7.3.3. Мутуализм: В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

Содержание
  1. Мутуализм: В природе достаточно широко распространены взаимовыгодные отношения
  2. Мутуализм: характеристика, виды и примеры взаимоотношений
  3. Типы мутуализма
  4. Примеры взаимных отношений
  5. Мутуалистические отношения: опылители и растения
  6. Мутуалистические отношения: муравьи и тли
  7. Мутуалистические отношения: окспекеры и пасущиеся животные
  8. Мутуалистические отношения: рыбы-клоун и морские анемоны
  9. Мутуалистические отношения: лишайники
  10. Мутуалистические отношения: азотфиксирующие бактерии и бобовые
  11. Мутуалистические отношения: люди и бактерии
  12. Урок Взаимоотношения в природе
  13. Взаимовыгодные отношения: описание, виды, принципы
  14. Несколько видов сосуществования
  15. Отношения без взаимности
  16. Симбиоз, хищничество и паразитизм
  17. Протокооперация
  18. Мутуализм
  19. Собственно симбиоз
  20. Микориза значит «грибокорень»
  21. Совместная охота
  22. С цаплей на спине
  23. Московский эколого-образовательный комплекс Ответы на задания теоретико-практического тура пятого (заключительного) этапа — Задача — стр. 3

Мутуализм: В природе достаточно широко распространены взаимовыгодные отношения

7.3.3. Мутуализм:  В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

В природе достаточно широко распространены взаимовыгодные отношения между видами, называемые мутуализмом (англ, mutual — взаимный, обоюдный). Мутуалистическим отношения может предшествовать паразитизм или комменсализм. Выделяется два основных типа взаимно положительных контактов — сотрудничество и симбиоз.

При сотрудничестве популяции обоих контактирующих видов оказывают положительное влияние друг на друга, но вполне могут жить и поодиночке. Но это взаимовыгодное сотрудничество видов является необязательным для их нормальной жизнедеятельности, поскольку оба вида-партнера могут существовать и друг без друга.

В случае симбиоза каждый из видов оказывает друг на друга очень выраженное положительное влияние. Присутствие одного из партнёров может стать обязательным условием для жизни каждого из них. Взаимодействующие виды абсолютно необходимы друг другу и могут составлять единый организм. Рассмотрим мутуалистические типы межвидовых взаимодействий на примерах.

Большинство цветковых растений находятся в сотрудничестве с насекомы- ми-опылителями, мелкими птицами и млекопитающими, так как это значительно повышает эффективность их воспроизводства. Опылители, со своей стороны, заинтересованы в нектаре и пыльце, служащих им пищей. Перекрестное оплодотворение дает растениям преимущества по сравнению с самоопылением.

В то же время пыльца, попавшая на цветы других видов, потрачена зря. Отбор будет благоприятствовать установлению прочной связи между конкретным опылителем и определенным видом растений.

Действительно, в процессе эволюции сформировались удивительно тонкие и совершенные взаимные приспособления цветка и опыляющего его животного; Например, мелкое древесное млекопитающее опоссум-медоед питается пыльцой, нектаром и мелкими насекомыми.

Его язык представляет собой своеобразную кисть для сбора пыльцы, а удлиненная в виде хоботка морда служит трубкой для втягивания нектара. Цепкие лапы и хватательный хвост помогают медоеду удерживаться на цветах. Прекрасно развитая мускулатура обеспечивает крошечной птичке колибри маневренный полет; чтобы достать нектар, птица может буквально зависать перед цветком.

Длинный и тонкий клюв, вытянутый в трубочку язык с кисточкой на конце позволяют добраться до нектара, спрятанного в глубоких венчиках. К одному из наиболее удивительных проявлений сотрудничества относятся взаимоотношения между разными видами тропических муравьев и растениями, на которых они обитают.

В умеренных широтах примеров подобного содружества немного, но в тропиках растения, находящиеся в сотрудничестве с муравьями, весьма многочисленны и разнообразны. Они могут относиться к разным систематическим группам, но по экологическому признаку их часто объединяют под общим названием «муравьиные деревья». Своим жильцам эти растения предоставляют питание и жилище.

А муравьи, в свою очередь, не только собирают с них различных насекомых-вредителей, но и надежнее самых острых и многочисленных колючек защищают от растительноядных млекопитающих. Наиболее простой пример подобной кооперации — взаимоотношения между некоторыми южноамериканскими муравьями и растениями из порядка бромелие- вых (Bromeliales).

В пойменных лесах Амазонки и ее притоков уровень паводковых вод часто поднимается на несколько метров, так что муравьи просто не могут жить на земле и им приходится создавать себе убежища на «верхних этажах» тропического леса.

