Екологична ниша: определение, видове, значение и примери

Екология е проучването на взаимодействията между организмите и тяхната среда, която съставлява екосистема. Местата, в които живеят организмите, се наричат ​​местообитания.

An екологична нишаза разлика от това е екологичната роля на организма в неговото местообитание.

Няколко клона на екологията са възприели концепцията за екологична ниша.

Екологичната ниша описва как един вид взаимодейства в рамките на една екосистема. Нишата на даден вид зависи както от биотични, така и от абиотични фактори, които влияят върху способността на даден вид да оцелява и да издържа.

Биотични фактори засягащи нишата на даден вид включват наличието на храна и хищниците. Абиотични фактори засягащи екологичната ниша включват температура, характеристики на ландшафта, хранителни вещества в почвата, светлина и други неживи фактори.

Пример за екологична ниша е тази на торния бръмбар. Торният бръмбар, както подсказва името му, консумира тор както в ларвена, така и във възрастна форма. Торните бръмбари съхраняват топки в дупки, а женските снасят яйца в тях.

Това позволява на излюпените ларви незабавен достъп до храна. Торният бръмбар от своя страна влияе на околната среда, като проветрява почвата и освобождава полезните хранителни вещества. Следователно торният бръмбар изпълнява уникална роля в своята среда.

Определението за ниша се е променило откакто е въведено за първи път. Полевият биолог на име Джоузеф Гринел взе основната концепция за нишата и я доразви, твърдейки, че ниша прави разлика между различни видове, които заемат едно и също пространство. С други думи, само един вид може да има определена ниша. Той е повлиян от разпространението на видовете.

Определението на еколога Чарлз Елтън за ниша се фокусира върху ролята на даден вид, като трофичната му роля. Неговите принципи наблягаха повече на сходството на общността и по-малко на конкуренция.

През 1957 г. зоологът Г. Евелин Хътчинсън даде някакъв компромис на тези мисловни влакове. Хътчинсън описа две форми на ниша. The фундаментална ниша фокусирани върху условията, при които видът може да съществува без екологични взаимодействия. The реализирана нишаза разлика от това се счита съществуването на населението при наличие на взаимодействия или конкуренция.

Приемането на концепцията за екологичната ниша позволи на еколозите да разберат ролята на видовете в екосистеми.

Еколозите използват концепцията за екологичната ниша, за да разберат как общностите се отнасят към условията на околната среда, фитнеса, еволюцията на чертите и взаимодействието на хищник-плячка в общностите. Това става все по-важно, тъй като изменението на климата влияе екология на общността.

Екологичните ниши позволяват на видовете да съществуват в тяхната среда. При подходящи условия видът ще процъфтява и ще играе уникална роля. Без екологичните ниши би имало по-малко биологично разнообразие и екосистемата не би била в баланс.

Междувидово състезание: Еколозите се позовават на съжителство при описване на екологични ниши. Два конкуриращи се вида не могат да съществуват в една екологична ниша. Това се дължи на ограничените ресурси.

Състезание влияе върху годността на видовете и може да доведе до еволюционни промени. Пример за междувидова конкуренция е животно, което търси прашец или нектар от специфичен растителен вид, конкурирайки се с други такива животни.

В случай на някои видове мравки, насекомите ще се състезават за гнезда и плячка, както и вода и храна.

Принцип на конкурентно изключване: Еколозите използват принципа на конкурентно изключване, за да разберат как съжителстват видовете. Принципът на конкурентно изключване диктува, че два вида не могат да съществуват в една и съща екологична ниша. Това се дължи на конкуренцията за ресурси в местообитание.

Ранни шампиони на принципа на състезателното изключване бяха Джоузеф Гринел, Т. I. Storer, Georgy Gause и Garrett Hardin в началото и средата на 20 век.

Състезанието в ниша или кара всеки вид да се специализира по различен начин, за да не се използват едни и същи ресурси, или води един от конкурентните видове да изчезне. Това е друг начин за разглеждане на естествения подбор. Има две теории, използвани за справяне с конкурентното изключване.

