в чем выражается способность видов к совместной жизни в биогеоценозе
В чем выражается способность видов к совместной жизни в биогеоценозе
Подробное решение параграф § 17 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е. Базовый уровень 2018
Вопрос 1. В чём различие понятий «коадаптация» и «коэволюция»?
Коадаптация – это морфологическое и функциональное приспособление органов друг к другу в процессе эволюции.
Коадаптация — коррелятивное приспособление; в биологии — общее и взаимное приспособление к изменившимся жизненным условиям.
Вопрос 2. Охарактеризуйте роль биогеоценоза в эволюции видов.
Биогеоценоз — источник адаптаций организмов и популяций. Адаптации различного масштаба — одно из важнейших условий и направлений эволюции больших таксономических единиц.
Вопрос 3. Назовите типы связей, отражённые дедом Ч. Дарвина — Эразмом Дарвином в поэме «Храм природы».
В поэме отражены хищничество, травоядность, паразитизм.
Приспособления видов к совместной жизни в биогеоценозах
Вопрос 1. Поясните, в чём отличие хищничества от конкуренции.
Хищничество — разные виды на одной территории, где одни поедают других. Конкуренция — один вид животных на одной территории, борьба за более благоприятные участки местности и еду.
Вопрос 2. В чём выражается способность видов к совместной жизни в биогеоценозе?
Совместная жизнь организмов в биогеоценозах протекает в виде 6 основных типов взаимоотношений:
2 полезнонейтральные (комменсализм);
6 Нейтральные (нейтрализм).
Вопрос 3. Назовите известные вам примеры комменсалистских связей между обитателями леса.
Комменсализм — это тип отношений между двумя живыми организмами, в которых один организм получает выгоду от другого, не навредив ему, но и не принося пользы. Примером комменсализма в лесу могут служить то, что лесные лягушки используют растения в качестве защиты.
Урок-лекция по теме «Совместная жизнь видов в биогеоценозе». 10-й класс
Класс: 10
(Составлен по учебнику биология 10 класс § 19. Данную тему можно провести по биологии 9 класса §53 (Биотические связи в природе), в 6 классе при изучении темы (Природные сообщества. Биогеоценоз) и в 7 классе (Взаимосвязи животных в природе) автор учебников И.Н.Пономарёва. Экология 10-11класс авт. Н.М. Чернова.
Цель урока: Изучить совместную жизнь видов в биоценозе.
1. Типы связей и зависимостей в биогеоценозе.
1) Формирование коадаптаций и их примеры.
2. Взаимные адаптации в биогеоценозе.
3. Коэвалюционные связи в биогеоценозе.
4. Типы биоценотических связей.
1. Типы связей и зависимостей в биогеоценозе.
Презентация. (Слайд 5) Все связи и зависимости в биогеоценозе осуществляются в форме взаимодействия его конкретных видов. Эти отношения между видами складывались на протяжении длительного времени исторического развития экосистем. В результате у совместно обитающих видов сформировались взаимно приспособительные свойства (коадаптации). Например, для перекрестного опыления цветков растение стало вырабатывать не нужный для него самого нектар, но именно из-за нектара насекомые (пчёлы, бабочки, шмели) и некоторые животные посещают цветки. Собирая нектар, они переносят при этом пыльцу с одного цветка на другой.
(Слайд 6) Также известны примеры, когда жабы, лягушки и другие амфибии с помощью ядовитой или жгучей слизи, выделяемой кожей, спасают себя от поедания хищниками, поскольку последние хорошо распознают и обходят стороной ядовитых обитателей предостерегающей окраски.
(Слайд 7) У некоторых обитателей биоценоза возник способ защиты, как подражательность окраски и форм тела, или мимикрия. Путём мимикрии неядовитые виды становятся похожими по окраске и форме на ядовитые. Выработавшаяся привычка хищников обходить ядовитые виды оказалось полезной и для мимикрированных особей неядовитых видов.
