Межвидовая конкуренция

Конкуренция между популяциями внутри экосистемы может происходить за любые доступные ресурсы — пищу, свет, пространство, убежище и т. п. Если два вида располагаются на одном трофическом уровне и питаются одними и теми же организмами (растительными или животными), то они скорее всего будут конкурентами.

С течением времени может произойти пищевая специализация одного или обоих этих видов, так что в рамках одного трофического уровня они займут разные ниши. Этот процесс, сводящий к минимуму конкуренцию, называется разделением ресурсов (см. ниже).

Если конкуренты занимают одну и ту же нишу, или ниши сильно перекрываются, то возможны два исхода: либо установится равновесие по типу «боевой ничьей», либо популяция одного из видов окажется менее конкурентоспособной и постепенно снизит свою численность вплоть до полного исчезновения (вымирания). Последний вариант называется конкурентным исключением.

В природных условиях межвидовую конкуренцию изучать сложно, но ее существование было подтверждено классическими работами русского биолога Г. Ф. Гаузе, в 1934 г. работавшего с несколькими видами инфузорий рода Paramecium. Некоторые из его результатов проиллюстрированы на рис. 10.23.

10.17. Изучив рис. 10.23, ответьте на следующие вопросы: 

а) какой тип кривой роста популяции характерен для видов, находящихся в изоляции друг от друга? 

б) за какие ресурсы могут конкурировать эти два вида в смешанной культуре? 

в) какие факторы обеспечивают P. aurelia конкурентное преимущество над P. caudatum?

Когда виды P. aurelia и P. caudatum живут вместе, первый из них питается активнее, в результате чего через пять суток численность P. caudatum начинает снижаться, а спустя примерно 20 суток этот вид полностью исчезает из смешанной культуры («вымирает»).

Это и есть так называемое конкурентное исключение. Однако популяция P. aurelia достигает стационарной фазы роста медленнее, чем в изоляции, так что тоже страдает от конкуренции, несмотря на свои преимущества. Это помогает объяснить давление отбора, заставляющее оба вида разделять ниши.

В природных условиях полного вымирания менее конкурентоспособного вида обычно не происходит, вид просто становится редким. Принцип конкурентного исключения, или принцип Гаузе, с тех пор был подтвержден в экспериментах на различных животных и растениях, например в смешанных культурах разных видов ряски (Lemna).

Изучение конкурентного исключения в природных популяциях затрудняется из-за большого числа взаимодействующих видов, а также из-за колебаний таких переменных, как температура, влажность и доступность пищи, что неизбежно отражается на относительной конкурентоспособности рассматриваемых организмов и не позволяет установиться устойчивому равновесию.

Большое внимание привлекает особая форма конкуренции, связанная с выделением некоторыми видами органических веществ, замедляющих рост других организмов. У растений это взаимодействие называется аллелопатией.

Такая химическая борьба особенно развита среди микроорганизмов, выделяющих различные антибиотики и ингибиторы роста, чтобы «приватизировать» питательный субстрат. Хорошо известный пример — пенициллин, образуемый плесневыми грибами рода Penicillium и подавляющий развитие грамположительных бактерий (разд. 12.11.1).

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 13.01.2021 15:45:23