Рослиноїдні тварини і популяції рослин

4.4.3.6. Рослиноїдні тварини і популяції рослин

З рослин починається трофічний ланцюг живлення, яким перебігає потік речовин і енергії. Тому необхідно, щоб екологи добре знали механізми взаємодії у першій ланці цього ланцюга: рослина – рослиноїдна тварина. На цьому відрізку трофічного ланцюга фактично виступають два суб'єкти діяльності – хижак і паразит. Перший поїдає рослину цілком (часто у вигляді насіння і проростків), другий общипує траву чи об'їдає листя, обгризає кору та гілки. Начебто не зовсім виправдано рослиноїдів називати хижаками чи паразитами, але їхня поведінка нагадує взаємодію у тваринному світі.
У процесі еволюції рослини створили механізми захисту, які допомагають їм врятуватися від зазіхань рослиноїдних тварин. Це, зокрема, такі морфолого-фізіологічні способи захисту, як товста кора, шипи, шпичаки, отруйні волоски і різноманітні отрути – від стрихніну до кураре.
Вважають, що двостороння взаємодія хижак-жертва, яка характеризується сповільненістю реакції хижака на збільшення чисельності жертви, за своєю природою є нестабільною. Лише система з трьох компонентів, яку змоделював Р.М.Мей і де в якості третього компонента виступає довгоживучий хижак-рослиноїд, відрізняється відносною стабільністю.
Хижаки, обмежуючи ріст популяцій частини видів, відіграють роль регуляторів в угрупованні, а отже, дають змогу для існування широкого представництва видів рослин. До речі, це можна простежити на прикладі пасовища: припинення випасу веде до швидкого росту домінуючих трав і випадання з травостану багатьох другорядних видів.
Р.Уіттекер наводить цікавий приклад зі звіробоєм (Hypericum perforatum) – рослиною, токсичною для рогатої худоби, яка була завезена із
Європи в західні штати США. Там звіробій став головним бур'яном пасовищ, які займали мільйони акрів. Жук (Chrysolina qudrigemina), який живиться цим бур'яном, був також завезений з Європи і так швидко розмножився, що фактично винищив звіробій. Останній трапляється лише в затінку, під покривом лісу, де він став недоступним для масового ушкодження. Внаслідок цього популяція жука Chrysolina qudrigemina істотно скоротилась.

Спостереження дали змогу Р.Уіттекеру зробити такі висновки:
1. Рослина-жертва виживає, якщо має укриття від хижака.
2. Відносна стабільність рослини підтримується хижаком, який запобігає вибухонебезпечному розростанню популяції рослини на пасовищі.
3. Тварина-хижак, популяція якої у змозі наздогнати в рості популяцію рослин, здійснює ефективну боротьбу з цією рослиною в межах пасовища.
4. Сучасний розподіл рослин зумовлює хижак, а не стійкість рослини до середовища.
5. Механізм контролю майже непомітний. Якщо б не спостерігалися вибухові зниження чисельності рослин, то ми 6 узагалі не знали причин, які регулюють дану популяцію або обмежують її, наприклад, лісами.

Травоїдні, особливо крупні ссавці, споживають близько 30-60% лучної рослинності. Експерименти із загородженими і незагородженими лучними ділянками, які здійснювали в Каліфорнії (США), свідчать, що мишоподібні гризуни (полівки) помітно зменшують чисельність і продуктивність насіння своїх кормових рослин. Перевагу на загороджених ділянках, як виявилося, полівки надають однорічним рослинам, практично не споживаючи багаторічних трав. У свою чергу, на огороджених ділянках спостерігається конкурентне витіснення однорічними кормовими злаками багаторічних, що свідчить про значну роль полівок у формуванні структури рослинних угруповань.
Як відомо, рослиноїдні тварини рідко споживають понад 10% лісової рослинності. Однак періодичні спалахи чисельності коконопрядів, непарних шовкопрядів та інших комах призводять до повної дефоліації цілих лісів. Дефоліації осиковидної тополі коконоїдами у штаті Міннесота у рік їх виникнення зумовили сповільнення росту дерев майже на 90%, а в наступному – на 15%. Згодом через 10 років виявилося, що близько 30% дерев, які зазнали дефоліації, загинули.