Demekoloģija ir zinātniska disciplīna, kas ņem vērā attiecību daudzveidību starp dzīviem organismiem, kas ir daļa no dažādām populācijām. Viens no šādas mijiedarbības veidiem ir starpsugu konkurence. Šajā rakstā mēs apskatīsim tās iezīmes, cīņas par teritoriju rašanās modeļus, pārtiku un citus abiotiskus faktorus organismos, kas dzīvo dabiskās un mākslīgās biogeocinozes.
Sugas un ekoloģiskās īpašības
Vēsturiskās attīstības laikā bioloģiskie taksoni (grupas ar zināmu kopību) pielāgojas abiotiskiem un biotiskiem dabas faktoriem. Pirmie ietver klimatu, augsnes, ūdens un gaisa ķīmisko sastāvu utt., bet otrā - dažu sugu dzīvībai svarīgās aktivitātes ietekmi uz citām.
Atsevišķos biotopu apgabalos vienas sugas īpatņi apmetas nevienmērīgi. To kopas sauc par populācijām. Pastāvīgi vienas sugas kopienasmijiedarboties ar citu sugu populācijām. Tas nosaka tās vietu biogeocenozē, ko sauc par ekoloģisko nišu.
Starpsugu konkurence, kuras piemēru aplūkosim rakstā, notiek tieši vietās, kur pārklājas dažādu sugu kopienu areāls un var izraisīt vienas no tām populācijas izzušanu. Piemēram, krievu zinātnieka G. Gauzes eksperimentos uz vienas un tās pašas barotnes attīstījās divu veidu ciliāti. Viens no tiem sāka aktīvi vairoties un augt uz otra rēķina. Rezultātā vājākā suga tika pilnībā iznīcināta (izmirusi) 20 dienu laikā.
Kas izraisa diapazona pārklāšanos
Ja atsevišķos biotopa apgabalos saplūst divu dažādu sugu biotopi, tad starp indivīdiem rodas diezgan spēcīgas atšķirības ārējā struktūrā, pubertātes un pārošanās termiņos. Tos sauc par funkciju novirzi.
Izplatības perifērijā, kur dzīvo tikai vienas sugas organismi, to populācijas saplūst ar kopienām, kuras pārstāv citas sugas indivīdi. Jāatzīmē, ka otrajā gadījumā starp populācijām praktiski nav savstarpējās konkurences. Piemērs ar žubītēm, ko Čārlzs Darvins novēroja Galapagu salās, braucot apkārt pasaulei ar Bīgla fregati, ir spilgts apstiprinājums tam.
Konkurences izslēgšanas likums
Iepriekš minētais zinātnieks G. Gauze formulēja svarīgu ekoloģisko modeli: ja trofiskās un citas populāciju vajadzībasdivas dažādas sugas sakrīt, tad šādi taksoni kļūst konkurējoši. Tas izslēdz to turpmāku līdzāspastāvēšanu vienā un tajā pašā apgabalā, jo starp tām rodas savstarpēja konkurence. Piemērs, kas to ilustrē, ir asaru, raudu un raudu barošanās daudzuma svārstības vienā rezervuārā. Raudiņu mazuļi ir aktīvāki un rijīgāki, tāpēc veiksmīgi izspiež jaunos asarus un ruduļus.
Simpātiskie un alopatriskie taksoni
Tie radās ģeogrāfiskās specifikācijas rezultātā. Apsveriet sugas, ko sauc par alopatric. Lai izskaidrotu to parādīšanās faktu, tiek izmantoti dati ģeoloģijā un paleoģeogrāfijā. Šādu kopienu indivīdi diezgan spēcīgi konkurē savā starpā, jo tiem ir nepieciešami vienādi pārtikas resursi. Tieši šī iezīme raksturo starpsugu konkurenci.
Dzīvnieku piemēri, kuriem ir veikta ģeogrāfiskā specifikācija, ir Ziemeļamerikas bebri un ūdeles. Pirms vairākiem simtiem tūkstošu gadu Āziju un Ziemeļameriku savienoja zeme.
Aborigēnu sugas grauzēji dzīvoja kontinentālajā daļā. Kad parādījās Beringa šaurums, šo dzīvnieku Eirāzijas un Amerikas populācijas atšķirības rezultātā izveidoja jaunas sugas, kas konkurē savā starpā. Atšķirības starp populāciju indivīdiem pastiprinās mainīgo īpašību rezultātā.
Vai starpsugu konkurenci var samazināt?
Vēlreiz precizēsim, ka deekoloģijā starpsugukonkurence ir attiecības starp organismiem, kas ir daļa no dažādu sugu populācijām un prasa līdzīgus resursus, kas nepieciešami to iztikai. Tā var būt biotopa telpa, gaisma, mitrums un, protams, pārtika.
Dabiskos apstākļos dažādu taksonu kopienas, kurām ir kopīga izplatības zona un pārtikas piegāde, var dažādos veidos samazināt konkurences spiedienu. Kā samazinās starpsugu konkurence? Kā piemēru var minēt areāla sadalījumu, kas noved pie dažāda veida barības ūdensputniem – lielajam jūraskrauklim un gardeguna jūraskrauklim. Lai gan tie dzīvo kopīgā teritorijā, pirmās sugas populācijas indivīdi barojas ar bezmugurkaulnieku un zivju bentiskajām formām, bet otrās sugas viņi barību iegūst ūdens augšējos slāņos.
