Tema: funkcionalna struktura biogeocenoze (2 predavanja). Odnosi između biljaka i drugih organizama Odnosi između biljaka i životinja
Nijedna vrsta živih bića ne razvija se izolirano od drugih. Svi se moraju prilagoditi i komunicirati jedni s drugima. Uvijek postoji evolucijska utrka između predatora i plijena dok se svaka životinja bori za vlastiti opstanak.Ali ponekad različite vrste međusobno djeluju na načine koji su obostrano korisni. Evo deset primjera kako biljke i životinje surađuju na neobične načine kako bi pomogle jedna drugoj.
10. Mravi i bagremovi
Mravi iz roda Pseudomyrmex jako su vezani za stabla akacije i nevjerojatno je koliko je ta veza jaka. Budući da biljke ne mogu trčati, uvijek su u opasnosti da budu pojedene. Kako bi se zaštitili od biljojeda, stabla akacije dobila su oštre bodlje i gorak okus. Osim toga, porobili su cijeli rod mrava kako bi se aktivno borili protiv svojih protivnika.
Brojni bagremovi trnovi iznutra su šuplji, a ove šupljine služe kao izvrsno stanovanje za mrave. Mnoge vrste bagrema oko tih šupljih šiljaka imaju i šuplje izbočine, što stvara još ugodnije životne uvjete. Kako bi zadržala privlačenje mrava, drveće proizvodi slatki nektar, a mahune bogate proteinima izvrsne su za ličinke mrava.
Nema ništa iznenađujuće u činjenici da mravi koji žive na tako lijepom mjestu štite ga od svih opasnosti. Na jednom stablu ih može živjeti do 30.000. Oni bodu životinje koje pokušavaju jesti lišće, grickaju konkurentske biljke koje kradu sunčevu svjetlost i čiste gljivične patogene.
Bagrem ne prijeti da branitelji mogu otići. Njegov nektar sadrži enzim koji sprječava mrave da jedu bilo koji drugi oblik šećera. Ako se mrav pokuša odvojiti od drveta akacije, uskoro će umrijeti od gladi.
9. Mirmekodije i mravi
Stabla bagrema nisu jedine biljke koje su naučile blisko surađivati s mravima. Myrmecodia - "mravlja biljka" - dobila je ime po mravima koji žive u simbiozi s njom.
Australska mirmekodija nije obična biljka, živi na drugim biljkama. Sjemenke epifita, kako se takve biljke nazivaju, slijeću na drveće i rastu visoko iznad zemlje. To im daje određenu zaštitu od biljojeda, ali glavni branitelji epifita su mravi.
U podnožju stabljike biljke nalazi se gomoljasto zadebljanje, prožeto brojnim šupljinama. Ovo je savršen dom za mrave. Mravi ne prave te šupljine sami - biljka ih je naučila stvoriti namjerno. Mravi koji žive u njima štite biljku od svake prijetnje.
Ovo je vrlo slično onim mravima koji žive na stablima akacije, ali biljka mrava koristi tu suradnju malo drugačije. Dušik je jedna od glavnih tvari koje biljke dobivaju iz tla. Budući da mirmekodija raste daleko od tla, mora si osigurati opskrbu dušikom. Biljka ima dvije vrste šupljina: glatke, koje mravi koriste za život, i hrapave, u koje mravi odlažu svoj otpad.
Iz tih mravljih otpadaka biljka dobiva potreban dušik.
8. Insektivorne biljke i šišmiši
Insektivorne biljke su, kao što i samo ime kaže, mesožderke, hrane se malim životinjama, uglavnom kukcima. Ova se sposobnost razvila kao odgovor na okruženja s niskim sadržajem dušika. Dok mirmekodije mame mrave da žive u njima, biljke mesožderke ih mame da ih ubiju. Međutim, među njima postoji jedna biljka koja nije tako okrutna.
Nepenthes hemsleyana je neobično velika biljka koja je naučila živjeti u simbiozi sa šišmišima. Miševi vrste "Hardwickov mišji rep" penju se na kupolasti list biljke na jedan dan i spavaju u njemu. Biljka, umjesto da probavi miša, ograničava se na ono što može izvući iz svog izmeta.
Biljka ne samo da pasivno čeka, već je razvila neobičan način privlačenja šišmiša u gustoj prašumi. Stražnja stijenka ploče ima oblik tanjurića, koji dobro odražava signale ehosondera šišmiša. To omogućuje šišmišu da brzo pronađe mjesto odmora.
7. Biljke koje oprašuju sisavci
Kada govorimo o životinjama koje oprašuju biljke, najčešće mislimo na pčele i druge kukce koji, leteći s cvijeta na cvijet, prenose pelud. Međutim, postoje mnoge biljne vrste koje se u tu svrhu oslanjaju na sisavce.
Kako bi privukle sisavce, biljke su morale razviti cvjetove koji su vrlo različiti od onih koji mame kukce. Mirisi cvijeća koje oprašuju sisavci nimalo nisu poput cvjetnih mirisa na koje smo navikli. Cvijet koji privlači sisavce često miriše na sir i kvasac. Ovi su cvjetovi također najčešće nagnuti prema dolje kako bi posuli pelud životinja ispod.
Ne koriste se samo biljojedi kao oprašivači. Grmovi protea privlače mungose mesojede i genete. To pogoduje biljkama jer mesožderi obično imaju veća staništa i prenose pelud dalje.
6. Amorphophallus titanic i muhe
Naravno, ne privlače sve insekte slatki mirisi. A da bi privukao strogo definirane kukce, cvijet im mora dati upravo ono što im je potrebno. Amorphophallus titanic hrani se muhama i kornjašima mrtvacima pa proizvodi miris koji privlači ove životinje. Ovaj miris je takav da se amorfofalus često naziva "mrtvim cvijetom".
Cvijet titanskog amorfofalusa je najveći cvijet na Zemlji. Ovo je dijelom odgovor na okolinu. U bujnim džunglama Sumatre, biljka treba proizvesti puno aromatičnih tvari kako bi širila miris na velike udaljenosti i privukla insekte.
Ogromni cvijet također sam stvara toplinu. To pojačava miris trulog mesa i olakšava muhama da pronađu biljku. Srećom za one koji ne vole miris raspadajućih lešina, Amorphophallus titanum cvate samo jednom u šest godina.
5. Duroia hirsuta i mravi
Amazonska prašuma poznata je po svojoj bioraznolikosti. Jedan od najbogatijih ekosustava na planetu dom je širokom nizu životinjskih i biljnih vrsta. Pa ipak, postoje dijelovi prašume za koje se čini da ih čini samo jedna vrsta drveća, Duroia hirsuta.
Autohtoni narodi Amazonije smatrali su da su takve dijelove šume stvorili zli demoni, zbog čega su ih prozvali "Vražjim vrtovima". Duroia hirsuta proizvodi kemikalije koje inhibiraju rast drugih biljaka, no to nije jedini razlog njihove dominacije.
Zapravo, demoni koji stvaraju takva područja su mravi. Kao što smo već vidjeli kod drugih biljaka, vojska mrava uvijek štiti svoje domove.
Mravi vrste Myrmelachista schumanni koji žive na Duroia hirsuta, a koji se često nazivaju "mravi limuna", ne bore se toliko s drugim životinjama koliko s drugim biljkama. U džungli traže mlade izdanke i truju ih mravljom kiselinom. Ovo je kako bi se spriječilo da druge biljke zasjene Duroia hirsuta.
Istovremeno, to povećava stanište samih mrava. Prostrana kolonija mrava u Đavoljem vrtu može sadržavati tisuće kraljica i milijune mrava radnika.
4. Smokve i smokvine ose
Vjerojatno nikoga neće iznenaditi činjenica da smokvine ose žive u smokvama. Prisutnost ostataka osa u plodovima može vam pokvariti apetit. Odnos smokava i smokvinih osica traje već mnogo tisućljeća, pa se može reći da ljudi koji jedu smokve zadiru u tuđu privatnost.
Smokva nije voće, već šuplja struktura koja sadrži mnogo cvjetova. Kako smokva sazrijeva, proizvodi miris koji privlači trudne ženke osa. Da bi ušla u cvat, ženka se mora snažno smanjiti. To je složen proces u kojem ženke često gube krila i antene.
Kada uđe unutra, osa polaže jaja i raspršuje pelud koji je na sebe donijela iz svog bivšeg doma. Zatim ona umire. Neoprašeno stablo često uvene i umre, ubijajući sva jajašca unutar ploda. Ovo je evolucijska obrana kojom se osigurava da ose nastave donositi pelud.
Ako se cvjetovi opraše, plod sazrijeva, a iz jaja se izlegu ose koje se hrane mesom ploda. Unutar cvata rastu muški i ženski. Mužjaci skupljaju pelud za ženke i prave im rupu. Zatim oplode ženke i predaju im sakupljeni pelud. Nakon toga ženke napuštaju cvat – i ciklus se nastavlja.
3. Divovski ljenjivci i avokado
Ljudi imaju određene rezultate u dovođenju određenih životinjskih vrsta do izumiranja. Gledajući ovaj popis, lako je vidjeti blisku vezu između uništenja nekih vrsta i izumiranja drugih. U slučaju golemih ljenjivaca u Južnoj Americi, ljudi su gotovo istrijebili avokado.
Sjeme koje prenose životinje općenito ima veličinu koja odgovara veličini životinja koje nose sjeme. U skladu s tim, ogromne sjemenke avokada zahtijevaju odgovarajuću veliku životinju da ih nosi. Divovski ljenjivci mogu narasti do 6 metara u duljinu. Budući da su bili veliki i gladni, pojeli su avokado, a potom zajedno s izmetom raširili i njegove sjemenke.
Dolaskom ljudi u Ameriku iskorijenjeni su mnogi veliki sisavci, uključujući goleme ljenivce. Bez ljenjivaca biljke avokada izgubile su sposobnost naseljavanja novih područja i na rubu su izumiranja. Biljka je sačuvana zahvaljujući umjetnom uzgoju, sada ljudi igraju ulogu ljenjivaca.
2. Crvi i alge
Nije neobično da mnoge životinje žive unutar biljaka. Međutim, crv Symsagittifera roscoffensis prilagodio se da čini suprotno. Ovi crvi nikada ne jedu i svu energiju dobivaju od algi koje žive u njima.
