§ 38. Роль конкуренции в сообществе

Определения и обозначения

Внутривидовая конкуренция — соперничество особей одного вида за ограниченные ресурсы. Например, растения одного вида могут конкурировать за свет и воду. Поскольку особям нужны сходные условия, нехватка ресурса может уменьшить шансы каждой из них выжить и оставить потомство.

Межвидовая конкуренция — взаимодействие особей разных видов, которым требуются одни и те же ограниченные ресурсы. Так, два вида животных могут питаться одной добычей. Понятие помогает понять, почему присутствие одного вида может затруднять другому доступ к пище или месту обитания.

Конкурентное исключение — вытеснение одного вида другим, когда виды долго используют одни и те же ресурсы одинаковым способом. В таких условиях одному из них может быть сложнее добывать ресурс и размножаться. Это понятие описывает возможный исход длительной конкуренции, а не обязательное последствие любого соперничества.

Разделение экологических ниш — использование конкурирующими видами разных ресурсов или разных способов и мест их добывания. Экологическая ниша — это роль вида в сообществе и условия, необходимые для его жизни. Различия в нишах уменьшают совпадение потребностей, поэтому видам проще сосуществовать.

Как это устроено

Конкуренция возникает не просто потому, что организмы живут рядом или используют один и тот же вид ресурса. Необходимо, чтобы ресурса не хватало всем, а его получение одной особью ограничивало возможности другой. Если пищи, воды, света или мест достаточно, прямого соперничества может не быть. Когда запас сокращается, организмы вынуждены делить его, и влияние каждого на остальных становится заметнее.

Особенно сильно внутривидовая конкуренция проявляется при увеличении плотности популяции — числа особей на определённой территории. Это происходит потому, что представители одного вида обычно нуждаются в похожей пище, местах для укрытия и условиях размножения. Чем больше их на ограниченном участке, тем чаще их потребности совпадают. В результате части особей достаётся меньше ресурсов, что может ухудшить их рост, выживание и способность оставить потомство.

Межвидовая конкуренция возможна, когда потребности разных видов пересекаются. Например, оба вида могут питаться одной добычей, и тогда увеличение потребления одним видом уменьшает доступный запас для другого. Вид, который эффективнее находит или использует общий ресурс, может получить преимущество. Из-за этого у конкурента могут снизиться численность и успешность размножения, особенно если ресурс ограничен.

Если виды долго используют одни и те же ресурсы одинаковым способом, конкуренция может привести к тому, что один из них вытеснит другой. Такой вывод называют принципом конкурентного исключения. Причина в том, что при постоянном совпадении потребностей виды не могут бесконечно получать достаточно одного и того же ограниченного ресурса. Однако это не означает, что любой контакт двух видов обязательно заканчивается исчезновением одного из них.

Сосуществование становится возможным, когда виды используют ресурсы не полностью одинаково. Например, они могут кормиться в разных местах или в разное время, выбирать разную добычу либо добывать пищу разными способами. Тогда нагрузка на один и тот же участок или запас ресурса распределяется, а конкуренция ослабевает. Такое различие в использовании ресурсов означает разделение экологических ниш, но не обязательно устраняет соперничество полностью.

Внутривидовая и межвидовая конкуренция

Сравнивай эти типы по тому, кто конкурирует и как совпадают потребности организмов. Для каждой ситуации сначала определи общий ограниченный ресурс, а затем — число видов, которым он нужен. Таблица помогает увидеть, что конкуренция одного вида и разных видов может по-разному влиять на популяции и сообщество.

Разбор задач

Растения на густо заселённом участке

Растения одного вида стали ниже и образовали меньше семян на участке с высокой плотностью. Нужно определить тип конкуренции и возможный ресурс. Снижение роста и образования семян указывает, что условия мешают растениям развиваться и размножаться.

1. Определяем, кто соперничает: в условии указаны растения одного вида. Значит, речь идёт о внутривидовой конкуренции. Различия в размере или числе семян не меняют того, что все особи принадлежат к одному виду.
2. Связываем результат с плотностью: на участке много особей, а ресурсы ограничены. Растениям может не хватать света, воды, минеральных веществ из почвы или пространства. Чем теснее они растут, тем сильнее использование этих ресурсов одними растениями ограничивает другие.
3. Проверяем ответ: снижение высоты может быть связано, например, с нехваткой света или воды. Меньшее образование семян показывает возможное влияние нехватки ресурсов на размножение. Условие не позволяет выбрать единственный ресурс, поэтому нужно назвать несколько возможных вариантов.

Ответ. Это внутривидовая конкуренция. Растения могут соперничать за свет, воду, минеральные вещества или пространство. По условию нельзя точно установить, какого именно ресурса не хватило.

Птицы на одном дереве

Два вида птиц ищут насекомых на одном дереве, но один кормится на стволе, а другой — на тонких ветвях. Нужно объяснить, влияет ли такое различие на их сосуществование. Общее дерево само по себе ещё не означает, что оба вида одинаково используют весь ресурс.

1. Находим общий ресурс: оба вида питаются насекомыми, поэтому их потребности могут пересекаться. Если бы обе птицы искали добычу в одних и тех же местах и одновременно, конкуренция могла бы быть сильнее. Однако места добывания в условии различаются.
2. Определяем значение различия: одна птица использует ствол, другая — тонкие ветви. Значит, они распределяют кормовые участки между собой. При таком разделении каждая птица чаще получает доступ к добыче в своей части дерева.
3. Связываем с термином: виды используют ресурс разными способами или в разных местах, то есть разделяют экологические ниши. Это снижает конкуренцию и повышает возможность сосуществования. Полностью исключать соперничество нельзя, если их кормовые участки или добыча частично совпадают.

Ответ. Различия в местах кормления уменьшают конкуренцию благодаря разделению экологических ниш. Поэтому птицы могут сосуществовать на одном дереве. При этом их соперничество не обязательно исчезает полностью.

Простейшие в общей культуре

Два вида простейших выращивали по отдельности и вместе на одной и той же пище. По отдельности оба размножались, а в общей культуре один постепенно исчез. Нужно объяснить результат и сформулировать общий вывод о конкуренции.

1. Сравниваем условия: по отдельности оба вида размножались, значит, пища позволяла каждому существовать. В общей культуре виды получили доступ к одному ограниченному ресурсу. Их потребности совпали сильнее, чем при раздельном выращивании.
2. Объясняем исчезновение: совместное использование пищи могло дать одному виду преимущество. Он мог быстрее находить или эффективнее использовать ресурс, поэтому другому доставалось меньше пищи. Постепенно недостаток ресурса мог привести к снижению численности и исчезновению второго вида из культуры.
3. Формулируем вывод: если виды долго используют один и тот же ограниченный ресурс одинаковым способом, один может вытеснить другой. Этот возможный исход называют конкурентным исключением. Он не доказывает, что любое соседство видов обязательно заканчивается исчезновением одного.

Ответ. В общей культуре возникла межвидовая конкуренция за пищу, и один вид, вероятно, использовал её успешнее. Другой постепенно исчез из-за недостатка общего ресурса. Пример показывает принцип конкурентного исключения при совпадении потребностей.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что конкуренция бывает только между разными видами. Так думают, потому что слово «соперничество» часто связывают с борьбой разных организмов, но особи одного вида тоже могут нуждаться в одном ограниченном ресурсе. Проверка простая: если участники принадлежат к одному виду, это внутривидовая конкуренция, а не отсутствие конкуренции.

Ошибка — называть конкуренцией любое совместное использование ресурса. Её допускают, когда замечают только то, что организмы едят одну пищу или живут в одном месте, но забывают о доступности ресурса. Проверь себя: если ресурса достаточно и его получение одним организмом не мешает другим, оснований говорить о конкуренции нет.

Ошибка — считать, что конкуренция всегда уничтожает один из видов. Такое заключение путает возможное вытеснение при совпадении потребностей с обязательным исходом любой встречи видов. Сопоставь их способы и места добывания ресурсов: если ниши разделены, виды могут сосуществовать. Значит, исчезновение одного из них нельзя выводить без дополнительных условий.

Ошибка — считать разделение ниш полным отсутствием конкуренции. Различия в использовании ресурсов обычно уменьшают соперничество, но отдельные потребности всё ещё могут совпадать. Проверь себя: спроси, остаётся ли у видов хотя бы один общий ограниченный ресурс. Если да, конкуренция может сохраняться, хотя и стать менее интенсивной.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в конкуренции, полезно знать, что такое популяция и сообщество. Популяция — особи одного вида на общей территории, а сообщество включает популяции разных видов. Также нужно понимать, что ресурсы могут быть ограниченными и что экологическая ниша описывает роль вида и способы использования условий среды.

Представление о конкуренции помогает объяснять изменения численности популяций: нехватка ресурсов и соперничество могут ограничивать рост. Оно связано и с пищевыми связями, потому что разные виды иногда используют общую пищу. Разделение ниш показывает один из способов сосуществования видов и помогает понять, как взаимодействия организмов влияют на устойчивость экосистем.

Что запомнить

• Конкуренция возникает при потребности организмов в общих ограниченных ресурсах.
• Соперничать могут как особи одного вида, так и особи разных видов.
• Внутривидовая конкуренция усиливается с ростом плотности популяции.
• Межвидовая конкуренция может снижать численность одного из конкурирующих видов.
• При совпадении потребностей в ресурсах один вид может вытеснить другой.
• Разделение экологических ниш помогает конкурирующим видам сосуществовать.