Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на организмы, называются экологическими факторами.
По природе происхождения выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга. Раньше к биотическим факторам относили и воздействие человека на живые организмы, однако, в настоящее время выделяют особую категорию факторов, порождаемых человеком. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Таким образом, каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе и человека, и, в свою очередь, оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.
Биотические факторы. Роль видов в экосистеме
Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Выделяют следующие формы биотических отношений. Если обозначить положительные результаты отношений для организма знаком «+», отрицательные результаты знаком «-», а отсутствие результатов знаком «0», то встречающиеся отношения можно представить в виде таблицы 1.
Таблица 1
Формы биологических отношений
Тип взаимодействия
Результат взаимодействия для вида
Общий характер взаимодействия
А
В
Конкуренция
-
-
Взаимное подавление обоих видов
Хищничество
+
-
Взаимодействие неблагоприятно для популяции жертвы В
Паразитизм
+
-
Взаимодействие неблагоприятно для популяции хозяина В
Аменсализм
-
Популяция В подавляет популяцию А не получая пользы от воздействия
Симбиоз (мутуализм)
+
+
Взаимодействия благоприятно для обоих видов
Комменсализм
+
Популяция комменсал А получает пользу от объединения, популяции В это объединение безразлично
Нейтрализм
Ни одна популяция не влияет на другую
Нейтрализм лишь на первый взгляд выглядит как полное отсутствие зависимости. Иногда только одно промежуточное звено скрывает другой тип взаимодействия. Лев не питается травой, но ему не безразлично состояние пастбища в саванне, от которого зависит плотность популяции антилоп.
Примерами одностороннего угнетения — аменсализма может служить ингибирующее (угнетающее) действие фитонцидов растений на микроорганизмы. Аменсализм выступает и в явлении «цветения» воды, когда токсины размножившихся и гниющих сине-зеленых водорослей приводят к гибели или вытеснению многих видов зоопланктона и других водных животных.
Хищничество. Обычно численности популяций эксплуататора и жертвы поддерживаются около каких-то относительно постоянных, как бы «договорных» уровней. Ускользание жертвы или нападение хищника не могут быть всегда только успешными или только безуспешными. Стадо травоядных по отношению к площади используемых пастбищ не должно быть настолько большим, чтобы полностью уничтожить растительный покров. Паразит не может позволить себе быстро погубить хозяина, по крайней мере до тех пор, пока не гарантирует себе продолжение рода посредством большого числа потомков. Равновесие в таких системах может и нарушаться. Если два вида стали контактировать только недавно или резко изменилась среда, система оказывается неустойчивой и может привести к исчезновению жертвы. Как раз к таким результатам приводят многие антропогенные воздействия, при которых преобразуются новые территории и перемещаются растения и животные.
Мутуализм —взаимное положительное воздействие также широко распространено в природе. Кроме лишайника (симбиоза гриба и водоросли) примерами мутуализма могут быть взаимовыгодные отношения между цветковыми растениями и опыляющими их насекомыми и птицами; между бобовыми растениями и поселяющимися на их корнях клубеньковыми азотфиксирующими бактериями; между жвачными животными и населяющими их микроорганизмами и т.п. Иногда все формы (+,+)-связей называют симбиозом, т.е. сожительством. Но сожительство характерно и для других форм межвидовых отношений.
Комменсализм - одностороннее благоприятствование, широко распространено в природе. Это может бьпь «квартирование» одних организмов на других (при отсутствии пищевой связи), например, птиц в дуплах или на ветвях деревьев. Есть много примеров «нахлебничества» комменсалов по отношению к крупным животным и человеку: грифы-падальщики, кормящиеся с добычи хищников, рыбы-прилипалы и рыбы-лоцманы, сопровож- дающие крупных акул; синантропные популяции грызунов и городских птиц, кормящиеся на свалках. Комменсалами являются также различные микроорганизмы, использующие животных в качестве переносчиков.
Конкуренция является одним из двух главных механизмов регулирования числа организмов в природе. Двустороннее, взаимное угнетающее действие одних организмов на других имеет место всегда, когда совпадают их экологические ниши и ограничена емкость среды.
Совпадение ниш может быть абсолютным, когда речь идет об организмах одного вида, даже одной популяции, о внутривидовой конкуренции. При росте популяции, когда ее численность приближается к пределу емкости среды, вступает в действие механизм регуляции численности: смертность возрастает, а плодовитость снижается. Пространство и пища становятся предметом конкуренции. Их дефицит выступает в качестве причины снижения жизнеспособности и плодовитости значительной части или всей популяции. В загущенных посевах растений происходит «самоизреживание». В перенаселенных популяциях животных, особенно у грызунов, если не может быть реализован оптимизационный поиск, к общему угнетению добавляется увеличение смертности из-за стресса, повышения arpecсивности, возникновения «иерархии угнетения», каннибализма — крайних проявлений борьбы за существование. Внутривидовая конкуренция хорошо выражена во многих популяциях растений и животных. У разных видов экологические ниши всегда различаются: по пространству, по времени, по ресурсам. Любое их совмещение по этим качествам всегда ведет к межвидовой конкуренции. Бывает, что ниша одного вида перекрывает нишу другого вида, т.е. биоинтервалы условий жизни первого охватывают биоинтервалы второго.
В природе гораздо чаще бывает лишь частичное совмещение экологических ниш. В этом случае также наблюдается взаимное угнетение конкурирующих видов, но, в конечном счете, между ними устанавливаются конкурентное равновесие, режим сосуществования.
Будучи главным проявлением закона «на всех не хватит», конкуренция пронизывает все уровни экологической организации жизни, принимает самые разнообразные формы — от «благородного» соперничества до прямой агрессии и вместе с тем служит важным стабилизирующим фактором в природе.