Vibrația sistemului de prădător-pradă (modelul tăvii de voltaj) - stadopedia

Înapoi în anii '20. A. Lotka și puțin mai târziu independent de el, V. Volter a propus modele matematice care descriu fluctuațiile conjugate ale numărului de prădători și pradă.







Modelul este alcătuit din două componente:

C - numărul de prădători; N - numărul de victime;

Să presupunem că, în absența prădătorilor, populația victimelor va crește exponențial: dN / dt = rN. Dar victimele sunt distruse de prădători cu o rată determinată de frecvența întâlnirilor dintre prădător și victimă, iar frecvența întâlnirilor crește odată cu creșterea numărului de prădători (C) și a victimelor (N). Numărul exact al victimelor întâlnite și consumate cu succes va depinde de eficacitatea cu care prădătorul găsește și prinde victima, adică de la o "eficiență de căutare" sau de "frecvență a atacurilor". astfel frecvență „succes“ prădător Meeting victima și, prin urmare, rata victimelor manca va fi egal și, în general, a'SN: dN / dt = Rn - a'CN (1 *).

În absența hranei, indivizii individuali de prădători pierd o greutate, mor de foame și mor. Să presupunem că, în modelul analizat, mărimea populației unui prădător în absența alimentelor datorate postului va scădea exponențial: dC / dt = - qC, unde q este mortalitatea. Moartea este compensată prin nașterea unor persoane noi la o rată care, conform acestui model, depinde de două circumstanțe:

1) rata consumului de alimente, a'CN;

2) eficiența (f) cu care acest aliment devine descendent al prădătorului.

astfel rata natalității unui prădător este fa'CN și, în general, dC / dt = fa'CN - qC (2 *). Ecuațiile 1 * și 2 * formează modelul Lotka-Voltaire. Proprietățile acestui model pot fi explorate pentru a construi linii isocline corespunzătoare mărimii populației constante, cu astfel de isoclines determină comportamentul interacționând populații de prădător-pradă.

În cazul unei populații de victime: dN / dt = 0, rN = a'CN sau C = r / a '. pentru că r și a '= const, izoclinia pentru victimă este linia pentru care valoarea lui C este constantă:

Cu o densitate scăzută a prădătorului (C), numărul victimei (N) crește, dimpotrivă, scade.

În mod similar, pentru prădători (ecuația 2 *) pentru dC / dt = 0, fa'CN = qC sau N = q / fa ', adică isoclinia pentru prădător va fi linia de-a lungul căreia N este constant: Cu o densitate mare a victimelor, populația prădătorului crește, în timp ce la un nivel scăzut, scade.

Numărul lor este supus unor oscilații conjugate nelimitate. În cazul în care numărul victimelor este ridicat, numărul de prădători crește, ceea ce duce la o creștere a presei de prădător asupra populației victimei și, prin urmare, la scăderea numărului de victime. Acest declin, la rândul său, conduce la restrângerea prădători în produsele alimentare și scăderea numărului lor, care determină slăbirea ruinare și creșterea numărului de victime, ceea ce duce din nou la o creștere a populației de animale de pradă, etc.

Populațiile exercită fără restricții același ciclu de oscilații până când o anumită influență externă își schimbă numărul, după care populațiile fac noi cicluri de oscilații nelimitate. De fapt, mediul înconjurător se schimbă în mod constant, iar numărul populațiilor se va schimba constant la un nou nivel. Pentru ca ciclurile de oscilații pe care populația le face să fie regulate, ele trebuie să fie stabile: dacă impactul extern modifică nivelul populației, atunci ar trebui să se străduiască pentru ciclul inițial. Astfel de cicluri sunt numite cicluri stabile, limită.

