生物之间的相互作用

生物之间的相互作用

想像一下你紧紧地拥抱照片上的植物。哎唷！它身上尖尖的刺会使你在拥抱或甚至仅仅是碰一下以前三思而后行。这就是树形仙人掌。但是，如果花一天时间躲藏在一颗仙人掌中观察，你会看到许多物种与这种带刺的植物存在着相互依存的关系。

破晓时，仙人掌枝干裹藏着的鸟巢中传来叽叽喳喳的叫声。两只红尾稚鹰正准备作第一次飞翔。沿仙人掌躯干再往下；一只幼小的猫头鹰正通过窝巢的小孔向外偷看。这只猫头鹰这么小，你可以把它放在掌心抚弄。一条响尾蛇正穿行在仙人掌之间寻找食物。响尾蛇窥视着不远处的鼯鲭，慢慢靠近它的猎物，刹那间，响尾蛇用它锋利的毒牙咬住了鼯鲭。

太阳下山后，仙人掌周围依然充满生机。在夜间，长鼻蝙蝠吸食仙人掌的花蜜。它们把整个脸都伸进花朵里面，长长的鼻子上沾满白色的花粉。蝙蝠就这样携带着花粉从这一棵飞到那一棵，帮助仙人掌传播花粉，繁衍后代。

适应环境

在这个沙漠生态系统中，每种生物都有自己的特性。物种随着环境变化而进化，随着时间推移而变迁。使生物更好地适应环境的变化过程，称为自然选择。

自然选择的过程是这样的：一个生物种群中的生物个体具有不同的特性；那些具有最能适应环境特性的生物个体常常最易生存和繁衍；它们的后代继承了前辈的遗传特性，因此，能继续成功地繁殖后代；经过一代又一代的进化，具有良好生物遗传特性的生物个体得到了繁衍，而那些不能适应环境变化的生物个体就很难生存和繁衍；随着时间的推移，不适应环境的生物就从生物种群中逐步消失。这个过程就形成了生物种群自身的环境适应性，即生活习性和身体特性，环境适应性使生物种群更好地适应周围的环境。

每一种生物都具有适应特定生存条件的多种能力。在沙漠生态系统中，生物的适应能力使每种生物扮演了独一无二的角色。一种生物的独特功能角色，或如何维持生存，生物学上称为小生境。小生境包括生物所吃的食物类型，如何获取这些食物，哪些生物种群是以这类生物作为食物的。小生境也包括这些生物是什么时候和如何繁衍后代的，以及它们生存所需的物质条件。

一个生物的小生境还包括它如何与其他生物相互作用。我们在仙人掌群落的一天中，已经观察到一系列这样的相互作用。生物之间相互作用有三种主要方式：竞争、掠食和共生。

竞争

不同的生物能共享同一个栖息地，例如在仙人掌周围和仙人掌上生活着许多动物。不同的生物也能共享相似的食物，例如，红尾鹰和猫头鹰都生活在仙人掌上，吃相似的食物。然而，这两种生物并不具有完全相同的小生境。红尾鹰是在白天活动的，而猫头鹰主要在夜间活动。如果两个物种具有完全一样的小生境，其中一个物种最终将会消亡。导致这个结果的原因是竞争，即在一个资源有限的栖息地上，生物之间为生存而展开争夺。

一个生态系统不能满足在一个特定栖息地上的所有生物的需要。这里的食物、水和居住场所的数量是有限的，而现存的生物往往具有环境的适应性，使它们能够避免竞争。例如，我们可以看到有三种林莺生活在云杉树上，它们都吃长在云杉树上的昆虫。这些鸟是如何避免为有限的昆虫数量而竞争呢？每一种林莺专门在一棵云杉的某一部位捕食昆虫。三种林莺在不同的部位寻觅食物，使它们得以共存。

许多植物运用化学物质避开生物之间的竞争。植物之间经常为了空间和水展开竞争。一些灌木能在它周围的土壤中释放出有毒或有害的化学物质。这些化学物质能阻止杂草在其周围生长，有时能形成半径为1—2米的不生杂草的圆形地带。

掠　食

虎纹猫鲨潜伏在清澈的海面下，搜寻在海面上漂浮的幼小的信天翁的影子。鲨鱼看到一只幼小的信天翁正慢慢地游近，突然，鲨鱼冲出水面，用像钳子一样有力的嘴一口咬住信天翁。这两种生物之间的相互作用，对于信天翁而言是一个不幸的结局。

一种生物杀死并吃掉另一种生物，称为掠食。能捕食其他生物的是掠食者，如上述情景中的鲨鱼。而被捕食的生物称为被掠食者，在鲨鱼面前，信天翁便是被掠食者。

掠食者的适应性掠食者拥有帮助其捕捉和杀死被掠食者的能力。例如，印度豹能在一瞬间跑得非常快，具有很强的追捕猎物的能力。水母的触须含一种有毒物质，能使水中一些小动物失去知觉。

你也许会认为掠食者都有钳子般的爪、锋利的牙齿或带毒的刺，而事实上一些植物同样也有捕获猎物的能力。茅膏菜茎被胶黏的球形物所包裹，当苍蝇停在它的上面时，就被黏住了，成为茅膏菜的食物。

有些掠食者具有夜间捕捉猎物的能力，例如，猫头鹰的一双大眼睛能在黑夜里看清猎物。蝙蝠则完全不需要眼睛捕猎，因为蝙蝠通过发射超声波和接收反射波来确定猎物的位置。这一招非常管用，蝙蝠能够在一片漆黑的环境中捕捉到正在飞行的蛾。

被掠食者的适应性

被掠食者如何设法躲避能力高超的掠食者？在下面“探索防御重大适应性变化”里，你将了解一些生物怎样利用独特的外表来保护自己。

掠食行为对种群的影响　掠食行为对生物种群数量的变化具有重要影响。当一个生物种群的死亡率超过出生率时，这个种群的个体数量是减少的。如果掠食者非常善于捕食掠食对象的话，其结果常常使这个被掠食的生物种群个体数量减少。但被掠食生物种群个体数量的减少，反过来也会影响掠食生物种群。

共生

共生是两个物种之间的一种亲密关系，其中至少有一个物种能从这种关系中受益。共生有三种：互惠共生、共栖和寄生。

互惠共生　两个物种都能从这种相互作用中受益，称为互惠共生。仙人掌与长鼻蝙蝠之间的作用就是互惠共生的一个实例。因为仙人掌的花为蝙蝠提供食物，使蝙蝠受益；蝙蝠用鼻子把一棵仙人掌的花粉传给其他仙人掌，使仙人掌受益。

每时每刻，你与你大肠内的细菌种群都处于互惠共生关系状态。这些细菌称为大肠杆菌，生活在大多数哺乳动物的大肠内。它们能分解某些哺乳动物自己消化不了的食物。

细菌因在人体大肠内摄取食物和栖息空间而得益；你同样在这种相互作用中得益，因为细菌帮助你消化食物。大肠杆菌还为人们提供维生素K，这种营养物质能增强凝血功能，是人体必需的。

共栖　一个物种受益，而另一个物种既没益处，也没受伤害，两个物种这样的作用称为共栖。红尾鹰与仙人掌之间就是共栖。红尾鹰受惠于仙人掌，它能在仙人掌上筑巢；仙人掌的生长不受红尾鹰的影响。

在自然界，共栖并不是非常普遍的，因为两个物种在相互作用时通常不是得到一些好处，就是受到一些伤害。例如，由于猫头鹰要在仙人掌的茎上为它们的窝巢开一个小孔，这对仙人掌就有轻微的伤害。

寄生现象　共生的第三种类型称为寄生。寄生是一种生物生存在另一种生物的体表或体内，并且伤害后者。受益的生物称为寄生虫，提供体表和体内生存环境的生物称为寄主。寄生虫通常比寄主要小。在寄生作用中，寄生虫从这种相互作用中受益，而寄主则被伤害。

你也许熟悉一些普通的寄生虫，如跳蚤、扁虱和蚂蟥等。这些寄生虫能够依附在寄主身上，并吸寄主的血液。另一些寄生虫则在寄主的体内生存，例如，绦虫就是在狗和狼的消化系统中生存的。

与掠食者不同的是，寄生虫通常不会弄死提供给它们生存环境的生物。如果寄主死了，寄生虫就失去了食物的来源。生活在蛾耳朵内的一种螨虫，就是这方面的一个有趣的例子。螨虫几乎总是生活在蛾的一只耳朵里。如果蛾的两只耳朵都有螨虫的话，蛾的听力会受到严重影响，这样它很可能很快就被天敌——蝙蝠捕获吃掉。