Численности. Экологический бумеранг.

• Примеры и дополнительная информация

1. Впервые регулярные колебания в системе хищник — жертва заме- тил и описал в 20-х гг. нашего столетия известный английский эко- лог Чарлз Элтон. Он обработал многолетние данные пушномехо- вой компании по добыче зайца и рыси в Северной Канаде. Оказа- лось, что вслед за «урожайными» на зайцев  годами  следовали подъемы численности рыси, и колебания эти имели явно законо- мерный характер, повторяясь через определенные периоды. В это же время, независимо друг от друга, два математика, А. Лотка и В. Вольтерра, рассчитали, что на основе взаимодействий хищника и жертвы могут возникать колебательные циклы численности обо- их видов. Эти расчетные данные требовали экспериментальной проверки, за которую и взялся Г. Ф. Гаузе, доказав возникновение соответствующих циклов на примере хищной инфузории дидини- ум и ее жертвы — туфельки. Так в результате исследований уче- ных разных стран была открыта одна из важных экологических закономерностей.

2. Мировой промысел трески происходил в значительной мере стихий- но и не был обоснован биологическими характеристиками. Общая добыча достигала 1,4 млн т в год. Это оказалось значительно боль- ше, чем могло быть воспроизведено, поэтому и численность трески, и ее добыча упали в 7—10 раз. Когда в Баренцевом море стадо трес- ки пришло в упадок (70—80-е гг.), резко возросла численность

70

мойвы — главной жертвы трески. Рыбаки переключились на эту рыбку, вылавливая примерно две трети ее общей массы. В результа- те перевылова численность мойвы также упала. Треска, как и все хищные рыбы, питается всеми мелкими рыбами, включая собствен- ных мальков. При малочисленности мойвы она стала выедать свою молодь, поэтому стадо потеряло возможность восстановиться.

3. В ходе эволюции у жертв вырабатываются самые различные при- способления к защите от хищников. Например, у мельчайших вод- ных коловраток в присутствии других, хищных коловраток вырас- тают длинные шипы панциря.

Эти шипы сильно мешают хищникам заглатывать жертвы, так как буквально встают у них поперек глотки. Такая же защита возни- кает у мирных рачков дафний — против других хищных рачков. Хищник, захватив дафнию, перебирает ее своими ножками и пе- реворачивает, чтобы выесть с мягкой брюшной стороны. Шипы мешают ему, и добыча часто теряется. Выяснилось, что у жертв шипы вырастают в ответ на присутствие в воде продуктов обмена веществ хищников. Если врагов в водоеме нет, шипы у жертв не появляются.

4. Один из первых примеров успешного применения хищника для подавления численности вредителя — использование божьей ко- ровки родолии в борьбе с австралийским желобчатым червецом (рис. 44, 45).

Этот  червец— малоподвижное  насекомое,  сосущее  цитрусы,  в 1872 г. случайно был занесен в Калифорнию, где у него не было при- родных врагов. Он быстро размножился и стал опасным вредите- лем, из-за которого садоводы терпели огромные убытки. Для борь- бы с червецом из Австралии ввезли его естественного врага — мел- кую божью коровку родолию. В 1889 г. около 10 тыс. жуков были расселены по сотням садов на юге Калифорнии. Уже через несколь- ко месяцев зараженность деревьев червецом резко упала. Коровка прижилась в Калифорнии, и массового размножения червецов боль- ше не наблюдалось. Этот успех повторился в пятидесяти странах ми- ра, в^зде, где родолию выпускали против желобчатого червеца.

Родолия более чувствительна к ядохимикатам, чем червец. Поэто- му там, где цитрусовые обрабатывались ядами против других вре- дителей, численность червеца вскоре достигала гигантских мас- штабов.

5. Рыжие лесные муравьи питаются многими видами беспозвоноч- ных животных, но основу их добычи всегда составляют наиболее массовые виды. В период вспышки численности вредителей леса муравьи питаются преимущественно ими. Подсчитано, что в си-

71

• Вопросы. 1. Всегда ли птицы, привлеченные в древесные насаждения искус- ственными дуплянками, могут снизить численность вредных насекомых? 2. Соз- давая математическую модель изменения численности хищника и жертвы, А. Лот- ка и В. Вольтерра допустили, что количество хищников зависит только от двух причин: числа жертв (чем больше кормовая база, тем интенсивнее размножение) и скорости естественной гибели хищников. При этом они понимали, что сильно упростили отношения, имеющиеся в природе. Укажите, в чем заключается это упрощение. 3. Лось — самый крупный современный олень. Живет в лесных рай- онах, питается порослью лиственных деревьев и высокотравьем. В начале XX сто- летия численность его в Европе сильно сократилась. Однако начиная с 20-х гг. и особенно в 40-е гг. она начала восстанавливаться в результате охраны лося, омоложения лесов и сокращения числа волков. Укажите, какие именно пищевые связи сыграли роль в восстановлении вида. Почему в настоящее время разреше- на умеренная охота на лося?

 

Q Задания. 1. В одном из опытов мелкие насекомые-паразиты искали и заража- ли своими яйцами куколки-пупарии комнатной 'мухи. В разных вариантах опыта 40 паразитам предлагали разное число куколок: 25, 50, 100, 200 и 300. Число зара-

женных куколок оказалось соответственно 18, 32, 48, 54, 62. Начертите график числа зараженных пупариев, приходящихся на одного паразита, при увеличении численности жертв. Рассчитайте, какую долю куколок мух заражают паразиты при разной численности жертв. В каком из вариантов опыта они наиболее эффективно влияли на численность куколок? 2. В одном из лесных хозяйств учитывали гусениц хвойной листовертки — вредителя хвойных пород, а среди них — число здоровых и зараженных паразитами. По полученным данным начертите графики изменения

J          общей численности гусениц и числа зараженных. Сравните и объясните ход кри-

- ' вых. Как зависит доля зараженных гусениц от общей численности хозяина листо- вертки? Могут ли паразиты сдерживать рост численности листовертки?