Welke soorten competitie ken je in de biologie? Competitievoorbeelden van competitieve relaties in de natuur

Er vindt concurrentie plaats tussen organismen die vergelijkbare of identieke behoeften hebben en dezelfde hulpbronnen gebruiken. Dus een van hen verbruikt de hulpbronnen van de ander, wat de groei, ontwikkeling en voortplanting ervan schaadt. Deze hulpbron is doorgaans beperkt. Dit kan voedsel, territorium, licht en dergelijke zijn. Er zijn twee soorten concurrentie: intraspecifiek, wanneer individuen van verschillende soorten of geslachten concurrenten worden, en interspecifiek.

Intraspecifieke concurrentie vindt plaats wanneer de behoeften van een bepaald type organisme de reserves van de noodzakelijke hulpbronnen overschrijden en sommige individuen van de soort er niet genoeg van ontvangen. De concurrentie neemt toe naarmate de populatie van de soort toeneemt. Er zijn twee vormen: a) uitbuiting, wanneer de individuen die concurreren niet rechtstreeks met elkaar interageren, maar elk dat deel van de hulpbron ontvangt dat hem van de anderen wordt overgelaten; b) inmenging, wanneer een individu een ander actief verhindert een hulpbron te gebruiken (bescherming van “hun” territorium door dieren, kolonisatie van een biotoop door planten, enz.). Intraspecifieke concurrentie beïnvloedt de vruchtbaarheid, sterfte, groei en overvloed (dichtheid). De combinatie van deze effecten van concurrentie beïnvloedt de toename van de biomassa en leidt in sommige gevallen tot morfologische veranderingen, in het bijzonder het dunner worden van de stengel en de stam. De strijd om licht en vocht verandert de gewoonte van de kroon, veroorzaakt uitdroging en afvallen van zijtakken; de vorming van de apicale kroon kan beter worden waargenomen in het voorbeeld van dennen, sparren en andere naald- en loofbomen.

Interspecifieke concurrentie neemt acute vormen aan tussen soorten die vergelijkbare levensbehoeften hebben en dezelfde ecologische niche in de biogeocenose bezetten. De vitale belangen van deze soorten kruisen elkaar dus en ze proberen de concurrent te verslaan. Concurrentie veroorzaakt onderdrukking of volledige verdringing van de ene soort uit een ecologische niche en de vervanging ervan door een andere, die beter is aangepast aan de omgevingsomstandigheden. Concurrentie speelt een belangrijke rol in het proces van soortvorming als een van de meest effectieve factoren van natuurlijke selectie.

Interspecifieke, evenals intraspecifieke concurrentie, zijn onderverdeeld in uitbuiting en interferentie, of direct en indirect. Beide vormen komen voor in zowel planten als dieren. Een voorbeeld van een direct effect op concurrenten is het overschaduwen van de ene soort door de andere. Sommige planten geven giftige stoffen af ​​aan de bodem, die de groei van andere soorten belemmeren. Kastanjebladeren laten bijvoorbeeld, wanneer ze worden afgebroken, giftige stoffen vrij in de grond, waardoor de groei van zaailingen van andere soorten wordt geremd, en verschillende soorten salie (Salvia) produceren vluchtige stoffen die andere planten negatief beïnvloeden. Dit toxische effect van sommige planten op andere wordt allelopathie genoemd. Indirecte concurrentie is niet zo merkbaar als directe concurrentie, en de gevolgen ervan verschijnen na langdurige blootstelling in de vorm van gedifferentieerde overleving en voortplanting.

Competitie is de competitie tussen organismen van hetzelfde trofische niveau (tussen planten, tussen fytofagen, tussen roofdieren, enz.) om de consumptie van een hulpbron die in beperkte hoeveelheden beschikbaar is.

Concurrentie om de consumptie van hulpbronnen speelt een bijzondere rol tijdens kritieke perioden van schaarste ervan (bijvoorbeeld tussen planten om water tijdens een droogte of roofdieren om prooien in een ongunstig jaar).

Er zijn geen fundamentele verschillen tussen interspecifieke en intraspecifieke (intrapopulatie) concurrentie. Er zijn gevallen waarin intraspecifieke concurrentie intenser is dan interspecifieke concurrentie, en omgekeerd. Bovendien kan de intensiteit van de concurrentie binnen en tussen bevolkingsgroepen onder verschillende omstandigheden veranderen. Als de omstandigheden voor een van de soorten ongunstig zijn, kan de concurrentie tussen de individuen toenemen. In dit geval kan het worden verdrongen (of vaker, verdrongen) door een soort waarvoor deze omstandigheden geschikter bleken te zijn.

In gemeenschappen met meerdere soorten vormen zich echter meestal geen ‘duellerende’ paren en is de concurrentie diffuus: veel soorten strijden tegelijkertijd om een ​​of meer omgevingsfactoren. 'Duelisten' kunnen alleen massale plantensoorten zijn die dezelfde hulpbron delen (bijvoorbeeld bomen - linde en eik, dennen en sparren, enz.).

Planten kunnen strijden om licht, om bodembronnen en om bestuivers. Op bodems die rijk zijn aan minerale voedingsbronnen en vocht, worden dichte, gesloten plantengemeenschappen gevormd, waar licht de beperkende factor is waar planten om concurreren.

Bij de strijd om bestuivers wint de soort die aantrekkelijker is voor het insect.

Bij dieren vindt er concurrentie plaats om voedselbronnen, herbivoren strijden bijvoorbeeld om fytomassa.In dit geval kunnen concurrenten van grote hoefdieren insecten zijn zoals sprinkhanen of muisachtige knaagdieren, die in staat zijn het grootste deel van het gras te vernietigen gedurende de jaren dat ze leven. massale reproductie. Roofdieren strijden om prooien.

Omdat de hoeveelheid voedsel niet alleen afhangt van de omgevingsomstandigheden, maar ook van het gebied waar de hulpbron wordt gereproduceerd, kan de concurrentie om voedsel zich ontwikkelen tot concurrentie om de ruimte.

Net als bij de relaties tussen individuen van dezelfde populatie kan de concurrentie tussen soorten (hun populaties) symmetrisch of asymmetrisch zijn. Bovendien is een situatie waarin de omgevingsomstandigheden even gunstig zijn voor concurrerende soorten vrij zeldzaam, en daarom komen relaties van asymmetrische concurrentie vaker voor dan symmetrische.

Wanneer hulpbronnen fluctueren, zoals gebruikelijk is in de natuur (vocht of minerale voedingselementen voor planten, primaire biologische productie voor verschillende soorten fytofagen, dichtheid van prooipopulaties voor roofdieren), behalen verschillende concurrerende soorten afwisselend voordelen. Dit leidt ook niet tot de competitieve uitsluiting van de zwakkeren, maar tot het naast elkaar bestaan ​​van soorten die zich afwisselend in een gunstiger en minder voordelige situatie bevinden. Tegelijkertijd kunnen soorten een verslechtering van de omgevingsomstandigheden ervaren met een afname van het metabolisme of zelfs een overgang naar een slapende toestand.

