Екологично състезание се случва, когато живите организми, включително животни, растения, бактерии и гъби, се нуждаят от същите ограничени ресурси, за да процъфтяват в общата си среда.
Всеки организъм има определено място в екосистемата, известно като неговото ниша в биологията. Целта на специализацията в една ниша е да се регулира конкуренцията.
Екосистемата може да се срине, ако няколко вида се нуждаят от едни и същи оскъдни ресурси, за да завършат жизнения си цикъл.
Определение на състезанието в биологията
Състезанието в биологията е термин, който описва как живите организми директно или индиректно търсят ресурси.
Може да възникне конкуренция в рамките на даден вид или между различни видове. Многото видове състезания включват всичко - от кучета, които се бият за кост, до разрошени елени, заключващи рога в битка до смърт.
Дори микроскопични бактерии енергично се конкурират чрез различни механизми, като например експлоатация на определен ресурс, необходим на конкуренти или използващи метаболитни функции, за да направят външната среда неподходяща за други бактерии видове.
Примерите за състезания са повсеместни в природния свят. Конкурентни инвазивни видове като смрадлици, бръмбари хапра, зелени пепелници, чесън горчица, Азиатският шаран, мидите зебра и азиатските бръмбари могат да унищожат местните видове и да нарушат сериозно екосистема. Учените изчисляват това лишеите произвеждат повече от 500 биохимични съединения, които убиват микробите, контролират светлината и потискат растежа на растенията.
Състезание в екология на общността поддържа живота и укрепва генофонда. По-добрите конкуренти са по-склонни да оцелеят и да предадат своите изгодни генетични черти на потомството. Дали характеристиката е благоприятна или неблагоприятна зависи от условията на околната среда.
Например, копитата са по-добри адаптации от пръстите на краката за бягане през открити пасища.
Конкуренцията често води до адаптации
Размножаването е движещ мотиватор на живите организми. Много черти, характеристики и конкурентно поведение са се развили, за да осигурят продължаване на вида.
Например женските пуйки и пауните предпочитат ухажори с впечатляващи пера на опашката. Призванията за чифтосване, брачните танци и други брачни ритуали също са адаптации, свързани с репродуктивния успех.
Принцип на конкурентно изключване на Gause
Стабилната екосистема се регулира от противовесни сили. The принцип на конкурентно изключване, разработен от руски учен и математик G.F. Gause през 30-те години на миналия век, заявява, че два вида не могат безкрайно да задържат едно и също място в ниша, тъй като ресурсите са ограничени.
В крайна сметка най-добрият състезател ще доминира, което ще накара другия да продължи или да умре.
Въпреки това може да има фини различия, които могат да позволят мирно съжителство. Например подобни видове семеядни кенгуру плъхове все още могат да живеят в една и съща малка площ, тъй като единият вид предпочита да се храни на твърда земя, а другият обича пясъчни петна. Следователно, конкуриращите се плъхове избягват да се сблъскват.
Освен това има смекчаващи фактори, които могат да дадат възможност на по-силните и по-слабите конкуренти да живеят рамо до рамо. Такива сценарии могат да възникнат, когато доминиращият вид е обсаден от хищници или нуждите от ресурси се променят.
Конкуренцията може също да бъде намалена, ако подчиненият вид се храни с остатъците от доминиращия вид, вместо да се бори с тях за плячка.
Видове състезания и примери
Конкуренцията в биологията е обвързана с търсенето и предлагането. Хората от даден вид ще се съревновават за всичко, от което се нуждаят от околната среда, за да оцелеят и да се радват на репродуктивен успех.
Растенията се съревновават помежду си за излагане на светлина, температура, влажност, опрашители, хранителни вещества в почвата и пространство за отглеждане. Микробите се състезават за химически субстрати. Животните се бият за територия, вода, храна, подслон и бъдещи партньори.
Вътрешното съревнование включва пряко съревнование между членовете на същия вид. Конкуренцията може да бъде засилена в рамките на един вид, който споделя екологична ниша, тъй като те изискват идентични ресурси. Конкуренцията е по-малко проблем, когато организмите живеят в различни ниши и използват малко по-различни ресурси.
Често срещано състезание в биологичния пример е вокалният и териториален мъжки северен кардинал, който прогонва други кардинали от мъжки пол, които се преплитат в размножителните си площи.
Междувидова конкуренция възниква между представители на различни видове които желаят едни и същи неща, като храна, подслон и вода. Пряка конкуренция е вид борба, която включва видове или организми, които взаимодействат директно един с друг. Лешоядите и вълците, например, преследват пресен труп на лос.
Непряка конкуренция не включва пряка конфронтация; например немигриращите врабчета могат да строят гнезда в къщички на сини птици, преди мигриращите сини птици да се върнат в дома си от предишния сезон.
Експлоатационната конкуренция е често срещана стратегия за господство намерени в много различни области. По-силните конкуренти монополизират ресурсите и отказват достъп до конкуренти. Например стадата от елени с бяла опашка могат да изядат цялата растителност в подлеса. Загубата на горска храна и местообитания заплашват оцеляването на малки птици като индигови овечки, малини и пеперуди, както и големи птици като диви пуйки, които гнездят в папрати.
Съревнованието с намеса се случва, когато един организъм измисли начин за намеса в достъпа на друг организъм към взаимно желани ресурси. Например, ореховите дървета произвеждат смъртоносни токсини в почвата, а боровите дървета променят естественото pH на почвата, за да задържат конкурентите. В животинското царство гладен койот плаши мишелов и гарвани, пируващи с мърша.
Динамика на населението
Природата регулира размер на населението и динамика. Когато растежът на населението е неустойчив, организмите са по-податливи на болести, които водят до смърт и глад, а раждаемостта спада.
Състезанието в биологията зависи от плътността, което означава, че конкуренцията се нагрява, когато броят на състезателите е голям и намалява, когато състезателите са малко на брой.
Вътревидната конкуренция в биологията е особено интензивна.
Изчезване на видове
Конкуренцията може да има последици отвъд типичните взаимодействия на хищник и плячка, които държат популациите под контрол. Когато видът загуби храна и местообитание, той може да стане застрашен или изчезнал. Ловът и урбанизацията са изиграли роля за загубата на видове.
Например пътническите гълъби някога са били милиарди от Ню Йорк до Калифорния, преди да бъдат изловени и изгонени от родните си места за гнездене.
Сега са изчезнали.
Според Американски музей по естествена история, нарастващата популация от хора на планетата представлява най-голямата заплаха за други видове. Хората експлоатират хиляди видове и изчерпват ограничените природни ресурси, за да поддържат удобен начин на живот. Свръхконсумацията на хора оставя по-малко ресурси за други видове, които не могат да се конкурират с човешката дейност.
Текущите заплахи за екосистемата включват глобално затопляне, замърсяване, обезлесяване, прекомерен риболов и въвеждане на инвазивни видове.
Състезание и еволюция
Състезанието играе решаваща роля за естествения подбор и еволюция. Добре приспособените организми имат предимство да запазят своето място в екосистемата. Организмите с по-неблагоприятни черти и характеристики намаляват в популацията. По-слабите конкуренти обикновено умират, преди да разпространят гените си, или те се преместват на място, където шансовете за оцеляване и процъфтяване изглеждат по-обещаващи.
Изместването на характера е еволюционен процес на естествен подбор което поддържа разминаване в една популация. Като цяло изместването на характера е по-разпространено в райони, където два конкуриращи се вида се припокриват. Например Чарлз Дарвин намери доказателства за изместване на екологичния характер, когато изучаваше земни чинки на Галапагоските острови.
За да намалят конкуренцията за определени ресурси, видовете чинки са разработили различни размери и форми на човките, приспособени за ядене на определени сортове семена, които други видове са имали проблеми с достигането или напукване.
Според The Washington Post, еволюционната промяна може да се случи много по-бързо, отколкото се смяташе досега. Например, зелените гущери от аноли във Флорида преместиха местообитанието си от ниски клони към високи клони в дърветата в отговор на нашествието на кафяви аноли гущери от Куба.
Само за 15 години зеленият анол беше развил лепкави крака, за да им помогне да се придържат към върховете на дърветата като отговор на пряката конкуренция от друг вид, който яде същия вид храна.