Interspecifikus verseny

Intraspecifikus verseny

Először is be kell látnia, hogy az intraspecifikus és az interspecifikus verseny nem zárja ki egymást. Az egérpopuláció megosztja étrendjét más állatfajokkal, de az egérpopuláción belül is fajon belüli verseny érvényesül. Az egérnek, aki magot talál az erdő talaján, először meg kell védenie egy másik egérrel, és rövid idő múlva egy kis énekesmadár ellen, amely szintén a mag után van.

Gause próbálkozásai

Itt nem szeretnék a LOTKA és a VOLTERRA matematikai modelljeibe belemenni az interspecifikus versenyre, mivel a megfontolások túlságosan elméleti jellegűek, és általában a vadonban nem játszanak szerepet. Érdekesebbek és informatívabbak Georgy GAUSE orosz biológus történelmi kísérletei, amelyeket valószínűleg iskolai könyvekből, vizsgákból vagy csoportmunkákból fog tudni.

Paramecium aurelia és Paramecium caudatum

Ehhez egy híres kísérletet tekintünk. 1935 körül George GAUSE kísérletet végzett paramecium kultúrákkal Paramecium.

A verseny kizárási elvét bemutató grafikonok. A Paramecium aurelia és a Paramecium caudatum egyenként jól növekszik, de amikor ugyanazon erőforrásokért versenyeznek, a P. aurelia felülmúlja a P. caudatumot. Forrás: Wikipédia.

Ha ő Paramecium aurelia (Füles paramecia) vagy Paramecium caudatum A tiszta kultúrákban tenyésztett (farok paramecia) mindkét faj tipikus logisztikai növekedést mutatott, bár néha komoly különbségek voltak, amint azt az alábbi táblázat mutatja:

paraméter	P. aurelia	P. caudatum
Méret mikrométerben	120-180	180-300
K kapacitás állatokban/ml	250–270	65-70
A K/2 elérésének ideje napokban	2-3	4-5

P. aurelia lényegesen kisebb, mint P. caudatum és kétszer olyan gyorsan szaporodik (amit nem feltétlenül lát a Wikipedia képe). Mivel a P. aurelia-Az egyének ennél kisebbek P. caudatum-Állatok, több állat táplálkozhat azonos mennyiségű táplálékkal, és ezért a környezeti kapacitás is P. aurelia 250 - 270 egyed/ml-rel lényegesen nagyobb, mint a P. caudatum 65 - 70 egyed/ml.

A GAUSE most azt akarta látni, hogyan működnek a dolgok, ha mindkét Paramecium-fajt együtt tartja vegyes kultúrában. A két faj elrendezi magát, vagy versenyeznek? És amikor versenyeznek, akkora a verseny, hogy az egyik faj teljesen kiszorítja a másikat?

A GAUSE az utolsó kérdésre egyértelmű "Igen" -nel tudott válaszolni. A vegyes kultúra első két napjában mindkét populáció növekedett, de aztán letelepedett P. aurelia, a kisebb fajok nagyobb növekedési sebességgel. P. caudatum kb. 20 állat/ml-re nőtt a 4. napig, de az egyéni sűrűség egyre inkább csökkent, míg kb. 16 nap elteltével egyetlen állat sem volt kimutatható.

A GAUSE felfedezte a verseny kizárásának elvét: Egy ökológiai rést nem foglalhat el két faj ugyanazon a helyen és egyszerre anélkül, hogy fajok közötti verseny alakulna ki. A két típus egyike hosszú távon érvényesül, és kiszorítja a másikat. Ha a kevésbé versenyképes fajok nem tudnak beköltözni egy másik ökológiai fülkébe, akkor azt végül teljesen kiirtják.

Paramecium aurelia és Paramecium bursaria

Rövid idő múlva a GAUSE hasonló kísérletet vállalt P. aurelia és P. bursaria. P. bursaria még kisebb, mint P. aurelia, de nem ez a döntő tényező. Sokkal fontosabb az P. bursaria ételt keres a főzőpohár más helyein, mint P. aurelia, mégpedig a főzőpohár alján miközben P. aurelia baktériumokat keres a bőrben, vagyis a víz felszínén. Az is lehet P. bursaria viszonylag függetlenné teszi a baktériumok táplálékforrásától, mivel zöld algák vannak endoszimbiontokként, amelyek képesek ellátni szénhidrátokkal.

paraméter	P. aurelia	P. bursaria
Méret mikrométerben	120-180	90-150
K kapacitás állatokban/ml	250–270	ismeretlen
Ideje elérni a K/2 napokban	2-3	ismeretlen
Előnyben részesített hely takarmányozás	víz- felület	talaj
Mások	---	szimbiózisban él a zöld algákkal

A kapacitás és a növekedési ütem adatai P. bursaria sajnos jelenleg nem állnak rendelkezésemre.

