Какие преимущества может давать животному узкая пищевая специализация и чем ее недостаток

ПИЩЕВЫЕ РЕЖИМЫ И ПИЩЕВАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ЖИВОТНЫХ

Для обсуждения роли количества и качества питатель­ных веществ в жизнедеятельности животных рассмотрим их пищевые режимы и пищевые специализации. Под пищевым режимом понимается своеобразие, природа

пищевого материала, являющегося источником энергии для того или иного вида животных. Различают три ос­новных типа пищевых режимов: зоофагия, фитофагия и детритофагия. Первый основан на использовании в пищу животных организмов и продуктов их жизнедеятельно­сти. В зависимости от вида животной пищи выделяют следующие группы зоофагов: питающиеся живыми тка­нями (биофаги), трупами (некрофаги), экскрементами (копрофаги).

В качестве особых случаев зоофагии можно рассматривать питание такими специфическими материалами животного про­исхождения, как воск, шелк, шерсть. Подобные варианты пита­ния интересны для изучения природы усваиваемых продуктов и механизма их расщепления в организме.

Фитофагия основана на использовании для питания растительных организмов и их продуктов. Число видов-фитофагов огромно. У цветковых (покрытосеменных) растений в пищу употребляется все — листья, лепестки, нектар, корни. Широко распространено питание древе­синой, или ксилофагия.

Детритофаги населяют наземные местообитания всех ти­пов. Как правило, они представлены очень большим числом видов и достигают высокой численности. Например, в лесах умеренной зоны на 1 м 2 почвы можно обнаружить около 1000 видов животных, при этом численность нематод и простейших может превышать 10 млн, ногохвосток и почвенных клещей — 100 тыс., других беспозвоночных —около 50 тыс. Удельный вес

микро-, мезо- и макрофауны в наземных сообществах изме­няется в меридиональном направлении —от тропиков к полю­су (рис. 5.3). Микрофауна играет существенную роль в бога­тых органикой почвах северных лесов, тундры и полярной пу­стыни.

Рис. 5.3. Типы широтных изменений вклада макро-,

мезо- и микрофауны в процессе

разложения биомассы в наземных экосистемах

(по: Бигон, Харпер, Таунсенд, 1989).

Большое количество органического материала в почвах ста­билизирует режим увлажненности последних и обеспечивает благоприятные микроусловия для существования простейших, нематод и коловраток, которые обитают в интерстициальной вод­ной пленке. Этих животных очень мало в прогретых, сухих мине­рализованных почвах тропиков. Обогащенные органическим ве­ществом почвы в лесах умеренной зоны занимают промежуточ­ное положение. В них поддерживается высокая численность популяций почвенных клещей, ногохвосток и энхитреид, относя­щихся к мезофауне. Численность большинства других групп жи­вотных по направлению к более засушливым тропикам уменьша­ется; там их замещают термиты.

От пищевых режимов следует отличать пищевую спе­циализацию, т. е. круг пищевых материалов, используе­мых данным видом. Он может быть широким или строго ограниченным. В зависимости от степени ограниченно-

сти пищевого рациона виды-гетеротрофы распадаются на три экологические группы: полифаги, олигофаги и монофаги.

Обширную группу животных и растений используют в качестве пищи полифаги. К ним относятся многие виды животных: тараканы, сверчки, бурый медведь и др. Боль­шинство паразитов специализировано в отношении вы­бора хозяина, но некоторые из них могут быть полифа­гами. Для олигофагов спектр пищевых объектов ограни­чен сравнительно узкими рамками. Паразиты, хищники и фитофаги часто питаются представителями только оп­ределенных родов или семейств из мира животных или растений. У монофагов набор объектов питания огра­ничен одним видом или несколькими близкими видами одного рода растений или животных. Среди раститель­ноядных насекомых монофагами являются некоторые виды, используемые для уничтожения сорняков.

