Ökologische Nische: Definition, Typen, Bedeutung & Beispiele

Ökologie ist die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umgebung, die ein Ökosystem bilden. Die Orte, an denen Organismen leben, werden als Habitate bezeichnet.

Ein ökologische Nische, im Gegensatz dazu, ist die ökologische Rolle, die ein Organismus in seinem Lebensraum spielt.

Mehrere Zweige der Ökologie haben das Konzept der ökologische Nische.

Die ökologische Nische beschreibt, wie eine Art innerhalb eines Ökosystems interagiert. Die Nische einer Art hängt sowohl von biotischen als auch von abiotischen Faktoren ab, die die Überlebensfähigkeit einer Art beeinflussen.

Biotische Faktoren die die Nische einer Art beeinflussen, sind Nahrungsverfügbarkeit und Raubtiere. Abiotischen Faktoren Auswirkungen auf die ökologische Nische umfassen Temperatur, Landschaftsmerkmale, Bodennährstoffe, Licht und andere nicht lebende Faktoren.

Ein Beispiel für eine ökologische Nische ist der Mistkäfer. Der Mistkäfer frisst, wie der Name schon sagt, Mist sowohl in Larven- als auch in Adultform. Mistkäfer lagern Mistbälle in Höhlen, in denen die Weibchen Eier legen.

Dies ermöglicht geschlüpften Larven den sofortigen Zugang zu Nahrung. Der Mistkäfer wiederum beeinflusst die Umgebung, indem er den Boden durchlüftet und nützliche Nährstoffe wieder freisetzt. Daher spielt der Mistkäfer in seiner Umgebung eine einzigartige Rolle.

Die Definition einer Nische hat sich seit ihrer Einführung geändert. Ein Feldbiologe namens Joseph Grinnell nahm das Grundkonzept der Nische und entwickelte es weiter, indem er behauptete, dass eine Nische zwischen verschiedenen Arten unterscheidet, die denselben Raum einnehmen. Mit anderen Worten, nur eine Art konnte eine bestimmte Nische haben. Er wurde von der Artenverteilung beeinflusst.

Die Nischendefinition des Ökologen Charles Elton konzentrierte sich auf die Rolle einer Art, beispielsweise ihre trophische Rolle. Seine Grundsätze betonten mehr die Ähnlichkeit mit der Gemeinschaft und weniger auf Wettbewerb.

1957 hat der Zoologe G. Evelyn Hutchinson lieferte eine Art Kompromiss dieser Gedankengänge. Hutchinson beschrieb zwei Formen von Nischen. Das grundlegende Nische konzentrierte sich auf die Bedingungen, unter denen eine Art ohne ökologische Wechselwirkungen existieren könnte. Das realisierte Nische, im Gegensatz dazu betrachtete die Existenz der Population in Gegenwart von Interaktionen oder Konkurrenz.

Die Übernahme des Konzepts der ökologischen Nische hat es Ökologen ermöglicht, die Rolle der Arten in Ökosysteme.

Ökologen verwenden das Konzept der ökologischen Nische, um zu verstehen, wie sich Gemeinschaften auf Umweltbedingungen, Fitness, Merkmalsentwicklung und Räuber-Beute-Interaktionen in Gemeinschaften beziehen. Dies wird durch den Klimawandel immer wichtiger Gemeinschaftsökologie.

Ökologische Nischen ermöglichen die Existenz von Arten in ihrer Umgebung. Unter den richtigen Bedingungen wird die Art gedeihen und eine einzigartige Rolle spielen. Ohne die ökologischen Nischen gäbe es weniger Biodiversität und das Ökosystem wäre nicht im Gleichgewicht.

Interspezies-Wettbewerb: Ökologen beziehen sich auf Koexistenz bei der Beschreibung ökologischer Nischen. Zwei konkurrierende Arten können nicht in einer ökologischen Nische existieren. Dies ist auf begrenzte Ressourcen zurückzuführen.

