Більшість живих істот отримують матеріал та енергію, необхідні для підтримки власного життя, використовуючи матеріали тіла інших живих істот. Коли особини одного виду споживають особин іншого виду як їжу, вони говорять про хижий спосіб життя чи хижацтво. На додаток до вживання м’яса, це загальне визначення включає вживання рослин і паразитичний або паразитоїдний спосіб життя.

- Підживлення рослин: рослиноїдні тварини живуть на зелених рослинах, їх насінні або плодах. Рослини часто не гинуть, але можуть сильно постраждати.

- Вживання м’яса: у типовій формі хижацького способу життя хижі тварини полюють на травоїдних або інших м’ясоїдних. Людоїдство У цьому випадку хижак і здобич належать до одного виду.

- Паразитизм: паразит (паразит) - це живий організм, який живе на інших живих істотах або живих істотах (фермерах або фермерах).

- Паразитоїди: у цьому конкретному випадку хижацького способу життя комаха відкладає яйця на нерухому або поруч нерухому, але все ще живу комаху-господаря, а личинки, що виводяться, споживають знерухомлену живу або мертву здобич (наприклад, оси-оси).

Справжні хижаки в звичайному розумінні a хижаки, які завжди вбивають здобич негайно або протягом короткого часу після нападу і скидають багато здобичі протягом свого життя. Представлені моделі - це всі основні або незначні модифікації хижак здобич (хижак-здобич) відносини, але тут вони стосуються насамперед м’ясоїдних.

Реакції хижаків на здобич можна охарактеризувати чотирма основними процесами (реакціями) [176].

THE функціональна відповідь виражає залежність між нормою споживання хижака та кількістю (щільністю) їжі (рис. 33). Простіше кажучи, чим більше їжі є в їжі, тим більше її їсть хижак.

THE числова відповідь збільшення кількості хижаків як реакція на збільшення кількості здобичі. Чисельна реакція характеризується тим, що розвиток реакції на збільшення популяції здобичі спричинено збільшенням чисельності хижаків (зміною народжуваності та смертності). Ця реакція, як правило, характерна для відносно локально хижих ссавців і затримується.

THE відповідь групування (відповідь агрегації) це, як правило, характерно для перелітних хижих птахів, які швидко виявляють райони, які періодично збагачуються здобиччю і легко там групуються. По суті, це також чисельна відповідь, але в цьому випадку рівень імміграції та еміграції варіюється. Крім того, у таких випадках реакція розвивається швидко, тобто хижак негайно реагує на збільшення кількості здобичі. Типовим прикладом цього є велика кількість крилатих і пухнастих хижаків, які швидко з’являються навколо місць випуску фазанів [150].

THE реакція розвитку те, як хижаки споживають більшу чи меншу здобич в міру еволюції.

Рисунок 33 - Зміни споживання хижаків за одиницю часу як функція щільності здобичі (функціональна відповідь) Тип I: споживання хижаків постійно зростає, II. тип: споживання хижака насичене; III. тип: споживання хижака спочатку ледь збільшується, потім швидко зростає і, нарешті, поступово насичується

бібліотека

Теоретично легко охарактеризувати стосунки між хижаком та його жертвою. Зі збільшенням кількості здобичі вона забезпечує більше їжі для хижаків, і кількість хижаків може зростати. Через збільшення кількості хижаків споживання ними здобичі з часом перевищує відтворювальну здатність здобичі, тому кількість, яку можна здобути, зменшується і для хижаків доступно все менше їжі. У міру зменшення кількості здобичі кількість хижаків також починає зменшуватися, і це триватиме до тих пір, поки популяція здобичі, яка знаходиться під “тиском” хижаків, знову не почне зростати. В результаті кількість здобичі та хижака змінюється циклічно внаслідок взаємозалежності (рис. 34).

Рисунок 34 - Регулярні зміни циклу хижака та здобичі

Найпростішою моделлю опису взаємодії хижаків і здобичі є т. Зв Модель Лотка-Вольтерра. Рівняння базуються на двох простих припущеннях. Один з них полягає в тому, що народжуваність хижака зростає із збільшенням кількості здобичі, а інший полягає в тому, що рівень смертності здобичі збільшується із збільшенням кількості хижаків.

Найпростіший випадок - коли запас зростає в геометричній прогресії. Тоді темп приросту особин постійний, темп приросту стада, тобто приріст стада за одиницю часу (dN/dt), є добутком швидкості росту (r) та кількості вже наявних особин (N ). Кількість особин здобичі (N) зростає нескінченно і постійно прискорюється за відсутності хижаків. Однак хижак споживає особин запасу здобичі, і ступінь здобичі залежить від того, як часто вони зустрічаються. Частота зустрічей зростатиме, якщо збільшується або кількість здобичей (N), або кількість хижаків (R). Нарешті, фактична кількість зустрічей, точніше кількість успішної здобичі, буде визначатися тим, наскільки хижак ефективний у пошуку здобичі, або іншими словами, наскільки часто він здатний атакувати (a ’). Таким чином, кількість зустрічей хижака і жертви, тобто частота успішної здобичі, визначається добутком вищезазначених трьох факторів (a ’× R × N). Таким чином, збільшення запасу здобичі в присутності хижаків (перше рівняння Лотки-Вольтерри):

N = кількість особин у запасі здобичі,

r = темп приросту запасу вилову,

a ’= рівень атаки або ефективність пошуку,

R = кількість хижаків.

Розмір запасу хижаків, за відсутності здобичі, змінюється аналогічно експоненціально, лише, природно, не збільшуючись, а зменшуючись, оскільки хижаки гинуть з прискоренням із-за голоду:

q = являє собою рівень смертності популяції хижаків (негативний знак вказує на зменшення чисельності популяції).

Коли є здобич, хижаки не тільки гинуть, але й розмножуються і дають потомство. Кількість пологів залежить від частоти успішного хижацтва хижака (a '× R × N), з одного боку, та від показника ефективності (f), за допомогою якого хижак може реалізувати енергію, отриману від хижацтва у свого потомства . Таким чином, приріст популяції хижаків (друге рівняння Лотки-Вольтерри):

N = кількість особин у запасі здобичі,

f = швидкість використання їжі, здобутої з здобичі,

a ’= рівень атаки або ефективність пошуку,

R = кількість хижаків,

q = рівень смертності популяції хижаків.

Порівнюючи ріст популяції здобичі та хижака, можна побачити, що в рівнянні здобичі значення r не залежить від щільності хижака, тоді як f (яке пропорційно швидкості росту хижака) залежить від щільність запасу здобичі. Твір '× N' у рівнянні здобичі виражає функціональну відповідь хижака, тобто реакцію окремого хижака на збільшення щільності здобичі, тоді як добуток f × a × N у рівнянні хижака відповідає числовій реакції, що вказує збільшення розміру хижака.

Система хижак-хижак, описана рівняннями Лотки-Вольтерри, може перейти в стабільний стан, якщо здобич або хижак вимерли (у неприродних асоціаціях: наприклад, інтродуковані види) і демонструє циклічні зміни.

Якщо ми графічно вивчимо взаємодію хижака і здобичі на основі вищевказаних рівнянь, ми виявимо, що з часом зміна чисельності особин як хижаків, так і запасів здобичі описується коливальною (коливальною) кривою (синусоїда) з постійними коливаннями (Малюнок 34).).

Однак у природі такої регулярної, не порушеної системи не існує. Модель Лотки-Вольтерри спрощує ситуацію, ігноруючи багато важливих особливостей поведінки та екології хижаків та здобичі. У той же час, не впевнено, що більш-менш регулярні коливання (коливання), що спостерігаються у природному запасі, можна інтерпретувати на основі наведеної моделі (рис. 35).

Рисунок 35 - Нерегулярні зміни циклу хижаків та здобичі (цифри не однакового порядку!)

Зв’язок між хижаком та здобиччю в природі в такому чистому вигляді рідкісний. На запаси хижаків та здобичі впливає ряд інших факторів навколишнього середовища, крім одного. Хижаки не спеціалізуються лише на одному видобутку, але мігрують до інших видів, коли їх здобич зменшується [179], і здобич може знаходити різні «притулки» від хижака (рис. 36).

Малюнок 36 - Чергуючи продукти, хижак може мати можливість підтримувати свою популяцію постійною. На малюнку хижак двох видів здобичі завжди споживає того, хто знаходиться на стадії вирощування