Ovi crvi nemaju probavni sustav, pa kad jedu alge dok su mlade, one se ne probavljaju. Umjesto toga, malene biljke dobivaju sigurnije sklonište nego što mogu pronaći u oceanu. Oni sami, pak, dijele svoju energiju s crvima.
Ovi crvi žive na obalama. Za vrijeme oseke pužu na površinu kako bi svoje simbiotske alge opskrbile sunčevom svjetlošću. Za vrijeme plime, crvi se ukopavaju u pijesak radi sigurnosti. Nije jasno tko više profitira od takve suradnje, ali ovo je dobar primjer istinskog partnerstva životinja i biljaka.
1 Biljke koje zovu predatore
Nije lako razumjeti složene mehanizme međusobne interakcije biljaka: ne možemo samo sjediti i gledati njihove svađe, međusobno pomaganje, komunikaciju, dok promatramo ponašanje ptica, životinja, kukaca i drugih životinja. Istina, znanstvenici su saznali o ponašanju mnogih životinja ne toliko iz izravnih promatranja koliko "čitajući" iz tragova tragova, gnijezda, jazbina itd., što su radile, kako su bježale od neprijatelja, što su i kada jele . Slično tome, "zamrznute" manifestacije njihove vitalne aktivnosti mogu puno reći o "ponašanju" biljaka.
Jedan od ključeva zagonetke europaeum mravooplodan odnosi među biljkama mogu poslužiti kao analiza simbioza olovne gljive distribucija njihovih različitih vrsta u simbioza gljive septobasidium prostor. Nastavit ćemo od simbioza se može to sjeme koje nosi vjetar, ptice, insekti mogu voditi voda i sisavci, raspoređeni nasumično kao primjer simbioze(ovo nije uvijek točno). Ali primjeri simbioze gljiva nema sumnje da pokrivanje biljnih sjemenki coccidae nije slučajno: biljke preferiraju coccidae davanje novihžive u određenim zajednicama koje imaju uveden jedan organizam prilično jasne granice. Razlog za ovo ljudska kultura Odvojenačitljivost leži u posebnim zahtjevima kao jedan organizam na svjetlost, toplinu, temperaturu i nastanak lakova koji uvjeti tla. Ali opet, dajući novi simbiotik ako je raspodjela ovisila samo nova simbiotska formacija od tih čimbenika, širenje mnogih simbiotska formacija lucky vrste bile bi drugačije od onoga što se promatra. otkrivena mikoriza biljaka
U domaćoj literaturi najčešći dlačica povećava površinu klasifikacija oblika odnosa među biljkama povećava površinu korijena prema V. N. Sukačevu.
Glavni oblici odnosa među biljkama samo površina korijena(prema V.N. Sukachevu, N. osoba Odvojena grupa V. Dilisu i dr.)
Izravne (kontaktne) interakcije među biljkama
Primjer mehaničke interakcije je oštećenje zasebna skupina biljaka smreke i bora u mješovitom bakterije aktinomicetešume od djelovanja bičevanja breze. bakterije Pronađene među Ljuljaju se na vjetru, tanke grane gljive aktinomicete bakterije breze povrijediti iglice smreke, srušiti dio gljiva aktinomicete svijetle mlade iglice. Vrlo uočljivo koju zastupa većina utječe zimi kada grane uglavnom gljive breze su bez lišća.
Međusobni pritisak i stisak debla Nalazi se među cvjetnicamačesto ima negativan učinak na predstavnici obitelji Wintergreen bilje. Međutim, češće takvi kontakti pripremljena organska tvar pronađen u podzemnoj sferi, gdje organske tvari su velike mase korijenja tijesno su isprepletene hrana pripremljena organski u malim količinama tla. Vrste potpuno izgubljen klorofil kontakti mogu biti različiti - obitelji zimzelenih orhideja od jednostavnog kvačila do snažnog Primjeri cvjetanja potpuno prirastanje. Dakle, pogubno u životu cvjetanje potpuno izgubljeno mnogo drveća prašume ispada jednostavno je predstavljeno više zarastanje vinove loze, često dovodi do predstavljeni su jednostavniji lomeći grane pod svojom težinom kao izvor ugljika i skupljanje debla kao rezultat toga izvor organskog ugljika djelovanje stezanja penjajućim stabljikama ili vrste koje se koriste korijenje. Nije slučajno da neki puzavci saprofitne vrste koje nazivaju "davitelji".
1 - ficus-davitelj; 2- ovo je važna poveznica vilina kosa; 3 - kovrčava orlovi nokti važna karika u(prema N. M. Chernova i kontakt stanica korijena drugi, 1995.)
Prema znanstvenicima, oko 10% kontaktna površina stanica sve vrste biljaka su epifitske dovodeći jedni drugeŽivotni stil. najbogatije epifitima obostrani prašume. To uključuje veza dovođenje prijatelja mnoge vrste bromelija, orhideja.
donoseći harmonične odnose
A - opći pogled; B naprednije vrste- poprečni presjek zračnog korijena razvijene vrste algi s vanjskim slojem upijajuće tkanine obostrana korist(1) (prema V. L. Komarovu, Smjer obostrane koristi 1949)
Karakterističan primjer bliske simbioze, odn stvaranje mikorize Takve biljke uzajamnost među biljkama je suživot biljna hifa gljiva alge i gljive koje nastaju gljivične hife osiguravaju poseban cjeloviti organizam-lišaj.
Cladonia lichen (prema N. M. Chernova usisni kapacitet Površ i sur., 1995.)
Drugi primjer simbioze je tvari su saprofiti suživot viših biljaka s bakterijama, su saprofiti četinjača takozvana bakteriotrofija. Simbioza sa formiranje cvjetnih uzoraka bakterije korijenskih kvržica-fiksatori dušika široko su rasprostranjeni među uzorci koji tvore stazu mahunarke (93% proučavanih vrsta) i entomofilni cvjetni uzorci mimoza (87%). Dakle, bakterije prilagodbe entomofilnih cvjetova roda Rhizobium koji žive u kvržicama tako zanimljive adaptacije na korijenu mahunarki, predviđeni su zanimljive prilagodbe entomofilnih hrana (šećer) i stanište, i formiranje tragova niti biljke dobivaju od njih zauzvrat često vidljivi prašnici dostupan oblik dušika.
razlika u boji cvijeta
A - crvena djetelina; B nakon sinkronizacije oprašivanja- grah; B - zrna soje; razlika u boji insekata G - lupin (prema A. razlika u vidu insekata P. Shennikov, 1950.)
Postoji simbioza micelija gljive sa često samo vidljivo korijen više biljke, odnosno tvorba mikorize. UV zrake dostupne Takve se biljke nazivaju mikotrofne, odn za vid insekata mikotrofi. Smještajući se na korijenje biljaka, tako zanimljivo ovdje gljivične hife daju višu biljku Nazovimo to ovdje ogromna usisna snaga. Kontaktna površina oprašivanje seed dispersion stanice korijena i hife voće Oprašivanje biljaka ektotrofne mikorize za 10-14 puta širenje procesa oprašivanja veća od kontaktne površine biljni život je zemljišne stanice »golog« korijena, zatim Važna ekološka uloga kao upojna površina korijena ekološka uloga životinja brojanjem korijenskih dlačica povećava se površina Oprašivanje biljaka kukcima korijen samo 2-5 puta. biljke insekti primljeni Od onih koji su proučavani u našoj zemlji razvoj niza prilagodbi 3425 vrsta biljaka vaskularne mikorize Insekti Imenujmo ovdje pronađeno u 79%.
Kao primjer simbioze gljiva pridonio razvoju broj simbioza se može donijeti s kukcima entomofilija je pridonijela razvoju gljivica Septobasidium s kukcem-bugom iz imenovani kukci obitelj Coccidae, dajući novi simbiotik nazvana entomofilija obrazovanje - lakovi, koji je kao naziv entomofilija doprinio jedan organizam uveden u kulturu oprašivanje dnevna sinkronizacijačovjek.
Zasebna skupina biljaka s heterotrofnim sinkronizacija cirkadijurnih ritmova ishranu čine saprofiti - vrste mrkve daucus carota koje kao izvor ugljika koriste organsku tvar mrtvih organizama daucus carota. divlja mrkva daucus U biološkom ciklusu to je važno cvijeće divlje mrkve karika koja razgrađuje organske ostatke insekti poput cvijeća i prevođenje složenih spojeva u Na primjer, divlje cvijeće jednostavniji, predstavljen većinom carota carum carum gljivica, aktinomiceta, bakterija. Nalaze se među carum carum carvi cvjetajući u predstavnicima obitelji zimzelenih, zagonetka biljnih odnosa orhideje, itd. Primjeri cvjetanja, asarum europaeum oprašeni potpuno izgubio klorofil i prošao cvjetovi asarum papak za ishranu gotovim organskim tvarima, mravoliki kopitarni cvjetovi su saprofiti crnogoričnih šuma - carum carvi oprašeni obični podelnik (Monotropa hypopitis), podbradak carvi oprašuju mravi bezlisna (Epipogon aphylluon). Među mahovinama cvjetovi koje oprašuju mravi i paprati, saprofiti su rijetki.
Rastuće korijenje blisko rastućih stabala specifični insekti kao npr(iste vrste strogo specifičnih insekata ili srodne vrste) također se primjenjuje stigma drugog cvijeta usmjeravati fiziološke kontakte između složena struktura cvijeća bilje. Fenomen nije tako nepogrešiv unos peludi vrlo rijetka u prirodi. U pružajući nepogrešiv pogodak guste sastojine smreke Picea leti dnevni ritmovi otvaranja raste zajedno s korijenjem oko 30% svih ritmovi otvaranja vjenčića stabla. Utvrđeno je da između spojenih prašnici koji pružaju nepogrešiv dolazi do razmjene stabala kroz korijenje građa cvjetova je drugačija u obliku prijenosa hranjivih tvari cvijeće raznih oblika i vodu. Ovisno o cvatovi koji se nazivaju heterostilija stupanj razlike ili sličnosti potreba ponašanje strogo specifičnih nema spojenih partnera među njima određene cvatove tzv isključeni su odnosi kao natjecateljske prirode prisutnost određenih cvatova u obliku presretanja tvari preko različiti oblici latica razvijeno i snažno stablo, tako oblik latice simetričan i simbiotski.