Wettbewerb beeinflusst die Fitness von Arten und kann zu evolutionären Veränderungen führen. Ein Beispiel für die Konkurrenz zwischen den Arten ist ein Tier, das nach Pollen oder Nektar von einer bestimmten Pflanzenart sucht und mit anderen solchen Tieren konkurriert.

Bei einigen Ameisenarten konkurrieren die Insekten um Nester und Beute sowie um Wasser und Nahrung.

Prinzip des Wettbewerbsausschlusses: Ökologen verwenden das Prinzip des Wettbewerbsausschlusses, um zu verstehen, wie Arten koexistieren. Das Prinzip des Wettbewerbsausschlusses besagt, dass zwei Arten nicht in derselben ökologischen Nische existieren können. Dies ist auf die Konkurrenz um Ressourcen in einem Lebensraum zurückzuführen.

Frühe Verfechter des Wettbewerbsausschlussprinzips waren Joseph Grinnell, T. ICH. Storer, Georgy Gause und Garrett Hardin Anfang und Mitte des 20. Jahrhunderts.

Der Wettbewerb in einer Nische führt entweder dazu, dass sich jede Art auf unterschiedliche Weise spezialisiert, um nicht dieselben Ressourcen zu nutzen, oder führt zum Aussterben einer der konkurrierenden Arten. Dies ist eine andere Sichtweise auf die natürliche Auslese. Es gibt zwei Theorien, die verwendet werden, um Konkurrenzausschluss zu behandeln.

Im R* Theorie, können mehrere Arten nicht mit den gleichen Ressourcen existieren, es sei denn, sie unterscheiden ihre Nischen. Wenn die Ressourcendichte am geringsten ist, werden die durch die Ressource am stärksten begrenzten Artenpopulationen vom Wettbewerb ausgeschlossen.

Im P* Theorie, Verbraucher können in hoher Dichte existieren, weil sie gemeinsame Feinde haben.

Konkurrenz spielt sich sogar auf mikrobieller Ebene ab. Zum Beispiel, wenn Paramecium aurelia und Paramecium caudatum zusammengewachsen sind, konkurrieren sie um Ressourcen. P. aurelie wird irgendwann überholen P. caudatum und zum Aussterben bringen.

Da Organismen nicht in einer Blase existieren können und daher auf natürliche Weise mit anderen Arten interagieren müssen, können sich Nischen gelegentlich überlappen. Um Konkurrenzausschluss zu vermeiden, können sich ähnliche Arten im Laufe der Zeit ändern, um andere Ressourcen zu nutzen.

In anderen Fällen können sie im selben Gebiet existieren, aber Ressourcen zu unterschiedlichen Zeiten verwenden. Dieses Szenario heißt Ressourcenpartitionierung.

Ressourcenpartitionierung: Partitionieren heißt trennen. Einfach ausgedrückt, können Arten ihre Ressourcen so nutzen, dass die Erschöpfung verringert wird. Dadurch können die Arten koexistieren und sich sogar entwickeln.

Ein Beispiel für die Ressourcenaufteilung sind Echsen wie Anolis, die verschiedene Teile ihrer überlappenden Lebensräume auf unterschiedliche Weise nutzten. Einige der Anolis könnten auf dem Waldboden leben; andere könnten hoch in der Baumkrone oder entlang des Stammes und der Äste leben. Wieder andere Anolis können sich von Pflanzenumgebungen entfernen und in Wüsten oder in der Nähe von Ozeanen leben.

Ein weiteres Beispiel wären Delfine und Robben, die ähnliche Fischarten fressen. Ihre Heimatgebiete unterscheiden sich jedoch, was eine Aufteilung der Ressourcen ermöglicht.

Ein weiteres Beispiel wären Darwinfinken, die ihre Schnabelformen im Laufe der Zeit in ihrer Evolution spezialisierten. Auf diese Weise konnten sie ihre Ressourcen auf unterschiedliche Weise einsetzen.

Mehrere Beispiele für ökologische Nischen gibt es in verschiedenen Ökosystemen.