Lotka-Volterra vă permite să arate tendința principală în relația-prădător pradă, care este exprimată în apariția numărului de oscilații în populația pradă, însoțit de numărul de fluctuații ale populațiilor de pradă. Mecanismul de bază al oscilației este decalajul de timp inerent în secvența de la stat mare la numărul victimelor un număr mare de prădători, apoi la numărul redus abundență redus de victime și prădători la un număr mare de victime, etc.

5) STRATEGIILE POPULAȚIEI PREDATORULUI ȘI VICTIMULUI

Relații - unități de „prădător pradă“ sunt procesul de transfer de materie și energie din zoophages fitofage la animalele de pradă sau de ordin inferior pentru prădători de ordin superior. În funcție de natura acestor relații, există trei variante de prădători:

a) colectoare. Predatorul colectează numeroase victime mobile destul de mici. Această variantă a predării este caracteristică pentru multe specii de păsări (rzhanok, finches, patine etc.), care consumă energie numai în căutarea victimelor;

b) adevărați prădători. Preotatorul urmărește și ucide victima;

c) pășuni. Acesti pradatori folosesc victima de mai multe ori, de exemplu, gadflies sau carnati.

Strategia de obținere a alimentelor de la prădători urmărește asigurarea eficienței energetice a alimentației: cheltuielile cu energia pentru obținerea alimentelor trebuie să fie mai mici decât energia primită atunci când este absorbită.

Pradatorii adevărați sunt împărțiți în

"Reapers" care se hrănesc cu resurse abundente (n, pești plancton și chiar o balenă mustachioed), și "vânători" care produc alimente mai puțin abundente. La rândul său

„Hunter“ împărțit în „zasadnikov“ extracție de captare (de exemplu, știucă, uliu, pisică, zhuk- Mantis) „solicitanți“ (păsări carnivore) și „urmăritorii“. Pentru căutare a hranei de grup acesta din urmă nu are nevoie de o mulțime de energie, dar ar trebui să fie o mulțime de a intra in posesia victimei (leii in savana). Cu toate acestea, unii prădători pot combina elemente ale strategiei diferitelor opțiuni de vânătoare.

Ca și în relația „phytophage - plantă“, o situație în care toate victimele vor fi mâncate de prădători, care în cele din urmă va duce la moartea lor, în natură se observă. Echilibrul ecologic între prădători și victime este susținut de mecanisme speciale. reducerea riscului de exterminare completă a victimelor. Astfel, victimele pot:

- să scape de un prădător. În acest caz, ca urmare a adaptărilor, mobilitatea victimelor și a prădătorilor crește, caracteristică în special animalelor de stepă care nu au unde să se ascundă de urmăritorii lor;







- pentru a obține o colorare protectoare ("a pretinde" cu frunze sau noduri) sau, dimpotrivă, o culoare strălucitoare, roșu N., avertizând prădătorul de gust amar. Este cunoscută schimbarea culorii iepurelui în diferite momente ale anului, ceea ce îi permite să camufleze vara în iarbă și iarna pe fundalul zăpezii albe. schimbare de culoare Adaptive poate avea loc în diferite stadii de ontogeniei: tinere etanșări sunt de culoare albă (culoarea de zăpadă) și adulți negru (culoarea coasta stancoasa);

- răspândită în grupuri, ceea ce face ca căutarea și pescuitul prădătorului să fie mai intensive;

- ascunderea în adăpost;

- du-te la măsurile de apărare activă (erbivore, cu coarne, pește spinoasă), uneori comune (băieții de mosc pot lua "apărarea circulară" de lupi etc.).

La rândul lor, prădătorii dezvoltă nu numai abilitatea de a urmări repede victimele, ci și simțul mirosului, care vă permite să determinați locația victimei prin miros. Multe specii de pradatori distrug burta victimelor lor (vulpi, lupi).

În același timp, ei depun toate eforturile pentru a nu le detecta prezența. Acest lucru explică curățenia felinelor mici, care pentru îndepărtarea mirosurilor petrec mult timp pe toaletă și sapă în excremente. Predators poarte pelerine „camuflaj„(banding stiuca si biban, ceea ce le face mai puțin vizibile în macrofite, tigri cu dungi, etc.).

protecție completă împotriva animalelor de pradă din toate speciile de animale din populatiile de victime, de asemenea, nu se produce, deoarece acest lucru ar duce nu numai la distrugerea prădători foame, dar în cele din urmă - victimelor populațiilor dezastru. În același timp, absența sau reducerea densității se deteriorează fondul genetic al populației de prădători populație pradă (pacienți stocate și animale vechi) și având în vedere creșterea semnificativă a numărului lor subminate de bază de alimente.

Cu toate acestea, chiar și cu un asemenea arsenal bogat de mijloace de protecție a victimelor și atacuri la prădători, echilibrul ecologic în perechea "prădător-pradă" este posibil numai datorită potențialului lor biotic. Și în acest caz, ca și în cazul erbivorelor și plante, este a treia verigă din lanțul alimentar - un naturale „inamic“ prădător - un prădător de un ordin mai mare sau un parazit. În funcție de natura victimei și de tipul de prădător (adevărat, uciderea victimei dintr-o dată sau o pășune care o folosește în mod repetat), poate exista o dependență diferită a dinamicii populațiilor lor. Predatorii sunt rareori monofagi (adică se hrănesc cu un tip de victimă ca fiind "persecuție"). Cel mai adesea, atunci când populația unui tip de victimă este epuizată, iar extracția acesteia necesită prea mult efort, pradății trec la alte tipuri de victime. În plus, mai multe specii de prădători și paraziți pot exploata o singură victimă a populației.

Din acest motiv, efectul în funcție de numărul de animale de pradă și prăzi - mărimea populației de unda a victimei, urmat cu unele impulsuri de întârziere populația prădător ( „efect de tăvi - Volterra“) - este rar.

Între biomasele prădătorilor și victimelor sa stabilit un raport destul de stabil. Astfel, R. Rickleft citează datele că raportul dintre biomasa prădătorului și pradă variază de la 1: 150 la 1: 300. În diferite ecosisteme zonele temperate per US Wolf 300 au cerb mici cu coada alba (greutate 60 kg), 100 mari elani de cerb (greutate: 300 kg) 30 sau elani (greutatea 350). Același model se găsește în savană.

Utilizarea intensivă a populațiilor de ierbivore persoane sunt adesea excluse de pradatori ecosisteme (în Marea Britanie, de exemplu, există căprioare și cerbi, lupi, dar nu și în iazuri artificiale, în cazul în care crap crescuți și alți pești de iaz, nu stiuca). În acest caz, persoana însuși îndeplinește rolul de prădător, retraind o parte din populația fitofagă.

O variantă specială de dărâmare este observată la plante și ciuperci. În împărăția plantelor, există aproximativ 500 de specii care pot prinde insecte și le pot digera parțial cu ajutorul enzimelor proteolitice. Câini dentare formează dispozitive de capturare sub formă de capete mici ovale sau globulare situate pe ramurile scurte ale miceliului. Cu toate acestea, cel mai comun tip de capcană sunt rețele adezive tridimensionale constând dintr-un număr mare de inele formate ca urmare a ramificării hifelor. Ciupercile dăunătoare pot prinde animale suficient de mari, de exemplu, viermi rotunzi. După ce viermele se încurcă în hifele, acestea germinează în corpul animalului și o umple rapid.

6) PARASITIM. EVOLUȚIA CONJUGATĂ A PARASITULUI ȘI A HOSTELOR. METODE DE ADAPTARE A HOSTELOR LA EFECTELE NEGATIVE A PARASITULUI

Parazitismul este un fenomen universal răspândit pe scară largă în natură, constând în utilizarea unui organism de către altul ca sursă de nutriție. În acest caz, parazitul provoacă daune proprietarului până la moarte.

Modalități de apariție a parazitismului.