Starpsugu konkurence ir raksturīga arī autotrofiskiem organismiem. Zālaugu sugas un kokiem līdzīgās formas ir augu piemēri, kas apliecina cīņas par eksistenci izpausmju mazināšanu. Šīm populācijām ir daudzlīmeņu sakņu sistēma, kas nodrošina augsnes slāņu atdalīšanu, no kuriem augi uzņem ūdeni un minerālvielas. Augiem, kas veido meža zemi (anemone ranunculus, oxalis, lācenes), ir mietsaknes garums no dažiem milimetriem līdz 10 centimetriem, bet daudzgadīgo ģimnābiju un ziedaugu koku sugas - no 1,2 m līdz 3,5 m.
Interferences konkurence
Šī forma rodas, ja dažādas sugas izmanto vienu un to pašu ekoloģisko faktoru vai resursu. Visbiežāk šī ir izplatīta pārtikas bāze. Kukaiņiem, tāpat kā augiem un dzīvniekiem,starpsugu konkurence ir plaši izplatīta.
Piemēri, foto un eksperimenta apraksts zemāk, skaidro R. Parka pētījumu, kas veikts laboratorijā. Zinātnieks eksperimentos izmantoja divu veidu kukaiņus, kas pieder tumšo vaboļu ģimenei - mocekļus (miltu vaboles).
Šo sugu īpatņi sacentās savā starpā par barību (miltiem) un bija plēsēji (tie ēda cita veida vaboles).
Eksperimenta mākslīgajos apstākļos mainījās abiotiskie faktori: temperatūra un mitrums. Līdz ar tiem mainījās vienas vai otras sugas kopienu dominēšanas varbūtība. Pēc noteikta laika mākslīgā vidē (miltu kastē) tika atrasti tikai vienas sugas īpatņi, bet otras pavisam pazuda.
Izmantojoša konkurence
Tas rodas dažādu sugu organismu mērķtiecīgas cīņas rezultātā par abiotisko faktoru, kas ir minimāls: barība, teritorija. Šādas ekoloģiskās mijiedarbības formas piemērs ir dažādu sugu putnu barošana uz viena koka, bet tā dažādos līmeņos.
Tādējādi starpsugu konkurence bioloģijā ir sava veida mijiedarbība starp organismiem, kas izraisa:
- dažādu sugu populāciju kardinālai sadalīšanai neatbilstošās ekoloģiskās nišās;
- par vienu plastmasas sugu izraidīšanu no biogeocinozes;
- lai pilnībā likvidētu indivīdus konkurējošā taksona populācijā.
Ekoloģiskā niša un tās ierobežojumi,saistīts ar starpsugu konkurenci
Ekoloģiskie pētījumi ir atklājuši, ka bioģeocinozes sastāv no tik daudz ekoloģisko nišu, cik ekosistēmā dzīvo sugu. Jo telpiski tuvākas biotopa svarīgu taksonu kopienu ekoloģiskās nišas, jo sīvāka ir to cīņa par labākiem vides apstākļiem:
- teritorija;
- atra bāze;
- iedzīvotāju uzturēšanās laiks.
Tie ir trīs galvenie reālas apdzīvotas ekoloģiskās nišas parametri. Tas nosaka iedzīvotāju pastāvēšanas veida ierobežojumus, piemēram, parazītismu, konkurenci, plēsonību, diapazona sašaurināšanos, pārtikas resursu samazināšanu.
Vides spiediena samazināšana biotopā notiek šādi:
- līmeņošana jauktā mežā;
- dažādi biotopi kāpuriem un pieaugušajiem. Tātad spārēs naidas dzīvo uz ūdensaugiem, un pieaugušie ir apguvuši gaisa vidi; maija vabolē kāpuri dzīvo augsnes augšējos slāņos, un pieauguši kukaiņi dzīvo zeme-gaisa telpā.
Visas šīs parādības raksturo tādu jēdzienu kā starpsugu konkurence. Iepriekš minētie dzīvnieku un augu piemēri to apstiprina.
Starpsugu sacensību rezultāti
Mēs apsveram plaši izplatītu parādību savvaļas dzīvniekiem, ko raksturo kā starpsugu konkurenci. Piemēri – bioloģija un ekoloģija (kā daļa no tās) – parāda šo procesu gan sēņu un augu valstībām piederošo organismu vidē, gan dzīvnieku valstībā.
Starpsugu konkurences rezultāti ietver sugu līdzāspastāvēšanu un aizstāšanu, kā arī ekoloģisko diferenciāciju. Pirmā parādība ir pagarināta laikā, un radniecīgās sugas ekosistēmā to skaitu nepalielina, jo pastāv īpašs faktors, kas ietekmē populācijas vairošanos. Sugu aizstāšana, kas balstīta uz konkurences izslēgšanas likumiem, ir plastiskākas un mierīgākas sugas ekstrēma spiediena forma, kas neizbēgami izraisa indivīda - konkurenta nāvi.
Ekoloģiskā diferenciācija (diverģence) izraisa maz mainīgu, ļoti specializētu sugu veidošanos. Tie ir pielāgoti tām kopējā diapazona zonām, kur tām ir priekšrocības (attiecībā uz vairošanos un veidiem, uzturu).
Diferenciācijas procesā abas konkurējošās sugas samazina savu iedzimto mainīgumu un tiecas uz konservatīvāku genofondu. Tas ir tāpēc, ka šādās kopienās dabiskās atlases stabilizējošā forma dominēs pār virzošajiem un traucējošajiem veidiem.
