Хищничество традиционно рассматривается как одна из важных форм борьбы за существование. Г. Гаузе (1934), наравне с опытами по конкуренции между инфузориями, изучал механизмы взаимодействия между хищником и жертвой. В одной культуре содержались вместе инфузории P. caudatum и их хищник Dididium nasutum. Когда в плотную популяцию жертвы добавляли несколько особей хищника, последние быстро размножались, уничтожали практически всех инфузорий и затем погибали сами (рис. 8, а). В том случае, если на дне пробирки был осадок, служивший укрытием, не все особи P.c. погибали, и после снижения численности хищника D.n. вновь быстро размножались (рис. 8, б). Наконец, при периодическом добавлении в культуру жертвы и хищника, происходило циклическое колебание численности хищника и жертвы (рис. 8, в).
Изучение динамики численности животных в природе показало, что хищники могут выступать регуляторами стабильности в виде ограничения беспредельной размножаемости популяций. Это особенно наглядно видно на примере видов животных, обладающих циклической динамикой численности популяций - белых куропаток, леммингов, зайцев-беляков и некоторых других. Когда численность жертвы достигает значительной величины, популяции хищников благодаря обилию пищи также увеличиваются. При сокращении численности популяции жертвы погибает и часть популяций хищников.
Существует мнение, что хищники влияют не только на изменение численности жертв, но и обусловливают так называемую сопряженную эволюцию, при которой увеличение приспособленности хищников к добыванию жертв сопровождается появлением у жертв адаптивных признаков, позволяющих эффективно спасаться от хищников. Например, травоядные копытные животные, обитающие на открытых местах, под воздействием хищников приобретают способность к быстрому бегу. Не только взрослые, но и их детеныши уже через несколько дней после рождения способны бегать с большой скоростью.
Несмотря на то, что взаимоотношения хищников и жертв играют важную роль в регулировании биотических связей организмов в природе, эволюционная роль хищничества как одной из форм борьбы за существование, судя по всему, невелика. Результаты современных исследований показывают, что численность хищников может зависеть от численности жертв, но сами хищники оказывают лишь незначительное влияние на популяции жертв в естественных условиях. Большинство животных обитает в закрытых местообитаниях, и они редко становятся добычей хищников. Например, дневные хищные птицы не могут охотиться на мышевидных грызунов в лесу, так как густая растительность мешает обнаружить жертву. Только совы приспособились к добыванию мышей и полевок в ночное время на слух.
Существенный урон хищники могут наносить только видам, образующим высокую плотность населения и одновременно обитающим в открытых, лишенных надежных укрытий биотопах. У таких животных вырабатываются различные способы снижения воздействия хищников. Одной из адаптивных стратегий служит циклическое колебание численности. Цикличность позволяет значительно сократить период воздействия хищников на популяции видов-жертв и, главное, препятствует достижению хищниками максимально возможной численности.
На рисунке 9 приведена схема, иллюстрирующая механизм снижения воздействия хищников на популяцию жертв при циклических колебаниях. Если бы плотность населения жертв оставалась неизменной, то хищники могли бы беспрепятственно размножаться, достигать высокой численности и наносить большой урон популяциям жертв (точечная штриховка в левой части рисунка). Циклические колебания, сопровождаемые кратковременным повышением и затем быстрым снижением численности жертв, не позволяют хищникам размножиться до такого уровня, при котором они могли бы нанести заметный ущерб популяциям видов-жертв. В результате отрицательное воздействие хищников снижается (площадь точечной штриховки в правой части рисунка меньше, чем в левой части).
При циклических колебаниях происходит некоторое недоиспользование видом-жертвой потенциально доступных пищевых ресурсов в период низкой численности. По-видимому, это один из главных недостатков цикличности. При незначительном влиянии хищников для популяции вида-жертвы оптимальна стабильная численность, поскольку поддерживающие стабильность этой системы социальные механизмы позволяют эффективно регулировать численность организмов в строгом соответствии с имеющимися ресурсами. Наоборот, при повышенном воздействии хищников на популяцию цикличность является оптимальным, а в некоторых случаях, возможно, единственным способом избежать крайне высоких потерь.
Еще одним способом снижения влияния хищников служит колониальное гнездование птиц. Птицы, живущие в открытых местообитаниях, часто образуют плотные гнездовые поселения на ограниченной территории. Адаптивность такого поведения обусловлена тем, что большинство наземных и пернатых хищников во время гнездования птиц обитают на ограниченных участках и лишены возможности широко перемещаться из-за того, что они охраняют индивидуальные территории или привязаны к своим гнездам, норам, логовам и т.д. Птицы при образовании плотной колонии попадают в пределы участка обитания лишь одного или нескольких хищников, и те не успевают нанести им большого вреда. В том случае, если бы эти птицы были распределены более равномерно, они бы подверглись воздействию значительно большего числа хищников (рис. 10).
Животные могут снижать урон от хищников и за счет изменения своего репродуктивного поведения. В том случае, когда самка может в одиночку выкормить свое потомство, она предпочитает обходиться без помощи самца, так как при этом снижается плотность населения популяции и, соответственно, уменьшается степень воздействия хищников. Этим в значительной степени определяется разнообразие брачных систем животных.
Существует много других адаптаций, позволяющих избежать больших потерь от хищников. Большинство из них связано с изменением социального поведения и организации и не приводит к появлению эволюционно значимых морфологических, физиологических и других признаков организмов. Даже в том случае, если животные приобретают адаптивные признаки, позволяющие снизить отрицательное воздействие хищников, это не приводит к появлению эволюционно новых форм. В процессе эволюции экологическая сегрегация и видовая дифференциация организмов вызываются конкуренцией за ограниченные ресурсы, в результате которой животные расходятся в разные экологические ниши, и у них формируются специфические видовые признаки. Появление адаптаций, связанных с влиянием хищников, носит подчиненный характер и зависит от условий, в которых оказывается вид, занимающий данную нишу. Эти адаптации могут лишь модифицировать адаптации, обусловленные спецификой экологической ниши вида, и не влияют на его эволюционную судьбу.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему