Back to chapter

28.11:

אינטראקציות טורף-נטרף

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Predator-Prey Interactions

Languages

Share

כל אורגניזם זקוק לאנרגיה כדי לשרוד. הצבאים, למשל, הם אוכלי צמחים אשר ניזונים מצמחייה, ואילו ברדלסים הם אוכלי בשר הניזונים מצבאים. אינטראקציה מסוג זה נקראת טריפה, ובה אורגניזם אחד, הטורף, מפיק אנרגיה על ידי צריכת אורגניזם אחר, הטרף.חושיו החדים של הטורף, כגון ראייה, ריח ושמיעה, מאפשרים לו לאתר טרף. תכונות פיזיות ייעודיות, כגון שיניים או טפרים, מקלות על לכידת הטרף ועל אכילתו. אינטראקציות טורף-טרף שגרתיות גורמות לטרף לפתח תכונות המאפשרות לו להתחמק מאיתור ומלכידה.לדוגמה, מרבית הציפורים פיתחו ראייה יוצאת דופן, לרבות ראיית צבעים, כדי לצוד טרף. הגנה המכונה הסוואה טבעית מאפשרת לטרף להימנע מגילוי חזותי על ידי היטמעות בסביבתם. עשי הפלפל בדרגות זחל ובוגר, למשל, פיתחו צבעי גוף וכנפיים התואמים מאוד את הענפים והקליפה של העצים המארחים.במקום להסתתר, פרפרי הדנאית המלכותית, מציגים את רעילותם על-ידי כנפיים מעוטרות ובהירות. צבעי אזהרה אלה, או צבעים אפוסמטיים, משמשים כסימון חזותי של טרף בפני טורפים שהוא מסוכן או בלתי אכיל. זחלי הדנאית ניזונים מפרחים אסקלפיים ולכן הופכים לרעילים כבוגרים.ציפורים שמתעלמות מאזהרת הדנאית חשות את טעמה הרע או סובלות מבחילה ונמנעות ממגע עתידי. כאשר צבעי האזהרה של מין יעילים, מינים אחרים החולקים את אותם הטורפים עשויים להתפתח להעתיק או לחקות צבעים אלה. חקיינות מילריינית מתרחשת כאשר מינים מזיקים בעלי מראה אפוסמטי דומה חולקים את מחיר למידת הטורף.למשל, רעילים Viceroy-פרפרי ה ומחקים את מראה הדנאית המלכותית. טורפים המתנסים במין אחד לומדים להימנע מהשני, במקום להסתכן בחוויית אכילה לא נעימה נוספת. לחלופין, חקיינות בטסיאנית מתחרשת כשמין לא מזיק מחקה מין מזיק.טורפים בדרך כלל מתרחקים ממראה מפוספס בעל שלושה צבעים בהירים שנצפה על פתן אלמוגי ארסי. זעמן אלמוגי לא-ארסי מנצל זאת על ידי חיקוי מראהו של הפתן האלמוגי. אינטראקציות טורף-טרף דומות למירוץ חימוש.כשטרף מתפתח כדי לחמוק מטורפים, הטורפים מתפתחים בתגובה, בדומה לברדלס ומהירותו המוגברת ללכידת טרף טובה יותר. ברירה טבעית הדדית כזו בין מינים הנמצאים באינטראקציה, מכונה קו-אבולוציה.

28.11:

אינטראקציות טורף-נטרף

Predators consume prey for energy. Predators that acquire prey and prey that avoid predation both increase their chances of survival and reproduction (i.e., fitness). Routine predator-prey interactions elicit mutual adaptations that improve predator offenses, such as claws, teeth, and speed, as well as prey defenses, including crypsis, aposematism, and mimicry. Thus, predator-prey interactions resemble an evolutionary arms race.

Although predation is commonly associated with carnivory, for example, cheetahs hunting gazelles, a closely related type of interaction exists. Herbivory is the consumption of plants by animals known as herbivores. Plants typically deter herbivores by employing an array of defenses, including morphological defenses like an acacia tree’s thorns, and chemical defenses such as a milkweed’s toxins. However, some herbivores evolve adaptations to bypass plant defenses. Giraffes, for example, have long, dexterous tongues that allow them to consume the acacia’s leaves while avoiding its thorns. Monarch butterfly caterpillars evolved immunity to milkweed toxins, and instead ingest milkweed to store the toxins in their tissues as a defense against their own predators.

Predator and prey population sizes can increase and decrease in cycles, due in part to predation. For instance, the lynx and snowshoe hare populations in northern Canada cycle about every 10 years, with the lynx population changes lagging 1-2 years behind the hare population. As the hare population increases, the lynx population—which prefers to feed on snowshoe hares—increases as well. However, as lynx capture hares, the hare population begins to decline. Scarcity of hares eventually reduces the lynx population, allowing hares to thrive and the cycle to repeat. Other factors, such as vegetation availability and predation by other predators, also impact the hare population cycle by limiting its peak population size and growth rate.

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]