1.Perehod fără forme (animale de pradă) pentru a Ectoparazitismul timp crește posibila existență fără alimente sau timpul de contact cu victima.

2.Perehod de la comensualitate (sotrapeznichestva, nahlebnichestva, situațiile în care gazda este un habitat) pentru a endoparasitism în cazul commensale nu numai deșeuri, ci o parte din dieta si tesutul gazda chiar.

3. endoparazitismul primar ca rezultat al deversării accidentale, adesea repetate, în sistemul digestiv al gazdei de ouă și chisturi de paraziți.

Caracteristicile habitatului paraziților.

1. Nivel constant și favorabil de temperatură și umiditate.

3. Protecția împotriva factorilor adversi.

4. Compoziția chimică agresivă a mediului (sucuri digestive).

1. Prezența a două habitate: mediul din prima ordine - organismul gazdei, mediul de ordinul doi - mediul extern.

2. Parazitul are o dimensiune corporală mai mică și o durată de viață mai mică decât gazda.

3. Paraziții se caracterizează printr-o capacitate mare de reproducere, datorită abundenței alimentelor.

4. Numărul de paraziți din gazdă poate fi foarte mare.

5. Modul de viață parazit este trăsătura lor specifică.

În funcție de timpul petrecut pe gazdă, paraziții pot fi permanenți. dacă este găsit vreodată în stare trăiesc liber (păduchi, acarieni scabiei, Plasmodium falciparum), și temporare. dacă este asociat cu gazda numai în timpul meselor (țânțari, ploaie, purici).

Paraziții sunt obligatorii pentru modul parazitar obligatoriu de viață. dacă modul parazitar de viață este caracteristica lor indispensabilă specifică (de exemplu, helminții) și opțional. capabile să conducă un mod neparazitar de viață (mulți paraziți de plante).

Potrivit habitatului gazdei, paraziții sunt împărțiți în ectoparaziți. care trăiesc pe suprafața gazdă (Pediculus humanus, țînțari, țânțari, muște de cal), paraziți intradermice populează pielea tegumentului gazdă mai gros (Sarcoptes scabiei), paraziți cavitare. găsite în diferite organe gazdă cavități care comunică cu mediul extern (bovine și porcine tenia), și de fapt endoparaziții. în organele populează interne ale gazdei, celulele și plasma sanguină (Echinococcus, Trichinella, Plasmodium falciparum).

În sălbăticie, paraziți reglează numărul de indivizi din populațiile gazdă.

Particularitățile activității vitale a paraziților

Ciclul de viață al paraziților poate fi simplu și complex.

Un ciclu simplu de dezvoltare are loc fără participarea unei gazde intermediare, este caracteristic ectoparazitelor, protozoarelor, unor geogelminthes. Un ciclu complex de viață este caracteristic paraziților cu cel puțin o gazdă intermediară (panglici largi).

Rezolvarea parazitului are loc pe toată durata vieții sale. Stadiul de odihnă inactiv al dezvoltării asigură continuarea existenței parazitului în timp, etapa mobilă activă fiind dispersarea în spațiu.

În general, gazda este o creatură al cărei organism este un habitat temporar sau permanent și o sursă de nutriție pentru parazit. Aceeași specie de gazdă poate fi un habitat și o sursă de hrană pentru mai multe specii de paraziți.

Paraziții se caracterizează printr-o schimbare de gazde, asociată cu reproducerea sau dezvoltarea parazitului. Mulți paraziți au mai multe gazde. O gazdă finală (definitivă) este o specie în care parazitul este în starea adultă și reproduce sexual.

Gazdele intermediare pot fi una sau mai multe. Acestea sunt speciile în care parazitul se află în stadiul larvelor de dezvoltare și dacă se înmulțește, este de obicei asexual. Gazda rezervorului este gazda, în organismul căreia parazitul își păstrează viabilitatea și unde se acumulează parazitul.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: