Конкуренция возникает, когда живые организмы, включая животных, растения, бактерии и грибы, нуждаются в одних и тех же ограниченных ресурсах для процветания в их общей среде.
Каждый организм занимает определенное место в экосистеме, известное как его экологическая ниша. Целью специализации в нише является регулирование конкуренции.
Экосистема может разрушиться, если несколько видов нуждаются в одних и тех же скудных ресурсах для завершения своего жизненного цикла.
Определение конкуренции в биологии
Термин «конкуренция» в биологии обозначает тип негативного взаимодействия между организмами, которое возникает при нехватке ресурсов для выживания и размножения.
Конкуренция может происходить как внутри одного вида, так и между разными видами. Внутривидовая конкуренция включает массу примеров: от собак, дерущиеся за кость, до оленей, сцепляющихся рогами в схватке за самку.
Даже микроскопические бактерии активно конкурируют с помощью различных механизмов, таких как использование определенного ресурса, необходимого конкурентам, или использование метаболических функций, чтобы сделать внешнюю среду непригодной для других видов бактерий.
Противостояния за ресурсы встречаются в мире природы повсеместно. Конкурентоспособные инвазивные виды, такие как жуки-вонючки, карповые жуки, ясеневая изумрудная узкотелая златка, чесночная горчица, азиатский карп, мидии-зебры, могут уничтожить местные виды и серьезно нарушить экосистему. По оценкам ученых, лишайники производят более 500 биохимических соединений, которые убивают микробы, контролируют свет и подавляют рост растений.
Биологическая конкуренция поддерживает жизнь и укрепляет генофонд. Более конкурентоспособные организмы с большей вероятностью выживут и передадут свои выгодные генетические особенности потомству.
Конкуренция часто приводит к адаптации
Размножение является движущей силой живых организмов. Многие черты, характеристики и конкурентное поведение эволюционировали, чтобы обеспечить продолжение вида.
Например, самки индеек и павлинов предпочитают самцов с внушительными перьями на хвосте. Брачные крики, танцы и другие ритуалы также являются адаптациями, связанными с репродуктивным успехом.
Принцип конкурентного исключения Гаузе
Стабильная экосистема регулируется уравновешивающими силами. Принцип конкурентного исключения, разработанный российским ученым и математиком Г.Ф. Гаузе в 1930-х годах утверждает, что два вида не могут бесконечно удерживать одно и то же место в нише, потому что ресурсы ограничены.
В конце концов, лучший конкурент будет доминировать, заставляя другого искать новое место или погибнут.
Однако могут быть исключения, которые способствуют мирному сосуществованию. Например, похожие виды кенгуровых крыс, питающихся семенами, могут по-прежнему жить на одной небольшой территории, потому что один вид предпочитает кормиться на твердой земле, а другой — на песчаных участках. Таким образом, конкурирующие крысы избегают противостояния друг с другом.
Кроме того, существуют смягчающие факторы, которые позволяют более сильным и более слабым конкурентам жить бок о бок. Такие сценарии могут возникнуть, когда доминирующий вид находится в осаде хищников или потребности в ресурсах меняются.
Конкуренция также может быть снижена, если подчиненный вид питается остатками пищи доминирующего вида, а не борется с ними за еду.
Виды конкуренции и примеры
Конкуренция в биологии зависит от спроса и предложения. Особи вида будут яростно бороться за все, что им нужно от окружающей среды, чтобы выжить и добиться репродуктивного успеха.
Растения конкурируют друг с другом за освещенность, температуру, влажность, опылителей, питательные вещества почвы, пространство для роста и другие факторы среды. Микроорганизмы соревнуются за химические субстраты. Животные дерутся за территорию, воду, еду, убежище и потенциальных партнеров.
Внутривидовая конкуренция
Внутривидовая конкуренция предполагает непосредственное противостояние между особями одного и того же вида. Внутри видов, занимающих одну экологическую нишу, может возникнуть острое противостояние, поскольку они нуждаются в одинаковых ресурсах. Конкуренция менее важна, когда организмы живут в разных нишах и используют различные ресурсы.
