If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Գիշատչություն և բուսակերություն

Գիշատիչներ և զոհեր։ Գիշատիչների հարմարանքները, որոնք օգնում են որսալ զոհին, զոհերի հարմարանքները՝ գիշատիչներից խուսափելու համար։

Հիմնական դրույթներ

  • Գիշատչությունը փոխհարաբերություն է, որի ժամանակ օրգանիզմներից մեկը (գիշատիչը) ուտում է մյուս օրգանիզմին (զոհ) կամ դրա մարմնի որոշակի մասը։
  • Բուսակերությունը գիշատչության տարբերակ է, որի ժամանակ որպես որս օրգանիզմ հանդես է գալիս բույսը։
  • Գիշատչի և որսի պոպուլյացիաները ազդեցություն են ունենում մեկը մյուսի դինամիկայի վրա։ Գիշատչի և որսի պոպուլյացիաների չափերը շղթայակցված օղակների նման հաճախ աճում և նվազում են։
  • Գիշատիչներն ու զոհերը հաճախ ունենում են հարմարվողականություններ (շահավետ հատկանիշներ, որոնք առաջացել են բնական ընտրության արդյունքում), որոնք պայմանավորված են դրանց փոխազդեցությամբ։ Զոհի համար այդ հարմարվողականությունները պաշտպանական և զգուշացնող ազդանշանների բնույթ ունեն, ինչպիսին է օրինակ՝ վառ գունավորումը։

Ներածություն

Եթե քեզ խնդրեինք անվանել բնության մեջ որևէ փոխազդեցություն, ապա առաջին փոխազդեցությունը, որը կմտաբերեիր կլիներ գիշատչությունը։ Ի վերջո շատերս կենդանիների մասին պատմող ալիքներով տեսել ենք ինչպես են արջերը բռնում սաղմոն, առյուծները ուտում զեբրերի կամ ութոտնուկները բռնում իրենց զոհերին (իսկապես կարծում եմ, որ այդ ալիքը հրաշալի է)։
Գիշատչության ժամանակ գիշատիչները ուտում են զոհին ամբողջապես, կամ մարմնի որևէ մասը։ Այս փոխազդեցությունը գիշատչի վրա դրական (+), իսկ զոհը բացասական (-) ազդեցություն է թողնում։ Կենդանիների մասին պատմող հեռուստահաղորդման ժամանակ ընդգծվում է մի կենդանու մյուսին սպանելու դրաման, բայց գիշատչությունը կարող է ավելի քիչ ակնհայտ ձև ունենալ։ Օրինակ՝ երբ մոծակը ծծում է քո արյունը, այդ փոխհարաբերությունը անվանում ենք գիշատչություն։ Այդպիսի օրինակ է նաև բուսակերությունը, որի ժամանակ կենդանին (օրինակ՝ կովը կամ միջատը) ուտում է բույսը։1
Այս հոդվածում մենք ավելի խորությամբ կուսումնասիրենք գիշատչությունը՝ տարբեր ձևերը որոնցով այն կարող է հանդես գալ, ինչպես այն կարող է ազդել գիշատիչների և զոհի պոպուլյացիաների վրա և ինչպես է բնական ընտրությունը ձևավորել գիշատչի և զոհի հատկանիշները։

Ի՞նչն ենք ընդունում որպես գիշատչություն

Գիշատիչը օրգանիզմ է, որը սնվում է մեկ այլ (դեռևս կենդանի կամ վերջերս սպանված) օրգանիզմի ողջ մարմնով կամ դրա որևէ հատվածով, որն էլ հանդիսանում է զոհը։ <<Դեռևս կենդանի կամ վերջերս սպանված>> արտահայտությունը տարբերակում է գիշատիչներին քայքայողներից։ Վերջինիս օրինակ են սնկերը և բակտերիաները, որոնք քայքայում են արդեն վաղուց մահացած օրգանիզմների մնացորդները։2
Եթե տեսնում ենք առյուծի, որը ուտում է զեբրայի, ապա հանգիստ կարող ենք ասել, որ առյուծը գիշատիչ է։ Ավելի ընդարձակ սահմանումով ուսումնասիրելիս, այնուամենայնիվ, զեբրան ևս գիշատիչ է։1 Գիշատչի որսը կարող է լինել ինչպես մեկ այլ կենդանի, այդպես էլ բույս կամ սունկ։ Բացի դրանից պարտադիր չէ, որ գիշատիչը սպանի իր որսին։ Փոխարենը, արածող կովի և արյունով սնվող մոծակի օրինակով, դրանք կարող են սնվել զոհի օրգանիզմի որևէ հատվածով՝ այնուհետև թույլ տալով, որ զոհը ապրի։1 Գիշատիչ-զոհ այն հարաբերությունը, որում կենդանին կամ միջատը սնվում է որևէ բույսով կոչվում է բուսակերություն։

Գիշատչի և զոհի պոպուլյացիաների դինամիկաները

Համայնքներում գիշատիչների և զոհերի պոպուլյացիաները ժամանկի ընթացքում միշտ չէ որ հաստատուն են մնում։ Փոխարենը շատ դեպքերում դրանք ցիկլիկ կերպով տարբերվում են, և թվում է, որ այդ ցիկլերը կապված են միմյանց հետ։ Գիշատիչ-որս դինամիկայի վերջերս հայտնված ամենատիպիկ օրինակը կարող ենք տեսնել լուսանի (գիշատիչ) և սպիտակ ճագարի (զոհ) ցիկլերի օրինակով։ Զարմանալիորեն այս ցիկլը կարելի է տեսնել գրեթե 200 տարվա վաղեմության տվյալների մեջ ՝ հիմնվելով հյուսիսամերիկյան անտառներում թակարդների կողմից հայտնաբերված կենդանիների մնացորդների թվի վրա։
Նկարի աղբյուր՝ վերևում, Community ecology: Figure 2 ըստ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; ներքևում, Populations of snowshoe hare and their Canada lynx predator show repeating cycles ըստ CK-12 Foundation, CC BY-NC 3.0
Լուսանի և ճագարի պոպուլյացիաների ցիկլերը գրեթե յուրաքանչյուր 10 տարին մեկ կրկնվում են, և լուսանների պոպուլյացիան 1-2 տարով հետ է մնում ճագարների պոպուլյացիայից։ Այս ամենի դասական բացատրությունն է․ Ճագարների քանակի շատացմանը զուգընթաց լուսանների համար անհրաժեշտ սնունդը ավելի ու ավելի շատ է դառնում, ինչը թույլ է տալիս, որ լուսանների պոպուլյացիան էլ ավելի մեծանա։ Երբ լուսանների պոպուլյացիան աճում է և հասնում է իր շեմին, լուսանները սկսում են ուտել այնքան շատ ճագարների, որ ճագարների քանակը պոպուլյացիայում սկսում է նվազել։ Սրան հաջորդում է լուսանների քանակի նվազումը՝ դրանց սնունդի աղբյուրների քչության պատճառով։ Երբ լուսանների պոպուլյացիայում առանձնյակների քանակը քչանում է, գիշատիչների քանակների պակասի պատճառով ճագարների պոպուլյացիան սկսում է մեծանալ՝ վերսկսելով ցիկլը։
Այժմ բնապահպանները այլևս չեն կարծում, որ երկու պոպուլյացիաների ցիկլերը ամբողջովին պայմանավորված են գիշատչությամբ։ Օրինակ՝ պարզվում է, որ միջավայրում ճագարների համար սնունդ հանդիսացող բույսերի քանակները ևս կարող են ցիկլի վրա ազդող գործոն լինել (այդ բույսերը ճագարների քանակների շատացմանը զուգընթաց քչանում են)։3 Որոշ հետազոտություններ նաև ցույց են տվել, որ սթրեսը (անկախ նրանից պայմանավորված է գիշատչությամբ, քիչ սնունդով թե խտությամբ պայմանավորված գործոններով) կարող է անմիջապես կրճատել էգ ճագարների պտղաբերությունը (վերարտադրողական արդյունքը)։4 Բայց միևնույն է լուսանների և ճագարների միջև գիշատիչ-զոհ փոխհարաբերությունը ցիկլի հստակ առանցքային տարրն է։

