійко співіснувати.

Захисні реакції господарів можуть бути наступними:

- підвищення стійкості до зараження паразитами (стійкість культурних рослин до паразитних грибах може бути підвищена селекцією);

- скидання заражених частин (це особливо характерно для рослин-господарів, які скидають сильно заражені листя);

- швидке зростання здорових тканин замість уражених (це має місце при поїданні тканин рослин попелицями; деякі сорти жита здатні за рахунок утворення нових пагонів зменшити шкоду від паразитів, які заселили частину пагонів);

- ізоляція органів поразки як «зелених островів» (формування галлів у дуба, ліщини та інших рослин після того, як комаха-паразітоіди відкладе в тканині листа яйце);

- зменшення щільності популяцій господарів, що знижує ймовірність поширення паразита і зараження ним. Цьому допомагають хижаки: заражені тварини менш рухливі і стають для них більш легкою здобиччю.

У природних екосистемах екологічну рівновагу між популяціями паразитів і їх господарів - нормальне явище. Ситуація змінюється в екосистемах, створюваних людиною, особливо в сільськогосподарських, де зараження паразитами може привести до істотного падежу худоби. Паразити представляють небезпеку і для людини, яка може хворіти гельмінтозами, що викликаються різними видами глистів, лямбліоз (при зараженні найпростішим - лямблією), хворобами бактеріальної та вірусної природи. Збиток людині можуть завдати і комахи-паразити (воші, клопи, кліщі та ін.)

Катастрофічними бувають наслідки занесення паразитів в нові райони, де нові господарі не вміють оборонятися від них. Вже в нашому столітті відбулися ботанічні катастрофи в Америці (загибель зубчастого каштана від занесеного туди з Китаю паразитичного гриба, що викликає «рак каштана») і Європі, де від «голландської хвороби» майже повністю зник в'яз.

Контрольні питання

1. Які пристосування рослин уповільнюють їх споживання фитофагами?

2. За рахунок яких пристосувань регулюються взаємовідносини жертв і хижаків?

3. Чому взаємовідносини «жертва - хижак» з трьох ланок стійкіші, ніж з двох?

4. Чим відрізняються взаємини хижацтва і паразитизму?

5. Яка роль паразитів в природних і штучних екосистемах?

Інформація, релевантна " § 23. ВЕРТИКАЛЬНІ взаємовідносин організмів "

1. 5.3. Сигнальні взаємини
   вертикальних ("фітофаг - рослина", "хижак - жертва", "паразит - господар") взаємовідносин організмів, при яких відбувається розділ або передача ресурсів, впливають сигнальні (інформаційні) взаємини. Зорові сигнали. Ці сигнали складають основу взаємовідносин насекомоопиляемих рослин і комах-запилювачів, які пізнають рослини по яскравому забарвленню віночка. До зорових
   
2. 5.2. Вертикальні взаємини
   вертикальних взаємин видів у природі. Паразити регулюють щільність популяцій великих хижаків, у яких немає ворогів (вовк, ведмідь, сом, щука). У господарів виробляється цілий ряд захисних адаптацій, головна з яких - імунна відповідь організму, тобто виникнення біохімічних реакцій, які стримують масовий розвиток паразитів. Співіснування популяцій паразитів і їх господарів
   
3. 3.1. Класифікація екологічних факторів
   взаємовідносин організмів або змін екотопах при його перетворенні під впливом організмів, в першу чергу в результаті накопичення мертвого органічної речовини, детриту (гумусу, торфу, сапропелю, лісової підстилки, дрантя і т.д .). В окрему групу виділяються антропогенні чинники, тобто чинники, пов'язані з впливом людини. Основними антропогенними факторами є: -
   
4. 2.14.7. Суперіорізація
   організму. У деяких випадках він перетворюється на соціоісторіческій організм того ж типу, що й впливають на нього, І.Е. піднімається на найвищу для даної епохи стадію розвитку. Подібного роду трансформацію інферіорних соціоров в суперіорние можна назвати, формаційним підтягуванням, формаціонньм піднесенням, або суперіорізація. Якщо інферіорний соціор належав до стадіального типу,
   
5. 66. Поняття і види економічної концентрації суб'єктів господарювання
   вертикальну і конгломератного. Критерієм класифікації злиттів є взаємини між учасниками економічної концентрації - суб'єктами господарювання у сфері конкуренції. Горизонтальне злиття визначається як злиття, при якому один суб'єкт господарювання набуває іншого суб'єкта, що виробляє і продає ті ж самі або аналогічні товари в тому ж самому регіоні.
   
6. 1.2.13. Геосоціальних організм і ero населення
   організмом, то особливо впадає в очі вже відзначений вище факт, що хоча суспільство завжди складається з людей, воно ніколи не являє собою простий їх сукупності. Суспільство насамперед - особливе об'єктивне освіта, певна система відносин. Коли мова йде про геосоціалиюм організмі, то він є така система суспільних відносин, яка намертво спаяна з певною ділянкою
   
7. I. Необхідність подальшого тлумачення
   організмом і його середовищем. Ми повинні вказати фізичний процес, за допомогою якого зовнішнє відношення, постійно діюче на організм, викликає в цьому організмі приспособительное внутрішнє
   
8. 1.2.11. Геосоціальні організми (геосоціора)
   організмів другого, пізнішого виду, бо вони більш зрозумілі сучасній людині, що живе в соціори саме подібного роду. Кордон такого соціально-історичного організму - це межа, що відокремлює територію, яку він займає, від територій, на яких розташовані сусідні соціори. Дана межа в більшості випадків є одночасно і державною. Межі держави, як
   
9. XIII. Морфологічна диференціація у тварин
   організму по відношенню до оточуючих його предметів, або рух частин організму по відношенню один до одного, або обидва ці рухи разом. Відповідно роду відносини між організмом і навколишнім середовищем виникає: проста або подвійна двостороння симетрія, промениста симетрія, сферична симетрія, нарешті повна неправильність. Ці апріорні висновки можуть бигь
   
10. 1.2.12. Значення слова «країна»
    організмів. Країнами називають не тільки США, Португалію, Італію, але і Люксембург, Кувейт, Лесото, Беліз і навіть Андорру. Складніше йде справа з застосуванням цього терміна по відношенню до минулого. Як вже зазначалося, в певні періоди історії Стародавнього Єгипту області, на які його поділено, а саме номи, були цілком самостійними соціо-історичними організмами. Проте історики