Какую роль играют химические сигналы во взаимоотношениях растений паразитов и их хозяев

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Паразитизм — форма взаимоотношений между организмами, относящимися к разным видам, где один использует другого в качестве среды обитания и источника пищи.

Паразиты существуют там, где есть данные факторы:

постоянный и благоприятный уровень температуры и влажности;
обилие пищи;
защита от неблагоприятных факторов;
агрессивный химический состав среды обитания.

Это понятие, в большей степени, является экологической дисциплиной, так как предметом ее изучения являются отношения между паразитом и хозяином, их взаимовлияние и зависимость от факторов внешней среды. Без необходимых для второго биологических ресурсов невозможно существование и размножение первого.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Паразитизм встречается среди различных групп организмов:

животных (простейшие, плоские черви, нематоды, кольчатые черви, моллюски, членистоногие);
бактерий, грибов (мучнисторосяные, трутовики);
покрытосеменных растений.

Паразит — биологический организм, живущий за счет другого организма.

На сегодняшний день разделяют паразитоидов и паразитов. Паразитоиды в течение длительного времени питаются лишь одной жертвой, доводя ее до гибели (например, к таким относятся двукрылые насекомые и волосатики) и паразиты, которые также питаются одной жертвой, но к гибели не приводят.

Паразиты характеризуются такими особенностями, как:

наличие двух сред обитания (хозяина и внешняя среда);
они имеют меньшую продолжительность жизни, чем хозяин;
высокая скорость размножения;
многочисленность.

Паразитарные системы бывают:

двойные (паразит и хозяин);
тройные( паразит, переносчик и хозяин);
множественные (паразит, переносчик и несколько видов хозяинов).

Хозяин отвечает на присутствие в организме паразита различными реакциями, которые проявляются на клеточном, тканевом и организменном уровнях. Между ними устанавливаются особые взаимоотношения, при которых сущность, благодаря различным адаптациям, длительное время использует хозяина, не убивая его.

Поэтому и воздействие на организм хозяина от паразитов бывает разным:

повреждаются органы и ткани и, как следствие, нарушается целостность всасывания питательных, минеральных веществ и витаминов;
нарушается обмен веществ и происходит токсическое и иммунодепрессивное действие, которые ведут к изменению поведения хозяина.

Явление паразитизма возникло на этапе развития органического мира, когда появилось многообразие живых организмов и первых биоценозов. Расширение таких связей привело к образованию симбиозов, т.е. совместного существования особей разных видов. Они, в свою очередь, делятся на:

синойкию (где один вид использует другой в качестве жилища);
комменсализм (один вид использует остатки пищи другого вида);
мутуализм (возможно только совместное существование).

Типы паразитизма и их классификация

Существует много видов паразитизма, они могут принадлежать к нескольким классификациям. Среди них можно выделить:

С точки зрения образа жизни:

истинный (взаимоотношения между паразитом и хозяином являются закономерными и имеют эволюционный характер);
ложный (явление случайное, т.к. данный вид паразитов ведут свободный образ жизни, а при попадании в организм — погибают);

По степени тесноты связей между паразитом и хозяином:

облигатный (полностью зависят от хозяина, чтобы завершить свой жизненный цикл, они не причиняют ему особого вреда);
факультативный (такие паразиты могут вести спокойный образ жизни, а попадая в организм хозяина нарушают его жизнедеятельность);

По времени контакта:

временные (паразиты находятся в организме лишь для питания, например, их представителями могут выступать кровососущие насекомые);
постоянные: стационарные (всю жизнь находятся в организме человека, например, аскарида, вши) и периодические (полжизни проводят во внешней среде, половину в организме).

По локации:

эктопаразиты (находятся на покровах хозяина, например, клещи);
эндопаразиты (обитают внутри хозяина).

По количеству хозяев:

моноксенные (один);
стеноксенные (нет четкого выделения конкретных хозяев);
эвриксенные (несколько).

Также существует ларвальный паразитизм и имагинальный. В первом случае личинки ведут паразитический образ жизни, а половозрелые особи — свободноживущий (вольфартова муха, оводы). Во втором — паразитом является половозрелая форма, а личинка обитает в открытой природе (анкилостомид).

К особой группе паразитов можно отнести сверхпаразитов. Они используют других паразитов в качестве источника питания и среды обитания. Их значение велико, т.к. они позволяют контролировать численность популяций. Такая форма паразитизма широко встречается среди паразитических насекомых и отличается от других тем, что хозяин одновременно может быть заражен несколькими паразитами разного вида. Чрезмерное число вредителей в организме ведет к перезаражению, что отрицательно сказывается на их развитии.

