Конкуренция между двумя видами инфузорий, которые питались одним из видов дрожжей и обитали в одном пространстве, всегда заканчивалась вытеснением одного из видов. При этом исход конкуренции зависел не только от факторов среды, но также и от наличия продуктов обмена веществ конкурирующих видов. Это было новым и важным выводом, поскольку теоретические расчеты обычно основывались на учете исходных биологических свойств взаимодействующих видов.
Культивирование инфузорий при наличии смешанного корма давало иную картину конкурентных отношений. Хотя и в этих опытах инфузории конкурировали за пищу и пространство, ни один из видов не исчезал, оба могли сосуществовать неопределенно долгое время. Поскольку пищей для инфузорий в этой серии опытов служил смешанный корм, состоящий из дрожжей и бактерий, причину сосуществования видов можно было усмотреть в их пищевой специализации, которая должна была ослабить интенсивность конкуренции. Один вид обитал в основном на дне пробирки и питался оседающими дрожжевыми клетками, а другой находился в верхней части пробирки и питался преимущественно бактериями. Однако и на корме, состоящем из одних только дрожжевых клеток, достигалось равновесие между видами, но при одном условии: если пробирка интенсивно освещалась. Объяснялось это тем, что вид, обитающий на дне пробирки, неминуемо погиб бы не от недостатка пищи, а от недостатка кислорода. Но этого не происходило, так как вид существовал в симбиозе с водорослью зоохлореллой, которая при ярком освещении снабжала его кислородом. Вид, более чувствительный к недостатку кислорода, обитал в верхней части пробирки, где его было вполне достаточно. Следовательно, каждый вид существовал в своей собственной зоне, но выживание одного из них обеспечивалось симбиозом с водорослью.
На основании этих экспериментов Гаузе предложил свою концепцию экологической ниши, в которой объединил положение вида в пространстве и его функциональную роль в сообществе. Эти опыты по конкурентному вытеснению видов составили экспериментальную основу положения, вошедшего в мировую литературу под названием закона Гаузе, или принципа конкурентного исключения: два вида, принадлежащие к одной нише, не могут длительное время сосуществовать. Работы Гаузе по межвидовой конкуренции, его выводы о необходимости соединить теоретическую, экспериментальную и полевую экологию заложили основы современной популяционной экологии, изучающей взаимоотношения различных групп организмов между собой и воздействия на эти взаимоотношения факторов внешней среды. После проведения экспериментальных работ встал вопрос о приложимости закона Гаузе к природным ситуациям. Георгий Францевич обратился за консультацией к Алпатову, но Владимир Владимирович ответил, что необходимым материалом как энтомолог он не обладает. Подумав некоторое время, Алпатов подошел к Гаузе и сказал, что на третьем этаже работает русский Сетон Томпсон, и он может помочь. Речь шла об Александре Николаевиче Формозове. Георгий Францевич провел длительную беседу с Формозовым, но не получил удовлетворительного ответа. И уже в конце беседы Формозов вдруг вспомнил случай, который он наблюдал на берегу Черного моря. Четыре вида крачек живут вместе и образуют большую колонию. На первый взгляд это как будто бы полностью противоречит экспериментальным результатам Гаузе. Однако, хотя виды живут вместе и питаются сходной пищей, они добывают эту пищу на разном расстоянии от берега, и именно таким образом достигается сосуществование видов. Именно таким путем закон Гаузе проник в натуралистический материал.
Георгий Францевич хорошо чувствовал, что после того как эксперименты и полевые исследования указали на важность концепции экологической ниши, необходимо совершенствовать всю дарвинову теорию борьбы за существование. Для такой работы необходим был партнер, безукоризненно владеющий математическим аппаратом. Им стал один из лучших учеников академика Леонида Исааковича Мандельштама Александр Адольфович Витт, погибший через несколько лет (в 1938 г.) в сталинских застенках. Он успел опубликовать лишь несколько работ совместно с Георгием Францевичем, которые стали классическими в области математической биологии. Гаузе и Витт исследовали все возможные ситуации, когда виды принадлежат к одной или нескольким экологическим нишам. Эти исследования предопределили дальнейший путь экспериментов Георгия Францевича, где понятие экологической ниши заняло центральное место.
Органы контроля и регулирования природопользованием
Гармоничное сотрудничество человека с природой, его разумная
общественная деятельность, которая регулирует и контролирует обмен веществ
между природой и обществом, стало в современную эпоху ...
Обращение с бытовыми отходами на предприятии ОАО Связьтранснефть
В последнее время во всем мире стали больше уделять внимания охране
окружающей среды. Это вызвано необходимостью сохранить нормальные условия жизни
для нынешнего и будущего поколений. Одна и ...
Использование водных ресурсов на предприятии ОАО Промсвязь г. Минска
Экологическая функция вод весьма многообразна. Воды создают
гидрологический режим жизни на Земле. Наличие водных ресурсов имеет
исключительно важное значение для существования человека и при ...