Kilpailu ja saalistaminen

Luonnossa kerrotaan aika usein tapahtuvan kilpailua. Se on yksi tärkeimmistä lajien välisistä suhteista, joten sitä kannattaa hieman katsella. Jo Charles Darwin käsitteli kilpailua melko paljon ja hän piti sitä evoluutiolle tärkeänä. Myös saalistamisen merkitystä on korostettu. Ja ne molemmat ovat sopivan aggressiivisia aiheita, että ovat eliölajien suhdetta toisiin lajeihin. Siksi ne on mukava esittää yhdessä.

Yleisesti ottaen kilpailu on määritelty kahden tai useamman eliön tai muun eliökunnan yksikön kuten populaation taisteluksi niiden menestyksen kannalta merkityksellisestä rajallisesta voimavarasta. Käytännössä tämä tarkoittaa niin yksinkertaista asiaa, että jos vertaillaan sellaisia tiloja, joissa osapuolia on ja ei ole, toisen läsnäolo heikentää toisen lajin kelpoisuutta.

Kilpailun ymmärtämiseksi on tärkeää tarkastella ekologista lokeroa. Karkeasti sanoen se on "eläimen ammatti". Se tarkoittaa sitä että luonnossa on jotain rajoja, joiden sisällä eliö toimii. Tämä sisältää monenlaisia juttuja, kuten lämpötilavälin, ravinnon, tilan, kosteuden ja niin edes päin. Esimerkiksi ihminen voi elää vain jos häntä ympäröi tietyt ehdot. Bakteerit tulevat esiin osittain erilaisissa oloissa. Oravat syövät pähkinöitä ja haukat oravia, joten ne elävät vähintään eri ravinnoilla joten ne eivät välttämättä (joka on tässä esimerkissä koominen, käytännössähän se on ei ehdottomasti) ole samassa ekologisessa lokerossa. Yhden lajin ekologinen lokero sisältääkin monta erilaista muuttujaa. Lokerot voivat leikata toisensa jossain kohdassa tai peräti olla täysin samanlaiset. Tällöin esiintyy kilpailutilanne. Tämä näkyy siten että lokeronkäyttö tai resurssienkäyttö muuttuu kun siihen tuodaan toisen ryhmän edustajia.

Tässä kohden on siis hyvä huomata, että taistelu ja kilpailu ei välttämättä tarkoita aivan sitä mitä me ajattelemme normaalielämässämme. Kilpailu ei vaadi välttämättä sitä että kilpailevat lajit iskevät fyysisesti yhteen. Se voi tarkoittaa sitäkin, että pupu syö ruohon, ja sitten peura kuolee nälkään koska sille ei ole syötävää. Tarkemmin katsoen kilpailua on kaksi päätyyppiä:
1: Häiriökilpailu, jossa lajit ovat fyysisessä kontaktissa. Tosin tämä tarkoittaa esimerkiksi alppiruusun levittämiä kemiallisia aineita jotka haittaavat muiden kasvien kasvua. Tällöin alppiruusu taistelee muita kasveja vastaan saadakseen elintilaa. Tätä on yleensä helpompi havaita, ja se voi aikaansaada nopeita ja dramaattisia muutoksia ekosysteemissä. Tätä kilpailua tapahtuu eniten siellä, missä ympäristövaatimukset ovat mahdollisimman samanlaiset.
2: Resurssikilpailu, joka kilpailevat käyttävät samaa resurssia, jonka määrä on rajoittava. Tämä on olennaista, koska vaikka esimerkiksi kaikki kasvit käyttävät soilla vettä, ne eivät joudu kilpailemaan siitä. Sitä on yllin kyllin. Kilpailu käydään täällä muista asioista. Resurssikilpailu nousee tutkimuksellisesti esiin vasta useiden sukupolvien aikana.

Schoener kehitti ekologiaan kilpailua käsittelevän teorian, joka koostuu seuraavista pääsäännöistä.
1: Gausen periaate: Liian samanlaiset lajit eivät pitkään elä rinnakkain, vaan toinen syrjäyttää toisen.
2: Rinnakkain esiintyminen on mahdollista, jos niiden ekologiset lokerot eroavat tarpeeksi.
3: Lajien välinen kilpailu on keskeistä, koska se lisää erilaisiin ekologisiin lokeroihin spesifioitumista.
4: Kilpailu vaikuttaa lajien levinneisyyteen. Lajien levinneisyys määräytyy sen voimasta sen mukaan miten resurssien käyttö on samanlaista.
5: Kilpailun olemassaolo on voitava osoittaa kokeiden avulla joissa tutkitaan vaatimuksiltaan samanlaisia lajeja kokeiden avulla.

Kilpailun matemaattisessa versiossa peruskaava on Lotkan-Volterran yhtälö.Siinä käsitellään kahden populaation kilpailutilannetta. Sen pohjalta on rakennettu perustelut muun muasa K -strategialle ja r-strategialle. (Karkeasti K -strategiassa eli "Kilttistrategiassa" tuotetaan vähän jälkeläisiä ja näistä pidetään huolta ja r -strategia on "renttustrategia", jossa tuotetaan paljon jälkeläisiä, joihin ei panosteta. Näin niitä saa kuolla kuin heinää. Riittää että muutama elää. Rajalliset voimavarat kannattaa jakaa "määrään" tai "laatuun".)

Kun kilpailua tutkittiin, panostettiin usein laboratoriotutkimuksiin. Sitä tutkitaan myös kentällä.

On hyvä huomata erottaa saalistus kilpailusta. Saalistus on sitä, että peto käyttää toisen ravinnokseen, joko kokonaan tai osittain. Tällöin ne eivät ole samassa ekolokerossa. Saalistamisessa olennaista on vuorovaikutusten rytmillisyys. Jos saaliin määrä romahtaa, pedon käy huonosti. (Eli aivan toisin kuin kilpailutilanteessa, jossa toisen lajin poistuminen lisää toisen lajin etua: Kun toisen tuominen laskee kelpoisuutta, sen poistuminen parantaa sen takaisin..) Toisaalta pieni määrä saalistajia lisää saaliseläinten määrää ja silloin populaatiossa voikin elää enemmän saalistajia. Saalistamisessa onkin usein esitetty syklisiä malleja, joissa on käsitelty yhden tai kahden eläimen keskinäistä yleistymissuhdetta. Saalistus johtaa usein kilpavarustelutilanteeseen, jossa aina vain nopeammat saalistajat ja nopeammat saaliit yleistyvät. Evoluution vuoksi "Pysyäkseen paikallaan on juostava niin nopeasti kuin voi."

Myös saalistamiseen liittyy Lotkan-Volterran toisistaan riippumatta kehittämä kaavasto. Lotkan-Volterran saalistusmalli.Nämä vaikuttavat toisiinsa ja tämän lopputulos on se "jo koulusta tuttu" syklinen vaihtelu.