Konkurrence (biologi) - Competition (biology)

Søanemoner konkurrerer om territoriet i tidevandsbassiner

Konkurrence er en vekselvirkning mellem organismer eller arter , hvor begge organismer tager skade. Begrænset forsyning af mindst én ressource (f.eks. Mad , vand og territorium ), der bruges af begge, kan være en faktor. Konkurrence både inden for og mellem arter er et vigtigt emne i økologi , især samfundsøkologi . Konkurrence er en af ​​mange vekselvirkende biotiske og abiotiske faktorer, der påvirker samfundetstruktur. Konkurrence mellem medlemmer af samme art er kendt som intraspecifik konkurrence , mens konkurrence mellem individer af forskellige arter er kendt som interspecifik konkurrence . Konkurrence er ikke altid ligetil og kan forekomme både direkte og indirekte.

Ifølge princippet om udelukkelse af konkurrencer bør arter, der er mindre egnet til at konkurrere om ressourcer, enten tilpasse sig eller dø ud , selvom konkurrencedygtig udelukkelse sjældent findes i naturlige økosystemer. Ifølge evolutionsteorien er denne konkurrence inden for og mellem arter om ressourcer vigtig i det naturlige udvalg . Dog kan konkurrence spille en mindre rolle end ekspansion blandt større klader ; dette betegnes 'Room to Roam' -hypotesen.

Efter mekanisme

Konkurrence opstår ved forskellige mekanismer , som generelt kan opdeles i direkte og indirekte. Disse gælder ligeledes for intraspecifik og interspecifik konkurrence. Biologer genkender typisk to former for konkurrence: interferens og udnyttende konkurrence. Under interferenskonkurrence interagerer organismer direkte ved at kæmpe for knappe ressourcer. For eksempel forsvarer store bladlus fodringssteder på bomuldsblade ved at skubbe mindre bladlus ud fra bedre steder. I modsætning hertil interagerer organismer under udbytelig konkurrence indirekte ved at forbruge knappe ressourcer. For eksempel forbruger planter nitrogen ved at absorbere det i deres rødder, hvilket gør nitrogen utilgængeligt for planter i nærheden. Planter, der producerer mange rødder, reducerer typisk jordens nitrogen til meget lave niveauer og dræber til sidst naboplanter.

Mand-han-konkurrence i kronhjort under hjulspor er et eksempel på interferenskonkurrence inden for en art.

Interferens

Interferenskonkurrence opstår direkte mellem individer via aggression osv., Når individerne forstyrrer fodring, overlevelse, reproduktion af andre eller ved direkte at forhindre deres fysiske etablering i en del af levestedet. Et eksempel på dette kan ses mellem myren Novomessor cockerelli og røde høstmyrer , hvor førstnævnte forstyrrer sidstnævntes evne til at foder ved at tilslutte indgangene til deres kolonier med små sten.

Udnyttende

Udnyttelseskonkurrence opstår indirekte gennem en fælles begrænsende ressource, der fungerer som et mellemprodukt. For eksempel udtømmer brug af ressourcer det beløb, der er til rådighed for andre, eller de konkurrerer om pladsen.

Tilsyneladende

Tilsyneladende konkurrence forekommer indirekte mellem to arter, som begge er rovet af den samme rovdyr. For eksempel er arter A og art B begge bytte for rovdyr C. Stigningen af ​​arter A kan forårsage fald i art B, fordi stigningen i As kan hjælpe med overlevelse af rovdyr Cs, hvilket vil øge antallet af rovdyr Cs , som igen vil jage flere af arter B.

Efter størrelse asymmetri

Konkurrence varierer fra komplet symmetrisk (alle individer modtager den samme mængde ressourcer, uanset deres størrelse) til perfekt størrelse symmetrisk (alle individer udnytter den samme mængde ressource pr. Enhed biomasse) til absolut størrelsesasymmetrisk (de største individer udnytter alle de tilgængelige ressource). Graden af ​​størrelsesasymmetri har store virkninger på økologiske samfunds struktur og mangfoldighed, f.eks. I plantesamfund har størrelse-asymmetrisk konkurrence om lys stærkere virkninger på mangfoldighed sammenlignet med konkurrence om jordressourcer.

Efter taksonomisk forhold

Konkurrence kan forekomme mellem individer af samme art, kaldet intraspecifik konkurrence, eller mellem forskellige arter, kaldet interspecifik konkurrence. Undersøgelser viser, at intraspecifik konkurrence kan regulere befolkningsdynamikken (ændringer i befolkningens størrelse over tid). Dette sker, fordi individer bliver overfyldte, efterhånden som en befolkning vokser. Da individer i en befolkning kræver de samme ressourcer, forårsager trængsel, at ressourcer bliver mere begrænsede. Nogle individer (typisk små unger) erhverver i sidste ende ikke nok ressourcer og dør eller reproducerer ikke. Dette reducerer befolkningens størrelse og bremser befolkningstilvæksten.

Arter interagerer også med andre arter, der kræver de samme ressourcer. Derfor kan interspecifik konkurrence ændre størrelsen på mange artsbestande på samme tid. Eksperimenter viser, at når arter konkurrerer om en begrænset ressource, driver en art i sidste ende befolkningen af ​​andre arter uddøde. Disse forsøg tyder på, at konkurrerende arter ikke kan sameksistere (de kan ikke leve sammen i det samme område), fordi den bedste konkurrent vil udelukke alle andre konkurrerende arter.

Intraspecifik

Intraspecifik konkurrence opstår, når medlemmer af samme art konkurrerer om de samme ressourcer i et økosystem. Et enkelt eksempel er et stativ af planter med lige store mellemrum, der alle er af samme alder. Jo højere planternes tæthed , jo flere planter vil være til stede pr. Arealenhed, og jo stærkere vil konkurrencen være om ressourcer som lys, vand eller næringsstoffer.

Interspecifik

Interspecifik konkurrence kan forekomme, når individer af to separate arter deler en begrænsende ressource i det samme område. Hvis ressourcen ikke kan understøtte begge populationer, kan nedsat fertilitet , vækst eller overlevelse resultere i mindst en art. Interspecifik konkurrence har potentiale til at ændre populationer , lokalsamfund og udviklingen af ​​interagerende arter. Et eksempel blandt dyr kan være tilfælde af geparder og løver ; da begge arter lever af lignende byttedyr, påvirkes de negativt af den andens tilstedeværelse, fordi de vil have mindre mad, men de vedvarer stadig sammen på trods af forudsigelsen om, at under konkurrence vil den ene fortrænge den anden. Faktisk stjæler løver undertiden byttedyr, der er dræbt af geparder. Potentielle konkurrenter kan også dræbe hinanden i såkaldt ' intraguild predation '. For eksempel dræber og spiser coyoter i det sydlige Californien ofte grå ræve og bobcats, hvor alle tre kødædere deler det samme stabile bytte (små pattedyr).

Et eksempel blandt protozoer involverer Paramecium aurelia og Paramecium caudatum . Den russiske økolog, Georgy Gause , undersøgte konkurrencen mellem de to arter af Paramecium, der opstod som følge af deres sameksistens. Gause foreslog Gause princippet om konkurrencemæssig udelukkelse og observerede den konkurrence, der opstod, da deres forskellige økologiske nicher overlappede hinanden.

Der er observeret konkurrence mellem individer, populationer og arter, men der er kun få tegn på, at konkurrence har været drivkraften i udviklingen af ​​store grupper. For eksempel levede pattedyr ved siden af ​​krybdyr i mange millioner år, men var ude af stand til at få en konkurrencefordel, før dinosaurerne blev ødelagt af kridt -paleogen udryddelse .

Evolutionære strategier

I evolutionære sammenhænge er konkurrence relateret til begrebet r/K -selektionsteori, der vedrører udvælgelsen af træk, der fremmer succes i bestemte miljøer. Teorien stammer fra arbejde med ø -biogeografi af økologerne Robert MacArthur og EO Wilson .

I r/K -selektionsteori antages selektive tryk at drive evolution i en af ​​to stereotype retninger: r - eller K -selektion. Disse udtryk, r og K, er afledt af standard økologisk algebra , som illustreret i den enkle Verhulst -ligning for befolkningsdynamik :

hvor r er vækstraten af befolkningen ( N ), og K er den bæreevne af sin lokale miljømæssige omgivelser. Typisk udnytter r-udvalgte arter tomme nicher og producerer mange afkom , der hver især har en relativt lav sandsynlighed for at overleve til voksenalderen. I modsætning hertil er K-udvalgte arter stærke konkurrenter i overfyldte nicher og investerer mere i langt færre afkom, hver med en relativt stor sandsynlighed for at overleve til voksenalderen.

Konkurrencedygtig udelukkelsesprincip

1: en mindre (gul) fugleart foder hen over hele træet.
2: en større (rød) art konkurrerer om ressourcer.
3: rød dominerer i midten for de mere rigelige ressourcer. Gul tilpasser sig den nye niche og undgår konkurrence.

For at forklare, hvordan arter sameksisterer, foreslog Georgii Gause i 1934 det konkurrenceprægede ekskluderingsprincip, som også kaldes Gause -princippet: arter kan ikke sameksistere, hvis de har den samme økologiske niche . Ordet "niche" refererer til en arts krav til overlevelse og reproduktion. Disse krav omfatter både ressourcer (som mad) og passende habitatforhold (som temperatur eller pH). Gause begrundede, at hvis to arter havde identiske nicher (krævede identiske ressourcer og levesteder) ville de forsøge at leve i præcis det samme område og ville konkurrere om nøjagtig de samme ressourcer. Hvis dette skete, ville den art, der var den bedste konkurrent, altid udelukke sine konkurrenter fra dette område. Derfor skal arter i det mindste have lidt forskellige nicher for at kunne sameksistere.

Karakterforskydning

Middelfarvet finke ( Geospiza fortis ) på øen Santa Cruz i Galapagos

Konkurrence kan få arter til at udvikle forskelle i træk. Dette sker, fordi individer af en art med egenskaber, der ligner konkurrerende arter, altid oplever stærk interspecifik konkurrence. Disse personer har mindre reproduktion og overlevelse end personer med egenskaber, der adskiller sig fra deres konkurrenter. Derfor vil de ikke bidrage med mange afkom til kommende generationer. For eksempel kan Darwins finker findes alene eller sammen på Galapagosøerne . Begge artsbestande har faktisk flere individer med næb i mellemstørrelse, når de lever på øer uden at de andre arter er til stede. Når begge arter er til stede på den samme ø, er konkurrencen imidlertid intens mellem individer, der har mellemstore næb af begge arter, fordi de alle kræver frø af mellemstørrelse. Derfor har personer med små og store næb større overlevelse og reproduktion på disse øer end personer med næb i mellemstørrelse. Forskellige finkearter kan sameksistere, hvis de har egenskaber - for eksempel næbstørrelse - som gør det muligt for dem at specialisere sig på bestemte ressourcer. Når Geospiza fortis og Geospiza fuliginosa er til stede på den samme ø, har G. fuliginosa en tendens til at udvikle et lille næb og G. fortis et stort næb. Observationen af, at konkurrerende arts egenskaber er mere forskellige, når de lever i det samme område, end når konkurrerende arter lever i forskellige områder, kaldes karakterforskydning. For de to finkearter blev næbstørrelsen forskudt: Næb blev mindre i den ene art og større i den anden art. Undersøgelser af karakterforskydning er vigtige, fordi de giver bevis for, at konkurrence er vigtig for at bestemme økologiske og evolutionære mønstre i naturen.

Se også

Referencer

eksterne links