Czynniki biotyczneczynniki biotyczneCzynniki biotyczne to elementy środowiska ożywionego wpływające w sposób bezpośredni lub pośredni na życie organizmów. Zaliczamy do nich oddziaływania pomiędzy organizmami należącymi do jednego gatunku lub pomiędzy organizmami należącymi do różnych gatunków wspólnie zamieszkujących dane środowisko. Zależności pomiędzy organizmami można rozpatrywać na poziomie osobników, populacjipopulacjapopulacji lub gatunków.
bg‑green
Oddziaływania między organizmami
Oddziaływania między organizmami mogą mieć zróżnicowany charakter. Zależności negatywne, czyli takie, które są niekorzystne dla jednego z dwóch wpływających na siebie organizmów, określamy mianem oddziaływań antagonistycznych. Zależności pozytywne, czyli takie, które są korzystne dla co najmniej jednego organizmu, przy czym drugi organizm nie ponosi strat, określamy mianem oddziaływań nieantagonistycznych. Zależności obojętne dla obu organizmów współistniejących w jednym środowisku określamy mianem oddziaływań neutralnych.
RTK4YkSHefYhj1
bg‑lime
Oddziaływania antagonistyczne
Oddziaływania antagonistyczne to interakcje, w których jeden organizm odnosi korzyści, a drugi ponosi straty.
Zaliczamy do nich opisane poniżej zależności międzygatunkowe.
1
Roślinożerność
Roślinożerność
Roślinożerność jest oddziaływaniem pomiędzy roślinożercą a rośliną. Roślinożerne zwierzę zjada zazwyczaj tylko części organizmu roślinnego i tym samym bezpośrednio nie doprowadza do śmierci zgryzanej rośliny. Jednak uszkodzone osobniki mogą przegrać konkurencję o zasoby środowiska z innymi niezgryzionymi roślinami lub mogą zostać zaatakowane przez organizmy chorobotwórcze. W obu przypadkach nadgryzione rośliny mogą obumrzeć. Do roślinożerców należą bezkręgowce, np. pszczolinka ruda (Andrena fulva), kornik drukarz (Ips typographus) czy wstężyk ogrodowy (Cepaea hortensis), oraz kręgowce, np. żółw słoniowy (Chelonoidis niger), koala australijski (Phascolarctos cinereus) czy jeleń szlachetny (Cervus elaphus). Roślinożerne zwierzęta wykształciły liczne adaptacjeadaptacjaadaptacje umożliwiające pobieranie i trawienie pokarmu roślinnego, natomiast rośliny mają mechanizmy obronne ograniczające aktywność żerną roślinożerców.
R153C325JBZ9d1
Na przykład roślinożerne owady posiadają na odnóżach receptory chemiczne pozwalające odróżnić roślinę trującą od jadalnej. Z kolei roślinożerne ssaki mają wyspecjalizowane zęby i przewód pokarmowy. U gryzoni, np. wiewiórki pospolitej (Sciurus vulgaris), siekacze, czyli przednie zęby szczęki i żuchwy, są ostre i rosną przez całe życie zwierzęcia, co umożliwia odżywianie się twardym pokarmem roślinnym. Odmienne przystosowanie w budowie zębów występuje u przeżuwaczy, np. u żubra europejskiego (Bison bonasus) przedtrzonowce i trzonowce mają dużą, guzkowatą powierzchnię, umożliwiającą rozcieranie pokarmu roślinnego. Trawienie takiego pokarmu ułatwia tym zwierzętom także budowa żołądka, który podzielony jest na cztery komory: żwacz, czepiec, księgi i trawieniec. U roślinożerców stosunek długości przewodu pokarmowego do długości ciała jest większy niż u mięsożerców. Wynika to z konieczności przeprowadzenia wydłużonego procesu trawienia pobranego pokarmu roślinnego, który zawiera niestrawialny cukier – celulozę. Dlatego też zwierzęta roślinożerne żyją w symbiozie (mutualizm obligatoryjny) z bakteriami i protistami zwierzęcymi wytwarzającymi enzym zdolny do rozkładu celulozy.
W pewnych przypadkach roślinożercy mogą doprowadzić do śmierci zjadanych roślin. Dzieje się tak w sytuacji gradacji, czyli masowego pojawienia się zwierząt roślinożernych w liczebności znacznie przekraczającej pojemność środowiska. Na przykład ponadprzeciętny wzrost liczebności populacji kornika drukarza (Ips typographus) może doprowadzić do śmierci drzew iglastych. Zarówno larwy, jak i osobniki dorosłe tego chrząszcza żerują w tkankach przewodzących drzew, co zaburza transport substancji między liśćmi i korzeniami i w konsekwencji prowadzi do obumarcia zaatakowanych roślin.
