I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
Các loài trong quần xã gắn bó mật thiết với nhau theo các mối quan hệ: quan hệ hỗ trợ và quan hệ đối kháng. Trong các mối quan hệ hỗ trợ, ít nhất có 1 loài hưởng lợi, còn trong mối quan hệ đối kháng ít nhất 1 loài bị hại. Trong quần xã cũng có trường hợp các loài không gây ảnh hưởng cho nhau, sống bàng quan nhau.
A. Các mối quan hệ hỗ trợ.
1. Quan hệ hội sinh.
Mối quan hệ này được thể hiện dưới nhiều cách, trong đó loài sống hội sinh có lợi, còn loài được hội sinh không có lợi và cũng không bị hại. Ví dụ, nhiều loài phong lan lấy thân gỗ khác để bám. Ở biển, cá ép luôn tìm đến các loài động vật lớn (cá mập, vích…), thậm chí cả tàu thuyền để ép chặt vào, nhờ đó, cá dễ dàng di chuyển xa, dễ kiếm ăn và hô hấp. Các loài động vật nhỏ sống hội sinh với giun biển.
2. Quan hệ hợp tác.
Đây là kiểu quan hệ giữa các loài, trong đó, chúng sống dựa vào nhau, nhưng không bắt buộc. Ví dụ, ở biển, các loài tôm, cá nhỏ thường bò trên thân cá lạc, cá dưa để ăn các ngoại kí sinh sống ở đây làm thức ăn; sáo thường đậu trên lưng trâu, bò bắt “chấy, rận” để ăn.
3. Quan hệ cộng sinh.
Đây là kiểu quan hệ mà 2 loài chung sống thường xuyên với nhau mang lợi cho nhau. Ví dụ, cuộc sống cộng sinh của kiến và cây: kiến sống dựa vào cây để lấy thức ăn và tìm nơi ở, nhờ có kiến mà cây được bảo vệ. Trong nhiều trường hợp, sống cộng sinh là cách sống bắt buộc, khi rời khỏi nhau cả 2 đều chết. Ví dụ, động vật nguyên sinh sống trong ruột mối có khả năng phân giải cellulose thành đường để nuôi sống cả 2; vi sinh vật sống trong dạ dày động vật nhai lại có vai trò tương tự. Khuẩn lam sống dưới lớp biểu mô của san hô, hến biển, giun biển… khi quang hợp, tạo ra nguồn thức ăn bổ sung cho các động vật này. Nấm và vi khuẩn lam cộng sinh với nhau chặt chẽ đến mức tạo nên 1 dạng sống đặc biệt, đó là địa y.
B. Các mối quan hệ đối kháng
1. Quan hệ ức chế – cảm nhiễm.
Ức chế – cảm nhiễm là mối quan hệ trong đó 2 loài này sống bình thường nhưng lại gây hại cho nhiều loài khác. Ví dụ, trong quá trình phát triển của mình, khuẩn lam thường tiết ra các chất độc, gây hại cho các loài động vật sống xung quanh. Một số loài tảo biển khi nở hoa, gây ra “thủy triều đỏ” làm cho hàng loạt động vật không xương sống, cá, chim chết vì nhiễm độc trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn. Trong nhiều trường hợp, người cũng bị ngộ độc vì ăn hàu, sò, cua, cá trong vùng thủy triều đỏ.
2. Quan hệ cạnh tranh giữa các loài và sự phân li ổ sinh thái.
– Hai loài có chung nguồn sống thường cạnh tranh với nhau: trong rừng, các cây ưa sáng cạnh tranh nhau về ánh sáng. Các loài cỏ dại cạnh tranh với lúa về nguồn muối dinh dưỡng. Hai loài trùng cỏ (Paramecium caudatum và Paramecium aurelia) cùng sử dụng nguồn thức ăn là vi sinh vật. Khi nuôi trong 1 bể, chúng cạnh tranh nhau gay gắt, do đó, mật độ của 2 loài đều giảm, nhưng loài Paramecium caudatum giảm hẳn và trở thành loài thua cuộc.
– Những loài cùng sử dụng 1 nguồn thức ăn vẫn có thể chung sống hòa bình trong 1 sinh cảnh. Trong tiến hóa, các loài gần nhau về nguồn gốc thường hướng tới sự phân li ổ sinh thái của mình (bao gồm cả không gian sống, nguồn thức ăn và cách khai thác nguồn thức ăn đó). Ví dụ, loài trùng cỏ Paramecium caudatum và Paramecium bursaria tuy cùng ăn vi sinh vật vẫn có thể chung sống trong 1 bể nuôi vì chúng đã phân li nơi sống: loài thứ nhất chỉ sống ở tầng mặt, giàu oxy; loài thứ 2 nhờ cộng sinh với tảo nên có thể sống được ở đáy bể, ít oxy.
– Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, 3 loài sẻ ăn hạt cùng phân bố trên 1 hòn đảo thuộc quần đảo Galapagos. Những loài này khác nhau về kích thước mỏ nên chúng sử dụng các loại hạt có kích thước khác nhau, phù hợp với kích thước mỏ của mỗi loài. Do đó, chúng không cạnh tranh với nhau. Ở 2 đảo khác, mỗi đảo chỉ có 1 loài thì kích thước mỏ của chúng khác với kích thước mỏ của các cá thể cùng loài khi phải chung sống với các loài khác trên cùng 1 đảo. Như vậy, do sự có mặt của những loài khác trên đảo, kích thước mỏ có sự thay đổi bởi áp lực chọn lọc để giảm sự cạnh tranh.
– Cạnh tranh giữa các loài trong quần xã được xem là 1 trong những động lực của quá trình tiến hóa.
3. Quan hệ con mồi – vật ăn thịt và vật chủ – vật kí sinh.
– Mối quan hệ con mồi – vật ăn thịt được đề cập chủ yếu ở bài quan hệ dinh dưỡng trong quần xã. Trong mối quan hệ này, con mồi có kích thước nhỏ, nhưng số lượng đông, còn vật ăn thịt thường có kích thước lớn, nhưng số lượng ít. Con mồi thích nghi với kiểu lẩn tránh và bằng nhiều hình thức chống lại sự săn bắt của vật dữ, còn vật ăn thịt có răng khỏe, chạy nhanh và có nhiều “mánh khóe” để khai thác con mồi có hiệu quả.
– Mối quan hệ vật chủ – vật kí sinh là sự biến tướng của quan hệ con mồi – vật ăn thịt, chỉ khác là vật kí sinh nhỏ, có số lượng đông, ăn dịch trong cơ thể vật chủ hoặc tranh chất dinh dưỡng với vật chủ, thường không giết chết vật chủ; còn vật chủ có kích thước rất lớn, nhưng số lượng ít.
– Trong thiên nhiên, các mối quan hệ giữa các loài, nhất là những mối quan hệ cạnh tranh, vật ăn thịt – con mồi, vật chủ – vật kí sinh… đóng vai trò kiểm soát và khống chế số lượng của các loài (khống chế sinh học), thiết lập nên trạng thái cân bằng sinh học trong tự nhiên.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài 1:
Trình bày về các mốì quan hệ hỗ trợ khác loài có trong quần xã sinh vật.
Hướng dẫn giải
Có 3 mối quan hệ hỗ trợ khác loài trong quần xã gồm: quan hệ cộng sinh, hợp tác, hội sinh.
I. Quan hệ cộng sinh
1) Cách quan hệ:
Là mối quan hệ nhất thiết phải xảy ra giữa hai loài, trong đó đôi bên cùng có lợi.
2) Các hình thức:
a) Cộng sinh giữa thực vật với nấm hoặc vi khuẩn:
Ví dụ: Cộng sinh giữa nấm và vi khuẩn lam tạo ra địa y, cộng sinh giữa vi khuẩn nốt sần rhizôbium với cây họ đậu.
b) Cộng sinh giữa thực vật với động vật:
Ví dụ: Cộng sinh giữa kiến với cây kiến. Cây là nơi ở, kiến cung cấp thức ăn thừa làm phân bón cho cây.
c) Cộng sinh giữa động vật với động vật:
Ví dụ: Mối và trùng roi trong bụng mốì. Trùng roi có enzim phân giải xenlulôzơ thành đường glucôzơ cung cấp cho mối và dùng chất hữu cơ của mối.
II. Quan hệ hợp tác
1) Cách quan hệ: Là quan hệ giữa hai loài hợp tác với nhau đôi bên cùng có lợi nhưng không nhất thiết phải xảy ra.
2) Các ví dụ:
– Sáo ăn sinh vật kí sinh trên lưng trâu, bò đồng thời bay lên báo động cho trâu, bò khi có thú dữ.
– Hợp tác giữa loài cá nhỏ với cá lớn. Cá nhỏ ăn thức ăn ở kẻ răng cá lớn và làm sạch chân răng của cá lớn.
III. Quan hệ hội sinh
1) Cách quan hệ: Là quan hệ giữa hai loài khác nhau trong đó chỉ có một bên có lợi, loài kia không có lợi cũng chẳng có hại.
2) Các ví dụ:
– Chim kền kền ăn thịt thừa của thú.
– Cá ép bám vào cá lớn như cá mập, cá voi… nhờ đó được mang đi xa, thuận lợi cho hô hấp và kiếm mồi.
Bài 2:
So sánh điểm khác nhau cơ bản giữa quần thể với quần xã sinh vật.
