Konkurranse (biologi) - Competition (biology)

Sjøanemoner konkurrerer om territoriet i tidevannsbassenger

Konkurranse er et samspill mellom organismer eller arter der begge organismer blir skadet. Begrenset tilgang på minst én ressurs (som mat , vann og territorium ) som brukes av begge kan være en faktor. Konkurranse både innenfor og mellom arter er et viktig tema i økologi , spesielt samfunnsøkologi . Konkurranse er en av mange samspillende biotiske og abiotiske faktorer som påvirker samfunnsstrukturen . Konkurranse blant medlemmer av samme art er kjent som intraspesifikk konkurranse , mens konkurranse mellom individer av forskjellige arter er kjent som interspesifikk konkurranse . Konkurranse er ikke alltid grei, og kan forekomme både direkte og indirekte.

I henhold til prinsippet om konkurransekskludering bør arter som er mindre egnet til å konkurrere om ressurser enten tilpasse seg eller dø ut , selv om konkurranseutestengelse sjelden finnes i naturlige økosystemer. I følge evolusjonsteorien er denne konkurransen mellom og mellom arter om ressurser viktig i naturlig utvalg . Imidlertid kan konkurranse spille en mindre rolle enn ekspansjon blant større klader ; dette kalles "Room to Roam" -hypotesen.

Etter mekanisme

Konkurranse skjer ved forskjellige mekanismer , som generelt kan deles inn i direkte og indirekte. Disse gjelder like for intraspesifikk og interspesifikk konkurranse. Biologer gjenkjenner vanligvis to typer konkurranse: interferens og utnyttende konkurranse. Under interferenskonkurranse samhandler organismer direkte ved å kjempe for knappe ressurser. For eksempel forsvarer store bladlus fôringssteder på bomullsblader ved å kaste ut mindre bladlus fra bedre steder. I kontrast, under utnyttende konkurranse, samhandler organismer indirekte ved å forbruke knappe ressurser. For eksempel forbruker planter nitrogen ved å absorbere det i røttene, noe som gjør nitrogen utilgjengelig for planter i nærheten. Planter som produserer mange røtter reduserer vanligvis jord nitrogen til svært lave nivåer, og til slutt dreper naboplanter.

Mann-hann-konkurranse i kronhjort under hjulspor er et eksempel på interferenskonkurranse innenfor en art.

Innblanding

Interferenskonkurranse skjer direkte mellom individer via aggresjon etc. når individene forstyrrer fôring, overlevelse, reproduksjon av andre, eller ved å direkte forhindre deres fysiske etablering i en del av habitatet. Et eksempel på dette kan sees mellom mauren Novomessor cockerelli og røde hogstmyrer , der førstnevnte forstyrrer sistnevntees evne til å fôre ved å plugge inngangene til koloniene deres med små steiner.

Utbyttende

Utnyttelseskonkurranse skjer indirekte gjennom en felles begrensende ressurs som fungerer som et mellomprodukt. For eksempel tømmer bruk av ressurser beløpet som er tilgjengelig for andre, eller de konkurrerer om plass.

Tilsynelatende

Tilsynelatende konkurranse forekommer indirekte mellom to arter som begge er utsatt for samme rovdyr. For eksempel er art A og art B begge byttedyr for rovdyr C. Økningen av art A kan forårsake reduksjon av art B, fordi økningen av As kan hjelpe i overlevelse av rovdyr Cs, noe som vil øke antallet rovdyr Cs , som igjen vil jakte mer på art B.

Etter størrelse asymmetri

Konkurranse varierer fra fullstendig symmetrisk (alle individer mottar samme mengde ressurser, uansett størrelse) til perfekt størrelse symmetrisk (alle individer utnytter samme mengde ressurs per enhet biomasse) til absolutt størrelse-asymmetrisk (de største individene utnytter alle tilgjengelige ressurs). Graden av størrelsesasymmetri har store effekter på strukturen og mangfoldet i økologiske lokalsamfunn, f.eks. I plantesamfunn har størrelse-asymmetrisk konkurranse om lys sterkere effekter på mangfoldet sammenlignet med konkurranse om jordressurser.

Etter taksonomisk forhold

Konkurranse kan oppstå mellom individer av samme art, kalt intraspesifikk konkurranse, eller mellom forskjellige arter, kalt interspesifikk konkurranse. Studier viser at intraspesifikk konkurranse kan regulere befolkningsdynamikken (endringer i befolkningsstørrelse over tid). Dette skjer fordi individer blir overfylte etter hvert som en befolkning vokser. Siden individer i en befolkning krever de samme ressursene, forårsaker trengsel at ressurser blir mer begrenset. Noen individer (vanligvis små ungdommer) skaffer seg til slutt ikke nok ressurser og dør eller reproduserer ikke. Dette reduserer befolkningsstørrelsen og bremser befolkningsveksten.

Arter samhandler også med andre arter som krever de samme ressursene. Følgelig kan interspesifikk konkurranse endre størrelsen på mange artsbestander samtidig. Eksperimenter viser at når arter konkurrerer om en begrenset ressurs, driver en art til slutt bestanden av andre arter som er utdødd. Disse eksperimentene antyder at konkurrerende arter ikke kan sameksistere (de kan ikke leve sammen i samme område) fordi den beste konkurrenten vil utelukke alle andre konkurrerende arter.

Intraspesifikk

Intraspesifikk konkurranse oppstår når medlemmer av samme art konkurrerer om de samme ressursene i et økosystem. Et enkelt eksempel er et stativ av planter med like stor avstand, som alle er i samme alder. Jo høyere tetthet av planter , jo flere planter vil være tilstede per areal, og jo sterkere vil konkurransen være om ressurser som lys, vann eller næringsstoffer.

Interspesifikk

Interspesifikk konkurranse kan oppstå når individer av to separate arter deler en begrensende ressurs i samme område. Hvis ressursen ikke kan støtte begge populasjonene, kan redusert fruktbarhet , vekst eller overlevelse resultere i minst én art. Interspesifikk konkurranse har potensial til å endre populasjoner , lokalsamfunn og utviklingen av interagerende arter. Et eksempel blant dyr kan være tilfellet med geparder og løver ; siden begge artene lever av lignende byttedyr, påvirkes de negativt av tilstedeværelsen av den andre fordi de vil ha mindre mat, men de fortsetter sammen, til tross for spådommen om at under konkurranse vil den ene fortrenge den andre. Faktisk stjeler løver noen ganger byttedyr som ble drept av geparder. Potensielle konkurrenter kan også drepe hverandre i såkalt ' intraguild predation '. For eksempel dreper og spiser coyoter i Sør -California ofte grårev og bobcats, og alle tre rovdyrene deler det samme stabile byttet (små pattedyr).

Et eksempel blant protozoer involverer Paramecium aurelia og Paramecium caudatum . Den russiske økologen, Georgy Gause , studerte konkurransen mellom de to artene Paramecium som skjedde som et resultat av deres sameksistens. Gjennom studiene foreslo Gause prinsippet om konkurranseksklusjon, og observerte konkurransen som skjedde da deres forskjellige økologiske nisjer overlappet hverandre.

Det er observert konkurranse mellom individer, populasjoner og arter, men det er lite bevis på at konkurranse har vært drivkraften i utviklingen av store grupper. For eksempel bodde pattedyr ved siden av reptiler i mange millioner år, men klarte ikke å oppnå et konkurransefortrinn før dinosaurene ble ødelagt av utryddelsen av kritt - paleogen .

Evolusjonære strategier

I evolusjonære sammenhenger er konkurranse relatert til begrepet r/K -seleksjonsteori, som vedrører valg av egenskaper som fremmer suksess i bestemte miljøer. Teorien stammer fra arbeidet med øya biogeografi av økologene Robert MacArthur og EO Wilson .

I r/K -seleksjonsteori antas det selektive trykk å drive evolusjon i en av to stereotype retninger: r - eller K -seleksjon. Disse begrepene, r og K, er avledet fra standard økologisk algebra , som illustrert i den enkle Verhulst -ligningen for populasjonsdynamikk :

hvor r er veksthastigheten til befolkningen ( N ), og K er bæreevnen til den lokale miljøinnstillingen. Vanligvis utnytter r-utvalgte arter tomme nisjer og produserer mange avkom , som hver har en relativt liten sannsynlighet for å overleve til voksen alder. I kontrast er K-utvalgte arter sterke konkurrenter i overfylte nisjer, og investerer tyngre i langt færre avkom, hver med en relativt stor sannsynlighet for å overleve til voksen alder.

Konkurransedyktig ekskluderingsprinsipp

1: en mindre (gul) fugleart fôrer over hele treet.
2: en større (rød) art konkurrerer om ressurser.
3: rød dominerer i midten for de rikeligere ressursene. Gul tilpasser seg ny nisje og unngår konkurranse.

For å forklare hvordan arter sameksisterer, foreslo Georgii Gause i 1934 det konkurransedyktige ekskluderingsprinsippet som også kalles Gause -prinsippet: arter kan ikke sameksistere hvis de har den samme økologiske nisjen . Ordet "nisje" refererer til en arts krav til overlevelse og reproduksjon. Disse kravene inkluderer både ressurser (som mat) og riktige habitatforhold (som temperatur eller pH). Gause begrunnet at hvis to arter hadde identiske nisjer (krevde identiske ressurser og habitater) ville de prøve å leve i nøyaktig samme område og ville konkurrere om nøyaktig de samme ressursene. Hvis dette skjedde, ville arten som var den beste konkurrenten alltid ekskludere sine konkurrenter fra dette området. Derfor må arter i det minste ha litt forskjellige nisjer for å kunne sameksistere.

Karakterforskyvning

Middels malt finke ( Geospiza fortis ) på øya Santa Cruz i Galapagos

Konkurranse kan føre til at arter utvikler forskjeller i egenskaper. Dette skjer fordi individer av en art med egenskaper som ligner på konkurrerende arter alltid opplever sterk interspesifikk konkurranse. Disse individene har mindre reproduksjon og overlevelse enn personer med egenskaper som skiller seg fra konkurrentene. Følgelig vil de ikke bidra med mange avkom til fremtidige generasjoner. For eksempel kan Darwins finker finnes alene eller sammen på Galapagosøyene . Begge artens populasjoner har faktisk flere individer med nebb i middels størrelse når de lever på øyer uten at de andre artene er tilstede. Imidlertid, når begge artene er tilstede på samme øy, er konkurransen intens mellom individer som har nebb av mellomstørrelse av begge artene fordi de alle krever frø av mellomstørrelse. Følgelig har individer med små og store nebb større overlevelse og reproduksjon på disse øyene enn individer med nebb i middels størrelse. Ulike finkarter kan sameksistere hvis de har egenskaper - for eksempel nebbestørrelse - som lar dem spesialisere seg på bestemte ressurser. Når Geospiza fortis og Geospiza fuliginosa er tilstede på samme øy, har G. fuliginosa en tendens til å utvikle et lite nebb og G. fortis et stort nebb. Observasjonen om at konkurrerende arters trekk er mer forskjellige når de lever i samme område enn når konkurrerende arter lever i forskjellige områder, kalles karakterforskyvning. For de to finkartene ble nebbstørrelsen forskjøvet: Nebbene ble mindre i den ene arten og større i den andre arten. Studier av karakterforskyvning er viktige fordi de gir bevis på at konkurranse er viktig for å bestemme økologiske og evolusjonære mønstre i naturen.

Se også

Referanser

Eksterne linker