Zum Beispiel in der Buchse Kiefernwald von Michigan nimmt der Grasmückensänger ein Gebiet ein, das ideal für den Vogel geeignet ist. Die Vögel nisten lieber auf dem Boden zwischen den Bäumen, nicht in ihnen, im kleinen Unterholz.

Aber die Jack-Kiefer darf nur bis zu acht Jahre alt und etwa 1,5 Meter hoch sein. Sobald der Baum altert oder höher wird, gedeiht der Grasmücke der Kirtland nicht mehr. Diese hochspezialisierten Nischen können durch die menschliche Entwicklung stark gefährdet sein.

Wüstenpflanzen wie Sukkulenten, die sich an trockene ökologische Nischen anpassen, indem sie Wasser in ihren Blättern speichern und lange Wurzeln bilden. Im Gegensatz zu den meisten Pflanzen öffnen Sukkulenten ihre Spaltöffnungen nur nachts, um den Wasserverlust durch sengende Tageshitze zu reduzieren.

Thermophile sind Organismen, die in extremen ökologischen Nischen wie Thermalquellen mit hohen Temperaturen gedeihen.

In Südkalifornien, nur wenige Kilometer von einem der bevölkerungsreichsten Siedlungsgebiete der Vereinigten Staaten entfernt Staaten bietet die als Kanalinseln bekannte Inselkette ein faszinierendes Ökosystem für die Erforschung ökologischer Nischen.

Dieses empfindliche Ökosystem wird auch als "Galapagos Nordamerikas" bezeichnet und beherbergt zahlreiche Pflanzen und Tiere. Die Inseln variieren in Größe und Form und bieten einzigartige Lebensräume für verschiedene Tiere und Pflanzen.

Vögel: Mehrere Vögel nennen die Kanalinseln ihr Zuhause, und trotz ihrer Überschneidung haben sie es geschafft, spezielle ökologische Nischen auf den Inseln zu besetzen. Zum Beispiel nistet der kalifornische Braunpelikan zu Tausenden auf Anacapa Island. Der Insel-Scrub-Jay ist einzigartig auf den Kanalinseln.

Fisch: In den Gewässern rund um diese Inseln leben über 2.000 Fischarten. Die Seetangbetten unter dem Ozean bieten Lebensraum für Fische und Säugetiere.

Die Kanalinseln haben unter der Einführung invasiver Arten durch europäische Siedler sowie unter Schadstoffen wie DDT gelitten. Weißkopfseeadler verschwanden, und an ihrer Stelle fanden Steinadler ein Zuhause. Auf den Inseln wurden jedoch Weißkopfseeadler wieder angesiedelt. Wanderfalken haben eine ähnliche Krise durchgemacht und erleben ein Comeback.

Einheimische Säugetiere: Auf den Kanalinseln leben vier einheimische Säugetiere: der Inselfuchs, die Erntemaus, die Inselhirschmaus und das gefleckte Stinktier. Der Fuchs und die Hirschmaus haben wiederum Unterarten auf getrennten Inseln; jede Insel beherbergt daher separate Nischen.

Das Insel-Stinktier bevorzugt je nach Insel, auf der es lebt, verschiedene Arten von Lebensräumen. Auf der Insel Santa Rosa bevorzugt das Stinktier Canyons, Ufergebiete und offene Wälder. Im Gegensatz dazu bevorzugen gefleckte Stinktiere auf der Insel Santa Cruz offenes Grasland gemischt mit Chaparral. Sie spielen auf beiden Inseln die Rolle des Raubtiers.

Das Inselfleck-Stinktier und der Inselfuchs sind Konkurrenten um die Ressourcen auf den Inseln. Die gefleckten Stinktiere sind jedoch eher fleischfressend und nachtaktiv. Auf diese Weise können sie zusammenleben überlappende Nischen. Dies ist ein weiteres Beispiel für die Ressourcenpartitionierung.

Der Inselfuchs wäre fast ausgestorben. Erholungsbemühungen haben die Art zurückgebracht.