В процессе существования, паразиты имеют свойство перемещаться в организме хозяина. Например, трихинелла и свиной цепень могут переходить из эктопаразитизма в паразитированию в тканях внутренней среды.

В природе существует лишь один вид паразита, который замещает орган самого хозяина — это Cymothoa exiqua.

Такая форма взаимоотношений организмов отрицательно сказывается на состоянии хозяина, т.к. вызывает болезнь. Последствия от них могут быть разные:

механические повреждения тканей и органов;
хроническая интоксикация продуктами секреции и экскреции паразитов;
аллергические реакции и т.п.

Развитие болезни хозяина зависит от стадии развития этих существ и от их интенсивности.

Существование паразитов играет немаловажную роль в регулировании численности популяций. Уничтожая один вид организмов, размножается другой. То есть плюс от них в том, что сохраняется биоразнообразие.

Примеры паразитарных взаимоотношений среди животных и растений

Формы паразитизма многообразны. Они могут быть и животного типа (зоопаразиты, т.е. паразитируют животные организмы) и растительного (фитопаразиты). Фитопаразитов называют вредителями. К ним, в основном, относятся клещи, некоторые простейшие и нематоды.

Зоопаразитология, в свою очередь, бывает:

ветеринарной;
медицинской;
агрономической;
лесной;
общей.

Эктопаразитизм в природе встречается чаще, чем эндопаразитизм. Он характерен для растений паразитов, некоторых насекомых, клещей, а также грибов. Такие паразиты обычно прикрепляют свои яйца снаружи, тем самым парализуя добычу. Эта форма паразитов имеет свойство быстро размножаться, например, перед родами у кроликов значительно растет количество блох.

Даже некоторые растения имеют паразитарные свойства. Например, марьянник луговой наносит паразитический вред на корнях растений, мытник лесной — на траве. Появление галл на них является признаком присутствия паразитов. Самым распространенным вредителя растений считается тля.

В животной среде также наблюдается присутствие паразитов, обычно это наблюдается в хищничестве. Например, птица ржанка выковыривает у крокодила из пасти остатки пищи; акула и рыба-прилипала, которая с помощью присосок крепится на спине хищника, тоже питается остатками его пищи.

К паразитарным взаимоотношениям животных и растений можно отнести следующие:

Тропическое дерево мирмекодия и муравьи, которые защищают растение от других насекомых, тем самым обеспечивая себе жилье.
Взаимосвязь рыбы-клоуна и актинии. Первая очищает вторую от остатков пищи и получает защиту и укрытие.

Социальный паразитизм встречается и у птиц, когда для высиживания яиц и воспитания новорожденных один организм подкидывает их в гнездо другого, который, в последствии, выкармливает чужих птенцов (например, кукушка). К таким же относятся фрегаты, которые отбирают пищу у других птиц, т.к. сами не могут ловить рыбу.

Таким образом, в природе существует огромное множество паразитов, от которых есть и плюсы и минусы. Из плюсов можно отметить тот факт, что благодаря им повышается численность популяций. Т.е. убивая одних, растет возможность размножаться других.

Из минусов: они приносят много вреда и неудобств, с которыми контактируют. Происходит некоторый биотический круговорот веществ, который сохраняет баланс природы, т.е. естественный отбор.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

УРОК ЭКОЛОГИИ СИГНАЛЬНЫЕ ВЗАИМООТНОШЕНИ Я ОРГАНИЗМОВ Учитель биологии МКОУ СОШ №3 г.Нязепетровска Боронина Н.Н.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Звуки животных это сигналы, которые выражают их состояние, желания, чувства Звуковые сигналы • Звуковая сигнализация существует у всех видов животных. К примеру, курицы издают 13 разных звуков, лягушки – 6, синицы – 90, грачи – 120, вороны – до 300, свиньи – 23, дельфины – 32,, обезьяны – более 40, лошади – около 100 звуков. Эти звуки передают общее эмоционально психическое состояние животных , поиск корма, тревогу, агрессивность, радость общения.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Волшебные трели птиц это, как правило, песни самцов. И поют они чаще для того, чтобы привлечь самок и для предупреждения, что территория находится под охраной. • В брачный период голуби нежно воркуют, аисты курлыкают, тетерева издают громкие звуки, а соловьи устраивают сольные концерты, чтобы затмить соперников.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Вожак слонов, самый старший и умный в стаде, призывно трубит, подняв хобот, собирая слонов в поход по джунглям в поисках хороших пастбищ.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Даже рыбы не молчат! Они издают много разных и характерных звуков, используя их для общения в стае. Издаваемые ими сигналы изменяются в зависимости от состояния рыб, окружающей среды, от их действий. • Американские учёные установили, что рыбы кашляют, чихают и хрипят. Производимые рыбами звуки похожи иногда на урчание, писк, лай, карканье и хрюканье.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Тактильные взаимоотношения • Тактильные взаимоотношения возможны только на близком расстоянии. Длинные антенны тараканов и раков позволяют им исследовать мир в радиусе одной длины тела, но это почти предел для осязания. • Тактильная коммуникация сохраняет свое значение у многих позвоночных, в частности у млекопитающих, наиболее "общественные" виды которых проводят значительную часть времени в физическом контакте друг с другом.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Тактильная коммуникация доминирует во взаимодействиях многих беспозвоночных • • например у дождевых червей, которые ночью выползают из нор