Պաշտպանական մեխանիզմները ընդդեմ գիշատչության

Համայնքը ուսումնասիրելիս պետք է հաշվի առնենք էվոլյուցիոն ուժերը, որոնք ազդել են (և շարունակում են ազդել) համայնքի տարբեր պոպուլյացիաների անդամների վրա։ Տեսակները ստատիկ չեն․ բնական ընտրությամբ պայմանավորված սերնդեսերունդ դրանցում կարող են հանդես գալ մի շարք հարմարվողականություններ։
Եվ՛ գիշատիչների, և՛ որսերի տեսակները օժտված են հատուկ հարմարվողականություններով (արդյունավետ հատկանիշներ, որոնք զարգացել են բնական ընտրության արդյունքում), որոնք օգնում են դրանց ավելի լավ կատարել իրենց դերը։ Օրինակ՝ զոհերի տեսակները ունեն պաշտպանական հարմարվողականություններ, որոնք օգնում են դրանց փուսափել գիշատիչներից։ Այս պաշտպանական մեխանիզմները կարող են լինել մեխանիկական, քիմիական, ֆիզիկական կամ վարքագծային։
Մեխանիկական պաշտպանությունները ինչպիսիք են օրինակ որոշ բույսերի փշերը, կրիաների կարծր պատյանը կանխում են կենդանիների գիշատչությունը կամ բուսակերությունը՝ գիշատչին ֆիզիկական ցավ պատճառելով կամ ֆիզիկապես թույլ չտալով, որ գիշատիչը ուտի զոհին։ Քիմիական պաշտպանություններով օժտված են շատ կենդանիներ և բույսեր, ինչպիսին է օրինակ աղվեսախաղ բույսը (որը չափազանց թունավոր է, եթե ուտես դրան)։ Ստորև նկարի ներքևի վահանակում ցուցադրված հազարոտնուկը ունի և՛ քիմիական, և՛ մեխանիկական պաշտպանություններ․ վտանգ զգալիս այն կծկվում է՝ վեր ածվելով պաշտպանված գնդակի և արտադրում է վնասակար նյութեր, որոնք գրգռում են աչքերն ու մաշկը։
Նկարի աղբյուր՝ Community ecology: Figure 3 ըստ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; ձախ կողմի վերևում՝ Huw Williams-ի աշխատանքի ձևափոխված տարբերակը; աջ կողմի վերևում՝ “JamieS93”/Flickr-ի աշխատանքի ձևափոխված տարբերակը; ձախ կողմի ներքևում՝ Philip Jägenstedt-ի աշխատանքի ձևափոխված տարբերակը; աջ կողմի ներքևում՝ Cory Zanker-ի աշխատանքի ձևափոխված տարբերակը։
Շատ կենդանիներ իրենց մարմնի ձևի և գունավորման շնորհիվ են խուսափում գիշատիչներից։ Օրինակ՝ ծովախեցգետնաձև սարդի գունավորումն ու մարմնի ձևը նույնական են ծաղկի թերթիկին, ինչի արդյունքում շատ դժվար է լինում ծաղկի թերթիկի վրա դրանց հայտաբերելը։ Կարո՞ղ ես գտնել դրանց ստորև նկարում։ Մեկ այլ հայտնի օրինակ է քամելեոնը, որը կարող է փոխել իր գույնը՝ հարմարվելով տվյալ պահին իր միջավայրին։ Երկուսն էլ քողարկման կամ միջավայրի հետ միաձուլման շնորհիվ գիշատչից խուսափելու օրինակներ են։
Նկարի աղբյուր՝ Community ecology: Figure 4 նկարը ըստ David Rintoul CC BY 4.0
Որոշ տեսակներ էլ գուավորումը հակառակ եղանակով են օգտագործում՝ միջոց, որով կնախազգուշացնեն գիշատչին, ոչր չարժե ուտել իրենց։ Օրինակ՝ ստորև ներկայացված գորտը ունի վառ գունավորում, որի միջոցով այն նախազգուշացնում է գիշատիչներին, որ ինքը թունավոր է։ Իսկ գծավորված սկունսը՝ Mephitis mephitis իր գծավորման միջոցով նախազգուշացնում է գիշատիչներին, որ ինքը կարող է առաջացնել տհաճ հոտ։
