wprowadzenie
relacje drapieżnik-ofiara odnoszą się do interakcji między dwoma gatunkami, w których jeden gatunek jest źródłem pożywienia dla drugiego. Organizm, który żywi się jest nazywany drapieżnikiem, a organizm, który jest karmiony jest ofiarą.
istnieją dosłownie setki przykładów relacji drapieżnik-ofiara. Kilka z nich to lew-zebra, niedźwiedź-łosoś i Lis-królik. Roślina może być również zwierzyną. Niedźwiedzie, na przykład, żywią się jagodami, królik żywi się sałatą, a konik polny żywi się liśćmi.,
drapieżniki i zdobycze występują wśród nawet najprostszych form życia na Ziemi, jednokomórkowych organizmów zwanych bakteriami. Bakterie Bdellovibrio żywią się innymi bakteriami, które są bioluminescencyjne (wytwarzają światło wewnętrzne w wyniku reakcji chemicznej). Rzeczywiście, badanie drapieżnictwa Bdellovibrio ujawniło wiele mechaniki drapieżnictwa i jak populacje drapieżników i zdobyczy zmieniają się w czasie w podobny sposób.
populacje drapieżników i zdobyczy reagują dynamicznie na siebie., Gdy liczba ofiar, takich jak króliki, eksploduje, obfitość na tym poziomie łańcucha pokarmowego wspiera większą liczbę populacji drapieżników, takich jak lisy. Jeśli populacja królików jest nadmiernie eksploatowana lub spada z powodu choroby lub innej katastrofy, populacja drapieżników wkrótce spadnie. Z czasem obie populacje rosną i opadają.
u wielu organizmów wyższych zdobycz może zostać zabita przez drapieżnika przed żerowaniem. Na przykład gepard będzie śledził, biegał i zabijał swoją ofiarę (przykładami są Gazela, bestia wildebeest, springbok, impala i zebra)., Natomiast ryby i foki, które są łupem niektórych gatunków rekinów, są przykładami zdobyczy, która żywi się jeszcze za życia.
kluczowym aspektem relacji drapieżnik-ofiara jest bezpośredni wpływ drapieżnika na liczbę ich ofiar.
tło historyczne i podstawy naukowe
drapieżniki i zdobycze ewoluowały razem, a ich związek jest starożytny., Na przykład skamieniałości sprzed prawie 400 milionów lat ujawniły dowody na to, że wymarłe zwierzęta znane jako Hederellidy były łupem nieznanego jeszcze stworzenia, które zabiło je przez wiercenie otworów w ich rurkowych muszlach.
w miarę rozwoju i rozkwitu gatunków, inne gatunki wykorzystywały je jako pożywienie. Gatunek, który stał się udanym drapieżnikiem i przetrwał, opracował kilka lub kilka strategii pozyskiwania ofiary., Predator może używać szybkości, skradania się (zdolność do niezauważonego zbliżania się przez ciche i celowe ruchy lub zbliżanie się z wiatru), kamuflażu, wysoce rozwiniętego zmysłu węchu, wzroku lub słuchu, tolerancji na truciznę wytwarzaną przez ofiarę, produkcji własnej trucizny zabijającej ofiarę lub anatomii pozwalającej na zjedzenie lub strawienie ofiary. Podobnie, ofiara ma strategie, aby pomóc jej uniknąć zabicia przez drapieżnika. Gatunek ofiary może również użyć wyżej wymienionych atrybutów wymienionych dla drapieżnika, aby uniknąć złapania i zabicia.,
sprawność populacji zdobyczy—liczba osobników w populacji, szansa na rozmnażanie i szansa na przeżycie—jest kontrolowana przez populację drapieżników.
sposób, w jaki drapieżniki prześladują, zabijają i żerują na swojej zdobyczy, można wykorzystać w schemacie klasyfikacji. Tak zwany prawdziwy drapieżnik zabija zdobycz, a następnie żywi się nią. Prawdziwe drapieżnictwo zwykle nie wiąże się z krzywdą ofiary przed śmiercią. Na przykład, przed ściganiem i zabiciem przez geparda, Gazela jest zdrowa., Bydło pasące się na trawie nie jest uważane za związek drapieżnik-ofiara, ponieważ spożywa się tylko część trawy, z nienaruszonymi korzeniami umożliwiającymi ponowny wzrost łodygi trawiastej.
drapieżnik i jego ofiara mogą być mikroskopijne, podobnie jak w przypadku bakterii Bdellovibrio i innych bakterii Gram-ujemnych. Ale różnica między drapieżnikiem a jego ofiarą może być ogromna., Przykładem jest wieloryb dziobowy, który osiąga do 65 stóp (20 m) długości, ale którego przetrwanie opiera się na rozciąganiu przez jego baleen (kościste struktury w szczęce wieloryba) milionów mikroskopijnych zooplanktonów, które osiągają zaledwie kilka centymetrów długości.
