Экология. Особи, популяции и сообщества Часть 3
Здесь преобладают малосъедобные для моллюска мно-
голетние бурые и красные водоросли, в то время как группа
эфемерных видов с трудом поддерживает свое существование,
по крайней мере в тех местах, где улитки редки или отсутст-
вуют. Всякое усиление выедания снижает разнообразие водо-
рослей, так как предпочитаемые виды полностью уничтожаются
и не могут возобновляться (рис. 19.3, Б).
Видимо, об аналогичной ситуации свидетельствуют и резуль-
таты Милтона (Milton, 1940, 1947), изучавшего выпас овец на
водоразделах Уэльса. Доминировавшие в этих местах злаки
Festuca rubra, Agrostis tenuis u Molina caerulea относительно
малосъедобны, и чрезмерное стравливание только усиливает их
роль в сообществах.
Приведенные выше объяснения наталкивают на один важ-
ный вопрос. Если несъедобные виды действительно конкурент-
ные доминанты, почему они не вытесняют остальные, более
съедобные виды в отсутствие стравливания? Это значит, что
действуют другие механизмы, обусловливающие сосуществова-
ние. Одна из возможностей — разделение ресурсов между рас-
тениями. Иные варианты будут обсуждаться в разделе 19.3.
Взаимодействия между фитофагами и водорослями на лито-
рали или растениями на овечьих пастбищах осуществляются
главным образом в двух измерениях на поверхности субстрата.
Совсем иная ситуация представлена в работе по зоопланктону,
питающемуся микроскопическим фитопланктоном в трехмерной
среде пресного водоема (McCauley, Briand, 1979). Авторы
предположили, что в отсутствие фитофагов конкуренция меж-
ду отдельными видами фитопланктона будет очень сильной,
особенно летом, когда в приповерхностном слое воды наступает
дефицит биогенов. Эксперименты ставились на одном из озер
17\'
260
Ч. 4. Сообщества
20
15
Авг уст
, 15
\' 10
. 6
Съедобные виды
Август
в провинции Квебек (Канада);
планктонные сообщества поме-
щали в полиэтиленовые цилинд-
ры емкостью 8000 л (диаметр
1 м, высота 10 м) с закрытым
дном. Плотность популяций фи-
тофагов регулировалась таким
образом, чтобы можно было
сравнивать сообщества со сла-
бым и сильным их воздействием.
Результаты одного из опытов
представлены на рис. 19.4. В ци-
линдре, содержавшем меньше
растительноядных организмов,
видовое разнообразие фитоплан-
ктона было слегка понижено. Это
произошло вследствие того, что
число несъедобных видов снизи-
лось сильнее, чем возросло коли-
чество съедобных. Зоопланктон
поедает водоросли выборочно в
зависимости от их размеров, фор-
мы и питательных свойств. Та-
ким образом, деятельность расти-
тельноядных организмов способ-
ствует поддержанию высокого
видового разнообразия фито-
планктона. Пониженная интен-
сивность выедания усиливает
конкуренцию среди фитопланкто-
на, в которой побеждают глав-
ным образом съедобные виды,
вытесняющие многие несъедоб-
ные формы.
Биоценозы скалистой литора-
ли изучались также в работе
Пейна (Paine, 1966) по влиянию
на структуру сообществ хищни-
ков конечных звеньев пищевой
цепи.Морская звезда Pisaster ochraceus питается прикреплен-
ными фильтрующими усоногими рачками и мидиями, а также
соскабливающими пищу моллюсками (блюдечками и хитонами)
и мелкими хищными улитками. Все эти животные вместе с од-
ним видом губок и четырьмя макроскопическими водорослями
образуют характерные ассоциации на скалистом тихоокеанском
побережье Северной Америки (рис. 19.5). Пейн выбирал типич-
ный участок побережья длиной порядка 8 м (до глубины 2 м),
Август
Рис. 19.4. Видовое богатство фи-
топланктонного сообщества в це-
лом (Л), съедобного (Б) и не-
съедобного (В) фитопланктона при
низкой (белые кружки) и высокой
(черные кружки) интенсивности
выедания (по McCauley, Briand,
1979)
Гл. 19. Влияние хищничества и нарушений на структуру сообществ
261
Хитоны Блюдечки 1.-.1Дия
B вида) B вида) О вид»
Морские MiteHa
желуди (морская
C вида) уточка)
Рис. 19.5. Схема сообщества скалистой литорали, изученного Пейном (по
Paine, 1966, с изменениями)
удалял с него всех морских звезд и не допускал их туда на
протяжении нескольких лет. Через разные промежутки времени
на опытных и соседних контрольных участках проводились уче-
ты плотности популяций беспозвоночных и покрытия бентосных
водорослей. Контрольные участки за период наблюдений не из-
менились, зато изъятие из сообществ морских звезд привело
к ярко выраженным последствиям. В течение первых несколь-
ких месяцев морские желуди Balanus glandula успешно рассе-
лялись. Позже их начали теснить мидии (Mytilus californicus),
ставшие в конце концов доминантами. Исчезли все виды водо-
рослей, кроме одного (по-видимому, из-за недостатка места),
а моллюски-соскабливатели в основном мигрировали на другие
участки — отчасти из-за ограниченности пространства, отчасти
из-за отсутствия подходящей пищи. В целом изъятие морских
звезд привело к сокращению числа видов с пятнадцати до
восьми.
Судя по всему, основная роль звезды P. ochraceus состоит
в освобождении пространства для конкурентно подчиненных
видов. Она создает «прогалины» среди группировок морских
желудей и, что еще важнее, доминантных мидий, которые ина-
че вытеснили бы прочих беспозвоночных и водоросли. Здесь
снова речь идет о сосуществовании, опосредованном эксплуа-
тацией. Физические нарушения, например штормовые волны,
могут приводить к такому же эффекту, образуя свободные уча-
стки, которые захватывают способные к быстрому заселению
пространства, но конкурентно слабые виды (Paine, Levin, 1981;
разд. 19.3.2).
\'262 Ч. 4. Сообщества
49.2.3. Пищевое переключение и отбор,
зависящий от плотности
Даже относительно разборчивые хищники редко просто вые-
дают в сообществе каждый потенциальный вид жертвы вплоть
до полного его истребления, чтобы затем переключиться на
следующий. Такой отбор сдерживается затратами времени и
энергии на поиск предпочтительной жертвы, и у многих хищ-
ников рацион смешанный. Однако некоторые виды резко пере-
ключаются с одного вида добычи на другой (третий тип функ-
циональной реакции — см. раздел 9.5.3), используя непропор-
ционально большую долю самого доступного из них. Теоретиче-
ски подобное поведение должно вести к сосуществованию мно-
жества относительно редких видов. На практике наблюдать это
удается лишь изредка. Однако показано, например, что выеда-
ние семян тропических деревьев часто интенсивнее там, где
обилие их выше, т. е. под взрослыми растениями и вокруг них
(Connell, 1979). Голубь вяхирь (Columba palumbus) в Велико-
британии ежемесячно меняет пищевой рацион, что, вероятно,
связано со скоростью эффективного поиска корма: клевер, по-
требляемый зимой и весной, сменяется поочередно культурны-
ми видами рода Brassica, листьями сорняков, высеянными зер-
новыми, семенами сорняков, зрелыми зерновыми (Murton et
al., 1966). Еще один фитофаг — бабочка-парусник Battus phi-
lenor на стадии гусеницы — формирует поисковый образ фор-
мы листа, питаясь двумя доступными ей видами растений, и со-
средоточивается на том из них, которое встречается чаще
(Rausher, 1978). Наконец, личинки хищного ручейника Plec-
trocnemia conspersa, обитающие в проточных водоемах, летом
поедают главным образом особенно обильных в это время ли-
чинок мелких двукрылых, однако в остальное время года пе-
реключаются на личинок веснянок (Townsend, Hildrew, 1978;
Hildrew, Townsend, 1982). Хотя такая зависящая от плотности
избирательность и наблюдается у некоторых консументов, она
не является общим правилом и встречается, должно быть, не
так уж часто.
голетние бурые и красные водоросли, в то время как группа
эфемерных видов с трудом поддерживает свое существование,
по крайней мере в тех местах, где улитки редки или отсутст-
вуют. Всякое усиление выедания снижает разнообразие водо-
рослей, так как предпочитаемые виды полностью уничтожаются
и не могут возобновляться (рис. 19.3, Б).
Видимо, об аналогичной ситуации свидетельствуют и резуль-
таты Милтона (Milton, 1940, 1947), изучавшего выпас овец на
водоразделах Уэльса. Доминировавшие в этих местах злаки
Festuca rubra, Agrostis tenuis u Molina caerulea относительно
малосъедобны, и чрезмерное стравливание только усиливает их
роль в сообществах.
Приведенные выше объяснения наталкивают на один важ-
ный вопрос. Если несъедобные виды действительно конкурент-
ные доминанты, почему они не вытесняют остальные, более
съедобные виды в отсутствие стравливания? Это значит, что
действуют другие механизмы, обусловливающие сосуществова-
ние. Одна из возможностей — разделение ресурсов между рас-
тениями. Иные варианты будут обсуждаться в разделе 19.3.
Взаимодействия между фитофагами и водорослями на лито-
рали или растениями на овечьих пастбищах осуществляются
главным образом в двух измерениях на поверхности субстрата.
Совсем иная ситуация представлена в работе по зоопланктону,
питающемуся микроскопическим фитопланктоном в трехмерной
среде пресного водоема (McCauley, Briand, 1979). Авторы
предположили, что в отсутствие фитофагов конкуренция меж-
ду отдельными видами фитопланктона будет очень сильной,
особенно летом, когда в приповерхностном слое воды наступает
дефицит биогенов. Эксперименты ставились на одном из озер
17\'
260
Ч. 4. Сообщества
20
15
Авг уст
, 15
\' 10
. 6
Съедобные виды
Август
в провинции Квебек (Канада);
планктонные сообщества поме-
щали в полиэтиленовые цилинд-
ры емкостью 8000 л (диаметр
1 м, высота 10 м) с закрытым
дном. Плотность популяций фи-
тофагов регулировалась таким
образом, чтобы можно было
сравнивать сообщества со сла-
бым и сильным их воздействием.
Результаты одного из опытов
представлены на рис. 19.4. В ци-
линдре, содержавшем меньше
растительноядных организмов,
видовое разнообразие фитоплан-
ктона было слегка понижено. Это
произошло вследствие того, что
число несъедобных видов снизи-
лось сильнее, чем возросло коли-
чество съедобных. Зоопланктон
поедает водоросли выборочно в
зависимости от их размеров, фор-
мы и питательных свойств. Та-
ким образом, деятельность расти-
тельноядных организмов способ-
ствует поддержанию высокого
видового разнообразия фито-
планктона. Пониженная интен-
сивность выедания усиливает
конкуренцию среди фитопланкто-
на, в которой побеждают глав-
ным образом съедобные виды,
вытесняющие многие несъедоб-
ные формы.
Биоценозы скалистой литора-
ли изучались также в работе
Пейна (Paine, 1966) по влиянию
на структуру сообществ хищни-
ков конечных звеньев пищевой
цепи.Морская звезда Pisaster ochraceus питается прикреплен-
ными фильтрующими усоногими рачками и мидиями, а также
соскабливающими пищу моллюсками (блюдечками и хитонами)
и мелкими хищными улитками. Все эти животные вместе с од-
ним видом губок и четырьмя макроскопическими водорослями
образуют характерные ассоциации на скалистом тихоокеанском
побережье Северной Америки (рис. 19.5). Пейн выбирал типич-
ный участок побережья длиной порядка 8 м (до глубины 2 м),
Август
Рис. 19.4. Видовое богатство фи-
топланктонного сообщества в це-
лом (Л), съедобного (Б) и не-
съедобного (В) фитопланктона при
низкой (белые кружки) и высокой
(черные кружки) интенсивности
выедания (по McCauley, Briand,
1979)
Гл. 19. Влияние хищничества и нарушений на структуру сообществ
261
Хитоны Блюдечки 1.-.1Дия
B вида) B вида) О вид»
Морские MiteHa
желуди (морская
C вида) уточка)
Рис. 19.5. Схема сообщества скалистой литорали, изученного Пейном (по
Paine, 1966, с изменениями)
удалял с него всех морских звезд и не допускал их туда на
протяжении нескольких лет. Через разные промежутки времени
на опытных и соседних контрольных участках проводились уче-
ты плотности популяций беспозвоночных и покрытия бентосных
водорослей. Контрольные участки за период наблюдений не из-
менились, зато изъятие из сообществ морских звезд привело
к ярко выраженным последствиям. В течение первых несколь-
ких месяцев морские желуди Balanus glandula успешно рассе-
лялись. Позже их начали теснить мидии (Mytilus californicus),
ставшие в конце концов доминантами. Исчезли все виды водо-
рослей, кроме одного (по-видимому, из-за недостатка места),
а моллюски-соскабливатели в основном мигрировали на другие
участки — отчасти из-за ограниченности пространства, отчасти
из-за отсутствия подходящей пищи. В целом изъятие морских
звезд привело к сокращению числа видов с пятнадцати до
восьми.
Судя по всему, основная роль звезды P. ochraceus состоит
в освобождении пространства для конкурентно подчиненных
видов. Она создает «прогалины» среди группировок морских
желудей и, что еще важнее, доминантных мидий, которые ина-
че вытеснили бы прочих беспозвоночных и водоросли. Здесь
снова речь идет о сосуществовании, опосредованном эксплуа-
тацией. Физические нарушения, например штормовые волны,
могут приводить к такому же эффекту, образуя свободные уча-
стки, которые захватывают способные к быстрому заселению
пространства, но конкурентно слабые виды (Paine, Levin, 1981;
разд. 19.3.2).
\'262 Ч. 4. Сообщества
49.2.3. Пищевое переключение и отбор,
зависящий от плотности
Даже относительно разборчивые хищники редко просто вые-
дают в сообществе каждый потенциальный вид жертвы вплоть
до полного его истребления, чтобы затем переключиться на
следующий. Такой отбор сдерживается затратами времени и
энергии на поиск предпочтительной жертвы, и у многих хищ-
ников рацион смешанный. Однако некоторые виды резко пере-
ключаются с одного вида добычи на другой (третий тип функ-
циональной реакции — см. раздел 9.5.3), используя непропор-
ционально большую долю самого доступного из них. Теоретиче-
ски подобное поведение должно вести к сосуществованию мно-
жества относительно редких видов. На практике наблюдать это
удается лишь изредка. Однако показано, например, что выеда-
ние семян тропических деревьев часто интенсивнее там, где
обилие их выше, т. е. под взрослыми растениями и вокруг них
(Connell, 1979). Голубь вяхирь (Columba palumbus) в Велико-
британии ежемесячно меняет пищевой рацион, что, вероятно,
связано со скоростью эффективного поиска корма: клевер, по-
требляемый зимой и весной, сменяется поочередно культурны-
ми видами рода Brassica, листьями сорняков, высеянными зер-
новыми, семенами сорняков, зрелыми зерновыми (Murton et
al., 1966). Еще один фитофаг — бабочка-парусник Battus phi-
lenor на стадии гусеницы — формирует поисковый образ фор-
мы листа, питаясь двумя доступными ей видами растений, и со-
средоточивается на том из них, которое встречается чаще
(Rausher, 1978). Наконец, личинки хищного ручейника Plec-
trocnemia conspersa, обитающие в проточных водоемах, летом
поедают главным образом особенно обильных в это время ли-
чинок мелких двукрылых, однако в остальное время года пе-
реключаются на личинок веснянок (Townsend, Hildrew, 1978;
Hildrew, Townsend, 1982). Хотя такая зависящая от плотности
избирательность и наблюдается у некоторых консументов, она
не является общим правилом и встречается, должно быть, не
так уж часто.
<< Назад 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
Вперед >>