Johdanto
Samalla alueella elävät eliöt vaikuttavat toisiinsa joko suoraan tai välillisesti ravintoketjujen kautta. Eliöiden välillä on monenlaisia riippuvuus- ja vuorovaikutussuhteita. Nämä lajienväliset suhteet vaikuttavat elottoman luonnon ohella populaatioiden kokoon.
Mikä on eliöyhteisö?
Samalla alueella elävät kaikkien lajien populaatiot muodostavat eliöyhteisön. Eliöyhteisöön kuuluvat siten kaikki alueen yksilöt, jotka esiintyvät samanaikaisesti samalla alueella. Lajien ja yksilöiden välillä on vuorovaikutussuhteita, niin sanottuja ekologisia suhteita.
Esimerkiksi pedon ja saaliin välisessä suhteessa petoeläin hyötyy saaliseläimen kustannuksella.
Lajienväliset suhteet jaetaan kolmeen pääryhmään
Eliöyhteisössä elävien eri lajien yksilöiden vaikutukset toisiinsa voivat olla haitallisia (–), hyödyllisiä (+) tai yhdentekeviä eli neutraaleja (0).
Lajienväliset suhteet voidaan karkeasti luokitella kolmeen pääryhmään:
- hyöty-haitta-suhteet
- haittasuhteet
- hyötysuhteet.
Jos kahdella lajilla ei ole mitään vaikutusta toisiinsa edes välillisesti, on suhde neutraali (0 0). Esimerkiksi karhulla ja punatulkulla ei ole suoraa eikä välillistä riippuvuus- tai vuorovaikutussuhdetta keskenään.
Valokuvan kesymehiläiset ja ihminen hyötyvät toisistaan. Mehiläishoidossa kasvatetaan mehiläisiä hunajan ja mehiläisvahan takia. Miten mehiläiset hyötyvät ihmisestä?
Hyöty-haittasuhteet
Hyöty-haittasuhteita (+ –) ovat peto-saalissuhteet, loisinta ja kasvi-kasvinsyöjäsuhteet. Näissä suhteissa toinen osapuoli hyötyy toisen kustannuksella.
Peto-saalissuhde
Petoeläimillä tarkoitetaan usein nisäkkäisiin kuuluvaa petoeläinten (Carnivora) lahkoa. Ekologisessa mielessä peto tarkoittaa eläintä, joka hankkii ravintonsa saalistamalla toisia eläimiä. Siten mm. petolinnut, hyönteisiä syövät linnut, sudenkorennon toukat ja hämähäkit ovat saalistavia petoja.
Kaikki pedot ovat toisenvaraisia eliöitä, ts. ne ovat ravinnonkäytössään riippuvaisia toisista eliöistä. Saalistajan populaatiokoko riippuu saaliin määrästä, mutta myös pedoilla on vaikutusta saalispopulaatioon. Petojen vaikutus saalispopulaatioon ei aina ole pelkästään haitallinen, sillä saaliiksi joutuvat helpommin sairaat ja loistautien heikentämät tai geneettisesti heikommat yksilöt. Peto vaikuttaa siis saalislajin terveyteen ja lajin kehitykseen. Lisäksi peto voi säädellä saalispopulaation kasvua vakiinnuttaen saaliskannan sen ravinnon määrään nähden sopivalle tasolle. Näin saalispopulaatio ei kasva liian suureksi eikä kuluta ravintovarantojaan loppuun.
Loisinta
Loinen aiheuttaa isäntäeliölleen vahinkoa ottamalla ravintonsa isännästään. Loiset ovat yleensä spesialisteja eli ne loisivat vain yhdessä isäntälajissa. Loiset eivät yleensä tapa isäntäänsä, mutta loistaudin vaivaama eläin saattaa joutua helpommin saaliiksi kuin terve ja hyväkuntoinen yksilö. Loiset voidaan jakaa sisä- ja ulkoloisiin. Ulkoloisia ovat esim. vertaimevät kirput sekä täit ja sisäloisia esim. suolistossa elävät heisimadot.
Populaation tiheyden ollessa suuri loiset ja taudit leviävät helpommin yksilöstä toiseen. Osa loisista voi kuitenkin lopulta tappaa isäntänsä. Eräät loispistiäisten toukat elävät esim. perhoslajien toukissa syöden isäntätoukkaa sisältä käsin tappaen lopulta isäntänsä. Tätä tietoa hyödynnetään biologisessa tuholaistorjunnassa käyttämällä loispistiäisiä tuhohyönteisten toukkien hävittämisessä kemiallisten torjunta-aineiden sijaan.
