CHƯƠNG 3 : CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC
1.2. Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể:
Đó là mối quan hệ trong nội bộ lồi, nó nâng cao tắnh ổn định của quần thể, tối ưu hóa mối tương tác của nó với mơi trường, tăng khả năng đồng hóa và cải tạo mơi trường tốt hơn, nó đảm bảo cho quần thể tồn tại và phát triển. Gồm 2 mối quan hệ, hỗ trợ và cạnh tranh.
1.2.1. Mối quan hệ hỗ trợ giữa những cá thể trong quần thể:
Mối quan hệ hỗ trợ (mối tương tác dương) được thể hiện thơng qua hiệu quả nhóm. Đó là hiện tượng nảy sinh, khi nhiều cá thể của một loài sống chung với nhau, trong một khu vực có diện tắch hoặc thể tắch hợp lý và có nguồn sống đầy đủ.
Ở thực vật, hiện tượng rễ của các cây thông nối liền nhau, gồm 548/983 cây (56%) có rễ nối với nhau thành 230 khóm và các cây này đã có thể tắch gỗ (thân cây) tăng 2,2 lần so với các cây sống độc lập. Ở các rừng thông hay vân sam, trung bình có 30% các cây có hệ rễ nối liền nhau.
Hình 3.1: Hiện tượng rễ của các cây thông nối liền nhau
Ở động vật có hai đặc điểm chắnh về mối quan hệ hỗ trợ:
+ Sự tụ họp thành bầy đàn (nhóm) là hiện tượng phổ biến trong sinh giới, nhất là nhiều lồi cơn trùng, chim, cá, tre nứa, lau sậyẦ. Sự họp đàn có khi tạm thời (để săn mồi, đấu tranh chống lại vật dữ, để sinh sảnẦ) hoặc lâu dài đối với nhiều
34
loài cá, chimẦ sống thành đàn. Sống trong đàn, cá thể nhận biết nhau bằng mùi đặc trưng, màu sắc đàn (các chấm, vạch màu trên thân của cá, các vũ điêụ (ong) như những tắn hiệu sinh học để thông tin cho nhau trong các hoạt động sống.
Hình 3.2: Quan hệ hỗ trợ ở động vật
+ Nhiều loài động vật có lối sống xã hội, trong đó cịn thiết lập nên con Ộ đầu đànỢ bằng các cuộc đọ sức giữa chúng. Quần thể có thể sinh sản và tồn tại khi đảm bảo được một số lượng nhất định các cá thể, như đàn voi châu Phi chỉ có thể tồn tại, nếu có ắt nhất 25 con. Ong, kiến, mối sống thành xã hội theo kiểu mẫu hệ với sự phân chia thứ bậc và chức năng rõ ràng, kiểu sống này mang tắnh bản năng, nguyên thủy.
* Hiệu suất nhóm có đặc điểm:
+ Trong bày, đàn, các cá thể có nhiều đặc điểm sinh lắ và tập tắnh sinh thái có lợi như: giảm lượng tiêu hao ôxy, tăng cường dinh dưỡng, có khả năng chống lại những tác động bất lợi cho cuộc sốngẦ Hiện tượng đó gọi là Ộhiệu suất nhómỢ. Vắ dụ, khả năng lọc nước của loài thân mềm Sphaaerium corneum thay đổi theo số lượng cá thể trong nhóm, ứng với số lượng con là: 1; 5; 10; 15; 20 con, thì tốc độ lọc nước (ml/giờ) là 3,4; 6,9; 7,5; 5,2; 3,8. Tốc độ lọc nước có hiệu quả cao nhất (7,5ml/giờ) ở nhóm có 10 con.
+ Lối sống bày đàn đã tạo điều kiện thuận lợi cho mỗi cá thể trong việc tìm kiếm thức ăn, chống lại kẻ thù và tạo ra tiểu khắ hậu riêng phù hợp. Đàn trâu rừng, khi ngủ thì con non thường ở bên trong và con trưởng thành thường ở vịng ngồi để bảo vệ; cáo, sói sống thành ựàn thường tấn công được con mồi lớn, như trâu rừng, hổ, báoẦ
+ Nó có tác ựộng về mặt tâm lý: chúng sẽ ăn nhiều hơn so với khi sống ựơn ựộc (gàẦ); hiện tượng vị trắ đẳng cấp cao trong đàn: sư tử đầu đànẦ
+ Hiệu suất nhóm ảnh hưởng tốt về mặt sinh lý cho những cá thể trong đàn, như làm tăng nhiệt ựộ so với môi trường, đàn ong vỗ cánh sẽ nâng nhiệt ựộ trong tổ từ 130C lên 250CẦ tới 300C; nó cịn ảnh hưởng đến sự chuyển hóa của mỗi cá thể.
35
+ Hiệu suất nhóm giúp làm tăng sự sinh trưởng và khối lượng cơ thể, tăng sức đẻ và khả năng hoạt động. Châu chấu di cư sống bầy đàn thì háu ăn hơn và hoạt động nhiều hơn, lớn nhanh và tăng trọng lượng hơn các cá thể sống đơn độc.
1.2.2. Mối quan hệ cạnh tranh giữa những cá thể trong quần thể:
Cạnh tranh (mối tương tác âm) xảy ra khi mật độ cá thể trong quần thể lên quá cao, vượt quá sức chịu đựng của mơi trường, vì lúc này nguồn sống khơng cịn đủ cung cấp cho mọi cá thể trong quần thể, buộc các cá thể phải tranh giành nhau về nơi ở, ánh sáng, thức ăn, vùng dinh dưỡng, nơi làm tổẦ hoặc các con đực tranh giành nhau con cái trong mùa sinh sản; cạnh tranh làm ảnh hưởng xấu đến những cá thể trong quần thể.
Cạnh tranh làm tăng mức tử vong, giảm mức sinh sản, dẫn đến làm giảm kắch thước quần thể, khi mật độ quần thể giảm, sẽ phù hợp với nguồn sống của mơi trường. Quan hệ cạnh tranh có khi rất gay gắt, nhưng đó là những thắch nghi đặc biệt giúp cho loài vượt qua được những thử thách khắc nghiệt của điều kiện sống, thông qua hình thức chọn lọc tự nhiên nâng cao mức sống sót của quần thể, để quần thể tiếp tục tồn tại và phát triển.
Cạnh tranh ở thực vật: đó là hiện tượng Ộtự tỉa thưaỢ. Tự tỉa là sự chủ động tắch cực của quần thể, tự đào thải những cá thể yếu ớt, không đủ sức cạnh tranh và phải bị chết. Tự tỉa sẽ làm giảm bớt số lượng cá thể, giảm bớt cạnh tranh, bảo đảm đủ nguồn sống để quần thể phát triển, tự tỉa thưa cũng thường có ở cả động vật.
Thực vật khi trồng thành đám, lúc đầu quan hệ hỗ trợ là chủ yếu: cùng nhau tạo bóng mát, che phủ đất chống nóng và chống gió bãoẦ; nhưng khi tán của các cây giao nhau và hệ rễ phát triển bắt ựầu chạm nhau, lúc này quần thể sẽ chuyển từ quan hệ hỗ trợ sang quan hệ cạnh tranh là chủ yếu.
Thực vật cạnh tranh nhau ở phắa trên về ánh sáng, ở trong đất về nước và các chất dinh dưỡng, vì vậy, những cây cạnh tranh yếu so với cây khác sẽ bị đào thải; quần thể giảm mật độ phân bố, những cây còn lại ắt và thưa hơn mới sống ựược (tự tỉa thưa khác với tỉa cành tự nhiên).
Cạnh tranh ở động vật, mật độ cao có ảnh hưởng đến sự ô nhiễm của môi trường và trạng thái sinh lý; khi mật độ tăng thì lượng phân và chất thải tăng và đến một lúc nào đó sẽ gây ô nhiễm môi trường, dẫn đến rối loạn về sinh lý sinh sản và sẽ làm giảm số lượng cá thể. Mật độ cao còn dẫn đến hiện tượng cạnh tranh về nơi ở, nơi làm tổ, ựó là sự bảo vệ vùng lãnh thổ, tăng khả năng tự vệ và tận dụng nguồn sống tối đa (xảy ra ở nhiều loài chim, thú dữẦ). Mật ựộ cao đã dẫn tới sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể để giành thức ăn và nhiều khi rất quyết liệt. * Bên cạnh quan hệ cạnh tranh chủ yếu và phổ biến trên, trong quần thể còn có gặp các kiểu quan hệ ắt phổ biến hơn như: kắ sinh vào đồng lọai, hay ăn đồng loại.
- Kắ sinh cùng loài là hiện tượng sống ký sinh vào đồng loại, nhưng hiếm gặp; có ở các đại diện của tổng họ cá Ceratoidei trong điều kiện sống khó khăn khi quần
36
thể đơng. Cá thể đực có kắch thước rất nhỏ, biến đổi về hình thái cấu tạo, nó có một số cơ quan tiêu giảm (như mắt), nó ký sinh ở sau nắp mang dưới của con cái, miệng có giác mút để hút dịch, nhưng cơ quan sinh dục lại phát triển. Con đực ký sinh vào con cái chỉ để thụ tinh trong mùa sinh sản, nhằm giảm sức ép lên nguồn thức ăn hạn hẹp.
- Ăn thịt đồng loại. Mật độ cao còn dẫn đến hiện tượng một số loài động vật ăn thịt lẫn nhau, trong hoàn cảnh đặc biệt như nguồn dinh dưỡng bị thiếu, cá thể lớn ăn cá thể bé hơn, cá thể lớn ăn trứng do chắnh chúng đẻ ra, (tôm he, sâu bọ, rắn hổ mangẦ); vắ dụ, khi điều kiện dinh dưỡng đã trở nên khan hiếm, cá vược châu Âu (Percafluviatilis) trưởng thành có thể ăn cá con để tồn tại và sớm bước vào sinh sản khi có điều kiện dinh dưỡng thuận lợi; chúng phải ăn thịt đồng loại như vậy là để đảm bảo duy trì sự tồn tại của loài. So với mối quan hệ cạnh tranh, mối quan hệ hỗ trợ thường chiếm ưu thế hơn.
Hình 3.3: Hiện tượng ăn thịt đồng loại
1.2.3. Mối liên hệ giao tiếp giữa những cá thể trong quần thể:
Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì tổ chức bầy đàn, thể hiện bằng nhiều phương tiện khác nhau và được gọi là Ộngôn ngữỢ, để liên hệ giữa các cá thể trong quần thể với nhau: liên hệ bằng tác nhân hóa học (qua khứu giác) pheromon và các chất dẫn dụ sinh học (về giới tắnh, chất đánh dấu, chất báo độngẦ); liên hệ bằng thị giác qua màu sắc, tư thế, tình cảm, nét mặt (vui mừng, giận dữ, há mỏ đòi ănẦ); liên hệ bằng thắnh giác qua tiếng hót, tiếng kêu (lúc gọi cái, báo động, địi ăn, tự vệ, tấn côngẦ); liên hệ bằng xúc giác (liếm, ngửi, cọ sát vào nhauẦ) của mẹ với con, của con đực với con cái trong mùa sinh sản.