Türler arası rekabet - Interspecific competition

Erkek Subadult aslan ve benekli sırtlan içinde Masai Mara . İki tür aynı ekolojik nişi paylaşır ve bu nedenle birbirleriyle rekabet halindedir.

Türler arası rekabet , içinde ekoloji , bir formu yarışma bireyler hangi farklı türlerin bir ekosistem (örneğin yiyecek ya da yaşam alanı) aynı kaynaklar için rekabet ederler. Bu , bir tür ortakyaşam olan karşılıklılık ile karşılaştırılabilir . Aynı türün üyeleri arasındaki rekabete tür içi rekabet denir .

Yoğun bir ormandaki bir ağaç türü, çevresindeki ağaç türlerinden daha uzun büyürse, gelen güneş ışığını daha fazla emebilir. Bununla birlikte, daha uzun ağaç tarafından gölgelenen ağaçlar için daha az güneş ışığı mevcuttur, bu nedenle spesifikler arası rekabet. Her iki tür de aynı avla beslendiği için leoparlar ve aslanlar da türler arası rekabet içinde olabilirler ve daha az yiyeceğe sahip olacakları için diğerinin varlığından olumsuz etkilenebilirler.

Rekabet, topluluk yapısını etkileyen etkileşimli birçok biyotik ve abiyotik faktörden yalnızca biridir . Dahası, rekabet her zaman basit, doğrudan bir etkileşim değildir. Türler arası rekabet, iki ayrı türün bireyleri aynı alanda sınırlayıcı bir kaynağı paylaştığında ortaya çıkabilir . Kaynak her iki popülasyonu da destekleyemiyorsa, düşük doğurganlık , büyüme veya hayatta kalma en az bir türe neden olabilir. Türler arası rekabet, popülasyonları , toplulukları ve etkileşim halindeki türlerin evrimini değiştirme potansiyeline sahiptir . Bireysel bir organizma düzeyinde rekabet, müdahale veya sömürücü rekabet olarak ortaya çıkabilir.

Türler

Burada açıklanan tüm türler aynı zamanda tür içi rekabet , yani bir tür içindeki bireyler arasındaki rekabet için de geçerli olabilir . Ayrıca, spesifikler arası rekabetin herhangi bir spesifik örneği, hem bir mekanizma (örneğin, kaynak veya girişim) hem de bir sonuç (simetrik veya asimetrik) açısından tanımlanabilir.

Mekanizmaya göre

Kaynak rekabeti olarak da adlandırılan sömürü rekabeti, bir türün ortak bir sınırlayıcı kaynağı tükettiği ve azalttığı veya daha verimli kullandığı ve bu nedenle diğer türler için kaynağın mevcudiyetini tükettiği bir rekabet biçimidir. Dolayısıyla, dolaylı bir etkileşimdir çünkü rakip türler paylaşılan bir kaynak aracılığıyla etkileşime girer.

Müdahale rekabeti, bir türün bireylerinin, başka türlerin bireyleri ile antagonistik gösteriler veya daha agresif davranışlar yoluyla doğrudan etkileşime girdiği bir rekabet türüdür.

Spesifikler arası rekabete ilişkin deneysel kanıtların gözden geçirilmesi ve sentezinde Schoener, tüketim, önleyici, aşırı büyüme, kimyasal, bölgesel ve karşılaşma dahil olmak üzere rekabetin meydana geldiği altı spesifik mekanizma türünü tanımladı. Tüketim rekabeti her zaman kaynak rekabetidir, ancak diğerleri her zaman yalnızca istismar veya müdahale olarak değerlendirilemez.

Kaynak kullanımının etkisini girişiminkinden ayırmak kolay değildir. İyi bir sömürücü rekabet örneği, bitki floemindeki özsu üzerinde rekabet eden yaprak biti türlerinde bulunur . Konakçı bitki özsuyuyla beslenen her yaprak biti türü, kaynağın bir kısmını kullanır ve rakip türler için daha azını bırakır. Bir çalışmada, Fordinae geoica'nın F. formicaria'yı geride bıraktığı, ikinci türlerin hayatta kalmada % 84 oranında bir azalma sergilediği gözlemlendi . Diğer bir örnek, bir türün çağırma aktivitesinin, diğerinin alopatride olduğu kadar geniş bir alanı aramasını engellediği amfibilerde yer çağırma yarışmasıdır. Son bir örnek, Darevskia cinsi biseksüel kaya kertenkelelerinin bir kız çocuğu unisexual formu tarafından doğal yaşam alanlarından sürülmesidir; Bu durumda müdahale rekabeti göz ardı edilebilir, çünkü kertenkelelerin partenogenetik formları asla agresif davranışlar göstermez.

