Биоценоз, его состав и роль в экосистеме

План

1.Биоценоз,его состав и роль в экосистеме.

2.Взаимоотношения организмов в биоценозе.

3.Вид.

4.Видовая структура биоценоза.

5. Задачи.

6.Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теория Эволюции Ч. Дарвина, основные положения

Основной труд Ч. Дарвина - «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь», в корне изменивший представления о живой природе, появился в 1859 г. Этому событию предшествовала более чем двадцатилетняя работа по изучению и осмысливанию богатого фактического материала, собранного как самим Ч. Дарвином, так и другими учеными.

Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе

Дарвин вернулся в Англию из кругосветного путешествия убежденным сторонником изменяемости видов под влиянием условий обитания. Данные геологии, палеонтологии, эмбриологии и других наук также указывали на изменяемость органического мира. Однако большинство ученых не признавали эволюции: никто не наблюдал превращения одних видов в другие. Поэтому Дарвин сосредоточил свои усилия на раскрытии механизма эволюционного процесса. С этой целью он обратился к практике сельского хозяйства Англии. Английские фермеры и любители вывели к этому времени 150 пород голубей, много пород собак, крупного рогатого скота, кур и т.д. Интенсивно велась работа по селекции новых пород животных и сортов культурных растений. Сторонники постоянства видов утверждали, что каждый сорт, каждая порода имеют особого дикого предка. Дарвин доказал, что это не так. Все породы кур происходят от дикой банкивской курицы, курицы домашние утки - от дикой кряковой утки, породы кроликов – от дикого европейского кролика. Предками крупного рогатого скота были два вида диких туров, а собаки – волк и для некоторых пород, возможно, шакал. Каким же образом человек получил многочисленные сорта растений и породы животных, на какие закономерности опирается он в своей работе? Ответ на этот вопрос Дарвин нашел, изучая методы английских фермеров. В основе их методов лежал один принцип: разводя животных или растения, искали среди особей экземпляры, несущие нужный признак в наиболее ярком выражении, и оставляли для размножения только такие организмы. Если, например, поставлена задача повысить урожайность пшеницы, селекционер из огромной массы растений выбирает несколько лучших экземпляров с наибольшим числом колосков. В следующем году высеваются зерна только этих растений и среди них снова отыскиваются организмы, имеющие наибольшее количество колосков. Так продолжается несколько лет, и в результате появляется новый сорт многоколосковой пшеницы.

В основе всей работы по выведению нового сорта растений (или породы животных) лежит и изменчивость признаков у организмов, и отбор человеком таких изменений, которые наиболее уклоняются в желательную для него сторону. В ряду поколений такие изменения накапливаются и становятся устойчивым признаком породы или сорта. Поскольку мутации – явление достаточно редкое, искусственный отбор может быть успешным только в том случае, если он проводится среди большого числа особей.

Следовательно, под искусственным отбором понимается процесс создания новых пород животных и сортов культурных растений путем систематического сохранения и размножения особей с определенными, ценными для человека признаками и свойствами в ряду поколений.

Дарвин выделил две формы искусственного отбора – сознательный, или методический, и бессознательный.

Методический отбор. Сознательный отбор заключается в том, что селекционер ставит пред собой определенную задачу и ведет отбор по одному- двум признакам. Такой прием позволяет достигнуть больших успехов. Дарвин приводит пример быстрого выведения новых пород. Возможности искусственного отбора в изменении и преобразовании строении строения и свойств чрезвычайно велики.

Бессознательный отбор. Бессознательным такой отбор называется в том смысле, что человеком не ставились цели вывести какую- то определенную породу или сорт.

Учение Ч. Дарвина о естественном отборе

 Признаки, накапливаемые  при искусственном отборе, полезны  для человека, но необязательно  выгодны для животных. Дарвин  высказал предположение, что в  природе сходным путем накапливаются  признаки, полезные только для  организмов и вида в целом, в результате чего образуются  виды и разновидности. В этом  случае требовалось установить  наличие неопределенной индивидуальной  изменчивости у диких животных  и растений. Кроме того, необходимо  было доказать существование  в природе какого- то направляющего  фактора, действующего аналогично воле человека в процессе искусственного отбора.

Дарвин показал, что у представителей диких видов животных и растений индивидуальная изменчивость представлена очень широко. Индивидуальные отклонения могут быть полезными, нейтральными или вредными для организма. Все ли особи оставляют потомство? Если нет, то какие факторы сохраняют особей с полезными признаками и устраняют всех остальных?

Дарвин обратился к анализу размножения организмов. Все организмы оставляют значительное, иногда очень многочисленное потомство. Даже медленно размножающиеся животные потенциально способны оставить огромное число потомков. На основе этого Дарвин приходит к выводу о том, что в природе любой вид животных и растений стремится к размножению в геометрической прогрессии. В то же время число взрослых особей каждого вида остается относительно постоянным. Каждая пара организмов дает гораздо больше потомков, чем их доживает до взрослого состояния. Большая часть появившихся на свет организмов, следовательно, гибнет, не достигнув половой зрелости. Причины гибели разнообразны: недостаток корма из-за конкуренции с представителями своего же вида, нападение врагов, действие неблагоприятных физических факторов среды: засухи, сильных морозов, высокой температуры и пр. Отсюда следует второй вывод, сделанный Дарвином: в природе происходит непрерывная борьба за существование. Этот термин должен пониматься в широком смысле, как любая зависимость организмов от всего комплекса условий окружающей его живой природы. Иначе говоря, борьба за существование- это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.                                                                                                             Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование: межвидовую, внутривидовую, борьбу с неблагоприятными условиями.

Межвидовая борьба. Примеры межвидовой борьбы многочисленны. И волки, и лисы охотятся на зайцев. Между волками и зайцами, а также между лисами и зайцами идет напряженная борьба за существование.

Отсутствие добычи обрекает хищников на голод и гибель. В то же время между хищниками- волками и лисами- тоже существует конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого.

Внутривидовая борьба. В приведенных примерах межвидовых взаимоотношений напряженность борьбы между видами ослабляется тем, что, как правило, организмы имеют не один, а несколько источников питания. Например, лиса питается не только зайцами, но и мышами и птицами. У особей же одного вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними наиболее острая. Дарвин считал внутривидовую борьбу самой напряженной.

Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды. Факторы неживой природы оказывают огромное влияние на выживаемость организмов. Много растений гибнет во время холодных малоснежных зим. В сильные морозы смертность увеличивается и среди животных, обитающих в почве. Зимой при недостатке растворенного в воде кислорода погибает рыба.

В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, обладающие таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими.

Образование новых видов. Возникновение новых видов Дарвин представлял себе как длительный процесс накопления полезных индивидуальных изменений, увеличивающихся из поколения в поколение. Поэтому самая ожесточенная борьба происходит между наиболее сходными особями. Поэтому несхожие особи имеют преимущество в оставлении потомства. С каждым поколением различия становятся все более выраженными, а промежуточные формы, сходные между собой, вымирают. Так из одного вида образуется два или несколько. Явления расхождения признаков, ведущее к видообразованию, Дарвин назвал дивергенцией. Причиной дивергенции могут стать и неодинаковые условия внешней среды в разных районах территории, занимаемой видом. Возникает процесс расхождения признаков. Через определенное число поколений такие группы становятся разновидностями, а затем - видами. Мутации и половой процесс создают генетическую неоднородность внутри вида. Существует лишь один направленный эволюционный фактор – естественный отбор.

Под действие отбора могут попасть либо отдельные особи, либо целые группы.

Ч. Дарвин исходил из того, что в процессе размножения численность особей увеличивается в геометрической прогрессии, если условия благоприятствуют выживанию всех потомков.  Из-за действия самых разнообразных лимитирующих и элиминирующих факторов потенциальная возможность быстрого увеличения численности реализуется очень редко. В частности, лимитирующим фактором является ограниченность объема доступных ресурсов, что приводит к конкуренции за пищу, за места для обитания и размножения. Снижение численности происходит также за счет воздействия элиминирующих факторов: хищников, паразитов, болезнетворных агентов, а также неблагоприятных факторов неживой природы. Противоречие между размножением организмов в геометрической прогрессии и действием самых разнообразных лимитирующих факторов приводит к борьбе за существование. «Так как производится больше особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование. В пределах вида (популяции) существует наследственная изменчивость в форме индивидуальных различи.

Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые признаки – различия между особями в пределах вида.

 Еще К. Линней указывал, что оленеводы узнают в своем  стаде каждого оленя, пастухи  – каждую овцу. Намного сильнее  это способность развита у  садоводов. Многие садоводы распознают  сорта гиацинтов и тюльпанов  по луковицам. Значит, все животные  и растения отличаются от себе  подобных, хотя неопытному глазу  и кажутся одинаковыми. Исходя из этих фактов, Дарвин делает вывод о том, что животным и растениям присуща изменчивость.

Дарвин заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Он различал две основные формы изменчивости: групповую, или определенную, и индивидуальную, или неопределенную. При групповой, определенной, но не наследственной изменчивости многие особи данной породы или сорта под влиянием конкретной причины изменяются одинаковым образом. Так, например, рост организмов зависит от количества пищи, окраска – от ее качества.

