В чем заключается межвидовая и внутривидовая конкуренция ответ проиллюстрируйте примерами
Конкуренция в биологии – характеристика, виды и примеры
Каждый организм занимает определенное место в экосистеме, известное как его экологическая ниша. Целью специализации в нише является регулирование конкуренции.
Экосистема может разрушиться, если несколько видов нуждаются в одних и тех же скудных ресурсах для завершения своего жизненного цикла.
Определение конкуренции в биологии
Термин “конкуренция” в биологии обозначает тип негативного взаимодействия между организмами, которое возникает при нехватке ресурсов для выживания и размножения.
Конкуренция может происходить как внутри одного вида, так и между разными видами. Внутривидовая конкуренция включает массу примеров: от собак, дерущиеся за кость, до оленей, сцепляющихся рогами в схватке за самку.
Даже микроскопические бактерии активно конкурируют с помощью различных механизмов, таких как использование определенного ресурса, необходимого конкурентам, или использование метаболических функций, чтобы сделать внешнюю среду непригодной для других видов бактерий.
Противостояния за ресурсы встречаются в мире природы повсеместно. Конкурентоспособные инвазивные виды, такие как жуки-вонючки, карповые жуки, ясеневая изумрудная узкотелая златка, чесночная горчица, азиатский карп, мидии-зебры, могут уничтожить местные виды и серьезно нарушить экосистему. По оценкам ученых, лишайники производят более 500 биохимических соединений, которые убивают микробы, контролируют свет и подавляют рост растений.
Биологическая конкуренция поддерживает жизнь и укрепляет генофонд. Более конкурентоспособные организмы с большей вероятностью выживут и передадут свои выгодные генетические особенности потомству.
Конкуренция часто приводит к адаптации
Размножение является движущей силой живых организмов. Многие черты, характеристики и конкурентное поведение эволюционировали, чтобы обеспечить продолжение вида.
Например, самки индеек и павлинов предпочитают самцов с внушительными перьями на хвосте. Брачные крики, танцы и другие ритуалы также являются адаптациями, связанными с репродуктивным успехом.
Принцип конкурентного исключения Гаузе
Стабильная экосистема регулируется уравновешивающими силами. Принцип конкурентного исключения, разработанный российским ученым и математиком Г.Ф. Гаузе в 1930-х годах утверждает, что два вида не могут бесконечно удерживать одно и то же место в нише, потому что ресурсы ограничены.
В конце концов, лучший конкурент будет доминировать, заставляя другого искать новое место или погибнут.
Однако могут быть исключения, которые способствуют мирному сосуществованию. Например, похожие виды кенгуровых крыс, питающихся семенами, могут по-прежнему жить на одной небольшой территории, потому что один вид предпочитает кормиться на твердой земле, а другой – на песчаных участках. Таким образом, конкурирующие крысы избегают противостояния друг с другом.
Кроме того, существуют смягчающие факторы, которые позволяют более сильным и более слабым конкурентам жить бок о бок. Такие сценарии могут возникнуть, когда доминирующий вид находится в осаде хищников или потребности в ресурсах меняются.
Конкуренция также может быть снижена, если подчиненный вид питается остатками пищи доминирующего вида, а не борется с ними за еду.
Виды конкуренции и примеры
Конкуренция в биологии зависит от спроса и предложения. Особи вида будут яростно бороться за все, что им нужно от окружающей среды, чтобы выжить и добиться репродуктивного успеха.
Растения конкурируют друг с другом за освещенность, температуру, влажность, опылителей, питательные вещества почвы, пространство для роста и другие факторы среды. Микроорганизмы соревнуются за химические субстраты. Животные дерутся за территорию, воду, еду, убежище и потенциальных партнеров.
Внутривидовая конкуренция
Внутривидовая конкуренция предполагает непосредственное противостояние между особями одного и того же вида. Внутри видов, занимающих одну экологическую нишу, может возникнуть острое противостояние, поскольку они нуждаются в одинаковых ресурсах. Конкуренция менее важна, когда организмы живут в разных нишах и используют различные ресурсы.
Типичным примером внутривидовой конкуренции в биологии является самцы птиц красный кардинал, который прогоняет других самцов, вторгающихся в их гнездовые угодья.
Межвидовая конкуренция
Межвидовая конкуренция происходит между представителями разных видов, нуждающихся в одних и тех же ресурсах, например, в еде, воде или убежище.
Выделяют две формы межвидовой конкуренуии: прямую и косвенную.
Прямая конкуренция
Прямая конкуренция – это антагонистические отношения, при которых виды или организмы напрямую противостоят друг другу, путем взаимного угнетения (агрессивное поведение, перекрытие доступа к ресурсам, подавление химическими веществами и т. д.). Например, гепарды и львы охотятся на одну и туже добычу.
Косвенная конкуренция
Косвенная конкуренция возникает, когда организмы используют один и тот же ресурс, но не обязательно взаимодействуют друг с другом, например, дневные гепарды и ночные леопарды используют один и тот же водоем для питья или угодья для охоты в разное время суток.
Динамика популяции
Природа регулирует численность и динамику населения. Когда рост популяции неустойчив, организмы становятся более восприимчивыми к болезням, которые приводят к смерти и голоду, а уровень рождаемости падает.
Конкуренция в биологии зависит от плотности, это означает, что она накаляется, когда численность конкурентов велика, и уменьшается, когда их мало. Внутривидовая конкуренция в биологии особенно выражена.
Вымирание видов
Конкуренция может иметь последствия, выходящие за рамки типичных взаимодействий хищника и жертвы, которые контролируют популяции. Когда вид теряет пищу и среду обитания, он может оказаться под угрозой исчезновения. Охота и урбанизация сыграли значительную роль в вымирании видов.
Например, странствующие голуби когда-то исчислялись миллиардами особей от Нью-Йорка до Калифорнии, прежде чем на них начали охотиться и вид был полностью истреблен в начале ХХ века.
По данным Американского музея естественной истории, растущее население планеты представляет наибольшую угрозу для других видов. Люди эксплуатируют тысячи видов и истощают ограниченные природные ресурсы для поддержания комфортного образа жизни. Чрезмерное потребление человеком оставляет меньше ресурсов для других видов, которые не могут конкурировать с нами.
Постоянные угрозы для экосистемы включают глобальное потепление, опустынивание, загрязнение, обезлесение, чрезмерный вылов рыбы и внедрение инвазивных видов.
Конкуренция и эволюция
Конкуренция играет решающую роль в естественном отборе и эволюции. Хорошо адаптированные организмы имеют преимущество в сохранении своего места в экосистеме. Организмы с менее благоприятными чертами и характеристиками сокращаются в популяции. Более слабые конкуренты, как правило, умирают до того, как распространят свои гены, или перебираются в места, где шансы на выживание и процветание кажутся более многообещающими.
Смещение признаков – это эволюционный процесс естественного отбора, поддерживающий дивергенцию внутри популяции. Как правило, смещение характеров более распространено в областях, где пересекаются два конкурирующих вида. Например, Чарльз Дарвин обнаружил доказательства смещения признаков, когда изучал земляных вьюрков на Галапагосских островах.
Чтобы уменьшить конкуренцию за ресурсы, вьюрки разработали клювы разных размеров и форм, адаптированные для поедания определенных сортов семян, которые другим видам было трудно достать или расколоть.
Согласно The Washington Post, эволюционные изменения могут произойти намного быстрее, чем считалось ранее. Например, ящерицы вида североамериканский красногорлый анолис во Флориде переместили свою среду обитания с низких ветвей деревьев на высокие в ответ на вторжение коричневых анолис с Кубы.
Всего за 15 лет у красногорлых анолисов развились липкие лапы, которые помогали им цепляться за верхушки деревьев в ответ на прямую конкуренцию со стороны другого вида, питавшегося той же пищей.
Виды и примеры конкуренции среди животных
Мир живой природы обладает уникальным разнообразием видов и других таксономических единиц. Эволюционные законы способствуют сохранению на нашей планете только наиболее приспособленных к воздействию многочисленных факторов внешней среды особей. Конкуренция животных представляет собой один из эволюционных механизмов, направленных на выявления наиболее приспособленных к внешним воздействиям особей.
Что такое конкуренция в биологии?
Так называют явление, суть которого заключена в протекании различного рода антагонистических отношений между представителями живой природы, которые связаны с борьбой особей различных таксономических групп за наиболее выгодные условия существования, территорию, пищу и так далее. Однако в биологических законах протекания процессов конкуренции между живыми существами возникают различного рода исключения, о которых речь пойдет дальше.
Принцип конкурентного исключения Гаузе
Прежде чем говорить о принципе Гаузе необходимо обозначить некоторых понятия, которые помогут лучше понять значимость данного явления.
Экологическая ниша – это сумма факторов и условий внешней среды (питание, климатические условия, ареал обитания и так далее), в рамках которой конкретный биологический вид способен существовать в живой природе. Экологическая ниша подразделяется на две категории:
фундаментальная (включает все основные биологические потребности популяции);
реализованная (совокупность факторов и условий, в которых существует популяция).
Реализованная экологическая ниша возникает на фоне имеющихся конкурентных межвидовых отношений и является, так называемой, экологической территорией, в которой определенный вид не имеет конкурентов.
Принцип конкурентного исключения Гаузе заключается в том, что каждый отдельно взятый вид занимает определенную экологическую нишу (как видно из вышесказанного: реализованную экологическую нишу). Конкретизируя заключение Гаузе, можно констатировать, что антагонистические биологические сообщества, имеющие одинаковые источники питания и территорию, могут спокойно сосуществовать, занимая свою «реализованную» экологическую нишу (Гаузе продемонстрировал данный факт в опыт на инфузориях туфельках). Однако при ограничении ресурсов конкурентные отношения между видами начинают усиливаться, что приводит к вымиранию наименее приспособленных особей.
Таким образом, можно заключить, что абсолютные конкуренты не способны сосуществовать параллельно друг другу бесконечно. Данное заключение является одним из основополагающих догматов экологической науки.
Виды и примеры конкуренции в живой природе
Существуют различные виды и примеры конкуренции животных. В биологических научных дисциплина конкурентные отношения подразделяют на две больших подгруппы:
Внутривидовая конкуренция
Внутривидовая конкуренция представляет собой антагонистические отношения между особями внутри единого биологического вида. Представители единой таксономической группы могут за следующие факторы существования:
Еще Чарльз Дарвин отмечал, что внутривидовые антагонистические отношения являются самыми жестокими, так как они развиваются на фоне необходимости, возникающей у тех или иных особей удовлетворять витальные потребности (например, размножение). Отличным примером внутривидовой конкуренции является взаимоотношение большинства рыб, которые несмотря на то, что они являются представителями единой популяции, поедают икру (будущее потомство) друг друга, тем самым препятствуя увеличению численности своей же популяции.
Межвидовая конкуренция
Межвидовая конкуренция – это антагонистические отношения, возникающие между особями, которые являются представителями разных популяционных сообществ. Основа возникновения межвидовых конкурентных отношений заключает в том, что особи различных таксономических единиц используют одни и те же условия существования и ареал обитания. Межвидовая конкуренция в рамках экологической науки подразделяется на две большие группы:
интерференция (непосредственно антагонистические отношения между животными);
косвенная конкуренция (представители одной из таксономических единиц захватывают общие условия существования, тем самым ухудшая жизнь представителям другой таксономической группы).
Примером межвидовой конкуренции в биологии является взаимоотношения, складывающиеся между хищниками, которые имеют общий источник питания (например, львы и гиены). Взаимоотношения между львами и гиенами могут быть отнесены к прямой конкуренции (интерференции). Стоит отдельно отметить, что межвидовые конкурентные отношения между представителями животного царства не приводят к быстрому вымиранию одного из видов и могут продолжаться десятилетиями без видимых последствий и изменений.
