Формы взаимоотношений между растениями. Экосистема растений и животных Формы взаимосвязей растений и животных в лесу
Лекция 9 и 10. Взаимосвязи в ценозе, типы отношений между организмами. Сопряженноть видов.
ТЕМА: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА БИОГЕОЦЕНОЗА (2 лекции)
Лекция 9. ВЗАИМОСВЯЗИ В БИОГЕОЦЕНОЗЕ. ТИПЫ ОТНОШЕНИЙ МЕЖДУ ОРГАНИЗМАМИ В ЦЕНОЗЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
В первых двух лекциях по структуре биогеоценоза шла речь о видовом составе и пространственной структуре фитоценоза как главного компонента биогеоценоза. В этой лекции рассматривается функциональная структура биоценоза. В.В. Мазингом (1973) выделяются три направления, разработанные им для фитоценозов.
1. Структура как синоним состава (видовая, конституционная). В этом смысле говорят о видовой, популяционной, биоморфологической (состав жизненных форм) и других структурах ценоза, имея ввиду лишь одну сторону ценоза – состав в широком смысле.
2. Структура как синоним строения (пространственная, или морфоструктура). В любом фитоценозе растения характеризуются определенной приуроченностью к экологическим нишам и занимают определенное пространство. Это относится и к остальным компонентам биогеоценоза.
3. Структура как синоним совокупностей связей между элементами (функциональная). В основе понимания структуры в таком смысле лежит изучение взаимоотношений между видами, в первую очередь изучение прямых связей – биотический коннекс. Это изучение цепей и циклов питания, обеспечивающих круговорот веществ и раскрывающих механизм связей трофических (между животными и растениями) или топических (между растениями).
Все три аспекта структуры биологических систем тесно взаимосвязаны на ценотическом уровне: видовой состав, конфигурация и размещение структурных элементов в пространстве являются условием для их функционирования, т.е. жизнедеятельности и продуцирования растительной массы, а последнее, в свою очередь, в значительной степени определяет морфологию ценозов. И все указанные аспекты отражает условия среды, в которых формируется биогеоценоз.
Список литературы
Воронов А.Г. Геоботаника. Учеб. Пособие для ун-тов и пед. ин-тов. Изд. 2-е. М.: Высш. шк., 1973. 384 с.
Мазинг В.В. Что такое структура биогеоценоза // Проблемы биогеоценологии. М.: Наука, 1973. С. 148-156.
Основы лесной биогеоценологии / под ред. Сукачева В.Н. и Дылиса Н.В.. М..: Наука, 1964. 574 с.
Вопросы
1. Взаимосвязи в биогеоценозе:
3. Типы отношений между организмами в ценозе:
а) Симбиоз
б) Антагонизм
1. Взаимосвязи в биогеоценозе
Биоценотический коннекс - сложный клубок взаимоотношений, «разматывание» которого может быть произведено различными способами. Под путями расшифровки функциональной структуры подразумеваются отдельные подходы.
Биогеоценоз в целом представляет собой ту лабораторию, в которой совершается процесс аккумуляции и трансформации энергии. Этот процесс слагается из многих разнообразных физиологических и химических процессов, также взаимодействующих между собой. Взаимодействия между компонентами биогеоценоза выражаются в обмене веществом и энергией между ними.
Взаимоотношения между организмами и средой, которые составляют одну из основ для понимания существа биогеоценоза, относятся к экологическому направлению. Взаимоотношения между особями одного вида относятся обычно к популяционному уровню, а взаимоотношения между разными видами и разными биоморфами составляют основу уже биоценотического подхода.
а) Взаимодействие между почвою и растительностью
Взаимодействие между почвою и растительностью все время происходит в известном смысле «круговорот» вещества и перекачивание минеральных веществ из различных горизонтов почвы в надземные части растений, а затем возвращение их в почву в виде растительного опада. Таким образом осуществляется перераспределение минеральных веществ почвы по ее горизонтам.
Особо важную роль в этом процессе играет опад , так называемая лесная подстилка, т. е. накапливающийся на поверхности собственно почвы слой из остатков листьев, ветвей, коры, плодов и других частей растений. В лесной подстилке происходит разрушение и минерализация этих растительных остатков.
Огромную роль играет растительность также в водном режиме почвы , поглощая влагу из определенных горизонтов почвы, отдавая ее затем в атмосферу путем транспирации, влияя на испарение воды с поверхности почвы, воздействуя на поверхностный сток воды и подземное ее перемещение. При этом влияние растительности на почвенные условия зависит от состава растительности, ее возраста, высоты, мощности и густоты.
б) Взаимодействия между растительностью и атмосферой
Не менее сложные взаимодействия наблюдаются между растительностью и атмосферой. Рост и развитие растительности зависят от температуры, влажности воздуха, его движения и состава, но и наоборот – состав, высота, ярусность и густота растительности влияют на эти свойства атмосферы.
Поэтому каждый биогеоценоз имеет свой климат (фитоклимат ), т.е. те свойства атмосферы, которые вызваны самой растительностью.
в) Взаимосвязь между микроорганизмами и разными компонентами биогеоценоза
Одновременно микроорганизмы прямо или косвенно находятся во взаимодействии с животными (как позвоночными, так и беспозвоночными).
г) Взаимоотношения между растениями
Другие «влияния» растений: ослабление действия ветра, защита от ветровала и бурелома; накапливание из отмирающих и опадающих остатков растений, листьев, ветвей, плодов, семян и т.п. лесной подстилки, которая не только косвенно влияет на растения через изменение почвенных процессов, но и создает особые условия для прорастания семян и развития всходов и т.п.
Изучение биоморф как моделей наиболее существенных экологических черт видов перспективно при выяснении общих ценогеографических закономерностей.
д) Взаимосвязь растительности с животным миром
Не менее тесна взаимосвязь растительности с животным миром, населяющим данный биогеоценоз. Животные в процессе своей жизнедеятельности многосторонне влияют на растительность как непосредственно, питаясь ею, вытаптывая ее, строя в ней или при помощи ее свои жилища, убежища, содействуя опылению цветков и распространению семян или плодов, так и косвенно, изменяя почву, удобряя ее, разрыхляя, вообще меняя ее химические и физические свойства, а в некоторой степени влияя и на атмосферу.
Взаимоотношения между разными трофическими уровнями относятся к трофико-энергетическому направлению (Odum, 1963) и являются объектом многих исследований, получившим широкое развитие в последние десятилетия. Это дает возможность выявить общий характер и количественные показатели обмена веществ и энергии, раскрывая тем самым биогеофизическую и биогеохимическую роль живого покрова.
