конкуренция за ресурсы

КОНКУРЕНЦИЯ ЗА РЕСУРСЫ

Чтобы представить себе, как взаимодействуют виды, использующие один ресурс, можно проделать опыт с микроскопическими водорослями, находящимися в колбе. Если в свежую питательную среду внести клетки двух видов водорослей, то очевидно, что спустя некоторое время между ними возникнет конкуренция за элементы минерального питания. Предсказывая исход этой борьбы, можно предположить, что победит тот вид, который будет быстрее размножаться и, с кгпжтсгвснно, быстрее переводить дефицитные элементы минерального питания из окружающей среды в вещества собственных тел.
В начале опыта эти предположения вроде бы подтверждаются — быстро размножающийся вид становится более многочисленным. Однако через некоторое время его популяция перестаёт расти, а потом и вовсе начинает падать, тогда как численность второго вида продолжает медленно, но неуклонно возрастать, и в конце концов именно он оказывается настоящим победителем в конкуренции.
Почему это произошло? Всё дело в том, что использованные в данном эксперименте виды различались не только скоростью роста популяций, но и запросами по отношению к концентрации лимитирующего ресурса (см. статью «Среда обитания»). У быстро размножающегося вида данный ресурс заметно выше, чем у конкурента. По мере же роста численности обоих видов водорослей концентрация элементов в окружающей среде постепенно падала, пока не достигла уровня минимальных потребностей второго (ранее отстававшего в росте) вида.
Ниже она уже не опускалась, поскольку организмы второго вида как бы удерживали её на более или менее постоянном уровне. Как только процесс отмирания клеток в этой популяции шёл быстрее, чем процесс размножения, дополнительно высвобождалось некоторое количество дефицитного ресурса. Это, в свою очередь, позволяло увеличить скорость деления клеток, и популяция начинала расти. Таким образом, быстрота размножения, наблюдаемая при обилии ресурса, вовсе не гарантирует победы в конкурентной борьбе тогда, когда этого ресурса очень мало.
Исследование, позволяющее объяснить исход конкуренции в зависимости от величины пороговых концентраций ресурсов, было проведено американским экологом Дэвидом Тил-маном на шести видах разных злаков. Сначала он выращивал в теплице каждый из них по отдельности, используя почву с крайне низким (но возрастающим от одного варианта опыта к другому) содержанием азота. То минимальное количество азота, при котором растения ещё могли расти, соответствовало пороговой концентрации данного лимитирующего ресурса
Затем исследователь высевал эти шесть видов злаков по парам во всех возможных комбинациях и смотрел: кто же победит? Побеждал обычно вид с более низкой пороговой концентрацией ресурса. При этом выяснилось, что виды-победители обладают более развитой корневой системой.
Но если преимущество всегда на стороне тех, кто способен выжить на скудном пайке, то как же в природе существуют виды, у которых пороговая концентрация высокая и которым для поддержания роста требуется большее количество питательных элементов? Противоречие это вполне объяснимо. Дело в том, что при изобилии ресурсов разные виды растут с разной скоростью-, способные обойтись малым их количеством при благоприятных условиях быстрым ростом не отличаются, тогда как не способные развиваться при низкой концентрации ресурса, наоборот, лидируют.