Hướng dẫn giải
| Quần thể sinh vật | Quần xã sinh vật |
| + Tập hợp nhiều cá thể cùng loài. | + Tập hợp nhiều quần thể khác loài. |
| + Không gian sống gọi là nơi sinh sống. | + Không gian sống gọi là sinh cảnh |
| + Chủ yếu xảy ra mối quan hệ hỗ trợ gọi là quần tụ. | + Thường xuyên xảy ra các quan hệ hỗ trợ kể cả đối địch. |
| + Thời gian hình thành ngắn và tồn tại ít ổn định hơn quần xã. | + Thời gian hình thành dài hơn và ổn định hơn quần thể. |
| + Các đặc trưng cơ bản gồm mật độ, tỉ lệ nhóm tuổi, tỉ lệ đực cái, sức sinh sản, tỉ lệ tử vong, kiểu tăng trưởng, đặc điểm phân bố, khả năng thích nghi với môi trường. | + Các đặc trưng cơ bản gồm độ đa dạng, số lượng cá thể, cấu trúc loài, thành phần loài, sự phân tầng thẳng đứng, phân tầng ngang và cấu trúc này biến đổi theo chu kì. |
| + Cơ chế cân bằng dựa vào tỉ lệ sinh sản, tử vong, phát tán. | + Cơ chế cân bằng do hiện tượng khống chế sinh học. |
Bài 3: Trình bày mối quan hệ đối địch xảy ra giữa các loài khác nhau trong quần xã sinh vật.
Hướng dẫn giải
Quan hệ đối địch giữa các loài trong quần xã dẫn đến cả hai bên đều bị hại hoặc một bên có lợi, một bên bị hại.
– Có những quan hệ đối địch phổ biến sau: Sinh vật ăn sinh vật khác, kí sinh, bán kí sinh, ức chế cảm nhiễm, cạnh tranh.
1) Quan hệ sinh vật ăn sinh vật khác
a) Động vật ăn thực vật:
– Là quan hệ giữa động vật ăn thực vật và cây cỏ như hươu, nai, thỏ, sóc….qua đó góp phần thụ phấn và phát tán hạt.
b) Động vật ăn thịt:
– Động vật ăn thịt săn và tiêu diệt con mồi nhưng thường là những con mồi yếu ớt. Do vậy, có vai trò chọn lọc những cá thể có sức sống yếu trong loài.
Ví dụ: Hổ, sư tử ăn linh dương, mang, mễnh.
c) Thực vật bắt côn trùng, sâu bọ:
– Thực vật sống vùng đất nghèo dinh dưỡng như cây nắp ấm, cây gọng vó có lá biển đổi thành cơ quan bắt mồi làm chất dinh dưỡng nuôi cây.
2) Kí sinh
a) Cách quan hệ
Kí sinh là quan hệ một loài sống nhờ vào sinh vật khác và sử dụng các chất của cơ thể sinh vật đó, loài sống nhờ gọi là vật kí sinh, loài kia gọi là sinh vật chủ.
b) Các hình thức
b1- Kí sinh hoàn toàn: Loài kí sinh hoàn toàn sống bám vào cơ thể vật chủ.
Ví dụ: Giun sán trong bộ phận tiêu hóa người và động vật, dây tơ hồng kí sinh trên thân cây gỗ.
b2- Bán kí sinh: Loài kí sinh sống nhờ vào các chất của cơ thể vật chủ, vừa có khả năng tự dưỡng.
Ví dụ: Nhờ có diệp lục cây tầm gửi lấy nước và khoáng của cây chủ để sử dụng cho quá trình quang hợp của mình.
3) Ức chế cảm nhiễm
a) Cách quan hệ:
Là quan hệ giữa một loài sinh vật trong quá trình sống đã kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của các loài khác.
b) Các ví dụ:
– Tảo hiển vi trong quá trình phát triển của mình, đã tiết chất độc giết chết động vật không xương sống.
– Rễ của một số loài thực vật tiết chất kháng sinh, không cho các loài thực vật sống gần mình phát triển.
4) Quan hệ cạnh tranh
a) Cách quan hệ: Là quan hệ giữa các loài có chung nhu cầu thức ăn, chỗ ở. Trong quan hệ này các loài đều bất lợi. Tuy trong tự nhiên phải có loài mạnh hơn, lấn át không cho loài khác phát triển.
b) Các ví dụ
– Quan hệ cạnh tranh giữa cây trồng và cỏ dại: Nếu cỏ dại phát triển mạnh hơn, cây trồng sẽ kém phát triển và ngược lại.
– Quan hệ cạnh tranh giữa các động vật đều dùng chuột làm thức ăn như rắn, chồn, chim cú mèo.