Skip to main content
Global

17.1: מבוא פרק

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208036

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    במשוואה 8.1, הדדיות מתרחשת כאשר מונחי האינטראקציה\(s_{2,1}\), \(s_{1,2}\) ושניהם חיוביים. זוהי התכונה המגדירה של הדדיות. מונחי המעורבות העצמית, \(s_{1,1}\) ו\(s_{2,2}\), עשויים להיות חיוביים או שליליים, ומונחי הצמיחה הפנימיים\(r_2\), \(r_1\) ועשויים להיות גם חיוביים או שליליים.

    אם שני תנאי הצמיחה \(r_i\) חיוביים, אז כל המינים יכולים לשרוד בכוחות עצמם, ללא נוכחות של האחר. זה נקרא "הדדיות פקולטטיבית". דוגמה לכך היא ההדדיות בין נקר לבין חזיר (איור 9.2 משמאל). לנקרים יש מקורות אחרים למזון, וחורבי יבלות עלולים לסבול אך ככל הנראה לא למות מעומסי טפילים גדולים יותר.

    אם \(r_i\) שניהם שליליים, אז אף אחד מהמינים לא יכול לשרוד בכוחות עצמו ללא נוכחותו של האחר. זה נקרא "הדדיות מחייבת". דוגמה לכך היא חזזית, המורכבת מאצות ופטרייה. אם הפטרייה לבדה מונחת על סלע, היא תמות. למרות שהוא יכול לאכול סלע - או, ליתר דיוק, יכול להמיס חומרים מזינים מסלע - הוא לא יכול לייצר תרכובות פחמן מסלע. ואם האצות לבדן מונחות על סלע, היא תמות. למרות שהוא יכול לייצר תרכובות פחמן מהאוויר באמצעות פוטוסינתזה, הוא לא יכול לאכול סלע. אבל השניים יחד הופכים לשותפות מושלמת, כל אחד מכסה את חולשותיו של השני.

    פוטוסינתטי mutualism.JPG

    איור\(\PageIndex{1}\). פוטוסינתזה היא הבסיס להדדיות רבות. יוגלנה הוא שילוב פרוטיסט-כלורופלסט שיכול לקבע פחמן דו חמצני מהמים, לשנות את אופיו של הפרוטיסט, ויכול לנוע מרחקים בעקבות חומרים מזינים, ולתמוך בכלורופלסט. נראה כי כלורופלסטים הם ציאנובקטריה שהשתנתה בהרבה, שהופכת תלויה לחלוטין בבני זוגם על ידי עידנים של אבולוציה (משמאל, דרך מיקרוסקופ). חזזיות הן שילובי פטריות -אצות שבהם מרכיב האצות יכול לתקן פחמן והמרכיב הפטרייתי יכול להמיס חומרים מזינים מסלע (אמצע, גובה הכתפיים). אלמוגים הם אנתוזואה - בעלי חיים ימיים עם מחושים צורבים ללכידת מזון-שלעתים קרובות בונים שוניות וקשורים לאצות ימיות. חלק ניכר מהפחמן בעולם מונח בשוניות אלמוגים (מימין, מהחלל).

    כאשר \(r_1\) הוא חיובי \(r_2\) ושלילי, או להיפך, זהו הדדיות מחייבת חלקית. מין אחד תלוי בשנייה, אך השני יכול להסתדר בלי הראשון. זוהי אפשרות מתמטית, ובמקרים מסוימים כגון כלורופלסט - יוג'לנה עשויים להיות דוגמאות (איור \(\PageIndex{1}\) משמאל), שבהן הכלורופלסט אינו יכול לחיות ללא הפרוטיסט, אך הפרוטיסט יכול.

    מלבד הדדיות מחייבת מול פקולטטיבית, קיימת הבחנה מרכזית נוספת. זה בין הדדיות "מאופקת" ל"בלתי מרוסנת". הבחנה זו אינה נעשית בדרך כלל בספרי לימוד מכיוון שהיא קשורה להבדל בין גידול אוכלוסייה לוגיסטי לאורתולוגי, שבדרך כלל אינו מכוסה.

