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 pewną nią jest? Jakie skutki dla ptaka może mieć połknięcie tego czegoś?
pasożytami są bakterie, grzyby i pierwotniaki chorobotwórcze; niektóre gatunki płazińców, nicieni, pierścienic, stawonogów oraz niektóre rośliny naczyniowe.
wyjaśniać, na czym polega konkurencja międzygatunkowa, i podawać jej przykłady;
odróżniać konkurencję wewnątrzgatunkową od międzygatunkowej;
omawiać na przykładach, czym jest pasożytnictwo;
opisywać przystosowania organizmów do pasożytnictwa;
wyjaśniać wpływ pasożytnictwa na liczebność populacji żywicieli.
1. Konkurencja
Gdy blisko siebie żyją dwa różne gatunki o podobnych wymaganiach życiowych, zwykle zaczynają konkurować o dostęp do zasobów. Konkurencja międzygatunkowaKonkurencja międzygatunkowa jest niekorzystna dla uczestniczących w niej organizmów. Zawsze kończy się wyparciem konkurenta słabszego. Albo zmieni on miejsce pobytu, albo sposób wykorzystania środowiska, albo straci życie. Z tego powodu zalicza się ją do stosunków antagonistycznychstosunków antagonistycznych. Współzawodniczące ze sobą organizmy działają przeciwko sobie i muszą zużywać energię, np. na odpędzanie intruzów ze swojego terytorium czy wytwarzanie szkodzących im substancji. Skutkiem konkurencji międzygatunkowej może być ograniczenie liczebności jednego z gatunków, jego migracja na tereny o słabszej konkurencji lub zmiana wymagań.
Konkurencja międzygatunkowa ma miejsce na przykład pomiędzy dziuplakami (ptakami zakładającymi gniazda w dziuplach). Dzięcioł czarny wykuwa dziuplę w spróchniałych, starych pniach drzew. Sowa włochatka także potrzebuje dziupli, choć nie potrafi jej zrobić, dlatego zajmuje dziuple dzięcioła. Równie chętnie w dziuplach zadomawiają się kawki, kraski, nietoperze, kuny, a nawet osy. Konkurencja o dziuple jest duża, bo 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 zanajdują też inne gatunki.
Innym przykładem konkurujących ze sobą gatunków są myszy domowe i norniki, niewielkie gryzonie, które żywią się podobnym rodzajem pokarmu – głównie nasionami zbóż. Zdarza się też, że wykorzystują te same miejsca do zakładania gniazd i wychowywania młodych. Oba te gatunki są równocześnie konkurentami człowieka, gdyż wyjadają plony na polach i w magazynach. Wszystkie zwierzęta określane przez nas jako szkodniki współzawodniczą z nami o zasoby środowiska, głównie plony roślin uprawnych. Stonka ziemniaczana, mszyca, larwy chrabąszcza, objadając rośliny uprawne, uszczuplają nasze zasoby pokarmu. Podobnie czynią lisy, które zakradają się do kurnika 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 chroni dla siebie zasoby pokarmu.
Na polu i grządkach w ogrodzie trwa konkurencja o miejsce, światło, wodę i sole mineralne pomiędzy roślinami uprawnymi i dziko rosnącymi, określanymi jako chwasty. W zaniedbanych uprawach intensywnie rosnące i wytwarzające ogromne ilości nasion chwasty szybko przerastają i zagłuszają konkurentów.
Najsilniej konkurują ze sobą osobniki należące do jednego gatunku. Konkurencja wewnątrzgatunkowaKonkurencja wewnątrzgatunkowa zwykle kojarzy się ze zwięrzetami. To wśród nich toczone są zaciekłe walki o dostęp do samic i pozostawienie po sobie potomstwa, to w ich stadach ustala sie tzw. porządek dziobania – głód najpierw zaspokajają najważniejsze osobniki w stadzie, a dla tych słabszych pokarmu może nie starczyć. Przegrani zwierzęcy konkurenci mogą opuścić swoje stado (obszar zamieszkiwania) i szukać lepszych warunków gdzie indziej. Gdy i tam się im nie powiedzie, giną i nie pozostawiają po sobie potomstwa, które też miałoby geny zapewniające raczej przegraną niż zwycięstwo.
