ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYPOPULACYJNE

NISZA EKOLOGICZNA

* zajmowana przez osobniki jednego gatunku

* miejsce i rola populacji w strukturze biocenozy
* wielowymiarowa przestrzeń, w obrębie której środowisko

umożliwia osobnikowi lub gatunkowi utrzymanie się przy życiu
(definicja Hutchinson’a)

SIEDLISKO
* zespół cech środowiska charakterystyczny dla występowania

organizmów danego gatunku, czyli warunki, w jakich najczęściej
można je spotkać

STANOWISKO
* konkretne miejsce występowania osobnika lub osobników

danego gatunku, czyli punkt lub obszar przestrzeni, gdzie można
je spotkać

* można je nanieść na mapę danego obszaru

ZALEŻNOŚCI POKARMOWE W BIOCENOZIE

* decydują o liczebności i biomasie poszczególnych populacji

* w skład dużej biocenozy może wchodzić nawet kilka tysięcy
gatunków

* neutralizm – populacja A w żaden sposób nie oddziałuje na
populację B i odwrotnie (większość gatunków biocenozy)

* oddziaływania antagonistyczne – niekorzystne
* oddziaływania protekcjonistyczne - korzystne

ODDZIAŁYWANIA PROTEKCJONISTYCZNE

* współpraca jest korzystna dla obu stron i zwiększa ich możliwości adaptacyjne

KOMENSALIZM (A + , B 0 )

* najbardziej pierwotny ty takich oddziaływań

* populacja A odnosi korzyści z istnienia populacji B, ale dla tej
drugiej istnienie i funkcjonowanie populacji A jest obojętne

* często spotykany w świecie roślin i zwierząt
- wiele chrząszczy i pająków żyje w mrowiskach oraz termitierach

- różanka (niewielka ryba) składa swoją ikrę w skrzelach małży
słodkowodnych (dzięki temu młody narybek zostaje chroniony w

pierwszych dniach życia, później opuszcza ciało gospodarza, nie
wyrządzając mu żadnej szkody)

- ryba pilot, krab, czy wieloszczet zjadają resztki pokarmu
pozostawione po drapieżniku (ta pierwsza zjada po rekinie)

- roztocz nużeniec ludzki
- część bakterii jelitowych człowieka

PROTOKOOPERACJA (A + , B + )

* współdziałanie, w którym obie populacje

odnoszą wymierne korzyści
* jest to luźny związek i oba gatunki

potrafią się bez niego obejść
- krab pustelnik i ukwiał

- bąkojady oczyszczające skórę
nosorożców i bawołów afrykańskich z larw

bąków i kleszczy
- mszyce i mrówki (związki mają

luźniejszy charakter, mrówki bronią roślin
zajętych przez mszyce, w zamian

otrzymują słodki sok o dużej wartości
odżywczej, układ jest nietypowy bo obie

populacje mogą żyć osobno jednak
czasem w tropikach zależność ta przybiera

postać mutualizmu (usunięcie jednej
populacji prowadzi do praktycznego

wymarcia drugiej)

MUTUALIZM (A + , B + )

* najwyższa forma współpracy
* korzyści dla obu stron są wymierne, a wzajemne przystosowanie

jest tak silne, że życie poza układem praktycznie nie jest możliwe
* przykłady

- mikoryzy, np. sosny i dębów z prawdziwkami, podgrzybkami
czy maślakami

- przeżuwacze i ich flora jelitowa
- termity i ich wiciowce jelitowe

- niektóre mrówki tropikalne „uprawiają” w swoich gniazdach
poletka grzybów (nawożą własnym kałem, dostarczają liści jako

pożywki i zbierają nadwyżkę przyrostu – plon, tworząc grzybom
bardzo sprzyjające warunki rozwoju, same natomiast uzyskują

dostęp do ogromnej bazy pokarmowej, jaką stanowi celuloza w
liściach)

- porosty i grzyby (przypuszcza się, że długotrwała ewolucja
pasożytniczych grzybów i ich gospodarzy doprowadziła do

powstania zupełnie nowych, dwuskładnikowych organizmów, u
wielu porostów symbioza trwa dopóty, dopóki warunki są znośne

dla grzyba, w czasie długotrwałego głodowania może on
skonsumować swojego partnera, dlatego zależność tę często

nazywamy niewolnictwem – helotyzmem)
* problemów można unikać używając pojęcia symbioza dla

określenia wzajemnych stosunków protekcjonistycznych (jest do
dopuszczalne chociaż wyróżnia się symbiozy luźne i

mutualistyczne)

ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYPOPULACYJNE

ODDZIAŁYWANIA ANTAGONISTYCZNE

* wzajemne oddziaływanie populacji przynosi jednej z nich albo obu jakieś straty (ograniczenie liczebności, przeżywalności, rozrodczości)

KONKURENCJA (A - , B - )

* pojawia się, gdy osobniki różnych populacji ubiegają się o ten sam atrybut
środowiskowy – ich nisze ekologiczne częściowo się pokrywają

* osobniki rywalizują ze sobą np. o światło (szczególnie rośliny), wodę, składniki
mineralne, pokarm, miejsce

* prowadzi do osłabienia populacji
* jej skutkiem może być rozdzielenie nisz ekologicznych (chyba, że któraś z

populacji wyprze drugą)
- taka sytuacja wynika z założenia, że jedną niszę ekologiczną zajmuje jeden

gatunek
- badania wykazały, że w warunkach naturalnych prawi 80% przypadków

konkurencji między gatunkami blisko spokrewnionymi prowadziło do tzw.
konkurencyjnego wypierania

* prace rosyjskiego biologa Gausego nad dwoma pantofelkami (Paramecium
aurita, Paramecium caudatum)

- obie formy są wąsko wyspecjalizowane i zajmują niemal identyczne nisze
ekologiczne

- hodowane oddzielnie wykazały normalne krzywe wzrostu i liczebności
- we wspólnej hodowli P. auritia zupełnie wypierał drugiego pantofelka

- prawdopodobnie rozmnażał się on szybciej i przejmował zasoby pokarmowe
drugiego

* w naturalnych warunkach sytuacja taka może zaistnieć, gdy do lokalnej biocenozy
zostanie zawleczony przybysz (np. przypadek szczura śniadego i szczura

wędrownego)
- szczur śniady był uciążliwym synantropem (gatunkiem towarzyszącym

człowiekowi), który wykorzystywał domostwa i zagrody Europejskich
- dopiero zawleczenie do Europy szczura wędrownego doprowadziło do niemal

zupełnego wyniszczenia szczura śniadego
* przypadki, gdy konkurencja jedynie ogranicza populację

- miejskie gołębie odpędzają wróble od ziarna, które wysypują ludzie
- na sawannach hieny walczą o padlinę z sępami oraz z lwami

- na polach uprawnych chwasty konkurują z roślinami zbożowymi
* w warunkach naturalnych napięcia konkurencyjne często są niewielkie (np.

kormoran czarny i kormoran czubaty z Wielkiej Brytanii)
- żywią się rybami i gnieżdżą w takich samych siedliskach na tych samych

obszarach
- w rzeczywistości ich nisze ekologiczne nie nakładają się całkowicie

- kormoran czarny żywi się głównie rybami i bezkręgowcami złapanymi blisko dna, a
kormoran czubaty woli ofiary pływające bliżej powierzchni

- miejsca ich gniazdowania również okazały się nieco odmienne
- prawdopodobnie więc nacisk selekcyjny w postaci konkurencji międzygatunkowej

doprowadził do zwiększenia stopnia specjalizacji i „rozsunięcia się” nisz
ekologicznych

- możliwość unikania konkurenta pozwala więc na osiągnięcie pewnej równowagi

ALLELOPATIA (A + , B - )

* zachodzi, gdy populacja A wytwarza szkodliwą substancję dla konkurencyjnej
populacji B

- odnosi się głównie do substancji chemicznych wydzielanych do podłoża, które
hamują wzrost innych organizmów w bezpośrednim otoczeniu (głównie roślin i

bakterii)
* przykładem są antybiotyki, wydzielane przede wszystkim przez grzyby

- hamują wzrost bakterii i innych grzybów, np. przez blokowanie w nich
biosyntezy białek

- na około 3tys znanych antybiotyków naturalnych ponad 720 wytwarzają grzyby
- pewną część z nich wykorzystuje się w farmakologii (penicylina wytwarzana

przez workowca, cefalosporyna otrzymywana z gatunków

Acremonium

)

* tego rodzaju substancje mogą także produkować rośliny wyższe

- bylice rosnące na półpustyniach wydzielają do podłoża terpeny (np. kamforę) i
alkaloidy (np. absyntynę), które pozwalają im kontrolować bezpośrednie

otoczenie

AMENSALIZM (A 0 , B - )

* czynności życiowe populacji A szkodzą
populacji B, przy czym jest to tylko relacja

jednostronna
* odróżnienie go od innych oddziaływań jest

trudne
* przykładem są bobry, których żeremia

zmieniają warunki wodne w biocenozach
leśnych (zbyt duża wilgotność siedliska jest

niekorzystna dla wielu roślin i zwierząt)
* odchody kormoranów zabijające drzewa

DRAPIEŻNICTWO (A + , B - )

* przedstawiciele jednego gatunku odżywiają się osobnikami drugiego
gatunku

* drapieżnik zabija swoją ofiarę najpóźniej w trakcie konsumpcji,
najczęściej jest od niej większy

* zalety drapieżników
- większość spełnia w biocenozach istotną rolę regulującą liczebność

populacji ofiar
- wyłapując osobniki mniej sprawne fizycznie (stare, chore, najmłodsze)

zwiększają nacisk selekcyjny środowiska (lwy, wilki)
- wszechstronny drapieżnik wpływa na liczebność kilku różnych populacji, a

ponieważ kieruje się zasadą minimalizowania nakładów na zdobycie
pożywienia, wybiera te ofiary, które może najłatwiej schwytać (zwykle

osobniki najliczniejszej populacji), jeśli liczebność takiej populacji zmaleje,
drapieżnik zmienia swój cel

- w ten sposób zachowana zostaje równowaga w układzie ekologicznym
* funkcje regulacyjne organizmów drapieżnych są ważne dla całej

biocenozy (przykład)
- w normalnym, niezanieczyszczonym jeziorze jeden z możliwych łańcuchów

pokarmowych przedstawia się następująco:
sinice samożywne  dafnie  leszcze  szczupaki

- jeśli usuniemy z jeziora szczupaki i inne duże ryby drapieżne, to
niekontrolowana populacja leszczy zacznie wyniszczać dafnie, zaczynając od

największych
- ponieważ młode gatunki dafni nie są w stanie konsumować dużych kolonii

zielenic i sinic, ich rozwój będzie nadmierny
- przejawem takiego rozwoju są zielone zakwity, które mogą przekształcić

najpiękniejsze jezioro w cuchnącą biocenozę (przywrócenie równowagi może
być bardzo trudne, a czasem niemożliwe)

* przykłady drapieżnictwa:
- lew polujący na antylopy

- pijawka atakująca młode błotniarki
- płoć polująca na dafnie

- lis może porwać sarnę lub królika, ale jada także myszy leśne i dżdżownice,
czasami wspomaga dietę poziomkami i jagodami (funkcjonuje wówczas

jako roślinożerca)
* spełnia korzystną rolę regulacyjną w biocenozach ustabilizowanych,

groźne staje się w biocenozach sztucznych (monokultury sosnowe, pola
uprawne), które są pozbawione większości systemów regulacyjnych i ich

podatność na zakłócenia jest bardzo wysoka

ODDZIAŁYWANIA ANTAGONISTYCZNE

* wzajemne oddziaływanie populacji przynosi jednej z nich albo obu jakieś straty (ograniczenie liczebności, przeżywalności, rozrodczości)

PASOŻYTNICTWO (A + , B - )

* forma współżycia dwóch organizmów, z których jeden czerpie korzyści ze współżycia,

a drugi ponosi z tego tytułu szkody
* pasożyt najczęściej nie zabija swojego żywiciela, nie ogranicza więc znacząco

jego populacji
* pasożyty mogą pełnić funkcje regulatora zagęszczenia

- jeśli populacja żywiciela ograniczana jest przez populację pasożyta, obie osiągają
pewien stan równowagi, wyrażający się w liczebności, zagęszczeniu i strukturze

wiekowej
- jeśli z układu wyeliminujemy populację pasożyta, to może dojść do niekontrolowanego

wzrostu populacji żywiciela, która zniszczy swoje siedlisko i sama zginie
- w wyniku takiej interakcji osobniki żywiciela zawsze ponoszą straty, ale cała populacja

zyskuje
* w nowo powstałych układach żywiciel-pasożyt napięcia reguły są większe,

ponieważ nie zadziałały jeszcze mechanizmy dostosowawcze
- skutkiem może być zupełne wyniszczenie żywiciela, a to pociąga za sobą zagładę

populacji pasożyta
- zjawisko to przebadano laboratoryjnie na przykładzie muchy domowej (żywiciela) i

osy pasożytniczej
- nowe połączenie dziko żyjących populacji obu gatunków doprowadziło do gwałtownych

zmian liczebności
- zależności były tak silne, że załamywaniu populacji much towarzyszył zawsze (z

pewnym opóźnieniem) spadek liczebności populacji osy
- około 9 miesiąca i potem między 16 a 18 miesiącem doszło do niemal zupełnego

wyniszczenia populacji much, a następnie także pasożyta
- po dwóch latach bytowania wybrano partię much i os do dalszej hodowli

- znacznie mniejsze były wówczas oscylacje liczebności obu populacji oraz
wyraźnie mniejsza rozrodczość pasożyta

- prawdopodobnie doszło do wykształcenia pewnej odporności adaptacyjnej
żywiciela

* spełnia korzystną rolę regulacyjną w biocenozach ustabilizowanych, groźne
staje się w biocenozach sztucznych (monokultury sosnowe, pola uprawne), które są

pozbawione większości systemów regulacyjnych i ich podatność na zakłócenia jest
bardzo wysoka

- samica komara odżywia się krwią aby wytworzyć polilecytalne komórki rozrodcze.
- tasiemiec, glisty, nicienie( bezbarwny, oddycha beztlenowo, jest niestrawny)

- huba( gdy drzewo żyje- pasożyt) ( gdy drzewo umarło- saprofit)
- jemioła ( półpasożyt ale przeprowadza fotosyntezę) ssawki, jemioła zabiera wodę z

drzewa
rodzaje pasożytów:

-pasożyty wewnętrze i zewnętrzne
-pasożyty czasowe( komar) okresowe () stały(tasiemiec)

-pasożyty monokseniczne (pasożytują na jednym gatunku żywiciela np. glista
ludzka), oligokseniczne( pasożytują na kilku żywicielach np. motylica wątrobowa) i

polikseniczne( pasożytuje w wielu gatunkach zwierząt np. kleszcz)
-pasożyt bezwzględny- wszystkie pasożyty wewnętrzne i względny – pijawka (nie

musi pasożytować, może polować na bezkręgowce)