De uitkomst van de competitie wordt ook beïnvloed door het feit dat een bevolking die meer individuen heeft en dienovereenkomstig ‘zijn leger’ actiever zal reproduceren (het zogenaamde massa-effect), een grotere kans heeft om de competitie te winnen.

23. Relatie tussen plant en fytofaag en de prooi is het roofdier

RELATIE "PLANT-PHYTOPHAGE".

De relatie ‘fytofaag-plant’ is de eerste schakel in de voedselketen, waarin de door producenten verzamelde materie en energie worden overgedragen aan de consument.

Het is evenzeer ‘onrendabel’ als planten volledig of helemaal niet worden gegeten. Om deze reden bestaat er in natuurlijke ecosystemen de neiging om een ​​ecologisch evenwicht te vormen tussen planten en de fytofagen die ze eten. Voor deze plant:

– beschermd tegen fytofagen door stekels, die rozetvormen vormen met bladeren tegen de grond gedrukt, ontoegankelijk voor grazende dieren;

– zichzelf beschermen tegen volledige begrazing door middel van biochemische middelen, waarbij giftige stoffen worden geproduceerd wanneer het eten toeneemt, waardoor ze minder aantrekkelijk worden voor fytofagen (dit is vooral typisch voor langzaam groeiende patiënten). Bij veel soorten neemt de vorming van “onsmakelijke” stoffen toe wanneer ze worden gegeten;

– stoten geuren uit die fytofagen afstoten.

Bescherming tegen fytofagen vereist een aanzienlijk energieverbruik, en daarom kan een afweging worden gemaakt in de relatie tussen fytofaag en plant: hoe sneller de plant groeit (en dus hoe beter de omstandigheden voor zijn groei), hoe beter hij wordt gegeten, en vice versa. omgekeerd geldt: hoe langzamer de plant groeit, hoe minder aantrekkelijk deze is voor fytofagen.

Tegelijkertijd garanderen deze beschermingsmiddelen geen volledige veiligheid van planten tegen fytofagen, omdat dit een aantal ongewenste gevolgen voor de planten zelf met zich mee zou brengen:

– niet opgegeten steppegras verandert in vodden – vilt, wat de levensomstandigheden van planten verslechtert. Het verschijnen van overvloedig vilt leidt tot de ophoping van sneeuw, een vertraging in het begin van de ontwikkeling van planten in de lente en, als gevolg daarvan, tot de vernietiging van het steppe-ecosysteem. In plaats van steppeplanten (veergras, zwenkgras) ontwikkelen weidesoorten en struiken zich overvloedig. Aan de noordgrens van de steppe kan het bos zich na deze weidefase over het algemeen herstellen;

– in de savanne leidt een afname van de consumptie van boomscheuten door taketende dieren (antilopen, giraffen, enz.) ertoe dat hun kronen dichter bij elkaar komen. Als gevolg hiervan komen branden steeds vaker voor en hebben bomen geen tijd om te herstellen; de savanne degenereert tot struikgewas.

Bovendien wordt er bij onvoldoende consumptie van planten door fytofagen geen ruimte vrijgemaakt voor de vestiging van nieuwe generaties planten.

De “imperfectie” van de relatie “fytofaag-plant” leidt ertoe dat kortetermijnuitbraken in de dichtheid van fytofaagpopulaties en tijdelijke onderdrukking van plantenpopulaties vrij vaak voorkomen, gevolgd door een afname van de dichtheid van fytofaagpopulaties.

RELATIE "SLACHTOFFER-ROOFDATOR".

De ‘roofdier-prooi’-relatie vertegenwoordigt de schakels in het proces van overdracht van materie en energie van fytofagen naar zoöfagen of van roofdieren van lagere orde naar roofdieren van hogere orde.

Net als bij de ‘plant-fytofaag’-relatie wordt in de natuur geen situatie waargenomen waarin alle slachtoffers worden opgegeten door roofdieren, wat uiteindelijk tot hun dood leidt. Het ecologische evenwicht tussen roofdieren en prooien wordt in stand gehouden door speciale mechanismen die de volledige uitroeiing van de slachtoffers voorkomen. Slachtoffers kunnen dus:

- wegrennen van een roofdier. In dit geval neemt als gevolg van aanpassing de mobiliteit van zowel slachtoffers als roofdieren toe, wat vooral typerend is voor steppedieren die zich nergens kunnen verbergen voor hun achtervolgers (“Tom en Jerry-principe”);

– een beschermende kleur krijgen (“doe alsof” bladeren of twijgen zijn) of, integendeel, een felle kleur (bijvoorbeeld een rode kleur, die een roofdier waarschuwt voor een bittere smaak. Het is bekend dat de kleur van een haas verandert op verschillende tijdstippen van het jaar, waardoor het zich in de zomer in de bladeren kan camoufleren, en in de wintersneeuw tegen een witte achtergrond;

– verspreiding in groepen, waardoor het zoeken en vangen ervan energie-intensiever wordt voor het roofdier;

- verstoppen in schuilplaatsen;

– overgaan op actieve verdedigingsmaatregelen (herbivoren met hoorns, stekelige vissen), soms gewrichtsvissen (muskusossen kunnen een “allround verdediging” opnemen tegen wolven, enz.).

Roofdieren ontwikkelen op hun beurt niet alleen het vermogen om snel een prooi te achtervolgen, maar ook een reukvermogen, waardoor ze de locatie van de prooi op geur kunnen bepalen.

Tegelijkertijd doen ze zelf al het mogelijke om detectie van hun aanwezigheid te voorkomen. Dit verklaart de netheid van kleine katten, die veel tijd besteden aan toiletbezoek en het begraven van uitwerpselen om geurtjes te verwijderen.

Bij intensieve exploitatie van fytofage populaties sluiten mensen roofdieren vaak uit van ecosystemen (in Groot-Brittannië zijn er bijvoorbeeld reeën en herten, maar geen wolven; in kunstmatige reservoirs waar karpers en andere vijvervissen worden gekweekt, zijn er geen snoeken). In dit geval wordt de rol van het roofdier door de persoon zelf uitgevoerd, waarbij een deel van de individuen van de fytofaagpopulatie wordt verwijderd.

Biologische interspecifieke concurrentie is een natuurlijk proces van strijd tussen verschillende individuen om ruimte en hulpbronnen (voedsel, water, licht). Het komt voor wanneer soorten vergelijkbare behoeften hebben. Een andere reden voor het starten van de concurrentie zijn de beperkte middelen. Als de natuurlijke omstandigheden een overmaat aan voedsel opleveren, zal er geen concurrentie ontstaan, zelfs niet tussen individuen met zeer vergelijkbare behoeften. Interspecifieke concurrentie kan leiden tot het uitsterven van een soort of de verdringing ervan uit zijn vroegere habitat.

Strijd voor het bestaan

In de 19e eeuw werd interspecifieke concurrentie bestudeerd door onderzoekers die betrokken waren bij de vorming van de evolutietheorie. Charles Darwin merkte op dat het canonieke voorbeeld van een dergelijke strijd het naast elkaar bestaan ​​van herbivore zoogdieren en sprinkhanen is, die zich voeden met dezelfde plantensoort. Herten die boombladeren eten, beroven bizons van voedsel. Typische rivalen zijn een nerts en een otter, die elkaar uit betwiste waterlichamen verdrijven.