Inaczej jest z osiadłymi roślinami. Są „skazane” na miejsce, w którym wykiełkowały i najsilniej będą walczyć o zasoby środowiska z najbliższymi sąsiadami.
Najłatwiej dostrzec konkurencję wewnątrzgatunkową między roślinami w lesie, w miejscu, gdzie 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 będzie się nadawał do wyrębu, liczba świerków będzie taka sama jak po zasadzeniu. Należy przypuszczać, że wieku rębnego dożyje około 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 dla siebie 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.
Wszystkie organizmy wydają na świat znacznie więcej potomstwa, niż może się utrzymać przy życiu. Konkurencja między nimi sprawia, że przeżywają i wydają potomstwo osobniki najlepiej przystosowane.
Wymień gatunki, z którymi konkurują mieszkające w mieście gołębie, oraz zasoby będące przedmiotem tej 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 bakterii rozkładających materię organiczną z drapieżnikami. Zepsute mięso odstręcza zwierzęta od jedzenia, dzięki czemu mikroorganizmy mogą się nim pożywiać i 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 wykorzystuje małe zwierzęta żyjące na i pod korą cienkich gałązek na szczytach drzew.
2. Pasożytnictwo
Do antagonistycznych stosunków pomiędzy 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.
Ze względu na miejsce występowania pasożyty dzielimy na wewnętrzne, czyli takie, które żyją wewnątrz organizmu żywiciela, oraz zewnętrzne, występujące na powierzchni organizmu gospodarza.
Pasożyty zewnętrzne zwierząt zwykle żywią się krwią, naskórkiem czy piórami. Mogą one 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.
Wykaż, że pałeczka gruźlicy jest pasożytem, któremu sprzyja duże zagęszczenie ludzkiej populacji.
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. wątrobie (motylica wątrobowa), dwunastnicy, płucach, mózgu, mięśniach szkieletowych. Niektóre pasożyty wewnętrzne żywią się krwią lub nabłonkiem.
Pasożyty wewnętrzne są znacznie bardziej uzależnione od swojego żywiciela niż pasożyty zewnętrzne. Często, gdy ginie gospodarz, jego pasożyty umierają wraz z nim. Jedynie w niektórych przypadkach mają szansę przetrwać, 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. Niektóre pasożyty ludzkie przenoszą choroby: komar widliszek malarię, kleszcze boreliozę lub odkleszczowe zapalenie opon mózgowych.
Wiele pasożytów żeruje na roślinach lub w ich wnętrzu. Należą do nich na przykład bakterie chorobotwórcze, nicienie glebowe, grzyby i owady, rdza źdźbłowa, huby, larwy chrabąszcza (pędraki) i bielinka kapustnika, larwy i dorosłe osobniki mszycy. Wśród roślin też są pasożyty. Jednym z nich jest łuskiewnik, pasożyt drzew.
Wyjaśnij, dlaczego jemiołę określa się jako półpasożyta. Wymień jej przystosowania do trybu życia.
3. Przystosowania do pasożytnictwa
Pasożyty, tak jak inne organizmy, mają specjalne przystosowania niezbędne do prowadzenia swojego trybu życia i zdobywania pokarmu. W przypadku zwierząt będących pasożytami zewnętrznymi mogą to być specjalnie przekształcone organy służące do nacinania lub nakłuwania skóry i spijania krwi. Dodatkowo część pasożytów, np. pijawki, ma w ślinie związki chemiczne uniemożliwiające krzepnięcie krwi oraz substancje znieczulające, dzięki którym żywiciel nie od razu zauważa nieproszonego gościa. Inne pasożyty, jak wesz głowowa, posiadają odnóża z haczykami umożliwiające utrzymanie się na powierzchni ciała gospodarza nawet podczas bardzo gwałtownych ruchów. Mają mocną budowę ciała, dzięki czemu są w stanie przetrwać nawet drapanie pazurami czy ocieranie się o korę drzew.