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Прикосновение • Перебирание шерсти у приматов это и выражение ласки, и проявление симпатии, и заискивание (например, перед вожаком).

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Химические взаимоотношения Язык запахов • Насекомые с помощью запахов привлекают к себе особей противоположного пола. Для этого они выделяют вещества феромоны в виде пахучих газов или жидкостей , которые образуются в специальных железах на брюшке или во рту.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

ВИДЫ ФЕРОМОНОВ 1. Половые феромоны облегчают встречу особей одного вида, они важны для всех животных. 2. Феромоны для мечения территории, которые содержатся в моче собак, волков, представителей кошачьих и др. По запахам животные определяют зрелость особей, выслеживают добычу, избегают врагов или опасные места – ловушки и капканы.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

3. Агрегационные феромоны помогают животным собраться вместе в большую группу (например, с их помощью собирается вместе население муравейника). 4. Феромоны тревоги стимулирует уход особей с опасного участка территории (такие феромоны обнаружены у рыб, ящериц).

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Сигнальные химические взаимоотношения между растениями называются аллелопатией. Растения выделяют в окружающую среду биологически активные вещества – колины.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Мы все вместе улыбнемся, Подмигнем слегка друг другу, Вправо, влево повернемся И кивнем затем по кругу. Все вопросы победили, Вверх взметнулись наши руки. Груз забот с себя стряхнули И продолжим путь науки

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Шимпанзе используют для общения богатую мимику. Например, плотно сжатые челюсти с обнаженными деснами означают угрозу; хмурый взгляд – запугивание; улыбка, особенно с высунутым языком, – дружелюбие; оттягивание нижней губы, пока не покажутся зубы и десны, – умиротворенную усмешку. Надувая губы, мать шимпанзе выражает свою любовь к детенышу.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

• Частая зевота означает замешательство или затруднение. Шимпанзе часто зевают, когда заметят, что за ними ктото наблюдает.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Брачные танцы • Гориллы бьют себя в грудь этим они предупреждают сородичей об опасности. • В период размножения многие животные и птицы устраивают настоящие брачные танцы. И у каждого вида такой танец свой, не похожий на другие! • Пчеларазведчица с помощью танца рассказывает соплеменницам, где находится новый источник нектара, и побуждает их лететь за ним.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Цвет как элемент общения • Весной, в период размножения, у многих видов лягушек и жаб горло приобретает яркую окраску. Так они не только привлекают партнера, но и подают зрительный сигнал, предупреждающий, что территория занята.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Устрашающая поза • К зрительным сигналам относятся устрашающие позы животных (вздыбленная шерсть, оскал, выразитель ность глаз )

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Кенгуру передают свои мысли с помощью хвоста. Например при приближающийся опасности стоит одному кенгуренку начать стучать хвостом или задними лапами по земле как все знают что хищник где — то рядом. А вот своих малышей они зовут "домой" с помощью звука, напоминающего кудахтанье.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Сочетание сигналов Мышиполевки общаются с помощью пахучих меток, почти как собаки. К сожалению, их моча испускает ультрафиолет, а это излучение хорошо видят главные враги полевок — пустельга и другие хищные птицы.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Зрительные сигналы – основа взаимоотношений насекомоопыляемых растений и насекомыхопылителей, которые опознают растения по яркой окраске венчика.

Презентация по экологии на тему " Сигнальные взаимоотношения" 10 класс

Покровительственные окраски животных 3.Мимикрия 1.Маскировка • Криптическая • Скрадывающая • Расчленяющая 2.Демонстрация • Предупреждающая • Угрожающая

Сигнальные взаимоотношения организмов – это информационные отношения, которые не сопровождаются разделом или передачей от одного организма другому материально‑энергетических ресурсов. Они могут достаточно эффективно влиять на результаты горизонтальных (конкуренция) и вертикальных (хищничество, паразитизм) взаимоотношений. Различают несколько типов сигналов.