Bu tür bir rekabet, büyük ağaçların gölgelikte hakim olduğu ve bu nedenle aşağıda yaşayan daha küçük rakiplere çok az ışığın ulaşmasına izin verdiği ormanlarda da gözlemlenebilir . Bu etkileşimlerin popülasyon dinamikleri ve her iki türün dağılımı için önemli çıkarımları vardır .

Sonuca göre

Kapışma ve yarışma rekabeti, rakiplerin göreceli başarısı anlamına gelir. Karışıklık rekabetinin, her yarışmacı ya hayatta kalma ya da doğum oranlarında azalma yoluyla eşit şekilde bastırıldığında ortaya çıktığı söylenir. Yarışma rekabetinin, bir veya birkaç yarışmacının rekabetten etkilenmediği, ancak diğerlerinin hepsinin hayatta kalma veya doğum oranlarındaki azalma nedeniyle büyük ölçüde acı çekmesi durumunda ortaya çıktığı söylenir. Bazen bu tür rekabet, simetrik (kapışma) ve asimetrik (yarışma) rekabet olarak adlandırılır. Karışıklık ve yarışma rekabeti, tamamen eşit veya tamamen eşit olmayan etkilere sahip bir yelpazenin iki ucudur.

Görünen rekabet

Görünen rekabet, aslında aynı trofik düzeydeki göreceli av bolluğunu değiştiren bir avlanma örneğidir . Bir habitattaki iki veya daha fazla tür, paylaşılan doğal düşmanları daha yüksek bir trofik seviyede etkilediğinde ortaya çıkar . Örneğin, iki tür ortak bir avcıyı paylaşıyorsa , iki av öğesi arasında, her bir av türünün varlığının paylaşılan düşmanın bolluğunu artırdığı ve böylece bir veya her iki av türünü bastırdığı açık bir rekabet olabilir. Bu mekanizma adını, bir av türünün ortadan kaldırıldığı ve ikinci av türünün bolca arttığı deneylerden alır. Araştırmacılar bazen yanlışlıkla ikinci türdeki bolluk artışını av türleri arasındaki kaynak rekabetinin kanıtı olarak nitelendiriyorlar. "Görünüşe göre" rekabet, ama aslında ortak bir avcı, parazitoid, parazit veya patojenden kaynaklanıyor.

Sonuçlar

Daha önce alıntı yapılanlar da dahil olmak üzere birçok çalışma, türler arası rekabetin hem bireyler hem de popülasyonlar üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Bu etkilerin belgelenmesi, organizmanın her ana dalından türlerde bulunmuştur. Türler arası rekabetin etkileri topluluklara da ulaşabilir ve hatta rekabetten kaçınmak için uyum sağlarken türlerin evrimini etkileyebilir. Bu evrim , bir türün habitatın dışında kalmasına , niş ayrılmasına ve yerel yok oluşa neden olabilir . Bu türlerin zaman içindeki değişiklikleri, diğer türlerin uyum sağlaması gerektiği için toplulukları da değiştirebilir.

Rakip dışlama

Matematiksel analiz ve basit rekabet modellerinden ortaya çıkan ve " Gause yasası " olarak da adlandırılan rekabetçi dışlama ilkesi, aynı sınırlayıcı kaynağı aynı uzay ve zamanda aynı şekilde kullanan iki türün bir arada var olamayacağını ve zamanla birbirinden uzaklaşması gerektiğini belirtir. iki türün bir arada yaşaması için. Bir tür genellikle kaynak kullanımında bir avantaj sergileyecektir. Bu üstün rakip, sınırlayıcı kaynağı daha verimli kullanarak diğerini geride bırakacaktır. Sonuç olarak, daha düşük seviyedeki rakip, zamanla nüfusta bir düşüş yaşayacaktır. Alandan çıkarılacak ve üstün rakip tarafından değiştirilecektir.

