Хищник-жертва и симбиоз

Животные взаимодействуют с другими видами как хищники и жертвы, а также посредством симбиозов, варьирующихся от взаимной выгоды до паразитизма. Эти взаимодействия формируют популяции и стимулируют коэволюцию.

Definition

Взаимодействия хищник-жертва и симбиотические взаимодействия — это экологические отношения, в которых животные потребляют другие организмы или живут в тесной ассоциации с ними, охватывая хищничество и симбиозы мутуализма, комменсализма и паразитизма, каждый из которых имеет характерные эффекты для партнеров.

Scope

Эта тема охватывает экологические взаимодействия между животными и другими организмами. Она рассматривает хищничество, включая динамику, связывающую популяции хищников и жертв, а также «гонку вооружений» адаптаций, таких как камуфляж, защита и мимикрия. Также рассматривается спектр симбиозов, в которых виды живут в тесной ассоциации: мутуализм, приносящий пользу обоим партнерам; комменсализм, приносящий пользу одному, не затрагивая другого; и паразитизм, приносящий пользу одному за счет хозяина. Особое внимание уделяется тому, как эти взаимодействия стимулируют коэволюцию.

Core questions

• Как популяции хищников и жертв влияют друг на друга с течением времени?
• Какие адаптации возникают в результате «гонки вооружений» между хищником и жертвой?
• Чем отличаются мутуализм, комменсализм и паразитизм?
• Как тесные межвидовые взаимодействия стимулируют коэволюцию?

Key theories

Динамика хищник-жертва и коэволюция

Популяции хищников и жертв связаны, часто приводя к сопряженным колебаниям, а взаимное давление поимки добычи и избегания поимки стимулирует эволюционную «гонку вооружений» наступательных и оборонительных адаптаций, включая камуфляж и мимикрию.

Спектр симбиоза

Симбиозы, тесные и устойчивые ассоциации между видами, охватывают континуум от мутуализма, где оба партнера получают выгоду, через комменсализм, где один получает выгоду, а другой не затрагивается, до паразитизма, где один получает выгоду за счет другого.

Mechanisms

При хищничестве потребитель убивает и поедает жертву, и поскольку каждая популяция влияет на рост другой, численность хищников и жертв может расти и падать в связанных циклах. Постоянное давление, направленное на поимку добычи и избегание поимки, отбирает наступательные признаки у хищников и защитные признаки у жертв, включая скорость, камуфляж, предупреждающую окраску, токсины и мимикрию, что представляет собой непрерывную коэволюционную «гонку вооружений». Симбиозы — это тесные, долгосрочные отношения между различными видами, классифицируемые по их влиянию на каждого партнера: мутуализмы, такие как рыбы-чистильщики и их клиенты, приносят пользу обоим; комменсализмы приносят пользу одному партнеру без явного влияния на другого; и паразитизмы, включая многих животных-паразитов, приносят пользу паразиту, нанося вред хозяину. Эти тесные ассоциации часто приводят к взаимным эволюционным изменениям у взаимодействующих видов.

Clinical relevance

Знание о хищничестве и симбиозе лежит в основе биологического контроля вредителей, управления популяциями хищников и жертв в природоохранной деятельности и рыболовстве, а также понимания взаимоотношений хозяин-паразит, которые влияют на экологию болезней животных и человека. Это образовательный контекст, а не клинический совет.

History

Генри Уолтер Бейтс описал защитную мимикрию в девятнадцатом веке, а Чарльз Элтон в 1920-х годах поместил хищничество в центр экологии животных с концепцией пищевых цепей. Лотка и Вольтерра независимо сформулировали математические модели динамики хищник-жертва в 1920-х годах, а изучение симбиоза и коэволюции развивалось на протяжении двадцатого века, став центральной темой экологии сообществ.

Key figures

• Charles Elton
• Alfred Lotka
• Vito Volterra
• Henry Walter Bates

Seminal works

• begon2006
• hickman2020

Frequently asked questions

Каковы основные типы симбиоза?

Симбиозы обычно делятся на мутуализм, при котором оба партнера получают выгоду; комменсализм, при котором один получает выгоду, а другой не затрагивается; и паразитизм, при котором один получает выгоду за счет другого.

Что такое «гонка вооружений» между хищником и жертвой?

Это взаимная эволюция, в которой хищники развивают более совершенные способы поимки добычи, а жертвы развивают лучшую защиту, такую как скорость, камуфляж или токсины, причем каждая сторона стимулирует дальнейшие изменения в другой на протяжении эволюционного времени.