Биоценози - същност и подразделения Печат
Сряда, 21 Декември 2011 14:48

Биоценози - същност и подразделения.

Видяхме вече, че организми­те съществуват в природата в групи — популации и видове. Видовете и популациите обаче също не са самостоятелни и не­зависими жизнени единици. Ко­гато обитават даден биотоп и са взаимно свързани, образуват групировки, наречени биоценози. В тези групировки същест­вуват сложни взаимоотношения, които правят биоценозата ес­тествена, реално съществуваща система. Така както популаци­ята и видът са немислими без своите територии, така и биоце­нозата съществува само в тясна и взаимна връзка с определена среда. Тази среда не само влияе по определен начин върху био­ценозата и предизвиква опреде­лени изменения в нея, но и из­питва върху себе си влиянието на биоценозата и се изменя под нейното въздействие. Като чу­десен пример за такова влияние върху средата може да послужи почвата. Тя е част от сухозем­ната среда на живо г, но е силно повлияна, изменена, дори съз­дадена под влияние и с участи­ето на организмите.

Биоценозата е понятие, пред­ложено в края но XIX в. от чеш­кия учен К. Мьобкус.

Мьобиус изследвал стридите в Северно море с оглед на възмож­ностите за тяхното по-ефективно използване. Той установил, че стридите не живеят самостоятелно и независимо от средата и остана­лите организми. Напротив, те са в много тесни връзки с тях и заедно образуват съобщества, които той нарекъл биоценоза.

Днес смисълът на това понятие е изменен.

Биоценоза е групировка от организми, които обита­ват даден биотоп. Тя има определен състав и отдел­ните популации и видове са свързани помежду си така, че едни произвеждат ор­ганична материя, а други я консумират.

Това „откъсване" на организ­мите от средата има своето оп­равдание единствено от гледна точка на възможността по-пълно да се изучи едната половина от системата организми — сре­да.

Биоценозата не е просто сбор от популации и видо­ве. Тя има определен ка­чествен и количествен със­тав.

Определянето на качестве­ния състав на биоценозата е много трудна, практически не­изпълнима изцяло задача, защо­то броят на видовете в тях е из­ключително голям. За опреде­ляне качествения състав на би­оценозата обаче с оглед на изясняване на нейната същност съвсем не е необходимо да се изучат всички видове.

Характерът на една биоце­ноза се определя достатъч­но от сравнително малко видове. Те се наричат до­минантни.

Доминантните видове са най-многобройни и дават обли­ка на биоценозата. Обликът на степната биоценоза например се определя от тревистите рас­тения, на дъбовата гора — от дъба, и т. н., независимо че в степта и в дъбовата гора има още хиляди други видове. Дори името на биоценозите често се дава на основание на доми­нантните видове — например иглолистна гора, стридена био­ценоза и т. н.

В една биоценоза има раз­лични видове организми, ко­ито са членове на няколко гру­пи. Основна група организми в биоценозата са растенията. Те фотосинтезират и образу­ват органични вещества. Тези органични вещества се нат­рупват в тялото на растенията, изграждайки го. Групата на растителните организми в би­оценозата се наричат проду­центи. За същността на биоце­нозата няма голямо значение кои точно видове са растени­ята, защото всички те продуцират органична материя.

Определянето на видовия състав на растенията има известен сми­съл, за да се установят доминант­ните видове, които дават физионо­мията на биоценозата и определят възможностите за продукция на органични вещества. Разбира се, едно пълно познаване на видовия състав на растенията би дало отго­вор на много конкретни въпроси, но те не ще изменят същността на дадената биоценоза.

Втората група организми в биоценозата са видовете, ко­ито се хранят с натрупаните от растенията органични вещест­ва.

Тази група може да се разде­ли от своя страна на две: консументи — това са видове, най-често животни и паразитни рас­тения, които се хранят с расте­ния, или пък животни — хищ­ници и паразити, които се хра­нят с растителноядните живот­ни. Другата група са редуцентите. Те се хранят с остатъци от мъртвите продуценти и консументи или с отпадните про­дукти от тяхната обмяна на ве­ществата. Такива организми са гъбите и микроорганизмите.

Следователно биоценоза­та, за да бъде биоценоза, трябва да включва опреде­лени качествено различни по отношение на хранене­то организми: едни трябва да произвеждат органична материя (продуценти), из­вличайки вещества от сре­дата, други да консумират тази материя (консументи), а трети да я разграждат (редуценти), превръщайки я отново в неорганични ве­щества, които попадат пак в средата.

Количественият състав на биоценозата и неговото опре­деляне също е важен елемент в изясняване на същността на биоценозата. Чрез установява­нето му може да се отговори на въпроса за количеството орга­нична материя, което проду­центите произвеждат в средата и то преминава в консументите и редуцентите, като изгражда техните тела и осигурява жиз­нените им процеси.

Подразделения на биоценозите. Биоценозите в природата съществуват като едно единно цяло. Те обаче всъщност са сложна система, съставена от различни части. Растенията в биоценозата съставляват фитоценози. Между отделните ви­дове и популации растения съ­ществуват определени взаимо­действия. Те могат да бъдат конкуренция за място, за свет­лина и др. или да са взаимопо-мощни отношения.

Животните в една биоценоза образуват юоценоза. Между тях съществуват също взаимо­отношения от подобен харак­тер: конкуренция, хищничество, симбиоза и т. н.

За удобство при изучаване на конкретните взаимоотношения на организмите биоценозата може да бъде разделена на още по-малки части: микоценоза, която изучава взаимоотноше­нията между гъбите, орнитоце-ноза — между птиците, микробоценоза — между микроорга­низмите, и т. н.

Не трябва да се забравя оба­че, че биоценозата е едно един­но цяло не само като съвкуп­ност от организми, но и със средата, в която се намира.

Основни типове и форми на междувидовите отношения в биоценозите.

Организмите се намират не само под непрекъснатото вли­яние на абиотичните екологич­ни фактори на средата. Самите те със своето присъствие, по­ведение, необходимост от хра­на и др. си оказват силно вли­яние едни на други. Една попу­лация на лалугери например живее в голяма зависимост и под голямо влияние не само от абиотичните фактори (темпе­ратура, влага, структура на почвата и т. н.), но и от наличи­ето и броя на житните растения, змиите, грабливите птици, на своята численост и плътност и т. н. Освен това самите тези други организми — житните растения, змиите, грабливите птици и др., са също в някаква степен зависими от присъстви­ето и броя на лалугерите (и не само на тях, разбира се).

Именно това взаимно вли­яние на организмите, което има най-различни форми, се нарича биотично вли­яние, или биотични еко­логични фактори.

Влиянието на взаимоотноше­нията между организмите вър­ху самите тях и върху средата е много силно, често решаващо за формирането на една среда и на местообитанията й. Така раз­ликите между една смесена ши­роколистна гора и съседното поле, които са при еднакви кли­матични условия, но имат раз лични биоценози, са всъщност разлики, създадени от взаимо­отношенията на населяващите ги организми помежду им и със средата, т. е. това е влиянието на биотичните фактори.

Междувидовите отношения са изключително разнообразни, но все пак могат да бъдат гру­пирани по следния начин: отри­цателни взаимоотношения и по­ложителни взаимоотношения. Това групиране е много услов­но, защото абсолютната оценка е винаги погрешна. Едно отри­цателно взаимоотношение (нап­ример хищничеството) може да е отрицателно за даден инди­вид, но както ще видим, то е с положителен ефект за попула­цията и вида. По същия начин едно положително взаимоотно­шение (например симбиозата) води до тясна специализация, която при изменение на услови­ята за живот се оказва вредна.

Към най-съществените от­рицателни взаимоотноше­ния може да се причислят кон­куренцията, хищничеството и паразитизмът.

Конкуренцията е взаимоот­ношение, което възниква, кога­то организмите използват едни и същи ресурси и те са ограни­чени. Такива ресурси могат да бъдат мястото в биотопа, хра­ната, откритото пространство с повече светлина и др.

Когато за един и същ ресурс се конкурират два вида, единият от които е тясно специализиран да го използва (стенобионт), а другият е с по-големи възмож­ности, като може да използва както него, така и други (еврибионт), то първият винаги над­делява в конкуренцията и из­мества втория. Например при съвместно обитание в сенчесто място на сенкоиздръжливо рас­тение с растение, което може да се развива и на сянка, и на свет­ло, второто винаги бива измест­вано.

