На основе каких исследований Г.Ф. Гаузе сформулировал правило конкурентного исключения?

Русский ученый Гаузе в 1930-х годах впервые обратился к экспериментальному изучению конкуренции. Результаты опытов с тремя видами инфузорий-туфелек наглядно продемонстрировали главные закономерности и следствия конкуренции. В первой серии экспериментов Гаузе использовал два вида инфузорий – хвостатую и ушастую. Инфузории выращивались в пробирках, куда ежедневно ограниченные порции корма – бактерии сенного настоя или дрожжи, тем самым создавая условия для конкуренции. При раздельном их содержании оба вида хорошо размножались, их численность росла и вскоре стабилизировалась на уровне емкости среды. При совместном их содержании в среде, где кормом служили бактерии, сначала численность обоих видов увеличивалась, но затем численность хвостатой туфельки снижалась, и в итоге этот вид исчез. Таким образом, ушастая победила в конкурентной борьбе. Однако когда кормом для инфузорий служили не бактерии, а дрожжи, в конкуренции побеждал другой вид – хвостатая инфузория. Оказалось, что продукты метаболизма бактерий подавляют размножение хвостатой туфельки, а в отсутствие этот вид размножается быстрее, чем туфелька ушастая. Следовательно, изменение экологических условий в данном случае смена корма, может влиять на успех вида в конкуренции. Тем не менее, исход всегда один – один вид всегда побеждает другой. В другой серии экспериментов с туфелькой ушастой и туфелькой бурсарией, выяснилось, что их совместное существование было возможно из-за того, что виды по-разному используют среду обитания: туфельки ушастые держатся в толще воды и поедают бактерии, а бурсарии – живут у дна и питаются дрожжами. В результате эти опытов был сделан вывод невозможности длительного совместного существования в стабильной среде двух видов с одинаковыми экологическими потребностями. Эта закономерность названа правилом конкурентного исключения Гаузе.

Правило конкурентного исключения было сформулировано Г.Ф. Гаузе на основе его исследований по соревновательному взаимодействию организмов в природе. Для того, чтобы лучше понять это правило, нам нужно разобраться в основных понятиях, которые связаны с этим исследованием.

Первое понятие, которое следует уяснить, - это конкуренция. Конкуренция – это борьба между организмами за ограниченные ресурсы, такие как пища, пространство и свет. В природе все организмы должны соревноваться за эти ресурсы, чтобы выжить и размножаться.

Теперь переходим к понятию исключение. Исключение – это ситуация, когда один организм полностью или частично вытесняет другой из экологической ниши, т.е. из определенного места и способа жизни. Исключение может произойти из-за сильной конкуренции за ресурсы.

Гаузе провел исследования, чтобы понять, почему определенные виды организмов существуют в одной экологической нише, а другие – нет. Он изучал различные организмы и принципы их конкурентного взаимодействия.

В результате исследований Гаузе сформулировал правило конкурентного исключения: организмы, сходные по требованиям и поведению, не могут сосуществовать в одной экологической нише в течение долгого времени. Иначе говоря, организмы конкурируют друг с другом, и более адаптированный и эффективный организм вытесняет менее адаптированный.

Давайте рассмотрим пример для лучшего понимания. Представьте два вида птиц, которые питаются одними и теми же семенами. Если в одной местности количество семян ограничено, то птицы начнут конкурировать друг с другом за эти семена. В итоге более крепкий и адаптированный вид птиц может вытеснить менее адаптированный вид из этой экологической ниши.

Правило конкурентного исключения имеет важное значение для понимания истории развития и эволюции организмов. Оно объясняет, как некоторые виды могут сосуществовать в экологических нишах, в то время как другие вытеснены конкурентами. Это позволяет нам лучше понять, как и почему происходят изменения в организмах и их экосистемах.

Надеюсь, что данное объяснение помогло вам лучше понять правило конкурентного исключения, сформулированное Г.Ф. Гаузе на основе его исследований.