Взаємовідносини організмів. Дана класифікація будується за принципом впливу, який чинять одні види на інші в процесі взаємних контактів. Ці взаємини можна позначити математичними значками «+», «-», «0» (позитивно, негативно, нейтрально). Вплив одного виду на інший може бути позитивним, негативним і нейтральним. При цьому можливі різні комбінації типів впливу. Розрізняють нейтрализм, Протокооперація, мутуалізмом, комменсализм, хижацтво, паразитизм, конкуренцію, Аменсалізм.
Якщо взаємини обом партнерам вигідні, вони позначаються значками (+, +) і звуться симбіозу або мутуалізму. Ступінь цих зв'язків різна. Мутуалізм (облігатний симбіоз) - взаємовигідне співжиття, коли або один з партнерів, або обидва не можуть існувати без співмешканця. Наприклад, травоїдні копитні і целлюлозоразрушающіх бактерії. Целлюлозоразрушающіх бактерії живуть в шлунку і кишечнику травоїдних копитних. Вони продукують ферменти, що розщеплюють целюлозу, тому обов'язково потрібні травоїдним, у яких таких ферментів немає. Травоїдні копитні зі свого боку надають бактеріям поживні речовини і середовище проживання з оптимальною температурою, вологістю і т.д
У ряді випадків організми настільки тісно пов'язані, що функціонують як єдиний організм. Наприклад, лишайники, що представляють симбіоз гриба і водорості. Водорості поставляє грибу продукти фотосинтезу, а гриб для водорості є постачальником мінеральних речовин і, крім того, субстратом, на якому вона живе. У той же час співжиття грибів з корінням рослин (мікориза) носить хоча і взаємовигідні, але не в такій мірі тісні взаємини. Тип взаємовигідних відносин широко поширений. Сюди відносяться і мікроорганізми, які населяють травний тракт тварин, сприяючи засвоєнню їжі; і, в ряді випадків, травоїдні тварини. Встановлено, що виключення поїдання трав тваринами може мати наслідком зубожіння рослинних угруповань, зниження ними продуктивності і стійкості. Навіть помірне об'їдання листя деревних рослин комахами або їх гусеницями може бути позитивним не тільки для тварин, але і для рослин.
Взаємовідносини, які є позитивними для одного виду і негативні для іншого (+, -), характеризуються як хижацтво і паразитизм.
Хижацтво - взаємини, при яких один з учасників (хижак) умертвляє іншого (жертва) і використовує його в якості їжі. Наприклад, вовки і зайці. Стан популяції хижака тісно пов'язано зі станом популяції жертв. Однак при скороченні чисельності популяції одного виду жертв, хижак перемикається на інший вид. Наприклад, вовки можуть використовувати в якості пиши зайців, мишей, кабанів, косуль, жаб, комах і т.д.
Окремим випадком хижацтва є канібалізм - умертвіння і поїдання собі подібних. Зустрічається, наприклад, у щурів, бурих ведмедів, людини.
Паразитизм - взаємини, при яких паразит не вбиває свого господаря, а тривалий час використовує його як середовище проживання і джерело їжі. До паразитам відносяться: віруси, патогенні бактерії, гриби, найпростіші, паразитичні черв'яки та ін. Розрізняють облігатних і факультативних паразитів. Облігатні паразити ведуть виключно паразитичний спосіб життя і поза організмом господаря або гинуть, або знаходяться в неактивному стані (віруси). Факультативні паразити ведуть паразитичний спосіб життя, але в разі потреби можуть нормально жити в зовнішньому середовищі, поза організмом господаря (патогенні гриби і бактерії).
Хижак і паразит зазвичай пристосовуються до використання інших організмів (їх жертв і господарів), а останні, в свою чергу, мають адаптації, які зберігають їм життя. Ці типи взаємин зазвичай грають велику роль в регулюванні чисельності організмів. Інтенсивне розмноження хижаків і паразитів зазвичай має наслідком зменшення чисельності їх жертв або господарів.
У свою чергу, зменшення чисельності жертв і господарів підриває кормову базу хижаків і паразитів, що веде до скорочення їх чисельності та т. Д. У кінцевому рахунку, має місце зазвичай пульсуюча чисельність організмів, що вступають в такі типи взаємин.
Хоча взаємини типу хижацтва і паразитизму подібні за результатами впливу на чисельність особин, вони суттєво різняться за способом життя і адаптациям. У взаємовідносинах хижак-жертва обидва організму постійно удосконалюються: перший в плані успішності полювання, другий - щодо самозбереження. І в тому і в іншому випадку потрібно швидка реакція, висока швидкість пересування, хороший зір, нюх і т. П.
У другому типі взаємин у паразита адаптації йдуть по шляху спеціалізації структур на використання господаря як джерело їжі і «впорядкованого» місцеперебування. Результатом цього є спрощення багатьох органів (травний тракт, нашкірні покриви, органи пересування, почуттів та ін.). Разом з тим, оскільки життя паразита дуже тісно пов'язана з господарем, він адаптований на виживання у зовнішньому середовищі після смерті господаря. Досягається це за рахунок великої кількості зачатків (насіння, спор, цист і т. П.), Зазвичай довго зберігаються в середовищі.
Адаптації господаря спрямовані, як правило, на зменшення шкоди від паразита. Це проявляється у виробленні активного імунітету, укладанні внутрішніх паразитів в різного виду капсули (галли, цецідіі і т. П.).
У ряді випадків адаптації паразитів і господарів призводять до їх взаємовигідних відносин типу симбіозу. Є підстави вважати, що в більшості випадків симбіоз (мутуалізмом) виріс з паразитизму.
Взаємовідносини, невигідні обом партнерам (-, -), носять назву конкуренції. Остання тим сильніше, чим ближче потреби організмів до фактору або умові, за які вони конкурують. В цьому відношенні найбільш близькі інтереси організмів одного виду, і, отже, внутрішньовидова конкуренція розглядається як більш гостра порівняно з міжвидової. Однак це положення суперечить тому факту, що практично всі механізми існування виду спрямовані на його виживання. Таке протиріччя вирішується тим, що на внутривидовом рівні є механізми, які дозволяють зняти гостроту конкурентної боротьби, в тому числі жертвуючи частиною особин. Конкуренція і взаємини типу хижак-жертва є основними в удосконаленні видів, в той час як взаємини типу мутуалізму (симбіозу) сприяють оптимізації життєвих процесів, більш повного освоєння середовища.
Менш поширеним типом взаємин є комменсализм (франц. Комменсал - співтрапезник) - відносини, позитивні для одного і байдужі для іншого партнера (+, 0), його іноді ділять на Нахлебнічество (трофобіоз), коли один організм поїдає залишки їжі зі «столу» іншого (великого) організму (наприклад, акули і супроводжуючі їх дрібні риби, що леви і гієни) і Квартиранство, або синойкий (грец. сінойкос - співжиття), коли одні організми використовують інші як «квартиру», притулок. Наприклад, молодь деяких морських риб ховається під парасольку з щупалець медуз, або деякі комахи живуть в норах тварин, гніздах птахів, використовуючи їх лише для укриття. Прикладом синойкии також є взаємини деяких актиній і тропічних рибок. Тропічні рибки ховаються від нападу хижаків серед щупалець актиній, які мають жалкі клітини.
Нечасто зустрічається також Аменсалізм (лат. Аменс - безрозсудний, божевільний) - негативний для одного організму і байдужий для іншого (-, 0). Наприклад, світлолюбна рослина, що потрапило під полог лісу. Аменсалізм - взаємини, при яких один організм впливає на інший і пригнічує його життєдіяльність, а сам не відчуває ніяких негативних впливів з боку подавляемого. Наприклад, ялина і рослини нижнього ярусу. Щільна крона їли перешкоджає проникненню сонячних променів під полог лісу і пригнічує розвиток рослин нижнього ярусу. Окремим випадком Аменсалізм є алелопатія (антібіоз) - вплив одного організму на інший, при якому в зовнішнє середовище виділяються продукти життєдіяльності одного організму, отруюючи її і роблячи непридатною для життя іншого. Аллелопатия поширена у рослин, грибів, бактерій. Наприклад, гриб - пеницилл продукує речовини, що пригнічують життєдіяльність бактерій. Пеницилл використовують для отримання пеніциліну. Це перший відкритий в медицині антибіотик. Останнім часом в поняття «алелопатія» включають і позитивний вплив.
Відносини, при яких організми, займаючи подібні місцеперебування, практично не впливають один на одного, носять назву нейтралізма (0,0). Наприклад, білки і лосі в лісі. Нейтрализм - співжиття двох видів на одній території, не має для них ні позитивних, ні негативних наслідків.
Протокооперація - взаємовигідне, але не обов'язкове співіснування організмів, користь з якого витягують всі учасники. Наприклад, раки-відлюдники і актинії. На раковині раку може поселятися кораловий поліп актиния, який має жалкі клітини, що виділяють отруту. Актинія захищає раку від хижих риб, а рак-самітник, переміщаючись, сприяє поширенню актиній і збільшення їх кормового простору.
Характеристика видів взаємодії між популяціями різних видів також представлена в таблиці 15.
Взаємодії між видами (по Ю. Одум, 1986)
Облигатное взаємодія, корисне для обох популяцій
(0) - істотне взаємодія між видами відсутня; (+) - сприятливу дію на ріст, виживання або інші характеристики виду; (-) - інгібірує, на зростання або інші характеристики виду.
Типи 2-4 можна вважати «негативними взаємодіями», 7-9 - «позитивними взаємодіями», а типи 5 і 6 можна віднести до обох груп.
Конкуренція - взаємини, при яких організми змагаються один з одним за одні й ті ж ресурси зовнішнього середовища при нестачі останніх. Організми можуть конкурувати за харчові ресурси, статевого партнера, притулок, світло і т.д. Розрізняють пряму і непряму, межвидовую і внутрішньовидову конкуренцію.
Непряма (пасивна) конкуренція - споживання ресурсів середовища, необхідних обох видів. Пряма (активна) конкуренція - придушення одного виду іншим.
Внутрішньовидова конкуренція - це суперництво між особинами одного виду, міжвидова - між особинами різних видів. Міжвидова конкуренція виникає між особинами екологічно близьких видів. Її результатом може бути або взаємне пристосування двох видів, або заміщення популяцією одного виду популяції іншого виду, який переселяється на інше місце, перемикається на іншу їжу або вимирає.
Конкуренція призводить до природного відбору в напрямку збільшення екологічних відмінностей між конкуруючими видами і утворення ними різних екологічних ніш.
В ході еволюції і розвитку екосистем існує тенденція до зменшення ролі негативних взаємодій за рахунок позитивних, що збільшують виживання обох видів. Тому в зрілих екосистемах частка сильних негативних взаємодій менше, ніж в молодих.