Факторы живой природы. Взаимосвязь между живыми организмами

1.2. Факторы живой природы. Взаимосвязь между живыми организмами.

Каждое растение живет не обособленно, а взаимодействуя с другими растения­ми, бактериями, грибами, животными (рис. 199), Связи между организмами разных видов, обитаю­щих совместно, очень разнообразны: они могут при­носить пользу всем организмам или только одним из них, иметь отрицательные последствия для некото­рых из них. Все формы взаимосвязей между организ­мами разных видов называют симбиозом (в буквальном смысле - сожительство).Это такие взаимоотношения между двумя организмами, при которых организм извлекает пользу от присутствия другого и не может существовать без него.

Взаимовыгодные связи существуют, например, между корнями высших растений и грибницей шляпочных грибов (березы и подберезовика, осины и под­осиновика) бобовыми растениями и азотфиксирующими клубеньковыми бактериями.

Пример из животного мира: Воловья птица, обитающая в Африке, проводит большую часть жизни выклевывая паразитов из шкуры африканских растительноядных млекопитающих. Птица при этом обеспечена пищей, а млекопитающее избавляется от паразитов

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.

Среди растений известны виды паразитов (пови­лика, петров крест, заразиха) Вспомните, что пара­зитические бактерии, грибы и другие организмы вы­зывают разнообразные заболевания 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.

1.3. Хозяйственная деятельность человека.

Все мы знаем, почему деятельность современного человека приводит к разрушению природных местообитаний: он истребляет растительность, с тем чтобы расчистить место для своих нужд сопутствующих всем его начинаниям автостоянок. Поэтому когда мы говорим что тип сообщества в данной местности определяется климатом, мы имеем ввиду то сообщество, которое существовало бы в этой местности, если бы ее не тревожили в течение достаточно длительного времени, а не то, которое существует там на самом деле. Сообщество, складывающееся в данной местности при отсутствии вмешательства извне и остающееся неизменным до тех пор, по­ка не возникает никаких нарушений, называют климаксным сообществом.

В случае разрушения сообщества в результате деятельности человека или стихийных бедствий, таких, как наводнение или пожар, в нем начинается мед­ленный процесс восстановления исходного состояния, известный под названием сукцессии. Сукцессия представляет собой последовательный ряд изменений, ко­торые в конечном счете приводят к образованию климаксного сообщества (при условии, что дальнейших нарушений не возникает).

Примером сукцессии может служить восстановление климаксного листопад­ного леса на заброшенном поле в Новой Англии. Когда поле перестают воз­делывать, оно вскоре зарастает однолетними травянистыми растениями, обра­зующими пестрый ковер: черная горчица, амброзия, одуванчики. Эти «первопроходцы», пришедшие на новое, место обитание, быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению по относительно об­ширной территории с помощью ветра или животных. Вскоре здесь появляются более высокорослые растения, такие, как золотая розга и многолетние травы. Поскольку эти пришельцы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, проросткам видов, попавшим на поле первыми, становится трудно расти. Но точно так же, как эти высокие сорняки заглушают солнцелюбивые первые виды, их в свою очередь затеняют и лишают воды про­ростки деревьев-пионеров, таких, как пенсильванская черемуха и осина, которые обосновываются медленнее, но, достигнув достаточных размеров, забирают се­бе львиную долю всех ресурсов . Сукцессия на этом не завершается, так как деревья-пионеры не относятся к видам, образующим зрелый климаксный лес; медленно растущие дуб и гикори или бук и клен виды, которые появляют­ся последними и вытесняют пионеров, затеняя их молодые деревца.

Сукцессия на заброшенном поле-пример вторичной сукцессии, протекаю­щей относительно быстро, потому что она происходит на почве, оставшейся по­сле первоначального климаксного леса. Если почва сильно истощена в результа­те бесхозяйственного ее использования или же вовсе отсутствует (как на голых скалах, обнажившихся после отступления льдов, или на застывших потоках лавы), то сукцессия протекает гораздо медленнее, поскольку рост большинства растений становится возможным лишь после образования почвы.

Сукцессию, начинающуюся на голых скалах, называют первичной сукцессией. Образование почвы может происходить в результате эрозии поверхности мате­ринской породы под действием кислоты, выделяемой лишайниками, или же замерзания и оттаивания воды, скапливающейся в расщелинах, что вызывает разрушение породы. Отмирающие лишайники вносят, кроме того, во вновь образующуюся почву органическое вещество, а мхи могут закрепиться даже на очень тонком слое остатков лишайников и минеральной пыли. По мере того как мхи все сильнее разрушают породу и добавляют к накапливающейся почве со­бственный мертвый материал, становится возможным прорастание и рост мел­ких укореняющихся растений, начинающих процесс, в основном сходный с сук­цессией «заброшенного поля».

Сукцессию можно наблюдать даже на городской улице. Мхи, лишайники и сорняки заселяют трещины на тротуарах; в каком-нибудь углу, где скапли­ваются опавшие листья и грязь, могут вырастать довольно крупные растения, а на требующих ремонта крышах - мхи. Если прекратить уборку и ремонт улиц, то даже центр большого города на протяжении жизни одного поколения может пре­вратиться в лесистую местность, усеянную камнями.

Существование разнообразных участков, претерпевающих сукцессию, обеспечивает постоянный источник «странствую­щих» растений - быстро растущих сорняков, внезапно появляющихся и так же внезапно исчезающих . Семена этих видов могут распространяться на довольно значительные расстояния при помощи ветра или животных. Кроме то­го, семена многих «странствующих» растений способны в течение длительных периодов находиться в состоянии покоя, прорастая после того, как какое-либо нарушение среды создаст соответствующие условия, например усилит освещен­ность.

Странствующие виды существуют не только среди растений, но и среди жи­вотных. Насекомые, специализированные к питанию одним определенным ви­дом растений, могут путешествовать на большие расстояния, используя хорошо развитые органы чувств в поисках новых мест, где имеется их кормовое расте­ние. Многие проблемы, возникающие в связи с вредителями сельскохозяй­ственных культур, проистекают из того, что большинство культурных растений происходит от странствующих видов, главная защита которых от насекомых со­стояла в рассеянном распределении и мигрирующем образе жизни (эти растения никогда не занимали одни и те же участки несколько лет подряд). Засевая из года, в год земельные угодья лишь одной культурой, фермеры создают идеальные условия для таких странствующих насекомых, как совка капустная и листоеды, которым не приходится затрачивать энергию на поиски пищи, а остается только кормиться и размножаться.

При многократных нарушениях среды в данной области она уже не может вернуться к климаксному состоянию. Владельцы дач и жители пригородов затрачивают массу времени, и энергии и сил, непрерывно нарушая сообщество, с тем чтобы на их лужайках оставалось лишь несколько видов низкорослых трав; при этом они постоянно прерывают сукцессию "заброшенного поля" - высокие сорняки, кустарники и светолюбивые проростки деревьев, которые несомненно возьмут верх, если ослабить бдительность. Во многих районах Среднего запада возвращению к климаксному лесу препятствовало коренное население Америки: обнаружив, что охота на бизонов, многочисленные стада которых обитали в прериях, гораздо более эффективна, чем охота на одиночных белохвостых оленей в молодых лесах, они специально выжигали леса.

Экспедиция, побывавшая на этом острове в 1962 г., сообщила, что этот вид вымер, хотя и были найдены остатки особей, погибших всего лишь около двух лет назад. Причина вымира­ния была ясна: растения, составлявшие пищу этих черепах, были полностью уничтожены козами, ввезенными на остров в 1957 г. группой рыбаков, ко­торым хотелось получать свежее молоко и мясо, пока они находились вдали от материка.