Пока паводка нет, муравьи старательно перетаскивают на стволы кусочки почвы, которые склеивают специальными выделениями, создавая прочную основу гнезда. Вместе с почвой муравьи приносят наверх и семена различных растений, в том числе бромелиевых, которые в сооружаемом подвесном гнезде находят для себя благоприятные условия и быстро прорастают. Интересно, что корни их при этом не разрушают, а, наоборот, скрепляют гнездо. Более того, корни бромелиевых охватывают ствол дерева-хозяина прочным кольцом, создавая для муравьиного дома дополнительный каркас. Надо заметить, что подобный симбиоз не является привилегией бромелиевых — таким образом могут развиваться и другие тропические эпифиты, которые часто называют «муравьиными эпифитами». Получающиеся же в результате их роста сооружения носят красивое название «висячих муравьиных садов». Еще одним примером сотрудничества между растениями и муравьями на берегах Амазонки можно найти там, где растут многочисленные деревья из семейства меластомовые (Melastomataceae). На верхней поверхности листьев многих видов этих деревьев, на их листовых черешках или на стебле под черешком можно увидеть крупные вздутия — двойные, разделенные продольной перегородкой пузыри, открывающиеся наружу небольшими отверстиями. В этих полых вздутиях, получивших название формикариев (лат. formica — муравей), поселяются мелкие, но весьма больно кусающиеся муравьи, которые в благодарность за предоставленный дом охраняют растение от различных вредителей, а главное — от муравьев-листорезов, способных для своих «сельскохозяйственных» нужд за короткий срок полностью лишить листьев большое дерево. Местные жители также избегают прикасаться к растениям, носящим на себе «муравьиные сумки», так как стоит лишь слегка потрясти их, как возмущенные насекомые выбираются из своих убежищ и атакуют нарушителей спокойствия. Весьма интересные домики-приюты дает муравьям другая лиана из семейства ластовневых — дисхидия Раффлеза (Dischidia rafflesiana), произрастающая в Юго-Восточной Азии. Эта лиана обычно несет листья двух типов: мясистые округлые и видоизмененные в своеобразные мешочки или кувшинчики, образованные завернутыми на нижнюю сторону и сросшимися по краю листовыми пластинками. У обращенного кверху основания такого листа имеется довольно широкое отверстие, окаймленное валиком, в которое входит сильно разветвленный воздушный корень. Этот корень всасывает воду, попадающую в кувшинчик, а также служит отличной лестницей для муравьев, часто поселяющихся в этих забавных природных палатках. Примером сотрудничества в водной среде может являться союз между мальками некоторых тресковых, ставридовых рыб и крупными медузами, под куполом которых они держатся, странствуя под их защитой из стрекательных клеток. Небольшая рыбка номей (Nomeus а/йм/а) всю жизнь проводит под защитой жгучих щупалец сиифонофоры-физалии, распространяясь вместе с ней на огромных пространствах тропической области Мирового океана. Ярко окрашенная рыбка амфиприон живет вместе с большими актиниями, безнаказанно суетясь в чаще усаженных ядовитыми стрекательными клетками щупалец и прячась от врагов в полости актинии. Наконец, некоторые скорпеновые, ядовитая бородавчатка, некоторые агоновые рыбы несут на себе целые заросли гидроидов, помогающих им маскироваться на дне. В мантийную полость крупных пресноводных двустворчатых моллюсков- беззубок откладывают икру горчаки. Под надежной защитой длинных игл морских ежей диадем (между ними) держатся головой вниз, вертикально, меленькие ножебрюхие рыбки — кривохвостки (эолиски). Замечателен симбиоз с крабом слепого бычка тифлогобиуса, который живет вместе с крабом в отрытых хозяином норах и питается остатками приносимой им пищи. Некоторые креветки сами обслуживают крупных рыб коралловых рифов — губанов, рифовых окуней: они безбоязненно приближаются к этим рыбам, выедая с их тел рачков- паразитов. Это креветки-чистильщики, и очищаемые рыбы подставляют им поверхности своего тела для очистки, не покушаясь на своих «санитаров». Такую же роль санитаров, выедающих рачков — эктопаразитов с жабр и кожи крупных рыб коралловых рифов, играют и некоторые мелкие губаны и бычки. Тело этих рыбок украшено двумя яркими темно-синими или черными полосами на боках, и крупные рифовые окуни отличают их от других рыб, приоткрывают им жабры и раскрывают рот, обеспечивая наилучщий поиск и выедание паразитов. Известно сотрудничество рыбы-лоцмана с акулами, которых она обычно сопровождает, также использование рыбами-прилипалами гигантских скатов-рогачей, марлинов, морем черепах, дельфинов и китов в качестве удобных средств транспорта. Широко известным и хорошо изученным примером симбиотического союза являются лишайники, представляющие собой союз гриба и водоросли. Всего в природе обнаружено более 20 000 видов этих удивительных организмов, они распространены во всех природных зонах, от Арктики и Антарктики до влажных тропиков, где формируется максимум их видового разнообразия. В лесах Северо-Запада России их насчитывается более 150 видов. В состав лишайников входят представители трех классов грибов — аскомицетов, базидиомицетов и фикомицетов. В свободном состоянии лишайниковые виды грибов, по-видимому, сейчас не встречаются в природе. Среди водорослей в составе лишайника обнаружены представители 28 родов из отделов сине-зеленых, желто-зеленых, зеленых и бурых. Однако многие из них могут жить и самостоятельно. Тело лишайника, которое называется слоевищем, или талломом, на корень, стебель и листья не подразделено. По внешнему строению лишайники подразделяются на три основные группы. Если слоевище плотно прилегает к субстрату (которым может быть не только почва, но и любая устойчивая поверхность — скальные породы, стволы деревьев, бетонные опоры линий электропередачи) в виде зернистого или пылистого налета либо в виде чешуек и корочек разной формы, то такие лишайники называются накипными. Именно они формируют причудливый рисунок на крупных валунах, часто напоминающий географические карты (ризокарпон географический и др.). Если слоевище лишайника имеет вид более или менее расчлененных пластинок (лопастей), они называются листоватыми (пельтигера многопалая и др.). Наконец, лишайники, имеющие вид небольших кустиков, состоящих из прямостоячих в разной степени разветвленных столбиков, называются кустистыми (цетрария исландская и др.). Не обладая корневой системой, лишайники довольно прочно прикрепляются к субстрату специальными выростами, расположенными на нижней стороне слоевища. Изучение срезов тканей лишайников под микроскопом показывает, что внутреннее строение этих организмов также неодинаково. Наиболее просто устроены накипные лишайники, у которых клетки водорослей равномерно распределены между грибными нитями (гифами) по всему объему слоевища. Такие лишайники называют гомеомерными. Талломы более высокоорганизованных листоватых и кустистых лишайников имеют несколько специализированных по функциям слоев клеток (рис. 7.9.). Снаружи располагается защитный коровый слой, состоящий из плотного сцепления грибных гиф и часто окрашенный в серый, коричневый, бурый, желтый или оранжевый цвета (ксантория настенная др.). Под верхним коровым слоем размещается зона водорослей. Именно здесь располагаются водорослевые клетки в виде тонкого, но упорядоченного слоя, что обеспечивает лучшую фотосинтетическую деятельность по сравнению с гомеомерными лишайниками. Все клетки водорослей равномерно освещаются через коровый слой. Ниже зоны водорослей располагается сердцевина лишайника. Это самый толстый слой, определяющий толщину всего лишайникового таллома. Бесцветные грибные гифы сердцевины лежат рыхло, между ними остается свободное воздушное пространство. Это обеспечивает достаточный доступ внутрь слоевища углекислого газа и кислорода, которые необходимы лишайнику для фотосинтеза и дыхания. Снизу слоевище лишайника, как правило, защищено нижним коровым слоем с расположенными в нем органами прикрепления к субстрату. Такие лишайники называют гетеромерными. Рис. 7.9. Строение гетеромерного лишайника Симбиотический союз лишайника возник, по-видимому, из паразитизма гриба на водорослевых клетках. Гифы гриба, оплетая клетки водорослей, образуют специальные всасывающие отростки — гаустории, проникающие внутрь клетки. Через них гриб от водоросли получает вещества, вырабатываемые в процессе фотосинтеза. От гриба водоросли получают механическую внешнюю защиту, воду и минеральные вещества. Гриб в большинстве случаев постепенно убивает клетки водорослей, а затем использует их остатки, переходя к питанию мертвой органикой. Однако степень паразитизма гриба вполне умеренная. В лишайниках всегда только часть водорослевых клеток поражена грибными гифами, остальные же продолжают успешно расти и осуществлять выработку первичного органического вещества в процессе фотосинтеза. Установлено также, что грибные гифы внедряются только в зрелые клетки водорослей. Данные особенности можно рассматривать в качестве адаптаций, обеспечивающих контролируемое размножение водорослевых компонентов внутри лишайника. Именно наличие фотосинтетического компонента в составе лишайников столь значительно расширяет границы их обитания по всему Миру, так как дает возможность иметь при наличии жидкой воды автономный источник питательных веществ. Другим весьма интересным и широко распространенным примером симбиотического союза являются коралловые рифообразующие полипы — кишечнополостные животные и живущие в их телах водоросли. Коралловые колонии составляют основу тропического зонального биома Мирового океана. Долгое время природа этих существ оставалась непознанной и загадочной. По внешнему облику вначале их относили к растениям. Согласно классификации живой природы знаменитого шведского биолога Карла Линнея, который к середине XVIII в. подготовил несколько изданий своего классического каталога известных видов «Системы природы», кораллы включались в специальный отряд Lithophyta, что значит «камни-растения». Но в 1752 г. французский натуралист В. Пейсонель, применив для изучения живых кораллов микроскоп, обнаружил у них способность произвольно шевелить щупальцами, что доказывало их животную природу. Тем не менее, сведений о биологии кораллов все еще крайне не хватало. Было не известно, каким путем происходит их питание. Некоторые ученые считали их хищниками, выдвигалась также гипотеза об их фильтрационном типе питания. Прямыми наблюдениями за коралловыми полипами в начале XX в. было установлено, что, подобно другим прикрепленным обитателям дна моря, кораллы используют ту пищу, которую приносят им течения — различный зоопланктон. Оказалось, что кораллы способны также извлекать из морской воды и бактерий, составляющих существенную часть их рациона. Когда же более крупный организм встречается с полипом (например, мальки рыб), он убивает ее своими стрекательными клетками, находящимися на концах щупалец. Затем с помощью щупалец добыча подтягивается к ротовому отверстию. Кожный покров ротового диска полипа имеет множество мельчайших ресничек. Благодаря их непрерывным колебательным движениям не переваренные остатки и случайно попавшие посторонние частицы выносятся к краям ротового диска и выбрасываются. Таким образом, кораллы хорошо приспособились к питанию планктоном, но данный пищевой ресурс в достаточном количестве имеется далеко не везде и не всегда может полностью удовлетворить их пищевые потребности. Наиболее богатые планктоном районы Мирового океана лежат за пределами распространения коралловых рифов, в более холодных областях, а важнейшие биогенные вещества — соединения азота и фосфора — накапливаются в основном в глубинных слоях, где кораллы не встречаются. Тем не менее, чрезвычайно богатые различными видами коралловые сообщества процветают, формируя весьма значительную биологическую продуктивность. Как им это удается? Рифообразующие кораллы в процессе своей эволюции смогли найти еще один источник питания. Этим незаменимым источником являются симбиотические водоросли, обитающие непосредственно в живых, проницаемых для света тканях коралла. В настоящее время установлено, что симбиотические водоросли кораллов принадлежат к древней достаточно примитивной группе пи- рофитовых водорослей (Pyrrophyta). Наиболее часто встречаемым видом является симбиодиниум микроадриатикум (Simbiodinium microadriaticum). Симбио- диниум не встречается в свободноживущем состоянии, но этот вид водорослей способен вступать в симбиоз со многими беспозвоночными морскими животными, среди которых, кроме рифообразующих мадрепоровых кораллов, мягкие кораллы, губки, моллюски и простейшие. Количество симбионтов в теле коралла весьма велико: на каждый квадратный сантиметр поверхности полипа приходится около 1 млн водорослевых клеток. Проникновение симбиодиниума в организм коралла происходит еще на этапе формирования молодых выпоч- кующихся полипов. При половом размножении кораллов водоросли проникают в развивающиеся яйцеклетки. Формирующаяся после их оплодотворения плавающая личинка, достигающая не более 1 мм в длину, уже несет в себе около 7500 симбиодиниума. Степень зависимости хозяина от своих симбионтов может быть различной. Например, мягкие кораллы — актинии — вполне успешно уживаются с проникшими в них водорослями, но могут обходиться и без них. Существование же твердых кораллов-рифообразователей без симбиотических водорослей невозможно. В процессе проведения серии экспериментов было выявлено, что кораллы способны поглощать до 60 % органических веществ, синтезированных в процессе фотосинтеза живущими в них водорослями. Кроме того, симбиоди- ниумы поставляют своему партнеру дополнительный кислород, количество которого в теплых водах тропиков относительно не велико. Имеются также данные о том, что деятельность водорослевых симбионтов помогает росту минерального скелета коралловой колонии. Сожительство с кораллами дает несколько важных преимуществ и водорослям. В результате дыхания в тканях коралла образуется углекислый газ, который в светлое время суток быстро потребляется в процессе фотосинтеза. Водоросли в процессе синтеза белков утилизируют азот и фосфор, входящий в состав продуктов выделения кораллов. Этим достигается почти замкнутость цикла обмена веществ в симбиотическом союзе. Наконец, находясь в тканях коралла, симбиодиниумы защищены от множества растительноядных животных. Таким образом, можно полагать, что описанный симбиотический союз лежит в основе благополучного существования значительной части донных биоценозов тропической части Мирового океана. Весьма интересен симбиоз некоторых рыб со светящимися бактериями: светящиеся бактерии обитают в специальных кожных карманах или каналах под кожей рыб. Такой симбиоз наблюдается у моровых рыб и долгохвостов (из трескообразных рыб), у сребробрюшек, монбцентровых (рыбы еловые шишки), фонареглазых (Anomalopidae), акропомовых рыб, а также у мешкоротов, глубоководных удильщиков и некоторых других рыб. Имеются даже определенные Виды светящихся бактерий, живущих только в телах рыб-хозяев, которым они, несомненно, полезны. Симбиоз с микроорганизмами может заходить так далеко, что колонии симбиотических бактерий можно рассматривать как специализированные органы многоклеточных. Таковы, например особые образования мешковидкой формы — мицетомы каракатиц и некоторых кальмаров, наполненные светящимися бактериями и входящие в состав органов свечения форов. Не менее 80 % цветковых растений находится в тесном взаимовыгодном сотрудничестве с почвенными грибами. Грибные гифы, оплетая концы корней деревьев и кустарников, становятся продолжением их корневой системы и позволяют тем самым лучше извлекать биогенные вещества. Такой симбиотический союз носит название микориза. Известен симбиоз между растениями из семейства бобовые с бактериями Rhizobium, способными фиксировать молекулярный азот из воздуха. Симбионты-азотфиксаторы обнаружены на корнях около 200 видов других групп покрытосеменных и голосеменных растений. Практически все млекопитающие, включая человека, имеют в пищеварительной системе различных симбиотических бактерий и жгутиковых простейших, которые вырабатывают важные пищеварительные ферменты, помогают усвоению растительной клетчатки и других компонентов. Аналогичные симбионты обнаружены также у насекомых (термитов,, муравьев, клещей и др.). В целом большинство симбиотических отношений являются результатом длительного процесса эволюционной адаптации взаимодействующих видов, в процессе которой антагонистические отношения хищничества и паразитизма сменились взаимовыгодными. 7.4. Топические, форические и фабрические связи в биоценозе Кроме рассмотренных выше типов связей между организмами в сообществах, натурные исследования позволяют выделить еще несколько их типов, имеющих определенные аналогии с представленной выше классификацией. Топические связи характеризуют любое химическое или физическое изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Эти связи весьма разнообразны и заключаются в создании одним видом элементов среды обитания для другого (паразитизм), в формировании особого субстрата, во влиянии на движение воды, воздуха, формы своего тела или целой колонии, изменении освещенности и температуры среды, в насыщении среды продуктами своей жизнедеятельности и т.п. Например, морские желуди поселяются на коже китов, мхи и лишайники располагаются на коре деревьев. Особенно большая роль в создании или изменении среды для других организмов на суше принадлежит растениям. Растительный покров является мощным фактором энергообмена и перераспределения тепла у поверхности Земли, что приводит к созданию локальных микроклиматических условий. Под пологом леса молодые деревья, кустарники и травянистые растения находятся в условиях меньших амплитуд колебаний температур воздуха, более высокой влажности, сниженного освещения. На основе топических связей в биоценозе формируются консорции (сочетания) — группы разнородных организмов, поселяющихся на теле или в теле особи определенного вида, составляющего центр консорции. Консорции формируются практически вокруг представителей любого вида, способного оказывать средообразующее воздействие на другие виды. Так, крупное лиственное или хвойное дерево представляет собой консорцию, в состав которой входят множество взаимосвязанных с ним видов, среди которых микоризные грибы, лишайники и мхи, насекомые, птицы, древесные млекопитающие, растения нижних ярусов, подверженных затенению. Крупный многоклеточный животный организм также может представлять собой консорцию, с учетом взаимосвязанных с ним комменсалов и паразитов. Консорции, в основе которых лежат топические отношения, формируют своеобразную блочную структуру биоценоза. Это позволяет организмам различных видов и форм удерживаться друг возле друга, что обеспечивает их объединение в устойчивые сообщества различных масштабов. Форические связи создаются, если один вид участвует в распространении, расселении другого. В этой роли обычно выступают животные, переносящие семена, споры, пыльцу растений. Перенос осуществляется обычно с помощью специальных разнообразных приспособлений. Так, обладающие цепляющимися шипами семена лопуха или череды могут захватываться шерстью крупных млекопитающих и переноситься на большие расстояния. Животные могут захватывать семена растений двумя способами: пассивным и активным. Пассивный захват происходит при случайном соприкосновении тела животного с растением, семена или плоды которого обладают специальными зацепками. Активный способ захвата предполагает поедание плодов и ягод, не поддающихся перевариванию. Установлено, что в переносе спор грибов значительную роль играют насекомые. Возможно, плодовые тела грибов возникли как специальные органы, привлекающие насекомых-расселителей. Фабрические связи — тип отношений, при которых особи одного вида используют для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки либо даже живых особей другого вида. Например, птицы строят гнезда из сухих веточек, шерсти млекопитающих, травы и т.п. Личинки ручейников для строительства своих домиков используют кусочки коры, песчинки, обломки раковин или же сами раковины с живыми моллюсками мелких видов. Пчела-мегахила помещает свои яйца в стаканчики, изготавливаемые из мягких листьев различных кустарников (сирени, шиповника, акации и др.).

