introduktion
Predator-prey relations hänvisar till interaktionerna mellan två arter där en art är den jagade matkällan för den andra. Den organism som matar kallas rovdjuret och organismen som matas på är bytet.
det finns bokstavligen hundratals exempel på predator-prey relationer. Några av dem är Lejonet-zebra, björnlax och rävkanin. En växt kan också vara Byte. Björnar, till exempel, matar på bär, en kanin matar på sallad och en gräshoppa matar på löv.,
rovdjur och byten finns bland även de enklaste livsformerna på jorden, encelliga organismer som kallas bakterier. Bakterierna bdellovibrio livnär sig på andra bakterier som är bioluminescent (de producerar internt ljus på grund av en kemisk reaktion). Faktum är att studien av bdellovibrio predation har avslöjat en hel del av predationsmekaniken och hur rovdjuren och bytespopulationerna fluktuerar i antal över tiden på ett relaterat sätt.
Rovdjurspopulationer och rovdjurspopulationer reagerar dynamiskt på varandra., När antalet byten som kaniner exploderar, stöder överflöd på denna nivå av livsmedelskedjan högre antal rovdjur populationer som rävar. Om kaninpopulationen överutnyttjas eller sjunker på grund av sjukdom eller någon annan katastrof, kommer rovdjurets befolkning snart att minska. Med tiden cyklar de två populationerna upp och ner i antal.
i många högre organismer kan bytet dödas av rovdjuret före utfodring. Till exempel kommer en gepard att stalka, springa ner och döda sitt byte (exempel inkluderar gazelle, GNU, springbok, impala och zebra)., Däremot är fisk och sälar som är byte av vissa arter av haj exempel på byte som matas på medan de fortfarande lever.
den viktigaste aspekten av ett predator-prey-förhållande är den direkta effekten som predationen har på antal av sitt byte.
historisk bakgrund och vetenskapliga stiftelser
rovdjur och byte har utvecklats tillsammans, och deras förhållande är gammalt., Till exempel har fossil som går tillbaka nästan 400 miljoner år visat bevis för att utdöda djur som kallas Hederellids var ett byte av en ännu okänd varelse som dödade dem genom att borra hål genom sina rörformiga skal.
När arter utvecklades och blomstrade utnyttjade andra arter dem som deras mat. En art som har blivit en framgångsrik rovdjur och har överlevt har utvecklat några eller ett antal strategier för att förvärva bytet., Rovdjur kan använda hastighet; stealth (förmågan att närma sig obemärkt genom att vara tyst och avsiktlig i sina rörelser, eller genom att närma sig från vind); kamouflage; en högt utvecklad känsla av lukt, syn eller hörsel; tolerans mot gift som produceras av bytet; produktion av sitt eget byte-dödande gift; eller en anatomi som tillåter bytet att ätas eller smälta. På samma sätt har bytet strategier för att hjälpa det att undvika att dödas av en rovdjur. En bytesart kan också använda de ovan nämnda attributen som anges för rovdjuret för att undvika att fångas och dödas.,
preypopulationens lämplighet—antalet individer i befolkningen, chansen att kunna reproducera och chans att överleva—styrs av rovdjurspopulationen.
de sätt på vilka rovdjur stjälkar, dödar och matar på sitt byte kan användas i ett klassificeringsschema. En så kallad sann rovdjur dödar bytet och matar sedan på det. Sann predation innebär vanligtvis inte skada på bytet före döden. Till exempel, innan jagas ner och dödas av en gepard, är en gasell frisk., Nötkreatur som betar på gräs anses inte vara ett rovdjur-byte förhållande, eftersom endast en del av gräset äts, med de intakta rötterna som tillåter återväxt av den gräsbevuxna stjälken att uppstå.
ett rovdjur och dess byte kan både vara mikroskopiska, vilket är fallet med bakterien Bdellovibrio och andra gramnegativa bakterier. Men storleksskillnaden mellan rovdjur och dess byte kan vara enorm., Ett exempel är Bowhead whale, som når upp till 65 ft (20 m) i längd, men vars överlevnad är baserad på ansträngande genom sin baleen (beniga strukturer i valens käke) miljontals mikroskopiska zooplankton som når endast flera centimeter i längd.
Predator-prey relationer kan vara mer komplexa än en enkel en-till-en relation, eftersom en art som är rovdjur eller bytet i en omständighet kan vara motsatsen i en relation med olika arter., Till exempel kan fåglar som blue jay som lever på insekter bli byte för ormar, och rovdjur ormar kan vara byte av fåglar som hökar. Detta mönster är känt som en hierarki eller en livsmedelskedjan. Hierarkin fortsätter inte på obestämd tid och slutar med det som beskrivs som toppen av livsmedelskedjan. Till exempel, i vissa havsekosystem är hajar på toppen av livsmedelskedjan. Andra än människor är sådana så kallade apex rovdjur inte offer för någon annan art. Detta förhållande gäller endast det specifika ekosystem som apex predator är i., Om det överförs till ett annat ekosystem kan en apex-rovdjur bli byte. Till exempel kan vargen, som ligger högst upp i näringskedjan i norra skogar och tundramiljöer, bli byte av lejon och krokodiler om den var närvarande i ett afrikanskt ekosystem.
Predator-prey-relationer innebär upptäckt av bytet, strävan och fångst av bytet och utfodring. Anpassningar som kamouflage kan göra en bytesart bättre kunna undvika upptäckt., Genom att blanda in i bakgrunden lövverk eller landskap och återstående orörlig, en insekt eller djur erbjuder ingen visuell kö till ett rovdjur eftersom det efterliknar sin omgivning. Det finns många exempel på mimicry i predator-prey relationer. Vissa malar har markeringar på sina yttre vingar som liknar ögonen på en uggla eller som gör att varelsen ser större ut i storlek. Insekter som populärt kallas gångpinnar liknar kvistarna på de växter de bor i. En annan insektsart som kallas bönsyrsan visas lövliknande., Som ett sista exempel är ränderna på en zebra en annan form av kamouflage som utnyttjar djurens tendens att besättningen tillsammans. De vertikala randarna gör att enskilda zebror i en besättning smälter samman när de ses på avstånd. Till en rovdjur som ett lejon är den stora formen inte erkänd som en potentiell källa till mat.
kamouflage kan också vara en strategi som används av ett rovdjur för att undvika upptäckt av byte. Ett exempel är isbjörnen, vars vita färg smälter in med snö, vilket minskar sannolikheten för att björnen kommer att upptäckas när den närmar sig sitt byte., I det här fallet kan samma strategi och färg utnyttjas av unga sälar, eftersom deras färg gör att de kan vara osynliga när de ligger på den snöiga ytan.
ord att veta
ekosystem: samhället av individer och de fysiska komponenterna i miljön i ett visst område.
livsmedelskedjan: en sekvens av organismer, som var och en använder nästa nedre del av sekvensen som en livsmedelskälla.
food WEB: en sammanlänkad uppsättning av alla livsmedelskedjor i samma ekosystem.
livsmiljö: en organisms eller en befolknings naturliga läge.,
urvalstryck: faktorer som påverkar organismens utveckling. Ett exempel är överanvändning av antibiotika, vilket ger ett urvalstryck för utveckling av antibiotikaresistens i bakterier.
motsatsen till kamouflage kan förekomma. Ett byte kan vara levande färgat eller ha ett mönster som liknar en annan art som är giftig eller på annat sätt oönskad för rovdjuret. Denna typ av strategi, som kallas aposematism, är tänkt att avvärja en potentiell rovdjur baserat på rovdjurets tidigare oönskade erfarenhet av den äkta skadliga arten.,
en framgångsrik rovdjur måste bedöma när jakten på ett byte är värt att fortsätta och när man ska överge jakten. Detta beror på att jakten kräver energi. En rovdjur som ständigt bedriver byte utan ett framgångsrikt dödande kommer snart att bli uttömd och kommer att vara i fara för svält. Rovdjursarter som lejon är vanligtvis inaktiva under de varma dagtimmarna, när byten ofta också vilar, men blir aktiva och jagar på natten när förhållandena är mindre energibeskattning och byten är mer tillgängliga., På samma sätt framträder fladdermöss på natten för att engagera sig i deras sonarassisterade plats för insekter som också har uppstått i luften.
när de levereras med mat i en miljö som en djurpark, kommer rovdjur att anta en stillasittande livsstil. Predation är en energikrävande aktivitet som vanligtvis görs endast när varelsen är hungrig eller att leverera mat till avkomman. I inställningar som ett akvarium kommer rovdjur och byte till och med att existera.
att vara ett byte innebär inte att varelsen är helt hjälplös., Bytet kan fly från rovdjuret genom strategier som mimicry, eller kan helt enkelt springa eller gömma sig från rovdjuret. Vissa arter agerar samordnat för att avvärja en rovdjur. Till exempel kan en flock fåglar kollektivt slå på en rovdjur som en större fågel eller ett djur som en katt eller hund för att köra av rovdjuret.
denna mobbing typ av repulsion kan vara mycket orkestrerad., Till exempel, när de attackeras av ett djur som en hund, har mockingbirds observerats att samordna sin attack, med vissa fåglar som flyger nära djurets ansikte med andra som plågar det bakifrån när det lunges som svar. Dessutom använder vissa fågelarter olika samtal, som tros vara en specifik signal till andra fåglar i närheten för att gå med i attacken. Även fåglar av en annan art kan svara på ett sådant samtal.
fluktuationen i antalet rovdjur och dess byte som sker över tiden representerar ett fenomen som kallas populationsdynamik., Dynamiken kan modelleras matematiskt. Resultaten visar att en kraftig ökning av antalet bytesdjur (ett exempel kan vara en kanin) följs snart därefter av en mindre ökning av antalet relevanta rovdjur (i detta fall kan exemplet vara räven). Eftersom bytet befolkningen minskar på grund av rovdjur dödande, maten tillgänglig för rovdjur är mindre, och så deras antal därefter minska. Med rovdjurets tryck minskat kan rovdjurets antal öka igen och cykeln fortsätter., Resultatet är en cyklisk stigande och fallande av rovpopulationen, med ett något senare cykliskt mönster av rovdjuret.
en berömd predator-prey-modell är Lotka-Volterra-versionen. De två ekvationerna formulerades i mitten av 1920-talet av italiensk matematiker Vito Volterra (1860-1940) för att förklara nedgången i en fiskpopulation som observerades i Adriatiska havet under första världskriget (1914-1918). Samtidigt använde den amerikanska matematikern Alfred Lotka (1880-1949) ekvationerna för att förklara beteendet hos vissa kemiska reaktioner., Deras ansträngningar erkändes som Lotka-Volterra-modellen, som representerar ett av de första exemplen på ekologisk modellering.
andra exempel är Kermack-Mckendrick-modellen och Jacob-Monod-modellen (används för att modellera predation av en bakterieart på en annan).
effekter och problem
Predator-prey relationer är en viktig drivkraft för att förbättra fitness både rovdjur och byte. När det gäller evolution fortsätter predator-prey-förhållandet att vara fördelaktigt för att tvinga båda arterna att anpassa sig för att säkerställa att de matar utan att bli en måltid för en annan rovdjur., Detta urvalstryck har uppmuntrat utvecklingen och kvarhållandet av egenskaper som gör de enskilda arterna mer miljömässigt hårda och därmed kollektivt stärker samhället av varelser som ingår i olika ekosystem.
till exempel kommer lejon som är snabbast att bli mest framgångsrika i att fånga sitt byte. Med tiden, när de överlever och reproducerar, kommer antalet snabba lejon i befolkningen att öka. På samma sätt kommer de överlägsna attribut som gör det möjligt för byte att överleva att vidarebefordras till efterföljande generationer., Med tiden kommer preypopulationen också att öka. Om predator-prey-relationen lämnas för att fungera naturligt kommer det att vara fördelaktigt för båda arternas lämplighet i förhållande till hur de konkurrerar mot andra arter i samma ekosystem. Men eftersom varje art förbättras förblir deras förhållande till varandra oförändrat, och utmaningen återstår att döda eller fly från att dödas.,
det fossila registret över Hederellider, som går tillbaka nästan 400 miljoner år, indikerar att överlevnadsrasen mellan rovdjur och byte har varit en drivkraft för evolutionen kanske sedan evolutionen började. Om så är fallet är predator-prey-förhållandet fundamentalt viktigt för livet på jorden.
Predator-prey relationer är också avgörande för att upprätthålla och till och med öka den biologiska mångfalden i det specifika ekosystemet, och för att hjälpa till att hålla ekosystemet stabilt. Detta beror på att en enda art hålls under kontroll av de arter som använder den för mat., Utan denna befolkningskontroll kan en art som en kanin explodera i antal, vilket kan förstöra ekosystemets förmåga att stödja befolkningen. Ett välkänt exempel är införandet av kaniner till Australien. En initial befolkning på 24 kaniner introducerades 1788 för att tillåta jakt. I avsaknad av naturliga rovdjur ökade befolkningen okontrollerad,och 1859 översteg siffrorna tiotals miljoner., Det ekologiska trycket hos denna enorma befolkning har decimerat vegetationen, vilket leder till erosion, och överkonkurrensen för mat har orsakat utrotning av växter och nästan 10% av landets naturliga däggdjursarter.
ett ekosystems predator-prey-balans kan störas av andra förändringar i ekosystemet, inklusive klimatrelaterade förändringar som torka eller mänsklig verksamhet som omfattar stadsutveckling, skogsbränning och överanvändning av resurser.,
till exempel, en 2007-studie från Scripps Institution of Oceanography krönikade hur överfiske av hajar av människor har stört livsmedelskedjan i Karibiska vatten. Beröva näringskedjan av dess apex rovdjur orsakar köttätande fisk som är deras vanliga byte att öka i antal, och de i sin tur decimera populationerna av andra fiskar inklusive papegojfisk som livnär sig på alger som växer på koraller i regionen. Den explosiva algtillväxten kan kväva korallen.,
modellering av predator-prey populationsdynamik kan vara användbar för att ange om populationen av en art kan beskatta kapaciteten hos ett visst ekosystem för att stödja deras antal. Till exempel är tilldelning av licenser för att jaga rådjur och älg baserad på en folkräkning av populationerna och modellering. Det kan vara så att minskningen av hjort-och älgpopulationen under de årliga höstjaktsäsongerna gör det möjligt för de överlevande att bättre utnyttja de tillgängliga resurserna., Informationen är också användbar för att undvika utfärdandet av för många licenser, vilket kan leda till en dramatisk och skadlig minskning av djurpopulationen. Sätt ett annat sätt, information om befolkningsdynamik är värdefull i bevarandestrategier.
kunskap om predator-prey-relationer kan utnyttjas för att kontrollera antalet skadedjur eller sjukdomar. Till exempel är en strategi som utforskas i Afrika för att kontrollera spridningen av malaria frisläppandet av kvinnliga myggor som är oförmögna att odla., I det här fallet representerar myggan, som kan överföra bakterien som är ansvarig för malaria mellan djur och människor eller person till person när det tar en blodmjöl, rovdjuret och blodkällan är bytet. Genom att kringgå produktionen av en ny generation av mygga, sjunker befolkningen och lämnar otillräckliga myggor för att sprida sjukdomen i stor utsträckning.,
Se även kommersiellt fiske; Ekosystemdiversitet; utrotningshotade arter; utrotning och utrotning; habitatförlust; Habitatförändring; mänskliga effekter; Tyst vår; program för återinförande av arter
bibliografi
böcker
Bolen, Eric och William Robinson. Wildlife ekologi och förvaltning. Benjamin Cummings, 2008.