(Слайд 8) Маскировка – подражательное сходство незащищенных видов у насекомых с предметами окружающей среды и растениями: бабочка со сложенными крыльями, похожими на лист (1); бабочка павлиний глаз (2) и бражник глазастый (3), имеющие на крыльях рисунок, похожий на глаза животных; клоп-колючка, внешне напоминающий по размерам и форме колючку растения (4)
(Слайд 9) Покровительственная окраска или маскировка развита у видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов. Такая окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. Покровительственная форма гусеницы (напоминающая сучок) защищает её от врагов. У открыто гнездящихся птиц (глухарь, тетерев, рябчик и др.) самка, сидящая на гнезде, почти неотличима от окружающего фона. Предупреждающая (угрожающая) окраска. Виды нередко обладают яркой, запоминающейся окраской. Раз попытавшись отведать несъедобную божью коровку, жалящую осу, птица на всю жизнь запомнит их яркую окраску.
Мимикрия. На слайде таракан очень похож на божью коровку, которая несъедобна; справа – муха шмелёвка подражает земляному шмелю.
(Слайд 10) Приспособленность – результат действия факторов эволюций. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. Эти признаки обуславливают хорошую, но не абсолютную приспособленность организмов к тем условиям, в которых они живут.
Меняющаяся окраска. Природа наградила некоторых животных способностью изменять окраску при переходе из одной цветовой среды в другую. Такое свойство служит животному надёжной защитой, поскольку делает его малозаметным в любой обстановке. Мгновенно маскируются морские иглы, коньки и морские собачки: в зоне красных водорослей они приобретают красную окраску, среди зеленых водорослей – зелёную. Мгновенно маскируется древесная ящерица хамелеон и каракатица под грунт любого цвета, повторяя самый хитрый рисунок морского дна.
Спасение в полёте. В борьбе за сохранение жизни некоторые животные пользуются приёмами, совершенно не свойственными представителям их класса. Спасаясь от преследования летучие рыбы расправляют в воздухе огромные грудные, а некоторые виды и брюшные плавники и планируют над водой. Клинобрюшка машет грудными плавниками, пролетая до 5 метров. Ящерица летучий дракон имеет ложные рёбра с кожной перепонкой, расправляя их, образует подобие двух широких полукруглых крыльев, и планирует до 30 метров. Древесные змеи сплющивают тело, раздвигая рёбра и впячивая живот. Придав телу плоскую форму в случае опасности, перелетают на другое дерево или планируют на землю.
(Слайд 11) Устрашающая поза. Многие животные, которые не обладают достаточной силой для отпора врагу, пытаются отпугнуть его, принимая различные устрашающие позы. Например, ящерица ушастая круглоголовка расставляет ноги, до предела раскрывает рот и растягивает околоушные складки, которые наливаются кровью, и создаётся впечатление огромной пасти. Ещё более отпугивающего эффекта достигает плащеносная ящерица, которая внезапно как зонт раскрывает ярко расцвеченную кожную перепонку вокруг шеи. Устрашающая поза как способ отпугивания выработалась у некоторых насекомых. Гусеница бабочки большой гарпии резко вскидывает переднюю часть тела и поднимает длинные шевелящиеся “хвосты”. Оригинальным оборонительным приёмом является автотомия – способность мгновенно отбрасывать определённую часть тела в момент нервного раздражения. Например, когда нападающий хватает ящерицу за хвост, она оставляет его врагу, а сама убегает. Самокалечение происходит у некоторых видов насекомых(кузнечики, палочники). Некоторые виды галатурий при опасности выбрасывают на съедение врагу свои внутренности. Отторгнутые органы, конечности, хвосты и щупальца извиваются, привлекая внимание у нападающего (речные раки, крабы), благодаря этому животному удаётся спастись.