relacje drapieżnik-ofiara mogą być bardziej złożone niż prosta relacja jeden do jednego, ponieważ gatunek, który jest drapieżnikiem lub ofiarą w jednej sytuacji, może być odwrotnie w relacji z różnymi gatunkami., Na przykład ptaki, takie jak dżdżownica polująca na owady, mogą stać się łupem węży, a drapieżne węże mogą być łupem ptaków, takich jak jastrzębie. Ten wzór jest znany jako hierarchia lub łańcuch pokarmowy. Hierarchia nie trwa w nieskończoność i kończy się na tym, co określa się jako szczyt łańcucha pokarmowego. Na przykład w niektórych ekosystemach oceanicznych rekiny znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego. Inne niż ludzie, tak zwane drapieżniki wierzchołkowe nie są łupem innych gatunków. Związek ten odnosi się tylko do konkretnego ekosystemu, w którym znajduje się drapieżnik apex., Jeśli zostanie przeniesiony do innego ekosystemu, drapieżnik może stać się ofiarą. Na przykład wilk, który znajduje się na szczycie łańcucha pokarmowego w północnych lasach i środowiskach tundry, mógłby stać się ofiarą Lwów i krokodyli, gdyby był obecny w afrykańskim ekosystemie.
relacje drapieżnik-ofiara obejmują wykrywanie zdobyczy, ściganie i chwytanie zdobyczy oraz karmienie. Adaptacje, takie jak kamuflaż, mogą sprawić, że gatunek ofiary lepiej uniknie wykrycia., Mieszając się w tle liści lub krajobrazu i pozostając nieruchomo, owad lub zwierzę nie oferuje wizualnego sygnału do drapieżnika, ponieważ naśladuje swoje otoczenie. Istnieje wiele przykładów mimikry w relacjach drapieżnik-ofiara. Niektóre ćmy mają oznaczenia na zewnętrznych skrzydłach, które przypominają oczy sowy lub które sprawiają, że stworzenie wygląda na większe. Owady popularnie zwane pałeczkami wydają się podobne do gałązek roślin, które zamieszkują. Inny gatunek owada zwany Modliszką wygląda jak liść., Jako ostatni przykład, paski na zebrze są inną formą kamuflażu, który wykorzystuje skłonność zwierząt do wspólnego stada. Pionowe paski powodują, że pojedyncze zebry w stadzie mieszają się ze sobą, gdy ogląda się je z daleka. Dla drapieżnika takiego jak lew, ogromny kształt nie jest uznawany za potencjalne źródło pożywienia.
Kamuflaż może być również strategią używaną przez drapieżnika w celu uniknięcia wykrycia przez ofiarę. Przykładem jest niedźwiedź polarny, którego biały kolor wtapia się w śnieg, zmniejszając prawdopodobieństwo, że niedźwiedź zostanie wykryty, gdy zbliży się do swojej ofiary., W tym przypadku ta sama strategia i kolor mogą być wykorzystane przez młode foki, ponieważ ich kolor pozwala im być niewidoczne, gdy leżą na śnieżnej powierzchni.
WORDS to KNOW
ekosystem: społeczność jednostek i fizyczne składniki środowiska na określonym obszarze.
łańcuch pokarmowy: Sekwencja organizmów, z których każdy wykorzystuje następny dolny członek sekwencji jako źródło pożywienia.
FOOD WEB: połączony zbiór wszystkich łańcuchów żywnościowych w tym samym ekosystemie.
siedlisko: naturalne położenie organizmu lub populacji.,
presja selekcyjna: czynniki wpływające na ewolucję organizmu. Przykładem jest nadużywanie antybiotyków, które zapewnia presję selekcyjną dla rozwoju oporności na antybiotyki u bakterii.
może wystąpić przeciwieństwo kamuflażu. Ofiara może być ŻYWO ubarwiona lub mieć wzór podobny do innego gatunku, który jest trujący lub w inny sposób niepożądany dla drapieżnika. Ten rodzaj strategii, znany jako aposematyzm, ma na celu odparcie potencjalnego drapieżnika w oparciu o wcześniejsze niepożądane doświadczenia drapieżnika z prawdziwym szkodliwym gatunkiem.,
udany drapieżnik musi ocenić, kiedy warto kontynuować pościg, a kiedy zrezygnować z pościgu. To dlatego, że dążenie wymaga energii. Drapieżnik, który nieustannie ściga zdobycz bez udanego zabicia, wkrótce stanie się wyczerpany i będzie zagrożony głodem. Gatunki drapieżne, takie jak lwy, są zazwyczaj nieaktywne w gorących godzinach dnia, gdy ofiara często odpoczywa, ale stają się aktywne i polują w nocy, gdy warunki są mniej obciążające energią i zdobycz jest bardziej dostępna., Podobnie nietoperze wyłaniają się w nocy, aby zaangażować się w wspomagane przez sonar lokalizacje owadów, które również pojawiły się w powietrzu.