В R * Теория, множество видове не могат да съществуват с едни и същи ресурси, освен ако не диференцират своите ниши. Когато плътността на ресурсите е най-ниска, тези видове популации, които са най-ограничени от ресурса, ще бъдат конкурентно изключени.

В P * Теория, потребителите могат да съществуват с висока плътност поради общите си врагове.

Състезанието се играе дори на микробно ниво. Например, ако Парамециум аурелия и Парамециум каудатум са израснали заедно, те ще се състезават за ресурси. П. аурелия в крайна сметка ще изпревари П. каудатум и да го накарат да изчезне.

Предвид факта, че организмите не могат да съществуват в балон и следователно трябва естествено да взаимодействат с други видове, понякога нишите могат да се припокриват. За да се избегне конкурентно изключване, подобни видове могат да се променят с течение на времето, за да използват различни ресурси.

В други случаи те могат да съществуват в една и съща област, но използват ресурси по различно време. Този сценарий се нарича разделяне на ресурси.

Разделяне на ресурсите: Разделянето означава разделяне. Просто казано, видовете могат да използват ресурсите си по начини, които намаляват изчерпването. Това позволява на видовете да съществуват съвместно и дори да еволюират.

Пример за разделяне на ресурси е този на гущери като аноли, които използват различни части от техните припокриващи се местообитания по различни начини. Някои от анолите могат да живеят в горското дъно; други могат да живеят високо в навеса или по ствола и клоните. Все още други анолеи може да се отдалечат от растителната среда и да живеят в пустини или близо до океаните.

Друг пример биха били делфините и тюлените, които ядат подобни видове риби. Въпреки това техният дом се различава, което позволява разделяне на ресурсите.

Друг пример биха били чинките на Дарвин, които с течение на времето са специализирали своите клюнови форми в своята еволюция. По този начин те успяха да използват ресурсите си по различни начини.

Няколко примери за екологични ниши съществуват в различни екосистеми.

Например в крика борова гора от Мичиган, пеперудата на Къртланд заема площ, идеално подходяща за птицата. Птиците предпочитат да гнездят на земята между дърветата, а не в тях, сред малък подраст.

Но боровото дърво трябва да е само на възраст до осем години и около 5 фута височина. След като дървото остарее или порасне по-високо, пеперудата на Къртланд няма да процъфтява. Тези високо специализирани видове ниши могат да бъдат изложени на голям риск поради човешкото развитие.

Пустинни растения като сукулентите, адаптирани към сухите екологични ниши чрез съхраняване на вода в листата им и отглеждане на дълги корени. За разлика от повечето растения, сукулентите отварят устицата си само през нощта, за да намалят загубата на вода от изгарящата дневна топлина.

Термофилите са организми, които процъфтяват в екстремни екологични ниши като термични отвори с високи температури.

В Южна Калифорния, само на километри от един от най-населените райони на човешкото заселване в САЩ Държави, веригата от острови, известни като Нормандските острови, предлага очарователна екосистема за изучаване на екологията ниши.

С прякор „Галапагос в Северна Америка“, тази деликатна екосистема е домакин на множество растения и животни. Островите се различават по размер и форма и осигуряват уникални местообитания за различни животни и растения.

Птици: Няколко птици наричат ​​дома на Нормандските острови и въпреки припокриването им, те са успели да заемат специални екологични ниши на островите. Например калифорнийският кафяв пеликан гнезди на остров Анакапа от хиляди. Островният храст сойка е уникален за Нормандските острови.

Риба: Над 2000 вида риби живеят във водите около тези острови. Леглата на водораслите под океана осигуряват местообитание както за риби, така и за бозайници.

Нормандските острови са пострадали от въвеждането на инвазивни видове от европейските заселници, както и от замърсители като ДДТ. Плешивите орли изчезнаха и на тяхно място златните орли направиха дом. На островите обаче отново са въведени плешиви орли. Сапсаните претърпяха подобна криза и се завръщат.