Kasvi-kasvinsyöjä
Kasvinsyöntiä sanotaan herbivoriaksi eli laidunnukseksi. Saalistus mielletään yleensä suppeasti tilanteeksi, jossa eläin saalistaa toista eläintä. Kuitenkin myös kasvinsyöjän (herbivori) ja kasvin välillä on samankaltainen suhde, jossa saalistaja on eläin ja saaliina kasvi. Laidunnuksessa ravintokohde ei tuhoudu täysin, vaan siitä käytetään vain osia. Täten laidunnusta voidaan pitää saalistuksen lievänä muotona.
Peto-saalis-suhteessa saalis kuolee, mutta kasvinsyöjän syödessä kasvia kasvi pysyy hengissä ja vain osa kasvista (esim. lehdet) vahingoittuu. Herbivori eli kasvinsyöjä saattaa kuitenkin hidastaa kasvin kasvua ja viivästyttää kukinnan. Kasvinsyöjiä ovat esim. lehtiä syövät hyönteiset (perhosen toukat) ja ruohokasveja syövät nisäkkäät (lehmä).
Kasveilla on erilaisia puolustuskeinoja kasvinsyöjiä vastaan. Kasvien mekaanista puolustautumista edustavat piikit ja karvat. Kemialliseen puolustukseen kuuluvat pahanmakuiset, herbivorin kasvua hidastavat, jopa myrkylliset aineet.
a) Peto-saalis-suhteessa peto on riippuvainen saalispopulaation koosta.
- oikein
- väärin
b) Loisinta on hyöty-haitta-suhde, jossa isännän kuolema ei ole loisen edun mukaista.
- oikein
- väärin
c) Kasvinsyöjät rajoittavat suuresti kasvien kasvua ja lisääntymistä.
- oikein
- väärin
Haittasuhteet
Kilpailu
Samalla alueella elävät lajit kilpailevat erilaisista ympäristötekijöistä, kuten ravinnosta, elintilasta, pesäpaikoista ja lisääntymiskumppaneista. Kilpailu (– –) jaetaan lajienväliseen ja lajinsisäiseen kilpailuun. Kahden eri lajin kilpaillessa samoista resursseista, kuten ravinnosta, saattaa toinen laji syrjäyttää lopulta toisen. Näin voi tapahtua, jos eri lajeilla on sama ekologinen lokero. Menestyneempi laji lisääntyy tehokkaammin, jolloin kilpaileva laji joutuu siirtymään uusille elinalueille tai kuolee jopa sukupuuttoon. Näin elinvoimaisempi laji syrjäyttää samalla alueella elävän kilpailijansa.
Kilpailua esiintyy luonnossa yleisesti myös saman lajin yksilöiden välillä, koska niillä on samanlainen ekologinen lokero ja siten samat tarpeet ympäristötekijöiden suhteen. Kilpailu voi olla suoraa tai epäsuoraa. Suora kilpailu ilmenee taisteluna samasta ravinnosta tai pesäpaikasta sekä häirintänä. Häirintäkilpailuun liittyy yksilöiden välinen fyysinen yhteenotto. Harvoin luonnossa kuitenkaan suoranaisesti vahingoitetaan toista yksilöä. Tosin lisääntymisaikana saman lajin yksilöiden väliset kamppailut voivat olla rajuja, ja jopa kohtalokkaita. Epäsuorassa kilpailussa yksilöt käyttävät samoja resursseja, kuten ravintoa olematta suorassa kontaktissa toisensa kanssa.
Lajit välttävät kilpailua erikoistumalla käyttämään osittain eri ravintoa tai erikoistumalla elämään eri elinympäristöissä. Tästä esimerkkinä on tiaislajien talvinen ravinnonhankinta. Eri tiaislajit (hömö-, tali-, töyhtö- ja kuusitiainen) ovat erikoistuneet etsimään ravintoa puun eri osista. Hömötiainen etsii ravintoaan kaikkialta oksistosta, mutta jos se ruokailee talitiaisen kanssa, se muuttaa ruokailualuettaan siirtymällä etsimään ravintoaan puun yläosista. Näin ollen alaoksista ruokaa etsimään erikoistunut talitiainen ei joudu kilpailemaan hömötiaisen kanssa. Erikoistumalla lajien ekologisten lokeroiden päällekkäisyys vähenee, eli lajienvälinen kilpailu vähenee.