Pasożyty wewnętrzne mają zapewnione stałe i bezpieczne warunki życia. 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.
Ponieważ we wnętrzu organizmu nie ma światła, pasożyty wewnętrzne są ślepe, a ich ciała mają zwykle barwę białawą. Narządy zmysłów są im zbędne. Budowa ciała 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 osłabiony i wydaje mniejszą ilość potomstwa. W ten sposób pasożyty eliminują z populacji gospodarzy osobniki (i geny) podatne na zakażenie.
Ślimak bursztynek, żerując w wodzie czasem zjada larwę przywry, która następnie w nim się rozwija i wnika do czułków. Czułki ślimaka powiększają się, przybierają jaskrawe kolory i poruszają się, do złudzenia przypominając gąsienice. Takie niezwykłee 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 posiadają bardzo twardy chitynowy pancerzyk utrudniający rozgniecenie owada nawet twardym, ptasim dziobem.
Słowniczek
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
oddziaływanie między organizmami, w którym organizm żywicielski (gospodarz) jest ofiarą żerującego na nim pasożyta; pasożyt nie uśmierca gospodarza, ale żywi się jego kosztem
rodzaj zależności międzygatunkowych, które są niekorzystne dla obu populacji lub jednej z nich; zaliczamy do nich pasożytnictwo, drapieżnictwo, konkurencje międzygatunkową
Podsumowanie
Konkurencja międzygatunkowa ma miejsce pomiędzy 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.
Opisz przystosowania komara do pasożytnictwa.
Opisz zależności międzygatunkowe, jakie łączą człowieka i stonkę ziemniaczaną, stonkę i ziemniaka.
Zinterpretuj zależności antagonistyczne pokazane na ilustracji.
Zadania
Uzupełnij luki, wybierając propozycje z listy.
ograniczone, walką, wydanie większej ilości potomstwa, podobnych, współzawodnictwem, zabicie konkurentów, silniejszego, pasożyta, łatwo dostępne
Konkurencję inaczej nazywamy ....................................................................... Konkurencja międzygatunkowa ma miejsce w jednym środowisku pomiędzy gatunkami o ...................................................................... wymaganiach życiowych, gdy zasoby przyrody są .......................................................................
Konkurent lepiej przystosowany do środowiska określany jest mianem ......................................................................, a jego wygrana oznacza .......................................................................
Wskaż skutki konkurencji międzygatunkowej.
- zmniejszenie liczebności gatunku gorzej przystosowanego do środowiska
- przeniesienie się słabszego konkurenta na inne tereny
- zmiana najczęściej wybieranego pokarmu przez słabszego konkurenta
- wymarcie słabszego gatunku
- tworzenie stad przez słabszych konkurentów
- pojawienie się ataków ze strony słabszych konkurentów na silniejszych
- zaprzestanie walki o zasoby
Wskaż przykłady konkurencji międzygatunkowej.
- Lis i kruk walczą o dostęp do padliny.
- Obok siebie w lesie rosną światłolubne dęby i cienioznośne świerki.
- Bogatki i szpaki znoszą na zmianę wyściółkę do budki lęgowej.
- Samce jeleni zbliżają się podczas rykowiska do samic saren.
- Wiewiórki zbierają nasiona szyszek.
- W ogrodzie zoologicznym bananami są karmione małpy i słonie.
Przypisz pasożytom ich cechy. Przeciągnij elementy w odpowiednie miejsce.
uproszczona budowa ciała, receptory pozwalające zlokalizować żywiciela, białawy kolor ciała, silne odnóża chwytne, narządy gębowe zdolne do przekłuwania lub nacinania skóry, obojnactwo, uwstecznione narządy zmysłów
| 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. | □ | □ |