Konkurencja i pasożytnictwo
Dwa ptaki – kos i szpak – dostrzegają tę samą gąsienicę i śpieszą, by ją schwytać. Ale czy to, co wydaje się być gąsienicą, na pewno nią jest? Jakie skutki dla ptaka może mieć połknięcie tego czegoś? I co łączy ślimaka bursztynkę pospolitą z tą gąsienicą? Odpowiedź na to i wiele innych pytań znajdziesz w poniższym materiale.
czym jest pasożyt;
czy bakterie, grzyby i pierwotniaki chorobotwórcze mogą być pasożytami;
czy w królestwie roślin występują przedstawiciele pasożytów.
Wyjaśnisz, na czym polega konkurencja międzygatunkowa, i podasz jej przykłady.
Odróżnisz konkurencję wewnątrzgatunkową od międzygatunkowej.
Wymienisz i opiszesz zależności występujące między organizmami.
Omówisz na przykładach, czym jest pasożytnictwo.
Opiszesz przystosowania organizmów do pasożytnictwa.
Wyjaśnisz wpływ pasożytnictwa na liczebność populacji żywicieli.
1. Konkurencja
W obrębie układów ekologicznych - populacjipopulacji i biocenozbiocenoz – występują rozmaite zależności, które mają duże znaczenie w świecie przyrody. Zjawiska ekologiczne mają bardzo różnorodny charakter; dotyczą zależności między organizmami a ich środowiskiem oraz między organizmami tego samego gatunku lub różnych gatunków. Wszystkie te oddziaływania i zależności przenikają się wzajemnie, decydując o przeżyciu i rozrodzie jednych, a śmierci innych organizmów.
Organizmy zazwyczaj korzystają z tych samych zasobów środowiska, dlatego muszą o nie konkurować lub wzajemnie sobie pomagać, aby przeżyć. Prowadzi to do powstania wielu zależności między organizmami.
Jeśli zależności między organizmami przynoszą straty przynajmniej jednej ze stron, mówimy, że są to oddziaływania ujemne, czyli antagonistyczne.
Jeśli zaś żadna ze stron nie ponosi strat, a co najmniej jedna odnosi korzyści, są to oddziaływania dodatnie, czyli nieantagonistyczne.
Im bardziej zasoby środowiska są ograniczone, tym bardziej organizmy o nie konkurują. Takie współzawodnictwo wymusza na osobnikach wykształcenie i modyfikację różnych cech budowy ciała oraz strategii zachowań, dających szansę na zwycięstwo w tej zaciętej rywalizacji.
Zasoby środowiska, o które najczęściej toczy się walka, to:
terytorium;
pokarm;
partner do rozrodu;
miejsce do gniazdowania;
sole mineralne;
światło.
Konkurencja międzygatunkowa
Konkurencja międzygatunkowaKonkurencja międzygatunkowa występuje wtedy, gdy blisko siebie żyją dwa różne gatunki o podobnych wymaganiach życiowych. Zwykle zaczynają one konkurować o dostęp do zasobów. Rywalizacja zawsze kończy się wyparciem słabszego konkurenta (zmuszonego do zmiany miejsca pobytu albo sposobu wykorzystania środowiska) lub jego wyginięciem. Innymi słowy, skutkiem konkurencji międzygatunkowej może być ograniczenie liczebności jednego z gatunków, jego migracja na tereny o słabszej konkurencji lub zmiana wymagań. Wszystkie współzawodniczące ze sobą organizmy działają przeciwko sobie, muszą więc zużywać energię np. na odpędzanie intruzów ze swojego terytorium czy wytwarzanie szkodzących im substancji. Ponieważ konkurencja międzygatunkowa jest niekorzystna dla uczestniczących w niej organizmów, zalicza się ją do stosunków antagonistycznychstosunków antagonistycznych.
Konkurencja międzygatunkowa zachodzi np. między dziuplakami (ptakami zakładającymi gniazda w dziuplach). Dzięcioł czarny wykuwa dziuplę w spróchniałych, starych pniach drzew. Sowa włochatka również potrzebuje dziupli, choć nie potrafi jej wykuć, dlatego zajmuje dziuplę dzięcioła. Konkurencja o dziuplę jest duża, ponieważ w lasach spróchniałe drzewa są dziś rzadkością. Jednak dzięki temu, że para dzięciołów wykuwa zwykle kilka dziupli i wykorzystuje do lęgu tylko jedną z nich, schronienie w pniach drzew znajdują też inne gatunki, takie jak kawki, kraski, nietoperze, kuny, a nawet osy.
Galeria przedstawia dziuplaki
Innym przykładem konkurujących ze sobą gatunków są myszy domowe i norniki, niewielkie gryzonie żywiące się podobnym rodzajem pokarmu – głównie nasionami zbóż. Zdarza się też, że wykorzystują te same miejsca do zakładania gniazd i wychowywania młodych. Równocześnie oba gatunki konkurują z człowiekiem, gdyż wyjadają plony na polach i w magazynach.
Wszystkie zwierzęta określane jako szkodniki współzawodniczą z nami o zasoby środowiska, głównie plony roślin uprawnych. Stonka ziemniaczana, objadając rośliny uprawne, uszczupla zasoby pokarmu człowieka. Podobnie czynią lisy, które zakradają się do kurników i zabijają ptaki hodowlane. Człowiek konkuruje z bielikiem o ryby, a latem ze szpakami o czereśnie.
Silnymi konkurentami w lesie są buki. Ich korzenie wydzielają do gleby substancje uniemożliwiające kiełkowanie innych roślin. Z tego powodu w lesie bukowym jest niewiele podszytu i roślin runa. Podobny mechanizm obserwuje się u niektórych grzybów. Pędzlak Penicillium wytwarza antybiotyk, który zapobiega rozwojowi kolonii bakterii w jego pobliżu. W ten sposób eliminuje konkurentów o dostępne dla siebie zasoby pokarmu.
Na polu i grządkach w ogrodzie trwa konkurencja o miejsce, światło, wodę i sole mineralne między roślinami uprawnymi i dziko rosnącymi, określanymi jako chwasty. W zaniedbanych uprawach intensywnie rosnące i wytwarzające ogromne ilości nasion chwasty szybko przerastają i zagłuszają konkurentów.
Wymień gatunki, z którymi konkurują mieszkające w mieście gołębie, oraz zasoby będące przedmiotem tej konkurencji. Zapisz swoją odpowiedź.
Konkurencja wewnątrzgatunkowa
Najsilniej konkurują ze sobą osobniki należące do jednego gatunku. Konkurencja wewnątrzgatunkowaKonkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle kojarzy się ze zwierzętami. To wśród nich toczą się zaciekłe walki o dostęp do samic i pozostawienie po sobie potomstwa. Konkurencja między nimi sprawia, że przeżywają i wydają potomstwo osobniki najlepiej przystosowane. Ponadto organizmy wydają na świat znacznie więcej potomstwa niż może się utrzymać przy życiu.
W stadach ustala się tzw. porządek dziobania – głód najpierw zaspokajają najważniejsze osobniki w stadzie, a dla słabszych pokarmu może nie starczyć. Przegrani zwierzęcy konkurenci mogą opuścić swoje stado (obszar przez nie zamieszkiwany) i szukać lepszych dla siebie warunków w innych rejonach. Gdy i tam im się nie powiedzie, zginą i nie pozostawiają po sobie potomstwa, które też miałoby geny sprzyjające raczej przegranej niż zwycięstwu.
Inaczej jest z osiadłymi roślinami. Są „skazane” na miejsce, w którym wykiełkowały i najsilniej walczą o zasoby środowiska z najbliższymi sąsiadami.
Najłatwiej dostrzec konkurencję wewnątrzgatunkową między roślinami w lesie, w miejscach, w których gęsto, w równych odstępach od siebie zasadzono jednowiekowe sadzonki świerka (4 tys. sztuk na jednym hektarze). Sadzi się je blisko siebie, by ograniczyć pojawienie się samosiejek innych drzew i krzewów pomiędzy nimi. Żaden leśnik nie oczekuje jednak, że po 80 latach, gdy las nada się do wyrębu, liczba świerków będzie taka sama jak po zasadzeniu. Należy przypuszczać, że wieku rębnego dożyje ok. 500–800 osobników. W lesie gospodarczym nasadzenia są chronione przed roślinożercami i szkodnikami, dlatego ubytek liczby drzew będzie głównie skutkiem konkurencji wewnątrzgatunkowej.
W lesie gospodarczym wszystkie młode rośliny mają takie same wymagania w stosunku do środowiska. Potrzebują światła, dlatego sadzonki rosnące szybciej będą miały do niego lepszy dostęp. Dodatkowo zacienią niższe rośliny, co osłabi ich wzrost. Sadzonki o dłuższych i szerzej rozprzestrzenionych korzeniach zdobędą więcej wody, pozbawiając jej swoich słabszych konkurentów. Skład gleby w niektórych miejscach będzie sprzyjał lepszemu wzrostowi jednych świerków i hamował rozwój innych. W efekcie przetrwają osobniki najsilniejsze, najlepiej przystosowane do warunków środowiska.
Skutki konkurencji
Padlina wydaje odrażającą woń i zawiera substancje trujące dla wielu zwierząt mięsożernych. Uważa się, że zachodząca w mięsie zmiana jego właściwości jest wynikiem konkurencji z drapieżnikami bakterii rozkładających materię organiczną. Zepsute mięso odstręcza zwierzęta od jedzenia, dzięki czemu mikroorganizmy mogą je spożywać i się rozmnażać.
Dzięcioł duży, dzięcioł średni i dzięciołek to trzy niezwykle podobne do siebie gatunki ptaków żerujące na pniach i konarach drzew. Unikają konkurencji, zdobywając pokarm na różne sposoby. Dzięcioł duży rozkuwa pnie w poszukiwaniu owadów oraz zjada nasiona szyszek, dzięcioł średni zbiera bezkręgowce z zagłębień i szczelin kory, a malutki dzięciołek zjada małe zwierzęta żyjące na korze cienkich gałązek rosnących szczytach drzew i pod nią.
2. Pasożytnictwo
Do antagonistycznych stosunków między gatunkami zaliczamy pasożytnictwopasożytnictwo. Pasożyt stale lub czasowo żyje kosztem swojej ofiary, zwanej żywicielem lub gospodarzem. Ofiara pasożyta jest jego miejscem życia i źródłem pokarmu, dlatego większość pasożytów nie dąży do jej uśmiercenia. Śmierć ofiary byłaby dla pasożyta niekorzystna. Pasożyt pozbawiony źródła pokarmu umiera lub musi szukać nowego gospodarza. O skuteczności pasożytniczego trybu życia świadczy fakt, że pasożyty spotykamy wśród wszystkich grup organizmów. Organizmy, u których (lub na których) występują postacie larwalne pasożyta, nazwano żywicielami pośrednimiżywicielami pośrednimi. Dla tasiemca uzbrojonego żywicielem pośrednim jest świnia. Żywiciel, u którego (lub na którym) bytuje dorosła postać pasożyta, jest żywicielem ostatecznymżywicielem ostatecznym albo definitywnym. Ostatecznym żywicielem dla tasiemca uzbrojonego jest człowiek, u którego występuje dojrzała postać tego pasożyta.
Podział pasożytów ze względu na miejsce występowania
Ze względu na miejsce występowania pasożyty dzielimy na wewnętrzne, czyli takie, które żyją wewnątrz organizmu żywiciela, oraz zewnętrzne, bytujące na powierzchni organizmu gospodarza.
