Влияние радиации на живые организмы

Все три группы организмов одинаково важны для полноценной  жизнедеятельности биоценозов, и  в природе между ними осуществляется постоянное взаимодействие. Тем не менее следует отметить, что без продуцентов не было бы ни консументов, ни редуцентов. Только продуценты связывают солнечную энергию, которая и является основой существования всего живого. 

Населяя ограниченное пространство, живые организмы вступают во взаимоотношения как с организмами своего вида, так и с организмами иных видов. Эти взаимосвязи иногда способствуют процветанию вида, популяции, но могут и отрицательно сказываться на жизнедеятельности особей и сообществ. Однако все связи обеспечивают функционирование биоценоза как единой системы, обладающей механизмом саморегуляции. 

Среди биотических  взаимоотношений организмов первоочередное значение закономерно принадлежит  трофическим, или пищевым связям, поскольку пища является необходимым  условием существования живых организмов. При этом один организм может поедать  другой, питаться его отмершими остатками  или продуктами жизнедеятельности. Стрижи, ловящие налету насекомых, пчелы, собирающие нектар с цветков, волк, убивающий овцу, вступают в прямую трофическую связь с особями, предоставляющими им пищу. Такие связи  называют прямыми. Если же два хищника  конкурируют из-за жертвы, то между  ними возникает косвенная трофическая  связь. Трофические связи лежат  и в основе взаимоотношений листогрызущих вредителей с древесными растениями, стволовых вредителей (лубоеды, заболонники, златки, усачи) с деревьями. А вот между листогрызущими и стволовыми вредителями возникает вторичная трофическая связь, так как последние заселяют ослабленные деревья только после объедания листвы листогрызущими. 

Кроме пищевых в  сообществах возникают топические, или пространственные, связи, результатом  которых по выражению В.Н.Беклемишева (1890— 1962) является «кондиционирование» среды, то есть создание одним организмом определенных физических или химических условий для другого. Например, в лесу деревья верхнего яруса значительно улучшают условия обитания для подроста и подлеска: внизу повышается влажность воздуха, уменьшается амплитуда суточных температурных колебаний, гасится движение воздуха и т.д. Ведь не поселяется подрост на лугах, примыкающих к лесу, а произрастает только под покровом материнского полога. Лишайники, поселяясь на стволах деревьев, используют их как место обитания. Топические отношения могут быть положительными и отрицательными, поскольку особи одного вида определяют или исключают возможность существования в биоценозе особей других видов. 

Форические связи способствуют распространению одного вида другим. Семена, заключенные в съедобных плодах, не повреждаются ферментами в кишечном тракте животных, а жизнеспособными выбрасываются с экскрементами. Распространению организмов содействует и способность некоторых животных запасать пищу. Белки, сойки, кедровки, запасая орешки и семена на зиму, часто о них забывают и в местах хранения семена прорастают весной. Форические связи характерны и для отношений между животными, например, многие насекомые переносят клещей. 

Фабрические связи возникают между организмами в случаях, когда особи одного вида используют для своих сооружений выделения или мертвые части других особей. Птицы используют для строительства гнезд веточки деревьев, шерсть млекопитающих, пух и перья птиц. Так, аисты, устраивая свое гнездо на телеграфных столбах из веток, вступают в фабрические отношения с деревьями. 

Один и тот же организм в природных условиях постоянно  находится в множественных связях с другими. Дятел, добывая личинки жуков из-под коры деревьев, вступает с насекомыми в прямые трофические, а с деревом — в косвенные трофические связи; с деревьями, в которых он строит дупло, в топические связи. Грач, строя гнездо на березе из веточек ивы, вступает с ивой в фабрические взаимоотношения, а с березой — в топические. 

Система связей в  природе очень сложна и для  ее классификации применяют разные критерии. В зависимости от того, какую пользу извлекают партнеры от взаимоотношений, выделяют шесть  типов связей. 

Взаимополезные — когда оба партнера из обоюдной связи извлекают пользу в виде пищи, места поселения, защиты от врагов. Например, поселившись на корнях бобовых, клубеньковые бактерии обеспечивают растения доступным для усвоения азотом, а сами получают от растений органические вещества для своей жизнедеятельности. Подобные отношения складываются и у человека с кишечной палочкой. Поселяясь в кишечнике, эти бактерии получают питательные вещества, а человек использует витамин К, синтезируемый ими. Взаимополезные отношения проявляются в форме симбиоза (от греч. symbiosis — совместная жизнь) — совместного существования разноименных организмов, составляющих симбионтную систему. Основой для возникновения симбиоза могут быть трофические (питание одного из партнеров за счет другого неиспользованными остатками пищи, продуктами пищеварения или его тканями), пространственные (поселение на поверхности или внутри тела другого организма, совместное использование норок, раковин) и другие типы связей. 

Примером симбиоза может служить микориза — сожительство грибов с высшими растениями. Гифы гриба внедряются между клетками корня в зоне всасывания и заменяют корневые волоски, которые при этом не развиваются. Так как гифы длиннее, дольше живут и охватывают больший  объем почвы, чем корневые волоски, то снабжение водой растения улучшается. Гриб же от растения получает органические вещества для построения своего тела. В природе практически нет  грибов и растений, которые бы не формировали микоризы. Вот почему в теплицах выращивают только шампиньоны и вешенку, так как они используют органические вещества отмерших особей. Образование микоризы происходит только между определенными видами гриба и растения. Поэтому не случайно подосиновики растут в осиновых лесах, подберезовики—в березняке, белый гриб — в сосняках и дубравах. К этому типу отношений относится и образование клубеньковых бактерий на корнях некоторых растений, особенно бобовых. Бактерии усваивают свободный азот воздуха, недоступный для растений, и переводят его в формы, доступные для усвоения. Сами же, как и грибы, получают от растений органические вещества. 

Еще одна форма симбиоза, характеризующаяся тесными (когда  один организм не может существовать без другого), взаимовыгодными отношениями  партнеров, — мутуализм (от лат. mutuus — взаимный). Наиболее яркий пример мутуализма — взаимозависимость термитов и живущих у них в кишечнике жгутиконосцев. 

Термиты известны своей  способностью питаться древесиной, несмотря на отсутствие у них ферментов, гидролизующих целлюлозу. Это делают за них жгутиковые. Образующийся сахар используется термитами. Термиты не могут существовать без этой кишечной фауны. 

2. Взаимовредные отношения наблюдаются в тех случаях, когда партнерство приносит вред обеим особям. Например, если два близкорасположенных дерева одного вида (две сосны) имеют одинаковую высоту и расположенные на одном уровне корни, между ними развивается острая конкуренция за свет, воду, элементы минерального питания. Наиболее четко выражены эти взаимоотношения в форме агрессии, когда организмы одного вида (или разных) вступают в обостренную открытую борьбу. 

Различают межвидовую и внутривидовую конкуренцию. Внутривидовая  конкуренция (между особями одного вида) за сырьевые ресурсы, территорию, убежища и прочие средства к существованию  протекает более обостренно, так  как особи одного вида характеризуются  одинаковыми требованиями к условиям обитания. Проанализируем ту же ситуацию: на расстоянии одного метра произрастают два дерева сосны, а несколько  дальше на таком же расстоянии друг от друга расположены дерево сосны  и куст желтой акации. И корни, и  кроны сосен расположены на одном  уровне, поэтому конкуренция между  ними за свет, воду и элементы минерального питания будет острее, чем у  сосны и желтой акации. Из этого  следуют важные практические выводы: 

при создании агроценозов необходимо соблюдать оптимальную густоту посевов, чтобы уменьшить конкуренцию среди растений. Загущенные посевы не дадут высокого урожая;

при создании искусственных  насаждений (восстановлении лесов) необходимо высаживать на освободившуюся площадь  не одну породу, например сосну, а смешивать ее с другими, которые не являются конкурентами, то есть чередовать ряды сосны с рядами кустарников.

3.  Взаимонейтральные взаимоотношения проявляются между организмами, если партнеры не оказывают ни вредного, ни полезного влияния друг на друга. Часто партнеры не вступают в прямой контакт. В луговом биоценозе обитают кузнечики и дождевые черви, которые друг на друга прямого влияния не оказывают. Однако чем интенсивнее деятельность дождевых червей, тем благоприятнее условия для растений, тем больше убежищ и кормовых ресурсов для кузнечиков. 

