Биотический фактор среды

Биотические факторы окружающей среды (Биотические факторы; Биотические экологические факторы; Biotic factors; Biological factors; от греч. Biotikos — жизненный) — факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Беклемешев разделил биотические факторы на 4 группы:

топические — по изменению среды (разрывание почвы)

трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)

фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)

форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции.

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные виды взаимоотношений:

нейтрализм

синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.

конкуренция - антагонистические отношения между организмами (видами),связанные борьбой за пищу,самку,место обитания и другие ресурсы

мутуализм(взаимовыгодный симбиоз) — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.

протокооперация

комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.

аменсализм

паразитизм (нахлебничество) — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.

Различают временных и постоянных паразитов. Временные паразиты нападают на хозяина в основном для питания (комары, клещи). Постоянные паразиты весь цикл развития или большую его часть проводят на теле или в теле хозяина (аскарида, печеночный сосальщик, вши и др.). По месту обитания паразиты подразделяются на наружных, обитающих на теле хозяина (вши, блохи, клещи), и внутренних, обитающих в теле хозяина (аскарида, малярийный плазмодий, бычий цепень). Паразитический образ жизни оказывает существенное влияние на морфологию и физиологию паразитов. Так, у многих из них развиваются специальные органы прикрепления и питания (присоски, крючья, колюще-сосущий ротовой аппарат), высокой степени развития достигает половая система, что способствует интенсивности размножения (аскарида за сутки откладывает до 240 тыс. яиц). Благодаря нахождению в организме хозяина и питанию за его счет у многих паразитов слабо развиты нервная система и органы чувств (плоские и круглые черви), а у ленточных червей даже отсутствует пищеварительная система (они всасывают готовые переваренные вещества всей поверхностью тела из тонкого кишечника хозяина). Антагонистические взаимоотношения паразитов и хищников со своими жертвами поддерживают численность популяции одних и других на определенном относительно постоянном уровне, что имеет большое значение в выживании видов.

хищничество.

Любой биогеоценоз представляет собой совокупность комплекса живого населения (биоценоз) и условий окружающей среды (экотоп).

Биогеоценоз - это эволюционно сложившийся комплекс популяций различных видов, обладающий определенными типами взаимодействий как между организмами, так и с окружающей абиотической средой.

Среди взаимодействий между организмами наиболее существенными являются пищевые, или трофические (греч. trophe - питание), связи: потребление питательных веществ организмов одних видов другими. Ряды, в которых можно проследить пути расходования биомассы и заключенной в ней энергии, называют цепями питания. Трофические цепи, начинающиеся с фотосинтезирующих видов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, начинающиеся с отмерших остатков организмов, - цепями разложения (или детритными). Сложные пищевые связи между видами в биогеоценозе, реализуемые цепями питания, создают сложную многовидовую сеть питания, которая фактически соединяет воедино все его население.

Следует отметить, что наиболее стабильными, сложившимися в процессе эволюции оказываются пищевые отношения не между видами, а между популяциями. Это объясняется тем, что вид может входить в различные биогеоценозы и, наоборот, может быть представлен в одном и том же биогеоценозе несколькими функционально разными популяциями. Например, в одном и том же биогеоценозе широколиственного (или елового) леса обитают разные популяции ожики волосистой, различающиеся между собой сроками рассыпания пыльцы в цветках. Особи одной популяции рассыпают пыльцу ранним утром, а особи другой - около полудня.

Как уже отмечалось, все многообразие видов по осуществляемым функциям в биогеоценозе (т.е. в зависимости от их места в круговороте веществ и потоке энергии) распределяется на три разные группы - продуценты, консументы и редуценты. На их основе формируется определенная трофическая структура сообщества, в которой различают разные трофические уровни.

Трофическим уровнем называют совокупность видов, объединенных одинаковым положением в пищевой цепи.

Разные организмы, получающие пищу через равное число звеньев в трофической цепи, находятся на одном трофическом уровне. Первый трофический уровень занимают продуценты: различные автотрофные организмы, главным образом зеленые растения. Второй трофический уровень занимают растительноядные консументы и некоторые редуценты. Консументы, поедающие травоядных животных (т.е. хищники), составляют третий трофический уровень, а хищники, питающиеся хищниками, - четвертый трофический уровень.

В каждый трофический уровень обычно входит несколько видов. Например, в лесном природном сообществе группу продуцентов (первый трофический уровень) составляют многочисленные автотрофные виды древесных и кустарниковых пород, кустарничков, трав, мхов, папоротников, лишайников и даже водорослей (на стволах деревьев размещаются многие виды одноклеточных зеленых водорослей). Все эти виды, улавливая солнечную энергию, путем фотосинтеза создают массу органического вещества, которая называется первичной продукцией. Она служит источником питательных веществ и энергии для других трофических уровней видов-консументов и видов-редуцентов, биомасса которых является вторичной продукцией.

Передача живого вещества, т.е. биомассы, с одного трофического уровня на другой, вышележащий, сопряжена с большими потерями вещества и энергии. Подсчитано, что с нижележащего уровня на каждый следующий, вышележащий трофический уровень переходит никак не более 10% биомассы и заключенной в ней энергии. Эта закономерность, получившая название правило 10 процентов, ограничивает длину цепей питания и определяет уменьшение продукции биомассы и энергии по мере продвижения по трофическим уровням.

Закономерность уменьшения биомассы и энергии при переходе от первого трофического уровня к последующим получила название правило экологических пирамид, а графическое изображение структуры биомассы и энергии сообщества именуют экологической пирамидой.

Пищевые связи объединяют между собой все население биогеоценоза. При этом популяции взаимодействующих видов выработали в процессе эволюции сложные приспособительные особенности - адаптации, обеспечивающие им устойчивое существование и взаимодействие друг с другом.

Другим важным взаимодействием между видами в биогеоценозе являются пространственно-территориальные связи. Все популяции видов для своей жизнедеятельности требуют определенной территории, где они собирают пищу и находят убежище. При этом они располагаются не только по земной поверхности, т.е. по горизонтали, но и по вертикали. Это особенно четко выражено в наземных природных сообществах, для которых характерно ярусное строение. Например, в лесных, луговых, степных и прочих сообществах живые организмы размещаются в почве, на почве и высоко над ней, т.е. по ярусам.

Одни деревья располагают свои кроны ветвей и листьев на высоте 15-20 м, а то и выше (это первый ярус). Под ними располагаются кроны других пород деревьев (второй ярус), под ними еще ниже размещаются кроны кустарников (третий ярус), затем травы и кустарнички, еще ниже - мхи, лишайники (другие ярусы).Также по ярусам в почве размещаются подземные части растений и многочисленное население животных, грибов и бактерий. Самый глубокий - первый подземный ярус занимают корни деревьев и кустарников, самый верхний - третий - занят ризоидами мхов, корнями некоторых трав и гифами грибов. По всем надземным и подземным ярусам размещаются поселившиеся в них мелкие и крупные животные.

Количество надземных и подземных ярусов в разных биогеоценозах неодинаково. В сообществах с благоприятными условиями внешней среды ярусов больше. Например, широколиственный лес дубрава в своем строении имеет 5, иногда б надземных ярусов и 3-4 подземных, тогда как хвойный лес ельник имеет не более трех надземных ярусов. Луговые и степные биогеоценозы обычно развивают 3 надземных яруса из трав. Некоторые тропические леса имеют 7-8 ярусов, большую часть которых составляют древесные виды растений (рис. 26, с. 96).

Организмы в природе связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов.

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример: животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов - каждый последующий питается предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено - трофическим уровнем.