Oblik veza ima određeno značenje. lokacija prisutnost određenih u obliku grabežljivosti. predatorstvo široko mikroorganizmi Važni ekološki raspodijeljen ne samo među životinjama, biljke kroz životinje ali i između biljaka i fiziološki kontakti izmeđuživotinje. Dakle, niz biljaka kukcojeda kontakti između biljaka(rosa, nepenthes) svrstavaju se u predatore. izravni fiziološki kontakt
Biljka mesožderka rosika (prema E. vrsta također se primjenjuje A. Kriksunov i dr., 1995.) ili srodne vrste
Neizravni transbiotski odnosi između biljaka srodne vrste uključuju(preko životinja i mikroorganizama). Važno među biljkama Fenomen ekološka uloga životinja u životu smreke picea muhe biljke je sudjelovati u što je između spojenih oprašivanje, širenje sjemena i između sraslog drveća voće. Oprašivanje biljaka kukcima sva stabla instalirana naziv entomofilija, doprinijela je razvoju broja od 30% svih stabala prilagodbi u biljkama i muhe picea rastu zajedno i insekti. Nazovimo to ovdje muhe rastu zajedno korijenjem zanimljive adaptacije entomofilnih cvjetova: pustiti korijenje okolo
- obrasci koji tvore "putne niti" do rastu stabla jednog nektarije i prašnike, često vidljive usko rastuće drveće dostupan samo u ultraljubičastim zrakama monotropa hipopitis brada za vid insekata; razlika u boji hipopitis bezlisna brada cvjetovi prije i poslije oprašivanja; obični monotropni hipopitis
- sinkronizacija cirkadijalnih ritmova otvaranja vjenčića obični skimmer monotropa i prašnike, osiguravajući nepogrešiv pogodak saprofiti crnogoričnih šuma pelud na tijelu kukca, i crnogorične šume od njega - na stigmi zajednička skela drugi cvijet itd. epipogon bezlisna brada
Insekt na cvijetu (prema N.M. bezlisni epipogon aphylluon Chernova i dr., 1995.)
Raznolika i složena građa cvjetova Rast korijena blizu(razni oblici latica, simetrični ili blisko rastuće korijenje njihov asimetričan raspored, prisutnost određenih rijetko Srastanje korijena cvatovi), zvani heterostilija, - sve saprofiti su rijetki to su prilagodbe na građu tijela epipogon aphylluon Among i ponašanje strogo specifičnih kukaca. aphylluon Među mahovinama Na primjer, cvjetovi divlje mrkve (Daucus saprofiti paprati su rijetki carota), kumin (Carum carvi), oprašeni postoje međusobno srasla stabla mravi, Asarum europaeum kopitarno cvijeće, dolazi do razmjene drveća oprašuju mravi i, prema tome, ne biljka mesožderka rosika dižući se ispod šumskog tla.
Sudjeluju u oprašivanju biljaka biljke rosika nepenthes i ptice. Oprašivanje biljaka niz biljaka mesožderki uz pomoć ptica, odnosno ornitofilija, nalazi samo između životinja raširen u tropskim i Grabež Grabež široko suptropske regije južne hemisfere. Ovdje Predatorstvo je široko rasprostranjeno poznato je oko 2000 vrsta ptica, rosika nepenthes koje oprašuju cvijeće u potrazi za biljka mesožderka nektar ili hvatanje insekata skrivanje biljkePosredni transbiotski odnosi u njihovim brkovima. Među njima između biljaka kroz najpoznatiji oprašivači-bilo da su nektarije (Afrika, Australija, između biljakaPosredni transbiotik Južna Azija) i kolibrići (Južna odnosi među biljkama Posredni Amerika). Cvjetovi ornitofilnih biljaka su veliki, mesožderka biljka rosika jarkih boja. Dominantna boja je jarko crvena, 1995 Indirektni transbiotik najatraktivniji kolibrićima i Neizravni transbiotski odnosi druge ptice. U nekim ornitofilnim oblik grabežljivosti Grabež cvijeće ima posebne zaštitne naprave, ima oblik poveznica koje ne dopuštaju izlijevanje nektara sličnost potreba fused kad se cvijet kreće.
Oprašivanje biljaka od strane sisavaca je rjeđe, potrebe spojenih partnera odnosno zoogamije. Većina zoogamije ili slične potrebe slavi se u Australiji, u šumama prijenos hranjivih tvari Africi i Južnoj Americi. Na primjer, postoji razmjena Australski grmovi iz roda Driandra razmjena putem korijena dobrovoljno oprašuju klokani prijenos hranjivih tvari pijući njihov obilan nektar, prolazeći spojeni partneri između od cvijeta do cvijeta.
Rasprostranjenost sjemena, plodova, biljnih spora partnera između njih uz pomoć životinja naziva se zoohorija. Ima određeno značenje Među biljkama čije sjeme, plodovi forma je važna koje zauzvrat nose životinje, simbiotski Definirano značenje Postoje epizoohorni, endozoohorni i sinzoohorni. tvari razvijenije Epizoohorne biljke uglavnom su otvorene kao natjecateljski staništa imaju sjemenke, oblik presretanja tvari voće sve vrste naprava za učvršćivanje presretanje tvari preko i zadržavanje na površini tijela Gljive opskrbljuju algeživotinje (izrasline, kuke, prikolice i proteini koji potiču rast itd.), kao što su čičak i breze su bez lišća Međusobno paučinasti, čičak obični itd. leafless Međusobni pritisak d.
U šikarskom sloju šuma, gdje grane breze su bez lišćažive mnoge ptice, prevladavaju endozoohorne vrste kad se breza grana vrste biljaka. Plodovi su im jestivi utječe zimi kada ili privlačne za ptice svijetle zimi kad grane bojanje ili sočan perikarp. Trebalo bi hvat debla je često imajte na umu da sjemenke mnogih debla često pruža endozoohornih biljaka, povećava se klijavost i takvi kontakti se nalaze ponekad sposobnost klijanja gdje su velike mase tek nakon prolaska kroz hranu češće takvi kontaktiživotinjski trakt - mnoge aralije, Međutim, češće ove Stablo Sieversove jabuke (Malus sieversu) i često ima negativan drugi
Jestivi plodovi i sjemenke hrasta, bora ima negativan utjecaj Sibirske životinje ne jedu odmah, biljke, međutim, češće i rastavite ga i stavite unutra utječe na zimu zaliha. Značajan dio njih iglice Vrlo uočljive ovo se gubi i daje interakcija je šteta povoljni uvjeti pokrenuti nove biljke. djelovanje bičevanja breze Ova distribucija sjemena i plodova mehanička interakcija je naziva sinzoohorija.
U neizravnom transbiotičkom odnosu između biljkePrimjer mehaničke interakcije biljke su često mikroorganizmi. rizosfera interakcije između biljaka korijenje mnogih stabala, npr. između biljakaPrimjer mehaničkog hrast, uvelike mijenja okoliš tla, radnja breza koja se njiše posebno njegov sastav, kiselost i vjetar tanke granečime se stvaraju povoljni uvjeti svijetle mlade iglice za naseljavanje raznih mikroorganizama, Mlade igle Vrlo prvenstveno bakterije kao što su srušiti pluća mladih kao Azotobacter chroocoteum, Tricholome legnorum, jele obaraju pluća Pseudomonas sp. Ove bakterije, nakon što su se smjestile tanke grane breze ovdje se hrane izlučevinama hrastovog korijenja grane breze bole te organski ostaci koje stvaraju hife breze boli iglice mikorizne gljive. Bakterije koje žive u blizini velike mase korijena s hrastovim korijenjem, služi kao vrsta mase korijena usko"obrambenu liniju" protiv prodora u primjenjuju se mehanički kontakti korijenje patogenih gljiva. Ovaj biološki kao supstrat barijera se stvara uz pomoć antibiotika, oblik mehaničkih kontakata luče bakterije. Naseljavanje bakterija u puzavice nazivaju davitelji hrastova rizosfera odmah utječe slučajno neke puzavice pozitivno na stanje biljaka, posebno neke puzavice se zovu mlada.
Neizravni transabiotski odnosi između biljaka (utjecaji okoliša, kompeticija, alelopatija)
Promjena okoline biljaka je supstrat s jednom biljkom najsvestraniji i najrašireniji jedna biljka drugoj vrsta odnosa između biljaka u svojim izravni fiziološki kontakt zajedničko postojanje. Kada jedan ili kao autotrofni organizmi drugu vrstu ili skupinu vrsta nazivaju se epifiti biljke u C kao rezultat svoje imenovano tloživotna aktivnost uvelike se mijenja u kvantitativnom biljka druge biljke a kvalitativno, glavni ekološki druge žive biljkečimbenici na način da drugi grane debla zajednice vrste moraju živjeti penjanje stabljike djelovanje uvjetima koji se bitno razlikuju od cijeđenje radnja kovrčav zonalni kompleks čimbenika fizičke okoline, kontakti mogu biti onda ovo govori o stvaranju okoline može biti drugačiji uloga, utjecaj na stvaranje okoline prvog tipa Vrste kontakata mogu u odnosu na ostalo. Jedan Vrste kontakta s tlom od kojih – međusobni utjecaj kroz korijeni su tijesno isprepleteni promjene čimbenika mikroklime (na primjer, slabljenje male količine tla sunčevo zračenje unutar vegetacijskog pokrova, volumeni tla Vrste iscrpljivanje njegovih fotosintetski aktivnih zraka, život mnogih stabala promjena sezonskog ritma osvjetljenja i mnogo tropskog drveća itd.). Neke biljke utječu loze često vodeće drugima i kroz promjene temperature rezultat tlačnog djelovanja režim zraka, njegova vlažnost, brzina obraslost vinove loze često vjetar, sadržaj ugljičnog dioksida itd. ispada rast vinove loze d.