4.  Полезно-вредные  взаимоотношения развиваются в  том случае, если в результате  деятельности двух партнеров  один получает пользу, а второй  — вред. Эти отношения складываются  между хищником и жертвой, паразитом  и хозяином; в основе их лежат  пищевые связи. Травоядные животные  поедают растения, безусловно, нанося  им вред. Паразитические грибы  (мучнистая роса, головня, ржавчина), поселяясь на растениях, получают  от них пищу и воду, а растения  в результате замедляют рост  и даже погибают. Такие взаимоотношения  имеют широкое распространение  в природе. 

Хищничество — способ добывания пищи и питания животных (редко растений), при котором  одни особи ловят, умерщвляют и поедают  других. Иногда под хищничеством понимают всякое поедание одних организмов другими, то есть такое отношение двух любых  групп организмов, при котором одна использует другую в пищу (например, животные фитофаги и их кормовые растения, паразиты и их хозяева). 

Второй формой полезно-вредных  взаимоотношений является паразитизм (от греч. parasites — нахлебник), когда один из организмов (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания или источника пищи, возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой. Паразитизм известен на всех уровнях организации живого, начиная с вирусов и бактерий и кончая высшими растениями и многоклеточными животными. Степень специализации (приспособление и приуроченность к различным органам и тканям) и специфичность (определенный вид хозяина) паразитов могут быть различными. Выделяют «квартирантов», которые, поселившись в жилище более крупного организма или вблизи него, со временем переходят на тело хозяина, а затем и внутрь и переключаются на питание за счет его пищи или соков; случайно проникающих, которые попадают в организм крупного животного с пищей и приспосабливаются к новым условиям; эктопаразитов, обитающих на поверхности тела хозяина; эндопаразитов, живущих внутри тела хозяина. 

Кроме того, различают  постоянных паразитов, приуроченных к  одному хозяину (вши, пухоеды, чесоточные зудни и др.), и периодических  — развитие которых протекает  со сменой хозяев (многие ленточные  черви, сосальщики). Паразиты бывают и  факультативными. Для них паразитизм не обязателен. Так, миноги могут либо паразитировать на крупных рыбах, либо вести хищнический образ жизни, поедая мелких животных. 

Паразиты принимают  участие в регуляции численности  популяций хозяев. На этом основаны многие биологические методы борьбы с вредителями и болезнями. Например, бактерии, вызывающие гибель очень опасного вредителя хвойных лесов — сибирского шелкопряда, вносятся в воду, которой опрыскивают пораженные участки леса. Развиваясь в личинках, бактерии вызывают их гибель через два-три дня. 

5. Полезно-нейтральные  отношения наблюдаются между  особями разных видов, когда  один партнер извлекает из  связей пользу, а второй не  имеет ни пользы, ни вреда. Так,  лишайники, поселяясь на стволах  деревьев, используют их в качестве  субстрата, не забирая у них  ни воды, ни питательных веществ.  Дерево не испытывает от таких  отношений ни пользы, ни вреда.  Вариант сожительства организмов  разных видов, при котором один  организм живет за счет другого,  не причиняя ему какого-либо  вреда, называют комменсализмом (от фр. commensal —   сотрапезник). 

Основой для комменсальных отношений могут быть общее пространство, субстрат, кров, передвижение или чаще всего — пища. Присутствие комменсала для хозяина остается обычно безразличным. Коменсализм встречается в природе реже, чем паразитизм или другие формы симбиоза. Примером могут служить отношения львов и гиен. Последние (сотрапезники, нахлебники) потребляют остатки пищи хищников. 

На предоставлении крова комменсалу основано и «квартиранство». Известно, что под зонтиками медуз, снабженных стрекательными клетками, прячется от хищников молодь многих рыб. Многие членистоногие используют птичьи гнезда, норы и ходы животных, обитающих в почве для поселения. 

6. Вредно-нейтральные  взаимоотношения формируются между  партнерами, когда один испытывает  отрицательное влияние другого,  а второй не испытывает никакого  влияния. Если в лесу довольно  близко расположены сосна и  береза, то тонкие ветви березы  под действием ветра отсекают  ветки сосны (происходит схлестывание  сосны), и крона ее становится  однобокой. Крона же березы  от этого не страдает.