Pasożyty zewnętrzne
Pasożyty zewnętrzne zwierząt zwykle żywią się krwią, naskórkiem lub piórami. Mogą być przyczepione (stale lub czasowo) do organizmu gospodarza (np. kleszcz, pijawka) lub swobodnie się po nim poruszać (jak wszy i pchły). Cały czas mają one kontakt ze środowiskiem zewnętrznym i po śmierci żywiciela mogą znaleźć nowego gospodarza. Najlepsze warunki mają te pasożyty, które żerują na osobnikach licznych i mocno zagęszczonych populacji.
Niektóre pasożyty ludzkie przenoszą choroby: komar widliszek przenosi malarię, kleszcze boreliozę lub odkleszczowe zapalenie opon mózgowych.
Wykaż, że pałeczka gruźlicy jest pasożytem, któremu sprzyja duże zagęszczenie ludzkiej populacji.
Pasożyty wewnętrzne
Pasożyty wewnętrzne zwierząt mogą występować w różnych częściach organizmu. Są często spotykane w układzie pokarmowym (np. owsiki, tasiemiec uzbrojony i nieuzbrojony, glista ludzka), gdzie żywią się głównie treścią pokarmową. Niektóre z nich mogą jednak żyć w narządach wewnętrznych – np. w wątrobie (motylica wątrobowa), dwunastnicy, płucach, mózgu lub mięśniach szkieletowych. Niektóre pasożyty wewnętrzne żywią się krwią bądź nabłonkiem.
Pasożyty wewnętrzne są znacznie bardziej uzależnione od swojego żywiciela niż pasożyty zewnętrzne. Często gdy ginie gospodarz, jego pasożyty umierają wraz z nim. Szansę na przetrwanie mają jedynie w niektórych sytuacjach, np. gdy ciało gospodarza zostanie zjedzone przez inne zwierzę. Podobnie jak w przypadku pasożytów zewnętrznych, obecność pasożytów wewnętrznych wywołuje wiele chorób. Żywiciel ponosi szkody nie tylko poprzez utratę treści pokarmowej czy naruszenie ciągłości tkanek, ale też poprzez zatrucie szkodliwymi produktami przemiany materii pasożyta.
Podział pasożytów ze względu na stopień kontaktu pasożyta z żywicielem
Ze względu na stopień kontaktu pasożyta z żywicielem wyróżnia się pasożyty bezwzględne oraz względne.
Pasożyty bezwzględne (obligatoryjne) to takie pasożyty, których kontakt z żywicielem jest trwały, np. tasiemce, przywry i nicienie. Pasożyty względne (fakultatywne) to takie pasożyty, których kontakt z żywicielem jest nietrwały. Wykorzystują one gospodarza w określonym czasie i mogą żyć poza nim. Przykłady pasożytów względnych to komar, pijawka i kleszcz.
Pasożyty roślin
Wiele pasożytów żeruje na roślinach lub w ich wnętrzu. Należą do nich np.:
nicienie glebowe, które żerując na roślinach, ograniczają ich wzrost i uszkadzają korzenie, co sprzyja wnikaniu patogenów glebowych do roślin. Mogą przenosić groźne dla roślin choroby wirusowe. Najbardziej znanym gatunkiem szkodliwych nicieni glebowych są guzaki (Meloidogyne), żerujące wewnątrz korzeni rośliny. W wyniku ich żerowania powstają na korzeniach charakterystyczne narośla, rośliny zaś są słabe, a ich rozwój zaburzony.
grzyby, np. rdza źdźbłowa, która pojawia się głównie na źdźbłach. Choroba objawia się jako rdzawobrunatne, podłużne i pylące plamki. Innym przykładem grzybów pasożytniczych są huby infekujące żywe drzewa, a po ich obumarciu jeszcze przez wiele lat rozwijające się na ich drewnie. Produkują enzymy umożliwiające chemiczny rozkład celulozy, hemicelulozy i ligniny, czyli składników drewna. Proces ten zapewnia im energię i składniki niezbędne do życia, a równocześnie powoduje rozkład drewna, prowadząc do zgnilizny.
owady, np. larwy chrabąszcza (pędraki) i bielinka kapustnika, larwy i dorosłe osobniki mszyc.
Wśród roślin także występują pasożyty. Jednym z nich jest łuskiewnik różowy. Za pomocą korzeni przekształconych w ssawki pobiera z drzew substancje organiczne oraz wodę z solami mineralnymi.
Wyjaśnij, dlaczego jemiołę określa się jako półpasożyta. Wymień jej przystosowania do trybu życia. Zapisz swoją odpowiedź.
Przystosowania do pasożytnictwa
Pasożyty, tak jak inne organizmy, mają specjalne przystosowania niezbędne do prowadzenia swojego trybu życia i zdobywania pokarmu.
Przystosowania morfologiczne
Pasożyty zewnętrzne mają specjalnie przekształcone organy, służące do nacinania lub nakłuwania skóry i spijania krwi.
Ślina niektórych pasożytów, np. pijawek, zawiera związki chemiczne uniemożliwiające krzepnięcie krwi oraz substancje znieczulające, dzięki którym żywiciel nie od razu zauważa nieproszonego gościa.
Inne pasożyty, jak wesz głowowa, mają specjalne narządy czepne, np. odnóża z haczykami, umożliwiające utrzymanie się na powierzchni ciała gospodarza nawet podczas bardzo gwałtownych ruchów. Z kolei dzięki mocnej budowie ciała są w stanie przetrwać nawet drapanie pazurami czy ocieranie się o korę drzew.
Warunki życia pasożytów wewnętrznych są stabilne i bezpieczne. Ich ciała są zwykle miękkie i wydłużone. Nie mają odnóży, natomiast niektóre z nich posiadają narządy chwytne (np. haczyki na główce tasiemca uzbrojonego), z pomocą których przyczepiają się do ścian jelita. Dzięki temu ruchy jelit nie przesuwają tych pasożytów w kierunku odbytu, skąd mogłyby zostać usunięte wraz z kałem.
Przystosowania anatomiczno‑fizjologiczne
We wnętrzu organizmu nie ma światła, dlatego pasożyty wewnętrzne mają zwykle barwę białawą i są ślepe. Inne narządy zmysłów również są im zbędne.
Budowa ciała pasożytów wewnętrznych jest bardzo uproszczona, zwłaszcza w przypadku gatunków zamieszkujących przewód pokarmowy. Takie organizmy korzystają z pokarmu strawionego przez gospodarza i wchłaniają go całą powierzchnią ciała.
Wiele pasożytów żyje samotnie, gdyż większa ich liczba nadmiernie wyczerpywałaby gospodarza. Z tego powodu wiele pasożytów wewnętrznych jest obojnakami i wytwarza potomstwo na drodze samozapłodnienia. Pasożyty, zwłaszcza występujące licznie, mogą doprowadzić do śmierci swojego gospodarza lub sprawić, że staje się on osłabiony i wydaje mniejszą ilość potomstwa. W ten sposób pasożyty eliminują z populacji gospodarzy osobniki (i geny) podatne na zakażenie.
Złożony cykl życiowy, który wymaga obecności wielu żywicieli (np. bruzdogłowiec szeroki) pozwala na zwiększenie zasięgu występowania pasożyta.
Zdolność do oddychania na drodze fermentacji, którą mają np. tasiemce, nicienie i przywry, umożliwia pasożytowanie w jamach ciała w warunkach beztlenowych.
Produkcja olbrzymiej ilości jaj zwiększa prawdopodobieństwo przetrwania gatunku.
Ślimak bursztynka, żerując w wodzie, czasem zjada larwę przywry z rodzaju Leucochloridium, która następnie rozwija się w nim i wnika do czułków. Czułki ślimaka zwiększają rozmiary, przybierają jaskrawe kolory i poruszają się, do złudzenia przypominając gąsienice. Takie niezwykłe czułki zwracają uwagę ptaków owadożernych, które je połykają. W układzie pokarmowym ptaka przywra dojrzewa i rozmnaża się.
Niektóre muchówki, będące pasożytami ptaków, tak silnie trzymają się swojego żywiciela, że nie odpadają podczas lotu. Dodatkowo mają bardzo twardy chitynowy pancerzyk utrudniający rozgniecenie owada nawet twardym, ptasim dziobem.