Reptilien und Amphibien: Die hochspezialisierten Nischen erstrecken sich auf Reptilien und Amphibien. Es gibt eine Salamanderart, eine Froschart, zwei ungiftige Schlangenarten und vier Eidechsenarten. Und doch sind sie nicht auf jeder Insel zu finden. Zum Beispiel beherbergen nur drei Inseln die Insel-Nachteidechse.

Fledermäuse besetzen auch Nischen auf den Inseln Santa Cruz und Santa Rosa und arbeiten sowohl als Bestäuber als auch als Verbraucher von Insekten. Die Insel Santa Cruz ist ein Zuhause für Townsends Großohrfledermäuse.

Heute erholen sich die Inseln. Sie umfassen jetzt den Channel Islands National Park und das Channel Islands National Marine Sanctuary, und Ökologen überwachen weiterhin die vielen Kreaturen, die die Inseln ihr Zuhause nennen.

Ökologen haben sich in jüngerer Zeit auf Nischenbautheorie, die beschreibt, wie Organismen ihre Umgebung verändern, um sie als Nischen besser geeignet zu machen. Beispiele hierfür sind das Bauen von Höhlen, das Bauen von Nestern, das Schaffen von Schatten, der Bau von Biberdämmen und andere Methoden, bei denen Organismen ihre Umgebung ihren Bedürfnissen anpassen.

Der Nischenbau entstand durch den Biologen John Odling-Smee. Odling-Smee argumentierte, dass die Nischenkonstruktion als ein Prozess der Evolution betrachtet werden sollte, eine Form des „ökologischen Erbes“, das an die Nachkommen weitergegeben wird, und nicht als genetisches Erbe.

Es gibt vier Kernprinzipien hinter der Nischenkonstruktionstheorie:

1. Einer beinhaltet nicht zufällige Modifikation der Umwelt durch eine Art und hilft so, ihre Evolution zu unterstützen.
2. Zweitens verändert das „ökologische“ Erbe die Evolution aufgrund von Eltern geben die Veränderungsfähigkeiten weiter an ihren Nachwuchs.
3. Drittens, neue Eigenschaften, die angenommen evolutionär bedeutsam werden. Die Umgebungen werden systematisch beeinflusst.
4. Viertens ist das, was als Anpassung angesehen wurde, im Wesentlichen das Ergebnis davon, dass Organismen ihre Umgebung durch Nischenbau.

Ein Beispiel wäre der Kot eines Seevogels, der zu einer Pflanzendüngung und einem Übergang von Buschland zu Grasland führt. Dies ist keine absichtliche Anpassung, hat aber Auswirkungen auf die Evolution. Der Seevogel hätte daher die Umwelt erheblich verändert.

Andere Veränderungen der Umwelt müssen den Selektionsdruck auf einen Organismus beeinflussen. Das selektive Feedback hat nichts mit Genen zu tun.

Weitere Beispiele für den Bau von Nischen sind Nist- und Grabtiere, Hefen, die sich selbst modifizieren, um mehr Fruchtfliegen anzulocken, und die Modifikation von Schalen durch Einsiedlerkrebse. Auch wenn sie sich bewegen, können Organismen die Umwelt beeinflussen und wiederum den Genfluss in einer Population beeinflussen.

Dies zeigt sich im großen Stil bei den Menschen, die die Umwelt so verändert haben, dass sie ihren Bedürfnissen entspricht, dass dies zu weltweiten Folgen geführt hat. Dies kann sicherlich durch den Übergang von Jägern und Sammlern zu Agrarkulturen belegt werden, die die Landschaft veränderten, um Nahrungsquellen zu erhöhen. Im Gegenzug veränderte der Mensch Tiere für die Domestikation.

Ökologische Nischen bieten ein reichhaltiges Wissenspotenzial zum Verständnis der Interaktion von Arten mit Umweltvariablen. Ökologen können diese Informationen nutzen, um mehr über den Umgang mit Arten und deren Erhaltung zu erfahren und auch, wie sie die zukünftige Entwicklung planen können.