Динамика популяции и вымирание видов
Динамика популяции представляет собой понятие, отражающие изменение внутрипопуляционных биологических характеристик, таких как: рождаемость, смертность, численность и так далее.
Вымирание видов – это процесс, суть которого заключается в исчезновении всех представителей данной таксономической единицы. Генез вымирания видов нередко связан с неблагоприятными для отдельных таксономических групп конкурентными отношениями.
Вследствие массовой смены экологических ниш, которая связана отчасти с возникновением антропогенного фактора, изменяется динамика развития и вымирания различных популяций. Данные изменения зачастую несут отрицательный характер, на их фоне образуются редкие таксономические единицы, которые находятся на грани исчезновения. Подобные таксономические единицы заносятся человеком в «Красную книгу» и заключаются под специальную охрану.
Конкуренция и эволюция
Как было сказано выше: процессы конкуренции способствуют продвижению эволюции и сохранению наиболее приспособленных таксономических единиц на Земле (одна из основных задач эволюционного процесса). Однако возникает ключевой для понимания биологической связи двух данных понятий вопрос: «Как взаимодействуют животные при конкуренции, и как это влияет на протекание эволюционного процесса?».
Во время конкурентных отношений представители различных таксономических групп, связанных общими ресурсами и ареалом существования, реализуют антагонистические взаимодействия, что приводит к исчезновению одной из групп особей. Оставшаяся таксономическая единица вступает в конкурентные отношения с новой, отстаивая свою экологическую (фундаментальную) нишу. Таким образом, происходит отсечение не приспособленных к воздействию факторов внешней среды особей, что и является основной протекания эволюционного процесса.
В заключении, необходимо подчеркнуть двойственную природу конкурентных взаимоотношения: с одной стороны, это явление, ведущее к гибели особей, а с другой стороны, данное биологические явление толкает эволюционный процесс вперед, оставляя на нашей планете только наиболее приспособленные классы, виды и популяции.
В чем заключается межвидовая и внутривидовая конкуренция ответ проиллюстрируйте примерами
Используя содержание текста «Конкуренция, кооперация и симбиоз» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы и выполните задание.
1) Почему внутривидовая конкуренция имеет более ожесточённый характер?
2) Что партнёры извлекают (получают) из взаимовыгодных отношений? Объясните на конкретном примере.
3) К чему приводит вытеснение одних особей другими в результате конкуренции?
КОНКУРЕНЦИЯ, КООПЕРАЦИЯ И СИМБИОЗ
Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие, более тонкие взаимоотношения.
Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию.
Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов – рыжий и чёрный – конкурируют друг с другом за место обитания – жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы.
Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению и самоизреживанию.
Среди биотических отношений между организмами в природных сообществах встречается взаимовыгодное сожительство. Оно построено, как правило, на пищевых и пространственных связях, когда два или более видов организмов совместно используют для своей жизнедеятельности различные ресурсы среды. Степень взаимовыгодного сожительства между организмами бывает различной – от врéменных контактов (кооперация) до такого состояния, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из них (симбиоз).
Кооперация наблюдается между раком-отшельником и актинией, прикрепившейся к его убежищу – раковине, оставшейся от моллюска. Рак переносит актинию и подкармливает её остатками пищи, а она защищает его стрекательными клетками, которыми вооружены её щупальца.
В чем заключается межвидовая и внутривидовая конкуренция ответ проиллюстрируйте примерами
Используя содержание текста «Конкуренция, кооперация и симбиоз» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.
1) Почему межвидовая конкуренция чаще всего имеет более мягкий характер, чем внутривидовая?
2) Чем характер контактов между партнёрами в кооперации отличается от контактов в симбиозе?
3) Какое влияние на деревья оказывает их сожительство с шляпочными грибами?
КОНКУРЕНЦИЯ, КООПЕРАЦИЯ И СИМБИОЗ
Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие, более тонкие взаимоотношения.
Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию.
Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов – рыжий и чёрный – конкурируют друг с другом за место обитания – жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы.
Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению и самоизреживанию.
Среди биотических отношений между организмами в природных сообществах встречается взаимовыгодное сожительство. Оно построено, как правило, на пищевых и пространственных связях, когда два или более видов организмов совместно используют для своей жизнедеятельности различные ресурсы среды. Степень взаимовыгодного сожительства между организмами бывает различной – от врéменных контактов (кооперация) до такого состояния, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из них (симбиоз).
Кооперация наблюдается между раком-отшельником и актинией, прикрепившейся к его убежищу – раковине, оставшейся от моллюска. Рак переносит актинию и подкармливает её остатками пищи, а она защищает его стрекательными клетками, которыми вооружены её щупальца.
В чем заключается межвидовая и внутривидовая конкуренция ответ проиллюстрируйте примерами
Используя содержание текста «Конкуренция и паразитизм» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.
1) Почему отношения печёночного сосальщика и коровы нельзя назвать конкуренцией?
2) Какой пример из текста иллюстрирует внутривидовую конкуренцию?
3) Какие виды паразитов получают преимущество в процессе эволюции?
КОНКУРЕНЦИЯ И ПАРАЗИТИЗМ
Между организмами разных видов, составляющими тот или иной биоценоз, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие взаимоотношения.
Одной из форм взаимовредных биотических взаимоотношений между организмами является конкуренция. Она возникает между особями одного или разных видов вследствие ограниченности ресурсов среды. Учёные различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию.
Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды организмов обитают на одной территории и имеют похожие потребности в ресурсах среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида организмов другим, имеющим преимущества в использовании ресурсов. Например, два вида тараканов — рыжий и чёрный — конкурируют друг с другом за место обитания — жилище человека. Это ведёт к постепенному вытеснению чёрного таракана рыжим, так как у последнего более короткий жизненный цикл, он быстрее размножается и лучше использует ресурсы.
Внутривидовая конкуренция имеет более острый характер, чем межвидовая, так как у особей одного вида потребности в ресурсах всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, то есть к естественному отбору. Внутривидовая конкуренция, возникающая между особями одного вида за одинаковые ресурсы среды, отрицательно сказывается на них. Например, берёзы в одном лесу конкурируют друг с другом за свет, влагу и минеральные вещества почвы, что приводит к их взаимному угнетению и самоизреживанию.
Одной из форм полезно-вредных биотических взаимоотношений между организмами является паразитизм, когда один вид — паразит — использует другой — хозяина — в качестве среды обитания и источника пищи, нанося ему вред.
Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни. Например, многие виды обладают органами прикрепления — присосками, крючочками, шипиками — и имеют высокую плодовитость. В процессе приспособления к паразитическому образу жизни некоторые паразиты утратили ряд органов или приобрели более простое их строение. Например, у паразитических плоских червей, живущих во внутренних органах позвоночных животных, плохо развиты органы чувств и нервная система, а у некоторых червей- паразитов отсутствуют органы пищеварения.
Отношения между паразитом и хозяином подчинены определённым закономерностям. Паразиты принимают участие в регуляции численности хозяев, тем самым обеспечивая действие естественного отбора. Негативные отношения между паразитом и хозяином в процессе эволюции могут перейти в нейтральные. В этом случае преимущество среди паразитов получают те виды, которые способны длительно использовать организм хозяина, не приводя его к гибели. В свою очередь, в процессе естественного отбора растёт сопротивляемость организма хозяина паразитам, в результате чего приносимый ими вред становится менее ощутимым.
Правильный ответ должен содержать следующие элементы:
1) В конкурентных отношениях оба организма, популяции (вида) угнетают друг друга, нанося вред. В случае с печёночным сосальщиком и коровой первый получает выгоду, тогда как вторая — вред.
2) Берёзы, обитающие в одном лесу.
3) Получают преимущество те виды паразитов, которые длительно используют хозяина, не приводя его к гибели.