Зрительные сигналы – основа взаимоотношений насекомо‑опыляемых растений и насекомых‑опылителей, которые опознают растения по яркой окраске венчика. К зрительным сигналам относятся устрашающие позы животных (вздыбленная шерсть, оскал), а также приобретение животными окраски, защищающей от поедания (красный цвет насекомых).

Звуковые сигналы. Такие сигналы подают птицы, оповещающие друг друга о том, что участок занят, или об опасности. Сигналом, предотвращающим стычку хищников, является рычание. Дельфины и некоторые насекомые обмениваются звуковыми сигналами на частотах, недоступных человеческому слуху.

Химические сигналы. Этот вид сигнальных отношений особенно широко распространен у животных, которые продуцируют специальные сигнальные вещества – феромоны, обладающие сильным запахом и потому действующие при очень низких концентрациях (половые феромоны, феромоны для мечения территории, агрегационные феромоны – при их посредстве собираются вместе муравьи одной семьи, феромоны тревоги и т.д.). Большую роль играют запахи и во взаимоотношениях насекомых‑опылителей и растений.

Сигнальные химические взаимоотношения между растениями называются аллелопатией. Растения выделяют в окружающую среду биологически активные вещества – колины. Они попадают в почву (корневые выделения), в атмосферу (газообразные вещества с сильным запахом) и воду (смывы с листьев). Колины выделяются и при разложении мертвого органического вещества, например лесной подстилки.

Считается, что роль колинов во взаимоотношениях растений вторична (т. е. их влияние – это экзаптация), так как первично они вырабатывались растениями для отпугивания насекомых‑фитофагов.

Факт существования аллелопатии бесспорен и подтвержден в экспериментах сотни раз. Со времен Теофраста известно, что под пологом грецкого ореха не растут другие плодовые культуры. Под интродуцированными на Кавказ австралийскими эвкалиптами из‑за аллелопатических выделений из опавших листьев не могут расти местные виды трав.

Сигнальные взаимоотношения организмов - это информационные отношения, которые не сопровождаются разделом или передачей от одного организма к другому материальноэнергетических ресурсов.

Они могут достаточно эффективно влиять на результаты горизонтальных (конкуренция) и вертикальных (мутуадизм, хищничество, паразитизм) взаимоотношений. Различают несколько типов сигналов.

Зрительные сигналы - основа взаимоотношений насекомо- опыляемых растений и насекомых-опылителей, которые опознают растения по яркой окраске венчика. К зрительным сигналам относятся устрашающие позы животных (вздыбленная шерсть, оскал), а также приобретение животными окраски, защищающей от поедания (красный цвет насекомых).

Звуковые сигналы. Такие сигналы подают птицы, оповещающие друг друга о том, что участок занят, или об опасности. Звуковые сигналы облегчают поиск полового партнера. Сигналом, предотвращающим стычку хищников, является рычание. Дельфины и некоторые насекомые обмениваются звуковыми сигналами на частотах, недоступных человеческому слуху.

Химические сигналы. Этот вид сигнальных отношений особенно широко распространен у животных, которые продуцируют специальные сигнальные вещества - феромоны, обладающие сильным запахом и потому действующие при очень низких концентрациях (половые феромоны, феромоны для мечения территории, агрегационные феромоны - при их посредстве собираются вместе муравьи одной семьи, феромоны тревоги и т.д.). Большую роль играют запахи и во взаимоотношениях насекомых- опылителей и растений.

Сигнальные химические взаимоотношения между растениями называются аллелопатией. Растения выделяют в окружающую среду биологически активные вещества - колины. Они попадают в почву (корневые выделения), в атмосферу (газообразные вещества с сильным запахом) и воду (смывы с листьев). Колины выделяются и при разложении мертвого органического вещества, например, лесной подстилки. Считается, что роль колинов во взаимоотношениях растений вторична, первоначально они вырабатывались растениями для отпугивания насекомых-фитофагов.

Факт существования аллелопатии бесспорен и подтвержден в экспериментах сотни раз. Со времен Теофраста известно, что под пологом грецкого ореха не растут другие плодовые культуры. Под интродуцированными на Кавказ австралийскими эвкалиптами из-за аллелопатических выделений из опавших листьев не могут расти местные виды трав.