Het dierenrijk is niet de enige omgeving waar interspecifieke strijd wordt waargenomen; dergelijke strijd wordt ook tussen planten aangetroffen. Het zijn niet eens de bovengrondse delen die in conflict zijn, maar de wortelsystemen. Sommige soorten onderdrukken anderen op verschillende manieren. Bodemvocht en mineralen worden afgevoerd. Een treffend voorbeeld van dergelijke acties is de activiteit van onkruid. Sommige wortelsystemen veranderen met behulp van hun afscheidingen de chemische samenstelling van de grond, waardoor de ontwikkeling van buren wordt geremd. Interspecifieke concurrentie tussen kruipend tarwegras en dennenzaailingen manifesteert zich op een vergelijkbare manier.

Ecologische niches

Competitieve interactie kan heel verschillend zijn: van vreedzaam samenleven tot fysieke strijd. Bij gemengde aanplantingen onderdrukken snelgroeiende bomen langzaam groeiende bomen. Schimmels remmen de groei van bacteriën door antibiotica te synthetiseren. Interspecifieke concurrentie kan leiden tot de afbakening van ecologische armoede en tot een toename van het aantal verschillen tussen soorten. Zo veranderen de omgevingsomstandigheden en het geheel van verbindingen met buren. is niet gelijk aan habitat (de ruimte waar een individu leeft). In dit geval hebben we het over de gehele levensstijl. Een leefgebied kan een ‘adres’ worden genoemd, en een ecologische niche kan een ‘beroep’ worden genoemd.

Over het algemeen is interspecifieke concurrentie een voorbeeld van elke interactie tussen soorten die hun overleving en groei negatief beïnvloedt. Als gevolg hiervan passen rivalen zich aan elkaar aan, of verdringt de ene tegenstander de andere. Dit patroon is typerend voor elke strijd, of het nu gaat om het gebruik van dezelfde hulpbronnen, predatie of chemische interactie.

Het tempo van de strijd neemt toe als we het hebben over soorten die op elkaar lijken of tot hetzelfde geslacht behoren. Een soortgelijk voorbeeld van interspecifieke concurrentie is het verhaal van grijze en zwarte ratten. Vroeger leefden deze verschillende soorten van hetzelfde geslacht naast elkaar in steden. Vanwege hun betere aanpassingsvermogen verdrongen grijze ratten echter de zwarte ratten, waardoor ze bossen als leefgebied achterlieten.

Hoe kan dit worden verklaard? Ze zwemmen beter, ze zijn groter en agressiever. Deze kenmerken beïnvloedden de uitkomst waartoe de beschreven interspecifieke concurrentie leidde. Voorbeelden van dergelijke botsingen zijn talrijk. De strijd tussen houtlijsters en zanglijsters in Schotland leek sterk op elkaar. En in Australië vervingen bijen uit de Oude Wereld de kleinere inheemse bijen.

Uitbuiting en inmenging

Om te begrijpen in welke gevallen interspecifieke concurrentie plaatsvindt, is het voldoende om te weten dat er in de natuur geen twee soorten zijn die dezelfde ecologische niche bezetten. Als organismen nauw verwant zijn en een vergelijkbare levensstijl leiden, zullen ze niet op dezelfde plek kunnen leven. Wanneer ze een gemeenschappelijk territorium bezetten, voeden deze soorten zich met ander voedsel of zijn ze op verschillende tijdstippen van de dag actief. Op de een of andere manier hebben deze individuen noodzakelijkerwijs een andere eigenschap, waardoor ze de kans krijgen om verschillende niches te bezetten.

Blijkbaar kan vreedzaam samenleven ook een voorbeeld zijn van interspecifieke concurrentie. De relaties tussen bepaalde plantensoorten geven een soortgelijk voorbeeld. Lichtminnende soorten berken en dennen beschermen sparrenzaailingen die in open gebieden afsterven tegen bevriezing. Dit evenwicht wordt vroeg of laat verstoord. Jonge sparren komen dichterbij en doden nieuwe scheuten van soorten die zon nodig hebben.

De nabijheid van verschillende soorten rotsboomklevers is een ander treffend voorbeeld van de morfologische en ecologische scheiding van soorten, wat leidt tot interspecifieke competitie van de biologie. Waar deze vogels dicht bij elkaar leven, verschillen hun methode om aan voedsel te komen en de lengte van hun snavels. Dit onderscheid wordt niet waargenomen in verschillende habitatgebieden. Een aparte kwestie van evolutionair onderwijs zijn de overeenkomsten en verschillen tussen intraspecifieke en interspecifieke concurrentie. Beide gevallen van strijd kunnen in twee soorten worden verdeeld: uitbuiting en inmenging. Wat zijn ze?

Tijdens uitbuiting is de interactie tussen individuen indirect. Ze reageren op een afname van de hoeveelheid hulpbronnen veroorzaakt door de activiteit van naburige concurrenten. voedsel in een zodanige mate consumeren dat de beschikbaarheid ervan wordt teruggebracht tot een niveau waarop de snelheid van voortplanting en groei van de rivaliserende soort extreem laag wordt. Andere soorten interspecifieke concurrentie zijn interferentie. Ze worden gedemonstreerd door zee-eikels. Deze organismen voorkomen dat buren zich aan de stenen hechten.

Amensalisme

Andere overeenkomsten tussen intraspecifieke en interspecifieke concurrentie zijn dat beide asymmetrisch kunnen zijn. Met andere woorden: de gevolgen van de strijd om het bestaan ​​voor de twee soorten zullen niet dezelfde zijn. Dergelijke gevallen komen vooral veel voor bij insecten. In hun klasse komt asymmetrische concurrentie tweemaal zo vaak voor als symmetrische concurrentie. Een dergelijke interactie waarbij het ene individu een ander negatief beïnvloedt, maar de ander geen enkel effect heeft op de tegenstander, wordt ook wel amensalisme genoemd.

Een voorbeeld van een dergelijke strijd is bekend uit observaties van bryozoën. Ze concurreren met elkaar door middel van vervuiling. Deze koloniale soorten leven op koralen voor de kust van Jamaica. In de overgrote meerderheid van de gevallen ‘verslaan’ de meest competitieve individuen hun tegenstanders. Deze statistieken laten duidelijk zien hoe asymmetrische vormen van interspecifieke concurrentie verschillen van symmetrische vormen (waarin de kansen van de tegenstanders ongeveer gelijk zijn).

Kettingreactie

Interspecifieke concurrentie kan er onder andere voor zorgen dat de beperking van de ene hulpbron leidt tot de beperking van een andere hulpbron. Als een kolonie bryozoën in contact komt met een rivaliserende kolonie, bestaat de mogelijkheid dat de stroom en de voedselvoorziening worden verstoord. Dit leidt op zijn beurt tot het stopzetten van de uitbreiding en de bezetting van nieuwe gebieden.

Een soortgelijke situatie doet zich voor in het geval van een ‘oorlog om de wortels’. Wanneer een agressieve plant een rivaal in de schaduw stelt, voelt het onderdrukte organisme een gebrek aan inkomende zonne-energie. Deze hongersnood veroorzaakt een langzamere wortelgroei en een verslechtering van het gebruik van mineralen en andere hulpbronnen in de bodem en het water. Plantenconcurrentie kan zowel van wortels tot scheuten beïnvloeden, als omgekeerd van scheuten tot wortels.

Algen voorbeeld

Als een soort geen concurrenten heeft, wordt zijn niche niet als ecologisch, maar als fundamenteel beschouwd. Het wordt bepaald door het geheel van hulpbronnen en omstandigheden waaronder een organisme zijn populatie kan behouden. Wanneer er concurrenten verschijnen, valt het zicht vanuit de fundamentele niche in de gerealiseerde niche. De eigenschappen ervan worden bepaald door biologische concurrenten. Dit patroon bewijst dat elke interspecifieke concurrentie een afname van de levensvatbaarheid en vruchtbaarheid veroorzaakt. In het ergste geval duwen buren het organisme naar dat deel van de ecologische niche waar het niet alleen niet kan leven, maar ook nakomelingen kan krijgen. In een dergelijk geval wordt de soort bedreigd met volledige uitsterving.

Onder experimentele omstandigheden worden de fundamentele niches van diatomeeën geleverd door het teeltregime. Het is door hun voorbeeld dat het voor wetenschappers handig is om het fenomeen van de biologische strijd om te overleven te bestuderen. Als twee concurrerende soorten, Asterionella en Synedra, in dezelfde reageerbuis worden geplaatst, krijgt de laatste een plek die geschikt is voor leven, terwijl Asterionella zal sterven.

Het naast elkaar bestaan ​​van Aurelia en Bursaria levert andere resultaten op. Als buren zullen deze soorten hun eigen gerealiseerde niches hebben. Met andere woorden, ze zullen hulpbronnen delen zonder elkaar fataal te schaden. Aurelia zal zich bovenaan concentreren en de zwevende bacteriën consumeren. De Bursaria zal naar de bodem zakken en zich voeden met de gistcellen.

Bron delen

Het voorbeeld van Bursaria en Aurelia laat zien dat een vreedzaam bestaan ​​mogelijk is met nichedifferentiatie en het delen van hulpbronnen. Een ander voorbeeld van dit patroon is de strijd tussen Galium-algensoorten. Hun fundamentele niches omvatten alkalische en zure bodems. Met de opkomst van een gevecht tussen Galium hercynicum en Galium pumitum zal de eerste soort beperkt blijven tot zure gronden, en de tweede tot alkalische gronden. Dit fenomeen in de wetenschap wordt wederzijdse competitieve uitsluiting genoemd. Tegelijkertijd hebben algen zowel alkalische als zure omgevingen nodig. Daarom kunnen beide soorten niet naast elkaar in dezelfde niche bestaan.

Het principe van competitieve uitsluiting wordt ook wel het Gause-principe genoemd, naar de naam van de Sovjet-wetenschapper Georgy Gause, die dit patroon ontdekte. Uit deze regel volgt dat als twee soorten, vanwege bepaalde omstandigheden, hun niches niet kunnen delen, de een de ander zeker zal vernietigen of verdringen.

Chthamalus en Balanus bestaan ​​bijvoorbeeld alleen naast elkaar omdat een van hen, vanwege de gevoeligheid voor uitdroging, uitsluitend in het lagere deel van de kust woont, terwijl de ander in het bovenste deel kan leven, waar dat niet het geval is. bedreigd door concurrentie. Balanus verdreef Chthamalus, maar kon vanwege hun fysieke beperkingen hun expansie op het land niet voortzetten. Verplaatsing vindt plaats onder de voorwaarde dat een sterke concurrent een gerealiseerde niche heeft die de fundamentele niche van een zwakke tegenstander die verwikkeld is in een dispuut over leefgebied volledig dekt.

Gause-principe

Ecologen zijn betrokken bij het verklaren van de oorzaken en gevolgen van biologische bestrijding. Als het om een ​​specifiek voorbeeld gaat, is het voor hen soms behoorlijk moeilijk om te bepalen wat het principe van concurrentie-uitsluiting is. Een dergelijk lastig vraagstuk voor de wetenschap is de rivaliteit tussen verschillende soorten salamanders. Als het onmogelijk is om te bewijzen dat niches gescheiden zijn (of om het tegendeel te bewijzen), dan blijft de werking van het principe van concurrentie-uitsluiting slechts een aanname.

Tegelijkertijd wordt de waarheid van de wet van Gause al lang bevestigd door veel geregistreerde feiten. Het probleem is dat zelfs als er sprake is van niche-verdeling, dit niet noodzakelijkerwijs wordt veroorzaakt door interspecifieke concurrentie. Een van de urgente problemen van de moderne biologie en ecologie zijn de oorzaken van de verdwijning van sommige individuen en de uitbreiding van andere. Veel voorbeelden van dergelijke conflicten zijn nog steeds slecht bestudeerd, wat veel ruimte biedt voor toekomstige specialisten om aan te werken.

Aanpassing en repressie

De verbetering van één soort zal noodzakelijkerwijs leiden tot een verslechtering van de levens van andere soorten. Ze zijn verbonden door één ecosysteem, wat betekent dat organismen, om hun bestaan ​​(en het bestaan ​​van hun nakomelingen) voort te zetten, moeten evolueren en zich moeten aanpassen aan nieuwe levensomstandigheden. De meeste levende wezens verdwenen niet om hun eigen redenen, maar alleen onder druk van roofdieren en concurrenten.

Evolutionair ras

De strijd om het bestaan ​​is op aarde voortgezet, precies sinds de eerste organismen erop verschenen. Hoe langer dit proces duurt, hoe meer soortendiversiteit er op de planeet verschijnt en hoe diverser de vormen van concurrentie zelf worden.

De regels van het worstelen veranderen voortdurend. Hierin verschillen ze van het klimaat op de planeet verandert bijvoorbeeld ook zonder te stoppen, maar het verandert chaotisch. Dergelijke innovaties zijn niet noodzakelijkerwijs schadelijk voor organismen. Maar concurrenten evolueren altijd ten koste van hun buren.

Roofdieren verbeteren hun jachtmethoden en slachtoffers verbeteren hun verdedigingsmechanismen. Als een van hen stopt met evolueren, zal deze soort gedoemd zijn tot verplaatsing en uitsterven. Dit proces is een vicieuze cirkel, omdat sommige veranderingen aanleiding geven tot andere. De eeuwigdurende bewegingsmachine van de natuur zorgt ervoor dat het leven voortdurend vooruit gaat. Interspecifieke strijd speelt de rol van het meest effectieve instrument in dit proces.

Het concept van concurrentie wordt steeds meer benadrukt op het gebied van de economie, maar de oorsprong ervan ligt nog steeds in de biologie. Wat betekent dit concept? Wat is de rol van concurrentie in wilde dieren? Lees meer over de soorten en mechanismen van concurrentie verderop in het artikel.

