39. Формы межвидовых связей в биоценозах…

Под биоценозом (от лат. биос жизнь, ценоз общий) понимают совокупность живых организмов, населяющих определенную территорию и характеризующихся определенными отношениями между собой и адаптациями к среде обитания. Между организмами в биоценозах возникают разнообразные межвидовые взаимоотношения. Согласно классификации известного отечественного зоолога В.Н.Беклемишева, существует четыре типа биотических взаимоотношений в сообществах.

1. Трофические связи - пищевые связи, при которых один вид питается другим: либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо продуктами жизнедеятельности. Животные по типу питания делятся на несколько экологических групп: хищники, или зоофаги (питаются животной пищей); сапрофаги (питаются гниющими веществами); некрофаги (питаются трупами животных); копрофаги (питаются экскрементами); фитофаги (питаются растительной пищей). Среди фитофагов выделяют филлофагов (питаются листьями), карпофагов (питаются плодами), ксилофагов (питаются древесиной), ризофагов (питаются корнями). По степени избирательности пищевых объектов выделяют три группы организмов: 1) монофаги - одноядные, 2)олигофаги - ограниченноядные, 3) полифаги - многоядные.

2. Топические связи - взаимоотношения, связанные с местообитанием. Например, конкуренция за место питания, размножения, гнездостроительства.

3. Форические связи - взаимоотношения, связанные с участием одного вида в распространении другого (от слова форезия - перенос одними животными других). Например, рыбы-прилипалы прикрепляются к акулам или черепахам и используют их в качестве "транспорта". . Семена многих растений переносятся различными животными.

4. Фабрические связи - взаимоотношения, при которых один вид использует для своих сооружений другие организмы или их остатки. Птицы используют для строительства гнезд различные растения, пух, шерсть и другой строительный материал биологического происхождения.

Согласно другой классификации, между организмами в биоценозах возможны шесть основных типов экологических взаимоотношений (для каждого типа взаимоотношений даются соответствующие обозначения):

1) мутуализм - взаимовыгодные отношения между видами (+; +). Примеры мутуалистических, или симбиотических, взаимоотношений:

- лишайники (симбиоз грибов и водорослей; грибы получаютпитательные вещества, водоросли - воду и минеральные вещества);

- энтомофильные растения - насекомые-опылители;

- кишечные эндосимбионты (бактерии, простейшие) - животные-хозяева (жвачные млекопитающие, термиты);

- бобовые растения - клубеньковые бактерии (азот -фиксаторы);

- деревья - грибы;

2) комменсализм - одностороннее использование одним видом другого без вреда для последнего (+; 0). Эти взаимоотношения заключаются в том, что деятельность одного вида доставляет пищу или убежище другому. Примеры комменсализма:

- рыбы-прилипалы на акулах или черепахах;

- поселение растений-эпифитов на коре деревьев;

3) нейтрализм - независимое существование видов, при котором виды не приносят друг другу ни вреда, ни пользы (0; 0);

4) аменсализм - взаимодействие видов, при котором один не получает ни вреда, ни пользы, а для другого это взаимоотношение отрицательно. Светолюбивые растения, растущие под елью, испытывают угнетение, а для ели это взаимоотношение безразлично (-; 0);

5) конкуренция - форма экологических взаимоотношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих видах (-; -). Конкуренция возникает между видами за различные ресурсы (трофические, топические);

6) хищничество и паразитизм - одностороннее использование одним видом (хищник, паразит) другого (хозяин), при котором первый уничтожает или эксплуатирует другого (+; -). Хищничество и паразитизм относятся к пищевым взаимоотношениям.

40. Экологические аспекты микоризы и взаимоотношения высших растений с бактериями…

Наиболее сложные мутуалистические системы возникают между автотрофами и гетеротрофами. Одной из таких форм между высшими растениями и грибами является микориза. Микориза (от греч. Mykes – гриб, rhiza – корень), или грибокорень, предстовляет собой симбиоз мицелия грибов и корней высших растений. Грибной симбионт не переносит сухости, переувлажнения и водной среды, поэтому микориза не развивается у видов семейств осоковых, ситниковых, рогозовых и др. Отсутствует микориза также у насекомоядных и паразитных растений. Она хар-на растениям разных жизненных форм:деревьям, кустарникам, кустарничкам и травам.

Изветно несколько типов микоризы. Наиболее распространены эктомикориза и эндомикориза.

Эктомикориза формируется на молодых корешках. Они покрываются сплошным слоем гифов гриба. Гифы проникают в почву и образуют мицелий, на кот. могут развиваться плодовые тела. Наиболее хар-на для древесных растений.

Микоризу образуют более 500 видов грибов. Одна особь дерева может развивать микоризы с разными видами грибов.

Микоризные грибы получают от растений углеводы и другие вещества. сами они без контакта с деревьями не способны образовывать плодовые тела. Степень выраженности взаимоотношений зависит от многих факторов: видовой принадлежности, состояния растения, условий среды.

Эндомикориза наиболее широко распространена среди травянистых растений в условиях выраженного дернового процесса со слабокислой реакцией мягкого гумуса. Гриб проникает внутрь клеток корня, образуя клубки гифов, древовидные разветвления (арбускулы) или пузыревидные вздутия (везикулы), в кот. переваривается. Грибы эндомикоризы значительно слабо связаны с почвой, но они обеспечивают растение элементами минерального питания, особенно фосфором, содержащимся в почве.

Эубактерии – это громотрицательные бактерии, кот. вступают в симбиоз с бобовыми растениями.

Актиномицеты – имеют признаки и громотрицательных бактерий и грибов.

Цианобактерии – обширная группа бактерий, способная к фотосинтезу, обитающая в составе планктона и бентоса пресноводных водоемов. Живут цианобактерии также в почве, а некоторые в горячих источниках и гейзерах.

Азотфиксация цианобактериями В аэробных условиях роста цианобактерии не фиксируют атмосферный азот. Они обеспечивают себя питанием путем фотосинтеза. В анаэробных условиях и при отсутствии в среде источника азота у части клеток бактериальной нити метаболизм меняется коренным образом. Примерно каждая десятая клетка в нити увеличивается в размерах и преобразуется в гетероцисту, кот. начинает выполнять функцию фиксирования азота. В клетке образуется глутамин, кот. экспонируется в соседние клетки, не способные к усвоению азота. После 7 сут гетероциста погибает.

Азотфиксация клубеньковыми бактериями . Ризобии живут в почве, конкурентноспособны, устойчивы к повышенной кислотности, засоленности почвы, недостатку влаги. Используют соли аммония, нитраты, мочевину и не способны к усвоению атмосферного азота. При соприкосновении с корневыми волосками бобовых растений, выделяющимися при нехватке азота привлекающие вещества, начинается их интенсивное размножение на поверхности корневых волосков. Образуется инфекционную нить, заполняемую ризобиями. Образуется клубенек, кот. получает защиту от конкурентов и доступ к легко усвояемым источникам питания.

Современное учение о симбиозе базируется базируется на след концепциях.

- Метаболическая концепция (основывается на трофических связях:например: грибы передают растениям воду и минеральные вещества , но растения и сами могут себя ими обеспечивать.)

- Экологическая концепция симбиоза (партнер предоставляет экологическую нишу для бактерий, актиномицетов, цианобактерии)

- Регуляторная концепция (основывается на роли взаимного контроля партнерами численности, репродуктивной активности и интенсивности метаболизма).

- Концепция коэволюции (симбиоз является результатом сопряженной эволюции взаимодействующих организмов).

Симбиоз является важнейшей стратегией адаптации, кот. достигается путем объединения разнородных организмов.