Osobliwym przypadkiem jest drzewo Sideroxylon grandiflorum, które naturalnie występuje na wyspie Mauritius. Nasiona tego gatunku zdolne są do kiełkowania dopiero po przejściu przez przewód pokarmowy roślinożercy. Prawdopodobnie spadek liczebności populacji Sideroxylon grandiflorum jest spowodowany brakiem obecności zwierzęcia zdolnego zjeść duże i mięsiste owoce tego drzewa.
Rf7dEs4y4dGgI
R12pDLNQn4BRI
Allelopatia
Allelopatia
Allelopatia jest oddziaływaniem pomiędzy dwoma organizmami, z których jeden wydziela do środowiska substancje ograniczające lub hamujące wzrost i rozwój drugiego. Wyróżnia się dwa typy allelopatii: prawdziwą i funkcjonalną. W allelopatii prawdziwej uwolnione związki chemiczne wykazują bezpośrednie działanie toksyczne. W allelopatii funkcjonalnej wydzielone związki chemiczne stają się toksyczne dopiero po ich uprzednim przekształceniu przez mikroorganizmy.
Związki allelopatyczne, zwane inaczej allelopatinamiallelopatinyallelopatinami, to aktywne biologicznie substancje chemiczne będące metabolitami wtórnymi, wytwarzane przez rośliny wyższe i mikroorganizmy. Pod względem chemicznym są to różne związki, od prostych związków nieorganicznych do wielkocząsteczkowych związków organicznych. Zaliczamy do nich: cyjanowodór, amoniak, kwasy organiczne, antybiotyki, alkaloidy, glikozydy, garbniki, terpeny czy flawonoidy.
Spektrum działania związków allelopatycznych jest duże. Najlepiej poznany jest wpływ allelopatin na procesy życiowe roślin wyższych. Wykazują one hamujący wpływ na kiełkowanie nasion oraz wzrost i rozwój siewek. Wiele związków hamuje również syntezę DNA, RNA i białek, tym samym ograniczając podziały i wzrost wydłużeniowy komórek. Niektóre z nich przyczyniają się do ograniczenia akumulacji chlorofilu w komórkach miękiszu asymilacyjnego, przez co obniżają wydajność fotosyntezy.
Allelopatia jest interakcją, która w środowisku naturalnym wpływa na skład gatunkowy biocenoz oraz na liczebność i rozmieszczenie tworzących ją populacji. W praktyce człowiek wykorzystuje opisane oddziaływanie do produkcji naturalnych środków ochrony roślin użytkowych przed chwastami, szkodnikami i patogenami.
RV680Yt5JqwtV
R1aGxHGTb3R6U1
Amensalizm
Amensalizm
Amensalizm jest oddziaływaniem pomiędzy dwoma organizmami, z których jeden, realizując swoje funkcje życiowe, wpływa niekorzystnie na funkcjonowanie drugiego organizmu, ponoszącego w tym przypadku straty. Interakcja ta jest jednostronna, co oznacza, że obecność drugiego organizmu jest obojętna dla pierwszego, który nie odnosi z tej zależności korzyści ani nie ponosi przy tym żadnych strat.
Odróżnienie amensalizmu od innych oddziaływań antagonistycznych może być trudne. Dobrym przykładem opisującym przedstawioną zależność jest działalność bobra europejskiego (Castor fiber). Zwierzę to, realizując czynności życiowe, dokonuje zmian warunków środowiska, które dla wcześniej występujących tam organizmów stają się niekorzystne.
RWH1DwObjhOae
RjAYcknaA5yWp
RyLxIvr6wrzYW
Konkurencja
Konkurencja
Konkurencja jest oddziaływaniem pomiędzy organizmami zajmującymi ten sam obszar, mającymi podobne wymagania życiowe i korzystającymi z tych samych zasobów środowiska. Interakcja ta jest tym silniejsza, im bardziej pokrywają się nisze ekologicznenisza ekologicznanisze ekologiczne konkurujących ze sobą organizmów.
W zależności tej konkurujące ze sobą organizmy rywalizują m.in. o większy dostęp do światła, wody i soli mineralnych – w przypadku roślin lub o dostęp do pokarmu, terytorium i partnera do rozrodu – w przypadku zwierząt.
