競爭與資源分配(Competition)
競爭與資源分配(Competition)
台北縣中平國中自然與生活科技領域李佟位老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
人類社會中常見許多競爭現象,企業間互爭訂單、百貨業搶佔市場,就連艋舺的角頭也得爭奪廟口地盤。你來我往,互不相讓,結局可能是勝者為王,也可能兩敗俱傷;這類的現象,在自然界也所在多有。
若將一隻具有領域性的真雀鯛(damselfish)從牠的地盤上移走,礁岩上騰出一席空地後,數分鐘內便有其他同類來搶佔地盤;新領主需以拍打、追咬等手段驅逐其餘競爭者後,才能真正佔有這片領地。這類競爭現象(competition)之所以發生,無非是生物為求生存,而爭奪有限的資源(比如:空間、食物、配偶…等),又可區分為同種生物間的「種內競爭」(intraspecific competition),以及不同物種間的「種際競爭」(interspecific competition)。
這類實例還可不停的列舉下去:一片樹林在形成的歷程中,樹木的密度會逐漸減少,養分、水及空間由數量較少但體積較大的個體所獨占,稱為自疏現象(self-thinning);若我們在實驗室內提高光蟬(planthoppers)的飼養密度,將導致生存率降低、體長減少,發育遲滯等現象,這顯然與高密度影響食物品質有關。而這些案例當中,最有名的莫過於高斯(G.F.Gause,1934)的草履蟲實驗。
分開飼養的情況下,只要提供充足的食物,不論是尾草履蟲或雙核草履蟲皆可維持穩定的族群;但若將兩者飼養於同一環境,即使食物無虞,尾草履蟲的族群大小也將快速降低,直至滅絕。這便是所謂的競爭排除原理(competitive exclusion):在有限資源的前提下,若兩生物需求相同,較有效率的競爭者終將消滅另一物種。也就是說,自然界中棲位(niche)相同的兩種生物,是無法並存的。
何謂「棲位」?如果將生態系比喻為舞台劇,棲位便是每種生物所扮演的角色。高斯告訴我們若兩種生物的角色衝突,必然出現競爭而造成其中一方滅絕,但徹底的競爭排除卻很少在野外被觀察到。這當然可能是因為我們所能看到的,多半是競爭後的「結局」,弱勢者早已滅亡;但另一重要的因素是,「天擇」的適時介入。
加拉巴哥群島的雀鳥們提供了一個有趣的例證:棲息於兄弟島的小地雀,與大達夫尼島的勇地雀鳥喙大小相似,顯然兩者取食類似的食物;但在同時具有這兩種鳥棲息的聖克魯茲島上,雙方的鳥喙大小便有落差。北美洲的林鶯也有類似的現象,曾有科學家觀察五種看似出沒於相同環境的林鶯,但其實牠們只於森林中的特定區域分別覓食,比如栗頰林鶯只取食樹頂的嫩芽,而黃腰白喉林鶯則在樹冠的低處覓食。若兩物種的棲位相似,種際競爭將造成有方向性的天擇,以減少棲位的重疊,當然也就會進一步降低競爭的強度,使兩種物種皆可存續;此現象稱為棲位分化(niche divergence),又稱角色替換(character displacement)。畢竟若可以共存共榮,又何必非得拼個你死我活呢?
競爭的存在看似對生物有害,但其實是一股重要且普遍存在的力量;透過它與天擇的交互運作,能特化出更多的生物類群,架構出更多采的生物世界。
參考文獻:
Molles , M. 1999. Ecology Concepts and Applications, 2e. Ohio: The McGraw-Hill Companies.


前一篇文章
下一篇文章
共軛焦顯微鏡的使用原理 