Japonya'da Dolly Varden charr (Alabalık) ( Salvelinus malma ) ve beyaz benekli kömür (Alabalık) ( S. leucomaenis ) arasında iyi belgelenmiş bir rekabetçi dışlama örneğinin meydana geldiği gözlemlendi . Bu türlerin her ikisi de morfolojik olarak benzerdi, ancak önceki türler öncelikle ikinciden daha yüksek rakımlarda bulundu. Bir örtüşme bölgesi olmasına rağmen, her tür, zamanla yaşam alanlarına daha iyi adapte olarak diğerini baskın bölgesinden dışladı. Bu tür bazı durumlarda, her tür, orijinal habitatın özel bir bölümüne yer değiştirir. Her tür rekabetten muzdarip olduğu için, doğal seçilim bu şekilde rekabetten kaçınmayı tercih eder.

Niş farklılaşması

Niş farklılaştırma, rekabetçi dışlamanın kaynak kullanımında farklılıklara yol açtığı bir süreçtir. Önceki örnekte, niş farklılaşması uzamsal yer değiştirmeyle sonuçlandı. Diğer durumlarda, rekabeti engelleyen başka değişikliklere neden olabilir. Rekabetten kaçınma başarılabilirse, her tür nişin bir kenarını işgal edecek ve o alanda daha uzmanlaşmış hale gelecek ve böylece rekabeti en aza indirecektir. Bu fenomen, genellikle niş farklılaşması adı verilen nişin kenarlarında daha özel hale geldikçe, türlerin zamanla ayrılmasına neden olur. Ancak, niş örtüşmesini önlemek için türlerin ayrı habitatlarda olması gerekmez. Bazı türler, rekabeti önlemek için bölgesel olarak normalde yaptıklarından farklı kaynakları kullanmaya adapte olurlar.

Kuşlarda, çok benzer türlerin örtüştüğü yerlerde habitat kullanımlarını değiştirdiği, iyi belgelenmiş birkaç vaka olmuştur. Örneğin, farklı gıda kaynaklarını tüketebilirler veya farklı yuvalama habitatları veya materyalleri kullanabilirler. On Galapagos Adaları , ispinoz türlerinin sınırlı kaynakları kullanmak ve rekabeti aza indirmek için birkaç kuşak içinde diyet uzmanlık değiştirmeye gözlenmiştir.

Bazı durumlarda, üçüncü taraf türler, rakip türlerin zararına veya yararına müdahale eder. Bir laboratuvar çalışmasında, iki rakip bakteri türü arasındaki bir arada yaşama, faj parazitlerinin aracılık etti . Bu tür bir etkileşim aslında bakteri topluluklarında çeşitliliğin korunmasına yardımcı oldu ve tıbbi araştırmalarda olduğu kadar ekolojide de geniş kapsamlı etkilere sahip. Rekabet açısından üstün bir türü avlayan bir kilit taşı avcısının eyleminin bir sonucu olarak birçok topluluk için benzer etkiler belgelenmiştir.

Yerel yok olma

Bir veya daha fazla rakibin yerel neslinin tükenmesi, niş ayrımı veya rekabetçi dışlamadan daha az belgelenmiş olsa da, meydana geliyor. Yapay kaya havuzlarında zooplankton içeren bir deneyde , yerel yok olma oranları, türler arası rekabet alanlarında önemli ölçüde daha yüksekti. Bu durumlarda, bu nedenle, olumsuz etkiler sadece popülasyon düzeyinde değil, aynı zamanda toplulukların tür zenginliğindedir.

Topluluklar üzerindeki etkiler

Vatandaşlığa mor-loosestrife bitkiler Cornwall Ontario yakınında Cooper Marsh Koruma Alanı içinde büyüyen.

Daha önce belirtildiği gibi, türler arası rekabet, topluluk yapısı ve yapısı üzerinde büyük etkiye sahiptir. Türlerin niş ayrımı, yerel neslinin tükenmesi ve rekabetçi dışlama, olası etkilerden yalnızca birkaçıdır. Bunlara ek olarak, türler arası rekabet, birbiri üzerine inşa edilen bir dizi etkinin kaynağı olabilir. Böyle bir etkinin bir örneği, istilacı bir türün Amerika Birleşik Devletleri'ne girmesi , mor-gevşekliktir . Bu bitki sulak alan topluluklarına eklendiğinde, genellikle doğal floranın çoğunu geride bırakır ve daha yüksek trofik seviyelerde tür zenginliğini, yiyecekleri ve diğer birçok türe barınmayı azaltır. Bu şekilde, bir tür, diğer birçok türün popülasyonunun yanı sıra sayısız başka etkileşim yoluyla da etkileyebilir. Her ekosistemi ve habitatı oluşturan karmaşık etkileşimler ağı nedeniyle, türler arası rekabetin sonuçları karmaşıktır ve bölgeye özgüdür.

Rekabetçi Lotka – Volterra modeli

Türler arası rekabetin popülasyonlar üzerindeki etkileri , etkileşimlerin teorik bir tahminini oluşturan Rekabetçi Lotka-Volterra denklemleri adı verilen matematiksel bir modelde resmileştirilmiştir . Her türün diğerine olan etkilerini birleştirir. Bu etkiler, sırasıyla birinci ve ikinci popülasyon için ayrı ayrı hesaplanır:

{\ displaystyle {dN_ {1} \ over dt} = r_ {1} N_ {1} {K_ {1} -N_ {1} - \ alpha N_ {2} \ K_ üzerinden {1}}}

{\ displaystyle {dN_ {2} \ over dt} = r_ {2} N_ {2} {K_ {2} -N_ {2} - \ beta N_ {1} \ over K_ {2}}}

Bu formüllerde, N nüfus büyüklüğü, t zamandır, K taşıma kapasitesi, r içsel artış hızı ve α ve β göreceli rekabet katsayılarıdır. Sonuçlar, diğer türlerin hesaplanan türler üzerindeki etkisini göstermektedir. Sonuçlar, türlerin geleceği için bir eğilim ve olası tahmin göstermek için grafikle gösterilebilir. Bu modelle ilgili bir sorun, hesaplamanın çalışması için belirli varsayımların yapılması gerektiğidir. Bunlar , her iki türün de göç olmaması ve taşıma kapasitelerinin ve rekabet katsayılarının sabitliğini içerir. Ekolojinin karmaşık doğası, bu varsayımların sahada nadiren doğru olduğunu belirler, ancak model, bu önemli kavramların daha iyi anlaşılması için bir temel sağlar.

Bu modellerin eşdeğer bir formülasyonu şöyledir:

{\ displaystyle {dN_ {1} \ over dt} = r_ {1} N_ {1} \ left (1- \ alpha _ {11} N_ {1} - \ alpha _ {12} N_ {2} \ sağ) }

{\ displaystyle {dN_ {2} \ over dt} = r_ {2} N_ {2} \ left (1- \ alpha _ {21} N_ {1} - \ alpha _ {22} N_ {2} \ sağ) }

Bu formüllerde, 1. türden bir bireyin kendi popülasyon büyüme hızı üzerindeki etkisidir. Benzer şekilde, tür 2'den bir bireyin tür 1'in popülasyon büyüme hızı üzerindeki etkisidir. Bunu, türlerin 1'i üzerindeki etki olarak da okuyabiliriz. Bu formülasyonu yukarıdakilerle karşılaştırırken, şunu not ediyoruz ve . ${\ displaystyle \ alpha _ {11}}$ ${\ displaystyle \ alpha _ {12}}$ ${\ displaystyle \ alpha _ {11} = 1 / K_ {1}, ~ \ alpha _ {22} = 1 / K_ {2}}$ ${\ displaystyle \ alpha _ {12} = \ alpha / K_ {1}}$

Rakipler arasında bir arada yaşama ne zaman ve ne zaman gerçekleşir . Bunu, bir arada yaşamanın, her türün kendi üzerindeki etkisi rakibin etkisinden daha büyük olduğunda meydana geldiği şeklinde tercüme edebiliriz. ${\ displaystyle \ alpha _ {11}> \ alpha _ {12}}$ ${\ displaystyle \ alpha _ {22}> \ alpha _ {21}}$

Polinom olmayan fonksiyonların kullanılması gibi tür rekabetini modelleyen başka matematiksel temsiller de vardır.