Типичным примером внутривидовой конкуренции в биологии является самцы птиц красный кардинал, который прогоняет других самцов, вторгающихся в их гнездовые угодья.
Межвидовая конкуренция
Межвидовая конкуренция происходит между представителями разных видов, нуждающихся в одних и тех же ресурсах, например, в еде, воде или убежище.
Выделяют две формы межвидовой конкуренуии: прямую и косвенную.
Прямая конкуренция
Прямая конкуренция — это антагонистические отношения, при которых виды или организмы напрямую противостоят друг другу, путем взаимного угнетения (агрессивное поведение, перекрытие доступа к ресурсам, подавление химическими веществами и т. д.). Например, гепарды и львы охотятся на одну и туже добычу.
Косвенная конкуренция
Косвенная конкуренция возникает, когда организмы используют один и тот же ресурс, но не обязательно взаимодействуют друг с другом, например, дневные гепарды и ночные леопарды используют один и тот же водоем для питья или угодья для охоты в разное время суток.
Динамика популяции
Природа регулирует численность и динамику населения. Когда рост популяции неустойчив, организмы становятся более восприимчивыми к болезням, которые приводят к смерти и голоду, а уровень рождаемости падает.
Конкуренция в биологии зависит от плотности, это означает, что она накаляется, когда численность конкурентов велика, и уменьшается, когда их мало. Внутривидовая конкуренция в биологии особенно выражена.
Вымирание видов
Конкуренция может иметь последствия, выходящие за рамки типичных взаимодействий хищника и жертвы, которые контролируют популяции. Когда вид теряет пищу и среду обитания, он может оказаться под угрозой исчезновения. Охота и урбанизация сыграли значительную роль в вымирании видов.
Например, странствующие голуби когда-то исчислялись миллиардами особей от Нью-Йорка до Калифорнии, прежде чем на них начали охотиться и вид был полностью истреблен в начале ХХ века.
По данным Американского музея естественной истории, растущее население планеты представляет наибольшую угрозу для других видов. Люди эксплуатируют тысячи видов и истощают ограниченные природные ресурсы для поддержания комфортного образа жизни. Чрезмерное потребление человеком оставляет меньше ресурсов для других видов, которые не могут конкурировать с нами.
Постоянные угрозы для экосистемы включают глобальное потепление, опустынивание, загрязнение, обезлесение, чрезмерный вылов рыбы и внедрение инвазивных видов.
Конкуренция и эволюция
Конкуренция играет решающую роль в естественном отборе и эволюции. Хорошо адаптированные организмы имеют преимущество в сохранении своего места в экосистеме. Организмы с менее благоприятными чертами и характеристиками сокращаются в популяции. Более слабые конкуренты, как правило, умирают до того, как распространят свои гены, или перебираются в места, где шансы на выживание и процветание кажутся более многообещающими.
Смещение признаков — это эволюционный процесс естественного отбора, поддерживающий дивергенцию внутри популяции. Как правило, смещение характеров более распространено в областях, где пересекаются два конкурирующих вида. Например, Чарльз Дарвин обнаружил доказательства смещения признаков, когда изучал земляных вьюрков на Галапагосских островах.
Чтобы уменьшить конкуренцию за ресурсы, вьюрки разработали клювы разных размеров и форм, адаптированные для поедания определенных сортов семян, которые другим видам было трудно достать или расколоть.
Согласно The Washington Post, эволюционные изменения могут произойти намного быстрее, чем считалось ранее. Например, ящерицы вида североамериканский красногорлый анолис во Флориде переместили свою среду обитания с низких ветвей деревьев на высокие в ответ на вторжение коричневых анолис с Кубы.
Всего за 15 лет у красногорлых анолисов развились липкие лапы, которые помогали им цепляться за верхушки деревьев в ответ на прямую конкуренцию со стороны другого вида, питавшегося той же пищей.