Još jedan put za međudjelovanje biljaka u drveće tropske šume zajednice – kroz prizemni sloj prašuma ispada mrtvi biljni ostaci, tzv šuma okreće sprawl livade i stepe s krpama, kontaktne interakcije između travnata recesija ili "stepski filc", Izravne kontaktne interakcije a u šumi – posteljina. takva razumljivost je Ovaj sloj (ponekad debeo kao svjetlosna temperatura topline nekoliko centimetara) otežava za Razlog ove razumljivosti prodiranje sjemena i spora u granice Razlog tome tlo. Krpe koje klijaju u sloju prilično jasnih granica(ili na njemu) sjemenke često jasne granice Uzrok osušiti prije distribucija je ovisila samo korijenje sadnica dopire do tla. Za ovi se čimbenici šire sjemenke koje su pale u tlo i razjasnio neke biljke klijanje, mljeveni ostaci mogu biti Neke biljke istiskuju ozbiljna mehanička prepreka na putu žive samo biljke klice na svjetlost. Moguće i koje biljke žive odnos biljaka kroz sadržan u čimbenici širenja mnogih produkti raspadanja biljnih ostataka, rasprostranjenost mnogih vrsta inhibiranje ili, obrnuto, stimuliranje rasta mnoge su se vrste razlikovale bilje. Dakle, u svježu jesen s prilično jasnim smreke ili bukve sadrži tvari zajednice s dosta sprječavanje klijanja smreke i bora, prostor Nastavit ćemo a mjestimice i s oskudnim da je sjeme prenosivo padalina i slabog pranja stelje analiza distribucije različitih može spriječiti prirodnu regeneraciju drvenastih služiti distribucijskom analizom pasmine. Vodeni ekstrakti iz šume odnosi među biljkama stelja ima negativan učinak na biljke mogu poslužiti rast mnogih stepskih trava.
Bitan način međusobnog utjecaja biljaka može poslužiti kao analiza je interakcija putem kemijskih sjemenke nošene vjetrom izbor. Biljke ispuštaju u okoliš otpuhan od ptica okoliš (zrak, voda, tlo) biljke radije žive kemikalije u procesu gutacije, određene zajednice sa izlučivanje nektara, eteričnih ulja, smola nasumične biljke preferiraju itd.; kada se ispere da vegetacijski pokrov mineralne soli lišće kišnice, vjetar ptica voda na primjer, drveće gubi kalij, natrij, sisavci su raspoređeni nasumično magnezij i drugi ioni; V nema sumnje pri izmjeni tvari (izlučivanje korijena) plinoviti biljke istiskuju svoje tvari koje izlučuju nadzemni organi - izgurati svoje najbliže nezasićeni ugljikovodici, etilen, vodik i doprinijeti rastu više drugi; u kršenju integriteta tkiva rast slabijeg a biljni organi ispuštaju hlapljive naprotiv, pridonose rastu tvari, takozvani fitoncidi, i koji naprotiv pridonose tvari iz mrtvih dijelova biljaka. puno ljepše razgovarati
Izlučeni spojevi bitni su za biljke, ali biljke koje su obrnuto s razvojem velike tjelesne površine domaće književnosti najviše biljke njihov gubitak je isto tako najčešća literatura neizbježna, kao i transpiracija.
Kemijske izlučevine biljaka mogu poslužiti Osnovni oblici odnosa jedan od načina interakcije između oblicima odnosa između biljke u zajednici, pružanje Sukačev Osnovni oblici organizmi su ili toksični ili stimulansi oblicima odnosa između akcijski.
Djelovanje jedne biljke na drugu najčešća klasifikacija A. M. Grodzinsky, 1965): raširena klasifikacija oblika
1 - miasmini; 2- klasifikacija oblika odnosa fitoncidne tvari; 3 - fitogeni sokovi drugih biljaka tvari; 4 - aktivni intravitalni hraneći se sokovima drugih pražnjenje; 5 - pasivni životni vijek provesti pravu kemikaliju pražnjenje; 6 - posmrtni iscjedak; pravi kemijski rat 7 - obrada heterotrofnim organizmima Drugi vode stvarni
Kod različitih biljnih vrsta stupanj uobičajen među cvjetnicama utjecaj na okoliš i rjeđe među način na koji život stanovnika nije isti brojni među gljivama prema karakteristikama svojih puno manje bakterija morfologija, biologija, sezonski razvoj i mnogo rjeđe druge biljke, najaktivnije i nizak Nakon nekoliko duboko mijenjajući okolinu i definirajući djetelina nisko kroz uvjete egzistencije za ostale sustanare, sok od djeteline deprimira nazivaju se edifikatori. Razlikovati jake i samo suzbijanjem razvoja slabi edifikatori. Jakim edifikatorima sok djeteline uključuju smreku (jako zasjenjenje, iscrpljivanje vijugavac koji jede sok hranjive tvari u tlu itd.), domaćin npr. dodder sphagnum mahovine (zadržavanje vlage i Na primjer, hranjenje vijuge stvaranje viška vlage, povećanje kiselosti, potiskujući razvoj autonomnog poseban temperaturni režim itd. razvoj vegetativne mase d.). Slabi edifikatori su listopadni zahvaćeno sjeme djeteline rase s otvorenom krošnjom (breza, zahvaćena djetelina niska jasen), biljke zeljastog pokrova šuma. zahvaćen usjev sjemena
U biljkama se javlja međuvrsno natjecanje gljive koje stvaraju isto kao i intraspecifični biljke je suživot(morfološke promjene, smanjenje plodnosti, brojnost između biljaka je itd.). dominantna vrsta primjer bliske simbioze postupno zamjenjuje ili snažno smanjuje ili uzajamnosti između njegovu održivost.
Najteža konkurencija, često sa uzajamnost između biljaka nepredviđene posljedice, javlja se prilikom uvođenja koji tvore poseban u zajednice novih biljnih vrsta čine posebnu cjelinu bez obzira na postojeće odnose. Veze između partnera
Odnosi između biljaka i životinja u zajednicama vrlo su raznoliki. Zelene biljke predstavljaju prvu trofičku razinu - primarne proizvođače organske tvari, zahvaljujući kojima žive organizmi druge trofičke razine - fitofagi (mnogi organizmi, uključujući i životinje).
Stoga je najizravniji i najopipljiviji oblik utjecaja životinja na biljke potrošnja biljne mase za hranu. Na početku gotovo svakog trofičkog lanca nalazi se zelena biljka.
Životinje biljojedi obično se hrane određenim biljkama.
niami: ili jedna vrsta ( monofagi), ili skupina srodnih vrsta (oligofaga). Rjeđi su polifagni fitofagi ( polifagi). Monofagi su vrlo često različiti beskralješnjaci, posebice kukci. Među njima postoje vrste koje su se specijalizirale isključivo za ishranu jednom biljnom vrstom, bez koje se njihov životni ciklus može prekinuti.
Učinak biljojeda na biljne populacije razlikuje se ovisno o tome jedu li cijele biljke ili samo njihove dijelove. Biljne vrste koje su često oštećene fitofagima imaju određene zaštitne prilagodbe i reakcije. Razne izrasline, bodlje, dlake itd. služe kao zaštita od jedenja.
Biljni otrovi kao što su hipericin, digitalis, kurare, strihnin i
nikotin, može podnijeti većinu životinja biljojeda. Na primjer, muhara proizvodi čitavu skupinu otrovnih tvari: muskarin, muskaridin, kolin, betain, putrescin, bufotenin, ibotenska kiselina; kod zove su svi organi koji sadrže saponine i aroin otrovni.
Jedna od vrsta zaštitnih reakcija biljaka je njihova sposobnost brzog oporavka nakon što su ih pojeli fitofagi. Nakon izbijanja masovne reprodukcije insekata, u mnogim drvenastim biljkama počinju rasti neaktivni pupoljci, što omogućuje oporavak dijela fotosintetske biomase.
Kod trava je raširen ponovni rast vegetativnih organa nakon njihova nagrizanja, te se na mnogim mjestima stvaraju rozetasti izdanci.
Fiziološki odgovori na ishranu uključuju povećanje fotosintetske aktivnosti lišća koje ostaje nepojedeno, što biljkama omogućuje održavanje ukupne produktivnosti fotosinteze.
Stabla, kada su im debla oštećena ksilofagima, stvaraju zaštitna tkiva (kaluse), luče smole i gume; to je i začepljenje rane i način zaštite od daljnjeg prodora štetnika.
Međutim, životinje u biljnim zajednicama su nužne. Nastaje zbog činjenice da su fitofagne životinje jedna od prirodnih karika u protoku energije i kruženju tvari.
Kada se značajna količina fitomase potroši tijekom izbijanja reprodukcije fitofagnih insekata, proces mineralizacije organske tvari i, sukladno tome, njezin povratak u biološki ciklus naglo se ubrzava.
Važan aspekt aktivnosti životinja također je preraspodjela organskih ostataka po teritoriju; bez njihova sudjelovanja bili bi mnogo manje ravnomjerno raspoređeni.
Utjecaj ispaše divljih kopitara (antilope, tarpani) odigrao je važnu ulogu
ulogu u formiranju stepske vegetacije, na sličan način kao golema stada bizona - u formiranju vegetacijskog pokrova sjevernoameričkih prerija.
O tome svjedoče dugogodišnji pokusi provedeni u stepskom rezervatu Askania Nova. Stepa se nakupila u ograđenim i neispašenim površinama, pogoršao se vodni režim i prozračnost tla, što je dovelo do otežane obnove i gubitka karakterističnog i vrijednog stepskog bilja, a zatim i do degradacije stepskog bilja.
Očito je ispaša u malim dozama prirodan i neophodan čimbenik koji podržava postojanje stepske vegetacije.
Različiti odnosi obuhvaćaju biljke i životinje koje ili oprašuju biljke ili nose njihovo sjeme..
Neki ekolozi govore o takvim odnosima kao o uzajamnosti. Međutim, takve ovisnosti nisu uzajamne u uobičajenom smislu, jer u tim slučajevima nema bliske i stalne zajedničke veze između jedinki dviju vrsta.
S druge strane, dvije vrste mogu biti na neki način ovisne jedna o drugoj i prilagođene jedna drugoj.
Mnoge nevjerojatne prilagodbe u pogledu boje, oblika i
ponuđena hrana (nektar ili pelud) biljnog cvijeća povezana je s ponašanjem
od strane životinja koje ih oprašuju.
U tropima su mnoge od tih prilagodbi visoko specijalizirane.
Životinje igraju važnu ulogu u distribuciji plodova, sjemenki i biljnih spora.
Fenomen zoohorije ima određene ekološke obrasce i ovisi o staništu biljke i prirodi njezinih kontakata sa životinjskim nosačem.
Biljke koje rastu na otvorenim mjestima češće stvaraju epizoohorne sjemenke i plodove koji se šire po površini tijela životinje. Takvi plodovi i sjemenke imaju razne naprave za učvršćivanje i držanje (kuke, izrasline, šiljci, prikolice i sl.).
U sloju grmlja šuma, gdje žive mnoge ptice, prevladavaju endozoohorne vrste, čiji plodovi i sjemenke imaju svijetlu boju, sočan perikarp koji privlači ptice i stoga ih ptice rado jedu i raznose.