Wyróżnia się dwa rodzaje konkurencji: wewnątrzgatunkową i międzygatunkową.
Konkurencja wewnątrzgatunkowa
Konkurencja wewnątrzgatunkowa
Konkurencja wewnątrzgatunkowa jest oddziaływaniem zachodzącym pomiędzy osobnikami tego samego gatunku, należącymi do jednej populacji. Zazwyczaj jest interakcją bardzo intensywną, gdyż nisze ekologiczne poszczególnych osobników pokrywają się. Skutkiem konkurencji wewnątrzgatunkowej jest m.in. terytorializm i wykształcenie hierarchii społecznej.
Rw3b2ROlsxIaE
RnzI7UPxbEyWM1
Konkurencja międzygatunkowa
Konkurencja międzygatunkowa
Konkurencja międzygatunkowa jest oddziaływaniem zachodzącym pomiędzy osobnikami należącymi do różnych gatunków. Interakcja ta jest szczególnie silna pomiędzy gatunkami blisko ze sobą spokrewnionymi. Skutkiem tej zależności może być ograniczenie niszy ekologicznej lub całkowite wyparcie konkurenta z zajmowanego środowiska.
RCznGNcC4pUuG1
Drapieżnictwo
Drapieżnictwo
RKh9RbX2mKy9m1
Drapieżnictwo jest oddziaływaniem pomiędzy drapieżnikiem a ofiarą. Mięsożerne zwierzę wykrywa, chwyta, zabija i zjada drugie zwierzę. Zazwyczaj drapieżnik jest większy od swoich ofiar lub ma zbliżoną wielkość. Niezależnie od strategii polowania najważniejszą zasadą zdobywania pokarmu jest bilans energetyczny – koszty złapania ofiary muszą być mniejsze niż zysk ze zjedzenia jej. Minimalizowanie nakładów energetycznych sprawia, że zwierzęta mięsożerne jako potencjalną zdobycz wybierają stosunkowo łatwe do upolowania osobniki – stare, chore lub młode.
Drapieżniki wytworzyły liczne adaptacje umożliwiające skuteczne schwytanie i zabicie ofiary, np. dobrze rozwinięte narządy zmysłów, ostre zęby i pazury, szybkość i wytrwałość w pościgu za uciekającą ofiarą lub możliwość maskowania się. Z kolei ofiary mają różne mechanizmy obronne, zmniejszające skuteczność polowania drapieżnika i zwiększające szanse na przeżycie ataku, np. wyostrzone zmysły pozwalające na wczesne wykrycie zagrożenia i ucieczkę, obecność twardych muszli, pancerzy i ostrych kolców lub zdolność do autotomiiautotomiaautotomii.
RKm6HRVhELiGH
Pasożytnictwo
Pasożytnictwo
Pasożytnictwo jest oddziaływaniem pomiędzy pasożytem a żywicielem. Organizm prowadzący pasożytniczy tryb życia jest zawsze mniejszy od żywiciela, z którego pobiera substancje odżywcze i często wykorzystuje jego ciało jako środowisko życia. Pasożyt, żyjąc kosztem organizmu żywicielskiego, zazwyczaj nie doprowadza do jego śmierci. Jednak żywiciel ponosi straty, gdyż osłabiony obecnością pasożyta może np. przegrać konkurencję o zasoby środowiska lub stać się łatwą do upolowania ofiarą. Do pasożytów należą wirusy (np. rinowirus, wywołujący przeziębienie) oraz niektóre bakterie (np. riketsje, wywołujące tyfus plamisty), protisty (np. zarodziec, wywołujący malarię), grzyby (np. opieńka miodowa, pasożytująca na pniach drzew iglastych), płazińce (np. tasiemiec uzbrojony, wywołujący tasiemczycę), nicienie (np. glista ludzka, wywołująca glistnicę), pajęczaki (np. kleszcz, przenoszący bakterie wywołujące boreliozę), owady (np. pchła, przenosząca bakterie wywołujące dżumę), a także nieliczne rośliny (np. łuskiewnik różowy, pasożytujący na korzeniach drzew liściastych).