Таким образом, мы видим, что связи между видами в сообществе могут быть самыми разнообразными — прямыми и косвенными. В целом чем разнообразнее и прочнее связи, поддерживающие совместное обитание видов, тем устойчивее будет биоценоз.

Под устойчивостью биоценоза понимается его способность длительное время поддерживать свою структуру и вещественноэнергетические потоки на наиболее оптимальном для большинства видов уровне, за счёт внутренних механизмов компенсирующих возникающие отклонения.

Биотические сообщества, имеющие длительную историю своего развития, значительно прочнее, чем те, которые возникли недавно в результате различных нарушений природной среды, таких как пожары, наводнения, оползни и т.д.

Наличие большого количества устойчивых межвидовых контактов, и в особенности связей питания и симбиотических отношений, повышает устойчивость всего биоценоза в целом и увеличивает его конкурентоспособность среди соседних сообществ. Это является основой длительности его существования как части биосферы Земли. 

Источник: Дроздов В.В.. Общая экология. Учебное пособие. 2011

Источник: https://bookucheba.com/voprosi-ekologii/mutualizm-61374.html

Мутуализм: характеристика, виды и примеры взаимоотношений

7.3.3. Мутуализм:  В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

Мутуализм характеризует тип взаимовыгодных отношений между организмами разных видов. Это симбиотическая связь, в которой два разных вида взаимодействуют, а в некоторых случаях полностью полагаются друг на друга для выживания.

Другие типы симбиотических отношений включают в себя паразитизм (один вид получает выгоду, а другой — вред) и комменсализм (один вид получает выгоду без вреда или помощи другому). Организмы живут в взаимных отношениях по ряду важных причин.

Некоторые из этих причин включают в себя убежище, защиту, питание и репродуктивные цели.

Типы мутуализма

Мутуалистические отношения могут быть классифицированы как обязательные или факультативные. При обязательной взаимности выживание одного или обоих вовлеченных организмов зависит от этих отношений. При факультативной взаимности оба организма получают выгоду, но не зависят от отношений для выживания.

Ряд примеров взаимности можно наблюдать между различными организмами (бактериями, грибами, водорослями, растениями и животными) в различных биомах.

Общие взаимные отношения происходят между организмами, когда один организм получает питание, в то время как другой получает определенный вид обслуживания. Другие взаимные отношения многогранны и включают в себя сочетание нескольких преимуществ для обоих видов.

В то же время некоторые взаимоисключающие отношения связаны с одним видом, живущим внутри другого вида. Ниже приведены примеры взаимных отношений.