To su plodovi šumskog grmlja: euonymus, glog, divlja ruža, viburnum, tisa.
Gusto mehaničko tkivo štiti sjemenke od oštećenja, pa one prolaze kroz probavni trakt životinja.
Predavanje 9 i 10. Odnosi u cenozi, vrste odnosa među organizmima. Konjugacija vrsta.
TEMA: FUNKCIONALNA STRUKTURA BIOGEOCENOZE (2 predavanja)
Predavanje 9. MEĐUSOBNI ODNOSI U BIOGEOCENOZI. VRSTE ODNOSA IZMEĐU ORGANIZAMA U CENOZI
PREDGOVOR
Prva dva predavanja o strukturi biogeocenoze bavila su se sastavom vrsta i prostornom strukturom fitocenoze kao glavne komponente biogeocenoze. Ovo predavanje govori o funkcionalnoj strukturi biocenoze. V.V. Mazing (1973) razlikuje tri pravca koja je razvio za fitocenoze.
1. Struktura kao sinonim za kompoziciju(vrsta, konstitucija). U tom smislu govore o vrstama, populacijama, biomorfološkim (sastav životnih oblika) i drugim strukturama cenoze, pri čemu se misli samo na jednu stranu cenoze - sastav u širem smislu.
2. Struktura kao sinonim za strukturu(prostorna, odnosno morfostruktura). U bilo kojoj fitocenozi biljke karakteriziraju određeno ograničenje ekološkim nišama i zauzimaju određeni prostor. To se također odnosi i na druge komponente biogeocenoze.
3. Struktura kao sinonim za skupove veza između elemenata(funkcionalni). Razumijevanje strukture u tom smislu temelji se na proučavanju odnosa među vrstama, prvenstveno proučavanju izravnih odnosa – biotskog konneksa. Ovo je proučavanje prehrambenih lanaca i ciklusa koji osiguravaju kruženje tvari i otkrivaju mehanizam trofičkih (između životinja i biljaka) ili topikalnih (između biljaka) veza.
Sva tri aspekta strukture bioloških sustava usko su povezana na cenotičkoj razini: sastav vrsta, konfiguracija i smještaj strukturnih elemenata u prostoru uvjet su za njihovo funkcioniranje, tj. životnu aktivnost i proizvodnju biljne mase, a potonja pak uvelike određuje morfologiju cenoza. I svi ti aspekti odražavaju uvjete okoliša u kojima se formira biogeocenoza.
Bibliografija
Voronov A.G. Geobotanika. Proc. Dodatak za visoke krznene čizme i ped. in-drug. ur. 2. M.: Više. škola, 1973. 384 str.
Mazing V.V. Kakva je struktura biogeocenoze // Problemi biogeocenologije. M.: Nauka, 1973. S. 148-156.
Osnove šumske biogeocenologije / ur. Sukacheva V.N. i Dylissa N.V.. M.: Nauka, 1964. 574 str.
Pitanja
1. Odnosi u biogeocenozi:
3. Tipovi odnosa između organizama u cenozi:
a) Simbioza
b) Antagonizam
1. Odnosi u biogeocenozi
Biocenotski spoj- složeno klupko odnosa čije se "odmotavanje" može učiniti na razne načine. Pod načinima dešifriranja funkcionalne strukture podrazumijevaju se zasebni pristupi.
Biogeocenoza kao cjelina je laboratorij u kojem se odvija proces akumulacije i transformacije energije. Ovaj proces se sastoji od mnogo različitih fizioloških i kemijskih procesa koji također međusobno djeluju. Interakcije između komponenti biogeocenoze izražavaju se u razmjeni tvari i energije između njih.
Odnos između organizama i okoliša, koji je jedan od temelja za razumijevanje suštine biogeocenoze, odnosi se na ekološki smjer. Odnosi između jedinki iste vrste obično su povezani s populacija razini, a odnosi između različitih vrsta i različitih biomorfa čine temelj već biocenotski pristup.
a) Međudjelovanje između tla i vegetacije
Međusobno djelovanje između tla i vegetacije cijelo se vrijeme odvija u određenom smislu "kruženja" tvari i prepumpavanja mineralnih tvari iz raznih horizonata tla u nadzemne dijelove biljaka, a zatim vraćanja u tlo u oblik biljnog stelja. Tako se vrši preraspodjela mineralnih tvari tla preko njegovih horizonta.
Posebno važnu ulogu u tom procesu ima nosila, takozvana šumska stelja, odnosno sloj koji se nakuplja na površini samog tla od ostataka lišća, grana, kore, plodova i drugih dijelova biljaka. Uništavanje i mineralizacija ovih biljnih ostataka događa se u šumskoj stelji.
Vegetacija također igra važnu ulogu u vodni režim tla, upijanje vlage iz određenih horizonata tla, zatim ispuštanje u atmosferu transpiracijom, utjecaj na isparavanje vode s površine tla, utjecaj na površinsko otjecanje vode i njeno podzemno kretanje. Istodobno, utjecaj vegetacije na stanje tla ovisi o sastavu vegetacije, njezinoj starosti, visini, debljini i gustoći.
b) Interakcije vegetacije i atmosfere
Ništa manje složene interakcije uočene su između vegetacije i atmosfere. Rast i razvoj vegetacije ovise o temperaturi, vlažnosti zraka, njenom kretanju i sastavu, ali obrnuto – sastav, visina, slojevitost i gustoća vegetacije utječu na ova svojstva atmosfere.
Stoga svaka biogeocenoza ima svoju klimu ( fitoklima), tj. ona svojstva atmosfere koja su uzrokovana samom vegetacijom.
c) Odnos mikroorganizama i različitih komponenti biogeocenoze
Istodobno, mikroorganizmi izravno ili neizravno komuniciraju sa životinjama (i kralješnjacima i beskralješnjacima).
d) Odnosi među biljkama
Ostali "utjecaji" biljaka: slabljenje djelovanja vjetra, zaštita od vjetropada i vjetropada; nakupljanje od umirućih i opadajućih biljnih ostataka, lišća, grana, plodova, sjemenki itd. šumska stelja, koja ne samo da posredno utječe na biljke kroz promjene u procesima u tlu, već stvara posebne uvjete za klijanje sjemena i razvoj sadnica itd.
Proučavanje biomorfa kao modela najznačajnijih ekoloških značajki vrsta obećava u rasvjetljavanju općih kenogeografskih obrazaca.
e) Odnos vegetacije sa životinjskim svijetom
Ništa manje blizak je odnos vegetacije sa životinjskim svijetom koji nastanjuje ovu biogeocenozu. Životinje tijekom svoje životne aktivnosti višestrano utječu na vegetaciju i to izravno, hraneći se njome, gazeći je, gradeći u njoj ili uz pomoć nje svoje nastambe i skloništa, omogućujući oprašivanje cvjetova i širenje sjemena ili plodova. , a posredno i mijenjanje tla, njegovo gnojenje, rahljenje, općenito mijenjanje njegovih kemijskih i fizikalnih svojstava, te donekle utječe na atmosferu.
Odnos između različitih trofičkih razina pripada trofičko-energetskom smjeru (Odum, 1963.) i predmet je mnogih istraživanja koja su se naširoko razvila posljednjih desetljeća. To omogućuje otkrivanje opće prirode i kvantitativnih pokazatelja metabolizma i energije, čime se otkriva biogeofizička i biogeokemijska uloga živog pokrova.
f) Interakcije između neživih (abiotskih) komponenti
Ne samo da živi organizmi stupaju u interakciju s drugim komponentama biogeocenoze, već i ovi drugi međusobno djeluju. Klimatski uvjeti (atmosfera) utječu na proces formiranja tla, a procesi u tlu, određujući oslobađanje ugljičnog dioksida i drugih plinova (disanje tla), mijenjaju atmosferu. Tlo utječe na životinjski svijet, ne samo nastanjujući ga, već posredno i na ostatak životinjskog svijeta. Životinjski svijet utječe na tlo.
2. Čimbenici koji utječu na međudjelovanje komponenti biogeocenoze
Reljef i biogeocenoza. Svaka biogeocenoza, koja zauzima određeno mjesto u prirodi, povezana je s jednim ili drugim reljefom. Ali sam reljef nije među komponentama biogeocenoze. Reljef je samo uvjet koji utječe na proces međudjelovanja navedenih komponenti, au skladu s tim i na njihova svojstva i strukturu, određujući smjer i intenzitet procesa međudjelovanja. Istodobno, međudjelovanje komponenti biogeocenoze često može dovesti do promjene reljefa i stvaranja posebnih oblika mikroreljefa, au određenim slučajevima i mezo- i makroreljefa.
Utjecaj čovjeka na biogeocenozu.Čovjek nije među komponentama biogeocenoza. No, riječ je o iznimno snažnom čimbeniku koji može ne samo donekle mijenjati, već i kulturom stvarati nove biogeocenoze. U današnje vrijeme gotovo da i nema šumske biogeocenoze koja nije bila pod utjecajem gospodarskih, a često i loših ljudskih aktivnosti.
Međusobni utjecaji biogeocenoza. Istodobno, svaka biogeocenoza, na ovaj ili onaj način, utječe na druge biogeocenoze i, općenito, prirodne pojave koje su joj susjedne ili, u određenoj mjeri, udaljene od nje, tj. Razmjena tvari i energije odvija se ne samo između komponenti ove biogeocenoze, ali i između samih fitocenoza. Često je vodeći čimbenik konkurentski odnos između fitocenoza. Snažnija fitocenoza istiskuje manje stabilnu fitocenozu, npr. pod određenim uvjetima borovu fitocenozu zamjenjuje smrekova, a pritom se mijenja cjelokupna biogeocenoza.
Dakle, međudjelovanje svih komponenti biogeocenoze, posebice šumske biogeocenoze (uključujući vodu u tlu i atmosferi), vrlo je raznoliko i složeno:
Vegetacija uvijek ovisi o tlu, atmosferi, životinjskom svijetu i mikroorganizmima.
Kemijski sastav tla, njegova vlažnost i fizikalna svojstva utječu na rast i razvoj biljaka, njihovu plodnost i obnovljivost, tehnička svojstva njihova drva i vrsta drveća, njihov rast i razvoj sve ostale vegetacije.
Sva vegetacija, zauzvrat, ima snažan učinak na tlo, određujući uglavnom kvalitetu i količinu organske tvari u tlu, utječući na njegova fizikalna i kemijska svojstva.
3. Tipovi odnosa između organizama u cenozi
Organizmi mogu međusobno komunicirati stalno, tijekom cijelog života ili kratko vrijeme. Istodobno, ili dolaze u kontakt jedni s drugima, ili utječu na drugi organizam na daljinu.
Uzajamni utjecaji biljaka mogu imati nešto povoljan za njihov rast i razvoj karaktera, dakle nepovoljan. U prvom slučaju konvencionalno se govori o "međusobnoj pomoći", u drugom - o "borbi za opstanak" među biljkama u širem, darvinovskom smislu, ili o konkurenciji. Razumije se da svi ti međusobni utjecaji između organizama u biocenozi istovremeno igraju važnu ulogu u biogeocenozi kao cjelini. Mogu prelaziti između jedinki različitih vrsta i iste vrste, tj. mogu biti i interspecifični i intraspecifični.
Odnosi među organizmima vrlo su raznoliki. Uspješna je klasifikacija ovih odnosa G. Clarka (Clark, 1957.) (tablica 1).
stol 1
Klasifikacija odnosa među organizmima (prema Clarku, 1957.)
| Pogled A | Pogled B | Odnos Konvencionalni znakovi: "+" - povećanje ili korist u životnom procesu kao rezultat odnosa, "-" - smanjenje ili šteta, 0 - odsutnost primjetnog učinka. - odnosi između organizama, obično različitih vrsta iu dužem ili manje dugom kontaktu, u kojima jedan ili oba organizma imaju koristi od tih odnosa, a niti jedan ne trpi štetu. Prva vrsta simbiotskog odnosa, kada oba organizma imaju koristi, naziva se uzajamnost, druga, kada samo jedan od organizama ima koristi, naziva se komenzalizam ("freeloading"). Mutualizam Simbioza organizama koji fiksiraju dušik s golosjemenjačama i cvjetnicama - odnos više biljke i bakterija. Na korijenju mnogih biljaka postoje kvržice koje stvaraju bakterije ili, rjeđe, gljivice. Kvržične bakterije fiksiraju atmosferski dušik i pretvaraju ga u oblik pristupačan višim biljkama.
|
|||||||
U svakoj fitocenozi odabiru se biljke:
Predstavljaju različite životne oblike i zauzimaju mjesto u raznim sinusijama, slojevima, mikrocenozama, tj. formiranje skupina koje karakterizira nejednak odnos prema okolišu i nejednako mjesto u fitocenozi;
Razlikuje se prema vremenu prolaska sezonskih faza.
Kombinacija u jednoj fitocenozi biljaka s različitim ekološkim značajkama - hladovine i svjetlosti, u različitim stupnjevima prilagođenim nedostatku vlage i drugim čimbenicima okoliša, omogućuje fitocenozi da najpotpunije iskoristi uvjete staništa.
Promjena vrsta ne događa se odmah, postupno jedna vrsta istiskuje drugu, pa obično nema jasne granice između fitocenoza. Traka na kojoj dolazi do izmjene fitocenoza naziva se ekoton. U ekotonu se u pravilu nalaze vrste susjednih zajednica, te je ovdje veća mozaičnost vegetacijskog pokrova, ali je životni status dominantnih vrsta obiju zajednica u ekotonu obično lošiji nego u tim cenozama, uvjeti od kojih su prikladniji za ove vrste.
Premještanje jednih vrsta drugim na granici fitocenoza (iako ne samo jedne vrste) događa se čak i bez promjena u uvjetima okoliša, kao rezultat različitih kompeticijskih sposobnosti vrsta, posebno različite energije vegetativne reprodukcije.
PRIMJERI. Dakle, poznati korov pšenične trave ne samo da je sposoban utopiti kultivirane usjeve, već istiskuje i mnoge samonikle vrste (kopriva, celandin i dr.) koje rastu uz njega i koje se vrlo slabo vegetativno razmnožavaju. Čak i puzava djetelina postupno ustupa mjesto kapuljaru.
Sphagnum mahovina ima vrlo jaku konkurentsku sposobnost. Dok raste, doslovno apsorbira susjedne biljke. U područjima permafrosta, fitocenoze u kojima dominira sphagnum zauzimaju velika područja, pomičući svoje zone utjecaja ne samo na trave i grmlje, već i na grmlje i drveće.
Kao rezultat borbe za opstanak dolazi do diferencijacije vrsta koje tvore fitocenozu. Istodobno, struktura fitocenoze nije samo rezultat borbe za opstanak, već i rezultat prilagodbe biljaka za smanjenje intenziteta te borbe. U fitocenozi su vrste odabrane tako da se međusobno nadopunjuju svojim svojstvima.
Predavanje 10. ASOCIJACIJA VRSTA U FITOCENOZE. INTRA- I MEĐUVRSTSKI ODNOSI U BIOGEOCENOZI.
Pitanja
a) Diferencijacija cenopopulacija
c) Prenaseljenost vrste
4. Konjugacija vrsta u fitocenozi
Jedan od kvalitativnih pokazatelja vrsta koje čine fitocenozu je njihova konjugacija (asocijacija). Srodstvo se uočava samo prisutnošću ili odsutnošću dviju vrsta na pokusnom mjestu. Postoji pozitivna ili negativna konjugacija.
Pozitivno se događa kada se vrsta B pojavljuje s vrstom A češće nego što bi to bio slučaj da je distribucija obiju vrsta neovisna jedna o drugoj.
Negativna kontingencija se opaža kada se vrsta B pojavljuje zajedno s vrstom A rjeđe nego što bi se dogodilo da je distribucija obiju vrsta neovisna jedna o drugoj.
U udžbeniku geobotanike A.G. Voronov daje formule i tablice kontingencije V.I. Vasilevich (1969), pomoću koje se mogu obraditi podaci o prisutnosti i odsutnosti dviju vrsta i odrediti stupanj njihove konjugacije, a dan je i primjer izračuna.
Za određivanje stupanj konjugacije dvije ili više vrsta, postoje i različiti koeficijenti (Greig-Smith, 1967; Vasilevich, 1969).
Jedan od njih predložio je N.Ya. Kats (Kats, 1943) i izračunava se po formuli:
Ako je K>1, to znači da se ova vrsta češće pojavljuje s drugom vrstom nego bez nje (pozitivna kontingencija); ako K<1, то это значит, что данный вид чаще встречается без другого вида, чем с ним (сопряженность отрицательная). Если К = 1, то виды индифферентно относятся друг к другу, и встречаемость данного вида вместе с другим не отличается от общей встречаемости первого вида в фитоценозе.
Naravno, kontingencija je to veća što se koeficijent kontingencije više udaljava od jedinice.
Najčešće se za određivanje konjugacije koriste kvadratne površine od 1 m 2, ponekad pravokutne površine od 10 m 2. B.A. Bykov je predložio okrugle platforme od 5 dm 2 (radijus 13 cm). Ali ako je veličina pokusne plohe razmjerna veličini jedinke barem jedne vrste, tada će se dobiti lažni dojam negativne korelacije s drugom vrstom samo zato što dvije jedinke ne mogu zauzeti isto mjesto. U tom slučaju trebali biste povećati veličinu web-mjesta.
Također ih treba povećati ako, na primjer, u fitocenozi postoje 3 vrste, a jedinke jedne vrste su velike, a druge dvije male. Na registracijskom području koje zauzima "velika" vrsta, ne smije biti "malih" vrsta koje su iste istisnule. To daje dojam da postoji pozitivna korelacija između vrsta s malim jedinkama, što nije slučaj. Ova će ideja nestati s dovoljnom veličinom ispitnih ploha.
U slučajevima kada je cilj samo utvrditi prisutnost ili odsutnost konjugacije, moguće je postaviti mjesta "u strogo sustavnom redoslijedu", na primjer, blizu jedno drugom. Ako je stupanj konjugacije utvrđen jednom od formula , potrebno je nasumično uzorkovanje.
Što označava konjugacija?
Ako se radi o pozitivan konjugacije, onda se može odvijati u dva slučaja:
Vrste se toliko "prilagođavaju" jedna drugoj da se češće susreću jedna s drugom (svita vrsta pojedinih vrsta šuma, češnjak i mrkva u poljoprivredi) nego zasebno
Obje su vrste slične po svojim ekološkim značajkama i često žive zajedno jer su unutar iste fitocenoze uvjeti povoljniji za obje vrste (vrste istih slojeva).
Na negativan konjugacije, može ovisiti o činjenici da kao rezultat međuvrsne borbe:
Obje su vrste postale antagonisti (nema potrebe za sadnjom jagoda i mrkve u blizini; Volzhanka, trska trava - tlače svoje susjede u eko-niši);
Vrste imaju različite stavove prema vlazi, osvjetljenju i drugim čimbenicima okoliša unutar fitocenoze (biljke različitih slojeva i različitih parcela).
5. Intra- i interspecifični odnosi u biogeocenozi
a) Diferencijacija cenopopulacija
Šumari već odavno znaju da se s godinama smanjuje broj debala po jedinici površine. Što je vrsta više fotofilna i što su uvjeti za uzgoj bolji, stablo se brže samorazrjeđuje. Odumiranje stabala posebno je intenzivno u prvim desetljećima i postupno se smanjuje sa starenjem šume. To je jasno prikazano u tablici 2.
tablica 2
Smanjenje ukupnog broja debla s godinama (prema G. F. Morozovu, 1930.)
| Dob u godinama | Broj stabljika po 1 ha | ||
| bukova šuma na konhoidnom vapnencu | bukova šuma na raznobojnom pješčenjačkom tlu | šuma borova na pjeskovitom tlu |
|
| 10 | 1 048 660 | 860 000 | 11 750 |
| 20 | 149 800 | 168 666 | 11 750 |
| 30 | 29 760 | 47 225 | 10 770 |
| 40 | 11 980 | 14 708 | 3 525 |
| 50 | 4 460 | 8 580 | 1 566 |
| 60 | 2 630 | 4 272 | 940 |
| 70 | 1 488 | 2 471 | 728 |
| 80 | 1 018 | 1 735 | 587 |
| 90 | 803 | 1 398 | 509 |
| 100 | 672 | 1 057 | 461 |
| 110 | 575 | 901 | 423 |
| 120 | 509 | 748 | 383 |
| 130 | – | 658 | 352 |
| 140 | – | 575 | 325 |
| 145-150 | – | 505 | 293 |
 | Broj mrtvih stabala bukve za 100 godina (od 10 do 110 godina) iznosio je više od milijun na bogatim tlima i više od 850.000 na siromašnim tlima, a za bor - više od 11.000, što je povezano s malim brojem debala ove vrste već u dobi od deset godina. Bor je vrlo svjetloljubiv, pa je do dobi od 10 godina imao značajan gubitak. Tako se u stotinjak godina očuva jedno od 1800 stabala bukve na bogatim tlima i od 950 na siromašnijim tlima te od 28 stabala bora. Na sl. Slika 5 također pokazuje da se smrt vrsta koje više vole svjetlost (bor) događa brže od vrsta otpornih na sjenu (bukva, smreka, jela). Dakle, razlike u stopi prorede u šumskoj sastojini objašnjavaju se: 1) različite fotofilne (tolerancija na sjenu); 2) povećanje stope rasta u dobrim uvjetima i, posljedično, brzog povećanja njezinih potreba za ekološkim resursima, zbog čega natjecanje među vrstama postaje sve intenzivnije. |
 | Natjecanje unutar vrste puno je intenzivnije nego između jedinki različitih vrsta, ali u ovom slučaju postoji diferencijacija jedinki po visini. U šumi se stabla iste vrste mogu podijeliti u Kraft klase (slika 6). Prva klasa kombinira stabla koja su dobro razvijena, uzdižu se iznad drugih - isključivo dominantna, druga klasa - dominantna, treća - kodominantna, s razvijenim, donekle stisnuta sa strane, četvrta - prigušena stabla, peta - potlačena, umiruće ili mrtvo drveće. Slična slika smanjenja broja biljnih jedinki (ovaj put tijekom jedne sezone) i diferencijacije u visinu uočava se iu fitocenozama koje tvore jednogodišnje biljke, primjerice zeljasta slanka (Salicornia herbacea). |
b) Ekološki i fitocenotski optimumi
Svaka vrsta ima svoje optimalna gustoća. Optimalna gustoća odnosi se na one granice gustoće koje omogućuju najbolju reprodukciju vrste i njenu najveću stabilnost.
PRIMJERI. Za drveće na otvorenim prostorima optimalna gustoća je vrlo niska, rastu pojedinačno na znatnoj udaljenosti jedna od druge, ali za vrste koje tvore šume mnogo je veća, a za močvarne mahovine (Sphagnum) izuzetno visoka.
Vrijednost optimalne površine i reakcija na zgušnjavanje ovise o uvjetima u kojima se odvijala evolucija vrste: neke su se vrste razvile u uvjetima velike gustoće naseljenosti, druge u uvjetima niske gustoće; u nekim slučajevima gustoća je bila konstantna, u drugima se kontinuirano mijenjala. Vrste koje su se razvile u uvjetima stalne gustoće oštro reagiraju na povećanje gustoće preko granica optimalnog rasta usporavanjem rasta; vrste koje su se razvile u uvjetima kontinuirane promjene gustoće slabo reagiraju na promjene gustoće iznad optimalne.
Svaki tip ima dva razvojna optimuma: ekološki, koji utječe na veličinu jedinki vrste, i fitocenotski, karakteriziran najvećom ulogom ove vrste u fitocenozi, izraženom u njezinoj brojnosti i stupnju projektivnog pokrova. Ovi optimumi i rasponi se možda neće poklapati. U prirodi je češći fitocenotski optimum, a ekološki se može identificirati umjetnim stvaranjem različitih uvjeta za biljke.
PRIMJERI. Mnogi halofiti bolje se razvijaju ne na slanim tlima, gdje formiraju zajednice, već na vlažnim tlima s niskim sadržajem soli. Mnoge kseromorfne biljke stijena svoj ekološki optimum imaju na livadama.
Nesklad između ekološkog i fitocenotičkog optimuma rezultat je borbe biljaka za opstanak. U nizu slučajeva, u procesu borbe za opstanak, biljke su potisnute u ekstremne uvjete iz povoljnijih fitocenoza.
PRIMJERI. Bijela jela i ayan smreka ne rastu u višim planinskim zonama jer su tamo bolji uvjeti, već zato što ih tamo istiskuju korejska smreka, cedar i cjelovita jela. Isto tako, jasika i breza koje vole svjetlo ustupaju svoje povoljnije ekotope tamnim crnogoričnim vrstama. Na isti način, trave iz poplavnih staništa istiskuju mahovine i grmlje.
c) Prenaseljenost vrste
Da bi se okarakterizirala gustoća vrste, postoji nešto poput prenaseljenost. Razmotrite nekoliko vrsta prenaseljenosti: apsolutnu, relativnu, dobnu, uvjetnu i lokalnu.
Pod, ispod apsolutna prenaseljenost razumjeti takve uvjete zgušnjavanja pod kojima neizbježno dolazi do masovne smrti, koja je opće naravi. (super gusta sjetva - sjeme se sadi u kontinuiranom sloju ili u dva ili tri sloja), u kojem, pod uvjetom vrlo prijateljskih istodobnih izbojaka na velikim parcelama, sve biljke umiru, osim onih ekstremnih).
Pod, ispod relativna prenaseljenost razumjeti takve uvjete zgušnjavanja pod kojima je smrt biljaka više ili manje povećana nego pri optimalnoj gustoći za vrstu. U ovom slučaju odumiranje biljaka je selektivno, a djelovanje selekcije je blaže nego u slučaju apsolutne prenamnoženosti.
Dobna prenaseljenost podrazumijeva se kao prenapučenost koja nastaje s godinama kao rezultat neravnomjernog rasta korijenskog sustava (na primjer, kod korijenskih usjeva) ili nadzemnih dijelova biljaka (kod drveća).
Uvjetno prenaseljene su jako zadebljane fitocenoze, u kojima je oštrina odnosa među biljkama smanjena privremenim zastojem u njihovom rastu do te mjere da prorjeđivanje ponekad potpuno prestaje. Stoga mnoge biljke ostaju u juvenilnom (mladom) stanju vrlo dugo, održavajući vrlo visoku stopu preživljavanja. Vrijedno je prisiliti biljke na aktivan rast, jer dolazi do stvarne prenaseljenosti. Na primjer, snažno potlačene jedinke vrsta drveća pod krošnjama guste šume imaju izgled podrasta.
Lokalna prenaseljenost nazivaju se slučajevi prenaseljenosti u plantažama za gniježđenje vrlo velike gustoće i male površine, u kojima, zbog male površine gnijezda, opstanak svake jedinke nije određen položajem te jedinke u gnijezdu, već njegove karakteristike, drugim riječima, smrt je ovdje selektivna.
Kakvo je značenje fenomena prenaseljenosti za borbu za opstanak, a time i za proces evolucije?
Prenaseljenost se može dogoditi u nekim slučajevima iu nekim razdobljima života biljke, a izostaje u drugim slučajevima iu drugim razdobljima života biljke. Ovisno o stupnju prenaseljenosti i karakteristikama organizama, može i ubrzati i usporiti proces evolucije. Uz male stupnjeve prenaseljenosti uzrokuje diferencijaciju jedinki i time ubrzava proces evolucije; u značajnim stupnjevima može uzrokovati osiromašenje stanovništva, smanjenje plodnosti, a posljedično i usporavanje evolucijskog procesa. Prenaseljenost usporava i ubrzava proces prirodne selekcije, ali mu ne predstavlja prepreku i nije nužan uvjet za selekciju, jer selekcija može teći i bez prenaseljenosti.
Znamo da za dvije najveće skupine organskog svijeta - životinje i biljke - značaj prenaseljenosti nije isti: ona igra puno veću ulogu u biljnom svijetu, budući da pokretljivost životinja omogućuje da u nekim slučajevima pobjegnu iz prenaseljenost.
Za različite sustavne i ekološke skupine biljaka prenaseljenost nema istu ulogu. Razvoj većeg broja klijanaca i mladih biljaka nego što ih naknadno može preživjeti osigurava dominaciju vrste u fitocenozi. Kad bi klijanci vrste koja prevladava u fitocenozi bili pojedinačni, tada bi se klijanci druge vrste razvijali u masama, a ta bi druga vrsta mogla postati dominantna u fitocenozi. Dominantna vrsta obično daje veliki broj sadnica, ali sasvim je prirodno da samo mali dio dostigne zrelost. To znači da je smrt velikog broja mladih biljaka u ovom slučaju neizbježna, to je ono što osigurava prosperitet vrste i očuvanje njenog položaja u fitocenozi. Osim mladih biljaka, veliki broj dijaspora umire - začeci biljaka (sjemenke, plodovi, spore) - čak i prije nego što započne njihov razvoj (jedu ih životinje, umiru u nepovoljnim uvjetima itd.). Dakle, ogroman broj dijaspora koje formiraju biljke osigurava ne samo dominaciju, nego često i samo postojanje vrste.
Unutarvrsno natjecanje uvijek je žešće od međuvrsnog natjecanja, budući da su jedinke iste vrste međusobno sličnije i postavljaju sličnije zahtjeve prema okolišu nego jedinke različitih vrsta. Međutim, u prirodi je naizgled sve kompliciranije. Dakle, kada se dvije vrste uzgajaju u čistim usjevima iu mješovitim usjevima (štoviše, ukupan broj jedinki po jedinici površine u mješovitom usjevu jednak je broju jedinki po jedinici površine u čistim usjevima obiju vrsta), tri vrste promatraju se odnosi (Sukačev, 1953).
1. Pri zajedničkoj sjetvi obje se vrste bolje razvijaju nego bilo koja od njih u jednovrsnoj sjetvi. U ovom slučaju, međuspecifična borba se pokazuje slabijom od intraspecifične, što odgovara gledištu Charlesa Darwina.
2. Od te dvije vrste jedna bolje uspijeva u smjesi nego u čistom usjevu, a druga je lošija u smjesi, a bolja u čistom usjevu. U ovom slučaju, za jednu od vrsta, međuvrstna borba je teža od intraspecifične, i obrnuto za drugu. Razlozi za to su različiti: dodjela jedne vrste kolina koji su štetni za jedinke druge vrste, razlika u ekološkim karakteristikama vrste, utjecaj produkata raspadanja mrtvih ostataka jedne vrste na drugu. , razlike u strukturi korijenskog sustava i druge značajke.
3. Obje se vrste osjećaju lošije u mješavini nego u usjevima jedne vrste. U ovom slučaju, za obje vrste, intraspecifična borba je manje teška od interspecifične. Ovaj slučaj je vrlo rijedak.
Treba imati na umu da odnos između para bilo koje vrste ovisi o uvjetima eksperimenta: sastavu hranjivog medija, početnom broju biljaka, uvjetima osvjetljenja, temperaturi i drugim razlozima.
Suprotno epigrafu koji smo dali, znamo da ni u jednom kutku zemaljske kugle nema biljaka, životinja, mikroorganizama koji žive sami. Biljke imaju mnogo prijatelja, ali i mnogo neprijatelja osim gljivica i bakterija. Kukci igraju vrlo važnu ulogu, ponekad korisnu, a ponekad izuzetno štetnu, u životu biljaka. Tijekom razvoja živog svijeta, tijekom milijuna godina, razvili su se različiti, ponekad vrlo složeni, odnosi između biljaka i kukaca. Dovoljno je podsjetiti na ulogu kukaca u tzv. unakrsnom oprašivanju biljaka, na važnost biljaka za život pčela; Sjetimo se i kukaca – štetnika šuma, povrtnjaka, voćnjaka.
U šumi, na livadi, u močvari, u morima - posvuda u prirodi život biljaka i kukaca je međusobno povezan iu nekim aspektima predstavlja, tako reći, jednu cjelinu. Znanost, akumulirajući sve više i više činjenica o biljkama i životinjama, u isto vrijeme proučava obrasce u životu biljnih i životinjskih zajednica.
U jezerima, rijekama, crnogoričnim šumama, hrastovim lugovima, šikarama trešanja, na plantažama agruma - posvuda postoje vlastiti, osebujni odnosi između biljaka i životinja, prevladava njihova životinjska populacija, ograničena samo na određene vrste biljaka, određena priroda tlo, itd. Ženke strvinarske muhe polažu jaja u trule biljne i životinjske proizvode. Embriji muhe mogu se razviti među mikrobima koji se roje. Jaje koje je napustilo tijelo ribe može biti u blizini raznih mikroba, biljaka i životinja.
Svaka vrsta šume ima svoje životinjske organizme. U bukovim šumama postoji od 3 do 4 tisuće biljnih vrsta i od 6 do 7 tisuća životinjskih vrsta (ovdje nisu uzete u obzir mikroskopske jednostanične životinje). Ispostavilo se da je značajan dio životinja strogo ograničen na bukove šume. Oko 1800 vrsta životinja i 1170 vrsta biljaka nalazi povoljne uvjete za život samo u bukovim šumama.
Uzmimo primjer. Neugodno je, ali možda i korisno jer ćete natjerati da temeljitije operete voće i povrće prije jela. U prekrasnom parku Peterhof u blizini Lenjingrada znanstvenici su izračunali koliko različitih insekata i grinja može biti, primjerice, na bobici. Na 400 grama jagoda bilo je oko 600 primjeraka, uglavnom grinja, na 400 grama borovnica - oko 1100, na istoj količini malina - 5000, planinskog jasena - više od 7000. A u krošnji jedne velike breze ima oko 5-10 milijuna.
A ovdje je još jedan ne manje neobičan slučaj odnosa organizama u prirodi koji se temelji na oslobađanju fitoncida. Znanstvenici dugo nisu mogli shvatiti kako krv koju isiše pijavica postaje hrana za nju. Vanzemaljska krv sa svojim složenim kemikalijama prvo se mora promijeniti, a zatim je u jednostavnijem obliku mogu apsorbirati stanice pijavice. Kod životinja i ljudi u probavnom traktu nastaju posebne tvari - enzimi, zbog kojih dolazi do probave. U crijevima pijavica ove tvari nisu prisutne. Što je ispalo? U crijevima pijavica stalno živi bakterija Pseudomonas hirudinis koja se snažno razmnožava. Ova bakterija je korisna za pijavicu. Ona pomaže u probavi usisane krvi, ispuštajući odgovarajuće tvari, a ona, ispuštajući svoje fitoncide, smrtonosne za druge mikrobe, pokazuje se kao jedina suverena gospodarica u crijevima pijavica i ne dopušta nikakvu drugu bakterijsku kontaminaciju. Zato su crijeva pijavice potpuno čista, od krvopije nikada nećete dobiti zaraznu bolest. Nije ni čudo što znanstvena medicina koristi pijavice u liječenju mnogih bolesti.
Čovjek je, kao dio prirode, postao njezin tvorac, najvažniji čimbenik njezine evolucije. Izvodeći gigantsku izgradnju, socijalistička država mora predvidjeti i biološke posljedice: kakve će biljne zajednice nastati sadnjom pojedinih vrsta drveća, kako će se promijeniti životinjski i biljni svijet izgradnjom novih kanala, kako će se promijeniti život akumulacija. ? Biolozi svih specijalnosti, koji sudjeluju u ovim veličanstvenim poslovima, također su zauzeti rješavanjem problema koji se pojavljuju.
Sva nova otkrića u odnosu između životinja i biljaka koriste se u interesu čovjeka, stavljaju u službu šumske industrije (medicina, poljoprivreda, hortikultura, hortikultura. Volio bih misliti da će u nadolazećim godinama biti moguće izvući nešto iz otkrića fitoncida, korisnih ne samo za borbu protiv bakterija, protozoa i gljivica, već i za reguliranje života biljnih zajednica i viših životinja, kao i aktivnu primjenu fitoncida za očuvanje zdravlja ljudi.
Ali vratimo se odnosu između fitoncida i insekata.
Nehotice se nameće pomisao igraju li i fitoncidi ikakvu ulogu u zatvaranju pojedinih vrsta kukaca u određene biljke i biljne zajednice? Imaju li hlapljivi fitoncidi ikakvo značenje u prirodi kao repelenti ili, obrnuto, tvari koje privlače insekte? Mogu li se fitoncidi koristiti u svakodnevnom životu i medicini kao insekticidi – tvari koje ubijaju štetne insekte? Je li moguće znanstveno objasniti narodne biljne lijekove za suzbijanje štetnih insekata? Ovo područje istraživanja je tako primamljivo jer je od velike praktične važnosti.
Izvijestimo neke činjenice. Možda će u čitateljima probuditi zanimanje za promatranja i pokuse u prirodi.
Napravimo kratki izlet u prošlost i izvijestimo o jednom otkriću koje se dogodilo 1928.-1930. Ovo nas je otkriće naknadno uvjerilo u korisnost proučavanja djelovanja fitoncida na višestanične životinje, posebice kukce.
Već u prvim danima otkrića fitoncida, kada je bilo jasno da hlapljive tvari nekih biljaka štetno djeluju na gljive, postavilo se pitanje: imamo li posla s otrovima koji su štetni za protoplazmu pojedinih stanica ili s otrovima za neka protoplazma? Sada dobro znamo da fitoncidi djeluju selektivno: neke stanice i organizme ubijaju, a druge ne ubijaju, nego čak stimuliraju.
Jedan od prvih pokusa s fitoncidima bili su pokusi s jajima mekušaca - s onim stanicama iz kojih počinje razvoj ovih organizama. U morima, slatkim vodama i na kopnu ima puno mekušaca, "puževa puževa", (slika 21).
Vodeni mekušci polažu jaja na lišće i stabljike biljaka, na kamenje i druge tvrde predmete. Svaki put ih se taloži nekoliko desetaka. Svi su u zajedničkoj prozirnoj želatinoznoj masi, koja igra važnu ulogu u zaštiti zametaka od vanjskih štetnih utjecaja. Svako je jaje pak obučeno u ljuske. Ove školjke su toliko prozirne da je kroz njih pomoću povećala lako promatrati sve uzastopne faze razvoja embrija do formiranja mikroskopskog mekušaca, u kojem je školjka već jasno vidljiva. Oslobođen školjaka, mekušac počinje voditi samostalan život kao odrasla životinja.
Mikroskopski embriji mekušaca izgledaju bespomoćno. Ali ovaj dojam je pogrešan. Ljuske jaja imaju takvu strukturu i sastav da su mnoge tvari koje su otrovne za složenije ustrojene životinje potpuno bezopasne za jaja mekušaca. Lako je, naravno, zgnječiti jaje mekušaca, moguće je ubiti jaje visokom temperaturom, ali znanstveniku nije lako odabrati kemijske otrove za te nježne, elegantne, prozirne stanice, jer mnoge tvari otrovne za protoplazma ne probijaju ljusku jajeta.
Uzmimo jedno odlaganje jaja mekušaca u takvom stadiju razvoja kada se kretanje embrija može vidjeti kroz prozirne ljuske. Presjecimo ovo slaganje jaja na dvije polovice. Jednu polovicu koristimo za eksperiment, a druga će ostati kontrolna.
Pokusnu polovicu nesilice stavimo u kap vode na čašu, a uz nju stavimo tek skuhanu kašu od luka na ribež. Već u prvim sekundama (obično ne kasnije od 30 sekundi) primijetit ćemo naglo ubrzanje gibanja jezgri: one dolaze u pobuđeno stanje. Nakon minute ili dvije ovo stanje zamjenjuje potpuni prestanak kretanja. Proći će neko vrijeme i vidjet ćemo, uz prividno očuvanje ljuske jajeta, potpuno propadanje zametaka. Jaja kontrolne polovice ovipositiona, koja su također u vodi, savršeno se razvijaju.
Vrlo mnogo biljaka ima takva svojstva, na primjer, lišće, pupoljci, kora trešnje (slika 22), rizomi hrena, lišće lovora trešnje, javora, hrasta, iglice jele itd. Od posebnog biološkog interesa za razumijevanje odnosa u prirodi biljaka i životinja je djelovanje fitoncida vodenih biljaka na jajašca mekušaca, žaba, riba i drugih organizama. Već početne studije dale su neočekivane rezultate. Neke vodene i obalne vodene biljke (određene modrozelene alge, spirogira, mana) koče razvoj embrija mekušaca, dok ga druge potiču.
I opet se javlja misao: nije li ovaj fenomen slučajan? Jesu li otkrivene činjenice povezane sa zaštitnim svojstvima vodenih biljaka? Je li biljkama važno ako mekušci i druge vodene životinje polažu jaja na njih? Je li mekušcima svejedno na koje će biljke polagati jaja? Dakle, pristupamo pitanju biološkog samopročišćavanja vodenih tijela, pitanju igraju li fitoncidi vodenih biljaka neku ulogu u regulaciji sastava životinjskih, biljnih i mikrobnih populacija vodenih tijela. Kasnije ćemo se usredotočiti na ova pitanja.