Pasożyty wykształciły liczne adaptacje umożliwiające znalezienie i zainfekowanie żywiciela oraz skuteczne rozmnażanie i rozprzestrzenianie osobników potomnych – są to np. takie cechy jak wytwarzanie dużej liczby jaj, zwiększających szansę na znalezienie żywiciela, obecność narządów czepnych, zapobiegających usunięciu pasożyta z ciała żywiciela, lub wykształcenie powłok ciała odpornych na działanie szkodliwych substancji. Z kolei żywiciele posiadają mechanizmy obronne zmniejszające skuteczność infekcji pasożyta i jego dalszego rozwoju, np. obecność nieuszkodzonych powłok ciała, stanowiących barierę mechaniczną utrudniającą wniknięcie pasożyta, wytwarzanie substancji odstraszających lub prowadzenie reakcji odpornościowych zwalczających pasożyta.
R1LgKCV9K8KQW
R11Cm9Swe5lhx
R1UVrVO9JENRY1
bg‑lime
Oddziaływania nieantagonistyczne
Oddziaływania nieantagonistyczne to interakcje, w których co najmniej jeden organizm odnosi korzyści, ale żaden nie ponosi strat.
Zaliczamy do nich opisane poniżej zależności międzygatunkowe.
1
Komensalizm
Komensalizm
Komensalizm jest oddziaływaniem pomiędzy dwoma organizmami należącymi do różnych gatunków, z których jeden odnosi korzyści, a dla drugiego zależność ta jest obojętna. Ten rodzaj interakcji nieantagonistycznej jest często spotykany w przyrodzie.
R1HnsE25fHe22
R16tlFunHCUI8
Mutualizm
Mutualizm
Mutualizm to oddziaływanie pomiędzy dwoma organizmami należącymi do różnych gatunków, z których oba odnoszą korzyści. Wyróżnia się mutualizm obligatoryjny i fakultatywny.
Mutualizm obligatoryjny
Mutualizm obligatoryjny
Mutualizm obligatoryjny (symbioza) to oddziaływanie pomiędzy dwoma organizmami, z których oba odnoszą korzyści. Interakcja ta jest niezbędna do przeżycia, dlatego też dwa organizmy tworzą silną zależność. O tym, jak silny jest to związek, świadczy wykształcenie wzajemnych przystosowań.
R5HiQRcQJNAWJ
RnFoV4rPdKkAo1
Mutualizm fakultatywny
Mutualizm fakultatywny
Mutualizm fakultatywny (protokooperacja) to oddziaływanie pomiędzy dwoma organizmami, z których oba odnoszą korzyści. Interakcja ta nie jest niezbędna do przeżycia, dlatego też dwa organizmy mogą współpracować ze sobą tylko przez pewien czas. Po ustaniu zależności dotychczasowi partnerzy potrafią nadal realizować swoje funkcje życiowe.
R1bp5tHzg67NZ
RgZMie2t9sBAu
Słownik
adaptacja
adaptacja
dziedziczne i niedziedziczne zmiany w budowie i funkcjach organizmu przystosowujące do życia w nowych warunkach środowiska
allelopatiny
allelopatiny
substancje allelopatyczne, czyli związki chemiczne produkowane przez rośliny oraz mikroorganizmy i wydzielane do środowiska, wykazujące działanie hamujące na wzrost i rozwój organizmów konkurujących o zasoby środowiska
autotomia
autotomia
reakcja obronna polegająca na odrzuceniu fragmentu ciała w sytuacji zagrożenia, np. w czasie ucieczki przed drapieżnikiem; utracona część ulega regeneracji; to zjawisko fizjologiczne występuje u bezkręgowców, rzadziej kręgowców
czynniki biotyczne
czynniki biotyczne
(z gr. bios – życie) – czynniki występujące w określonym środowisku w wyniku oddziaływania żywych organizmów na inne żywe organizmy
czynniki abiotyczne
czynniki abiotyczne
(gr. a-/an-) – zaprzeczenie, brak (czegoś); bios – życie) – czynniki fizykochemiczne, takie jak temperatura, światło, woda, poziom zasolenia czy właściwości gleby, przynależne określonemu środowisku i wpływające na organizmy żywe
nisza ekologiczna
nisza ekologiczna
n-wymiarowa przestrzeń, na którą składa się całkowity zakres czynników biotycznych i abiotycznych, które w określonym zakresie są odpowiednie do życia danego organizmu
populacja
populacja
grupa osobników tego samego gatunku występująca na określonym obszarze w tym samym czasie, mogąca się ze sobą krzyżować, dając płodne potomstwo
terytorializm
terytorializm
instynktowne zachowanie zwierząt polegające na obronie zajmowanego terytorium przed osobnikami własnego lub innych gatunków