Makroevrimde türler arası rekabet

Türler arası rekabet, makroevrimde önemli bir faktördür . Darwin , kama metaforunda formüle edildiği gibi, türler arası rekabetin yeryüzündeki türlerin sayısını sınırladığını varsaydı: "Doğa, hepsi birbirine yakın bir şekilde paketlenmiş ve sürüklenen farklı türleri temsil eden on bin keskin kama ile kaplı bir yüzeyle karşılaştırılabilir. aralıksız darbeler, ... bazen bir biçime sahip bir kama, bazen de başka bir biçime vuruluyor; biri diğerlerini zorlamak için derinden sürülüyor; kavanoz ve şok çoğu zaman birçok yön çizgisinde diğer takozlara çok uzağa iletiliyor. " ( Doğal Seleksiyondan - Darwin'in Kökeni soyutladığı "büyük kitap" ). Spesifik rekabetin küresel biyoçeşitliliği sınırlayıp sınırlamadığı sorusu bugün tartışmalıdır, ancak küresel Fanerozoyik fosil kayıtlarına ilişkin analitik çalışmalar, deniz biyoçeşitliliği için küresel (sabit olmasa da) taşıma kapasitelerinin varlığına uygundur. Türler arası rekabet, Van Valen'in Kızıl Kraliçe hipotezinin de temelini oluşturuyor ve hemen hemen tüm ana taksonlarda görülen ortaya çıkma ve yok olma oranları arasındaki pozitif korelasyonun temelini oluşturabilir.

Önceki örneklerde, türler arası rekabetin makroevrimsel rolü, biyolojik çeşitliliğin sınırlayıcı bir faktörüdür, ancak türler arası rekabet aynı zamanda niş farklılaşmayı ve dolayısıyla türleşmeyi ve çeşitlendirmeyi de teşvik eder . Bu nedenle, türler arası rekabetin etkisi, çeşitlilik oluşumunun aşamalarında, olumlu geri bildirim mekanizmalarının baskın olduğu bir başlangıç aşamasından, niş alımının türlerin sayısındaki daha fazla artışı sınırlandırdığı sonraki bir aşamaya kadar değişebilir; bu duruma olası bir örnek, Permiyen sonu kitlesel yok oluş olayından sonra deniz faunalarının yeniden çeşitlendirilmesidir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Begon, M., CR Townsend ve JL Harper. 2006. Ekoloji: Bireylerden Ekosistemlere . Blackwell Publishing, Malden, MA.
Connell JH (1961). "Chthamalus stellatus midyesinin dağılımındaki faktörler". Ekoloji . 42 (4): 710–723. doi : 10.2307 / 1933500 . JSTOR 1933500 .
Giller, PS 1984. Topluluk Yapısı ve Niş. Chapman & Hall, Londra.
Holekamp, KE 2006. Türler arası rekabet ve yırtıcı hayvan karşıtı davranış. Ulusal Bilim Vakfı. https://www.nsf.gov/
Inbar M., Eshel A., Wool D. (1995). "Uyarılmış konukçu-bitki yutaklarının aracılık ettiği floem besleyen böcekler arasında türler arası rekabet" . Ekoloji . 76 (5): 1506–1515. doi : 10.2307 / 1938152 . JSTOR 1938152 . S2CID 54686728 . CS1 Maint: birden çok isim: yazar listesi ( bağlantı )
Schoener TW (1983). "Türler arası rekabet üzerine saha deneyleri". Amerikan Doğabilimci . 122 (2): 240. doi : 10.1086 / 284133 . S2CID 85191738 .
Solomon, EP, Berg, LR ve Martin, DW (2002). Biyoloji, altıncı baskı . (N. Rose, Ed.). Stamford, CT: Thomson Learning
Taniguchi, Yoshinori; Nakano, Shigeru (2000). "Koşullara Özgü Rekabet: Akarsu Balıklarının Rakımsal Dağılımı için Çıkarımlar". Ekoloji . 81 (7): 2027–2039. doi : 10.1890 / 0012-9658 (2000) 081 [2027: cscift] 2.0.co; 2 . JSTOR 177290 .
Weiner, J. 1994. The Beak of the Finch. Cambridge University Press, New York.

Dış bağlantılar

Bölge için Rekabet: İki Tür için Levins Modeli Wolfram Gösterileri Projesi - CDF oynatıcı gerektirir (ücretsiz)

Languages

In other projects