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28.11:

Räuber-Beute-Beziehungen

JoVE 核
生物学
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Predator-Prey Interactions

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Alle Organismen brauchen Energie, um zu überleben. Gazellen zum Beispiel sind Pflanzenfresser Diese ernähren sich von der Vegetation, während Geparden Fleischfresser sind das verbrauchen Gazellen. Diese Art der Interaktion nennt man Raub, wo ein Organismus, der Raubtier, gewinnt Energie durch den Verzehr eines anderen Organismus, der Beute. Die akuten Sinne eines Raubtiers wie Sehen, Riechen und Hören Ermöglichen Sie es ihnen, Beute zu entdecken. Spezielle physische Merkmale wie Zähne oder Krallen Erleichterung des Erfassens und Verzehrs von Beute. Routinemäßige Interaktionen zwischen Raubtieren und Beute Beute dazu bringen, Eigenschaften zu entwickeln das erlaubt ihnen, Entdeckung oder Gefangennahme zu entgehen. Beispielsweise entwickeln die meisten Vögel ein außergewöhnliches Sehvermögen einschließlich Farbsehen, um Beute zu jagen. Eine Verteidigung, die als Krypsis bekannt ist Ermöglicht es Beute, eine visuelle Erkennung zu vermeiden Indem sie sich in ihre Umgebung einfügen. Larven und erwachsene Puppenmotten, zum Beispiel, entwickelte Körper- und Flügelfarben das passt genau zu ihren Wirtsbäumen, Ästen und Rinden. Anstatt sich zu verstecken, Monarchfalter werben für ihre Toxizität mit reich verzierten, bunten Flügeln. Eine solche Warnung Ko-Beziehung oder Aposematismus fungiert als visueller Hinweis für Raubtiere dass es gefährlich oder ungenießbar ist. Monarch-Raupen ernähren sich von Wolfsmilch was sie als Erwachsene giftig macht. Vögel, die die Warnung des Monarchen ignorieren Erlebe seinen schlechten Geschmack oder werde schädlich und künftigen Kontakt vermeiden. Wenn der Aposematismus einer Art wirksam ist, andere Arten, die die gleichen Raubtiere teilen kann sich entwickeln, um diese Beziehung zu kopieren oder nachzuahmen. Mullerian Mimikry tritt auf, wenn schädliche Gewürze mit ähnlichen aposematischen Erscheinungen Teile die Kosten der Raubtier-Erziehung. Vizekönig Schmetterlinge sind zum Beispiel giftig und ahmen Sie genau das Aussehen des Monarchen nach. Raubtiere, die eine Art versuchen, lernen, die andere zu meiden anstatt ein weiteres unangenehmes Fütterungserlebnis zu riskieren. Alternativ Batesian Mimikry tritt auf, wenn eine harmlose Art eine schädliche Art nachahmt. Raubtiere halten sich normalerweise zurück des hellen dreifarbigen gebänderten Musters bei giftigen Korallenschlangen beobachtet. Nicht giftige Königsschlangen nutzen dies aus indem man das Aussehen der Korallenschlange nachahmt. Raubtier-Beute-Interaktionen ähneln einem Wettrüsten. Wie Beute entwickeln, um Raub zu vermeiden, Raubtiere entwickeln sich als Reaktion. Wie die Geparden erhöhen sie die Geschwindigkeit, um Beute besser einzufangen. Eine solche gegenseitige natürliche Auslese zwischen wechselwirkenden Arten ist als Koevolution bekannt.

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Räuber-Beute-Beziehungen

Raubtiere verspeisen ihre Beute, um von ihnen Energie zu beziehen. Raubtiere die Beutetiere jagen und Beutetiere, die versuchen ihren Jägern zu entkommen, erhöhen beide ihre Überlebens- und Fortpflanzungschancen (d.h. ihre Fitness). Regelmäßige Raubtier-Beute-Interaktionen führen zu gegenseitigen Anpassungen, die die Raubtiermerkmale wie Klauen, Zähne und Geschwindigkeit sowie die Verteidigungsmechanismen der Beutetiere wie Tarnung, Aposematismus und Mimikry verbessern. Somit ähneln Raubtier-Beute-Beziehungen einem evolutionären Wettrüsten.

Obwohl Raubtiere häufig mit Fleischfressern in Verbindung gebracht werden (z.B. Geparden, die Gazellen jagen), gibt es eine eng verwandte Art der Interaktion. Herbivoren umfassen Tiere die Pflanzen verzehren und sind auch als Pflanzenfresser bekannt. Pflanzen verteidigen sich gegen Pflanzenfresser normalerweise durch eine Reihe von Abwehrmechanismen. Dazu gehören morphologische Abwehrmechanismen wie die Dornen einer Akazie und chemische Abwehrmechanismen wie die Gifte der Seidenpflanzen. Einige Pflanzenfresser entwickeln jedoch Anpassungen, um die pflanzlichen Abwehrkräfte zu umgehen. Giraffen haben zum Beispiel lange, geschickte Zungen, die es ihnen ermöglichen, die Blätter der Akazie zu verzehren, während sie die Dornen vermeiden. Die Raupen der Monarchfalter haben eine Immunität gegen die Giftstoffe der Seidenpflanzen entwickelt und nehmen stattdessen Seidenpflanzen auf und speichern ihre Giftstoffe in ihrem Gewebe zur Abwehr gegen ihre eigenen Raubtiere.

Raubtier- und Beutetierpopulationen können in Zyklen zu- und abnehmen, was zum Teil auf die Raubtier-Beute-Beziehung zurückzuführen ist. Zum Beispiel wechseln die Populationen der Luchse und Schneeschuhhasen in Nordkanada etwa alle 10 Jahre, wobei die Veränderung der Luchspopulation 1-2 Jahre hinter der Hasenpopulation liegt. Mit der Zunahme der Hasenpopulation nimmt auch die Luchspopulation zu, die sich bevorzugt von Schneeschuhhasen ernährt. Wenn der Luchs jedoch Hasen jagt, beginnt der Bestand der Hasen zu sinken. Die Knappheit an Hasen reduziert schließlich die Luchspopulation, so dass die Hasen sich wieder vermehren und der Zyklus sich wiederholt. Andere Faktoren, wie die Verfügbarkeit der Vegetation und das räuberische Verhalten von anderen Raubtieren, beeinflussen ebenfalls den Zyklus der Hasenpopulation, indem sie die Spitzengröße der Population und die Wachstumsrate begrenzen.

Suggested Reading

Kersch-Becker, Mônica F., André Kessler, and Jennifer S. Thaler. "Plant defences limit herbivore population growth by changing predator–prey interactions." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 284, no. 1862 (2017): 20171120. [Source]

Krebs, Charles J. "Of lemmings and snowshoe hares: the ecology of northern Canada." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 278, no. 1705 (2010): 481-489. [Source]

Skelhorn, John, and Candy Rowe. "Cognition and the evolution of camouflage." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 283, no. 1825 (2016): 20152890. [Source]