Verschillende effecten op organismen

Geen enkel levend organisme bestaat op zichzelf. Het is omgeven door vele factoren van de levende en levenloze natuur. Daarom heeft het tot op zekere hoogte voortdurend interactie met de omgeving en andere organismen. Allereerst wordt een levend wezen beïnvloed door de biosfeer; de componenten ervan omvatten de lithosfeer, de hydrosfeer en de atmosfeer. De vitale activiteit van planten en dieren houdt rechtstreeks verband met de hoeveelheid zonlicht, toegang tot waterbronnen, enz.

Organismen ondervinden ook aanzienlijke invloed van interacties met elkaar. Deze invloed wordt biotische factoren genoemd, die zich manifesteren als de impact van levende organismen op planten, die op hun beurt de habitat beïnvloeden. In de biologie zijn ze onderverdeeld in trofische (afhankelijk van de voedselrelaties tussen organismen), actuele (ten opzichte van veranderingen in het milieu), fabrieksmatige (afhankelijk van de woonplaats), forische (de mogelijkheid of onmogelijkheid van transport door het ene organisme naar het andere).

Interactie van levende organismen

Bij het uitvoeren van hun levensactiviteiten hebben levende organismen zeker invloed op de ‘persoonlijke ruimte’ van andere organismen. Dit kan gebeuren tussen vertegenwoordigers van dezelfde soort of verschillende soorten. Afhankelijk van of de interactie organismen schaadt of niet, worden neutrale, positieve en negatieve soorten relaties onderscheiden.

Een relatie waarin beide organismen niets ontvangen, wordt neutralisme genoemd. Positieve interactie wordt beschouwd als mutualisme: een wederzijds voordelige samenwoning van individuen. Een volledig negatieve relatie kan allelopathie worden genoemd, wanneer samenwonen beide deelnemers schaadt. Dit omvat ook intraspecifieke en interspecifieke concurrentie.

Belangrijke factoren voor het normale leven van dieren, planten en micro-organismen zijn natuurlijke hulpbronnen en ruimte. Wanneer er een tekort aan is, ontstaat er concurrentie tussen levende organismen. Dit is een vorm van antibiose: een antagonistische relatie waarbij verschillende individuen worden gedwongen om voor hun bestaan ​​te vechten.

Rivaliteit in de natuur komt vaak voor wanneer individuen vergelijkbare behoeften hebben. Als de strijd plaatsvindt tussen individuen van dezelfde soort, is er sprake van intraspecifieke concurrentie; als deze plaatsvindt tussen verschillende individuen, is er sprake van interspecifieke concurrentie.

Levende organismen kunnen openlijk concurreren en zich rechtstreeks bemoeien met het leven van hun tegenstander. Bijvoorbeeld wanneer de wortels van sommige planten andere onderdrukken, of wanneer sommige dieren anderen wegjagen van een hotspot. Concurrentie kan ook indirect zijn. Het manifesteert zich wanneer de tegenstander actiever de benodigde hulpbron vernietigt.

Intraspecifieke concurrentie

Voorbeelden zijn vrij vaak te vinden. Dit soort concurrentie wordt waargenomen tussen individuen van een of meer populaties. De belangrijkste reden hiervoor is de identieke structuur van organismen, en dus dezelfde behoeften aan omgevingsfactoren en voedsel.

Intraspecifieke concurrentie is heviger dan interspecifieke concurrentie. De manifestatie van een dergelijke strijd kan worden waargenomen in de afbakening van territorium tussen individuen. Zo laten beren klauwsporen achter op boomstammen, als waarschuwing voor hun aanwezigheid. Om de ruimte te verdelen, gebruiken ze vaak geur en een luide signaalkreet. Soms vallen individuen elkaar eenvoudigweg aan.

Als er sprake is van concurrentie om hulpbronnen, is deze soms asymmetrisch. In dit geval lijdt de ene kant meer dan de andere. Als gevolg van intraspecifieke concurrentie kan een van de populaties uiteindelijk verdwijnen of muteren.

Waarom is er concurrentie?

Een van de belangrijkste taken van levende organismen is overleven, terwijl ze het beste genetische materiaal doorgeven aan hun nakomelingen. In ideale omstandigheden, een ecologisch vacuüm, zijn daar geen obstakels voor en is er dus geen sprake van rivaliteit.

Intraspecifieke concurrentie vindt plaats onder ongunstige omgevingsomstandigheden, wanneer organismen worden gedwongen te vechten voor licht, water of voedsel. Zware omstandigheden kunnen leiden tot veranderingen in de levenscyclus van een soort en de ontwikkeling ervan versnellen. Dit is echter niet nodig. Soms ontstaat er rivaliteit wanneer individuen vechten om dominantie in een kudde, roedel of trots. Dit gedrag wordt waargenomen bij dieren met een ontwikkelde sociale hiërarchie.

Een belangrijke rol wordt gespeeld door overmatige groei van de populatie van één soort in de loop van de tijd leidt tot een tekort aan hulpbronnen, wat kan leiden tot het uitsterven van de soort. Om dit te voorkomen, ontwikkelen sommige soorten, zoals knaagdieren, zelfs een shockziekte. Het vermogen van dieren om zich voort te planten neemt sterk af, maar hun gevoeligheid voor verschillende ziekten neemt toe.

De rol en mechanismen van concurrentie

Concurrentie is het belangrijkste instrument van de natuur. Allereerst is het bedoeld om het aantal individuen te reguleren. Elke soort heeft zijn eigen toegestane dichtheidswaarden, en wanneer er te veel individuen binnen één populatie zijn, worden controlemechanismen geactiveerd. Om deze rol te vervullen gebruikt de natuur verschillende methoden: het verhogen van de sterfte, het verdelen van het grondgebied.

In omstandigheden met grote aantallen en beperkte ruimte kunnen sommige individuen hun gebruikelijke leefgebied verlaten en een ander leefgebied ontwikkelen. Dit is hoe twee verschillende soorten zich onderscheiden van één populatie. Dit zorgt voor een brede verspreiding van de soort en een hoog overlevingspercentage. Bij bepaalde soorten is dit proces tijdelijk, bijvoorbeeld bij trekvogels.

Als gevolg van intraspecifieke concurrentie overleven uiteindelijk veerkrachtigere en levensvatbare individuen. Hun fysiologische eigenschappen worden genetisch overgedragen, wat betekent dat ze bijdragen aan de verbetering van de soort.

Voorbeelden van intraspecifieke en interspecifieke concurrentie

Het is niet altijd gemakkelijk om onderscheid te maken tussen de twee belangrijkste soorten concurrentie. Het is beter om dit visueel te begrijpen. kan dienen als een ‘overwinning’ van een grijze rat op een zwarte. Ze behoren tot hetzelfde geslacht, maar zijn verschillende soorten. De grijze rat is agressiever en domineert qua grootte, dus hij kon de zwarte gemakkelijk uit menselijke huizen verdrijven. Maar de zwarte was een frequente gast op de schepen van zeevarenden.

Als model voor intraspecifieke concurrentie kunnen we kannibalisme noemen, dat bij ongeveer 1.300 diersoorten wordt waargenomen. Vrouwelijke bidsprinkhanen eten mannetjes onmiddellijk na het paren. Hetzelfde gedrag wordt waargenomen bij karakurt-pakketten. Schorpioenen en salamanders eten een deel van hun nakomelingen. Bij veel kevers eten de larven hun soortgenoten.

Een vorm van interne concurrentie is territorialiteit. Het wordt waargenomen bij vissen, pinguïns en de meeste andere vogels. Tijdens het broedseizoen laten ze geen vertegenwoordigers van hun soort toe op hun eigen territorium, dat ze zorgvuldig bewaken.

Concurrentie in planten

Hoewel planten een tegenstander niet openlijk kunnen aanvallen en wegjagen, hebben ze ook hun eigen concurrentiemethoden. Hun strijd speelt zich vooral af om licht, water en vrije ruimte. In zware bestaansomstandigheden manifesteert intraspecifieke concurrentie van planten zich in de vorm van zelfverdunning.

Dit proces begint met de verspreiding van zaden en de overname van territorium door de plant. Gekiemde zaailingen kunnen zich niet op dezelfde manier ontwikkelen; sommige groeien actiever, andere langzamer. Hoge bomen met spreidende kronen geven schaduw aan andere bomen, nemen alle zonne-energie voor zichzelf op, en hun krachtige wortels blokkeren de weg naar voedingsstoffen. Dit is hoe kleine en zwakke planten uitdrogen en afsterven.

Concurrentie komt tot uiting in het uiterlijk van planten. Vertegenwoordigers van dezelfde soort kunnen aanzienlijk variëren, afhankelijk van de mate van isolatie van andere individuen. Dit fenomeen kan worden waargenomen bij eikenbomen. Als ze afzonderlijk groeit, heeft ze een brede, spreidende kroon. De onderste takken zijn sterk en goed ontwikkeld, niet anders dan de bovenste. In het bos, tussen andere bomen, kunnen de lagere takken niet genoeg licht ontvangen en sterven ze af. De eik krijgt een smalle, langwerpige kroonvorm in plaats van een bolvorm.

Conclusie

Concurrentie is een van de soorten relaties. Het komt zonder uitzondering voor tussen alle levende organismen. De belangrijkste taak van concurrentie is het reguleren van de dichtheid van individuen en het vergroten van hun overlevingsvermogen. Vaak vindt concurrentie plaats als gevolg van concurrentie om voedsel, water, licht of territorium. Het kan ontstaan ​​als gevolg van een scherp tekort aan een van deze hulpbronnen.

Rivaliteit komt doorgaans voor tussen soorten die vergelijkbare behoeften hebben. Hoe meer overeenkomsten levende organismen hebben, hoe sterker en agressiever de strijd. Individuen van dezelfde of verschillende soorten kunnen strijden om een ​​hulpbron. Intraspecifieke concurrentie vindt vaak plaats om een ​​dominant individu te vestigen en ook om ervoor te zorgen dat de bevolking niet buitensporig groeit.

Zoals we hebben vastgesteld, is concurrentie een relatie tussen twee populaties waarbij een toename van de ene populatie een afname van de omvang van de andere veroorzaakt. Deze definitie is echter alleen van toepassing interspecifieke concurrentie, en daarnaast is er ook intraspecifieke concurrentie, die zich binnen één populatie ontvouwt.

Wanneer ze met elkaar concurreren, kunnen twee populaties elkaar op twee verschillende manieren negatief beïnvloeden. Eerste (indirecte, of operationele concurrentie) is te wijten aan het feit dat twee populaties dezelfde hulpbron gebruiken. Naarmate de omvang van een van deze populaties toeneemt, zal de consumptie van de gemeenschappelijke hulpbron toenemen, en zal de andere er minder van ontvangen. Ten tweede (rechtstreeks, of interferentie concurrentie) wordt geassocieerd met het verbruik van energie door individuen om elkaar schade te berokkenen. Een voorbeeld van directe concurrentie zou zijn allelopathie- afgifte door planten van stoffen die andere soorten remmen.

Waarom verbruiken organismen energie tijdens interferentiecompetitie? Dit fenomeen zou niet kunnen worden waargenomen als dergelijke kosten geen oplossing zouden bieden voor een probleem dat belangrijk is voor concurrerende bevolkingsgroepen. Deze taak is om de schade als gevolg van operationele concurrentie te verminderen. Hoewel directe concurrentie, die gepaard kan gaan met conflicten tussen individuen uit verschillende bevolkingsgroepen, ‘voor de hand liggend’ en spectaculairder lijkt, is zij dus slechts een gevolg van verborgen, indirecte concurrentie.

Welke soorten concurreren sterker met elkaar: vergelijkbaar of verschillend? Hoe meer de soorten op elkaar lijken, hoe meer hun behoeften aan hulpbronnen elkaar overlappen en hoe intenser de concurrentie tussen hen zal zijn. Om de concurrentierelatie te beschrijven is het concept zeer bruikbaar ecologische niche.

We hebben al gezegd dat veel sleutelbegrippen in de ecologie in verschillende betekenissen worden gebruikt. Waarschijnlijk is het concept van een ecologische niche in dit opzicht een ‘recordhouder’.

De term ‘ecologische niche’ werd voor het eerst gebruikt door J. Grinell in 1917. Het duidde dus de karakteristieke habitat van een soort aan, het geheel van omstandigheden waarin een soort in de natuur voorkomt. Ch. Elton definieerde in 1927 een ecologische niche als de plaats van een soort in een gemeenschap, zijn positie in de structuur van voedselrelaties. J. Hutchinson introduceerde in 1957 de ecologische niche als het geheel van alle waarden van omgevingsfactoren die het bestaan ​​van een soort mogelijk maken (zie bijlage 6.3 voor meer details). Ten slotte legde Yu.Odum uit dat een niche een kenmerk is van de eisen die een soort stelt aan het milieu en zijn inherente manier van leven.

We kunnen bijvoorbeeld beoordelen hoe een bepaalde soort de natuurlijke hulpbronnen gebruikt en deze beoordeling gebruiken als een momentopname van zijn ecologische niche.

In afb. Figuur 4.13.1 toont een tweedimensionale nis van een van de insectenetende vogels van Amerikaanse eikenbossen: de blauwgroene moshkolov. Zoals u kunt zien, wordt de niche hier gekenmerkt door twee parameters: wat voor soort prooi vangt de vogelsoort in kwestie en waar (op welke hoogte) doet hij dat. Aangenomen kan worden dat voor elke andere vogelsoort een soortgelijk beeld er anders uit zou zien.

Rijst. 4.13.1. Tweedimensionale ecologische niche van de blauwgroene moshkolov; toont de frequentie van het vangen van insecten van verschillende groottes op verschillende hoogtes vanaf de grond

« De ecologische niche van een organisme hangt niet alleen af ​​van waar het leeft, maar ook van wat het doet (hoe het energie omzet, wat zijn gedrag is, hoe het reageert op zijn fysieke en biologische omgeving en deze wijzigt) en hoe het wordt beperkt door andere factoren. soort. De volgende analogie kan worden gegeven: een habitat is het ‘adres’ van een organisme, en een ecologische niche is, biologisch gesproken, zijn ‘beroep’."(Odum, 1975).

Door zulke uiteenlopende benaderingen te combineren, kunnen we zeggen dat een ecologische niche een complex kenmerk is van de levensstijl van een soort, inclusief de hulpbronnen die hij consumeert, evenals de omstandigheden waaronder hij kan bestaan.

De waarde van het concept van een ecologische niche is dat het je in staat stelt de levensstijlkenmerken van verschillende soorten te vergelijken. Dus als twee soorten in vergelijkbare omstandigheden kunnen leven, maar verschillen in de hulpbronnen die ze consumeren (bijvoorbeeld in de grootte van hun prooi), kunnen we de niches van deze soorten precies op deze parameter vergelijken.

Nu zal het je duidelijk worden waarom we over het concept van een niche begonnen te praten toen we het over concurrentie hadden. Voor dat deel van de hulpbronnen dat slechts door één soort wordt geconsumeerd, is concurrentie onmogelijk. Maar voor dat deel van de hulpbronnendiversiteit dat twee soorten kunnen consumeren (dat wil zeggen, het deel waarin de niches van deze soorten elkaar overlappen), zal er concurrentie ontstaan ​​tussen deze soorten (Fig. 4.13.2).

Rijst. 4.13.2. Vergelijking van de ecologische niches van twee soorten volgens de parameter waarin ze verschillen (bijvoorbeeld de grootte van de prooi die door roofdieren wordt geconsumeerd)

Hoe meer twee soorten op elkaar lijken, hoe meer hun hulpbronnen elkaar overlappen en hoe groter de concurrentie tussen hen. De meest intense concurrentie is intraspecifiek. Maar individuen van dezelfde soort vormen, hoewel ze zeer intens strijden om hulpbronnen, gezamenlijk de volgende generatie. Wat zal er gebeuren als de concurrentie tussen twee verschillende soorten dezelfde intensiteit bereikt als de intraspecifieke concurrentie?

In 1931–1935 probeerde de jonge Sovjetbioloog Georg Frantsevich Gause experimenteel de concurrentievergelijkingen te testen die waren afgeleid door V. Volterra. Gause realiseerde zich dat protozoa zeer geschikt zijn voor experimenten in de populatiebiologie: ze vereisen een zeer klein volume aan omgeving, en de verandering van generaties vindt veel sneller plaats dan bij meercellige dieren. De experimenten van Gause, die zijn naam beroemd maakten, werden uitgevoerd op de ciliatenslipper ( Paramecium caudatum) en haar naaste familieleden (Fig. 4.13.3).

Rijst. 4.13.3. De dynamiek van het aantal van drie soorten ciliaten in de experimenten van G.F. Gause. In varianten van experimenten A., B. en C. werden soorten individueel gekweekt; in het geval van G. en D. werden twee soorten ciliaten tegelijk in de reageerbuis geplaatst

Gause kweekte drie soorten ciliaten van het geslacht Paramecium in reageerbuizen waarin hij havermout deed en waaruit hij periodiek het afval verwijderde. Op havermout ontwikkelden zich gisten en bacteriën, waar de ciliaten zich mee voedden. Drie soorten van het geslacht Paramecium met succes ontwikkeld in monocultuur onder dergelijke omstandigheden. Wanneer bij elkaar gehouden P. aurelia altijd volledig verdrongen P. caudatum. Echter, als ze bij elkaar worden gehouden P. aurelia En P. bursaria de twee soorten zouden samen kunnen bestaan. Zoals Gause vaststelde, verschillen deze twee soorten in hun voedingsmethode: de eerste soort voedde zich met bacteriën in de dikte van de vloeistof, de tweede met gistcellen onderaan.

Op basis van de beschreven observaties werd het geformuleerd principe van concurrentie-uitsluiting, of De regel van Gause: twee soorten die dezelfde ecologische niche bezetten, kunnen niet stabiel naast elkaar bestaan ​​in dezelfde habitat; het naast elkaar bestaan ​​van soorten is mogelijk vanwege de verdeling van hun niches.

De regel van competitieve uitsluiting is een mogelijke reden voor de extreme diversiteit aan soorten in de natuur. Als twee populaties in dezelfde habitat niet dezelfde niche kunnen bezetten, moeten ze deze scheiden. Na verloop van tijd specialiseert elk van deze populaties zich in zijn niche en kan een nieuwe gespecialiseerde soort ontstaan.

Het is vrij moeilijk om het effect van de heerschappij van Gause in natuurlijke omstandigheden ecologisch te testen, maar biologen zijn enkele voorbeelden van de werking ervan bekend. Sinds het einde van de 19e eeuw wordt in het grootste deel van Europa de breedklauwkreeft ( Astacus astacus) vervangen door langvingerige rivierkreeften ( A. leptodactylus). De ecologische niche van de langklauwige rivierkreeft overlapt die van de kortklauwige rivierkreeft, en de winnende soort is vruchtbaarder. Voorn verdringt rietvoorn en baars in veel reservoirs. De ecologische niches van volwassen individuen zijn gescheiden, terwijl die van jongen elkaar overlappen. Voornjongen blijken competitiever te zijn. De aanwezigheid van zelfs maar vele voorbeelden van concurrentieverdringing betekent echter niet dat dit altijd voorkomt. Gedurende de tijd dat biologen de werking van de Gause-regel hebben bestudeerd, hebben ze zowel voorbeelden van de werking ervan als situaties kunnen vinden waarin het niet ‘werkt’.

Er wordt bijvoorbeeld geen niche-indeling aangetroffen in de planktonalgengemeenschap. De reden hiervoor is een snel veranderende omgeving, waarin de omstandigheden de ene of de andere soort een voordeel geven, evenals de intense druk van roofdieren (zoöplankton en diverse filtervoeders), die voorkomen dat uitsluiting door concurrentie de belangrijkste factor wordt in de vorming van de soort. gemeenschap. In sommige gevallen vindt er echter ook concurrentieverdringing plaats in de planktongemeenschap. Dit gebeurt tijdens de zogenaamde ‘bloei’ van water, wanneer planktonalgen ontsnappen aan de actie van roofdieren die hun aantal beperken. Als gevolg van de "bloei" van water worden slechts enkele soorten planktonalgen, die qua manier van leven van elkaar verschillen, wijdverspreid.

Sommige soorten relaties kunnen niet alleen individuen uit verschillende populaties met elkaar verbinden, maar ook familieleden die deel uitmaken van dezelfde populatie. Dit is bijvoorbeeld concurrentie. De effecten van intraspecifieke en interspecifieke concurrentie zijn vergelijkbaar in die zin dat beide de hoeveelheid middelen beperken die voor een individu beschikbaar zijn. Hun invloed op de breedte van ecologische niches is echter tegengesteld. Intraspecifieke concurrentie breidt ecologische niches uit: het ontbreekt alle individuen aan de optimale hulpbronnen voor de soort, en sommigen worden gedwongen “tot de rand” te gaan om op zijn minst enkele geschikte hulpbronnen te gebruiken. Interspecifieke concurrentie verkleint volgens de regel van Gause daarentegen ecologische niches. De nichebreedte die we in de natuur waarnemen is dus het resultaat van een evenwicht tussen twee tegengestelde processen: hun uitbreiding als gevolg van intraspecifieke concurrentie en hun verkleining als gevolg van interspecifieke concurrentie.

Een interessant voorbeeld van competitieve uitsluiting werd bestudeerd in de experimenten van T. Park met meelwormen. Twee soorten van deze kevers uit de familie van de zwartlingkevers ( Tribolium confusum En T. castaneum) werden in dozen met meel bewaard. Deze soorten concurreerden om voedsel (meel) en konden zich bovendien met elkaar voeden, en kevers van beide soorten aten voornamelijk individuen van de concurrerende soort in plaats van hun eigen soort (deze combinatie van concurrentie met predatie wordt antagonisme genoemd). Het park slaagde erin omstandigheden te selecteren waaronder de eerste of tweede soort op natuurlijke wijze won. Het bleek echter zeer interessant om de uitkomst van concurrentie te bestuderen onder tussenliggende omstandigheden die geen absolute overheersing van een van de soorten garandeerden (Tabel 4.13.1.).

Tabel 4.13.1. Het aantal overwinningen van twee soorten meelkevers in de experimenten van T. Park

"Klimaat" (experimentele omstandigheden)

% overwinningen

Tribolium confusum

Tribolium castaneum

Heet vochtig

Matig vochtig

Koud nat

Heet droog

Matig droog

Koud droog

Door het experiment onder dezelfde omstandigheden te herhalen, registreerde de onderzoeker met een bepaalde frequentie de overwinning van de ene soort of de overwinning van een andere soort. Veranderende groeiomstandigheden veranderden de kansen van elke soort om te winnen, maar binnen een vrij breed temperatuur- en vochtigheidsbereik konden beide soorten met een bepaalde waarschijnlijkheid winnen. Slechts één ding bleef constant: na enige tijd bleef er nog maar één soort in de omgeving over en de tweede verdween.

Verschillen tussen soorten van één gilden(verzamelingen van soorten die dezelfde hulpbron gebruiken) kunnen worden gemedieerd door de invloed van een roofdier. Een duidelijk verschil met een buurman kan een soort dus onttrekken aan de aandacht van een roofdier dat zich voedt met een buurman! In Zuidoost-Azië leven netpythons in menselijke nederzettingen, stelen en eten geiten, varkens en honden en vallen zelden mensen aan. Dit komt door het feit dat de persoon niet zoals zijn familieleden op vier benen loopt en niet als slachtoffer wordt gezien.

Intraspecifieke concurrentie leidt tot de uitbreiding van de niche, die de neiging heeft zich uit te breiden tot aan de grenzen van de fundamentele niche, en zelfs verder (als resultaat van de evolutie).

De mate van concurrentie tussen soorten kan worden beoordeeld door de aanwezigheid van een bepaald beperkend niveau van gelijkenis aan te nemen. Als de niveaus van verschillen tussen naburige gildeleden met een vergelijkbaar niveau van intraspecifieke variabiliteit ongeveer hetzelfde zijn, duidt dit op een grote rol van concurrentie bij nichedifferentiatie. Hutchinson demonstreerde de gelijkenis in het niveau van divergentie van morfologische kenmerken van soorten in hetzelfde gilde gebruikmakend van het voorbeeld van de verhouding van de afmetingen van de monddelen (nauw gerelateerd aan prooiparameters) bij naast elkaar bestaande insecten, vogels en zoogdieren. Het bleek dat de vergelijkbare structuren van elk volgend type 1,1-1,4 keer groter zijn dan de vorige, gemiddeld 1,28 keer. Dit is een verschil in grootte dat een verschil in gewicht oplevert van 2 (2,09) keer. Deze regel is van toepassing op de grootte van voedselproducerende structuren en het hele lichaam van een grote verscheidenheid aan dieren: spinnen, springende kevers, hagedissen, salamanders, eekhoorns, vleermuizen, woestijnknaagdieren, fruitetende duiven. Het blijkt dat met een variatiecoëfficiënt (CV) van 5,5 voor twee soorten met een grootteverhouding van 1,28 er een niche-overlap zou zijn van 1 à 2%. Soorten worden op niet-willekeurige wijze langs een hulpbronnengradiënt verdeeld. Een verhouding van bijna 1,3 is van toepassing om de verschillen tussen series bandrecorders, werktuigmachines en fietsen te beschrijven! Misschien weerspiegelt deze relatie de eigenaardigheden van onze perceptie, waardoor ingenieurs en marketeers productklassen creëren die ‘natuurlijk’ van elkaar verschillen.

Er moet rekening mee worden gehouden dat vertegenwoordigers van soorten met grotere lichaamsgroottes, in tegenstelling tot machines en fietsen, tijdens de ontogenese vaak grootteklassen doorlopen die kenmerkend zijn voor kleinere soorten. De regel van Hutchinson houdt geen rekening met de patronen van allometrische groei.

Een gemeenschap kan worden gezien als een n-dimensionale ruimte die wordt ingenomen door de ecologische niches van verschillende soorten. Bij diffuse concurrentie heeft elke soort interactie met vele anderen en concurreert hij met hen op basis van verschillende omgevingsfactoren. Het succes of falen van een soort om zich in een gemeenschap te vestigen, hangt in de eerste plaats af van de relatie van concurrentie en uitbuiting met andere soorten. Stel je een doos voor die gevuld is met opgeblazen ballonnen: elk van hen drukt op alle anderen. Als een populatie van een bepaalde soort (bal) “verliest”, dat wil zeggen zichzelf niet kan reproduceren (uitbarsting), zal het effect van zijn verdwijning leiden tot een verschuiving in het evenwicht tussen alle andere populaties (beweging van de resterende ballen).

Aan de andere kant kunnen soortenparen die elkaar sterk overlappen langs de ene nichedimensie aanzienlijk verschillen langs de andere, waardoor de concurrentie afneemt. We kunnen spreken van differentiële overlap, waarbij diffuus concurrerende soorten de niche verdelen volgens verschillende parameters. Roofdieren verdelen hun hulpbronnen bijvoorbeeld vaker naar tijdstip van de dag, omdat hun prooi ook kan worden gekenmerkt door een bepaalde dagelijkse activiteit. Bij plantenetende dieren is de indeling naar tijdstip niet erg gebruikelijk. Poikilotherme dieren gebruiken de dag op een meer differentiële manier dan homeotherme dieren.

Hoe dichter het totale aantal gildeleden bij de capaciteit van de omgeving ligt, hoe groter de rol die concurrentie kan spelen. Grofweg kan worden aangenomen dat op hogere trofische niveaus de concurrentie groter is.

De mate van scheiding van de ecologische niches van planten is over het algemeen lager dan die van dieren.

Omdat intraspecifieke concurrentie sterker blijkt te zijn dan interspecifieke concurrentie, kan ontwikkeling met metamorfose of ecologisch seksueel dimorfisme worden beschouwd als maatregelen die intraspecifieke concurrentie verminderen.