Примеры взаимных отношений

  • Опылители и растения: насекомые и животные играют жизненно важную роль в опылении цветущих растений. В то время как опылитель получает нектар или фрукты с растения, он также собирает и передает пыльцу.
  • Муравьи и тли: некоторые виды муравьев, чтобы иметь постоянный запас медвяной пади, вырабатываемой тлей, защищают тлю от других насекомых хищников.
  • Окспекеры и пасущиеся животные: окспекеры — это птицы, которые едят клещей, мух и остальных насекомых, паразитирующих на крупном рогатом скоте и других пасущихся млекопитающих. Окспекеры получают пищу, а пасущие животное защиту от вредителей.
  • Рыба клоун и морские анемоны: рыбы-клоуны живут в защитных щупальцах морского анемона. В свою очередь, морской анемон получает очистку щупалец от рыбы-клоун.
  • Лишайники: это сложные организмы, которые являются результатом симбиотического объединения грибов с водорослями или цианобактериями. Гриб получает питательные вещества от фотосинтезирующих водорослей или бактерий, в то время как водоросли или бактерии получают от гриба пищу, защиту и устойчивость.
  • Азотфиксирующие бактерии и бобовые: азотфиксирующие бактерии живут в корневых волосках бобовых растений, где они превращают азот в аммиак. Растения использует аммиак для роста и развития, в то время как бактерии получают питательные вещества и подходящее место для роста.
  • Люди и бактерии: бактерии живут в кишечнике людей и других млекопитающих, помогая пищеварению. Бактерии получают питательные вещества и жильё, а их хозяева получают пищеварение и защиту от других вредных микробов.

Мутуалистические отношения: опылители и растения

Цветковые растения в значительной степени полагаются на насекомых и других животных для опыления. Пчелы и другие насекомые завлекаются сладким ароматом, выделяемым из цветов растений. Когда насекомые собирают нектар, они покрываются пыльцой.

По мере того, как насекомые перемещаются с растения на растение, они переносят пыльцу. Другие животные также участвуют в симбиотических отношениях с растениями.

Птицы и млекопитающие едят плоды и распределяют семена в других местах, где они могут прорастать.

Мутуалистические отношения: муравьи и тли

Некоторые виды муравьев и другие виды насекомых, питающиеся соком тли, защищают ее от потенциальных хищников и перемещают в лучшие места для производства сока. Затем муравьи стимулируют тлю, чтобы произвести капли медвяной пади, поглаживая их своими антеннами. В этих симбиотических отношениях муравьи получают постоянный источник пищи, в то время как тли получают защиту и убежище.

Мутуалистические отношения: окспекеры и пасущиеся животные

Окспекеры — это птицы, которые обычно встречаются в африканской саванне к югу от Сахары. Их часто можно увидеть сидящими на буйволах, жирафах, импалах и других крупных млекопитающих. Они питаются насекомыми, которые обычно атакуют этих пасущихся животных.

Удаление клещей, блох, вшей и других насекомых является полезным уходом, поскольку вредители могут вызывать инфекции и заболевания.

Помимо удаления паразитов и вредителей, окспекеры также предупреждают стадо о присутствии хищников, издавая громкий предупредительный сигнал.

Мутуалистические отношения: рыбы-клоун и морские анемоны

Рыбы-клоун и морские анемоны имеют взаимные отношения, в которых каждая сторона предоставляет ценные услуги для другой. Морские анемоны прикрепляются к породам в водных средах обитания и добывают добычу, парализуя ее своими ядовитыми щупальцами.

Рыбы-клоун невосприимчивы к яду анемона и фактически живут в его щупальцах. Они очищают щупальца анемона, делая их свободными от паразитов, а также действуют как приманка, заманивая рыбу и другую добычу.

Морской анемон обеспечивает защиту для рыбы-клоун, поскольку потенциальные хищники держатся подальше от его щупальцев.

Мутуалистические отношения: лишайники

Лишайники представляют собой сложные организмы, которые являются результатом симбиотического соединения между грибами и водорослями или цианобактериями. Грибок является основным партнером в этих взаимоотношениях, который позволяет лишайникам выживать в разных биомах.

Лишайники можно найти в самых экстремальных средах, таких как пустыни или тундра, и они растут на скалах, деревьях и открытой почве. Гриб обеспечивает безопасную защитную среду в ткани лишайника для роста водорослей и/или цианобактерий.

Водоросли или цианобактерии способны осуществлять фотосинтез и обеспечивать гриб питательными веществами.

Мутуалистические отношения: азотфиксирующие бактерии и бобовые

Некоторые взаимные симбиотические отношения связаны с одним видом, живущем в другом. Это относится к бобовым (бобы, чечевица, горох и т. д.) и некоторыми видами азотфиксирующих бактерий.

Атмосферный азот является важным газом, который необходимо трансформировать в пригодную форму для использования растениями и животными.

Процесс превращения азота в аммиак называется фиксацией азота и имеет жизненно важное значение для цикла азота в окружающей среде.

Бактерии Rhizobia способны к фиксации азота и живут в корневых системах бобовых. Бактерии продуцируют аммиак, который поглощается растением и используется для получения аминокислот, нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул, необходимых для роста и выживания. Растение обеспечивает безопасную среду и достаточное количество питательных вещества для роста бактерий.

Мутуалистические отношения: люди и бактерии

Мутуализм также наблюдается в отношениях между людьми и бактериями.

Миллиарды бактерий живут на вашей коже как в комменсалистической (полезно для бактерий, но без пользы и вреда хозяину), или взаимных отношениях между людьми.

Бактерии обеспечивают людям защиту от других патогенных бактерий, предотвращая колонизированние ими кожи. В свою очередь, бактерии получают питательные вещества и место для жизни.

Некоторые бактерии, которые обитают в пищеварительной системе человека, также живут в взаимном симбиозе с людьми. Эти бактерии помогают в переваривании органических соединений, которые иначе не будут перевариваться. Они также производят витамины и гормоноподобные соединения.

В дополнение к пищеварению эти бактерии важны для развития здоровой иммунной системы. Бактерии извлекают выгоду из партнерства, имея доступ к питательным веществам и безопасному месту для роста и размножения.

Вся совокупность микроорганизмов внутри и на поверхности нашего тела, называется микробиомом человека.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/mutualizm-harakteristika-vidy-i-primery-vzaimootnoshenij

Урок Взаимоотношения в природе

7.3.3. Мутуализм:  В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

Тема Взаимоотношения в природе

Цели: формирование понятия о шести группах биотиче­ских взаимодействий в живой природе как проявлении сово­купности биотических факторов среды обитания на основе углубления знания об особенностях проявления в природе биотических факторов; продолжение работы по экологическому воспитанию учащихся

Основные понятия: экологическое взаимодействие, ней­трализм, аменсализм, комменсализм, протокооперация, му­туализм, симбиоз, хищничество, паразитизм, конкуренция: внутривидовая, межви­довая.

I. Актуализиция знаний

Вводное сообщение учителя

( 1 слайд)

Жизнь любого живого существа невозможна без других. Его благополучие зависит от многих видов, которые так или иначе на него воздействуют.

Связи между разными организмами называют биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны в деталях, могут быть прямыми или косвенными и имеют разное значение в жизни видов.

Сегодня мы с вами и постараемся разобраться в этих связях, или отношениях. При этом мы узнаем, а может и повторим очень много экологических понятий

( 2 слайд)

Итак , начнем знакомство

II. Изучение нового материала

1. Сообщение учителя о взаимосвязи организмов друг с другом, проявляющейся в пищевых, пространственных связях, и об основных типах экологического взаимодействия

( 3 слайд)

Прямые связи осуществляются при непосредственном влиянии одного вида на другой (например, хищника на жертву).

Косвенные – через влияние на внешнюю среду или на другие виды.

Могут быть взаимоотношения горизонтальными (между особями одного вида) и вертикальными (между особями разных видов)

Обычно отношения между организмами материальные: трофические (пищевые) и топические (многие организмы (в частности рас­тения) являются средообразующими для других видов (деревья в лесу — это место гнездования и кормления многих птиц; на листьях живут тля и гусеницы; под корой — личинки жу­ков и т. д.), кроме материальных отношений есть и сигнальные, которые в зависимости с помощью какого анализатора воспринимаются подразделяются на зрительные, звуковые и химические.

Прямые пищевые, или трофические, связи – основные в природе. Они поддерживают жизнь организмов.

2. Знакомство с записью условных обозначений:

Две популяции или два организма могут либо влиять, либо не влиять друг на друга. Если влияние существует, то оно может быть благоприятным или неблагоприятным

( слайд 4)

Если влияние негативно сказывается хотя бы на одном из двух организмов, то оно неблагоприятное ( — )

Отсутствие влияния обозначается знаком ( 0 )

Тип взаимоотношений, при котором один из организмов пары получает пользу и для другого это влияние так же полезно или безразлично ( + )

Так как во взаимоотношение вступают два организма, то их влияние друг на друга обозначаем двумя знаками

  • влияние друг на друга отсутствует (0 0),
  • имеются взаимовыгодные связи (+ +),
  • отношения взаимовредные (—),
  • один организм получает выгоду, другой — угнетен (+ -),
  • один вид получает пользу, другой не испытывает вреда (+ 0),
  • один вид угнетается, другой не извлекает пользы (- 0).

( слайд 5 )

Взаимоотношения организмов можно изобразить в виде шкалы по степени зависимости друг от друга ( показ слайда).

Степень благоприятных или неблагоприятных отношений можно указать с помощью разного количества « — « или «+»

( — — — ) отношения, при котором один из партнеров испытывает резкоотрицательное влияние со стороны другого (одна особь съела другую)

( — — ) гусеница съела яблоко, но дерево осталось.

( — ) две особи борются за один вид корма (но оба могут найти другой корм).

( + ) польза одному виду, но нет вреда и другому

( + + ) взаимовыгодны, но особи не сильно зависят друг от друга.

( + + + ) два организма связаны настолько, что их трудно разъединить

3. Основные типы взаимоотношений организмов.

( слайд 6)

4. Знакомство с примерами разных взаимодействий в природе.

( слайды 7-19 )

Нейтрализм — организмы не влияют друг на друга. В природе истинный нейтрализм очень редок, поскольку между всеми видами возможны опосредованные, или косвенные, взаимодействия, эффекта которых мы не видим просто в силу неполноты наших знаний

В природе часто встречаются взаимовыгодные связи, при которых организмы разных видов получают обоюдовыгодную пользу от этих отношений.

Самый простой тип взаимополезных связей

Протокооперация – (первичное сотрудничество) совместное существование выгодно, но не обязательно. Опыление бабочками разных растений.

Мутуализм — устойчивое взаимовыгодное сожительство двух организмов. Таковы например, взаимоотношения рака-отшельника и актинии.

Симбиоз (облигатный мутуализм) — неразделимые взаимополезные связи. Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей.

Комменсализм — один вид получает выгоду, не принося другому ни вреда, ни пользы. Широко распространенный тип взаимоотношений.

Морские желуди (усоногие раки) могут селиться на прибрежных камнях, скалах, днищах судов и на различных водных животных – в данном случае на раковинах двустворчатых моллюсков мидий (Mytilus). Домик прикрепляется к субстрату перепончатым или обызвествленным дном.

В данном случае мы наблюдаем форму симбиоза, при которой один из партнеров (комменсал – морской желудь) возлагает на другого (хозяина – моллюска) регуляцию своих отношений со средой, но не вступает с ним в тесные отношения, т. е.

основа комменсальных отношений здесь – субстрат (раковина моллюска), на котором селится рачок.

Нахлебничество — потребление остатков пищи хозяина. Рыбы прилипалы.

Сотрапезничество — потребление разных веществ или частей из одного и того же ресурса. Примером являются взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Квартиранство — использование одними видами других (их тел или их жилищ) в качестве жилища. Рыба горчак откладывает икру в мантию двустворчатого моллюска, не принося ему вреда.

Хищничество – такой тип взаимоотношений популяций, при котором представители одного вида уничтожают представителей другого.

Росянка – один из немногих примеров хищничества в мире растений. Испытывая азотистое голодание на бедных почвах болот, росянка получает необходимые вещества, отлавливая и переваривая мелких беспозвоночных.

Ловчим аппаратом росянке служат листья; на каждом листе насчитывается до 200 чувствительных волосков. Также на листьях расположены железы, выделяющие липкий секрет.

Для перевода сложных органических соединений в доступную для растений форму, росянка использует специфический ферментативный аппарат, близкий по составу к животному.

Паразитизм — организмы одного вида живут за счет питательных веществ другого вида в течении определенного времени

Трутовые грибы – обычные в наших лесах разрушители древесины, часто именно их жизнедеятельность ведет к гибели деревьев. Некоторые трутовики поселяются на живых, другие – на мертвых деревьях.

Мицелий грибов выделяет особые ферменты, которые переводят органические соединения древесины из нерастворимого состояния в растворимое, когда трутовик может их поглощать. Плодовые тела обычно растут в большом количестве, черепитчато расположены.

Древесина, на которой они поселились, гниет, и, при повышенной влажности воздуха, очень быстро.

Конкуренция — взаимоотношения отрицательного типа. Виды со сходными экологическими требованиями обитают совместно. Например — внутривидовая между деревьями одного вида, межвидовая – между копытными саванны.

Амменсализм — для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время для другого ни пользы, ни вреда. Светолюбивые травы под деревьями страдают от затемнения, в то время как дереву это безразлично.

III. Закрепление знаний. Самостоятельная работа учащихся с карточками.

Экологическое лото.

Познакомиться с содержанием карточки, определить тип взаимоотношения между организмами, указанных в карточке. Распределить карточки по группам на листе с таблицей типов взаимоотношений.

Проверка правильности (бланки с правильными ответами).

Подведение итогов работы.

Сталкивались ли ребята с трудностями в определении типа взаимоотношений?

Это вполне естественно. Абсолютного в природе нет.

IV. Итог урока.

Вывод (записать и запомнить):

В ходе эволюции многие свойства видов возникли как тон­кие взаимные приспособления к сосуществованию.

Поэтому человек, обладающий разумом, должен всегда ду­мать и помнить о последствиях своего вмешательства в эти отношения.

Заключительное слово учителя.

Игорь Шкляревский в своих грустных миниатюрах пишет: В римском сенате, если строили плотину или канал, совет уче­ных докладывал о возможных последствиях через 200 лет…».

И ещё тот же И. Шкляревский: «.. .Жил на Белом море у биоло­гов. Они открыли тайну речного жемчуга. Был жемчуг и пропал…

Оказалось, что жемчужница зарождается в жабрах семги!

Но нерестилища завалены потонувшим сплавным лесом, в малые реки семга почти не заходит, их превратили в деревянные ко­ридоры.

И не стало в мелких северных реках русского жемчуга.

Все повязано тайными узами, и недолго нам хамить на своей одинокой кувшинке…»

Источник: https://infourok.ru/urok_vzaimootnosheniya_v_prirode-533642.htm

Взаимовыгодные отношения: описание, виды, принципы

7.3.3. Мутуализм:  В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

Еще задолго до того, как на Земле появился человек, животные и растения объединялись между собой в своеобразные союзы. Так, например, термиты и муравьи «одомашнили» около 2 тысяч видов живых организмов. Иногда взаимосвязь между различными видами бывает столь прочной, что в конечном итоге они теряют способность существовать друг без друга.

Несколько видов сосуществования

Чтобы разобраться в том, что это – «взаимовыгодные отношения», целесообразным будет рассмотреть их в контексте, сопоставив с другими видами.

Их в природе существует несколько:

  1. Взаимоотношения, которые невыгодны ни одному из партнеров.
  2. Отрицательные для одного организма и безразличные для другого.
  3. Положительные для одного и безразличные для другого.
  4. Безразличные для обеих сторон.
  5. Взаимовыгодные отношения между организмами.
  6. Те, что выгодны для одного вида и невыгодны для другого.

Далее, для сравнения с взаимовыгодными взаимоотношениями, все виды будут рассмотрены более подробно.

Отношения без взаимности

Первые носят название конкуренции. Она тем сильнее, чем ближе стоят потребности организмов к тому условию или фактору, за который они конкурируют. Например, борьба за самок, вытеснение одного вида птиц другим.

Вторые, которые распространены мало, называются «аменсализм» (по латыни – «безумный», «безрас­судный»). Например, когда под полог темного леса попадает светолюбивое растение.

Третьи также довольно редки. Это, во-первых, комменсализм, что по-французски обозначает «сотрапезничество». То есть, нахлебничество, при котором организм употребляет в пищу остатки со «стола» другого. Примеры: акула и сопровождающие ее мелкие рыбешки, лев и гиена. Во-вторых, синойкия (по-гречески «сожительство»), или квартиранство, когда одни особи используют других в качестве убежища.

Четвертый тип предполагает, что организмы занимают сходные места обитания, но практически не влияют друг на друга, как. Например, лоси и белки в лесу. Он носит название нейтрализма.

Симбиоз, хищничество и паразитизм

Пятый тип представляет собой симбиотические отношения. Они характерны для тех организмов, у которых имеются различные потребности, при этом они удачно друг друга дополняют. Это пример взаимовыгодных отношений организмов.

Их обязательным условием является сожительство, определенная степень сосуществования. Симбиотические отношения подразделяются на три разновидности, речь идет о:

  1. Протокооперации.
  2. Мутуализме.
  3. Собственно, симбиозе.

Подробнее о них будет сказано ниже.

Что касается шестого типа, то к нему относят хищничество и паразитизм. Под хищничеством понимают форму отношений между представителями разных видов, из которых хищник атакует жертву и питается ее плотью.

В широком смысле этот термин отражает всякое выедание, полное или частичное, без акта умерщвления. То есть сюда относят отношения кормовых растений и поедающих их животных, а также паразитов и хозяев.