Նկարի աղբյուր՝ Community ecology: Figure 5 photograph ըստ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; left, modification of work by Jay Iwasaki; right, modification of work by Dan Dzurisin
Այս երկու օրինակներից բացի շատ տեսակներ օգտագործում են իրենց վառ կամ գծավոր գունավորումը իրենց տհաճ համի, թունավոր քիմիական նյութերի կամ խայթելու ու կծելու կարողությունների մասին նախազգուշացնելու համար։ Այն գիշատիչները, որոնք անտեսելով այս գունավորումը ուտում են այդ օրգանիզմներին, կզգան այդ վատ համը կամ կենթարկվեն թունավոր քիմիական նյութերի ազդեցությանը և շատ կարևոր դաս կքաղեն ապագայի համար։ Այս տեսակի պաշտպանական մեխանիզմը կոչվում է ապոսեմատիկ գունավորում կամ նախազգուշացնող գունավորում։
Որոշ տեսակներ զարգացրել են միմիկրիա։ Միմիկրիա ունեցող տեսակները նմանակում են այլ տեսակների ապոսեմատիկ գունավորումը, չնայած ոչ իրենք իրենցով միգուցե և վատ համ չունեն կամ թունավոր չեն։ Բաթեսիան միմիկրիայի ժամանակ անվնաս տեսակները ընդօրինակում են վնասակար տեսակների նախազգուշական գունավորումը։ Եթե նրանք կիսում են նույն գիշատիչ կենդանիներին, այս գույնը պաշտպանում է անվնաս տեսակները, չնայած որ դրա անդամներն իրականում չունեն իրենց նմանակած օրգանիզմի ֆիզիկական կամ քիմիական պաշտպանության մեխանիզմները: Օրինակ, շատ անվտանգավոր, չխայթող միջատների տեսակներ ընդօրինակում են օձերի կամ մեղուների գունավորումը:
Նկարի աղբյուր՝ Community ecology: Figure 6 ըստ OpenStax College, Biology CC BY 4.0; images modified from work by Cory Zanker
Մյուլերյան միմիկրիայի ժամանակ մի քանի տեսակներ կիսում են միևնույն նախազգուշացնող գումավորումը, բայց դրանք բոլորը իրականում ունեն պաշտպանական մեխանիզմներ։ Օրինակ՝ ստորև նկարը ցույց է տալիս վատ համ ունեցող թիթեռնիկների, որոնք կիսում են միևնույն գունավորումը։ Երբ գիշատիչը հանդիպում է զույգի անդամներից մեկին և հայտնաբերում նրա տհաճ համը, հավանական է, որ հետագայում կխուսափի երկու տեսակներից էլ: Նմանատիպ արտաքին տեսքը կարող էր էվոլյուցիոն առավելություն տալ, քանի որ երբ երկու տեսակների անդամներն ավելի նման էին, երկուսին էլ ավելի քիչ կուտեին, քանի որ գիշատիչը կսովորեր խուսափել նմանատիպ պաշտպանություն ունեցող օրգանիզմից։
Նկարի աղբյուր՝ Community ecology: Figure 6 ըստ OpenStax College, Biology CC BY 4.0; image from Joron M., Papa R., Beltrán M., Chamberlain N., Mavárez J., et al.
Սա պարզապես մի շարք հարմարվողականությունների նմուշներ են, որոնք զարգացել են զոհերի օրգանիզմներում, որպեսզի նվազեցնեն գիշատչությունը։ Իհարկե գիշատիչները ևս ունեն իրենց հարմարվողականությունները, որոնց միջոցով դրանք առավելագույնի են հասցնում զոհին որսալու իրենց կարողությունները։ Այսպիսի հարմարվողականությունների օրինակներ են սուր ժանիքները և ատամները, արագ վազելու կարողությունը և գունավորումը, որի միջոցով դրանք քողարկվում են՝ պառկելով և զոհին սպասելով։5 Ինչ -որ առումով, սա սպառազինությունների էվոլյուցիոն մրցավազք է, որի ընթացքում երկու կողմերն էլ պետք է առաջ գնան խաղի մեջ մնալու համար։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: