 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
Взаимодействие популяций микроорганизмов в популяционной экологии
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Популяционная экология большое внимание уделяет изучению типов взаимодействия двух популяций ().
Типы межвидовых биотических взаимодействий Тип взаимодействия Виды Общий характер взаимодействия 1 2 1. Нейтрализм 0 0 Популяции не влияют друг на друга 2. Конкуренция, непо - - Прямое взаимное подавление обоих средственное взаи видов модействие 3. Конкуренция, взаи - - Опосредованное подавление, возни модействие из-за ре кающее, когда появляется недоста сурсов ток в каком-либо факторе, исполь зуемом обоими видами 4. Аменсализм - 0 Популяция 2 подавляет популяцию 1 5. Паразитизм + - Популяция паразита 1 обычно боль ше, чем популяция жертвы 2 6. Хищничество + - Особи хищников 1 обычно больше, чем особи жертвы 2 7. Комменсализм + 0 Пользу от объединения получает только популяция 1 8. П ротокооперация + + Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но оно не обязательно 9. Мутуализм + + Взаимодействие благоприятно для обоих видов и оно обязательно
1. Нейтрализм — популяции не влияют друг на друга. Такое явление может наблюдаться, когда популяции разделены в пространстве (в том числе и по микрозонам) или во времени. Если популяции не разделены в пространстве, то такое положение скорее представляется гипотетическим. Однако существуют микроорганизмы с разными потребностями, например целлюло- золитические и нитрификаторы в условиях высокого содержания аммония.
2. Конкуренция (непосредственное взаимодействие) — прямое взаимное подавление обоих видов. Микробы антагонисты образуют антибиотики, действующие друг против друга.
3. Конкуренция из-за ресурсов — опосредованное подавление, возникающее, когда появляется недостаток в каком-либо факторе, используемом обоими видами. Это наиболее широко распространенный тип конкуренции: за органическое вещество, за источники азота, фосфора и калия, железа, микроэлементы, витамины, за воду, свет и др. Обычно побеждает тот организм, который быстрее растет или тот, который может усваивать вещества из рассеянного состояния. С помощью специфических сиде- рофоров микроорганизмы борются за железо.
На основе конкурентного исключения основано известное в общей экологии правило Гаузе, которое утверждает, что два вида, занимающие одну и ту же экологическую нишу, не могут существовать вместе.
Два близкородственных вида инфузорий Paramecium caudatum и Paramecium aurelia прекрасно росли отдельно, но при совместном культивировании всегда побеждала Paramecium aurelia, а P. caudatum погибала (113). Это обусловлено тем, что первый вид растет быстрее.
4. Аменсализм (не сотрапезники) — одна популяция подавляет другую, но сама не испытывает отрицательного влияния (микроб антагонист, образующий антибиотик против другого микроорганизма, и чувствительный микроорганизм).
5. Паразитизм — паразит существует за счет хозяина, иногда убивает его, иногда приносит вред, не убивая. Популяция паразита обычно по численности больше, чем популяция хозяина, и он мельче хозяина. Примером паразитов микроорганизмов могут быть фаги и Bdellovibrio. В экологии как паразиты обычно рассматриваются и патогенные для растений и животных микроорганизмы.
6. Хищничество — уничтожение хищником жертвы. Популяция хищника меньше популяции жертвы. Простейшие питаются бактериями и грибами, хищные грибы поедают нематод.
7. Комменсализм — популяция комменсала получает пользу от объединения с популяцией хозяина, для которого это объединение безразлично. В некоторых случаях это метабиоз, т.е. использование одним микроорганизмом продукта метаболизма другого, не вредного для первого. Гидролитики могут отдавать рассеянный мономер, микробы могут отдавать избыток витамина.
8. Протокооперация — взаимодействие друг с другом полезно для обеих популяций, но не является облигатным. Это например взаимодействие целлюлозоразлагающих грибов, дающих бактериям глюкозу и бактерий, фиксирующих для грибов азот.
9. Мутуализм (взаимовыгодный) — облигатное взаимодействие полезное для обеих популяций. В микробиологии этот тип взаимоотношений обычно называют симбиозом. Это симбиоз гриба и водоросли в лишайниках, симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями, симбиоз актиномицетов рода Franckia с рядом небобовых растений, симбиоз папоротника азолла с циа- нобактериями.
Мутуализм иногда обозначают как синтрофные взаимодействия. Синтрофными отношениями называют пищевые связи в том случае, когда субстрат потребляется только смешанными популяциями, не способными к его использованию в чистых культурах. Наиболее широко распространенным механизмом, лежащим в основе синтрофного взаимодействия, является обмен факторами роста. Также часто встречаются синтрофные ассоциации, основанные на обмене субстратами роста или удалении токсических продуктов обмена. Синтрофные отношения могут представлять собой и взаимодействия по линии катаболитного обмена. В результате синтрофных взаимодействий между метанобразуюшим бактериями и первичными анаэробами метаногенная популяция приобретает способность превращать в метан широкий спектр субстратов, которые в анаэробных условиях недоступны чистым культурам.
Следует подчеркнуть два общих экологических принципа: в ходе эволюции и развития экосистемы существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий и увеличению роли положительных, способствующих выживанию взаимодействующих видов. В новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях.
|
|
К содержанию книги: Почвоведение - биология почвы
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков
Книги по русской истории Император Пётр Первый