е) Взаимодействия между неживыми (абиотическими) компонентами
Не только живые организмы взаимодействует с другими компонентами биогеоценоза, но и эти последние взаимодействуют друг с другом. Климатические условия (атмосфера) влияют на почвообразовательный процесс, а почвенные процессы, определяя выделение углекислоты и других газов (дыхание почвы), изменяют атмосферу. Почва влияет на животный мир, не только ее населяющий, но косвенно и на весь остальной животный мир. Животный же мир воздействует на почву.
2. Факторы, влияющие на взаимодействия компонентов биогеоценоза
Рельеф и биогеоценоз. Всякий биогеоценоз, занимая известное место в природе, связан с тем или иным рельефом. Но рельеф сам по себе не входит в число компонентов биогеоценоза. Рельеф является лишь условием, влияющим на процесс взаимодействия названных выше компонентов, и, в соответствии с этим, на их свойства и структуру, определяя направление и интенсивность процессов взаимодействия. В то же время взаимодействие компонентов биогеоценоза нередко может приводить к изменению рельефа и к созданию особых форм микрорельефа, а в известных случаях и мезо- и макрорельефа.
Влияние человека на биогеоценоз. Человек не входит в число компонентов биогеоценозов. Он, однако, является в высшей степени мощным фактором, могущим не только в той или иной мере изменять, но и создавать путем культуры новые биогеоценозы. Ныне почти нет лесных биогеоценозов, не испытавших влияние хозяйственной, а часто и бесхозяйственной деятельности человека.
Взаимовлияния между биогеоценозами. Вместе с тем каждый биогеоценоз, так или иначе, влияет на другие биогеоценозы и вообще явления природы, соседние с ним или в той или иной мере удаленные от него, т. е. обмен веществом и энергией имеет место не только между компонентами данного биогеоценоза, но и между самими фитоценозами. Часто ведущим фактором являются конкурентные отношения между фитоценозами. Фитоценоз более мощный вытесняет фитоценоз менее устойчивый, например, при определенных условиях происходит вытеснение соснового фитоценоза еловым, а вместе с этим изменяется и весь биогеоценоз.
Таким образом, взаимодействие всех компонентов биогеоценоза, особенно лесного биогеоценоза (включая воду в почвогрунтах и атмосфере), очень разнообразно и сложно:
Растительность все время находятся в зависимости от почвы, атмосферы, животного мира и микроорганизмов.
Химический состав почвы, ее влага и физические свойства влияют на рост и развитие растений, на их плодоношение и возобновляемость, на технические свойства их древесины древесных пород, на их, на рост и развитие всей другой растительности.
Вся растительность же в свою очередь в сильной степени воздействует на почву, определяя, главным образом, качество и количество органического вещества в почве, влияя на физические и химические ее особенности.
3. Типы отношений между организмами в ценозе
Организмы могут взаимодействовать друг с другом постоянно, в течение всей жизни или кратковременно. При этом они либо соприкасаются друг с другом, либо оказывают влияние на другой организм на расстоянии.
Взаимные влияния растений могут иметь то благоприятный для их роста и развития характер, то неблагоприятный. В первом случае условно говорят о «взаимопомощи», во втором – о «борьбе за существование» между растениями в широком, дарвинском смысле, или о конкуренции. Само собой разумеется, что все эти взаимовлияния между организмами в биоценозе в то же время играют большую роль и в биогеоценозе в целом. Они могут проходить между особями как разных видов, так и одного и того же вида, т. е. могут быть как межвидовыми, так и внутривидовыми.
Отношения между организмами весьма многообразны. Удачна классификация эти отношений Г. Кларка (Clark, 1957) (табл. 1).
Таблица 1
Классификация отношений между организмами(по Кларку, 1957)
| Вид А | Вид Б | Отношения Условные знаки: «+» – приращение или польза в жизненном процессе в результате отношений, «–» – уменьшение или ущерб, 0 – отсутствие заметного эффекта. – отношения между организмами, обычно разных видов и находящихся в более или менее длительном контакте, при которых один или оба организма извлекают из этих отношений пользу и ни один не испытывает ущерба. Первый тип симбиотических отношений, когда пользу извлекают оба организма, называется мутуализмом, второй, когда пользу извлекает лишь один из организмов, – комменсализмом («нахлебничеством»). Мутуализм Симбиоз азотфиксирующих организмов с голосеменными и цветковыми растениями – отношения между высшим растением и бактериями. На корнях многих растений встречаются клубеньки, образованные бактериями или реже грибами. Клубеньковые бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в доступную для высших растений форму.
|
|||||||
В каждом фитоценозе подбираются растения:
Представляющие различные жизненные формы и занимающие место в различных синузиях, ярусах, микроценозах, т.е. образующие группы, характеризующиеся неодинаковым отношением к среде и неодинаковым местом в фитоценозе;
Дифференцированные по срокам прохождения сезонных фаз.
Сочетание в одном фитоценозе растений с различными экологическими особенностями – тенелюбивых и светолюбивых, в различной степени приспособленных к недостатку влаги и другим факторам среды, позволяет фитоценозу наиболее полно использовать условия местообитания.
Смена видов происходит не сразу, постепенно один вид вытесняет другой, поэтому между фитоценозами обычно нет четкой границы. Полоса на которой происходит смена фитоценозов, называется экотоном. В экотоне, как правило, присутствуют виды смежных сообществ, и мозаичность растительного покрова здесь выше, но жизненное состояние видов-доминантов обоих сообществ в экотоне обычно хуже, чем в тех ценозах, условия которых этим видам соответствуют больше.
Вытеснение одних видов другими на границе фитоценозов (правда, не одновидовых) происходит и без изменений условий среды, в результате различной конкурентной способности видов, в частности различной энергии вегетативного размножения.
ПРИМЕРЫ. Так, известный всем сорный злак пырей не только способен заглушить культурные посевы, но и вытесняет многие дикие виды (крапиву, чистотел и др.), растущие с ним по соседству и которые вегетативно размножаются очень слабо. Даже клевер ползучий постепенно уступает позиции пырею.
Очень сильной конкурентной способностью обладает мох сфагнум. По мере разрастания он в прямом смысле поглощает соседние растения. В районах распространения вечной мерзлоты фитоценозы с господством сфагнума занимают обширные пространства, вытесняя зоны своего влияния не только травы и кустарнички, но и кустарники и деревья.
В результате борьбы за существование происходит дифференциация видов, образующих фитоценоз. В то же время строение фитоценоза – не только результат борьбы за существование, но и результат приспособления растений к уменьшению напряженности этой борьбы. В фитоценозе виды подобраны таким образом, что дополняют друг друга своими свойствами.
Лекция 10. СОПРЯЖЕННОСТЬ ВИДОВ В ФИТОЦЕНОЗЕ. ВНУТРИ- И МЕЖВИДОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ В БИОГЕОЦЕНОЗЕ.
Вопросы
а) Дифференциация ценопуляций
в) Перенаселение вида
4. Сопряженность видов в фитоценозе
Одним из качественных показателей видов, входящих в состав фитоценоза, является их сопряженность (ассоциированность). Сопряженность отмечается только по присутствию или отсутствию двух видов на пробной площадке. Существует положительная или отрицательная сопряженность.
Положительная бывает тогда, когда вид В встречается с видом А чаще, чем это имело бы место при независимом друг от друга распределении обоих видов.
Отрицательная сопряженность наблюдается тогда, когда вид В встречается вместе с видом А реже, чем это имело бы место при независимом друг от друга распределении обоих видов.
В учебнике геоботаники А.Г. Воронова приводится формулы и таблицы сопряженности В.И. Василевича (1969), с помощью которых можно обработать данные по присутствию и отсутствию двух видов и определить уровень их сопряженности и приводится пример расчета.
Для определения степени сопряженности двух и более видов существуют и различные коэффициенты (Грейг-Смит, 1967; Василевич, 1969).
Один из них предложен Н.Я. Кацем (Кац, 1943) и рассчитывается по формуле:
Если К >1, то это значит, что данный вид встречается чаще с другим видом, чем без него (сопряженность положительная); если К <1, то это значит, что данный вид чаще встречается без другого вида, чем с ним (сопряженность отрицательная). Если К = 1, то виды индифферентно относятся друг к другу, и встречаемость данного вида вместе с другим не отличается от общей встречаемости первого вида в фитоценозе.
Естественно, сопряженность тем выше, чем больше коэффициент сопряженности удаляется от единицы.
Чаще всего для определения сопряженности используют квадратные площадки по 1 м 2 , иногда прямоугольные по 10 м 2 . Б.А. Быков предложил круглые площадки по 5 дм 2 (радиус 13 см). Но если величина пробной площадки соизмерима с величиной особи хотя бы одного вида, то ложное представление об отрицательной корреляции с другим видом будет получено только потому, что две особи не могут занимать одно и то же место. В этом случае следует увеличить размеры площадок.
Следует их увеличить и в том случае, если в фитоценозе, к примеру, 3 вида, и особи одного вида крупные, а двух другие – мелкие. На учетной площадке, занятой "крупным" видом, могут отсутствовать вытесненные им "мелкие". Это создает впечатление, что между видами с мелкими особями существует положительная корреляция, чего на самом деле нет. Это представление при достаточных размерах пробных площадок исчезнет.
В случаях, когда задаются целью только установить наличие или отсутствие сопряженности, можно закладывать площадки ""в строго систематическом порядке", например, вплотную друг к другу. Если же степень сопряженности устанавливается по одной из формул, необходим случайный отбор образцов.
О чем свидетельствует сопряженность?
Если речь идет о положительной сопряженности, то она может иметь место в двух случаях:
Виды «приспосабливаются» друг к другу настолько, что чаще встречаются друг с другом (свиты видов тех или иных типов леса, в с/х чеснок и морковь), чем порознь
Оба вида сходны по своим экологическим особенностям и чаще обитают вместе потому, что в пределах одного фитоценоза условия оказываются более благоприятными для обоих видов (виды одних и тех же ярусов).
При отрицательной сопряженности она может зависеть от того, что в результате межвидовой борьбы:
Оба вида стали антагонистами (не надо рядом сажать землянику и морковь; волжанка, вейник – угнетают своих соседей по эконише);
У видов различно отношение к влаге, освещению и другим факторам среды в пределах фитоценоза (растения разных ярусов и разные парцелл).
5. Внутри- и межвидовые отношения в биогеоценозе
а) Дифференциация ценопуляций
Лесоводам давно известно, что число стволов деревьев на единицу площади с возрастом насаждений уменьшается. Чем более светолюбива порода и чем лучше условия произрастания, тем быстрее самоизреживается древостой. Гибель деревьев особенно интенсивна в первые десятилетия и постепенно уменьшается с увеличением возраста леса. Это наглядно показано в таблице 2.
Таблица 2
Уменьшение общего числа стволов с возрастом (по Г. Ф. Морозову, 1930)
| Возраст в годах | Число стволов на 1 га | ||
| Буковый лес на раковистом известняке | Буковый лес на почве из пестрого песчаника | Сосновый лес на супесчаной почве |
|
| 10 | 1 048 660 | 860 000 | 11 750 |
| 20 | 149 800 | 168 666 | 11 750 |
| 30 | 29 760 | 47 225 | 10 770 |
| 40 | 11 980 | 14 708 | 3 525 |
| 50 | 4 460 | 8 580 | 1 566 |
| 60 | 2 630 | 4 272 | 940 |
| 70 | 1 488 | 2 471 | 728 |
| 80 | 1 018 | 1 735 | 587 |
| 90 | 803 | 1 398 | 509 |
| 100 | 672 | 1 057 | 461 |
| 110 | 575 | 901 | 423 |
| 120 | 509 | 748 | 383 |
| 130 | – | 658 | 352 |
| 140 | – | 575 | 325 |
| 145-150 | – | 505 | 293 |
 | Количество отмерших деревьев бука за 100 лет (от 10 до 110 лет) составило более 1 млн. на богатых почвах и более 850 000 на бедных, а для сосны – более 11000, что связано с малым числом стволов этой породы уже в десятилетнем возрасте. Сосна весьма свето-любива, поэтому уже к 10 годам у нее произошел значительный отпад. В результате за сто лет сохраняется одно дерево бука из 1800 на богатых почвах и из 950 – на более бедных, и одно дерево сосны из 28. На рис. 5 тоже показано, что гибель более светолюбивой породы (сосна) происходит быстрее, чем теневыносливых (бук, ель, пихта). Таким образом, различия в темпах изреживания у древостоя объясняются: 1) различным светолюбием (теневыносливостью); 2) увеличением темпа роста в хороших условиях и, как следствие, быстрым возрастанием его потребностей в экологических ресурсах, отчего конкуренция между видами становится все более напряженной. |
 | Конкуренция внутри вида, значительно более интенсивна, чем между особями разных видов, но, в этом случае происходит дифференциация особей по высоте. В лесу деревья одного вида можно распределить по классам Крафта (рис. 6). Первый класс объединяет деревья хорошо развитые, поднимающиеся выше других – исключительно гос-подствующие, второй класс – господствующие, третий – согосподствующие, с развитыми, несколько сдавленными с боков, четвертый – заглушённые деревья, пятый – деревья угнетенные, отмирающие или отмершие. Сходная картина уменьшения количества экземпляров растений (на этот раз в течение одного сезона) и дифференциации по высоте наблюдается и в фитоценозах, образованных однолетними растениями, например солеросом травянистым (Salicornia herbacea). |
б) Экологический и фитоценотический оптимумы
Каждый вид имеет свою оптимальную плотность . Оптимальной плотностью называют те пределы плотности, которые обеспечивают наилучшее воспроизведение вида и его наибольшую устойчивость.
ПРИМЕРЫ. Для деревьев в рединах оптимальная плотность весьма невелика, они растут поодиночке на значительном расстоянии друг от друга, зато для лесообразующих пород она гораздо выше, а для болотных сфагновых мхов (Sphagnum) чрезвычайно высока.
Величина оптимальной площади и реакция на загущение зависит от тех условий, в которых проходила эволюция вида: одни виды развивались в условиях высокой плотности популяции, другие – в условиях низкой плотности; в одних случаях плотность была постоянной, в других – непрерывно меняющейся. Виды, эволюционировавшие в условиях постоянной плотности, резко реагируют на повышение плотности за пределы оптимальной замедлением роста; виды, развившиеся в условиях непрерывно менявшейся плотности, реагируют на изменение плотности за пределы оптимума слабо.
Каждый вид имеет два оптимума развития : экологический, сказывающийся на размерах особей вида, и фитоценотический, характеризующийся наиболее высокой ролью данного вида в фитоценозе, выражающейся в его обилии и степени проективного покрытия. Эти оптимумы и ареалы могут не совпадать. В природе чаще встречается фитоценотический оптимум, а экологический можно выявить, искусственно создавая растениям разные условия.
ПРИМЕРЫ. Многие галофиты лучше развиваются не на засоленных почвах, где они образуют сообщества, а на влажных почвах с незначительным содержанием солей. Многие растения скал с ксероморфным обликом свой экологический оптимум имеют на лугах.
Несовпадение экологического и фитоценотического оптимумов – результат борьбы за существование между растениями. В ряде случаев в процессе борьбы за существование растения оттесняются в экстремальные условия из более благоприятных для них фитоценозов.
ПРИМЕРЫ. Пихта белокорая и ель аянская не потому растут в более высоких горных поясах, что там лучше условия, а потому, что туда их вытесняют ель корейская, кедр и пихта цельнолиствная. Так же и светлолюбивые осина и береза уступают свои более благоприятные экотопы темнохвойным породам. Точно также травами из пойменных местообитаний вытесняются мхи и кустарнички.
в) Перенаселение вида
Для характеристики плотности вида существует такое понятие, как перенаселение . Рассматривают несколько видов перенаселения: абсолютное, относительное, возрастное, условное и локальное.
Под абсолютным перенаселением понимают такие условия загущения, при которых неизбежно наступает массовая гибель, носящая общий характер. (сверх густой посев – семена заделываются сплошным слоем или в два-три слоя), при котором, при условии очень дружных одновременных всходов на больших делянках, погибают все растения, кроме крайних).
Под относительным перенаселением понимают такие условия загущения, при которых гибель растений более или менее повышена, чем при густоте оптимальной для вида. При этом гибель растений избирательна, Действие отбора мягче, чем в случае абсолютного перенаселения.
Под возрастным перенаселением понимают перенаселение, возникающее с возрастом в результате неравномерного роста корневых систем (например, у корнеплодов) или надземных частей растений (у деревьев).
Условно перенаселенными называют сильно загущенные фитоценозы, в которых острота взаимоотношений между растениями снижена временной задержкой их роста до такой степени, что изреживание иногда полностью прекращается. Так, многие растения очень долго остаются в ювенильном (юношеском) состоянии, сохраняя весьма высокую выживаемость. Стоит вынудить растения к активному росту, как наступает настоящее перенаселение. Например, сильно угнетенные особи древесных пород под пологом густого леса имеет вид подроста.
Локальным перенаселением называют случаи перенаселения в гнездовых насаждениях очень высокой плотности и малой площади, в которых благодаря малой площади гнезда выживание каждой отдельной особи определяется не положением этой особи в гнезде, а ее особенностями, иными словами, гибель здесь носит избирательный характер.
Каково же значение явлений перенаселения для борьбы за существование и, следовательно, для процесса эволюции?
Перенаселение может иметь место в одних случаях и в одни периоды жизни растений и отсутствует в других случаях и в другие периоды жизни растений. В зависимости от степени перенаселения и от особенностей организмов оно способно как ускорять, так и замедлять процесс эволюции. При небольших степенях перенаселения оно вызывает дифференциацию особей и тем ускоряет процесс эволюции; при значительных степенях оно может вызвать обеднение популяции, уменьшение плодовитости и в результате – замедление эволюционного процесса. Перенаселение замедляет и ускоряет процесс естественного отбора, но не служит ему препятствием и не является непременным условием отбора, так как отбор может идти и без перенаселения.
Мы знаем, что для двух наиболее крупных групп органического мира – животных и растений – значение перенаселения неодинаково: оно играет гораздо большую роль в растительном мире, так как подвижность животных позволяет им в ряде случаев уйти от перенаселения.
Для разных систематических и экологических групп растений перенаселение играет не одну и ту же роль. Развитие большего, чем может впоследствии выжить, количества проростков и молодых растений обеспечивает виду господство в фитоценозе. Если бы проростки вида, преобладающего в фитоценозе, были единичными, то в массах развились бы проростки другого вида, и этот другой вид мог бы стать доминирующим в фитоценозе. Господствующий вид обычно дает большое количество проростков, но совершенно естественно, что лишь небольшая часть достигает зрелости. Значит, гибель большого количества молодых растений в данном случае неизбежна, именно она обеспечивает процветание вида и сохранение его положения в фитоценозе. Кроме молодых растеньиц погибает большое количество диаспор – зачатков растений (семена, плоды, споры) – еще до начала их развития (поедаются животными, погибают в. неблагоприятных условиях и т. д.). Таким образом, огромное количество диаспор, образуемых растениями, обеспечивает не только господство, но зачастую и само существование вида.
Внутривидовая конкуренция всегда более ожесточенна, чем межвидовая, поскольку особи одного вида более сходны друг с другом и предъявляют более сходные требования к среде, чем особи разных видов. Однако в природе, по-видимому, все сложнее. Так, при воспитании двух видов в чистых по севах и в смешанных (причем суммарное число особей на единицу площади в смешанном посеве равно числу особей на единицу площади в чистых посевах обоих видов) наблюдаются три типа взаимоотношений (Сукачев, 1953).
1. При совместном посеве оба вида развиваются лучше, чем каждый из них в одновидовом посеве. В этом случае межвидовая борьба оказывается слабее внутривидовой, что соответствует точке зрения Ч. Дарвина.
2. Из двух видов один лучше чувствует себя в смеси, чем в чистом посеве, а второй – хуже в смеси и лучше в чистом посеве. В этом случае для одного из видов межвидовая борьба оказывается более суровой, чем внутривидовая, а для другого – наоборот. Причины этого различны: выделение одним из видов колинов, вредных для особей другого вида, различие экологических особенностей видов, влияние продуктов разложения отмерших остатков одного вида на другой, различия в строении корневой системы и других особенностей.
3. Оба вида чувствуют себя в смеси хуже, чем в одновидовых посевах. В этом случае для обоих видов внутривидовая борьба менее сурова, чем межвидовая. Этот случай очень редок.
Следует иметь в виду, что отношения между парой каких-либо видов зависят от условий опыта: состава питательной среды, исходной численности растений, условий освещения, температурного режима и других причин.
Симбиоз и его формы. Каждое растение живет не обособленно, а взаимодействуя с другими растениями, бактериями, грибами, животными. Связи между организмами разных видов, обитающих совместно, очень разнообразны: они могут приносить пользу всем организмам или только одним и них, иметь отрицательные последствия для некоторых из них. Все формы взаимосвязей между организмами разных видов называют симбиозом (от греч сим – вместе и биос).
Взаимовыгодные связи существуют, например между корнями высших растений и грибницей шляпочных грибов (березы и подберезовика, осины и подосиновика), бобовыми растениями и азотфиксирующими клубеньковыми бактериями.
Особи одного или разных видов могут конкурировать между собой за ресурсы окружающей среды – воду, свет, питательные вещества, места произрастания. При этом потребление определенных ресурсов одними организмами уменьшает их доступность для других. Такие отношения между организмами называют конкуренцией (от лат. конкуренции – сталкиваться).
Примером конкуренции между особями одного вида, то есть внутривидовой, может служить сосновый лес, в котором все деревья одного возраста и конкурируют за свет. Растущие быстрее деревья затеняют отстающие в росте, чем еще более задерживают их рост или даже вызывают гибель. Межвидовая конкуренция наблюдается между видами одного сообщества со сходными требованиями к условиям среды обитания. (Например, в смешанных лесах между дубом и грабом.)
Растения разных видов могут неблагоприятно влиять друг на друга с помощью биологически активных веществ, которые они образуют и выделяют в почву, воду, атмосферу. Такие вещества угнетают рост и даже вызывают гибель других организмов, в том числе и растений.
Некоторые виды растений, например орхидей, поселяются на стволах и ветвях тропических деревьев, не принося им вреда. Они используют деревья только как место поселения. Воду такие растения поглощают из влажного воздуха с помощью воздушных корней, минеральные вещества – из пыли, накапливающейся в трещинах деревьев.
Многие животные питаются тканями живых растений (разные виды клещей, насекомые, грызуны). Такие виды называют растительноядными. На пастбищах животные поедают только определенные виды растений, избегая ядовитые или с горьким вкусом. В качестве защиты от выедания у крапивы на листьях имеются волоски со жгучим веществом, которое при попадании в кожу животных или человека вызывает ожоги. У многих видов листья (кактусы), прилистники (белая акация), побеги (боярышник) видоизменяются в колючки или же на стебле образуются особые выросты – шипы (шиповник) для защиты от животных.
Но, как вы знаете, иногда и растения могут питаться животными (разнообразными насекомыми и рачками). Такие растения, например росянка, убивают и переваривают добычу, получая дополнительные азотсодержащие соединения.
Интересный представитель хищных растений – альдрованда пузырчатая, плавающая у поверхности воды. Листья этого растения состоят из двух створок которые при попадании на них водного насекомого или мелкого рачка закрываются. Ловчие листья непентеса – обитателя тропических лесов Азии – имеют вид глубокого кувшинчика с крышечкой. Когда насекомое, привлеченное запахом, садится на край такого кувшинчика, крышечка закрывается и жертва попадает в его полость, заполненную раствором пищеварительных соков.
Роль животных в размножении и распространение растений. Не только животные в своей жизнедеятельности зависят от растений, но и растения часто не могут существовать без взаимосвязей с животными. Насекомые, некоторые мелкие птицы и рукокрылые опыляют цветковые растения. Поэтому семенное размножение многих видов цветковых растений без участия животных было бы невозможным.
Животные–опылители питаются пыльцой и нектаром и имеют для этого соответствующие приспособления. Так, некоторые насекомые (пчелы, шмели), выкармливающие пыльцой растений своих личинок, имеют образования, в которые ее собирают и переносят в свои гнезда; одновременно они опыляют цветки.
Экосистема - система жизни различных организмов. В это обширное понятие входит и место обитания и система связей и способы выживания всех существ.
Роль растений в экосистеме
Растения играют огромную роль в любой экосистеме. Они являются неотъемлемым звеном в любой пищевой цепочке. Насыщаясь во время своего роста энергией солнечного света, они передают ее другим видам животного и растительного мира. Например, травоядное животное питается насыщенными энергией растениями, но служат пищей для хищных представителей. Поэтому, исчезновение любой растительности пагубно скажется на всех живых представителях.
Кроме этого, именно растения выделяют необходимый для жизни кислород и избавляют мир от углекислого газа. Вырабатываемый растениями кислород защищает планету от ультрафиолетовых лучей.
Также растения играют большую роль в становлении климата в любой точке мира.
Не стоит забывать о том, что именно растения служат убежищем для многих представителей животного мира, грибов, лишайников. Они являются экосистемами для некоторых организмов.
Растительный мир является основополагающим звеном в почвообразовании, изменении ландшафтов и круговороте минеральных веществ.
Человек является одним потребителей продуктов, вырабатываемых растениями. Людям необходим свежий воздух, кислород, пища, а без флоры это невозможно получить.
Флора нашей планеты крайне важна для человечества. Растения являются нашей пищей и лекарствами. Без растительного мира человек бы не смог заниматься сельскохозяйственной деятельностью. Мировая экономика также не смогла бы существовать без них, ведь именно растения являются причиной появления угля, нефти, торфа и газа.
Роль животных в экосистеме
Животные, как и растения являются важной частью круговорота веществ. Помимо того, что они потребляют растительность или охотятся на травоядных, создавая пищевую цепочку, многие являются природными санитарами - потребляют мертвые органические вещества.
Хищные животные играют огромную роль в различных экосистемах. Благодаря им на планете существует некое равновесие популяций всех видов животного мира.
Травоядные животные также важны для всех экосистем планеты - они отвечают за плотность растительных популяций, избавляют мир от вредоносных и сорняковых растений.
Многие животные разносят пыльцу и семена - насекомые, птицы и млекопитающие.
Благодаря животным, имеющим твердый скелет, мы можем пользоваться различными осадочными породами - мелом, известняком, кремнеземом и другими.
Для человеческой экосистемы животные также важны. Во-первых, они являются основным источником пищи. Во-вторых, люди используют животные материалы для пошивки одежды, создания мебели и необходимых вещей.
Некоторые животные используются человеком, как способ избавления от вредителей. Как правило, вредители уничтожаются и химическими способами, при этом человек не задумывается о последствиях масштабного уничтожения тех или иных видов живых существ. Ведь каждый вид важен для окружающего мира, пусть он и приносит немало хлопот.
Взаимосвязь растений и животных
Взаимосвязь растений и животных очень велика. Как было сказано выше, эти экосистемы не смогут существовать друг без друга, ведь они являются регуляторами популяций обоих миров.
Эта связь начала образовываться в момент появление всего живого на планете, именно поэтому невозможно представить природу без одного из этих звеньев.
Для того, чтобы разобраться в чем именно заключается взаимосвязь растений и животных, можно разобрать всего несколько примеров. Например, муравьи живут внутри дерева, а взамен защищают это растение от вредоносных особей. А крылатые насекомые разносят цветочную пыльцу, взамен получая питание. Птицы оберегают деревья от разрушающих стволы гусениц, при этом также получают запасы питания.
Взаимосвязь со стороны растительного мира также проста - растения вырабатывают кислород, без которого все живое просто не смогло бы существовать.
Вопреки приведённому нами эпиграфу, мы знаем, что ни в одном уголке земного шара нет в одиночку живущих растений, животных, микроорганизмов. У растений много друзей, но много и врагов помимо грибков и бактерий. Очень важную роль, иногда полезную, а иногда и крайне вредную, играют в жизни растений насекомые. В ходе развития живого мира, в течение миллионов лет, сложились разнообразные, подчас весьма сложные, взаимоотношения между растениями и насекомыми. Достаточно вспомнить роль насекомых в так называемом перекрёстном опылении растений, важность растений для жизни пчёл; вспомним и насекомых - вредителей лесов, огородов, садов.
В лесу, на лугу, в болоте, морях - повсюду в природе жизнь растений и насекомых взаимосвязана и представляет в некоторых отношениях как бы одно целое. Наука, накапливая всё больше и больше фактов о растениях и животных, в то же время изучает закономерности в жизни растительных и животных сообществ.
В озёрах, реках, хвойных лесах, дубовых рощах, зарослях черёмухи, на плантациях цитрусовых - везде складываются свои, своеобразные отношения между растениями и животными, преобладает своё животное население, приуроченное лишь к тем или другим видам растений, определённому характеру почвы и т.д. Самка падальных мух откладывает яйца в гниющие растительные и животные продукты. Зародыши мух могут развиваться среди кишащих микробов. Вышедшая из организма рыбы икринка может оказаться в соседстве с различными микробами, растениями и животными.
В каждом типе леса обитают и свои животные организмы. В буковых лесах встречается от 3 до 4 тысяч видов растений и от 6 до 7 тысяч видов животных (микроскопические одноклеточные животные здесь в расчёт не принимаются). Оказывается, что значительная часть животных строго приурочена именно к буковым лесам. Около 1800 видов животных и 1170 видов растений находит благоприятные условия для жизнедеятельности только в буковых лесах.
Приведём пример. Он неприятный, но, пожалуй, полезный, так как заставит тщательнее мыть фрукты и овощи перед тем, как их есть. В чудесном Петергофском парке под Ленинградом учёные подсчитали, сколько различных насекомых и клещей может быть, например, на ягоде. На 400 граммах земляники оказалось около 600 экземпляров главным образом клещей, на 400 граммах черники - около 1100, на таком же количестве малины - 5000, рябины - более 7000. А в кроне одной большой берёзы их около 5-10 миллионов.
А вот ещё не менее своеобразный случай взаимоотношений организмов в природе на основе выделения фитонцидов. Учёные долго не могли понять, каким образом всосанная пиявкой кровь становится для неё пищей. Чужая кровь с её сложными химическими веществами должна сначала измениться, а потом уже в более простом виде она может быть усвоена клетками пиявки. У животных и человека в кишечном тракте вырабатываются особые вещества - ферменты, благодаря которым и происходит пищеварение. В кишечнике пиявок этих веществ нет. Что же оказалось? В кишечнике пиявок постоянно живёт, сильно размножаясь, бактерия псевдомонас гирудинис. Эта бактерия является благодетельной для пиявки. Она помогает переваривать всосанную кровь, выделяя соответствующие вещества, и она же, выделяя свои фитонциды, убийственные для других микробов, оказывается единственной полновластной хозяйкой в кишечнике пиявок и не допускает никакого другого бактериального загрязнения. Вот почему кишечник пиявки совершенно чистый, от сосущей кровь пиявки никогда не заболеешь заразной болезнью. Недаром научная медицина пользуется пиявками при лечении многих болезней.
Человек, являясь частью природы, стал её творцом, важнейшим фактором её эволюции. Осуществляя гигантское строительство, социалистическое государство должно предвидеть и биологические последствия: какие растительные сообщества сложатся при посадке тех или других древесных пород, как изменится животный и растительный мир при строительстве новых каналов, как преобразится жизнь водоёмов? Биологи всех специальностей, участвуя в этих величественных делах, заняты и решением возникающих проблем.
Всё новые открытия во взаимоотношениях животных и растений используются в интересах человека, ставятся на службу лесной промышленности, (медицины, сельского хозяйства, садоводства, огородничества. Хочется думать, что в ближайшие годы удастся кое-что извлечь и из открытия фитонцидов, полезное не только для борьбы с бактериями, простейшими и грибками, но и для регулирования жизни растительных сообществ и высших животных, а также активно применить фитонциды для сохранения здоровья человека.
Но вернёмся к взаимоотношениям фитонцидов и насекомых.
Невольно напрашивается мысль, не играют ли и фитонциды какую-либо роль в приуроченности определённых видов насекомых к тем или иным растениям и растительным сообществам? Не имеют ли в природе летучие фитонциды какое-либо значение в качестве отпугивающих или, наоборот, привлекающих насекомое веществ? Нельзя ли использовать фитонциды в быту и медицине как инсектициды - вещества, убивающие вредных насекомых? Нельзя ли научно объяснить народные растительные средства борьбы с вредными насекомыми? Эта область исследований столь заманчива потому, что имеет огромное практическое значение.
Сообщим некоторые факты. Может быть, они пробудят у читателей интерес к наблюдениям и экспериментам в природе.
Совершим небольшую экскурсию в прошлое и сообщим об одном открытии, которое довелось сделать ещё в 1928-1930 годах. Это открытие впоследствии убедило нас в полезности изучения влияния фитонцидов на многоклеточных животных, в частности на насекомых.
Уже в первые дни открытия фитонцидов, когда было ясно, что летучие вещества некоторых растений действуют губительно на грибки, встал вопрос: имеем ли мы дело с ядами, вредными протоплазме определённых клеток, или с ядами для всякой протоплазмы? Теперь-то мы хорошо знаем, что фитонциды действуют избирательно: убивают одни клетки и организмы и не умерщвляют, а даже стимулируют другие.
Одними из первых опытов по фитонцидам были опыты с яйцами моллюсков - с теми клетками, от которых начинается развитие этих организмов. Моллюсков, «слизняков», очень много в морях, пресных водоёмах и на суше (рис.21).
Водные моллюски откладывают яйца на листьях и стеблях растений, на камнях и других твёрдых предметах. Каждый раз их откладывается несколько десятков. Все они находятся в общей прозрачной студенистой массе, играющей важную роль в предохранении зародышей от внешних неблагоприятных воздействий. Каждое яйцо, в свою очередь, одето оболочками. Эти оболочки настолько прозрачны, что сквозь них с помощью лупы легко наблюдать все последовательные этапы развития зародыша вплоть до формирования микроскопического моллюска, у которого уже отчётливо видна раковина. Освободившись от оболочек, моллюск начинает вести самостоятельное существование как взрослое животное.
Микроскопические зародыши моллюсков беззащитны на вид. Но впечатление это ошибочное. Оболочки яиц имеют такое строение и состав, что очень многие вещества, ядовитые и для более сложно организованных животных, для яиц моллюсков совершенно безвредны. Раздавить яйцо моллюска, конечно, легко, можно убить яйцо высокой температурой, но подобрать для этих нежных, изящных, прозрачных клеток химические яды учёному непросто, так как многие ядовитые для протоплазмы вещества не проникают сквозь оболочку яйца.
Возьмём одну яйцекладку какого-либо моллюска на такой стадии развития, когда сквозь прозрачные оболочки видно движение зародышей. Разрежем эту яйцекладку на две половины. Одну половину используем для опыта, а другая останется контрольной.
Опытную половину яйцекладки поместим в капле воды на стекло, а рядом положим только что приготовленную на тёрке луковую кашицу. В первые же секунды (обычно не позднее чем через 30 секунд) мы заметим резкое ускорение движения зародышей: они приходят в возбуждённое состояние. Через минуту-другую это состояние сменяется полной остановкой движения. Пройдёт некоторое время, и мы увидим при кажущейся сохранности оболочек яиц полный распад зародышей. Яйца же контрольной половины яйцекладки, также находящиеся в воде, прекрасно развиваются.
Очень многие растения обладают такими свойствами, например листья, почки, кора черёмухи (рис.22), корневища хрена, листья лавровишни, клёна, дуба, иглы пихты и т.д. Особый биологический интерес для понимания взаимоотношений в природе растений и животных представляет действие фитонцидов водных растений на яйца моллюсков, лягушек, рыб и других организмов. Уже первоначальные исследования дали неожиданные результаты. Одни водные и прибрежно-водные растения (некоторые синезелёные водоросли, спирогира, манник) тормозят развитие зародышей моллюсков, а другие его стимулируют.
И вновь возникает мысль: не случайно ли это явление? Имеют ли отношение обнаруженные факты к защитным свойствам водных растений? Безразлично ли для растений, если на них откладывают яйца моллюски и другие водяные животные? Безразлично ли для моллюсков, на каких растениях отложить яйца? Таким образом мы подходим к вопросу о биологической самоочистке водоёмов, к вопросу о том, не играют ли фитонциды водных растений некоторую роль и в регулировании состава животного, растительного и микробного населения водоёмов. На этих вопросах мы остановимся в дальнейшем.
Ни один вид живых существ не развивается в изоляции от других. Все должны приспосабливаться и взаимодействовать друг с другом. Между хищником и жертвой всегда есть эволюционная гонка, поскольку каждое из животных борется за своё выживание.Но иногда различные виды взаимодействуют таким образом, что приносят взаимную пользу. Вот десять примеров того, как растения и животные вступают в необычное сотрудничество, помогая друг другу.
10. Муравьи и акации
Муравьи рода Pseudomyrmex сильно привязаны к деревьям акации, и просто удивительно, насколько сильна эта связь. Поскольку растения бегать не могут, у них всегда есть риск быть съеденными. Чтобы защититься от травоядных, деревья акации обзавелись острыми шипами и горьким вкусом. Кроме того, они поработили целый род муравьёв, чтобы активно отбиваться от своих противников.
Многочисленные шипы акации внутри полые, и эти полости служат прекрасным жильём для муравьёв. Многие виды акации вокруг этих пустотелых шипов имеют ещё и полые припухлости, что создаёт ещё более комфортные условия для жилья. Чтобы удержать привлечённых муравьёв, деревья вырабатывают сладкий нектар, а богатые белком стручки прекрасно подходят для муравьиных личинок.
Нет ничего удивительного в том, что живущие в таком прекрасном месте муравьи защищают его от всех опасностей. На одном дереве их может жить до 30000 штук. Они жалят животных, которые пытаются съесть листву, обгрызают конкурирующие растения, которые крадут солнечный свет, и вычищают грибковые патогены.
Акации не грозит, что защитники могут уйти. В её нектаре содержится фермент, который предотвращает употребление муравьями любых других форм сахара. Если муравей попытается расстаться с акацией, он вскоре умрёт от голода.
9. Мирмекодии и муравьи
Деревья акации – это не единственные растения, которые научились тесно сотрудничать с муравьями. Myrmecodia – «муравьиное растение» – получила своё название от муравьёв, которые живут в симбиозе с ним.
Австралийская мирмекодия – не совсем обычное растение, оно живёт на других растениях. Семена эпифитов, как называют такие растения, приземляются на деревьях и растут высоко над землёй. Это даёт им некоторую защиту от травоядных, но главными защитниками эпифитов являются муравьи.
У основания стебля растения имеется клубневидное утолщение, пронизанное многочисленными полостями. Это идеальное жильё для муравьев. Муравьи не сами делают эти полости – растение научилось специально их создавать. Живущие в них муравьи защищают растение от любой угрозы.
Это очень похоже на тех муравьёв, которые живут на акациях, но муравьиное растение пользуется этим сотрудничеством немного иначе. Одним из основных веществ, которые растения получают из почвы, является азот. Поскольку мирмекодия растёт далеко от почвы, ему необходимо обеспечить себя поставками азота. Растение имеет два вида полостей: гладкие, которые муравьи используют для проживания, и грубые, в которых муравьи откладывают свои отходы.
Из этих муравьиных отходов растение и получает необходимый азот.
8. Насекомоядные растения и летучие мыши
Насекомоядные растения, как следует из названия, являются плотоядными, они питаются небольшими животными, в основном насекомыми. Эта способность развилась как ответ на окружающую среду с низким содержанием азота. В то время как мирмекодии завлекают муравьёв, чтобы они в них жили, плотоядные растения их завлекают, чтобы убить. Однако среди них существует одно растение, которое не так жестоко.
Nepenthes hemsleyana – на редкость крупное растение, которое научилось жить в симбиозе с летучими мышами. Мыши вида «мышехвост Хардвика» на день забираются в куполообразный лист растения и спят в нём. Растение же, вместо того чтобы переварить мышь, ограничивается тем, что может извлечь из её помёта.
Растение не просто пассивно ждёт, оно выработало своеобразный способ привлечения летучих мышей в густом тропическом лесу. Задняя стенка листа имеет форму блюдца, которое хорошо отражает сигналы эхолота летучих мышей. Это позволяет летучей мыши быстро обнаруживать своё место для отдыха.
7. Растения, опыляемые млекопитающими
Когда мы говорим об опыляющих растения животных, мы чаще всего вспоминаем о пчёлах и других насекомых, которые, перелетая с цветка на цветок, переносят пыльцу. Однако существует много видов растений, которые полагаются в этом деле на млекопитающих.
Чтобы привлечь млекопитающих, растениям пришлось развить цветы, которые сильно отличаются от тех, которые заманивают насекомых. Запахи цветов, которые опыляются млекопитающими, совсем не похожи на привычные нам цветочные ароматы. Привлекающий млекопитающих цветок часто пахнет сыром и дрожжами. Эти цветы также чаще всего наклонены вниз, чтобы осыпать пыльцой находящихся снизу животных.
В качестве опылителей используются не только травоядные. Кустарники протеи привлекают плотоядных мангустов и генетов. Это приносит пользу растениям, потому что плотоядные животные, как правило, имеют большую территорию обитания и дальше разносят пыльцу.
6. Аморфофаллус титанический и мухи
Конечно, не всех насекомых привлекают сладкие запахи. А чтобы привлечь строго определённых насекомых, цветок должен дать им именно то, что им нужно. Аморфофаллус титанический питается мухами и жуками-мертвоедами, поэтому он производит запах, привлекающий этих животных. Этот запах таков, что аморфофаллус часто называют «трупным цветком».
Цветок титанического аморфофаллуса является самым крупным цветком на Земле. Это отчасти ответ на окружающую среду. В пышных джунглях Суматры растению необходимо произвести очень много ароматических веществ, чтобы распространить запах на большое расстояние и привлечь насекомых.
Огромный цветок также сам вырабатывает тепло. Это усиливает запах гниющей плоти и облегчает поиск растения мухами. К счастью для тех, кто не любит аромат разлагающихся трупов, Amorphophallus titanum цветёт только раз в шесть лет.
5. Duroia hirsuta и муравьи
Тропические леса Амазонки известны своим биологическим разнообразием. В одной из самых богатых экосистем на планете совместно проживает просто огромное количество видов животных и растений. И всё же, есть участки тропического леса, которые, по-видимому, состоят только из одного вида деревьев –Duroia hirsuta.
Коренные народы Амазонки думали, что такие участки леса были созданы злыми демонами, поэтому их называли «садами Дьявола». Duroia hirsuta производит химические вещества, которые подавляют рост других растений, но их господство объясняется не только этим.
Фактически, теми демонами, которые создают такие районы, являются муравьи. Как мы уже видели на примере других растений, муравьиная армия всегда защищает свои дома.
Проживающие на Duroia hirsuta муравьи вида Myrmelachista schumanni, которых чаще называют «лимонными муравьями», борются не столько с другими животными, сколько с другими растениями. Они выискивают в джунглях молодые побеги и травят их муравьиной кислотой. Это делается для того, чтобы другие растения не затеняли Duroia hirsuta.
В то же время это увеличивает ареал обитания и самих муравьёв. Разросшаяся муравьиная колония в «саду Дьявола» может содержать тысячи королев и миллионы рабочих муравьёв.
4. Инжир и инжирные осы
Наверное, никого не удивит тот факт, что инжирные осы живут в инжире. Наличие в плодах останков ос способно испортить вам аппетит. Отношения между инжиром и инжирным осами длятся уже много тысячелетий, поэтому можно сказать, что люди, которые едят инжир, вторгаются в чужую личную жизнь.
Инжир – это не плод, а полая структура, содержащая много цветков. По мере созревания инжир производит запах, который привлекает беременных самок осы. Чтобы попасть внутрь соцветия, самке приходится сильно ужаться. Это сложный процесс, в результате которого самки часто теряют свои крылья и усики.
Попав внутрь, оса откладывает яйца и рассеивает пыльцу, которую принесла на себе из своего прежнего дома. Затем она умирает. Неопылённое дерево часто засыхает и погибает, убивая любые яйца внутри своих плодов. Это эволюционная защита для обеспечения того, чтобы осы продолжали приносить пыльцу.
Если цветки опыляют, то плод созревает, а из яиц вылупляются осы, которые питаются мякотью плода. Самцы и самки растут внутри соцветия. Самцы собирают пыльцу для самок и проделывают для них отверстие. Затем они оплодотворяют самок и передают им собранную пыльцу. После этого самки покидают соцветие – и цикл продолжается.
3. Гигантские ленивцы и авокадо
У людей есть некоторый послужной список того, как они довели отдельные виды животных до их исчезновения. Просмотрев этот список, несложно заметить тесную связь между уничтожением одних видов и вымиранием других. В случае с гигантскими ленивцами в Южной Америке люди почти полностью уничтожили авокадо.
Семена, переносимые животными, как правило, имеют размер, соответствующий размеру переносящих семена животных. Соответственно, огромным семенам авокадо для их переноса требуется подходящее крупное животное. Гигантские ленивцы могут вырастать до 6 метров в длину. Будучи большими и голодными, они поедали авокадо, а затем распространяли его семена вместе с помётом.
С приходом в Америку людей многие крупные млекопитающие, в том числе и гигантские ленивцы, были искоренены. Без ленивцев растения авокадо лишились возможности колонизировать новые районы и оказались на грани исчезновения. Растение сохранилось благодаря искусственному культивированию, теперь роль ленивцев исполняют люди.
2. Черви и водоросли
Нет ничего необычного в том, что многие из животных живут внутри растений. Однако червь Symsagittifera roscoffensis приспособился делать наоборот. Эти черви никогда не едят и получают всю свою энергию от тех водорослей, которые живут внутри них.
У этих червей нет пищеварительной системы, поэтому, когда они в юные годы поглощают водоросли, те не перевариваются. Вместо этого крошечные растения получают более безопасное убежище, чем они могут найти в океане. Сами они, в свою очередь, делятся с червями своей энергией.
Эти черви живут на побережьях. Во время отлива они выползают на поверхность, чтобы обеспечить свои симбиотические водоросли солнечным светом. Во время прилива черви для безопасности зарываются в песок. Непонятно, кто извлекает больше пользы от такого сотрудничества, но это является хорошим примером настоящего партнёрства животных и растений.
1. Растения, которые призывают хищников