При паразитизме два и более организма, которые не связаны друг с другом эволюционно, генетически разнородные сосуществуют в продолжение длительного времени, находясь в антагонистических отношениях или в симбиотических односторонних. Паразит использует хозяина как источник питания и среду обитания. Первый возлагает на второго полностью или частично регуляцию собственных взаимоотношений с окружающей средой.

В некоторых случаях адаптация паразитов и их хозяев приводит к взаимовыгодным отношениям по типу симбиоза. Среди ученых существует мнение, что в большинстве случаев симбиоз вырос из паразитизма.

Протокооперация

Этот вид взаимовыгодных отношений буквально обозначает «первичное сотрудничество». Оно полезно обоим видам, но не является для них обязательным. В этом случае нет тесной связи между конкретными особями. Например, это взаимовыгодные партнерские отношения между цветовыми растениями и их опылителями.

Большинство цветковых растений не способны образовывать семена без участия опылителей, будь то насекомые, птицы или млекопитающие. Со своей стороны, последние являются заинтересованными в пыльце и нектаре, служащих для них пищей. Однако ни опылителю, ни растению неважно, каким именно будет вид партнера.

Примерами могут быть: опыление различных растений пчелами, распространение семян некоторых лесных растений муравьями.

Мутуализм

Это вид взаимовыгодных отношений, при которых наблюдается устойчивое сожительство двух организмов, относящихся к разным видам. В природе мутуализм распространен очень широко.

В отличие от протокооперации он предполагает прочную связь между определенным видом растений и конкретным опылителем.

Формируются на удивление тонкие взаимные приспособление животного и цветка, который им опыляется.

Вот несколько примеров мутуализма.

Пример 1. Это шмель и клевер. Цветки этого растения могут опылять только насекомые данного вида. Это происходит благодаря длинному хоботку насекомого.

Пример 2. Кедровка, которая питается исключительно орешками кедровой сосны. Она же – единственный распространитель ее семян.

Пример 3. Рак-отшельник и актиния. Первый живет в раковине, а вторая поселяется на ней. Щупальца актинии снабжены стрекательными клетками, создающими раку дополнительную защиту. Рак перетаскивает ее с места на место и тем самым увеличивает территорию ее охоты. Кроме того, актиния потребляет в пищу остатки трапезы рака-отшельника.

Собственно симбиоз

Речь идет о неразделимой взаимополезной связи двух видов, которая предполагает обязательное теснейшее сожительство организмов, иногда в присутствии элементов паразитизма.

Пожалуй, самым интересным примером таких взаимовыгодных отношений между растениями является лишайник.

Несмотря на то что он обычно воспринимается как единое целое, состоит он из двух растительных компонентов – это гриб и водоросль.

В его основе – переплетающиеся нити гриба, которые называются «гифы». Они плотно переплетены на поверхности лишайника. А под его поверхностью, в рыхлом слое, среди нитей, располагаются водоросли.

Чаще всего ими бывают зеленые одноклеточные. Реже можно встретить лишайники, где присутствуют сине-зеленые многоклеточные водоросли. Иногда на гифах вырастают присоски, проникающие внутрь клеток водорослей.

Сожительство является выгодным для обоих его участников.

Гриб поставляет водоросли воду, в которой растворены минеральные соли. А от нее взамен он получает органические соединения. Главным образом это углеводы, являющиеся продуктом фотосинтеза. Водоросли и гриб очень тесно сжились в лишайнике, представляя собой единый организм. Чаще всего они и размножаются совместно.

Микориза значит «грибокорень»

Известно, что подберезовики встречаются в березовых лесах, а подосиновики растут под осинами. Вблизи определенных видов деревьев шляпочные грибы растут совсем не случайно.

Та часть гриба, которую собирают – это его плодовое тело. А под землей находится грибница, иначе называемая мицелием. Она имеет форму нитевидных грифов, пронизывающих почву.

От поверхностного слоя они тянутся к концам древесных корней. Грифы оплетают их, словно войлоком.

Реже можно встретить такие формы симбиоза, при которых грибы поселяются в самих корневых клетках. Особенно ярко это выражено у орхидей. Симбиоз грибов и корней высших растений называется микоризой. В переводе с греческого языка это обозначает «грибокорень». Микоризу с грибами образует подавляющее большинство деревьев, растущих в наших широтах, а также множество травянистых растений.

Грибом для своего питания используются углеводы, которые выделяются корнями. Высшее растение от гриба получает продукты, образовавшиеся в результате разложения в почве органических азотистых веществ.

Также предполагается, что грибами вырабатывается продукт, подобный витаминам, который усиливают рост высших растений.

Помимо этого, грибной чехол на корне с его многочисленными разветвлениями в почве значительно увеличивает площадь корневой системы, которая поглощает воду.

Далее будут приведены примеры взаимовыгодных отношений между животными.

Совместная охота

Известно, что дельфины, промышляя рыбу, объединяются в стада, а волки охотятся на лосей, сбиваясь в стаю. Когда друг другу помогают животные одного вида, такая взаимопомощь представляется естественной. Но существуют ситуации, когда и «чужаки» объединяются для охоты. В среднеазиатских степях обитают лисица корсак и перевязка, небольшой зверек похожий на хорька.

Их обоих интересует большая песчанка, которую довольно сложно поймать. Лисица является слишком толстой, чтобы попасть в норку к грызуну. Перевязка может сделать это, но ей трудно поймать его на выходе. Ведь пока она протискивается под землей, зверек убегает по запасным ходам. В случае кооперации перевязка выгоняет на поверхность песчанку, а лиса уже дежурит снаружи.

С цаплей на спине

Вот еще один пример взаимовыгодных отношений животных. Нередко цапли громоздятся на спинах таких животных, как, например, буйволы или слоны. В джунглях крупным животным досаждает множество паразитов, но им самим трудно избавиться от оводов, слепней, клещей, мух, блох.

И тут им на помощь приходят птицы-чистильщики. Иногда на спине у слона находится до двадцати цапель. Животным приходится терпеть некоторые неудобства, но они позволяют птицам кормиться, передвигаясь по всему телу, лишь бы те избавили их от паразитов. Еще одной услугой птиц является оповещение об опасности. Увидев врага, они взлетают с громким криком, давая шанс на спасение своему «хозяину».

Источник: https://FB.ru/article/459272/vzaimovyigodnyie-otnosheniya-opisanie-vidyi-printsipyi

Московский эколого-образовательный комплекс Ответы на задания теоретико-практического тура пятого (заключительного) этапа — Задача — стр. 3

7.3.3. Мутуализм:  В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов,

Примерное обоснование (решение) к задаче 10

Ответ Г правильный. Бобры (Castor fiber L. и С. canadensis Kuhe.) наиболее активные преобразователи территории в лесной зоне Голарктики. Особенно велико воздействие бобровых поселений бывает в поймах ручьев или небольших речек и на болотах.

Строя плотины, бобры превращают долину речки или ручья в каскад слабопроточных прудов; по их берегам бобры выедают кустарники (в первую очередь, ивняки), обгрызают и валят деревья, преимущественно иву, осину, тополя в пределах 30-50-метровой прибрежной полосы. На подтопленных участках лес усыхает, сменяясь болотами.

Пруды также со временем заполняются илом и становятся болотами. Заболачивание водоёмов сопровождается увеличением их трофности, понимаемой как количество органических веществ, накопленных в результате фотосинтеза при наличии биогенных элементов (азот, фосфор, калий).

Эвтрофикацию водоёмов можно обнаружить с помощью организмов-индикаторов, которыми являются личинки комаров-дергунов (хирономид) и малощетниковых червей (трубочников). При сильной эвтрофикации трубочники покрывают дно сплошным слоем.

Задача 11

До недавнего времени болота старались осушать и мелиорировать для оптимизации природных ландшафтов. До недавнего времени даже существовали проекты осушения болот Западной Сибири. Однако в настоящее время эти проекты были признаны антиэкологичными, так как для учёных стала очевидной огромная роль болот в биосфере, которая заключается:

а

в аккумуляции азота и фосфора в связанном состоянии

б

в поддержании стабильности климата Земли

в

в регулировании количества выпадающих на сушу осадков

г

в сохранении разнообразия болотных видов животных

Примерное обоснование (решение) к задаче 11

Ответ Б правильный. В настоящее время стала очевидной огромная роль болот в поддержании стабильности климата Земли. До недавнего времени болота старались осушать и мелиорировать в целях преобразования природы.

Сейчас подсчитано, что болотистые районы являются одними из главных поставщиков в атмосферу газа метана. Его вырабатывают бактерии, содержащиеся в бескислородных нижних слоях болот.

Метан относится к так называемым «парниковым» газам, которые задерживают часть теплового излучения Земли в космическое пространство. Если содержание метана в атмосфере резко упадет, климат Земли похолодает вплоть до наступления нового ледникового периода.