Myös kasvien välillä esiintyy kilpailua. Kasvit kilpailevat valosta, vedestä, ravinteista ja elintilasta. Kasvit voivat puolustautua kemiallisesti kasvinsyöjiä tai toisia lähellä kasvia kilpailevia kasveja vastaan. Kasvit voivat tuottaa kemiallisia yhdisteitä, jos niiden lehtiä syödään. Nämä kemialliset aineet tekevät lehdistä pahanmakuisia ja hidastavat niitä syövien toukkien ruuansulatusta ja siten niiden kasvua. Useat kasvilajit voivat erittää ympäristöönsä yhdisteitä, joiden tarkoituksena on hidastaa viereisten kasvien kasvua. Esimerkiksi männyn taimi tuottaa muille kasveille haitallisia kemikaaleja maaperään ja näin häiritsee siten ympärillä kasvavien heinäkasvien tukahduttavaa kasvua.
Amensalismi
Amensalismi on toispuolinen, epäsuora haittasuhde (– 0). Amensalismissa toinen laji aiheuttaa toiselle lajille haittaa hyötymättä tai ”tietämättä” siitä itse. Esimerkiksi eläinten makuupaikkojen alle tallaantunut kasvillisuus (esim. sammalet, jäkälät ja varvut) saattaa vaurioitua. Ihminen haittaa ymmärtämättömyyttään monien lajien menestymisen mahdollisuuksia.
a) Lajien välinen kilpailu on sitä suurempaa, mitä samankaltaisemmat ekologiset lokerot niillä on.
- oikein
- väärin
b) Amensalismi on toispuolinen, epäsuora haittasuhde.
- oikein
- väärin
c) Lajin sisäinen kilpailu on harvinaista.
- oikein
- väärin
Hyötysuhteet
Hyötysuhteita ovat lajienväliset molemminpuoliset hyötysuhteet (+ +) ja toispuoliset hyötysuhteet (+ 0). Molemminpuolisia hyötysuhteita ovat mutualismi ja symbioosi. Mutualismissa eri lajien yksilöt ovat hyödyksi toisilleen. Ehdoton mutualismi on ainakin toiselle osapuolelle välttämätöntä. Esimerkiksi lehmä on riippuvainen suolistossa elävistä bakteereista ja bakteerit eivät pysty elämään muualla kuin isäntäeläimen suolistossa. Ehdollisessa mutualismissa lajit hyötyvät toisistaan mutta tulevat toimeen myös ilman toista osapuolta. Esimerkiksi lintu voi syödä pihlajan marjoja ja levittää samalla kasvin pihlajan siemeniä. Vuorovaikutus hyödyttää sekä lintua että pihlajaa, mutta se ei ole kummallekaan välttämätöntä.
Symbioosiksi kutsutaan sellaista lajienvälistä yhteistoimintaa, jossa osapuolet ovat toisilleen jopa välttämättömiä. Symbioosi on mutualismia kiinteämpi suhde. Esimerkkinä symbioosista on hernekasvien ja sen juurinystyröissä elävien symbioottisten juuribakteerien välinen suhde, jossa bakteerit sitovat typpeä (ravinne) kasville. Myös ihmisen ruuansulatuskanavassa elävien bakteerien ja ihmisen välillä vallitsee symbioosi. Bakteerit valmistavat K-vitamiinia saaden ”palkaksi” kasvupaikan. Koivun ja kantarellin välillä on molemminpuolinen hyötysuhde. Sieni saa kasvilta sokeria ja kasvi sieneltä sienijuuren avulla vettä ja ravinteita.
Toispuolisessa hyötysuhteessa (+ 0) vain toinen laji hyötyy tuottamatta kuitenkaan haittaa tai hyötyä toiselle lajille. Tätä yhteiselämän muotoa kutsutaan kommensalismiksi, eli pöytätoveruudeksi tai pöytäkumppanuudeksi. Monet eliöt saavat ravintonsa toisen eliön välityksellä. Esimerkiksi haaskansyöjät hyötyvät petoeläimeltä ylijääneistä tähteistä, tai kaupunkilinnut hankkivat ravintonsa kaatopaikoilta ja toreilla hyötyen näin välillisesti ihmisestä.
Symbioosi-termin määrittely ei ole yksiselitteistä biologien keskuudessa. Rajoittuneimman käsityksen mukaan symbioosilla tarkoitetaan lajienvälistä molemminpuolista läheistä yhteiselämää sekä hyötysuhdetta, kuten yllä kerrottiin. Laajemmin käsitettynä symbioosilla voidaan tarkoittaa kaikkia niitä kiinteään yhteiseloon perustuvia lajienvälisiä suhteita, joissa on haittaa enimmillään vain toiselle osapuolelle. Tällöin mutualismia, kommensalismia ja loisintaa voidaan pitää myös symbioottisina suhteina. Näin ollen symbioosi voi olla ehdotonta, mikä tarkoittaa, että jompikumpi tai molemmat osapuolet (jäkälän levä- ja sieniosakkaat) ovat välttämättömiä toistensa selviytymisen kannalta. Suhde voi olla myös ehdollinen, jolloin symbiontit voivat elää myös itsenäisesti toisistaan riippumatta.
a) Symbioosi tarkoittaa laidunnusta.
- oikein
- väärin
b) Mutualismissa eri lajien yksilöt ovat hyödyksi toisilleen.
- oikein
- väärin
c) Koevoluutiolla eli rinnakkaisevoluutiolla tarkoitetaan kahden lajin välistä toisistaan riippuvaa evolutiivista kehitystä.
- oikein
- väärin
Lajienvälisiä hyöty-haittasuhteita käytetään hyödyksi biologisessa torjunnassa
Biologiseksi torjunnaksi kutsutaan luonnollisia keinoja, joiden avulla voidaan estää tuhoeläinkantojen kasvua. Biologisen torjunnan tavoitteena on tuhoeläinten hyötykasveille tekemien vaurioiden vähentäminen. Torjuntakeinona voi olla esim. tuhoeläimen luontaisen taudinaiheuttajan, kuten viruksen, bakteerin tai sädesienen hyödyntäminen. Esimerkiksi mäntytuhoja aiheuttavien mäntypistiäisen toukkien torjunnassa käytetään monisärmiövirusta. Tuhohyönteisiä voidaan torjua myös niiden luontaisten saalistajien ja vihollisten avulla.
Kasvihuone- ja puutarhaviljelmillä käytetään petopunkkeja ja kirvasääskiä vihannespunkkien ja lehtikirvojen hävittämisessä. Tuhoeläinkantojen kasvua voidaan myös hillitä steriloimalla tuholaiskoiraita säteilytyksen avulla. Steriloidut koiraat päästetään luontoon, jolloin ne eivät voi hedelmöittää naaraita. Kun hyödynnetään näitä biologisia torjuntamenetelmiä, ei tarvitse käyttää teollisesti valmistettuja kemiallisia torjunta-aineita.
Myös taudinaiheuttajia kantavien haitallisten eliöiden torjunnassa biologisesta torjunnasta voi olla hyötyä ihmiselle. Tutkijat ovat löytäneet harvinaisen puutiaisissa (punkki) loisivan loispistiäisen Paraisten Seilin saarelta. Tämä loispistiäinen tappaa loisinnan kohteena olevan puutiaisen ennen kuin se ehtii lisääntyä. Naaraspistiäiset munivat puutiaistoukkiin tai -nymfeihin munia. Kuoriuduttuaan loispistiäistoukat syövät puutiaisen, joka kuolee ennen kuin se ehtii aikuistua ja lisääntyä. Tutkijoiden mukaan puutiaisten luonnollisia vihollisia voidaan tulevaisuudessa mahdollisesti hyödyntää puutiaisten biologisessa torjunnassa.
Tehtäviä lajienvälisistä vuorovaikutuksista
a) kääpä puun rungossa
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
b) ruohoa syövä antilooppi
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
c) perhonen ja kukka (pölytys)
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
d) jäkälän sieniosakkaan ja jäkälän leväosakkaan vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
e) hömötiaisen ja töyhtötiaisen vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
f) talitiaisen ja mittariperhosen toukan vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
g) ihmisen ja kesykyyhkyn vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
h) lehmän ja sen pötsissä elävien bakteerien vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
i) leijonan ja korppikotkan vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
j) hirven ja pihlajan vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
k) peltomyyrän ja sarvipöllön vuorovaikutus
- herbivoria
- mutualismi
- kilpailu
- kommensalismi
- loisinta
- saalistus
- symbioosi
a) Lintulaji on
.
Lintulajin ja koivun välinen suhde on
- kommensalismi
- loisinta
- mutualismi
- symbioosi.
b) Koivun rungolla kasvaa .
Eliön ja koivun välinen suhde on
- kommensalismi
- loisinta
- mutualismi
- symbioosi.
c) Koivun rungolla kasvaa .
Eliön ja koivun välinen suhde on
- kommensalismi
- loisinta
- mutualismi
- symbioosi.
d) Keltainen sieni on .
Eliön ja koivun välinen suhde on
- kommensalismi
- loisinta
- mutualismi
- symbioosi.
a) Lajien A ja B välinen kilpailu:
laji A
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
laji B
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
b) Saalistus (peto A ja saalis B):
laji A (peto)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
laji B (saalis)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
c) Pöytätoveruus (isäntä A ja pöytävieras B):
laji A (isäntä)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
laji B (pöytävieras)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
d) Mutualismi:
laji A
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
laji B
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
e) Loinen A ja isäntä B:
laji A (loinen)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
laji B (isäntä)
- hyöty
- haitta
- ei vaikutusta
Kuvagalleria: Lajienväliset suhteet
Tiivistelmä
- Eliöyhteisön eri lajien vaikutukset voivat olla haitallisia, hyödyllisiä tai neutraaleja.
- Eliöiden välinen suhde voi olla hyöty-haittasuhde, hyötysuhde tai haittasuhde.
- Hyöty-haittasuhteeseen kuuluvat saalistus ja loisinta. Herbivoria on saalistuksen erikoismuoto.
- Hyötysuhteita ovat mutualismi ja symbioosi. Kommensalismissa toinen laji hyötyy, toiselle suhde on neutraali.
- Kilpailu kuuluu haittasuhteisiin. Se jaetaan lajienväliseen ja lajinsisäiseen kilpailuun.
- Biologiseksi torjunnaksi kutsutaan luonnollisia keinoja, joiden avulla voidaan estää tuhoeläinkantojen kasvua. Torjuntakeinoina voi olla esim. tuhoeläimen luontaisen saalistajan tai taudinaiheuttajan hyödyntäminen.
Lajienvälisiä suhteita
Suhde | Esimerkki |
Peto-saalis-suhde (+ -) | Petoeläin ja saalis (ilves ja jänis) tai pienempikin saalistaja ja saalis (hämähäkki ja hyttynen). |
Loisinta (+ -) | Loinen saa ravinnon isännältään. Heisimato on sisäloinen, puutiainen on ulkoloinen. |
Kasvinsyöjä-kasvi (+ -) | Kasvinsyöjä (eli herbivori) ja kasvi: hirvi ja mänty. |
Lajinsisäinen kilpailu (- -) | Esimerkiksi talitiaiset linturuokinnalla (suoraa kilpailua ja häirintäkilpailua). |
Lajienvälinen kilpailu (- -) | Esimerkiksi sinitiainen ja kirjosieppo kilpailevat pesäkolosta (suoraa kilpailua ja häirintäkilpailua). Kalasääksi ja suuri hauki saalistavat molemmat järven lahnoja kohtaamatta lainkaan toisiaan (epäsuora kilpailu). |
Amensalismi (- 0) | Toiselle lajille on haittaa, toiselle ei ole merkitystä. Esimerkiksi hirvilauma makaa säännöllisesti tietyssä metsän kohdassa, jolloin aluskasvillisuus kärsii. |
Mutualismi (+ +) | Eri lajien yksilöt ovat hyödyksi toisilleen, mutta hyötysuhde ei ole kummankaan osapuolen elinehto, eli ehdoton välttämättömyys. Esimerkiksi rastaat levittävät pihlajan siemeniä: rastas saa energiaa marjoista, pihlajan siemenet leviävät pitkiä matkoja. |
Symbioosi (+ +) | a) Symbioosiksi kutsutaan sellaista lajienvälistä yhteistoimintaa, jossa osapuolet ovat toisilleen jopa välttämättömiä. Esimerkkinä on hernekasvien ja sen juurinystyröissä elävien symbioottisten juuribakteerien välinen suhde, jossa bakteerit sitovat typpeä (ravinne) kasville. b) Laajemmin käsitettynä symbioosilla voidaan tarkoittaa kaikkia niitä kiinteään yhteiseloon perustuvia lajienvälisiä suhteita, joissa on haittaa enimmillään vain toiselle osapuolelle. Tällöin mutualismia, kommensalismia ja loisintaa voidaan pitää myös symbioottisina suhteina. |
Kommensalismi (+ 0) | Toispuolisessa hyötysuhteessa (+ 0) vain toinen laji hyötyy tuottamatta kuitenkaan haittaa tai hyötyä toiselle lajille. Esimerkiksi varpuset pesivät ja ruokailevat kaupungissa: varpunen hyötyy, ihmiselle suhteella ei ole merkitystä. |
- Palvelun tarjoaa e-Oppi Oy ja Star Cloud OÜ