Местни бозайници: Четири местни бозайници пребивават на Нормандските острови: островната лисица, мишка за добив, мишка от островни елени и петнист скункс. Лисицата и еленската мишка от своя страна имат подвидове на отделни острови; следователно всеки остров разполага с отделни ниши.

Островният петнист скунс предпочита местообитания от различен тип в зависимост от острова, на който живее. На остров Санта Роза скунсът благоприятства каньоните, крайречните райони и откритите гори. За разлика от тях, на остров Санта Круз, петнистите скункс предпочитат открити пасища, смесени с чапарал. Те играят ролята на хищник и на двата острова.

Островният петнист скункс и островната лисица са конкуренти за ресурсите на островите. Въпреки това, петнистите скунсове са по-месоядни и те са нощни. Така че по този начин те могат да съжителстват в припокриващи се ниши. Това е друг пример за разделяне на ресурси.

Островната лисица почти изчезна. Усилията за възстановяване са върнали вида.

Влечуги и земноводни: Високоспециализираните ниши се простират до влечуги и земноводни. Има един вид саламандра, един вид жаба, два неотровни вида змии и четири вида гущери. И все пак те не се срещат на всеки остров. Например само три острова играят домакин на островния нощен гущер.

Прилепите също заемат ниши на островите Санта Круз и Санта Роза, като са опрашители и консуматори на насекоми. Остров Санта Круз е дом на прилепите с големи уши на Таунсенд.

Днес островите се възстановяват. Сега те включват Националния парк на Нормандските острови и Националното морско светилище на Нормандските острови, а еколозите продължават да наблюдават многото същества, които наричат ​​островите дом.

Наскоро еколозите се фокусираха върху теория на конструкцията на ниша, който описва как организмите модифицират средата си, за да ги направят по-подходящи като ниши. Примерите за това включват правене на дупки, изграждане на гнезда, създаване на сянка, изграждане на язовири от бобър и други методи, при които организмите променят заобикалящата ги среда, за да отговарят на техните нужди.

Конструкцията на ниша възниква от биолога Джон Одлинг-Сми. Одлинг-Сми твърди, че изграждането на ниши трябва да се разглежда като процес на еволюция, форма на „екологично наследство“, предадено на потомците, а не на генетично наследство.

Има четири основни принципа зад теорията за изграждане на ниши:

1. Единият включва неслучайно изменение на околната среда от даден вид, като помага за тяхното развитие.
2. Второ, „екологичното“ наследство променя еволюцията поради родители, предаващи уменията за промяна на тяхното потомство.
3. Трето, нови характеристики, които са приета стават еволюционно значими. Средата се засяга систематично.
4. Четвърто, това, което се счита за адаптация, по същество е резултат от това, че организмите правят средата си по-допълваща чрез изграждане на ниша.

Пример за това могат да бъдат изпражненията на морски птици, които водят до оплождане на растенията и преход от храсталаци към пасища. Това не е преднамерена адаптация, но е довело до последици за еволюцията. Следователно морската птица би променила значително околната среда.

Други модификации на околната среда трябва да повлияят на селекционния натиск върху организма. Селективната обратна връзка не е свързана с гените.

Още примери за изграждане на ниши включват гнездене и ровене на животни, дрожди, които се модифицират, за да привлекат повече плодови мухи и модификация на черупки от раци-отшелници. Дори като се придвижват, организмите могат да повлияят на околната среда, като от своя страна влияят върху генния поток в популацията.

Това се наблюдава в голям мащаб при хората, които толкова са променили околната среда, за да отговарят на техните нужди, че е довело до световни последици. Това със сигурност може да се докаже от прехода от ловци-събирачи към аграрни култури, които промениха пейзажа, за да повишат източниците на храна. На свой ред хората променят животните за опитомяване.

Екологичните ниши предлагат богати потенциални знания за разбиране на това как видовете взаимодействат с променливите на околната среда. Еколозите могат да използват тази информация, за да научат повече за това как да управляват видовете и да ги опазват, както и как да планират и бъдещо развитие.