(Слайд 12) Переносные укрытия. Для своей безопасности некоторые виды животных сооружают или приспосабливаю различные переносные укрытия. Рак-отшельник имеет мягкое незащищённое твёрдым покровом брюшко, прячут его в пустую раковину брюхоногого моллюска, которую постоянно таскают с собой. Личинки ручейников строят домики из песчинок или из раковин, гусеница бабочки-мешочницы в домике из растительных частиц, крабы дориппе водружают себе на спину створку раковины и бегают с ней по дну, прикрываясь ей как щитом. Надёжные защитники. Иногда для своейбезопасности животные используют защитные качества других животных. Рак-отшельник сажает к себе на раковину актинию, у которой имеются жгучие щупальца. В ядовитых щупальцах актиний прячутся от врагов некоторые рыбы. Надёжной защитой могут служить острые ядовитые иглы морских ежей-диадем для рыб кривохвосток и ежовых уточек.
2. Взаимные адаптации в биогеоценозе.
(Слайд 13) Взаимные адаптации в биогеоценозе. Способы привлечения опылителей и защиты от врагов – это приёмы адаптаций, выработавшихся у популяций видов в связи с существованием в сообществе с другими, рядом находящимися видами. При этом приспособительные свойства появляются не только у растений, но и у животных-опылителей (нектар, строение цветка, ротового аппарата и т.д.).
Сформировавшиеся в условиях биогеоценозов взаимные адаптации обеспечивают большую устойчивость существования взаимодействующих популяций и видов.
(Слайд 14) Распространения плодов и семян с помощью животных. Муравьи распространяют семена растения иван-да-марья. У этого растения белые продолговатые семена по форме напоминают муравьиные коконы, и муравьи тащат их в муравейник, а затем эти же семена, но уже потемневшие и созревшие выбрасывают при уборке как ненужные.
(Слайд 15) Разные виды птиц (сойка, кедровка) и млекопитающих (бурундук, белка) делают запасы семян на зиму. Несъеденные семена весной прорастают.
3. Коэвалюционные связи в биогеоценозе.
(Слайд 16) Коэвалюционные связи в биогеоценозе. Все приспособительные свойства видов, отражающие их биоценотические связи, возникли в сообществе в процессе длительной эволюции и с помощью естественного отбора.
(Слайд17) Только на уровне популяций осуществляется выработка коадаптаций в процессе совместной эволюции видов.
(Слайд 18) Противоположно направленные коадаптации. С помощью естественного отбора совместная эволюция (коэволюция) трофически связанных популяций приводит к выработке противоположно направленных коадаптаций у организмов, предоставляющих пищу, и организмов, потребляющих эту пищу. Коэволюционным путём в биогеоценозах устанавливались трофические, биоценотические связи, экологические ниши, формировались жизненные формы, определённый образ жизни и активность в течение суток или сезона и др
4. Типы биоценотических связей.
(Слайд 19) Типы биотических отношений. В итоге коэволюции одни виды при взаимодействии с другими видами получают пользу, другие – вред. Если обозначить пользу знаком (+), вред – (-), а безразличное влияние – (0). На схеме видим разнообразные биотические связи в биогеоценозе.
(Слайд20) Взаимополезные связи (+ +) (симбиоз). Обязательные (облигатные) мутуалистические отношения называются симбиозом. Например, лишайники представляют собой сожительство водорослей и грибов. Стойкие симбиотические отношения формируются между шляпочными грибами и высшими растениями. Гифы гриба подберёзовика плотно оплетают тонкие корешки берёз. Гриб разлагает и транспортирует в корни берёзы некоторые недоступные для берёзы вещества почвы, усиливая минеральное питание. Гриб способствует лучшему усвоению растением фосфора, азота, воды. Подберёзовик вырабатывает целый ряд витаминов и других активных веществ. Берёза со своей стороны является для гриба единственным источником органических веществ. Деревья не смогли бы развиваться на очень бедных почвах без грибов-партнёров.
