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生物种间关系

生物种间关系

  • 中文名:生物种间关系
  • 类型:名词
  • 相关:物种关系
  • 领域:生物
  • 生物种间关系介绍
    生物与环境之间的关系非常密切。一方面,生物的生命活动依靠环境得到物质和能量,得到信息和栖所,──生物离不开环境;另一方面,生物的生命活动又不断地改变着环境的存在状况,影响着环境的发展变化,──生物改造着环境。生物与环境是一个不可分割的整体。

    环境

    环境分为非生物因素和生物因素两部分。非生物因素指的是非生命的物质、能量、信息和栖所,诸如阳光、温度、水分、空气、气象和土壤等;生物因素则指与本生物构成环境关系的所有其他生物,也就是通常所讲的种内关系种间关系

    生物群落中的各个物种之间的相互作用或相互关系,谓之种间关系。生物种间关系通常是围绕物质、能量、信息和栖所等方面来展开的,其中尤其是食物联系。生物种间关系十分复杂,概括起来有以下几种主要形式。

    原始合作(Protocooperation)

    指两种生物共居在一起,对双方都有一定程度的利益,但彼此分开后,各自又都能够独立生活。这是一种比较松懈的种间合作关系。海洋甲壳动物蟹类的背部常附生着多种腔肠动物,如寄居蟹(Pagurus)和海葵(Stomphia)。共居时,腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物;而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护,双方互利,但又并非绝对需要相互依赖,分离后各自仍能独自生活,这便是典型的原始合作关系。有些学者也把它称为互生关系。

    共栖(Commensalism)

    指两种共居,一方受益,另一方也无害或无大害。前者称共栖者,后者称宿主。共栖者是主动的。按共栖状况分为外共栖和内共栖。彼此分离后,有的共栖者往往不能独立生活。这是一种比较密切的种间合作关系。例如,我国唐代刘恂在《岭表录异》中所记载的海镜和小蟹间的奇异关系,就是典型的共栖。海镜又名海月(Placunaplaenta),是一种海洋贝类。小蟹即豆蟹(Pinnotheres),是一类形如黄豆粒的小型蟹类。豆蟹总是一雌一雄双双生活在海月等动物的体内。饿了,双双外出捕食;饱了,成对回来休息。豆蟹一旦离开宿主,也即“逡巡亦毙”,不能独立生活。此种关系,对小蟹有利,对贝类也无大的害处。

    有的学者,也常将上述的原始合作和共栖两种形式统称为共栖。

    共生(Symbiosis

    共生有广义的和狭义的两种概念。狭义的是指两种共居一起,彼此创造有利的生活条件,较之单独生活时更为有利,更有生活力;相互依赖,相互依存,一旦分离,双方都不能正常地生活。按共居状况分为外共生和内共生。清洁鱼或清洁虾在鱼类的体表,以吞食病灶组织和细菌等为生,兼为鱼类治病,这属于体外共生。鞭毛虫寄居在白蚁或其他动物的消化道里,消化纤维素供给宿主,宿主则为其提供营养和栖所,这属于体内共生。有些单细胞的藻类、细菌生活在原生动物的细胞内,并有物质交流,这属于胞内共生。胞内共生在进化论上有重要的意义。共生是一种更加密切的、结合比较牢固的种间合作关系。也有学者把共生称之为互利(mutualism)。

    寄生(Parasitism)

    指一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并从后者摄取营养以维持生活的种间关系。前者称寄生物,后者称寄生。生物界的寄生现象十分普遍,几乎没有一种生物是不被寄生的,连小小的细菌也要受到噬菌体的寄生。在寄生关系中,一般寄生物为小个体,寄主为大个体,以小食大。而且大都为一方受益,一方受害,甚至引起寄主患病或死亡。同时寄生双方又互为条件,相互制约,共同进化。寄生是生物种间的一种对抗性的相互关系。

    捕食(Predation)

    指一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者,后者谓被捕食者。例如,兔和草类、狼和兔等都是捕食关系。在通常情况下,捕食者为大个体,被捕食者为小个体,以大食小。捕食的结果,一方面能直接影响于被捕食者的种群数量,另一方面也影响于捕食者本身的种群变化,两者关系十分复杂。捕食也是一种种间的对抗性相互关系。

    竞争(Competition)