Червец, завезенный из Индии в Австралию для борьбы с сорными кактусами-опунциями, оказался настолько специалиализированным монофагом, что сумел справиться лишь с одним видом опунции. Другой пример также связан с Австралией. На Австралийском континенте в ппериод бурного развития скотоводства и освоения обширных территорий под пастбища мест­ная фауна жуков-навозников, способных питаться только экск­рементами сумчатых, оказалась неприспособленной к питанию навозом овец и крупного рогатого скота. Навоз накапливался в огромных количествах на поверхности земли, затрудняя рост травы и снижая продуктивность пастбищ. Для ликвидации по­следствий нарушенного экологического равновесия пришлось интродуцировать в Австралию несколько видов навозников из Южной Африки. Интродуцированные навозники, усваивающие экскременты копытных, способствовали освобождению пастбищ от навоза и удобрению почвы продуктами его переработки.

Границы между моно-, олиго- и полифагами, разуме­ется, условны. Есть немало животных, которых трудно отнести к той или иной группе, однако сам факт суще­ствования у всех животных пищевого предпочтения и специализации по отношению к определенному источ­нику пищи не подлежит сомнению. Пищевая специали-

зация обусловливается различными причинами: спосо­бом добывания пищи, быстротой реакций и др.

У хищников набор пищевых объектов определяется в первую очередь способом ловли добычи и местом охоты. Так, хищные гусеницы не обладают быстрыми двигательными реакциями, поэтому их добычей могут быть только неподвижные или малоподвижные насе­комые. Однако нападение богомола провоцируется движением объекта в его поле зрения, в связи с чем богомолы не могут питаться неподвижными животны­ми — червецами или щитовками. Различный способ охоты свойствен также разным кошачьим. Так, гепард догоняет свою жертву, а леопард подстерегает ее, за­таившись на дереве.

Добывание пищи для животного имеет определенную «стоимость», измеряемую затратами времени и энергии. Ясно, что животное может существовать только в том случае, если получаемая с пищей энергия превышает затраты на питание и у него остается время на другие формы активности, в том числе на размножение. В про­цессе естественного отбора у животных формируется оптимальная стратегия добывания пищи, позволяющая увеличить разность между поступающей с пищей энер­гией и необходимыми ее затратами на питание. Опти­мизируются такие параметры, как скорость и характер передвижения, способы поиска корма, тип и размеры добычи, пищевой рацион, размеры кормового участка и др. Теория оптимального добывания пищи имеет важ­ное значение в экологии животных.

Читайте также:  Сочини рассказ о своей кошке или другом домашнем животном попроси взрослого записать его

У животных известно два основных типа питания. Пассив­ное питание характерно в основном для сидячих водных жи­вотных, которые питаются, отфильтровывая из воды взвешен­ные пищевые частицы (губки, двустворчатые моллюски и др.). К этому же типу питания относится всасывание питательных веществ поверхностью тела (многие простейшие и некоторые паразиты). Активное питание свойственно большинству живот­ных и требует их передвижения во внешней среде для добы­вания корма. Пассивное питание неизбирательно, а активное, как правило, отличается избирательностью, хотя существуют

активно питающиеся животные с неизбирательным питанием (грунтоеды, усатые киты, отдельные виды рыб и др.).

Активно питающихся животных разделяют на две большие группы — «жнецы» (собиратели) и «охотники». Первые исполь­зуют пищу, имеющуюся в изобилии, а вторые специализирова­ны на добывании более редкого корма. Жнецы — это не только растительноядные животные; к ним относятся и многие «мир­ные» зоофаги (планктоноядные рыбы, усатые киты, многие на­секомоядные птицы и звери и др.), использующие легко добы­ваемую пищу, которую не нужно долго искать. Группа охотни­ков включает не только хищников. Сюда входят те фитофаги, которые вынуждены отыскивать пищу (например, питающиеся семенами и плодами).

Жнецы и охотники не полностью изолированные группы, между ними существуют постепенные переходы. Однако такое разделение на группы позволяет отчетливо выявить многие эко­логические закономерности. Так, для охотников характерно слож­ное территориальное поведение, а жнецы редко защищают свою территорию, но среди них чаще встречаются виды, ведущие сложный общественный образ жизни.

Для жнецов характерны две формы питания. При пастьбе животные уничтожают только часть имеющихся в данном месте кормов и постепенно перемещаются на новые участки. Выеда­ние отличается тем, что корм уничтожается весь или почти весь, и только после этого животные мигрируют в другие места.

Охотники по формам питания разделяются на три типа. Мно­гие хищники («засадники») подкарауливают свою добычу и на­падают на нее неожиданно, обычно из укрытия (богомолы, щуки, ястребы, кошки и пр.). Другие животные («искатели»), напри­мер насекомоядные птицы, проводят значительную часть вре­мени в поисках добычи, но преследуют, схватывают и поедают ее довольно быстро, расходуя на это сравнительно мало энер­гии. Охотники третьего типа («преследователи») затрачивают немного времени на поиски добычи, но овладение ею требует от них значительных усилий (многие крупные хищники, соколы и т. п.). Конечно, некоторые животные могут использовать все три способа охоты в зависимости от ситуации, возможны также промежуточные варианты.

Способ добычи ограничивает круг возможных источ­ников пищи для хищника, однако эти факторы не приво­дят к строгой монофагии. Абсолютная монофагия свой­ственна некоторым насекомым-парализаторам. В этом

случае, в связи со сложностью инстинктивных операций, направленных на ^обездвиживание жертвы, необходима очень тонкая и точная подгонка поведения хищника к стро­ению тела жертвы.

Добычей лангедокского сфекса служат неповоротливые круп­ные бескрылые кузнечики эфиппигеры. Сфекс, схватив свою жертву за грудной щит, наносит ей два последовательных уко­ла жалом, сначала снизу в грудь, чтобы поразить средний и задний нервные узлы, а затем в горло, чтобы поразить переднегрудной узел. Песчаная аммофила при парализации гусени­цы последовательно жалит ее снизу в каждый сегмент, посте­пенно перехватывая ее челюстями и передвигаясь от головы к заднему концу.

Ярко выраженная пищевая специализация обнаружи­вается у многих паразитических животных. Факторами, обеспечивающими и поддерживающими узкую олигофагию, могут быть особенности поведения паразита и его способность развиваться в строго определенных хозяе­вах. Адаптированность каждого вида паразита к своему хозяину проявляется, во-первых, в морфологических из­менениях, характерных для паразитического образа жиз­ни, во-вторых, в развитии физиологических реакций по­давления иммунитета и, в-третьих, в синхронизации цик­лов развития паразита и хозяина.

Пищевая специализация фитофагов обычно основана на их способности реагировать на определенные хими­ческие компоненты растений. Стимулами, привлекающи­ми или отталкивающими животных, могут быть различ­ные органические соединения, которые содержатся в растительном субстрате, но которые, как правило, не имеют питательной ценности. Чаще всего функцию этих стимулов выполняют гликозиды или терпены. Химические вещества, привлекающие животных, называются аттрактантами, а отталкивающие— репеллентами. Растение употребляется в пищу, если оно содержит необходимые пищевые аттрактанты и не имеет достаточно сильных репеллентов. Обогащенная аттрактантами пища сильнее привлекает фитофагов и поглощается ими в большем

количестве. Поэтому существует прямая связь между степенью привлекательности пищи и ее «оптимально­стью», т. е. способностью поддерживать высокие темпы роста животных при минимальной смертности. «Неопти­мальная» пища может обладать столь же высокой пита­тельной ценностью, но она лишена аттрактантов или имеет сильные репелленты и поэтому поглощается в меньшем количестве. Понятно, что при питании «не­оптимальной» пищей рост и развитие животных замед­ляется, а смертность возрастает.

Когда пищевые аттрактанты широко распространены в мире растений и нет достаточно сильных репеллен­тов, мы имеем дело с полифагией. Пищевая специали­зация животных-олигофагов может быть связана с огра­ниченным распространением аттрактантов или, наобо­рот, с широким распространением и аттрактантов и репеллентов. Наконец, строгая монофагия обусловлива­ется аттрактантами, которые свойственны только одной небольшой группе растений.

Когда пищевые аттрактанты свойственны лишь ограничен­ному кругу растений, то возникает олигофагия. Так, у гусениц и бабочек-белянок специализация на питании крестоцветными несомненно связана с привлекающим действием гликозидов горчичного масла.

Помимо узкой олигофагии выделяют также аномальную олигофагию, т. е. питание растениями нескольких видов неблизко­родственных родов. Аномальным олигофагом является бабочка тутовый шелкопряд, гусеницы которой питаются белой шелко­вицей и маклюрой. Для гусениц этого вида известен ряд при­влекающих веществ, которые по своему действию делятся на три группы: дистантные пищевые аттрактанты, контактные пи­щевые аттрактанты, вещества, вызывающие заглатывание пищи. Первая группа веществ привлекает гусениц на расстоянии и вызывает их передвижение по направлению к источнику корма. Контактные пищевые аттрактанты вступают в действие при не­посредственном соприкосновении гусениц с кормом и способ­ствуют отгрызанию кусочка листа. Для проглатывания его не­обходимо присутствие третьей группы веществ. Таким образом, аномальная олигофагия возникает в том случае, когда питание

Читайте также:  Как лепить животных из пластилина поэтапно фото для детей

стимулируется большой группой различных веществ’, которые редко присутствуют вместе в одном и том же растении.

Различия между этими тремя экологическими груп­пами фитофагов носят не качественный, а скорее коли­чественный характер (рис. 5.4). Монофаги и в меньшей степени олигофаги связаны с определенной и ограни­ченной группой кормовых растений. Потребление этих растений обеспечивает оптимальную скорость развития, плодовитость и прочие процессы жизнедеятельности. Поэтому в данном случае лишь количество пищи служит лимитирующим фактором. Иначе обстоит дело с поли­фагами. Здесь ограничивающим фактором становится качество пищи, т. е. содержание в ней определенных веществ, необходимых для осуществления различных процессов жизнедеятельности.

В зависимости от стадии жизненного цикла полифаг оказывает предпочтение тем или иным ее видам. Так, самкам шотландской куропатки перед размножением

Рис. 5.4. Эффективность поедания кормовых растений
тремя группами насекомых-фитофагов.

необходимы такие элементы, как кальций, фосфор и азот. Поэтому птицы выбирают в качестве корма вереск, бо­гатый этими элементами, не трогая растений, которые содержат их в недостаточном количестве.

Чем уже спектр потребляемых организмом пищевых ресурсов, тем теснее должна быть пространственная связь этого организма со скоплениями его ресурсов или же тем больше должны быть затраты времени и энер­гии на поиски необходимых ресурсов.

Наличие и доступность многих пищевых ресурсов зависят от времени года. Хорошим примером могут служить заросли дикой малины в лесах умеренного пояса. Зимой растения ма­лины представляют собой скопление мелких сучьев, но весной на них во множестве появляются молодые, богатые белком поч­ки, а затем листья. Зацветание влечет за собой кратковремен­ное выделение нектара, а нектар — это совершенно новый ре­сурс, существующий, правда, лишь во время цветения. Со вре­менем завязываются плоды, и плоды эти, созревающие и созревшие, представляют собой новый обильный источник кор­ма. Все эти сезонные образования могут являться надежными ресурсами либо для растительных полифагов, которые в состо­янии переключиться на другую пищу, когда «сезон малины» минует, либо для монофагов, у которых весь период активной жизни втиснут в соответствующий сезон и которые проводят всю остальную часть года в спячке, или диапаузе, не нуждаясь в пище.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Пищевая специализация животных

В природе есть всеядные животные и есть животные, которые приспособились к какому-то одному виду корма. Это называется пищевой специализацией. Приспособленность к добыванию избранной пищи часто накладывает отпечаток на облик животного.

У муравьеда узкая коническая морда и длинный липкий язык. Колибри, питающаяся нектаром, имеют длинный клюв-трубочку. Через эту «соломинку» они сосут цветочные соки. Жираф имеет длинную шею потому, что питается верхними побегами кустов и деревьев. Он может умереть с голоду в местах, где много травы, но нет древесной растительности. Яичная змея питается только яйцами птиц. В тропиках стол её не скудеет весь год.

В особо благоприятных условиях находятся всеядные звери и птицы, которые извлекают выгоду, живя рядом с нами, людьми. Так, вороне мы оставляем несметное количество отбросов в мусорных баках. Она внимательно осмотрит место пикника в лесу и всегда найдёт что-нибудь съестное. Вороны подбирают на шоссе всё, что гибнет под колёсами транспорта, ловят мышей, головастиков, подсыхающих в лужах, подбирают дождевых червей, пируют на падали и просто прячут различные человеческие отходы про запас.

Так же приспособился жить рядом с человеком и дикий кабан. Он ест корни растений, жёлуди, мышиные гнёзда, ужей, лягушек, заходит на городские свалки и ест пищевые отбросы. Человек, убирая урожай с полей, оставляет картофель, свеклу, кукурузные початки, зерно. Всё это подбирают кабаны. Они стали вездесущи.

Животные и птицы, которые приспосабливаются к разнообразной пище, выживают повсеместно. «Узкие специалисты» не могут расширить ареал своего обитания из-за привязанности к одному-двум видам пищи.

Автор статьи: ZOOproject.ru, 15.10.2014 г.

Рекомендуем почитать

Советы по содержанию лошадей и овец

Чтобы заставить лошадь прекратить лягаться попробуйте надеть на одно ухо резинку от велосипедной камеры шириной 1,5-2,5 см. Кроме того, резинку одевают и на одну. Читать далее

Чума у собак и её лечение

Хладнокровный не значит глупый

Люди не обладают никакой эксклюзивной лицензией на интеллект. В животном мире все виды существ выполняют впечатляющие интеллектуальные подвиги. Бонобо по. Читать далее

Источник

Пищевая специализация животных

В природе есть всеядные животные и есть животные, которые приспособились к какому-то одному виду корма. Это называется пищевой специализацией. Приспособленность к добыванию избранной пищи часто накладывает отпечаток на облик животного.

У муравьеда узкая коническая морда и длинный липкий язык. Колибри, питающаяся нектаром, имеют длинный клюв-трубочку. Через эту «соломинку» они сосут цветочные соки. Жираф имеет длинную шею потому, что питается верхними побегами кустов и деревьев. Он может умереть с голоду в местах, где много травы, но нет древесной растительности. Яичная змея питается только яйцами птиц. В тропиках стол её не скудеет весь год.

В особо благоприятных условиях находятся всеядные звери и птицы, которые извлекают выгоду, живя рядом с нами, людьми. Так, вороне мы оставляем несметное количество отбросов в мусорных баках. Она внимательно осмотрит место пикника в лесу и всегда найдёт что-нибудь съестное. Вороны подбирают на шоссе всё, что гибнет под колёсами транспорта, ловят мышей, головастиков, подсыхающих в лужах, подбирают дождевых червей, пируют на падали и просто прячут различные человеческие отходы про запас.

Так же приспособился жить рядом с человеком и дикий кабан. Он ест корни растений, жёлуди, мышиные гнёзда, ужей, лягушек, заходит на городские свалки и ест пищевые отбросы. Человек, убирая урожай с полей, оставляет картофель, свеклу, кукурузные початки, зерно. Всё это подбирают кабаны. Они стали вездесущи.

Читайте также:  В клетках каких организмов больше углеводов у растений или у животных объясните

Животные и птицы, которые приспосабливаются к разнообразной пище, выживают повсеместно. «Узкие специалисты» не могут расширить ареал своего обитания из-за привязанности к одному-двум видам пищи.

Автор статьи: ZOOproject.ru, 15.10.2014 г.

Рекомендуем почитать

Инфекционный гепатит у собак

Эта болезнь возникает чаще всего у щенков с возраста полутора месяцев до шести. Собаку может заразить больной человек или больное животное. Причём больная. Читать далее

Жизнь волков

Привет всем, сегодня, в очередной раз, я решил посвятить свою статью миру животных, а точнее, одним обитателям из мира животных, которых зовут Волками. Читать далее

Укус клеща

Источник

Пищевая специализация животных

Общее значение питания животных

Выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов сто лет тому назад (1861) указал, что «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».

Организм животного как в своем общем облике, так и в деталях строения всегда носит следы формирующей роли среды и в первую очередь кормовой специализации.

Без изучения пищедобывательной деятельности и питания нельзя понять ни биологии вида в целом, ни отдельных проявлений жизнедеятельности особей, групп, популяций.

Большинство морских и речных птиц представляют собой ихтиофагов, т.е. питающихся рыбой. При этом каждый вид птиц использует свой, видоспецифический способ ее добывания. Так чайки и крачки летают над водой и схватывают рыбу, оказавшуюся у самой ее поверхности. Бакланы и гагары ныряют за рыбой на большую глубину. Зимородок затаивается и караулит рыбу, сидя на ветке, нависшей над водой, и, завидев рыбу, ныряет за ней. Цапли, выслеживая рыбу, медленно ходят по мелководью и поражают свою добычу метким ударом клюва. Пеликаны часто охотятся сообща, загоняя косяк рыбы в середину своей стаи, хлопая по воде крыльями, а затем используют клювы с мешками в качестве сачков. Иногда в таких охотах принимают участие и бакланы.

Передвижение в поисках мест, наиболее удобных для пастьбы или охоты за живой добычей, требует от животного четкого восприятия разнородных сигналов, способности ориентироваться в пространстве и соответствующих целесообразных реакций, осуществляемых через посредство сложных сочетаний безусловных и условных рефлексов. Активная охота, добывание плодов с тонких ветвей, выкапывание насекомых и червей из толщи почвы и другие акты, повторяемые многократно в течение дня, требуют определенных затрат мышечной и нервной энергии. Анализ этограмм представителей самых разных видов показывает, что независимо от набора кормов, используемых в пищу, пищедобывательная деятельность животного неизбежно занимает основную долю всей его суточной активности. Подсчитано, например, что северный олень летом использует около 66% суточного времени на пастьбу и прием корма и только 34% на отдых. Его двигательная активность при пастьбе измеряется ежедневно 15-24 тысячами шагов, что соответствует расстоянию примерно в 19-30 км.

Такие понятия, как «плотоядный» (зоофаг) и «растительноядный» (фитофаг), при внимательном изучении биологии видов часто оказываются достаточно условными. Так, например, большинство типичных хищников временами едят ягоды и фрукты, растительноядные грызуны с жадностью поедают насекомых, а питающиеся ягелем олени не брезгают птичьими яйцами или гнездами леммингов.

Корма, используемые представителями данного вида, делят на основные, второстепенные и случайные. Основными кормами считают те, которые поедаются часто и в большом количестве; в ряде случаев к ним нужно относить и сравнительно редко поедаемые виды корма, но имеющие большую биологическую ценность. Такое разделение помогает разобраться в пищевых связях животного, но все же, в известной мере, является формальным, так как не указывает на причины более частого или редкого использования тех или иных пищевых объектов.

По степени их привлекательности корма разделяют на предпочитаемые, поедаемые охотно и вынужденные. Наблюдения показывают, что большинство млекопитающих обладает очень тонкой избирательной способностью. Известно, например, что представителей разных видов сельдей весьма сложно различать по внешним признакам, но каспийские тюлени, иногда осматривающие сети рыбаков, безошибочно выбирают среди других и съедают прежде всего запутавшуюся в ячеях сельдь залом, имеющую наибольшую жирность.

Предпочитаемый корм, как правило, биологически наиболее ценен для потребителя в условиях данного сезона и географической обстановки. Но потребность организма в питательных веществах может довольно сильно меняться, в зависимости от сезона года и физиологического состояния животного. Соответственно этому возможна и смена кормовых предпочтений.

Для многих эурифагов (куница, барсук, медведь, кабан, лисица и др.) характерно наличие нескольких заменяющих друг друга групп пищи. Это ценное для вида приспособление к жизни в условиях с большой неустойчивостью кормовой базы. Оно составляет сущность эурифагии и у некоторых видов объясняет устойчивость их численности и широту их распространения. Но есть немало видов, использующих сложный спектр кормов, из которых жизненно важное значение имеют очень немногие. Таков, например, песец материковых тундр, для которого решающее значение имеют лемминги. Только в годы их высокой численности песцы хорошо упитаны, приносят большие жизнеспособные выводки и успешно выкармливают молодых, благодаря чему количество этого пушного зверя к осени резко возрастает.

В природно-географических зонах с резко выраженными сезонами состояние растительного покрова и населения животных, особенно мелких, так сильно изменяется, например от весны к зиме, что кормовая база большинства видов наземных млекопитающих испытывает ритмические колебания. В условиях влажных тропиков животные в течение всего года относительно равномерно обеспечены самыми различными кормами, в связи с чем там могут существовать и многие узко специализированные по питанию виды и нет необходимости приспосабливаться к периодически повторяющемуся отсутствию или полной недоступности того или иного корма.

Источник

Интересные факты из жизни