A GAUSE most azt állítja, hogy mindkét típus, Paramecium aurelia és Paramecium bursaria, együtt létezhetnek. Egyik fajta sem törli teljesen a másikat. Ennek oka abban keresendő, hogy mindkét típus különböző ökológiai fülkék elfoglalja: Mindkét állatfaj ugyanazt az ételt eszi, nevezetesen a baktériumokat, de Paramecium aurelia más helyen keres étkezés után as Paramecium bursaria. Az ökológiai fülke N-faktoros modellje szerint (Hutchinson koncepciója szerint) a két faj két különböző ökológiai fülkét foglal el. Ezen kívül azt Paramecium bursaria szimbiózisban él a Zoochlorella faj zöldalgáival, így a túléléshez nem feltétlenül szükséges a baktériumok táplálékától.

Gause fontos felfedezése megerősítette a verseny kizárásának elvét: Ha két faj ugyanabban az ökológiai fülkében él, hosszú távon csak egy faj érvényesülhet. Ezt akkor "versenyképesebbnek" nevezik. Ezzel szemben, ha két faj különböző ökológiai fülkékben él, akkor mindkét faj együtt élhet.

Tilman próbálkozásai

1980 körül a TILMAN hasonló kísérleteket végzett kovafélékkel Asterionella formosa ésSynedra ulna.

Itt a népesség növekedését korlátozó tényező nem az élelmiszer mennyisége volt, hanem a víz szilíciumvegyület-tartalma. A diatómák fotoszintetikusan aktív egysejtű szervezetek, amelyek szilikagélből készült házat képeznek. A szilikagél kemény szilíciumvegyület. Ennek a háznak a kialakításához a kovaféléknek el kell szívnia a szilikátokat a vízből. Ez azonban csak akkor lehetséges, ha a szilikátkoncentráció a vízben biztos Minimális érték nem esik alá. Ha ezt a minimális értéket nem érik el, akkor az algák nem képesek felszívni a szilikátot.

Asterionella formosa és Synedra ulna tiszta kultúrában

A tiszta kultúrában a Asterionella formosa és Synedra ulna tipikus logisztikai növekedés, ha elegendő szilikát áll rendelkezésre. Az algák növekedésével a szilikátkoncentráció természetesen csökkent, mivel a kísérlet során az alkalmazott szilikátot nem helyettesítették. A kezdetben exponenciális növekedés lassan lineáris és végül álló növekedéssé változott, mint a logisztikai növekedésnél szokásos.

Asterionella formosa és Synedra ulna vegyes kultúrában

A két algatípus vegyes kultúrája azt mutatta Synedra ulna a versenyképesebb típus az, hogy 50 napon belül kiszorítják őket Asterionella formosa teljesen. Ebben a kísérletben a versenyképesebb fajok egyszerűen jobban kihasználhatják az erőforrás-szilikátot, így a kevésbé versenyképes fajok számára nem maradt elegendő mennyiség. Szilikátfogyasztása miatt a versenyképesebb fajok a szilikátkoncentrációt a kevésbé versenyképes fajok minimális értéke alá csökkentették, így már nem tudtak több szilikátot felszívni, bár a szilikát még mindig jelen volt.

Tananyag:

Belső linkek:

Külső linkek:

• Paramecium (Wikipédia)
• Verseny - kizárás elve
• (Wikipédia)
• Georgy Gause (Wikipédia)

2012.11.03 .: Az oldal létrehozva
2018. március 24 .: Az oldal alaposan átdolgozott.

Dagad:
Smith, Ökológia, 6. kiadás, München, 2009.
Remmert, Ökologie, 5. kiadás, Berlin Heidelberg New York 1992.
Lampert, Sommer, Limnoökologie, 2. kiadás, Stuttgart, New York, 1999.

---