Под индивидуальной, неопределенной, наследственной изменчивостью следует понимать те небольшие различия, которыми отличаются друг от друга особи одного и того же вида. Это изменения, возникающие в результате неопределенного воздействия условий существования на каждую особь, такие изменения появляются у животных одного помета, у растений, выросших из семян одной коробочки. Неопределенность этих изменений заключается в том, что под действием одних и тех же условий особи изменяются по-разному. Неопределенные изменения Дарвин сравнивает с простудой, которая действует на разных людей по-разному, вызывая то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в зависимости от состояния организма человека и его телосложения.

Благодаря изменчивости борьба за существование приводит к естественному отбору: «Особи, обладающие хотя бы самым незначительным преимуществом перед остальными, будут иметь больше шансов на выживание и продолжение своего рода». Действию естественного отбора подвергается каждое поколение, то есть цикл «изменчивость – естественный отбор – наследственность» становится бесконечным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ранговое отличие особей, территориальное поведение

Территорией в биологии называют определённую зону, более или менее обширную в зависимости от размеров или образа жизни животного, контролируемую и охраняемую им. Территориальное поведение подразумевает способность создавать и распознавать границы владений Территориальное поведение основано на напряжённой внутривидовой конкуренции, обеспечивающей пропитание особи. А физиологический механизм борьбы за территорию идеально решает задачу «справедливого», точнее наиболее выгодного для всего вида, распределения особей по ареалу, где данный вид может жить. Таким образом, территориальное поведение обычно понимают как механизм активного саморазобщения в пространстве отдельных особей (индивидуальное пространство) или групп особей (семейное, гнездовое пространство).

Территориальное поведение рассматривается как форма взаимодействий, ориентированных в первую очередь на представителей своего вида. В насыщенных биомассой благодатных биотопах тропических лесов или, например, в водах коралловых рифов, заселённых уймой разнообразных рыб, узкоспециализированных на различных видах пищи, это особенно хорошо заметно. Оглушительный многоголосый птичий хор тропического леса и вызывающее разнообразие окраски рыб кораллового рифа - это всё проявления знаковой насыщенности таких биотопов, а значит, и напряжённой внутривидовой конкуренции, интенсивных внутривидовых коммуникаций здешних обитателей. Рыбы каждого вида выдерживают определённую дистанцию лишь по отношению к особям своего вида. Конечно, в более суровых биотопах Приполярья, где тот же объём пространства позволяет прокормиться трём-четырём видам, оседлая рыба или птица может позволить себе необязательную «роскошь» агрессивного поведения и по отношению к особям других видов, которые вовсе и не являются их пищевыми конкурентами.

Как уже сказано, обозначающее вид пение играет у певчих птиц ту же роль, что оптическая сигнализация у рыб. Несомненно, что другие птицы, ещё не имеющие собственного участка, по этому пению узнают: в этом месте заявил свои территориальные притязания самец такого-то рода и племени. Быть может, важно ещё то, что у многих видов по пению можно очень точно определить, насколько силён поющий, возможно, даже и возраст его - иными словами, насколько он опасен для слушающего его пришельца. У многих птиц, акустически маркирующих свои владения, обращают на себя внимания значительные индивидуальные различия издаваемых ими звуков. Если рыбы ориентируются на визуальные сообщения, птицы - в большей степени на акустические, то млекопитающие в основном предпочитают химическую сигнализацию. Иногда даже говорят, что млекопитающие «думают носом». Не удивительно, что у них ведущую роль выполняет маркировка своих владений запахом. Известно, что носителями информации являются пахучие выделения желез, а также моча и кал. Но и сами акты маркировки границ территории превратились в удивительные ритуалы (самый известный - задирание лапы у собак). Достаточно важно то обстоятельство, что некоторые хищные животные способны при помощи меток не только к пространственному разделению территории, но и к временному упорядочению своей активности.

На примере бродячих кошек, живущих на открытой местности, обнаружено, что несколько особей могут использовать одну и ту же охотничью зону без каких-либо столкновений. При этом охота регулируется строгим расписанием. Дополнительной гарантией против нежелательных встреч являются пахучие метки, которые эти животные - кошки, не домохозяйки - оставляют обычно через правильные промежутки времени, где бы они ни были. Эти метки действуют как блок-сигнал на железной дороге, который аналогичным образом служит для того, чтобы предотвратить столкновение поездов: кошка, обнаружив на своей охотничьей тропе сигнал другой кошки, может очень точно определить время подачи этого сигнала; если он свежий, то она останавливается или сворачивает в сторону, если ему уже несколько часов - спокойно продолжает свой путь.