    有种内和种间两种竞争方式。这里是指两种共居一起,为争夺有限的营养、空间和其他共同需要而发生斗争的种间关系。竞争的结果,或对竞争双方都有抑制作用,大多数的情况是对一方有利,另一方被淘汰,一方替代另一方。例如,看麦娘(Alopecurus pratensis)的天然群落中,狐茅(Festuca sulcata)不能生长,因为它被看麦娘的快速生长和遮荫所抑制。高斯(Gause)有一个著名的实验,他将大草履虫(Paramecium caudatum)和双核小草履虫(P.Aurelia)混合培养,16天后,只剩下后者。这说明具有相同需要的两个不同的种,不能永久地生活在同一环境中,否则,一方终究要取代另一方,即一个生态位只能为一种生物所占据。这种现象被称作高斯原理。十分清楚,竞争也是生物界普遍存在的一种种间对抗性相互关系。

    其他

    除上所述,生物种间还可以列举出一些其他的关系形式。例如,两种共居,一方抑制另一方,这叫做偏害(amensalism),亦称他害,微生物学又常称拮抗。一种生物附生于另一种生物体上,但并无物质交流,称之为附生(epiphytism)。还有,不同生物共居一处,但无直接联系,互不影响,保持相对独立,这叫做中立关系或中性现象(neutralism)。

    生物种间关系的图解与比较见下图。

    图1 原始合作

    图2 共栖关系

    图3 共生关系

    A、B两种共居。双方互利。分离后能独立生活,关系比较松懈。 A.共栖者。B.宿主。C.体外共栖。D.体内共栖。一方受益,一方无害。分离后共栖者不能正常生活,关系比较密切。 A.共生者。B.宿主。C.体外共生。D.体内共生。互惠互利,相互依存,合作关系密切。

    图4 寄生关系

    图5 捕食关系

    图6 竞争关系

    A.寄生物。B.寄主。C.体表寄生。D.体内寄生。一方受益,一方受害。以小食大。 A.捕食者。B.被食者。一方受益,一方受害。以小食大。 A、B两种共居,需要相同,彼此斗争,一方被淘汰,一方生存。

    (注:以上各图中带点者,表示为主动的一方。)

    分类

    按性质可归并为两类。一是种间互助性的相互关系,如原始合作、共栖、共生等;二是种间对抗性的相互关系,如寄生、捕食、竞争等。应该指出的是,所有这些关系,绝不是一朝一夕形成的,既非偶然相遇,也非临时凑合,而是在时间上和空间上有规律重复出现的现象,是生物界长期进化的结果。例如菌根这种复合体,在裸子植物的化石中就已经出现,古已有之。又如蚂蚁与蚜虫共生的奇异表演,不仅在亚洲可以见到,就是在欧洲也能看到(在那里是很常见的)。达尔文在《物种起源》中作过精彩描述,苏联《大百科全书》中也有记载。同时,这些形式也不是一成不变的,界线也不是十分严格的。就以原始合作、共栖、共生三者而言,互助的性质相似,结合的程度有异,其界线很难准确划分,而且在一定条件下也是可以转化的。例如,在自然条件下,氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)和产乳贝氏固氮菌(Beijerinckia lacticogenes),可以是关系比较松懈的原始合作或共栖,而人为混合培养用于冶金时,则是十分密切的共生关系。再说共生与寄生,也是可以转化的。例如,根瘤菌与豆科植物之间是众所周知的共生关系,但在根瘤菌形成过程中的某段时期,却又是典型的寄生关系。又如鲫鱼鲨鱼,一般都认为是寄生或附生关系,但鲫鱼有时也为宿主作些清洁工作,这时即为共栖了。至于寄生和捕食,其性质更为相似,前者是以小食大,后者是以大食小。说到底,寄生也是一种捕食关系。

    挪威为了保护雷鸟,于19世纪末采用颁发奖金的办法,鼓励猎取捕食雷鸟的猛禽和野兽,结果却引起球虫病在雷鸟中广泛传播,致使其后接着出现雷鸟的大量死亡。原来捕食者捕食的雷鸟,大多是体弱多病的个体,这些个体的淘汰,对雷鸟种群的发展是必要而有益的。这说明捕食者和被捕食者(或寄生物和寄主)之间,既有相互对抗的一面,又有相互依存的一面,两者是相辅相成的辩证关系。从这个意义上讲,寄生、捕食实际是生物种间的一类对抗性的共生关系。对抗的双方,在斗争中相互依存,相互制约,共同进化。

    这样说来,生物种间的共生关系,从广义上讲,既包括着原始合作、共栖、共生这样的互助性共生关系,也包括着寄生、捕食这样的对抗性共生关系。整个生物圈,各个生态系,生物与生物间,就是在这种矛盾对立统一的关系中,息息相关、生生不止、共存共荣的。

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