Живые организмы определенным образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами:

• трофические,
• топические,
• форические,
• фабрические.

Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.

Трофические связи возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мертвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной. Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жуков-навозников пометом крупных копытных и т. д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс.

Топические связи проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида. Например, под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров.

Форические связи возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория , а мелких особей — форезия .

Фабрические связи заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида. Например, птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух и перья других птиц.

Типы отношений между организмами

Воздействие одного вида на другой может быть положительным, отрицательным и нейтральным. При этом возможны разные комбинации типов воздействия. Различают:

Нейтрализм — сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.

Протокооперация — взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства.

Мутуализм (облигатный симбиоз ) — взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Например, травоядные копытные и целлюлозоразрушающие бактерии. Целлюлозоразрушающие бактерии обитают в желудке и кишечнике травоядных копытных. Они продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому обязательно нужны травоядным, у которых таких ферментов нет. Травоядные копытные со своей стороны предоставляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальной температурой, влажностью и т.д.

Комменсализм — взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма: синойкия (квартирантство) и трофобиоз (нахлебничество) . Примером синойкии являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падальщиков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются останками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками — львами.

Хищничество — взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пищи зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д.

Частным случаем хищничества является каннибализм — умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека.

Конкуренция — взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, внутривидовую и межвидовую конкуренции. Косвенная (пассивная) конкуренция — потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам. Прямая (активная) конкуренция — подавление одного вида другим. Внутривидовая конкуренция — соперничество между особями одного вида. Межвидовая конкуренция возникает между особями разных, но экологически близких видов. Ее результатом может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо замещение популяцией одного вида популяции другого вида, который переселяется на другое место, переключается на другую пищу или вымирает.

Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.

Аменсализм — взаимоотношения, при которых один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса.

Частным случаем аменсализма является аллелопатия (антибиоз) — влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб-пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина — первого открытого в медицине антибиотика. В последнее время в понятие «аллелопатия» включают и положительное воздействие.

В ходе эволюции и развития экосистем существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, увеличивающих выживание обоих видов. Поэтому в зрелых экосистемах доля сильных отрицательных взаимодействий меньше, чем в молодых.

Характеристика типов взаимодействия между популяциями разных видов также приведена в таблице:

Примечания:

1. (0) — существенное взаимодействие между популяциями отсутствует.
2. (+) — благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции.
3. (-) — ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.
4. Типы 2-4 можно считать «отрицательными взаимодействиями», 7-9 — «положительными взаимодействиями», а типы 5 и 6 можно отнести к обеим группам.

Действие экологических факторов на организм может быть прямым и косвенным . Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое действие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).

Типы связей и взаимоотношений между организмами

Типы связей между организмами. Живые организмы определённым образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами: трофические, топические, форические, фабрические. Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.

Тип	Характеристика	Примеры
Трофические	Возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мёртвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной	Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жуков-навозников помётом крупных копытных и т. д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс
Топические	Проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида	Под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров
Форические	Возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида	Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория, а мелких особей - форезия
Фабрические	Заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мёртвые остатки или даже живых особей другого вида	Птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух и перья других птиц

Тест для учащихся 11 класса

Тема: «Взаимоотношения между организмами. Экологическая сукцессия»

Тест состоит из 3 частей. Часть 1 содержит 10 заданий с кратким ответом в виде одной цифры. Часть 2 содержит 10 заданий с кратким ответом в виде слова, фразы или символа. Часть 3 содержит 10 суждений, из которых необходимо выбрать правильные.

Часть 1. Выберите один наиболее правильный ответ.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу конкуренция является совместное существование:

вороны и лисицы;

актинии и рака-отшельника;

канадской и европейской норок;

человека и человеческой аскариды.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу хищничества является совместное существование:

Росянки и насекомых;

Вороны и галки;

Муравьев и тлей;

Рыжего и черного тараканов.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу нейтрализма является совместное существование:

Волка и зайца;

Лисицы и волка;

Человека и кишечной палочки;

Божьей коровки и муравьев;

Березы и гриба-трутовика;

Окуня и карася;

Клубеньковых бактерий и клевера.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу комменсализма (нахлебничество и квартирантство) является совместное существование:

Акулы и рыбы-прилипало;

Актинии и рака-отшельника;

Березы и гриба-трутовика;

Коровы и червя-сосальщика.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу симбиоза является совместное существование:

Человека и дизентерийной амебы;

Копытных млекопитающих в саваннах;

Клубеньковых бактерий и клевера;

Рыжего и черного тараканов.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу мутуализма (сотрудничество или протокооперация) является совместное существование:

Актинии и рака-отшельника;

Коровы и червя-сосальщика;

Копытных млекопитающих в саваннах.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу аменсализма является совместное существование:

Канадской и европейской норок;

Березы и гриба-трутовика;

Жгутиковых простейших и термитов;

Березы и ели в смешанном лесу.

Продуктивность экосистемы при смене одного биогеоценоза другим (экологическая сукцессия):

Уменьшается;

Увеличивается;

Не изменяется;

В одних случаях уменьшается, в других – увеличивается.

Правильно составленная первичная экологическая сукцессия:

Пожарище – лишайники и водоросли – травы и кустарники – ельник – березняк – дубрава;

Скалы – лишайники и водоросли – мхи и папоротники – травы и кустарники - березняк – смешанный лес – ельник;

Вырубка - травы и кустарники - березняк – смешанный лес – ельник;

Пустошь – мхи и папоротники; травы и кустарники– смешанный лес - березняк – дубрава.

Часть 2. Дайте краткий ответ в виде слова, фразы или символа.

Организмы – автотрофы, производящие органические вещества из неорганических; являются первичным звеном в пищевых цепях экосистем - __________________________________________.

Организмы-гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества, созданные организмами-автотрофами - ________________________________________________________________________.

Организмы-гетеротрофы, превращающие в ходе своей жизнедеятельности органические остатки в неорганические вещества - _____________________________________________________________.

Форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние - ____________________________________________________.

Форма сожительства организмов, при которой организмы могут использовать другие виды не только как место обитания, но и как постоянный источник питания - __________________________.

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место тип биотических взаимоотношений - _____________________________________________________________________________________.

Если два и более вида обладают сходными экологическими требованиями и обитают совместно, между ними может возникнуть - _________________________________________________________.

Графическое изображение соотношения между основными функциональными группами организмов в экосистеме, выраженное в единицах массы, числе особей или количестве энергии - _____________________________________________________________________________________.

Последовательная смена экосистем, преемственно возникающих на определенном участке земной поверхности под влиянием внешних и внутренних процессов - _______________________________.

Изменения, происходящие после раскорчёвки и запашки площадей, занятых лесом (если распаханный участок оставлен и в последствии не обрабатывается), или порубки леса, устройства пруда и т.д. являются примером - ________________________________________________________.

Часть 3. Выберите правильные суждения из предложенных.

Симбиоз – сожительство, форма взаимоотношений, при которой оба партнера извлекают пользу от другого.

Мутуализм – взаимовыгодное сожительство организмов, но необязательное.

Комменсализм – это обязательное взаимовыгодное сожительство двух организмов.

Взаимоотношения морской звезды и двустворчатых моллюсков – это пример хищничества.

Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами – конкуренция.

Смена одного биогеоценоза другим всегда бывает вызвана влиянием хозяйственной деятельности человека.

Смена биогеоценозов в природе происходит в направлении от менее устойчивого к более устойчивому.

Устойчивые биогеоценозы после нарушения, вызванного антропогенными воздействиями, способны к самовосстановлению через ряд этапов.

Ответы

Часть 1.

Часть 2.

Часть 3.

1

Продуценты

2

Консументы

3

Редуценты

4

Антибиоз

5

6

Нейтрализм

7

Конкуренция

8

Экологическая пирамида

9

Экологическая сукцессия

10

Вторичная сукцессия

Задачи и упражнения к школьному курсу общей экологии 1

Продолжение. См. No 15/2002

(Печатается с сокращениями)

Пути воздействия организмов на среду обитания

1. Прошел дождь. Из-за тучи вышло яркое жаркое солнце. На какой территории через пять часов содержание почвенной влаги будет больше (тип почвы одинаков): а) на свежевспаханном поле; б) на спелом пшеничном поле; в) на невыпасном лугу; г) на выпасном лугу? Объясните, почему.
(Ответ: в. Чем гуще растительный покров, тем меньше нагревается почва и, следовательно, меньше будет испаряться воды.)

2. Объясните, почему овраги чаще формируются в нелесных природных зонах: степях, полупустынях, пустынях. Какая человеческая деятельность приводит к формированию оврагов?
(Ответ: корневые системы деревьев и кустарников в большей степени, чем травянистой растительности, задерживают грунт при его смыве водными потоками, поэтому в местах произрастания лесной и кустарниковой растительности овраги формируются реже, чем на полях, в степях и пустынях. При полном отсутствии растительности (включая травянистую) любой поток воды будет вызывать почвенную эрозию. При уничтожении растительности человеком (пахота, выпас скота, строительство и т. д.) всегда будет наблюдаться усиленная эрозия почвы.)

3.* Установлено, что летом после жары над лесом выпадает большее количество осадков, чем над близлежащим обширным полем. Почему? Объясните роль характера растительности в формировании уровня засушливости тех или иных территорий.
(Ответ: над открытыми пространствами воздух нагревается быстрее и сильнее, чем над лесом. Поднимаясь вверх, горячий воздух превращает капли дождя в пар. В результате во время дождя над обширным полем изливается меньше воды, чем над лесом.
Участки с разреженной растительностью или лишенные ее вообще сильнее нагреваются солнечными лучами, что вызывает усиленное испарение влаги, а в итоге – истощение запасов подземных вод, засоление почвы. Горячий воздух поднимается вверх. Если участок пустыни достаточно большой, то это способно значительно изменять направление воздушных потоков. В результате на оголенные участки выпадает меньше осадков, что приводит к еще большему опустыниванию территории.)

4.* В некоторых странах и на островах законом запрещен ввоз живых коз. Власти мотивируют это тем, что козы могут навредить природе страны и изменить климат. Объясните, как это может быть.
(Ответ: козы питаются не только травой, но и листьями, а также корой деревьев. Козы способны быстро размножаться. Достигнув высокой численности, они беспощадно уничтожают деревья и кустарники. В странах с недостаточным количеством осадков это вызывает дальнейшее иссушение климата. В итоге обедняется природа, что негативно сказывается на экономике страны.)

Приспособительные формы организмов

1.* Почему на мелких океанических островах среди насекомых преобладают бескрылые формы, тогда как на близлежащем материке или крупных островах – крылатые?
(Ответ: мелкие океанические острова продуваются сильными ветрами. В результате все летающие мелкие животные, не способные противостоять сильным ветрам, сдуваются в океан и погибают. В ходе эволюции насекомые, обитающие на мелких островах, утратили способность к полету.)

Приспособительные ритмы жизни

1. Перечислите известные вам абиотические факторы среды, значения которых периодично и закономерно изменяются во времени.
(Ответ: освещенность в течение суток, освещенность в течение года, температура в течение суток, температура в течение года, влажность в течение года и другие.)

2. Выберите из списка те места обитания, в которых животные не имеют суточных ритмов (при условии, что они обитают только в пределах одной конкретной среды): озеро, река, воды пещер, поверхность почвы, дно океана на глубине 6000 м, горы, кишечник человека, лес, воздух, грунт на глубине 1,5 м, дно реки на глубине 10 м, кора живого дерева, почва на глубине 10 см.
(Ответ: воды пещер, дно океана, грунт на глубине 1,5 м.)

3. В каком месяце обычно приносят потомство антарктические пингвины Адели в европейских зоопарках– в мае, июне, октябре или феврале? Ответ объясните.
(Ответ: в октябре – в Южном полушарии в это время весна.)

4. Почему окончился неудачей эксперимент с акклиматизацией южноамериканской ламы в горах Тянь-Шаня (где климат похож на привычные условия родных мест животного)?
(Ответ: несовпадение годичных циклов – детеныши животных появлялись на свет в новом месте обитания осенью (на родине животных в это время весна) и погибали холодной зимой от бескормицы.)

ГЛАВА 2. СООБЩЕСТВА И ПОПУЛЯЦИИ

Типы взаимодействий организмов

2. Из предложенного списка составьте пары организмов, которые в природе могут находиться в мутуалистических (взаимовыгодных) отношениях между собой (названия организмов можно использовать только один раз): пчела, гриб подберезовик, актиния, дуб, береза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, гриб подосиновик, липа, клубеньковые азотфиксирующие бактерии.
(Ответ: пчела – липа; гриб подберезовик – береза; актиния – рак-отшельник; дуб – сойка; гриб подосиновик – осина; клевер – клубеньковые азотфиксирующие бактерии.)

3. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только один раз): цапля, ива, тля, амеба, заяц-русак, муравей, водные бактерии, кабан, лягушка, смородина, росянка, муравьиный лев, комар, тигр.
(Ответ: цапля – лягушка; заяц-русак – ива; тля – смородина; амеба – водные бактерии; муравьиный лев – муравей; тигр – кабан; росянка – комар.)

4. Лишайники являются примером биотических отношений:

(Ответ: а.)

5. Примером отношений типа «хищник – жертва» не могут служить пары организмов (выберите правильный ответ):

а) щука и карась;
б) лев и зебра;
в) пресноводная амеба и бактерия;
г) муравьиный лев и муравей;
д) шакал и гриф.

(Ответ: д.)

6.

А. Взаимодействие двух или нескольких особей, последствия которого для одних отрицательны, а для других безразличны.
Б. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни используют остатки пищи других, не причиняя им вреда.
В. Взаимовыгодное взаимодействие двух или нескольких особей.
Г. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни предоставляют убежища другим, и это не приносит хозяину ни вреда, ни пользы.
Д. Совместное обитание двух особей, непосредственно не взаимодействующих между собой.
Е. Взаимодействие двух или нескольких особей, имеющих сходные потребности в одних и тех же ограниченных ресурсах, что приводит к снижению жизненных показателей взаимодействующих особей.
Ж. Взаимодействие двух или нескольких организмов, при котором одни питаются живыми тканями или клетками других и получают от них место постоянного или временного обитания.
З. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни поедают других.

(Ответ: 1 – В; 2 – Д; 3 – Е; 4 – А; 5 – Г; 6 – Б; 7 – Ж; 8 – З.)

7. Как вы думаете, для чего прогрессивные технологии посадки деревьев в бедную почву предполагают заражение грунта определенными видами грибов?
(Ответ: между этими грибами и деревом формируются симбиотические отношения. Грибы быстро образуют очень разветвленную грибницу и оплетают своими гифами корни деревьев. Благодаря этому растение получает воду и минеральные соли с огромной площади поверхности почвы. Чтобы достичь такого эффекта без грибницы, дереву пришлось бы потратить много времени, вещества и энергии на формирование столь разветвленной корневой системы. При посадке на новое место симбиоз с грибом значительно повышает шансы дерева благополучно прижиться.)

8.* Назовите организмы, являющиеся симбионтами человека. Какую роль они выполняют?
(Ответ: представители бактерий и простейших, обитающих в кишечнике человека. В 1 г содержимого толстой кишки насчитывается 250 млрд микроорганизмов. Многие вещества, поступающие в организм человека с пищей, перевариваются при их активном участии. Без кишечных симбионтов нормальное развитие невозможно. Болезнь, при которой уменьшается количество симбиотических организмов кишечника, называется дисбактериозом. Микроорганизмы живут также в тканях, полостях и на поверхности кожи человека.)

9.* Взаимоотношения взрослой ели и соседствующего проростка дуба являются примером:

(Ответ: а.)

Законы и следствия пищевых отношений

1. Соотнесите предлагаемые понятия и определения:

А. Организм, который активно разыскивает и убивает относительно крупные жертвы, способные убегать, прятаться или сопротивляться.
Б. Организм (имеющий, как правило, небольшие размеры), который использует живые ткани или клетки другого организма в качестве источника питания и среды обитания.
В. Организм, который поглощает многочисленные пищевые объекты, как правило, растительного происхождения, на поиск которых он не тратит много сил.
Г. Водное животное, процеживающее через себя воду с многочисленными мелкими организмами, которые служат ему пищей.
В. Организм, который разыскивает и поедает относительно мелкие, не способные убегать и сопротивляться пищевые объекты.

(Ответ: 1 – Б; 2 – Г; 3 – А; 4 – Д; 5 – В.)

2. Объясните, почему в Китае в середине ХХ в. вслед за уничтожением воробьев резко снизился урожай зерновых. Ведь воробьи – зерноядные птицы.
(Ответ: взрослые воробьи питаются в основном семенами, но птенцы для своего развития нуждаются в белковой пище. Выкармливая потомство, воробьи собирают огромное количество насекомых, в том числе и вредителей зерновых культур. Уничтожение воробьев вызвало вспышки размножения вредителей, что привело к сокращению урожая.)

Законы конкурентных отношений в природе

1. Для каждой предложенной пары организмов подберите ресурс (из приведенных ниже), за который они могут конкурировать: ландыш – сосна, полевая мышь – обыкновенная полевка, волк – лисица, окунь – щука, канюк – сова-неясыть, барсук – лисица, рожь – василек синий, саксаул – верблюжья колючка, шмель – пчела.
Ресурсы: нора, нектар, семена пшеницы, вода, зайцы, свет, мелкая плотва, ионы калия, мелкие грызуны.
(Ответ: ландыш и сосна – ионы калия; полевая мышь и обыкновенная полевка – семена пшеницы; волк и лисица – зайцы; окунь и щука – мелкая плотва; канюк и неясыть – мелкие грызуны; барсук и лисица – нора; рожь и василек – свет; саксаул и верблюжья колючка – вода; шмель и пчела – нектар.)

2.* Близкородственные виды часто обитают вместе, хотя принято считать, что между ними существует наиболее сильная конкуренция. Почему в этих случаях не происходит вытеснения одним видом другого?
(Ответ: 1 – очень часто совместно обитающие близкие виды занимают разные экологические ниши (различаются по составу предпочитаемой пищи, по способу добывания корма, используют различные микроместообитания, активны в разное время суток); 2 – конкуренция может отсутствовать, если ресурс, за который виды соперничают, находится в избытке; 3 – вытеснения не происходит, если численность конкурентно более сильного вида постоянно ограничивается хищником или третьим конкурентом; 4 – в нестабильной среде, в которой условия постоянно меняются, они могут поочередно становиться благоприятными то для одного, то для другого вида.)

3.* В природе сосна обыкновенная формирует леса на относительно бедных почвах в болотистых или, наоборот, сухих местах. Посаженная руками человека, она прекрасно растет на богатых почвах со средней увлажненностью, но только в том случае, если человек ухаживает за посадками. Объясните, почему так происходит.
(Ответ: обычно в этих условиях в конкурентной борьбе побеждают другие виды деревьев (в зависимости от условий это могут быть осина, липа, клен, вяз, дуб, ель и др.). Человек же при уходе за посадками ослабляет конкурентную мощь этих видов, проводя прополку, вырубку и т.п.)

Популяции

1. Выберите значение, оценивающее показатель плотности населения популяции:

а) 20 особей;
б) 20 особей на гектар;
в) 20 особей на 100 размножающихся самок;
г) 20%;
д) 20 особей на 100 ловушек;
е) 20 особей в год.

(Ответ: б.)

2. Выберите значение, оценивающее показатель рождаемости (или смертности) населения популяции:

а) 100 особей;
б) 100 особей в год;
в) 100 особей на гектар;
г) 100.

(Ответ: б.)

3. Зайцы-беляки и зайцы-русаки, обитающие на одной территории, составляют:

а) одну популяцию одного вида;
б) две популяции двух видов;
в) две популяции одного вида;
г) одну популяцию разных видов.

(Ответ: б.)

4. На территории площадью 100 км2 ежегодно производили рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80–110 голов.
Определите плотность поголовья лосей: а) на момент создания заповедника; б) через 5 лет после создания заповедника; в) через 15 лет после создания заповедника. Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а позже упала и стабилизировалась.
(Ответ: а – 0,5 особи/км2; б – 6,5 особи/км2; в – 0,9 особи/км2. Численность лосей возросла из-за охраны на территории заповедника. Позже численность уменьшилась, так как в заповедниках рубка леса запрещена. Это привело к тому, что через 15 лет мелкие деревья, растущие на старых вырубках, выросли, и кормовая база лосей уменьшилась.)

5. Охотоведы установили, что весной на площади 20 км2 таежного леса обитало 8 соболей, из которых 4 самки (взрослые соболи не образуют постоянных пар). Ежегодно одна самка в среднем приносит трех детенышей. Средняя смертность соболей (взрослых и детенышей) на конец года составляет 10%. Определите численность соболей в конце года; плотность весной и в конце года; показатель смертности за год; показатель рождаемости за год.
(Ответ: численность соболей в конце года – 18 особей; плотность весной – 0,4 особи/км2 ; плотность в конце года 0,9 особи/км2; показатель смертности за год – 2 особи (согласно расчетам – 1,8, но реальная величина, естественно, всегда будет выражаться целым числом); показатель рождаемости за год – 12 особей.)

6.* Является ли популяцией: а) группа гепардов в Московском зоопарке; б) семья волков; в) окуни в озере; г) пшеница на поле; д) улитки одного вида в одном горном ущелье; е) птичий базар; ж) бурые медведи на острове Сахалин; з) стадо (семья) оленей; и) благородные олени в Крыму; к) колония грачей; л) все растения ельника? Ответ обоснуйте.
(Ответ: да – в, д, ж, и. Популяция – это группа особей одного вида, взаимосвязанных между собой, продолжительное время (несколько поколений) обитающая на одной территории. Популяция – это естественная группировка, которая обладает определенной половой, возрастной, пространственной структурой.)

7.* Чем объяснить то, что если в борьбе двух (не бойцовых) собак одна подставит незащищенную шею, другая не станет за нее хватать, в то время как в борьбе рыси и собаки такое поведение окажется роковым для подставившей шею собаки?
(Ответ: агрессия между особями одного вида, как правило, направлена на поддержание иерархической и пространственной структуры популяции, а не на уничтожение соплеменников. Популяция, как и вид, представляет собой единое целое, и благополучие одной особи во многом определяет благополучие популяции, вида. Рысь же попросту съест собаку.)

8.* В лесу ученые равномерно расставили ловушки на зайцев-беляков. Всего было поймано 50 зверьков. Их пометили и отпустили. Через неделю отлов повторили. Поймали 70 зайцев, из которых 20 были уже с метками. Определите, какова численность зайцев на исследуемой территории, считая, что меченые в первый раз зверьки равномерно распределились по лесу.
(Ответ: 50 меченых особей должны были распределиться среди общего количества зайцев (Х), обитающих на исследуемой территории. Доля их в повторной выборке должна отражать и их долю в общей численности, т.е. 50 относится к Х как 20 относится к 70.
Решаем пропорцию:
50: Х = 20: 70; Х = 70х 50: 20 = 175.
Таким образом расчетная численность зайцев на исследуемой территории составляет 175 особей.
Данный метод (индекс Линкольна, или индекс Петерсена) используется для определения численности скрытных животных, которых не удается пересчитать напрямую. Результат расчетов может иметь дробное значение, однако надо помнить, что реальная численность животных всегда выражается целой величиной. Кроме того, данный метод имеет свои погрешности, что тоже надо принимать во внимание. Логичней говорить, например, о численности в 170–180 особей.)

Демографическая структура популяции

1. Объясните, почему из популяции кабана, без риска ее уничтожить, можно изъять до 30% особей, тогда как допустимый отстрел лосей не должен превышать 15% численности популяции?
(Ответ: самка кабана в среднем приносит от 4 до 8 (иногда до 15) поросят, а самка лося – 1–2. Поэтому восстановление поголовья кабанов идет более быстрыми темпами.)

2. Какие организмы имеют простую, а какие – сложную возрастную структуру популяций?
(Ответ: простой возрастной структурой популяций отличаются организмы, продолжительность жизненного цикла которых не превышает одного года, а размножение происходит один раз в жизни и приурочено к сезонным изменениям в окружающей среде. Это, например, однолетние растения, ряд видов насекомых и т.п. В противных случаях возрастная структура популяций может быть сложной.)

3. Объясните, почему значительная весенняя гибель взрослых землероек-бурозубок приведет к резкому и продолжительному спаду численности популяции, в то время как полное уничтожение всех вылетевших весной взрослых майских жуков не приведет к подобному результату.
(Ответ: популяция бурозубок весной представлена исключительно взрослыми зверьками прошлого года рождения. Майские жуки, чьи личинки развиваются в почве на протяжение 3–4 лет, имеют сложную возрастную структуру популяции. При гибели взрослых особей одной весной на следующий год их заменят жуки, развившиеся из другого поколения личинок.)

4. Постройте возрастные пирамиды, отражающие возрастной состав населения России (140 млн жителей) и Индонезии (190 млн жителей), используя приведенные данные.

Продолжение следует

1 Знаками «*» и «**» отмечены задания повышенной сложности, имеющие познавательный и проблемный характер.

Природа прекрасна и многообразна. Существуя на одной планете, растения и животные вынуждены были научиться сосуществовать друг с другом. Взаимоотношение между организмами - это непростая, но интересная тема, которая поможет лучше понять окружающий мир.

Виды взаимоотношений

Есть различные виды взаимоотношений между собой. Но ученые разделяют их на три крупные группы.

В первой группе объединены все те виды взаимоотношений между организмами, которые можно назвать положительными, результат которых помогает существовать без противоречий двум организмам.

Ко второй группе относятся те виды взаимоотношений, которые называются негативными. В результате взаимодействия двух организмов выгоду извлекает только один, а второй угнетен. Порой последний может даже погибнуть в результате подобных взаимоотношений. Ко этой группе относится также и такое взаимодействие организмов, которое негативно сказывается и на первой, и на второй особи.

Третья группа считается самой малочисленной. К этой группе относятся взаимоотношения между организмами, которые не приносят ни пользы, ни вреда обеим сторонам.

Позитивные виды взаимоотношений организмов

Для того чтобы существовать в мире, нужно найти союзников и помощников. Именно этим и занимаются многие растения и животные на протяжении своего эволюционного развития. В результате появляются связи, обе стороны которых получают выгоду от взаимоотношений. Или же те отношения, которые выгодны только одной стороне, а второй они не вредят.

Позитивные взаимоотношения, которые также называются симбиозом, многообразны. В настоящее время выделяют кооперацию, мутуализм и комменсализм.

Кооперация

Кооперация - это такие взаимоотношения между живыми организмами, когда выгоду извлекают обе стороны. Чаще всего эта выгода заключается в добыче пищи. Но иногда одна из сторон получает от другой не только пищу, но и защиту. Очень интересны такие взаимоотношения между организмами. Примеры можно увидеть в животном мире в разных частях планеты.

Одним из них становится кооперация рака-отшельника и актинии. Благодаря актинии, рак обретает жилище и защиту от других обитателей водного пространства. Без рака-отшельника актиния не может передвигаться. Но рак позволяет расширить радиус поиска пищи. Кроме того, то, что не съест актиния, спустится на дно и достанется раку. А значит, выгоду от этих отношений получают обе стороны.

Другим примером стали взаимоотношения носорогов и воловьих птиц. Такие взаимоотношения между организмами позволяют одной из сторон найти пищу. Воловьи птицы едят насекомых, которые в избытке живут на огромном носороге. Носорогу также полезны соседи. Благодаря этим птичкам он может вести здоровую жизнь и не беспокоиться из-за насекомых.

Комменсализм

Комменсализм — это те взаимоотношения между организмами в экосистемах, когда один из организмов получает выгоду, а второй от этих отношений не испытывает неудобств, но и не извлекает пользу. Такой вид взаимоотношений также называют нахлебничеством.

Акулы — жуткие морские хищники. Но для рыб-прилипал они становятся шансом выжить и защитить себя от других водных хищников, которые слабы по сравнению с акулами. Рыбы-прилипалы получают выгоду от акул. Но сами не приносят им никакой пользы. В то же время нет и вреда. Для акулы такие взаимоотношения остаются незамеченными.

В норах грызунов можно найти не только детенышей, но и огромное количество разных насекомых. Нора, созданная зверьком, становится для них домом. Именно здесь они находят не только приют, но и защиту от тех животных, которые любят ими полакомиться. В норе грызуна насекомому это не страшно. Кроме того, здесь они могут найти достаточно пищи для того, чтобы вести жизнь без бед. Грызуны же не испытывают никаких трудностей от таких видов взаимоотношений.

Отрицательные виды взаимоотношений между организмами

Существуя вместе на планете, животные могут не только помогать друг другу, но и причинять вред. Непросто выучить эти взаимоотношения между организмами. Таблица поможет школьникам и студентам.

Хищничество

Что такое хищничество, каждый может рассказать без подготовки. Это то взаимоотношение между организмами, когда одна сторона получает выгоду, а вторая страдает. Для того чтобы лучше понять, кто кем питается, можно составить И тогда легко узнать, что многие травоядные животные становятся пищей других животных. В то же время и хищники тоже могут быть чьей-то пищей.

Несмотря на то, что ежей часто изображают на картинках с яблочками и грибами, они являются хищниками. Ежи питаются мелкими грызунами. Но тоже не могут чувствовать себя в безопасности. Они могут быть съедены лисами. Кроме того, лисы, как и волки, питаются зайцами.

Несмотря на кровожадных хищников, ведущих охоту за более слабыми зверьками днем и ночью, конкуренцию считают самым жестоким типом взаимоотношений между организмами. Ведь к таковым относится борьба за место под солнцем среди представителей одного вида. И средства для получения необходимого количества пищи или лучшего жилья у каждого вида свои.

В борьбе выигрывают более сильные и ловкие звери. Сильные волки получают хорошую добычу, другим же остается либо питаться другими, менее сытными животными, либо умирать от голода. Подобная борьба ведется и между растениями за то, чтобы получить как можно больше влаги или солнечного света.

Нейтральные взаимоотношения

Есть и такие типы взаимоотношений между организмами, когда обе стороны не получают ни пользы, ни вреда. Несмотря на то что они живут на одной территории, их совершенно ничто не объединяет. Если одна из сторон этих взаимоотношений исчезнет с лица планеты, то вторую сторону это напрямую не коснется.

Так, в теплых странах разные травоядные животные питаются листьями одного и того же дерева. Жирафы едят те листья, которые находятся на вершине. Они самые сочные и вкусные. А другие травоядные животные вынуждены питаться остатками, растущими ниже. Жирафы им не мешают и не отнимают еду. Ведь низкие животные не смогут дотянуться до тех листьев, которые едят высокие. А высоким нет смысла наклоняться и отнимать пищу у других.

Есть разные формы взаимоотношений между организмами. И выучить их все не так просто. Но важно помнить, что все в природе взаимосвязано. Чаще всего животные и растения влияют друг на друга положительно или отрицательно, реже не влияют никак. Но даже если они не связаны напрямую, это не значит, что исчезновение одного не сможет привести к гибели другого. Взаимоотношение между организмами - важная часть окружающего мира.