3.1. Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể
Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể thực chất là mối quan hệ nội bộ loài. Khác với mối quan hệ khác loài, mối quan hệ này hướng tới sự nâng cao tính ổn định của cả hệ thống và làm tối ưu hóa mối tương tác của cả quần thể với mơi trường, cũng như khả năng đồng hóa và cải tạo mơi trường tốt hơn. Mối quan hệ trong quần thể cũng rất đa dạng, không kém mối quan hệ giữa các loài, bao gồm các mối quan hệ tương tác dương và âm. Mối tương tác có khi cũng rất gay gắt, song là những thích nghi đặc biệt giúp cho lồi vượt qua những thử thác khắc nghiệt của điều kiện sống và duy trì sự tồn tại hưng thịnh và phát triển của loài.
Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì tổ chức bầy đàn. Phương tiện giao tiếp gọi là “ngôn ngữ”. Ngôn ngữ của động vật dùng để liên hệ giữa những cá thể với nhau rất đa dạng và thể hiện dưới nhiều hình thức:
- Liên hệ bằng tác nhân hóa học: cụ thể chất pheremon, các chất dẫn dụ sinh học (dẫn dụ giới tính, chất đấu tranh, chất báo động,..).
- Liên hệ bằng thị giác: cụ thể qua màu sắc (màu sắc giới tính, màu sắc tự vệ), tư thế, …
- Liên hệ bằng thính giác: cụ thể bằng tiếng hót, tiếng kêu (gọi cái, báo động, địi ăn, thơng báo nguồn thức ăn, tự vệ hoặc tấn công).
- Liên hệ bằng xúc giác: cụ thể qua các tác động kích thích của mẹ con hoặc con đực, cái trong mùa sinh sản.
3.1.1. Quan hệ hỗ trợ
Quan hệ hỗ trợ thể hiện qua hiệu quả nhóm. Hiệu quả nhóm là hiện tượng nảy sinh khi nhiều cá thể của một loài sống chung với nhau trong một khu vực có diện tích hợp lý và có nguồn sống đầy đủ. Hiệu quả nhóm thể hiện rất rõ rệt ở các lồi động vật và thực vật
Ở thực vật: cây trồng thành đám chúng có thể tạo ra những điều kiện của loài để đấu
tranh thắng lợi với hoàn cảnh khắc nghiệt và các loài cây dại khác. Quan hệ hỗ trợ trực tiếp trong một lồi cây có thể thơng qua hiện tượng rễ của cây nối liền nhau. Người ta đã tính trong rừng thơng có thể có tới 30% cá thể có rễ nối liền. Những cá thể này có quan hệ trao đổi chất rất chặt chẽ với nhau. Nếu một cá thể bị chặt thì các cây khác vẫn dùng rễ của nó để lấy nước và muối khoáng, đồng thời các rễ cây này cũng được cung cấp các chất hữu cơ cần thiết để sinh trưởng. Do đó các cây này có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn những cây sống độc lập. Hiện tượng liền rễ cho thấy ở nhiều loài cây khác nhau. Tuy nhiên, khơng phải bao giờ cũng có sự phân bố đồng đều của những cá thể liền rễ, cũng có cây được lợi nhiều, cũng có cây được lợi ít. Ngồi ra, hiện tượng cây mọc theo nhóm cũng có tác dụng chống lại tác động của gió, hạn chế sự mất hơi nước có hiệu quả hơn so với từng cá thể riêng biệt.
Ở động vật: Các cá thể trong quần thể ở nhiều lồi động vật chỉ có thể sinh sản được
bình thường khi quần thể tồn tại một số lượng cá thể nhất định. Ví dụ: Cốc (Phalacrocrax
bougainvillea) chỉ có thể tồn tại được nếu quần thể cốc có tối thiểu 10.000 cá thể với mật độ 2
tổ chim/m2, một đàn Voi châu Phi tồn tại được nếu có ít nhất 25 cá thể. Thật vậy, nếu những quần thể có số lượng cá thể thấp thì khả năng sinh sản của chúng thấp, do cá thể đực và cá thể cái ít gặp nhau và ít có khả năng lựa chọn nhau trong mùa sinh sản. Do đó người ta giải thích được lý do vì sao những lồi động vật q hiếm lại rất khó ni ngay cả trong điều kiện chăm sóc chu đáo. Ngồi ra, hiệu quả nhóm cịn thể hiện trong lối sống bầy đàn đã tạo điều kiện cho mỗi cá thể trong tập thể lợi ít nhất định như trong việc tìm mồi, chống kẻ thù có hiệu quả, tạo ra được những khí hậu nhỏ thích hợp, tạo ra nhịp điệu trao đổi chất cực thuận bảo đảm cho việc tiêu phí chất dự trữ của cơ thể ở mức độ nhất định, thúc đẩy tăng trưởng, tăng tuổi thọ, giảm tỉ lệ tử vong.
Hình 3.7. Quần thể Cốc và quần thể Voi châu Phi
3.1.2. Quan hệ cạnh tranh
Khi mật độ quần thể vượt quá “sức chịu đựng” của môi trường, các cá thể cạnh tranh với nhau, làm tăng mức tử vong, giảm mức sinh sản, do đó kích thước quần thể giảm, phù hợp với điều kiện của môi trường
Đấu tranh trực tiếp giữa các cá thể trong quần thể xảy ra do tranh giành nơi ở, nơi làm tổ trong mùa sinh sản, nguồn dinh dưỡng,...
Ở thực vật đấu tranh trực tiếp còn thể hiện qua hiện tượng tự tỉa tự nhiên. Hiện tượng tự tỉa thưa tự nhiên xảy ra khi thiếu chất dinh dưỡng trong đất, ánh sáng khơng đủ, khi đó hàng loạt có thể bị tiêu diệt sớm hơn tuổi thọ.
Ở động vật đấu tranh trực tiếp còn biểu hiện trong việc giành con cái của các cá thể đực trong mùa sinh sản. Ta có thể gặp các cuộc chiến của các cá thể đực thuộc nhiều loài
chim, tuần lộc. Tuy đấu tranh quyết liệt nhưng những con thua cuộc thì bỏ chạy, những con thắng cuộc coi đó là thành cơng, khơng đến mức tiêu diệt kẻ yếu như trong đấu tranh khác loài. Hơn nữa, đây cũng là cách chọn lọc con đực khỏe trong giao phối, giúp cho thế hệ con sinh ra có sức sống cao hơn.
Quan hệ kí sinh – vật chủ: Sống ký sinh vào đồng loại là hiện tượng khơng phải khơng
có trong quần thể nhưng hiếm gặp. Ở một số loài cá sống sâu thuộc tổng họ Ceratoidei, loài
Edriolychnus schmidtii và Ceratias sp., trong điều kiện sống khó khăn của tầng nước khơng
thể tồn tại một quần thể đơng, con đực thích nghi với lối sống kí sinh vào con cái. Do cách sống như vậy, con đực có kích thước rất nhỏ; một số cơ quan tiêu giảm đi; cơ quan tiêu hóa biến thành ống chứa dịch; miệng biến thành giác hút, bám vào cơ thể con cái và hút dịch, trừ cơ quan sinh sản là phát triển, đảm bảo đủ khả năng thụ tinh cho cá thể cái vào mùa sinh sản.
Hình 3.8. Hiện tượng kí sinh cùng lồi ở cá Edriolychnus schmidti và Ceratias sp.
Quan hệ con mồi và vật chủ: Mối quan hệ này thể hiện dưới dạng ăn đồng loại và xuất
hiện trong các cá thể cửa quần thể ở những hồn cảnh đặc biệt. Ví dụ: Ở cá vực (Perca
fluviatilis) khi điều kiện dinh dưỡng xấu, cá bố mẹ bắt con cái làm mồi, bởi vì cá vực trưởng
thành là cá dữ, khơng có khả năng khai thác nguồn thức ăn khác là plakton như con của mình. Ăn con để duy trì phần trưởng thành của quần thể nhằm sớm bước vào tái sản xuất khi điều kiện dinh dưỡng thuận lợi được thiết lập. Ở cá sụn chủ yếu thụ tinh trong, đẻ trứng và ấu trùng phát triển trong tuyến sinh dục của con mẹ. Ở đây có hiện tượng ấu trùng nở ra trước ăn trứng chưa nở, ấu trùng khỏe ăn ấu trùng yếu. Do vậy mỗi lần thụ tinh có tới 14 – 15 trứng được thụ tinh nhưng thực tế chỉ có rất ít con non được đẻ ra, thậm chí có khi chỉ có 1 con. Nhưng con non sinh ra rất khỏe, dễ dàng chống chọi với cuộc sống khắc nghiệt của thế giới bên ngoài.
3.2. Mối quan hệ giữa các quần thể trong một loài
Mối quan hệ giữa các quần thể được thực hiện nhờ sự phát tán hoặc di cư từ nơi này sang nơi khác của những cá thể trong quần thể. Điều này có ý nghĩa rất lớn tạo điều kiện cho sự giao phối xa, tránh sự giao phối cùng huyết thống, điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể, phân bố lại các cá thể trong quần thể ứng với nguồn sống, tìm được những nơi có điều kiện khí hậu thuận lợi, tạo điều kiện cho sự mở rộng vùng phân bố của lồi. Ví dụ: quần thể bịng chanh
(Alcedo atthis) ở Pribaltic (Liên xô). Qua một vài mùa đơng liên tục ấm áp, quần thể bịng chanh tăng số lượng rõ rệt, tiếp đó là những mùa động khắc nghiệt, quần thể bòng chanh bị tiêu diệt gần như hồn tồn. Song nhờ có sự bổ sung của những cá thể bịng chanh từ phía Nam đến mà quần thể bòng chanh Pribaltic được phục hồi. Thoạt tiên các cá thể cái chỉ đẻ 1 năm 1 lứa, sau vài năm chúng đẻ 1 năm 2 lứa, do đó số lượng cá thể được gia tăng, sự ổn định của quần thể được tăng cường, vùng phân bố quần thể bịng chanh ở phía nam được mở rộng.