Принцип конкурентного исключения Гаузе, эксперименты, подтверждающие его справедливость.

Принцип конкурентного исключения: опыты Гаузе

Межвидовая конкуренция возникает между видами, которые имеют сходные экологические потребности, т.е. используют одни и те же ресурсы (пищу, территорию, свет). За ресурсы конкурируют и особи одного вида; это внутривидовая конкуренция.

Конкуренция возникает только в том случае, если ресурс ограничен. Если же ресурс имеется в избытке, то два вида даже с очень сходными потребностями конкурировать не будут.

Одним из первых начал исследовать конкуренцию в лабораторных условиях отечественный эколог Г.Ф. Гаузе (1910-1986). В серии экспериментов, проведенных в 1929-34 гг., он изучал отношения трех видов инфузорий туфелек (Paramecium) в одновидовых и двухвидовых культурах. Пищей инфузориям служили бактериальные или дрожжевые клетки, растущие на регулярно добавляемой овсяной муке. Гаузе использовал в опытах 3 вида - P. caudatum, P. aurelia, P. bursaria. Если каждый вид выращивали раздельно, его численность росла и постепенно стабилизировалась. Но если в одну пробирку помещали вместе P. aurelia и P. caudatum, численность P. caudatum всегда снижалась, вплоть до полного вымирания. Победителем в конкуренции оказывалась P. aurelia.

Когда вместе выращивали P. aurelia и P. bursaria, ни один из видов полностью не вымирал. Они существовали друг с другом, достигали стабильной численности, хотя и более низкой, чем при культивировании по отдельности. P. caudatum и P. aurelia при совместном культивировании распределялись в пробирке равномерно и потребляли одну и ту же пищу. Напротив, P. aurelia и P. bursaria, обитая совместно, были пространственно разобщены. P. aurelia держалась в толще культурной среды и питалась бактериями, тогда как P. bursaria концентрировалась у дна пробирок, потребляя дрожжевые клетки.

27.Причины несоблюдения принципа конкурентного исключения Гаузе в природе (сосуществование конкурентных видов).

Принцип конкурентного исключения («закон Гаузе», «принцип Вольтерры – Гаузе»)
в современной трактовке:Число видов, неограниченно долго сосуществующих в постоянных условиях гомогенного местообитания с постоянными численностями, не может превышать числа плотностно-зависимых факторов, лимитирующих развитие их популяций

Сосуществование конкурирующих видов (несоблюдение закона Гаузе) происходит по следующим причинам:
1. Ограничение разными ресурсами.2. Смена конкурентного преимущества по мере расходования лимитирующего ресурса или же, наоборот, дополнительного его поступления в среду. 3. Прерывание процесса вытеснения нарушениями извне за счет абиотических (пожары, осыпи и т.п.) или биотических факторов (выедание, вытаптывание).4. Интерференция – ингибирование одних видов другими за счет специально выделяемых веществ.5. Конвергенция разных видов, направленная на возрастание экологического сходства (сосуществование за счет «отложенного вытесенения»).6. Мутуалистические взаимоотношения между видами, иногда опосредованные (например, через микоризу).

Паразитизм, его классификация. Преимущества использования живого организма в качестве среды обитания. Коэволюция паразита и его хозяина. Воздействие популяции паразита на популяции хозяина. Паразитоценоз и паразитарная система.

Паразитизм – это явление, состоящее в использовании одного организма другим в качестве источника питания. При этом паразит причиняет хозяину вред вплоть до гибели.

Паразитов делят на группы в зависимости от времени (срока) паразитирования, локализации и степени их специфичности по отношению к хозяевам.

По времени паразитирования паразиты бывают временные и стационарные.

Временные паразиты живут и размножаются во внешней среде, а на животных нападают только для питания (слепни, комары и др.).

Стационарные паразиты находятся внутри или снаружи организма хозяина продолжительное время (иногда всю жизнь). К ним принадлежат большинство гельминтов, оводы, вши. чесоточные клещи и др. В свою очередь, их делят на две подгруппы — постоянных и периодических.

Постоянные паразиты проходят все стадии жизни, от момента рождения до смерти, на хозяине (вши, власоеды, чесоточные клещи и др.).

Периодические паразиты обитают длительный период времени в теле хозяина (в половозрелой или личиночной стадиях). Например, оводы паразитируют в организме животных в личиночной стадии, а большинство гельминтов — в половозрелой стадии.

По месту локализации паразитов делят на эндопаразитов и эктопаразитов.

Эндопаразиты, или внутренние паразиты, обитают во внутренних органах и тканях хозяина (большинство гельминтов являются эндопаразитами).

Эктопаразиты, или наружные паразиты, временно или постоянно живут на наружных покровах тела хозяина (комары, слепни, вши. иксодовые клещи).

По степени специфичности паразитов делят на строго специфичных, развивающихся у ограниченного круга хозяев (бычий цепень способен развиваться только у человека), и способных паразитировать у широкого круга хозяев (фасциолы встречаются у многих домашних и диких животных).

Преимущества живого организма как среды обитания:

1.Использование живого организма как среды обитания означает формирование среды второго порядка, опосредующей взаимосвязи с внешней средой первого порядка.

2. Организм хозяина защищает своих обитателей не только от абиотических факторов, но и укрывает их от различного рода потенциальных врагов.

3. Обитая (на) в организме хозяине, его сожитель питается за его счет.

4. Паразиты, более экономно расходуют энергию на различные

адаптивные процессы не связанные с прямой функцией поддержания жизни.

6. Любое приспособление, дающее возможность решать жизненные задачи с меньшими затратами энергии, подхватывается естественным отбором и закрепляется в эволюции.

Наиболее частым примером коэволюции является взаимодействие в системе «хищник-жертва». Адаптации, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений, получается своеобразная «гонка вооружений». Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Подобные механизмы коэволюции наблюдаются между фитофагами и поедаемыми ими растениями. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям.

Паразитоценозы (паразитарные системы). В биоценозе тесные паразитарные связи объединяют ряд видов специфическими взаимоотношениями, которые называют паразитарными системами или паразитоценозами. Паразитоценозом называют комплекс видов, поражающих одного общего хозяина.

Паразитарные системы включают:

• паразитов,

• набор хозяев,

• возбудителей болезней, которые паразиты могут передавать от одного хозяина другому. Паразитарная система является частью биоценоза. В состав природных очагов инфекций обычно включают:

• возбудитель болезни,

• теплокровные носители (резервуар) являющиеся хозяевами этих паразитов.,

• комплекс природно-климатических условий.

• трансмиссивный очаг включает так же переносчиков

Заболевания, имеющие естественные резервуары в природе, получили название природно-очаговых заболеваний. Они могут быть трансмиссивными и не трансмиссивными. Типы природных очагов: антропонозы, антропозоонозы, зоонозы.