po dostarczeniu pokarmu w otoczeniu takim jak zoo, drapieżniki prowadzą siedzący tryb życia. Drapieżnictwo jest aktywnością pochłaniającą energię, która jest zazwyczaj wykonywana tylko wtedy, gdy stworzenie jest głodne lub w celu dostarczenia pokarmu dla potomstwa. W warunkach takich jak Akwarium, drapieżniki i ofiary będą nawet współistnieć.
bycie ofiarą nie oznacza, że stworzenie jest całkowicie bezradne., Ofiara może uciec przed drapieżnikiem poprzez strategie takie jak mimikry, lub może po prostu uciec lub ukryć się przed drapieżnikiem. Niektóre gatunki działają koordynacyjnie, aby odpychać drapieżnika. Na przykład stado ptaków może zbiorowo włączyć drapieżnika, takiego jak większy ptak lub zwierzę, takie jak kot lub pies, aby wypędzić drapieżnika.
Ten mobbingowy rodzaj odpychania może być mocno zaaranżowany., Na przykład, gdy zaatakowane przez zwierzę, takie jak pies, zaobserwowano drozdy koordynujące ich atak, niektóre ptaki latają blisko twarzy zwierzęcia, a inne dręczą go od tyłu, gdy rzuca się w odpowiedzi. Również niektóre gatunki ptaków używają różnych wezwań, które są uważane za specyficzny sygnał dla innych ptaków w pobliżu, aby dołączyć do ataku. Nawet ptaki różnych gatunków mogą odpowiedzieć na takie wezwanie.
wahania liczebności gatunku drapieżnika i jego ofiary, które występują w czasie, stanowią zjawisko znane jako dynamika populacji., Dynamikę można modelować matematycznie. Wyniki pokazują, że po gwałtownym wzroście liczebności gatunku zdobyczy (przykładem może być królik) wkrótce następuje mniejszy wzrost liczebności odpowiedniego drapieżnika (w tym przypadku przykładem może być Lis). W miarę zmniejszania się populacji drapieżników z powodu zabijania drapieżników, pożywienie dostępne dla drapieżników jest mniejsze, a więc ich liczba następnie maleje. Wraz ze zmniejszonym ciśnieniem drapieżnika, liczba ofiar może ponownie wzrosnąć i cykl trwa., Rezultatem jest cykliczny wzrost i spadek liczebności populacji zdobyczy, z nieco późniejszym cyklicznym wzorcem drapieżnika.
słynnym modelem predator-prey jest wersja Lotka-Volterra. Dwa równania zostały sformułowane w połowie lat 20. przez włoskiego matematyka Vito Volterrę (1860-1940) w celu wyjaśnienia spadku populacji ryb obserwowanego na Adriatyku podczas I wojny światowej (1914-1918). W tym samym czasie amerykański matematyk Alfred Lotka (1880-1949) używał równań do wyjaśnienia zachowania niektórych reakcji chemicznych., Ich wysiłki zostały uznane za model Lotka-Volterra, który stanowi jeden z pierwszych przykładów modelowania ekologicznego.
inne przykłady obejmują model Kermacka-Mckendricka i model Jacob-Monod (używany do modelowania drapieżnictwa jednego gatunku bakterii na innym).
wpływ i problemy
relacje drapieżnik-ofiara są ważną siłą napędową do poprawy kondycji zarówno drapieżnika, jak i ofiary. Jeśli chodzi o ewolucję, relacja drapieżnik-ofiara nadal jest korzystna, zmuszając oba gatunki do przystosowania się, aby zapewnić, że odżywią się bez stania się posiłkiem dla innego drapieżnika., Ta presja selekcyjna zachęciła do rozwoju i zachowania cech, które czynią poszczególne gatunki bardziej odpornymi ekologicznie, a tym samym wspólnie wzmacniają społeczność stworzeń wchodzących w skład różnych ekosystemów.
na przykład lwy, które są najszybsze, odniosą największe sukcesy w łapaniu zdobyczy. Z czasem, gdy przetrwają i rozmnażają się, liczba szybkich Lwów w populacji wzrośnie. Podobnie, wyższe atrybuty, które umożliwiają przetrwanie gatunku ofiary, zostaną przekazane następnym pokoleniom., Z czasem zwiększy się również przydatność populacji zdobyczy. Pozostawione do działania w sposób naturalny, relacja drapieżnik-ofiara będzie korzystna dla kondycji obu gatunków w odniesieniu do tego, jak konkurują z innymi gatunkami w tym samym ekosystemie. Jednak ponieważ każdy gatunek poprawia się, ich relacje ze sobą pozostają niezmienione, a wyzwaniem pozostaje zabicie lub ucieczka od bycia zabitym.,
zapis kopalny Hederellidów, który sięga prawie 400 milionów lat wstecz, wskazuje, że wyścig przetrwania między drapieżnikiem a ofiarą był motorem ewolucji być może Od początku ewolucji. Jeśli tak, relacja drapieżnik-ofiara ma fundamentalne znaczenie dla życia na Ziemi.
relacje drapieżnik-ofiara są również niezbędne w utrzymaniu, a nawet zwiększeniu różnorodności biologicznej danego ekosystemu, oraz w pomaganiu utrzymać ekosystem stabilny. Wynika to z faktu, że pojedynczy gatunek jest utrzymywany pod kontrolą przez gatunki, które używają go do jedzenia., Bez tej kontroli populacji gatunek taki jak królik może wybuchnąć w liczbach, co może zniszczyć zdolność ekosystemu do wspierania populacji. Znanym przykładem jest wprowadzenie królików do Australii. W 1788 roku w celu umożliwienia polowań wprowadzono 24 króliki. Wobec braku naturalnych drapieżników populacja rosła bez kontroli, a do 1859 roku liczba ta przekroczyła dziesiątki milionów., Presja ekologiczna tej ogromnej populacji zdziesiątkowała roślinność, prowadząc do erozji, a nadmierna konkurencja o żywność spowodowała wyginięcie roślin i prawie 10% naturalnych gatunków ssaków w kraju.
równowaga drapieżnik-ofiara ekosystemu może zostać zakłócona przez inne zmiany w ekosystemie, w tym zmiany związane z klimatem, takie jak susza, lub działalność człowieka, która obejmuje rozwój miast, zalesianie i nadużywanie zasobów.,
na przykład badanie z 2007 roku z Scripps Institution of Oceanography ujawniło, w jaki sposób przełowienie rekinów przez ludzi zakłóciło łańcuch pokarmowy na wodach karaibskich. Pozbawienie łańcucha pokarmowego szczytowego drapieżnika powoduje wzrost liczebności ryb mięsożernych, które są ich zwykłą zdobyczą, a one z kolei dziesiątkują populacje innych ryb, w tym parrotfish, które żywią się glonami rosnącymi na koralach w regionie. Wybuchowy wzrost glonów może udusić koralowiec.,
Modelowanie dynamiki populacji drapieżnik-ofiara może być przydatne do wskazania, czy populacja gatunku może opodatkować zdolność danego ekosystemu do wspierania ich liczebności. Na przykład przydzielanie licencji na polowanie na jelenie i łosie opiera się na spisie populacji i modelowaniu. Może być tak, że zmniejszenie populacji jeleni i łosi podczas rocznych jesiennych sezonów polowań umożliwia ocalałym lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów., Informacje te są również przydatne w unikaniu wydawania zbyt wielu licencji, co może spowodować dramatyczne i szkodliwe zmniejszenie populacji zwierząt. Innymi słowy, informacje na temat dynamiki populacji są cenne w strategiach ochrony przyrody.
znajomość relacji drapieżnik-ofiara może być wykorzystana w kontrolowaniu liczebności szkodników lub chorób. Na przykład, strategia, która jest badana w Afryce w celu kontrolowania rozprzestrzeniania się malarii jest uwalnianie żeńskich komarów, które nie są zdolne do rozmnażania., W tym przypadku komar, który może przenosić bakterię odpowiedzialną za malarię między zwierzętami a ludźmi lub osoba do osoby, gdy bierze pokarm z krwi, reprezentuje drapieżnika, a źródłem krwi jest ofiara. Poprzez ominięcie produkcji nowej generacji komarów populacja spada, pozostawiając komary niewystarczające, aby szeroko rozprzestrzeniać chorobę.,
patrz również rybołówstwo komercyjne; różnorodność ekosystemów; zagrożone gatunki; wymieranie i eksterminacja; utrata siedlisk; Zmiana siedlisk; wpływ człowieka; Cicha Wiosna; programy reintrodukcji gatunków
Bibliografia
Książki
Bolen, Eric, and William Robinson. Ekologia i zarządzanie dziką przyrodą. [2008-08-08 19: 48]