Quan hệ con mồi – vật dữ

III. Quan hệ đối địch

1. Quan hệ con mồi – vật dữ

• Đây là mối quan hệ mà loài này sử dụng loài kia làm thức ăn.

• Loài tham gia mối quan hệ này đươc chia làm 2 loại: vật dữ và con mồi

• Trong mối quan hệ này thường dẫn đến:

– Làm giảm số lương con mồi, có khi bị tiêu diệt hoàn toàn.

– Mật độ vật dữ phụ thuộc chặt chẽ vào mật độ con mồi: khi mật độ con mồi quá thấp → việc tìm mồi trở nên khó khăn, có lúc không bắt đươc con mồi

→ số lương vật dữ giảm nhanh → con mồi có cơ hội để tiếp tục sinh sản và phát triển số lương.

• Quan hệ vật dữ – con mồi thể hiện sự kìm hãm, hạn chế lẫn nhau về mặt số lương giữa những quần thể trong quần xã, dẫn đến sự cân bằng

sinh học trong tự nhiên. Số lương cá thể các loài biến động thường xuyên trong một biên độ nào đó trong thế cân bằng biến động, bảo đảm cho sự ổn định số lương loài trong quần xã.

• Quan hệ vật dữ – con mồi có thể ảnh hưởng đến sự trao đổi cá thể ở các quần xã khác nhau.

Trong những trường hơp còn mồi phải chạy trốn vật dữ, cũng như trường hơp rươt đuổi con mồi mà vật dữ có thể băng qua những sinh cảnh

khác. Quần xã luôn luôn mất đi hay có thêm những cá thể mới làm gia tăng sức sống của quần xã.

• Quan hệ này thúc đẩy không ngừng sự tiến hóa của vật dữ cũng như con mồi:

• Để tránh bị săn bắt con mồi đã có những hướng tiến hóa như:

– Về hình thái: thân trở nên gai góc, có lớp mai cứng, lớp vảy sừng…

– Vd : cây xanh mọc gai để vừa hạn chế thoát hơi nước vừa chống lại thú ăn thực vật, hay như nhím có bộ lông toàn là gai nhọn, rùa có mai cứng.tê tê có lớp áo giáp là vảy sừng…

Về sinh lý:

• Những loài động vật yếu đuối, ít có khả năng phòng vệ và có nhiều kẻ thù như: chuột, những loài gặm nhấm…lại có sự bảo vệ nòi giống bằng cách đẻ nhiều

• Vd : ở môi trường thuận lơi, một đôi chuột sau 12 tháng có thể sinh ra 3000-5000 con cháu, chắt,

chút chít…nếu cứ như thế phát triển thì sau 3 năm có thể cho ra hàng triệu con.

• Người ta đã theo dõi 1 nhóm chuột cống lúc đầu chỉ có 52 đực và 48 cái. Sau 30 ngày tăng lên 346 con, sau 60 ngày tăng 460 con, sau 180 ngày tăng 5709 con

• Cách làm này xem ra rất hiệu quả.

• Trung bình mỗi năm cú bắt 400- 500 con chuột.

Và dù cho chuột có rất nhiều kẻ thù: ưng nho, cắt bụng hung, diều hâu, cú, cáo, mèo, cầy, trăn rắn…

• Nhưng số lương chúng quả thật là rất đông đảo khó có loài nào bì kịp

Về sinh hóa:

• Một số loài lại có khả năng tự vệ bằng cách sinh ra chất độc, chất gây khó chịu… những loài này thường có màu sắc sặc sỡ để báo hiệu cho kẻ thù bít rằng ‘’ đừng có mà đụng vào ta

nhé→không thì chết đấy

• Vd : cây xanh tiết ra chất ta-nanh để xua đuổi động vật đến ăn mình, hay như những con nhái độc có màu sắc đẹp đẽ…

Về tập tính

• Để tự vệ trước kẻ thù, một số loài có những tập tính sau:

• Giả chết đánh lừa động vật săn mồi. Do mắt của động vật rất kém, nó chỉ thấy đươc những hình

ảnh chuyển động. Do vậy một sô loài khi gặp nguy hiểm không chạy trốn mà lại co mình lại dấu vào đôi chân sau. Cách này rất hiệu quả vì thú ăn thịt chỉ đứng ngơ ngác một hồi rồi bo đi

• Hay những loài thú có guốc như : nai hươu, ngựa… lại chạy trốn kẻ thù

• Tho khi chạy trốn kẻ thù thường không chạy theo đường thẳng mà lại chạy theo hình zic zac→ vừa làm kẻ thù tốn sức, vừa đánh lừa đươc kẻ thù

Về màu sắc ngụy trang

• Để dể dàng lẩn trốn kẻ thù nhiều loài lại có màu sắc gần như màu của môi trường mà chúng

đang sống

• Chẳng hạn như: sâu ăn lá thì có màu xanh của lá để chim sâu khó phát hiện, linh dương, sơn dương bộ lông có màu vàng nhìn lẩn với màu của đồng co nơi chúng sống…

• Còn về sinh vật ăn thịt thì sao? Chúng tiến hóa như thế nào?

• Để khai thác tốt con mồi, chúng có nanh sắc, vuốt nhọn để cắn chết cũng như xé xác con mồi

• Chúng có kích thước lớn, chạy nhanh, khoe mạnh

• Cũng có màu sắc lông dễ ẩn nấp

• Xây dựng tập tính rình mồi, săn mồi theo đàn…

• Để hiểu về bản chất của mối quan hê vật dữ- con mồi các nhà sinh thái học đã tìm ra nhiều mô hình toán học trong đó chủ yếu là 2 loại mô hình:

• Mô hình dựa trên những phương trình vi phân để mô hình hóa những mối quan hệ giữa vật chủ và vật kí sinh với các thế hệ riêng biệt của

Nicholson và Baiiey(1935).

• Mô hình dựa trên những pt vi phân và trên

những mô hình đồ thị đơn giản (Rosenzweig và MacArthur, 1963

•Mô hình đơn giản nhất là mô hình Lotka- Voltera gồm 2 thành phần:

+C :số lương của vật sử dụng (vật dữ)

+ N: số lương hay sinh vật lương của con mồi

-Nếu không có vật dữ thì con mồi tăng theo hàm số mũ

dt = rN

-Nếu con mồi bị vật dữ khai thác thì:

dN

dt = rN – a’CN a’ :tốc độ tấn công

a’CN: tốc độ bị sử dụng của con mồi dN

-Tốc độ sinh sản của vật dữ có dạng:

dC

dt = fa’CN - qC

• q : tốc độ tử vong của vật dữ( khi thiếu thức ăn)

• a’CN : tốc độ mà tại đó thức ăn đươc sử dụng

• f : hiệu quả của vật dữ(khi thức ăn đó chuyển thành con cái của vật dữ)

• fa’CN : tốc độ sinh sản của vật dữ

• Quan hệ vật dữ- con mồi ngoài việc điều chỉnh số lương các loài→ cân bằng hệ sinh thái

• Nó còn thúc đẩy sự tiến hóa của con mồi cũng như cả vật dữ

• Ngoài ra một số vật dữ còn có vai trò là những

‘’vệ sinh viên’’ cho môi trường. Đó là những loài ăn xác thối→ giúp môi trường không bị ô nhiễm như: kên kên, linh cẩu…

2. Quan hệ kí sinh

• Đây là một dạng khác của quan hệ quan hệ vật dữ – con mồi.

• Nhưng khác với biệt ở chổ:

– Kí sinh trùng không làm chết vật chủ ngay mà chỉ làm vật chủ suy yếu dần dần, sử dụng chất dịch ( máu, nhựa)

hoặc thức ăn đã qua tiêu hóa trong ống tiêu hóa của vật chủ

– Vật dữ tiêu diệt con mồi ngay lần tấn công đầu tiên rồi ăn thịt

• Kí sinh trùng có thể là động vật đơn bào, các loài giun sán, ve bét, muỗi vắt…thường có kích thước nho nhưng số lương rất đông

• Vật chủ là bất kì loài nào như: thực vật, động vật, vi khuẩn…

• Sinh vật kí sinh không chỉ làm cho vật chủ suy yếu, khó chịu mà còn là vật trung gian truyền

những bệnh nguy hiểm như: Ruồi trâu truyền bệnh tiêm mao trùng. Ruồi xê xê ở Châu Phi truyền kí

sinh trùng Trypanosoma gây bệnh sốt thản nhiệt.

Muỗi vằn truyền bệnh sốt xuất huyết…

• Quan hệ kí sinh cùng với quan hệ vật dữ- con mồi có tác dụng điều chỉnh số lương sinh vật→ đảm bảo cho sự cân bằng sinh thái

• Vd :ở Uganda việc chăn thả gia súc quá độ đã

tàn phá đồng co một cách nghiêm trọng. Thế

nhưng chỉ sau 1 trận dịch do bệnh Trypanosoma mà gia súc chết gần hết. Đến nỗi co mọc cao

gần lút đầu người trong nhiều năm

• Một số loài như trâu bò, voi… thích dầm mình dưới bùn không phải vì chúng ‘’ở dơ’’ mà vì

chúng muốn tạo một ‘’lớp áo’’ để chống lại các ngạoi sinh trùng như: ruồi, muỗi ,rận, ve bét…

3. Quan hệ cạnh tranh

• Không đổ máu,không diễn ra ồn ào khốc liệt như quan hệ vật dữ- con mồi nhưng đây là quan hệ khốc liệt nhất trong tự nhiên

• Kết quả của quan hệ này có thể làm biến mất một quần thể, hay thậm chí là một loài nếu như không cạnh tranh lại.

• Nhưng đồng thời quan hệ này cũng thúc đẩy sự phân li sinh thái dẫn đến sự hình thành loài mới

• Ở những loài càng có nhu cầu sống giống nhau thì quan hệ cạnh tranh càng khốc liệt. Nhưng có

• Vd : với chim uria (1 trong những loài chim biển nổi tiếng nhất của Anh), kẻ thù nguy hiểm nhất chính là những con chim hàng xóm bên cạnh luôn tìm cách tiêu diệt lũ chim non ở những tổ gần kề để đối phó với tình

trạng suy giảm nguồn thức ăn.

• "Hành động tấn công của lũ chim rất tàn nhẫn.

Chúng tôi nhìn thấy những con chim trưởng

thành trong một tổ đẩy lũ chim non ở các tổ bên cạnh xuống vách đá", Kate Ashbrook, một nhà sinh vật học của Đại học Leed (Anh), phát

biểu.Kate và cộng sự đã theo dõi hành vi tàn sát đồng loại của chim uria tại một khu vực sinh

sống rộng lớn của chim trên đảo May.Do tình

trạng thiếu thức ăn, nhiều chim bố mẹ buộc phải bo rời tổ và bo mặc lũ con để kiếm mồi ở nơi xa.

Không đươc bố mẹ bảo vệ, hàng trăm chim non đã mất mạng bởi những cú mổ hoặc xô đẩy của những chim trưởng thành từ tổ

• Một ví dụ kinh điển nhất về quan hệ cạnh tranh là thí nghiêm của Gause(1934):

• Đối tương: trùng co Paramecium aurelia và P.

caudatum gần nhau về nguồn gốc

• Điều kiện nuôi cấy: ổn định và như nhau→ cả 2 đều tăng trưởng theo cấp số mũ với đường

cong S điển hình, đạt trạng thái ổn định

• Khi đưa 2 giống nuôi chung sau 16h chỉ còn lại P. aurelia vì loài này có tốc độ tăng trưởng cao hơn P. caudatum

• Nhưng nếu nuôi P.aurelia với P.bursaria trong cùng bể nuôi thì 2 loài này lại sống đươc

• Dù cho nguồn sống giống nhau, nhưng P. aurelia ưa oxi nên sống gần mặt nước. Còn loài P.bursaria lại có khả năng cộng sinh với tảo nên có thể sống ở đáy bình là nơi nghèo oxi→ 2 loài đã có sự phân li ổ sinh thái( phân chia lãnh thổ)

Quan hệ cạnh tranh ảnh hưởng tới sự biến

động số lương, ảnh hưởng đến sự phân bố địa lí và nơi ở, ảnh hưởng đến sự phân bố về mặt hình thái.

• Ảnh hưởng đến sự biến động số lương

– Ở thực vật, sự cạnh tranh thường dẫn tới sự

giảm sút về mặt số lương và khả năng sống của những loài yếu hơn. Trong một khoảng đất hẹp, mật độ cây quá cao sẽ gây ra hiện tương cạnh tranh giành lấy nước và muối khoáng bằng hệ rễ, giành ánh sáng bằng hệ lá.

• Ở các loài động vật, cạnh tranh gay gắt diễn ra giữa các loài cùng nhu cầu về nguồn sống như  thức ăn , nơi ở .

• Vd : quan hệ giữa châu chấu với trâu bò .

• Thế kỷ 20 có rất nhiều đại dịch châu chấu như các năm 1926-1934, 1940-1948, 1986-1989... Chúng tràn vào một diện tích đất rộng 30 triệu km2 tại

khoảng 60 nước (20% diện tích đất trên hành tinh), chén sạch mọi cánh đồng ngô, sắn và các loại cây lương thực khác trong vùng.

• Di chuyển với tốc độ 100 km/ngày, những đàn châu chấu hàng triệu con đã thực sự trở thành "cơn bão"

tàn phá tất cả những nơi mà chúng đi qua. Hậu quả mà chúng để lại là đói nghèo, bệnh tật. Hàng nghìn năm qua, những "cơn bão châu chấu" vẫn ám ảnh loài người và vẫn chưa có cách khống chế hữu hiệu.

• Châu chấu tàn phá hơn 6 triệu ha đất canh tác tại tây bắc châu Phi. Người ta ước tính, chỉ vài phút đồng hồ, chúng đã ăn hết lương lương thực đủ

dùng cho hơn 2.000 người trong một ngày. Chúng hiện diện khắp châu Phi và là nguyên nhân chính gây ra nạn đói tại Sudan.

• Tại Việt Nam, nhiều tài liệu đã ghi nhận có "bão châu chấu" vào thời vua Tự Đức (1838-1840) làm mùa màng thất bát, nhân dân đói khổ. Châu chấu thường gây đại dịch ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ vào khoảng tháng 6-7 hằng năm. Gần đây

nhất, tháng 9/2007, "giặc" châu chấu đã tấn công nhiều khu vực của Nghệ An, gây không ít khó

khăn cho nhân dân trong vùng

• Đến đời sống của con người còn bị đe dọa như vậy thử hoi cuộc sống của các loài ăn thực vật kia bi đát đến mức nào?

• Tho và cừu đươc nhập vào Ôtrâylia dần dần lấn át các loài thú có túi ở địa phương và số lương chúng dần dần bị giảm sút.

Ảnh hưởng đến sự phân bố về mặt sinh thái

•  Sự cạnh tranh trong quá trình chọn lọc tự nhiên có thể tạo ra những loài động vật có vị trí phân loại gần nhau, cùng sống ở một nơi, nhưng đặc điểm hình thái và những tập tính khác nhau:

chúng có thể cùng chung sống với nhau bằng những cách sống khác nhau.

• Vd : diều hâu và cú đều là động vật ăn thịt săn chuột, nhưng diều hâu đi săn

ban ngày còn cú thì đi săn

• Hay như sự phân hóa về tập tính và nơi phân bố

giữa chuột đàn và chuột cống để chúng không va chạm xung đột với nhau. Thường trong nhà chúng ta đều có 2 loại chuột này nhưng chúng không hề

va chạm nhau dù chúng đều ăn tạp và chế độ ăn uống giống nhau

– Đó là vì chúng có nơi ở riêng:

• Chuột cống leo trèo kém→ sống chủ yếu ở

cống rãnh, nơi tối tăm ẩm thấp

• Trái lại chuột đàn leo trèo gioi→ chúng sống ở

những nơi khô ráo sạch sẽ như: mái nhà, trong đống rơm rạ…

Có tập tính khác nhau

• Chuột cống hoạt động lúc tảng sáng hay sẩm tối.

Trong khi chuột đàn lại hoạt động về đêm

• Chuột cống ăn hoa màu, thức ăn thừa của con người nhưng chúng lại ưa thức ăn có nguồn gốc động vật hơn như sâu bọ, cua,cá, chim non…

• Còn chuột đàn lại thích thức ăn có nguồn gốc thực vật hơn như thóc, ngô khoai, sắn…

• Nhưng vấn đề đặt ra là ở 2 loài trên đầu tiên đã

có sự phân hóa như vây rồi chăng? Câu trả lời có lẽ chắc chắn là không, mà giữa chúng phải có sự cạnh tranh lâu dài mới có đươc kết quả ấy

Ảnh hưởng đến sự phân bố địa lí và nơi ở

• Sự cạnh tranh có khi còn ảnh hưởng cả tới sự phân bố địa lí.

• Vd :Ở Việt Nam chuột đàn chỉ phân bố đến Vĩnh Linh, còn chuột cống thì phổ biến trên toàn quốc.

• Trong quá trình cạnh tranh giữa 2 loài, loài nào yếu hơn sẽ bị dồn ép, thu vào vùng phân bố nho hẹp của chúng

• Vd :sự cạnh tranh của 2 loài chuột đen hay chuột khuy ( Rattus rattus) với loài chuột cống Châu Âu

• Chuột đen có ở Châu Âu từ thời Trung Cổ, còn chuột cống thì xuất hiện ở đấy khoảng thế kỉ 18.

Thế nhưng loài xâm lươc này lại thắng thế ở nhiều nơi. Dồn ép chuột đen co cụm ở những nơi phân bố

nho hẹp

• ở những nơi có mặt cả 2 loài này thì giữa chúng có sự phân chia rõ ràng về vùng phân bố:

• Tại Maroc, chuột cống chiếm giữ các hải cảng lớn, các khu công nghiệp nhưng không gặp trong thành phố. Còn chuột đen làm chủ nông thôn, trang trại, và phân bố kéo dài đến tận những ốc đảo phía Nam

• Ở Ấn Độ, chuột cống lại chiếm giữ các hải cảng

• Hay sự cạnh tranh giữa 2 loài sóc ở nước Anh.

Một là sóc địa phương, hai là sóc xám Châu Mỹ nhập nội

• 1828 sóc xám đươc nhập vào nước Anh

• 1889 chúng thực sự xâm nhập và cạnh tranh với sóc địa phương

• 1930 chúng mở rộng lãnh thổ 25 792 km2

• 1935 lãnh thổ của chúng lên đến 48 588 km2

• 1937 vùng lãnh thổ mà chúng xâm chiếm là 54 912 km2

• Đến năm 1944-1945 vùng lãnh thổ còn mở rộng thêm nữa

• Cùng với sự phát triển của sóc xám là sự co

cụm và có chiều hướng bị tiêu diệt dần dần của sóc địa phương

• Ở Châu Úc, sự xâm nhập của tho và chuột đã

cạnh tranh gay gắt với các loài thú có túi ở bản địa, số lương và vùng phân bố của chúng giảm dần đi→ báo hiệu tương lai bị tuyệt chủng còn không xa