На схеме видим разнообразные биотические связи в биогеоценозе.
(Слайд 21) Взаимополезные связи (+ +) (мутуализм). Актиния и рак-отшельник. Актинии кишечнополостные животные ведут сидячий образ жизни, прикрепляясь к грунту, камням, на пустых раковинах моллюсков. Вэтих раковинах находят убежище раки-отшельники. Перемещаясь по дну, рак носит на раковине и актинию. Это даёт ей возможность встретить больше пищи и партнёров для размножения. Для рака такое соседство тоже благоприятно. Стрекательные клетки актинии защищают его от хищников. Часть добычи актиний, парализованная стрекательными клетками, достаётся раку. Симбиоз – это тесное полезное сожительство определённых, конкретных видов. Мутуализм – это любая взаимополезная связь видов.
(Слайд 28) Полезнонейтральная связь (+ 0) комменсализм: нахлебничество. Нередко в природе встречаются такие отношения между видами, когда один из них поставляет другому пищу или убежище, а сам не испытывает от этого ни вреда, ни пользы. Такой тип биотических взаимоотношений носит название комменсализм, или нахлебничество. На Крайнем Севере комменсалом белого медведя служат песцы.
(Слайд 29) Полезнонейтральная связь (+ 0) комменсализм: квартирантство. Пищей рыбам-прилипалам служат остатки трапезы хозяина. При этом акулам такая форма взаимоотношения не имеет ни положительного, ни отрицательного значения. Они прикрепляются к телу акул своими присосками и перемещаются с ними по просторам океана.
(Слайд 36) Нейтрализм (0 0) В экосистемах всегда есть виды, которые обитают на одной территории, но непосредственно друг с другом не связаны.
5. Работа с терминами: коадаптация, мимикрия, покровительственная и предупреждающая окраска, автотомия, симбиоз, мутуализм, компенсализм…. и др
Совместная жизнь видов в биогеоценозе
Презентация для учащихся 10 класса (общеобразовательный уровень). В презентации представлены основные термины и понятия, показаны основные типывзаимоотношений живых организмов в природе.
Просмотр содержимого документа
«Совместная жизнь видов в биогеоценозе»
Совместная жизнь видов в биогеоценозе.
Типы биогеоценотических связей
Термины и понятия (продолжение)
Термины и понятия (продолжение)
Симбиоз – живая система, состоящая из двух (или более) различных организмов, тесно связанных друг с другом тем или иным типом взаимоотношений (трофическими, пространственными и др.)
Термин «симбиоз» предложен в 1879 году А.Де Бари. По характеру отношений между партнёрами выделяют несколько типов симбиоза: комменсализм, паразитизм, мутуализм.
Мутуализм – форма симбиоза, которая является обоюдовыгодной для партнёров, которые чаще всего не могут существовать друг без друга.
Комменсализм – форма симбиоза; временное или постоянное сожительство особей разных видов, при котором один из партнёров (комменсал) односторонне извлекает пользу из другого (хозяина) в аспекте взаимоотношений с внешней средой.
Хищничество — это способ добывания пищи и питания животных (реже растений), при котором они ловят, умерщвляют и поедают другие организмы.
В основе отношений «хищник — жертва» лежат пищевые связи. Обычно вид-хищник нападает на вид-жертву, которым он питается, например: щука — хищная рыба — питается другими мелкими рыбами; хищный жук жужелица нападает на гусениц. Хищничество практически никогда не приводит к полному истреблению жертвы. Например, волки ежегодно убивают лишь 25% оленей, что приблизительно соответствует ежегодному приросту популяции оленей. Хищники, истребляя наиболее ослабленных особей, поддерживают состав и численность популяции на определённом уровне.
Колебания численности популяций хищника и его жертвы.
Паразитизм (греч. parasitos — «нахлебник», «дармоед») — форма отношений, при которых один вид (паразит) использует другой (хозяина) как среду обитания и источник пищи. Паразит может поселяться внутри тела хозяина (эндопаразитизм) или на его поверхности (эктопаразитизм).
Примеры эндопаразитизма: печёночный сосальщик в печени крупного рогатого скота
Примеры эндопаразитизма: свиной цепень в организмах свиньи и человека.
Примеры эктопаразитизма: вши, блохи, пухоеды и др. в организмах животных.
Конкуренция – форма внутривидовых и межвидовых отношений, имеющая вид борьбы за существование. Конкуренция возникает за жизненное пространство, пищу, место, самку и т.д.
Коадаптация – взаимная адаптация разных видов в процессе коэволюции.
Организм одного из взаимодействующих видов и его действия.
Организм другого из взаимодействующих видов и его действия.
Цветки душистого табака, окрашенные в белый цвет, издают сильный аромат и раскрываются только с наступлением сумерек.
Бабочки, опыляющие цветки душистого табака, имеют длинный хоботок, с помощью которого высасывают нектар, и ведут ночной образ жизни.
Губы закрытого цветка льнянки плотно сомкнуты.
Тяжёлый и грузный шмель способен раскрыть цветок льнянки, ударившись об него с налёта, и опылить.
Чистотел, фиалка, хохлатка, гусиный лук, пролеска и др. имеют на семенах богатые маслом или сахаристые выросты – присемянники.
Муравьи, откусывая выросты и оставляя семена, порой по пути к муравейнику, осуществляют распространение этих растений.
Семена марьянники дубравного окрашены в белый цвет и имеют продолговатую форму, как коконы муравьёв.
Муравьи переносят их в муравейник, а после созревания и потемнения выбрасывают во время уборки и, тем самым, способствуют распространению марьянника дубравного.
Мимикрия – приспособительная или защитная реакция организма, в результате которой он приобретает сходство с другим организмом или предметом окружающей среды.
Мимикрия. Слева – гусеница, имитирующая сучок растения. Справа – бабочка вице-король повторяет форму и окраску крыльев ядовитой бабочки-монарха
Адаптации сформированные в процессе эволюции
Совместное существование видов в биогеоценозе – важное условие их эволюции.
Совместная жизнь видов в биогеоценозах
Типы связей в биогеоценозе
Отношения между видами (популяциями) складывались на протяжении длительного исторического становления экосистем. В эволюционном процессе у совместно обитающих видов формировались встречные взаимно-приспособительные свойства. В их основе лежат трофические и территориальные связи.
В процессе эволюции у видов, входящих в биогеоценоз и взаимодействующих между собой, сформировались встречные адаптации.
Например, для перекрестного опыления цветков растение стало вырабатывать ненужный для него самого нектар, но именно из-за нектара насекомые (пчелы, бабочки, шмели) и некоторые животные посещают цветки. Такое взаимодействие живого мира ускорило эволюцию и цветковых растений и насекомых. У тех и других возникло огромное разнообразие форм для привлечения опылителей (цветковые растения) и приспособлений — для добычи нектара и пыльцы (насекомые).
Все это является примером взаимной адаптации растений и животных, сложившейся в результате длительных трофических связей в сообществах.
Подобных примеров множество и в отношениях между животными. Например, жабы, лягушки и другие амфибии приобрели способность вырабатывать кожными железами ядовитую или жгучую слизь для защиты от поедания их хищниками. В то же время и хищники хорошо распознают и обходят стороной этих ядовитых обитателей биогеоценоза.
Взаимные адаптации в биогеоценозе
Интересно, что у некоторых обитателей биогеоценоза возник такой способ защиты, как подражательность, или мимикрия (греч. mimikos — «подражательный»), в окраске и форме тела. С помощью мимикрии виды оказываются более защищенными от нападений.
Мимикрия у насекомых и змей: 1 — ядовитая бабочка геликонида; 2 — подражающая ей неядовитая бабочка пиерида; 3 — неядовитый американский уж; 4 — ядовитый коралловый аспид
Результатом биоценотических отношений является также формирование у животных в процессе эволюции покровительственной окраски и формы тела.
Покровительственная окраска у животных, созданная естественным отборов в единстве с окружающей средой 
Подражательное сходство незащищенных видов насекомых с предметами окружающей среды и растениями: бабочка каллима со сложенными крыльями напоминает лист (1); бабочка дневной павлиний глаз (2) и бабочка бражник глазчатый (3) имеют на крыльях рисунок, похожий на глаза животных; клоп-колючка внешне напоминает по размерам и форме колючку растения (4)
В результате совместного обитания в биогеоценозе растений и грибов возникли микориза (грибокорень), лишайник (симбиоз гриба и водоросли).
Сформировавшиеся в условиях биогеоценозов взаимные адаптации обеспечивают большую устойчивость существования взаимодействующих популяций и видов.
Взаимное (встречное) приспособление, появившееся у разных видов в процессе совместного существования, называют коадаптацией (от лат. co — «с», «вместе» и adaptatio — «приспособление»). Она формируется в течение очень длительного времени. Эволюционные взаимодействия организмов разных видов, не обменивающихся генетической информацией между собой, но тесно связанных биологически, называют коэволюцией (от лат. co — «с», «вместе» и «эволюция»). Результатом коэволюции являются взаимные адаптации (коадаптации). Коэволюция лежит в основе появления биоценозов. Многие коадаптации сформировались в процессе коэволюции на основе территориальных и прямых трофических связей.
Коэволюционные отношения в биогеоценозе
Все приспособительные свойства видов, отражающие их биоценотические связи, возникли в сообществе в процессе длительной эволюции в результате естественного отбора. Притом важно отметить, что эти взаимодействия реализуются только на уровне популяций. Именно популяция накапливает опыт общения с другими видами (например, результаты поедания непригодной пищи или посещения ненужного цветка) и, «жертвуя» частью особей, устанавливает определенную устойчивую форму позитивных и негативных отношений с популяциями других взаимодействующих видов сообщества.
Только на уровне популяций осуществляется выработка коадаптаций в процессе совместной эволюции видов.
Коэволюционные взаимоотношения связывают любой вид организмов с видами, соседствующими в биогеоценозе, как с ближайшими партнерами, например растения и питающихся ими растительноядных животных. Несмотря на кажущийся антагонизм, между ними складываются взаимоотношения, при которых контактирующие виды становятся взаимно необходимыми. Например, паразиты (или хищники), выбирая в жертву преимущественно ослабленных и неполноценных особей, становятся важным фактором регуляции численности их популяций. При этом они оздоровляют популяцию, давая возможность выживать наиболее сильным, полноценным организмам.
Таким образом, совместная эволюция (коэволюция) в результате естественного отбора приводит к выработке противоположно направленных коадаптаций у организмов трофически связанных популяций — жертв, предоставляющих пищу, и хищников, потребляющих эту пищу. При этом выработку коадаптаций задает жертва. Коэволюционным путем в биогеоценозах возникали и многие другие биоценотические связи между видами: размещение в пределах сообщества, вхождение в ту или иную экологическую нишу, формирование жизненной формы, выработка определенного образа жизни, проявление ритма активности в течение суток или сезона и др.
«Хищник — жертва» и «паразит — хозяин»
Взаимоотношения хищника и жертвы, паразита и хозяина в процессе эволюции обеспечивали развитие противоположно направленных коадаптаций (проявляющихся в строении тела, повадках, ритме жизни взаимодействующих видов). Все эти события являются результатом различных (преимущественно трофических) связей в биогеоценозах.
Эти отношения проявляются также и в численности видов. Так, хищники, уничтожая свою жертву, влияют на численность этого вида. Случаются годы, когда популяция хищника полностью подавляет популяцию жертвы, а затем сама начинает деградировать — снижает свою численность до минимального предела. Это показывает, с одной стороны, что в природе имеется множество факторов, оказывающих влияние на естественное регулирование количества особей популяции в биогеоценозе, а с другой — что численность хищника в полной мере зависит от численности жертвы и наоборот.
Исследования экологов показали, что при конкурентных взаимоотношениях — хищничестве и паразитизме — действуют генетические и экологические факторы. Дело в том, что преследование хищником своей жертвы часто носит не случайный характер, что жертвами в первую очередь становятся те животные, которые представляют собой некий «биологический излишек». Это обычно наблюдается при чрезмерном увеличении численности жертвы (и большой плотности). В итоге наиболее энергичные особи занимают самые удобные места обитания и активно защищаются, а ослабленные, больные — не способны активно противостоять хищнику. Именно такие особи оказываются его жертвой. В связи с этим хищников часто называют «санитарами сообщества».
Хищничество и сходное с ним явление паразитизма всегда вызывали большой интерес у исследователей. Предпринималось много попыток найти закономерности этих явлений. Наибольшее признание получили работы, выполненные в 20-х годах XX века математиками — американцем А. Лоткой и итальянцем В. Вольтеррой. А. Лотка в 1923 году предложил первую математическую модель взаимодействия животных в системе «паразит-хозяин». Через год, независимо от Лотки, В. Вольтерра создал математическую модель взаимодействия животных в системе «хищник — жертва».
Результаты исследования оказались в основном очень сходными, свидетельствующими, что существенных различий в обеих системах нет. Они различаются лишь в количественном отношении: один хищник уничтожает много жертв, а паразитов у одного хозяина может быть много. Из исследования А. Лотки следует, что при большой численности хозяина паразиты быстрее находят его и быстрее увеличивают свою численность. Повышение численности популяции паразита достаточно быстро приводит к снижению численности популяции хозяина, а это, в свою очередь, снова ведет к уменьшению численности популяции паразита. Так в биогеоценозе непрерывно, как одна волна за другой, с небольшими отклонениями от какого-то оптимального уровня происходят периодические колебания численности популяций хозяина и паразита.
Постоянные периодические колебания численности популяций хищника и жертвы также происходят, подобно волнам. В этом проявляется динамическая саморегулирующаяся система, в которой волна подъема численности популяции хищника следует за волной подъема численности популяции жертвы. Классическим примером этого явления служат изменения численности рыси и зайца-беляка, зафиксированные в Канаде.
Изменения численности зайца (1) и рыси (2) Модель взаимодействия популяций в системе «хищник — жертва» полностью соответствует модели взаимодействия «паразит — хозяин».
На основе наблюдений В. Вольтерры сформулированы три экологических закона: 1) закон периодического цикла — колебания численности двух видов являются периодическими, регулярно повторяющимися; 2) закон сохранения средних величин — средняя численность популяций обоих взаимодействующих видов в экосистеме остается постоянной до тех пор, пока интенсивность хищничества постоянна; 3) закон преимуществ жертвы — если в экосистеме уничтожать особей обоих видов в одинаковой степени, то средняя численность популяции жертвы будет расти, а хищника — падать.
Следует отметить, что эти законы выведены в очень упрощенном виде на основе систем взаимодействия организмов, в природе никогда не встречающихся. Ведь на жертву могут нападать разные виды хищников, так и они нередко служат жертвой другим хищникам и подвергаются нападениям паразитов. К тому же хищник обычно питается не одним видом жертвы. Однако выявленные закономерности взаимодействия видов в этих системах позволяют понять, в каких взаимоотношениях и условиях живут организмы в биогеоценозах. Знание этих закономерностей и умение применять его при осуществлении рационального природопользования имеют не только теоретическое, но и практическое значение. На этом основаны меры биологической борьбы за сохранение устойчивости естественных и искусственных экосистем.