Конкуренцията е сложно взаимоотношение между различни видове организ­ми с многопосочни послед­ствия. Тя е една от основ­ните причини за непрекъс­натото изменяне на биоценозите и средата, в която са те, т. е. за тяхното раз­витие.

Така първите заселили се ор­ганизми в един биотоп със сво­ето влияние (потребление на ресурсите му, изхвърляне в не­го на отпадните продукти) ско­ро го изменят. С това се създа­ват благоприятни условия за развитие на други видове в не­го. Последните конкурират първите и ги изместват (това е така, защото биотопът е изме­нен от първите и вече е станал по-малко пригоден за тях).

В крайна сметка конкуренци­ята след дълго съвместно съжи­телство довежда до равновесно състояние във взаимодействи­ето между организмите. Тогава конкуренцията, макар че про­дължава да съществува, вече е с умерена сила, което не изменя биоценозата при постоянни климатични условия. Това със­тояние на биоценозата се до­стига, когато след време конку­ренцията е свела броя индивиди и видове до размери, при които ресурсите са достатъчни за всички. При най-малки изменения на абиотичните фактори обаче едни от видовете, които понасят по-добре новото им състояние, надделяват и конку­ренцията отново се изостря, за да достигне пак равновесие, но на ново равнище.

Както се вижда от казано­то, конкуренцията е отрицателно взаимоотношение, но с положителен ефект, защото чрез нея всички ви­дове се поддържат непре­къснато в пълна жизнена сила.

Конкуренцията довежда до разграничаване на конку­риращите се видове.

Екологична ниша. При кон­куренцията видовете изразход­ват много жизнена енергия за борба помежду си и за надделяване над другия. Това не е по­лезно за тях. Ето защо в приро­дата конкуренцията съществува най-силно и преди всичко в младите, скоро формирани съобщества. С течение на времето едни видове измират, а други така се разпределят в средата на живот, че избягват конкурен­цията. Всеки вид така заема място в биотопа, че с присъст­вието си, с начина си на хране­не, с поведението си и т.н. в най-малка степен да изпитва конкуренцията на другите видо­ве. Това равновесие е динамич­но, защото непрекъснато се ко­лебае и има нужда от поддър­жане. Във всеки момент даде­ният вид може да посегне върху ресурсите, сферата на влияние и т.н. на другия вид, но проти­водействието (конкуренцията) поддържа равновесието.

Мястото, което всеки вид заема във взаимоотноше­нията си, с другите видове и с биотопа, се нарича еко­логична ниша. Тя е не само територия, но и отноше­ния към другите видове, към храната. Екологичната ниша определя и значени­ето, което има един вид за друг. Затова казваме още, че екологична ниша е функционалното място, което видът заема в био­топа.

Хищничеството е взаимо­действие между видовете, при което индивид от един вид убива и изяжда инди­вид от друг вид.

Хищничеството престава да бъде отрицателно взаимоотно­шение, ако се разгледа не като отношение между два индиви­да, а като отношение между по­пулациите на хищника и на не­говата жертва. Тогава става яс­но неговото екологично значе­ние. Когато хищник преследва своята жертва, той ще настигне и улови този индивид, който е остарял, болен, слаб или по ня­каква друга причина е загубил жизнеността си. Ако жертвата е млад, силен, жизнен индивид, той ще успее да избяга. Следо­вателно Хищничеството в край­на сметка се отразява положи­телно върху популацията на жертвата и не само върху нея. Популацията на хищниците съ­що търпи положително влияние от взаимоотношенията си с жертвата. Това е така, защото, преследвайки и улавяйки най-слабите, болни и пр. индивиди на жертвата, нейната популация се подобрява. Остават силните и здравите. Следователно за хищниците става по-трудно да уловят тези здрави и силни жер­тви. Затова и сред хищниците за онези, които са стари, болни, по-слаби и т.н., ще става все по-трудно и невъзможно дори да си набавят храна. И те изми­рат. Така популацията на хищ­ника ще се засилва и оздравява.

Така и хищничеството, на­ред с конкуренцията, има положителен екологичен ефект върху популациите на жертвата и хищника.

Паразитизмът е взаимо­действие, при което инди­вид от един вид се храни и живее за сметка на друг ин­дивид от друг вид, но без да го убива веднага, а дори и въобще не го убива.

Рязка граница между парази­тизма и хищничеството не може да се постави, защото често в началото на своето развитие индивидът се храни като пара­зит, а в края убива гостоприем-ника си, като изяжда всички не­гови вътрешности. Такива са някои паразитни ципокрили на­секоми.

Паразити могат да бъдат не само животински видове. Пара­зити са и много растения, гъби и микроорганизми.

Паразитният начин на живот се отразява и на паразита, и на гостоприемника, особено сил­но върху първия. Паразитите силнр увеличават своята пло­довитост, тъй като смъртност­та им е силно увеличена, дока­то те намерят своите гостоприемници. Силно се изменят и ня­кои органи и системи при пара­зитите, за да се приспособят да функционират в тялото на гостоприемника си. Стига се дори до неразвиване на цели систе­ми. Тениите например, както знаете, нямат храносмилателна система.

Екологичният резултат от въздействието на парази­тизма се проявява върху двата вида в сложни адап­тационни изменения.

Тези промени са изучени по-добре при паразитите, отколко­то в техните гостоприемници.

Положителните взаимо­отношения между видовете са също тъй широко разпрост­ранени и много разнообразни. Тези отношения може да бъдат различни в зависимост от това, дали двата вида имат полза от взаимното влияние или само единият от тях. И в двата слу­чая има твърде много нюанси на тези взаимоотношения.

Основни и често срещащи се положителни взаимоотношения са следните:

Коменсализмът е взаимоот­ношение, при което индивидите на един вид намират убежище и храна при индивидите на друг вид. В гнездата например на много птици, гризачи, в мраву­няци и др. живеят видове насе­коми и други членестоноги. Те намират там убежище, а и се хранят с отпадъците на своите гостоприемници.

Симбиозата е едно значи­телно по-сложно взаимоотно­шение между индивидите на различни видове.

Самото понятие се тълкува по различен начин и не същест­вува общоприето мнение по не­говата същност. Най-честото тълкувание на понятието сим­биоза е следното: с него се из­разяват отношения между два вида, които са полезни и за единия, и за другия, но всеки от тях може да живее и без другия. Ко­гато двата вида не могат да жи­веят един без друг, тогава това полезно за тях взаимоотноше­ние се нарича мутуализъм.

Между симбиозата и мутуализма в посочения смисъл съществуват множество преходи, което прави не­възможно ясното им раз­граничаване.

­Ето някои примери за сим­биоза и мутуализъм. Някои ви­дове раци, поради това че имат меко, незащитено от твърда обвивка коремче, го скриват в празни черупки на охлюви. Та­кива видове се срещат и в Чер­но море. Ракът пустинник (фиг. 4.1.) обаче поставя върху черупката на охлюва си актинии. Двата вида имат полза един от друг: ракът е защитен от неприятелите си, тъй като копривните клетки на актинията действат парализиращо. Актинията пък се ползва от ус­лугите на рака, който, пъл­зейки, я пренася от едно място на друго. Така тя по-лесно на­мира храната си.

Много животни, хранещи се с растителна храна, имат в чер­вата или в стомаха си симбионтни микроорганизми, които разграждат целулозата на по-прости въглехидрати. Така це­лулозата става усвоима за жи­вотните, защото с малки изклю­чения те не могат да я разграж­дат сами, тъй като им липсват съответните ензими.

Още по-ярък пример за за­дължително съжителство са ли­шеите. При тях хифите на гъба заедно с клетките на водорасло образуват един нов общ орга­низъм, който се приема за само­стоятелен вид.

Положителните междувидови   взаимоотношения имат важно екологично значение. Те създават не­благоприятни условия за рационално използване на ресурсите на средата.

Биотичните взаимоотно­шения в една биоценоза са именно факторите, които определят биоценозата ка­то едно обективно съобщество от организми, а не просто сбор от видове.

Аменсализмът е въздействие, при което една популация потиска друга, но самата тя не изпитва от­рицателно влияние. Среща се при всички организми. Микроорганиз­мите и низшите растения (гъби, плесени, актиномицети, лишеи) от­делят вещества, наречени антиби­отици, а явлението се нарича антибиоза. При висшите растения подобно въздействие се нарича алелопатия, а веществата са колини и фитонциди. Отделяните вещества изпълняват защитна функция срещу заразяване и забо­ляване и повишават конкурентната способност на съответните орга­низми. Явлението антибиоза се из­ползва широко от човека;