Взаимодействие живых организмов

Экосисте́ма, или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος -- жилище, местопребывание и σύστημα -- система) -- биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии. 

Пример экосистемы -- пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз. Для пруда как экосистемы характерны донные отложения определенного состава, химический состав (ионный состав, концентрация растворенных газов) и физические параметры (прозрачность воды, тренд годичных изменений температуры), а также определённые показатели биологической продуктивности, трофический статус водоёма и специфические условия данного водоёма. Другой пример экологической системы -- лиственный лес в средней полосе России с определённого состава лесной подстилкой, характерной для этого типа лесов почвой и устойчивым растительным сообществом, и, как следствие, со строго определёнными показателями микроклимата (температуры, влажности, освещённости) и соответствующим таким условиям среды комплексом животных организмов. Немаловажным аспектом, позволяющим определять типы и границы экосистем, является трофическая структура сообщества и соотношение производителей биомассы, её потребителей и разрушающих биоммасу организмов, а также показатели продуктивности и обмена вещества и энергии. 

Экологическая ниша - это комплекс всех физических, химических и биологических факторов среды, которые необходимы тому или иному биологическому виду для жизни, роста и размножения в данной экосистеме. Понятие ниши включает в себя и роль организма в экосистеме. 

Известная аналогия утверждает, что местообитания организма - это его «адрес» в экосистеме, тогда как его экологическая ниша - его «род занятий» и «стиль жизни». Например, местообитание  дрозда включает в себя леса, парки, луга, сады, огороды и дворы. Его же экологическая ниша включает такие факторы, как гнездование и высиживание птенцов на деревьях, питание насекомыми, земляными червями и плодами, перенос плодово-ягодных семян со своими экскрементами. 

Каждый биологический вид играет определенную роль в своей экосистеме. Экологи доказали, что некоторые виды, называемые ключевыми видами, кардинально влияют на многие другие организмы в экосистеме. Исчезновение ключевого вида из экосистемы может спровоцировать целый каскад резких падений численности популяции и даже вымирание тех видов, которые зависели от него в той или иной форме.  

Примером ключевого вида можно считать земляную черепаху. Земляная черепаха обитает на песчаных возвышенностях во Флориде и других южных районах США. Это медлительное, размером с обеденную тарелку, животное вырывает себе нору глубиной до 9 метров. В жарких, негостеприимных экосистемах юга США такие норы становятся убежищами от жары для почти 40 других видов животных, таких, как серая лиса, опоссум, змея индиго и многих насекомых. В тех местах, где земляная черепаха была истреблена или доведена до грани вымирания многочисленными охотниками за ее изысканным мясом, многие зависящие от черепахи виды перестали существовать. 

Специализированные и общие ниши. 

Экологические ниши всех организмов можно разделить на специализированные и общие - в зависимости от их основных источников питания, размеров местообитания и чувствительности к температуре и другим физико-химическим факторам среды. 

Специализированные ниши: большинство видов растений и животных  

Общие ниши: мухи, тараканы, мыши, крысы и люди. 

Чем более узко специализирована экологическая ниша, тем уязвимее вид. 

Два вида не могут продолжительное время занимать одну экологическую нишу. 

Взаимодействие видов.  

К основным способам взаимодействия видов относятся межвидовая конкуренция, хищничество, паразитизм, мутуализм и комменсализм. 

Межвидовая конкуренция. 

Пока экосистема обладает достаточным количеством ресурсов общего пользования, разные виды потребляют их сообща. Однако если два или более видов в одной экосистеме начнут потреблять один и тот же дефицитный ресурс, они окажутся в отношениях межвидовой конкуренции. 

Вид получает преимущество в межвидовой конкуренции, если для него характерны 

- более интенсивное размножение; 

- адаптация к более широкому диапазону температуры, освещенности, солености воды или   

  концентрации определенных вредных веществ; 

- лишение конкурента доступа к ресурсу. 

Способы снижения межвидовой конкуренции: 

- переселение в другой район; 

- переход на более труднодоступную или трудно усваиваемую пищу; 

- смена времени и места добычи корма. 

Хищничество. 

Наиболее характерной формой взаимодействия видов в пищевых цепях и сетях является хищничество, при котором отдельная особь одного вида (хищник) питается организмами (или частями организмов) другого вида (жертвы), причем хищник живет отдельно от жертвы. Эти два вида организмов вовлечены в отношения типа хищник - жертва. 

Виды-жерты пользуются целым рядом защитных механизмов, чтобы не стать легкой добычей для хищников: 

- умение быстро бегать или летать; 

- обладание толстой кожей или панцирем; 

- обладание защитной окраской или способом изменять цвет; 

- умение выделять химические вещества с запахом или вкусом, отпугивающим хищника или даже  

  отравляющим его. 

У хищников тоже есть несколько способов добычи жертвы: 

- умение быстро бегать (например, гепард); 

- охота стаями (например, пятнистые гиены, львы, волки); 

- отлов в качестве жертв преимущественно больных, раненых и прочих неполноценных особей; 

Четвертый путь обеспечения себя животной пищей - это путь, по которому пошел человек разумный, путь изобретения орудий охоты и ловушек, а также одомашнивания животных. 

паразитизм.  

Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постепенно ослабляя и нередко даже убивая его. 

Например, ленточные черви, болезнетворные бактерии и другие паразиты живут внутри своих хозяев. Вши, клещи и такие растения-паразиты, как омела белая, прикрепляются к своим хозяевам снаружи. Собачьи блохи, например, способны перемещаться от хозяина к хозяину.  

 Мутуализм. 

Нередко случается, что два различных вида организмов непосредственно взаимодействуют таким образом, что приносят друг другу взаимную пользу. Такие взаимовыгодные межвидовые взаимодействия называются мутуализмом. Например, цветы и насекомые-опылители. 

Комменсализм. 

Комменсализм характеризуется тем, что один из двух видов извлекает из межвидового взаимодействия пользу, тогда как на другом это практически никак не отражается (ни положительно, ни отрицательно). Например, рачки в челюстях кита.