Александр Челноков - Общая и прикладная экология

Волны флуктаций хищника и жертвы следуют друг за другом с постоянным сдвигом по фазе, а в среднем численность как хищника, так и жертвы остается постоянной. Однако, если популяция жертвы обитает в среде, не предоставляющей надежных укрытий или убежищ для размножения, хищник рано или поздно уничтожает популяцию жертвы и после этого неизбежно вымирает сам.

В. Вольтерра (1931), изучая отношения хищник – жертва, вывел следующие три закона:

• закон периодического цикла – процесс уничтожения жертвы хищником нередко приводит к периодическим колебаниям численности популяций обоих видов, зависящим только от скорости роста популяций хищника и жертвы и от исходного соотношения их численности;

• закон сохранения средних величин – средняя численность популяции для каждого вида постоянна, независимо от начального уровня, при условии, что специфические скорости увеличения численности популяций, а также эффективность хищничества постоянны;

• закон нарушения средних величин – при сокращении популяций обоих видов пропорционально их численности средняя численность популяции жертвы растет, а популяции хищников – падает.

Паразитизм – форма взаимоотношений разных организмов, один из которых является паразитом, а другой – хозяином.

Паразит – живой организм, живущий на или внутри другого организма и питающийся за счет живой субстанции хозяина.

По месту обитания выделяют эктопаразитов , живущих на теле хозяина, и эндопаразитов , обитающих внутри тела хозяина.

По требованиям к условиям существования различают паразитов облигатных (постоянных), которые не способны жить и размножаться вне тела своего хозяина, и факультативных (временных) – способных жить и размножаться самостоятельно, независимо от вида хозяина, но связанных с ним в определенной фазе развития.

Характерной особенностью паразитов является редукция у них некоторых органов (пищеварительной системы, органов чувств, конечностей у животных; корней, стебля, листьев или даже всех вегетативных органов у растений) или, наоборот, усложнение других (половой системы, органов прикрепления). С развитием паразитических свойств возрастает специализация паразита, сужается круг его хозяев.

В условиях Беларуси на многих видах травянистых растений и кустарниках паразитирует повилика европейская; на корнях древесных и кустарниковых пород (ольхи, лещины, клена, липы и др.) – Петров крест; на многих сельскохозяйственных культурах (подсолнечнике, конопле, табаке и др.) – заразиха.

Полупаразиты растений способны к самостоятельному фотосинтезу, однако растворы минеральных солей они берут из ксилемного сока растения-хозяина (омела белая).

Среди многообразных форм паразитических отношений есть и такие, при которых гибель хозяина – обязательное следствие пребывания в нем паразита. Речь идет о паразитоидах – организмах, ведущих паразитический образ жизни только на стадии личинки (многие насекомые). Гибель хозяина обусловлена малым запасом в нем пищи, которой едва хватает на развитие нескольких личинок паразитоидов.

Экологическая роль хищничества, паразитизма и других вариантов пищевых связей в сообществах сводится к тому, что, последовательно питаясь друг другом, живые организмы создают условия для общего круговорота веществ, при этом происходит взаимная регуляция численности видов. На такой взаимозависимости основаны методы биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Отрицательные воздействия популяций друг на друга со временем становятся менее заметными, если экосистема достаточно стабильна и ее пространственная структура обеспечивает возможность взаимного приспособления этих популяций. Вырабатывается своеобразный экологический гомеостаз, при котором каждая из популяций подавляется другой в такой степени, что становится возможным их сосуществование при более стабильном равновесии. Более того, при длительном контакте паразита и хищника с хозяином и жертвой влияние на последних весьма умеренно, нейтрально или благоприятно для популяции.

Однако чаще всего взаимная адаптация в новых ассоциациях не возникает, отрицательная реакция в той или иной форме становится необратимой и одна из популяций исчезает. Именно новые паразиты и хищники оказывают наиболее сильное повреждающие действие на популяции хозяев и жертв.

Большинство эпидемий, эпизоотий и эпитофий как раз и вызываются внезапным или быстрым вселением организма с потенциально высокой скоростью роста в экосистему, в которой механизмы регуляции численности этого организма отсутствуют или малоэффективны, а также резкими или очень сильными изменениями окружающей среды, приводящими к нарушению способности системы к саморегуляции.

С экологической точки зрения хищничество и паразитизм очень близки. Однако между их крайними формами имеются существенные различия. С одной стороны, паразитические или патогенные организмы всегда обладают более высоким биотическим потенциалом по сравнению с хищниками. Их строение, обмен веществ, выбор хозяина и жизненные циклы часто более специализированы, что связано со спецификой их среды обитания и проблемой перехода от одного хозяина к другому. Например, волк одинаково успешно съест зайца или овцу, а свиной солитер может существовать только в пищеварительной системе свиньи. С другой стороны, высокая специализация паразитов позволяет использовать их в борьбе с другими вредными для хозяйственной деятельности человека организмами, например насекомыми. Тогда как использование крупных неспециализированных хищников с этой же целью обычно приносит обратный результат. Например, мангусты, которых завезли на острова Карибского моря для уничтожения крыс на полях сахарного тростника, переключились на более легкую добычу (гнездящихся на земле птиц) и резко снизили их численность, тогда как численность крыс осталась практически неизменной.

Взаимодействия двух популяций, оказывающие положительное действие и на одну и на другую, также обычны в природе и имеют важное значение.

Наиболее простой тип положительных взаимодействий – комменсализм . Он свойственен, в частности, взаимоотношениям между прикрепленными организмами и подвижными. Классический пример комменсализма – актинидия, живущая на раковине краба-отшельника. Также у морских животных известны 13 видов рыб-комменсалов, моллюски, многощетинковые черви, полихеты и крабы, которые живут в норках крупных морских червей и роющих креветок. Эти комменсалы питаются остатками пищи или экскрементами хозяина, который не испытывает особых преимуществ от их присутствия. Некоторые комменсалы в качестве хозяина используют один определенный вид, другие могут использовать разные виды организмов.