Междувидово състезание

Внутривидово състезание

На първо място, трябва да осъзнаете, че междувидовата и междувидовата конкуренция не се изключват взаимно. Популацията на мишки споделя диетата си с други животински видове, но вътре в вида преобладава и вътревидната конкуренция. Мишка, която намери семе на горското дъно, може първо да се наложи да защити тази находка срещу друга мишка, а малко по-късно и срещу малка птичка, която също е след семето.

Опитите на Гаузе

Не искам да навлизам в математическите модели на LOTKA и VOLTERRA за междувидова конкуренция тук, тъй като съображенията са твърде теоретични и обикновено не влизат в играта в дивата природа. Историческите експерименти на руския биолог Георги ГАУС, които със сигурност ще знаете от учебници, изпити или групова работа, са по-интересни и информативни.

Paramecium aurelia и Paramecium caudatum

За това разглеждаме известен експеримент. Около 1935 г. Георги ГАУЗЕ експериментира с парамециеви култури Парамеций.

Графики, демонстриращи принципа на конкурентно изключване. Paramecium aurelia и Paramecium caudatum растат добре индивидуално, но когато се конкурират за едни и същи ресурси, P. aurelia превъзхожда P. caudatum. Източник: Уикипедия.

Ако той Парамециев аурелия (Ушна парамеция) или Парамециум каудатум (Опашна парамеция), отглеждана в чисти култури, и двата вида показват типичен логистичен растеж, въпреки че понякога има сериозни разлики, както показва следната таблица:

параметър	P. aurelia	P. caudatum
Размер в микрометри	120-180	180-300
Капацитет K при животни/ml	250-270	65-70
Време за достигане на K/2 за дни	2-3	4-5

P. aurelia е значително по - малък от P. caudatum и се умножава два пъти по-бързо (което не е задължително да видите на снимката от Уикипедия). Тъй като P. aurelia-Лицата са по-малки от това P. caudatum-Животните, повече животни могат да се хранят със същото количество храна и следователно капацитетът на околната среда за P. aurelia с 250 - 270 индивида/ml значително по-голям от този за P. caudatum с 65 - 70 индивида/мл.

Сега GAUSE искаше да види какво ще се случи, ако държи и двата вида Paramecium заедно в смесена култура. Двата вида подреждат ли се или се състезават? И когато се състезават, конкуренцията е толкова силна, че единият вид напълно измества другия?

GAUSE успя да отговори на последния въпрос с недвусмислено „Да“. През първите два дни на смесена култура и двете популации нарастват, но след това се установяват P. aurelia, по-малките видове с по-голям темп на растеж. P. caudatum се увеличава до около 20 животни/ml до 4-ия ден, но след това индивидуалната плътност намалява все повече и повече, докато след около 16 дни не може да бъде открито нито едно животно.

GAUSE беше открил принципа на изключване на конкуренцията: Екологична ниша не може да бъде заета от два вида на едно и също място и едновременно, без да се появи междувидова конкуренция. Един от двата типа ще надделее в дългосрочен план и ще измести другия. Ако по-малко конкурентните видове не могат да се преместят в друга екологична ниша, в крайна сметка те ще бъдат напълно унищожени.

Парамециев аурелия и Парамециева бурсария

Малко по-късно GAUSE предприема подобен опит P. aurelia и P. bursaria. P. bursaria е дори по-малък от P. aurelia, но това не е решаващият фактор. Много по-важно е това P. bursaria търси храна на други места в мензурата от P. aurelia, а именно на дъното на чашата докато P. aurelia търси бактерии в кожата, т.е.на повърхността на водата. Може също P. bursaria относително независим от бактериалния източник на храна, тъй като има зелени водорасли като ендосимбионти, които могат да го снабдят с въглехидрати.

параметър	P. aurelia	P. bursaria
Размер в микрометри	120-180	90-150
Капацитет K при животни/ml	250-270	неизвестен
Време за достигане от K/2 в дни	2-3	неизвестен
Предпочитано място търсене на храна	вода- повърхност	земя
Други	---	живее в симбиоза със зелени водорасли

Данните за капацитета и скоростта на растеж за P. bursaria за съжаление не са ми достъпни в момента.

GAUSE сега заявява, че и двата типа, Парамециев аурелия и Парамециева бурсария, може да съществува съвместно. Нито един от двата вида не изтрива напълно другия. Причината за това е да се търси във факта, че и двата вида различни екологични ниши заемат: И двата вида животни ядат една и съща храна, а именно бактерии, но Парамециев аурелия гледа на друго място след храна като Парамециева бурсария. Според N-факторния модел на екологичната ниша (концепция на Hutchinson), двата вида по този начин заемат две различни екологични ниши. Освен това това Парамециева бурсария живее в симбиоза със зелени водорасли от вида Zoochlorella, така че не е задължително да зависи от бактериите, за да оцелее храната.

Важното откритие на Гаузе потвърди принципа на изключване на конкуренцията: Ако два вида живеят в една и съща екологична ниша, само един вид може да надделее в дългосрочен план. Тогава това се нарича "по-конкурентоспособно". За разлика от това, ако два вида живеят в различни екологични ниши, и двата вида могат да съществуват едновременно.

Опитите на Тилман

Около 1980 г. TILMAN извършва подобни експерименти с диатомови киселини, с Asterionella formosa иSynedra ulna.

Тук ограничителният фактор, ограничаващ растежа на популацията, не беше количеството храна, а съдържанието на силициеви съединения във водата. Диатомите са фотосинтетично активни едноклетъчни организми, които образуват корпус от силикагел. Силикагелът е твърдо силициево съединение. За да образуват този корпус, диатомеите трябва да абсорбират силикатите от водата. Това обаче е възможно само ако концентрацията на силикат във водата е сигурна Минимална стойност не пада по-долу. Ако тази минимална стойност не бъде достигната, не е възможно водораслите да абсорбират силиката.

Asterionella formosa и Synedra ulna в чиста култура

В чиста култура популациите на Asterionella formosa и Synedra ulna типичен логистичен растеж, когато има достатъчно силикат. С нарастването на водораслите концентрацията на силикат естествено намалява, тъй като използваният силикат не е заменен по време на експеримента. Първоначално експоненциалният растеж бавно се промени в линеен и накрая в стационарен растеж, както е обичайно при логистичния растеж.

Asterionella formosa и Synedra ulna в смесена култура

Смесена култура на двата вида водорасли показа това Synedra ulna по-конкурентният тип е да ги изместите в рамките на 50 дни Asterionella formosa напълно. В този експеримент по-конкурентните видове биха могли просто по-добре да използват ресурса силикат, така че да не е останало достатъчно за по-слабо конкурентните видове. Поради консумацията на силикат, по-конкурентните видове са понижили концентрацията на силикат под минималната стойност за по-слабо конкурентните видове, така че те вече не могат да абсорбират повече силикат, въпреки че силикатът все още присъства.

Учебен материал:

Вътрешни връзки:

Външни връзки:

• Парамеций (Уикипедия)
• Принцип на конкуренция - изключване
• (Уикипедия)
• Георги Гаузе (Уикипедия)

03.11.2012: Страницата е създадена
24 март 2018 г .: Страницата е силно преработена.

Подуване:
Смит, Екология, 6-то издание, Мюнхен 2009.
Remmert, Ökologie, 5-то издание, Берлин Хайделберг, Ню Йорк 1992.
Lampert, Sommer, Limnoökologie, 2-ро издание, Щутгарт, Ню Йорк 1999.

---