Болота Западной Сибири вносят особо ощутимый вклад в регуляцию парниковых газов в атмосфере всей Земли. Проекты осушения этих болот оказались антиэкологичными. Они подорвали бы биосферное равновесие

Задача 12

В природе широко распространены взаимовыгодные отношения видов – мутуализм. Пример – отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами – кедровкой и кукшей. Польза таких отношений для сосны заключается в том, что эти птицы:

а

уничтожают пядениц и коконопрядов, повреждающих хвою сосны

б

распространяют семена сосны вместе с помётом, ускоряя прорастание

в

прячут мелкие порции семян сосны под слой мха и лесного опада

г

расклёвывают шишки, способствуя тем самым расселению сосны

Примерное обоснование (решение) к задаче 12

Ответ В правильный. Всё дело в специфике условий кедровников для прорастания семян – почва закрыта толстым слоем опада и мха. Поэтому менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения между сибирской кедровой сосной и гнездящимися в кедровниках птицами — кедровкой и кукшей.

Эти птицы, питаясь семенами сосны, обладают инстинктами запасания кормов. Они прячут мелкие порции «орешков» под слой мха и лесного опада. Значительную часть запасов птицы не находят, и семена прорастают.

Деятельность этих птиц способствует, таким образом, самовозобновлению кедровников, так как семена не могут прорастать на толстом слое лесной подстилки, преграждающей им доступ к почве.

Задача 13

По данным исследований, проведенных в обсерватории Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, первая половины зимы 2006/07 гг. в одном из больших (население свыше 1 млн.

человек) городов европейской части России характеризовалась сильными западными ветрами, высокой облачностью и отсутствием температурных инверсий. При этом погода была аномально теплой.

По сравнению с предыдущей, морозной зимой концентрация загрязняющих веществ:

а

снизилась из-за снижения выбросов автомобильного транспорта

б

увеличилась вследствие переноса из Азиатско-Тихоокеанского региона

в

снизилась из-за притока чистого атлантического воздуха и активного перемешивания приземных слоев атмосферы

г

увеличилась вследствие дополнительного сжигания топлива в городской системе отопления

Примерное обоснование (решение) к задаче 13

Ответ В правильный., так как перенос чистого атлантического воздуха, малые городские эмиссии за счет уменьшения сжигания топлива в городской системе отопления (ТЭЦ, котельные), сильное перемешивание приземных слоев атмосферы обусловливают снижению концентрации в городском воздухе загрязняющих примесей.

Нынешняя ситуация с качеством воздуха хорошая. Потепление, которое продолжается уже два месяца, сопровождается плотной облачностью (то есть пониженной солнечной освещенностью), сильными западными ветрами и отсутствием температурных инверсий. В Москву поступает чистый воздух из Атлантики.

Из-за теплой погоды мало сжигается топлива в системах отопления (ТЭЦ, котельные) и, соответственно, мало выбрасывается в атмосферу продуктов сгорания.

Все это – чистый, приходящий воздух, малые городские эмиссии, слабое накопление и сильное перемешивание – приводит к необычайно малой концентрации в городском воздухе загрязняющих примесей (озона, окислов азота, углерода, серы, аммиака и других соединений).

Ответ а) не является верным, так как возможность использования автомобилей в морозные зиму 2005/06 гг. была меньше за счет того, что при низкой температуре двигатели не заводились.

Ответ б) не является верным, так как западные ветры приносят в европейскую часть России воздух из атлантического, а не тихоокеанского бассейна, расположенного восточнее.

Ответ г) не является верным, так как в связи с теплой погодой сжигание топлива в коммунальной системе отопления существенно снизилось.

Задача 14

Учёные давно заметили, что последствия пастьбы животных для экосистем аридных районов (степей и полупустынь) не следует рассматривать как деградацию. Так, ещё в начале XX века А.П.

Шенников (1927) указывал, что «в обычные представления о вредном влиянии пастьбы должен быть внесён ряд существенных оговорок и поправок». В 1951 году Г.И.

Дохман также отмечал, что степи, по которым кочевали казахи на протяжении сотен лет и которые «теперь являются пастбищами для колхозного и совхозного скота, совершенно не потеряли специфики своего сложного комплексного растительного покрова».

Современные исследования, выполненные сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.

Северцова РАН, так же показывают, что не только усиление, но и ослабление или полное прекращение пастьбы животных ведёт к деградации растительности и сопровождается нарушением коренных экосистем аридных районов (степей и полупустынь).

Учёными было установлено, что при переводе земель в режим заповедания и прекращении пастьбы происходит нарушение коренных экосистем аридных районов, которое закономерно связано с такими явлениями:

Модельные ответы для организации проверки задачи 14

ответ к гипотезе А:«увеличивается численность и распространённость такого характерного для степей вида, как степной сурок (Marmotabobac) вследствие уменьшения доли грубой малопитательной фитомассы, которая снижает их обеспеченность кормом»

Тяготение различных видов сурков к пастбищам домашнего скота подмечено многими авторами. Эта особенность сурков обусловлена доступностью богатого белками и витаминами корма. У всех кормовых растений сурки съедают самые молодые, нежные и сочные части, которые находятся в начальной стадии роста и развития.

Выпас скота препятствует накоплению отмершей массы растений, закрывающей молодые побеги и, таким образом, делающей их недоступной для сурков. Скусывание скотом верхушечных побегов является причиной увеличения массы богатых белками и витаминами молодых растущих растений, которые являются излюбленным кормом сурков.

Прекращение выпаса скота приводит к накоплению мёртвой растительной массы, которая препятствует ранней весенней вегетации растений, замедляя прорастание побегов на месяц или вовсе прекращая его.

При этом ухудшаются условия питания сурков в наиболее напряженный для них весенний период после пробуждения от спячки. Эти процессы приводят к сокращению, а не увеличению численности сурков.

Поэтому описанное в гипотезе явление не может быть связано с нарушением коренной экосистемы.

ответ к гипотезе Б:«накапливается мёртвой растительной массы с образованием мощного слоя подстилки (степного войлока), который коренным образом изменяет условия среды, влияя на состояние травостоя с полным исключением семенного возобновления»

С повышением аридности ухудшаются условия существования основных редуцентов – почвенных беспозвоночных (сапрофагов) и функциональная роль этих организмов как редуцентов сильно ослаблена. Функцию редуцентов растительной массы в степях и полупустынях выполняют травоядные животные.

Поэтому при прекращении пастьбы накапливается мертвая растительная масса и образуется мощный слой подстилки (степного войлока), который коренным образом меняет условия среды и влияет на развитие растений.

Существенно меняются термический и световой режим внутри травостоя, характер увлажнения и режим влажности почв.

В частности, в результате медленного прогревания весной позднее (почти на месяц) наступает вегетация, что приводит к уменьшению обилия и разнообразия степного разнотравья и повышению жизнеспособности и конкурентоспособности кустарников, высокие многолетние побеги которых не испытывают угнетающего влияния слоя мертвых растительных остатков.

Слой подстилки сохраняет почвенную влагу от непродуктивного физического испарения, увеличивает влагообеспеченность растительности появление мезофитов.

Вместе с тем мощный и плотный слой подстилки угнетающе действует на многие виды растений, затрудняет и замедляет прорастание побегов весной.

Поэтому данная гипотеза отражает процессы, происходящие в экосистеме степей в случае полного прекращения пастьбы, и является правильным.

ответ к гипотезе В:«повышается активность почвенных беспозвоночных сапрофагов и усиливаются процессы деструкции (разложения и минерализации) растительной органики с высвобождением связанных в ней элементов минерального питания растений»

Основными редуцентами являются почвенные организмы (микроорганизмы, беспозвоночные животные-сапрофаги, грибы). В аридных регионах в связи со специфическими гидротермическими условиями (сухость, высокие температуры) функциональная роль этих организмов ослаблена.

Хорошо известно, что с повышением аридности ухудшаются условия существования основных редуцентов — почвенных беспозвоночных (сапрофагов) и микроорганизмов. Если на долю беспозвоночных сапрофагов в лесных экосистемах приходится 80-95% общей зоомассы, то уже в луговых степях их доля снижается до 50%.

В широколиственных лесах биомасса почвенных беспозвоночных достигает 100 — 200 г/м2, в луговых степях — не превышает 50 г, а в сухих степях и полупустыне снижается до 5 г/м2.

В таких условиях при отсутствии других факторов, обеспечивающих утилизацию растительной массы, происходит губительное для растений накопление мертвой растительной массы.

В степных экосистемах функцию редуцентов выполняют травоядные животные.

Поэтому в случае прекращения пастьбы происходит образование мёртвой растительной массы, одной из средообразующих особенностей которой заключается в том, что в ней удерживается в связанном состоянии большое количество элементов минерального питания растений, которые в итоге исключаются из биологического круговорота. Поэтому данная гипотеза не отражает процессы, происходящие в степных экосистемах при прекращении пастьбы.

ответ к гипотезе Г:«наблюдается быстрое прогревание почвы, которое приводит 1) к раннему прорастанию побегов весной с последующим увеличением разнотравья 2) к ускорению семенного возобновления дерновинных злаков и угнетению корневищных злаков и кустарников»

Как было сказано ранее, накопление мертвой растительной массы при прекращении выпаса сопровождается образованием мощного слоя подстилки (степного войлока), который коренным образом меняет условия среды и влияет на развитие растений.

В результате медленного прогревания весной позднее (почти на месяц) наступает вегетация. Вместе с тем мощный и плотный слой подстилки угнетающе действует на многие виды растений, затрудняет и замедляет прорастание побегов весной, полностью исключает семенное возобновление.

Вследствие этого преимущество получают такие вегетативноподвижные виды, как корневищные злаки, повышается жизнеспособность и конкурентоспособность кустарников, высокие многолетние побеги которых не испытывают угнетающего влияния слоя мертвых растительных остатков. При этом разнотравье уменьшается.

То есть протекают процессы, противоположенные тем, которые описаны в данной гипотезе.

Вывод по задаче: явление, изменяющее коренную экосистему степи при прекращении выпаса – нарушение баланса между накоплением и разложением растительной массы, что приводит к изменению экологических условий в данном биотопе. Поэтому

Дополнительная информация

Накопление и негативная роль мертвого растительного слоя (степного войлока) — закономерное явление и свойственно всем степным экосистемам, в которых достаточно высокая продуктивность травяной растительности сочетается с пониженной в результате аридности климата функциональной активностью редуцентов (почвенных беспозвоночных и микроорганизмов).

В этих условиях нарушен баланс между синтезом и деструкцией растительной органики, когда ее разложение и минерализация уступают по скоро­сти накоплению, что и служит при отсутствии пастбищных животных причиной активного накопления мертвой растительной массы.

В таких ситуациях важнейшее значение для функционирования экосистем приобретает деятельность животных фитофагов, прежде всего растительноядных млекопитающих. В рассмотренном случае функциональная роль травоядных проявляется в изъятии избыточной фитомассы, заглушающей и тормозящей рост и естественное функционирование самих фитоценозов.

Характерно, что в период вегетации изымаются преимущественно живые растительные ткани, что оказывает специфическое влияние на рост, развитие и продуктивность растений.

Во вневегетационный период (в состоянии покоя), когда у травянистых растений основная часть надземной фитомассы отмирает, животные используют в основном ветошь, обеспечивая ее удаление и утилизацию. В том и другом случае они предотвращают губительное для фитоценозов накопление мертвой растительности и образование степного войлока.

Задача 15

В целях подготовки к Зимним олимпийским играм 2014 г. и для реализации Федеральной целевой программы развития горно-климатического курорта района Сочи Правительство РФ направило на экологическую экспертизу генеральный план застройки части территории Сочинского национального парка.

Развитие деятельности национальных парков, в том числе экологическое образование и просвещение на территории парков является очень важным аспектом в деле привлечения сторонников и защитников природы.

Однако строительство объектов инфраструктуры на землях Сочинского национального парка требует дозирования рекреационной нагрузки.

Особое внимание заслуживает животный мир – это самое уязвимое звено природных экосистем.

Представленный на карте (схеме) участок освоения и застройки территории является активной зоной миграции многих видов животных, проживающих в Кавказском биосферном заповеднике. Например, олени, кабаны и медведи в холодное время года из заповедника, который является высокогорной территорией, спускаются в парк кормиться, так как там есть бук, каштан и т.д.

В настоящее время в зоне осенней миграции медведя уже проходит горнолыжная трасса. В перспективе предполагается строительство круглогодично действующих сооружений.

Вы – один из экспертов-экологов, решающих судьбу данного проекта. Дайте свою оценку ситуации и рекомендации о возможности и путях дальнейшего развития представленной территории.

Разрабатывая свои рекомендации, обратите внимание на такие аспекты ситуации: экологические; социально-экономические; правовые; образовательно-просветительские; рекреационные; этические

Документы, определяющие содержание заданий

и ссылки на учебно-методическую литературу.

1. Обязательный минимум среднего (полного) общего образования по образовательной области «Естествознания» (Экология), утверждённый Приказом Минобразования России от 30.06.99 г. № 56 «Об утверждении обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования».

2. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. – М., 1992.

3. Одум Ю. Экология. – М.: Мир, 1986. Т.I. 328 с. Т. 2. 376 с.

4. Капица С.П. Общая теория роста человечества: Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле. – М.: Наука, 1999. – 190 с.

5. Капица С.П. Опыт системного исследования роста населения Земли и принцип демографического императива // Глобальные экологические проблемы на пороге XXI века. – М.: Наука, 1998. – С. 21–48.

6. Снакин В.В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник / Под ред. акад. А.Л. Яншина. – М.: Аcademia, 2000. – 384 с. (статьи Демографический взрыв; Демографический переход).

7. И.А. Жигарев, О.Н. Пономарёва, Н.М. Чернова Основы экологии. 10 (11) класс: Сборник задач, упражнений и практических работ. М.: Дрофа, 2001. С. 194

8. К.М. Сытник, А.В. Брайон, А.В. Городецкий. Биосфера. Экология, Охрана природы. Справочное пособие. Киев, Наукова думка, 1978. С.420-421

9. Латюшин В.В. Биология. Животные: Учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений – м.: Дрофа, 2004. – С. 91

10. Г.В. Линдеман «Зоогенные сукцессии в лесах», журнал «Успехи современной биологии», 2004, том 124, № 4, с.307-316., а также рис. на стр. 41 издания Чернова Н.М. и др. Основы экологии:, 1999.

11. Чернова Н.М. и др. Основы экологии: Учеб. для 10-11 кл. общеобр.учр. – 3-е изд., – М. Дрофа, 1999. С. 159

12. Чернова Н.М. Экология: Учеб. для студентов биол. спец. пед. вузов. – 2-е изд., – М. Просвещение, 1988. С. 191

13. Горюнов И. Ветерок бежит с завода. Качество воздуха в Москве из года в год ухудшается // Поиск. – 2007. – № 2. – С. 5

14. Б.Д. Абатуров «Пастбищный тип функционирования степных и пустынных экосистем», журнал «Успехи современной биологии», 2006, том 126, № 5, с. 435-447

15. Смуров А.В. Основы экологической диагностики. Биологические и информационные аспекты. – М.: Изд-во «Ойкос», 2003. – 188 с. (Глава 4, С. 113-127).

16. Дежкин В.В., Попова Л.В. Основы биологического природопользования. – М.: Модус-К – Этерна, 2005. – 320 с. С.118

17. Н.Ф. Винокурова, Г.С. Камерилова, В.В. Николина и др. Природопользование: проб. Учеб. для 10-11 кл. профильных шк./. – М.: Просвещение, 1994. – 255 с. С.106

18. Мокиевский В.О., Спиридонов В.А. Что означают для России ее морские биологические ресурсы // Россия в окружающем мире: 1999 (Аналитический ежегодник). – М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. С. 119-134. С. 125

19. Летняя практика по геоботанике. Под ред В.С. Ипатова – Л.:изд.Ленингр. ун-та, 1983.

А.С. Нехлюдова и др. Полевая практика по природоведению– М.: «Просвещение», –1986 г.

20. О. Л. Воскресенская и др. Организм и среда: факториальная экология /Учебное пособие/ Маар. Гос Ун-т – Йошкар–Ола, 2005.

21. И.Н. Пономарева. Экология растений с основами биогеоценологии (учебное пособие) – М.: «Просвещение» 1980;

22. М.Бигон, Дж. Харпер, к. Таунсенд Экология. Особи, популяции и сообщества. – М.: Мир, – 1989. (гл.5).

23. А.Г. Муравьев и др. Оценка экологического состояния почвы (практическое руководство) Выпуск 5, – С-Пет., Крисмас+, – 2000; :

24. П.Д.Ярошенко Геоботаника – М.:Просвещение, – 1979.

25. Программа действий / Повестка дня на 21 век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении // Составитель М. Китинг – Женева –1993;

26. Т.А. Акимова, В.В. Хаскин Экология (учебник) Экология – М.:ЮНИТИ, – 2000; :

27 П.Д.Ярошенко Геоботаника – М.:Просвещение, – 1979.

28. Н.А. Воронков Общая экология –М.: «Агар», –1999.

29 А.С. Нехлюдова и др. Полевая практика по природоведению– М.: «Просвещение», –1986

30. И.Н. Пономарева. Экология растений с основами биогеоценологии (учебное пособие) – М.: «Просвещение» 1980;

Источник: http://uchebana5.ru/cont/1692289-p3.html

Scicenter1
Добавить комментарий