Контрольные вопросы На какие группы делятся сигнальные взаимоотношения? Расскажите о зрительных сигналах. Приведите примеры звуковых сигналов. Расскажите о разнообразии химических сигналов животных. Что такое аллелопатия и какова ее роль в природе?

Мириады живых существ в экосистеме находятся в неисчислимом количестве связей с другими существами. Это сложнейшая сеть взаимосвязей между организмами обеспечивает устойчивость экосистемы, служит предметом интереснейшей науки - экологии.

Форма существования двух организмов, принадлежащих к разным видам. Некоторые организмы-симбионты никак не могут существовать друг без друга - облигатный симбиоз (лат. obligatus - обязанный). Примером облигатного симбиоза могут служить лишайники, организмы, образованные симбиозом гриба и водоросли.

Иногда симбиоз между особями возможен, но не является обязательным условием. Если особи могут быть в симбиозе, а могут и поодиночке, то такой симбиоз будет считаться факультативным (франц. facultatif - необязательный).

Известный пример факультативного симбиоза (протокооперации) - отношения между раком-отшельником и актинией. Актиния крепится к панцирю рака-отшельника, своими щупальцами обездвиживает мелких животных, таким образом, достает пищу для себя и рака. Рак-отшельник постоянно перемещает актинию, за счет чего вероятность ее встречи с потенциальной жертвой увеличивается.

Форма взаимовыгодного облигатного симбиоза. Примером мутуализма могут послужить взаимоотношения между рыбой-клоуном и актинией. Рыба-клоун спасается от врагов среди щупалец актинии, проводит там санитарную обработку: она удаляет из актинии непереваренные остатки пищи, вентилирует воду.

Внутри пищеварительного тракта коровы происходит мутуализм с бактериями. Особая микрофлора заселяет отдел желудка - рубец. Именно здесь целлюлоза, которая не может быть разрушена пищеварительными ферментами коровы, переваривается бактериями-симбионтами. Без бактерий нормальное расщепление целлюлозы невозможно.

Комменсализм - способ симбиоза, при котором один из партнеров (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию своих взаимоотношений с внешней средой. При этом комменсал получает пользу от таких взаимоотношений, а хозяин не получает ни вреда, ни пользы.

Примером таких взаимоотношений может послужить "квартиранство", при котором один из организмов использует другой как жилище: в мантийную полость двустворчатых моллюсков откладывают икринки рыбы-горчаки, благодаря чему развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но не приносят ни вреда, ни пользы самому моллюску.

Также примером является и "нахлебничество". Под этот термин подпадают отношения между акулой и рыбой-прилипалой. Рыба-прилипала (комменсал) прикрепляется к акуле, преодолевает большие расстояния и питается остатками пищи, расплывающимися в стороны после трапезы акулы.

Паразитизм также является способом симбиоза. При этой форме отношений один организм (паразит) использует другой (хозяина) в качестве источника питания (и среды обитания), при этом частично/полностью возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой.

Паразитизм бывает облигатный, в случае если паразит не может жить без хозяина, к примеру, у вирусов. Может быть факультативный, если паразит способен существовать без хозяина: комары, блохи, вши, паразитические черви.

В современной экологии в понятие хищничества вкладывается форма взаимоотношения, при которой один организм питается органами и тканями другого, при этом между двумя организмами отсутствуют симбиотические связи. То есть они никак не зависят друг от друга.

Иногда понятие хищничества обобщается, и в него включают плотоядных, растительноядных, всеядных животных и паразитов.

При этой форме взаимоотношений виды не оказывают друг на друга практически никакого влияния. Они редко встречаются из-за разности типов питания, экологических ниш.

При аменсализме один вид подавляет другой без извлечения выгоды для себя и без обратного отрицательного влияния с подавляемой стороны. Примерами аменсализма являются высокие широкие кроны взрослых деревьев, которые практически не пропускают свет в подлесок и тем самым угнеют рост молодых растений, мхов.

Аллелопатией называют подавление одного вида организмов другим (и обратное воздействие) вследствие выделения токсичных веществ. Часто встречается у микроорганизмов, грибов.

Примером может считаться выделение антибиотиков двумя близкорасположенными бактериями. В этом случае антибиотик каждой бактерии будет замедлять рост и развитие другой, может приводить к гибели.

Если у особей, принадлежащих к двум разным видам (или к одному), сходный образ жизни, кормовая база, занимаемая ими экологическая ниша, ограниченные возможности для полового размножения: между ними возникает конкуренция.

Особенно часто возникает конкуренция между особями одного вида, ведь их потребности совершенно одинаковы. Недаром самым ожесточенным вариантом борьбы за существование считается внутривидовая борьба.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: