生物因素
種內關係
種內關係指的是同種生物的不同個體或群體之間的關係,叫做種內關係。生物在種內關係上,既有種內互助,也有種內鬥爭。
種內互助
種內互助是一種非常常見的種內關係,表現為同一種群內部個體之間相互幫助,共同抵抗不利因素。具有明確社會分工的動物(如螞蟻、蜜蜂、獅子、狼等)往往集群生活,群體中有的負責捕食、有的負責防衛,共同維繫種群的存在,成員之間的關係是常見的種內互助。沒有社會分工的動物種群內互助關係也是常見的,例如食草動物羚羊、斑馬等通常集中取食,發現捕食者後通過叫聲、警惕行為等向其他同伴報警。
種內鬥爭
種內鬥爭(有時也表述為「種內競爭」)是另一個種內關係,是同種生物個體之間為爭奪光照、食物、空間、配偶、權利等發生的個體相互對抗的關係。
例如,植物為了爭奪陽光、水分、營養物質,個體間相互制約甚至某些植物會釋放有毒化學物質,抑制周圍個體的生長;蟋蟀、雄海狗等為爭奪配偶,以及雄性猴為爭奪「王位」打得頭破血流。種內鬥爭激烈程度是由種群的密度決定的,這是因為在資源一定的前提下,種群密度越大個體平均資源越少,更易造成對資源的爭奪。
其餘關係
此外,還有一些特殊的種內關係:
①同類相食:肉食性鱸魚在水體中沒有其他獵物存在時,會以本種幼魚為食;雄螳螂在完成交配後往往是雌螳螂的一頓美餐,這些現象被稱作「同類相食
②種內寄生:生長在大海深處的鮟鱇,其雄性發育至一定程度,就會選擇一條合適的雌魚,咬破雌魚腹部的組織並貼附在上面,而雌魚的組織生長迅速,很快就包裹住雄魚。最後,雌魚帶着自己體內的雄魚一齊遨遊海底,雄魚一生的營養也由雌魚供給,這被稱作「種內寄生」。[2]
種間關係
不同種生物之間的關係總體上可以分為兩大類:正相互作用和負相互作用。所謂正相互作用就是生物之間彼此有利或其中一方有利另一方無害,按其作用程度分為偏利共生、原始協作和互利共生三類。而負相互作用是一方的存在對另一方有不利,包括競爭、捕食、寄生和偏害等。
偏利共生
偏利共生對共生的一種生物有益而另一種生物無大的影響。如鯊魚和嚮導魚,嚮導魚以鯊魚吃剩的食物為食,遇到危險的時候會躲到鯊魚的嘴裡。但是,嚮導魚的存在對鯊魚幾乎沒什麼影響,人們所說的「鯊魚視力不好,嚮導魚為鯊魚識途」是沒有科學依據的。鯊魚的嗅覺十分靈敏,鯊魚追蹤獵物主要依賴嗅覺。藤壺附生在鯨魚或螃蟹背上,也是典型的偏離共生關係。
原始協作
原始協作也稱作協作共生、互惠,共生的兩種生物彼此皆獲利,但二者分開均可獨立生存。如某些食蟲鳥以有蹄類動物身上的外寄生蟲為食,遇敵時又為有蹄類報警;人體內生活的雙歧桿菌、擬桿菌是典型的協作共生菌;有花植物和傳粉動物的共生;海葵和寄居蟹,海葵固着在寄居蟹的螺殼上,被寄居蟹帶來帶去,使其能夠捕食食物,而海葵則用有毒的刺細胞為寄居蟹提供保護,使其不易遭受天敵的攻擊;螞蟻喜食蚜蟲分泌的蜜露並將蜜露帶到蟻穴餵養幼蟻。螞蟻常常用觸角撫摸蚜蟲,讓蚜蟲把蜜露分泌到自己口中。同時,螞蟻精心保護蚜蟲,驅趕並殺死蚜蟲的天敵,有時還將蚜蟲掀入巢中進行保護。
互利共生
共生的兩種生物彼此皆獲利,但二者分離後至少一方不能正常生存。非常典型的一個例子就是地衣,它是單細胞藻類和真菌的共生體。真菌的菌絲已經深深地長入藻類細胞的原生質體中,使二者結合為一體。在地衣中,單細胞藻類分布在內部,形成光合生物層或均勻分布在疏鬆的髓層中,進行光合作用為整個生物體製造有機養分;菌絲纏繞並包圍藻類,吸收水分和無機鹽為光合生物提供光合作用的原料。將它們分開培養,藻類能生長繁殖,但菌類則「餓」死。
白蟻和多鞭毛蟲也是典型的互利共生關係,白蟻靠吃木材為生,本身沒有消化纖維素的能力,但位於白蟻腸道內的多鞭毛蟲能分泌纖維素酶,可以將纖維素分解讓白蟻吸收;而白蟻為多鞭毛蟲提供棲息地和營養物質。用適當的高溫殺死白蟻腸道內的多鞭毛蟲後,白蟻會繼續取食木材但還是死於飢餓,多鞭毛蟲離開白蟻腸道也會很快死亡。
競爭
生物學中「競爭」特指種間競爭,是不同種群或不同種生物個體間為爭奪空間、食物等資源而產生的相互對抗的現象。常常是獲勝方占據資源,另一方被消滅或被迫離開,但也可能是二者共存,但都受到抑制。兩種生物競爭激烈程度受二者生態位(一種生物在群落中占據的位置,包括食物和棲息地兩方面)重疊程度大小的影響,重疊程度大意味着二者擁有更多的共同食物來源、棲息地,那麼競爭就會更激烈。
捕食
捕食是一種生物以另一種生物為食。常見的捕食關係如狼與羊,獅子與野豬等,注意的是食草動物與草的關係也是捕食,前者成為捕食者,後者稱為被捕食者。然而,捕食關係中捕食者並非永遠是動物,有些特殊的植物也可捕食動物。例如捕蠅草、豬籠草等植物用變態葉(主要部分為瓶狀體)捕捉昆蟲為食,甚至有些豬籠草會捕食青蛙、老鼠等小型哺乳動物。瓶狀體蓋復面能分泌蜜汁引誘昆蟲,瓶口光滑,昆蟲一不留神就會滑落瓶底。瓶底分泌的消化液可以將昆蟲淹死,並分解蟲體營養物質使其被植物體吸收 。
寄生
寄生,是指兩種生物一種生活(寄生生物)在另一種生物(寄主)的體表或體內,通過汲取寄主的養分存活的一種關係。這種關係普遍存在,幾乎每一種生物均被其他生物寄生。例如動物體外寄生虱、水蛭、蟎蟲、蜱等,體內寄生絛蟲、蛔蟲、線蟲、吸蟲、瘧原蟲等。
在寄生關係中寄生生物是受益方,寄主是受害方。根據寄生生物最終會不會將寄主殺死,可以分為寄生和擬寄生。寄生一般不會導致寄主死亡,而擬寄生往往造成寄主死亡,在昆蟲中大量存在,例如寄生蠅、寄生蜂等。寄生昆蟲成蟲自由生活,在產卵時期雌蟲會把卵產在寄主的體表(寄生蠅)或體內(寄生蜂),從卵中孵化的幼蟲靠取食寄主的體液和組織生活,待幼蟲生長至成熟,在寄主體內化蛹(蚜寄生蜂),或從體內鑽出在寄主體表化蛹(小繭蜂),同時伴隨寄主的死亡。
偏害
當兩個物種在一起時,一個物種的存在對另一物種起抑制作用,而自身卻無影響。多存在於植物類群中,很多植物可以分泌特殊的化學物質抑制其他植物生長。如胡桃樹分泌一種叫作胡桃醌的物質,它能抑制其他植物生長,因此,在胡桃樹下的土表層中是沒有其他植物的。另外,有些微生物會合成並釋放抗生素來抑制其他生物生長,如青黴素就是由青黴菌所產生的一種細菌抑制劑。這種關係,也有學者認為只是競爭的一種手段。