    כאשר ההשפעות המגבילות את עצמן של \(s_{2,2}\) מונחים \(s_{1,1}\) והן חזקות יותר ממונחי השיפור הבין-מינים\(s_{2,1}\), \(s_{1,2}\) ולזוג ההדדי יש יכולת נשיאה שניתן לחשב מתכונות המין הבודד. הם מגיעים לכושר הנשיאה המשותף שלהם לאורך שביל שנראה כמו צמיחה לוגיסטית, והוא זהה בצורתו לזה של שני מינים מתחרים הדו-קיום ומגיעים לכושר נשיאה משותף. עם זאת, כאשר ההשפעות המגבילות את עצמן של \(s_{1,1}\) \(s_{2,2}\) והן חלשות יותר ממונחי השיפור בין המינים\(s_{2,1}\), \(s_{1,2}\) ולא ניתן לחשב את כושר הנשיאה של זוג המינים מערכם של פרמטרים אלה, והם גדלים מהר יותר ויותר עד לפגיעה במגבלה אחרת..

    תחשוב שוב על חזזית. כושר הנשיאה של כל מין הוא בעצם אפס כאשר הם חיים בנפרד על פני סלע. יחד, עם זאת, הם יכולים לכסות את הסלע, ויכולת הנשיאה המשותפת שלהם על פני כדור הארץ קשורה לשטח הכולל של סלעים על פני כדור הארץ - בתוספת בית גידול מתאים אחר כגון קליפת עצים, המשטח החיצוני של רכב שנבלע ומוזנח במשך עשרות שנים, ועוד אינספור משטחים אחרים שאינם ראויים למגורים. שטח הסלעים בעולם, ומשטחים מתאימים אחרים, בהחלט אינו חלק מהפרמטרים r i ו- s i, j! זה לא דומה למצב של תחרות וטריפה, שבו כושר הנשיאה המשותף מקודד בפרמטרים. מדוע זה צריך להיות מתגלה על ידי כמה דיאגרמות ומתמטיקה מקבילה.

    צילום מסך 2019-11-09 בשעה 11.22.42 PM.png

    איור\(\PageIndex{2}\). מרחב שלב לתחרות חלש מזה של איור 10.11. שיווי המשקל המשותף (מעגל מלא שחור) קרוב יותר לאורך הצירים ליכולות הנשיאה האישיות (עיגולים פתוחים).

    צילום מסך 2019-11-09 בשעה 11.24.08 PM.png
    איור\(\PageIndex{3}\). מרחב פאזה להדדיות קלה, הגורם להשפעה הפוכה מזו המוצגת באיור. \(\PageIndex{2}\) שיווי המשקל המשותף גדול יותר מיכולות הנשיאה האישיות.

    צילום מסך 2019-11-09 בשעה 11.24.52 PM.png

    איור מרחב \(\PageIndex{4}\) שלב להדדיות חזקה יותר, אך עדיין מאופק, מכיוון שעדיין קיים שיווי משקל משותף (אם כי רחוק מהתרשים בצומת האיזוקלינים האדומים והכחולים).

    צילום מסך 2019-11-09 בשעה 11.25.17 PM.png

    איור\(\PageIndex{5}\). עם הדדיות מעט חזקה יותר, שיווי המשקל המשותף נעלם - לא ניתן לקבוע מהפרמטרים - והקשר ההדדי הופך ל"בלתי מרוסן".

    גדל Dependancy.JPG

    איור\(\PageIndex{6}\). ככל שמינים הדדיים הופכים תלויים יותר זה בזה, יכולות הנשיאה האישיות שלהם הולכות וקטנות (מעגלים פתוחים כאן קרובים יותר למקור).

    לחייב את Mutualism.JPG
    איור\(\PageIndex{7}\). לבסוף, בהדדיות מחייבת, יכולות נשיאה אינדיבידואליות נעלמות ומתעוררת נקודת Allee (מעגל פתוח). הכחדה הופכת לסכנה נוכחית (מעגל סגור).