Podsumowanie
Konkurencja i pasożytnictwo są przykładami oddziaływań antagonistycznych.
Konkurencja to rywalizacja o te same, ograniczone zasoby środowiska, np. wodę, światło, pokarm, partnera do rozrodu, dominację w stadzie, terytorium. Wyróżniamy konkurencję międzygatunkową i wewnątrzgatunkową.
Konkurencja międzygatunkowa zachodzi między gatunkami zasiedlającymi to samo środowisko i mającymi podobne potrzeby życiowe.
Skutkiem konkurencji międzygatunkowej może być ograniczenie liczebności jednego z gatunków, jego migracja na tereny o słabszej konkurencji lub zmiana wymagań.
Pasożyty wykazują wiele wyspecjalizowanych przystosowań do swojego trybu życia oraz sposobu pobierania pokarmu.
Pasożyty wywołują i przenoszą wiele chorób, przez co wpływają na liczebność populacji żywiciela.
Praca domowa
Opisz przystosowania komara do pasożytnictwa.
Zinterpretuj zależności antagonistyczne pokazane na ilustracji.
Słownik
ekologiczna forma przeciwnego oddziaływania co najmniej dwóch czynników ekologicznych na populację lub osobnika, polegająca na wzajemnym osłabianiu lub zwalczaniu danego czynnika
populacje wszystkich gatunków roślin, zwierząt i mikroorganizmów związanych z określonym typem ekosystemu; zespół organizmów zależnych od siebie, przystosowanych do określonych warunków środowiska wchodzących w skład ekosystemu
antagonistyczne oddziaływanie między populacjami różnych gatunków; polega na tym, że populacje o podobnych wymaganiach współzawodniczą ze sobą o dostęp do tego samego zasobu środowiska, np. pokarmu lub światła
antagonistyczne oddziaływanie między osobnikami jednego gatunku; sposród zwykle bardzo licznego potomstwa jednego osobnika pozwala zachować przy życiu tylko kilka osobników najlepiej przystosowanych do środowiska; u wielu ptaków i ssaków konkurencja wewnątrzgatunkowa o dostęp do samic sprawia, że rozmnażają się tylko najsilniejsze i najzdrowsze samce
rodzaj zależności międzygatunkowych polegających na tym, że żadna ze stron (populacji) nie ponosi szkody na skutek wzajemnych oddziaływań.
oddziaływanie między organizmami, w którym organizm żywicielski (gospodarz) staje się ofiarą żerującego na nim pasożyta; pasożyt nie uśmierca gospodarza, ale żywi się jego kosztem
grupa krzyżujących się ze sobą osobników jednego gatunku, żyjących na określonym obszarze i izolowanych rozrodczo od innych grup tego gatunku
organizm, w którym bytują i rozmnażają się płciowo dojrzałe postacie pasożyta
organizm, w którym lub na którym żerują postacie larwalne pasożyta, aby po przedostaniu się do organizmu żywiciela ostatecznego osiągnąć dojrzałość płciową
Zadania
Przypisz pasożytom ich cechy. Przeciągnij elementy w odpowiednie miejsce.
receptory pozwalające zlokalizować żywiciela, obojnactwo, narządy gębowe zdolne do przekłuwania lub nacinania skóry, uproszczona budowa ciała, uwstecznione narządy zmysłów, białawy kolor ciała, silne odnóża chwytne
pasożyty wewnętrzne | |
---|---|
pasożyty zewnętrzne |
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
Prawda | Fałsz | |
Przykładem pasożytnictwa jest żerowanie much na powierzchni skóry człowieka. | □ | □ |
Gdy dęby wydadzą mało żołędzi, zwiększy się konkurencja międzygatunkowa pomiędzy dzikami i myszami żyjącymi w tej dąbrowie. | □ | □ |
Zawleczony z Ameryki Północnej dąb czerwony jest w naszym kraju konkurentem rodzimych drzew. | □ | □ |