Ökoloogiline nišš: määratlus, tüübid, tähtsus ja näited

Ökoloogia on ökosüsteemi sisaldavate organismide ja nende keskkondade vastastikmõjude uurimine. Organismide elukohti nimetatakse elupaikadeks.

An ökoloogiline niššon seevastu ökoloogiline roll, mida organism oma elupaigas mängib.

Mitmed ökoloogia harud on võtnud kasutusele kontseptsiooni ökoloogiline nišš.

Ökoloogiline nišš kirjeldab, kuidas liik ökosüsteemis toimib. Liigi nišš sõltub nii biootilistest kui abiootilistest teguritest, mis mõjutavad liigi võimet ellu jääda ja püsida.

Biootilised tegurid mis mõjutavad liigi niši, on toidu kättesaadavus ja kiskjad. Abiootilised tegurid ökoloogilist niši mõjutavad temperatuuri, maastikuomadused, mulla toitained, valgus ja muud eluta tegurid.

Ökoloogilise niši näiteks on sõnnikumardika oma. Sõnnikumardikas, nagu nimigi ütleb, tarbib sõnnikut nii vastsete kui ka täiskasvanute kujul. Sõnnikumardikad ladustavad sõnnikuulid urgudesse ja emased munevad nendesse mune.

See võimaldab koorunud vastsetel koheselt toidule ligi pääseda. Sõnnimardikas mõjutab omakorda ümbritsevat keskkonda, õhustades mulda ja vabastades kasulikke toitaineid uuesti. Seetõttu täidab sõnnikumardikas oma keskkonnas ainulaadset rolli.

Niši määratlus on pärast selle esmakordset kasutuselevõttu muutunud. Välibioloog nimega Joseph Grinnell võttis niši põhimõiste ja arendas seda edasi, väites, et nišš eristab erinevaid ruume hõivanud liike. Teisisõnu võiks ainult üks liik omada konkreetset niši. Teda mõjutas liikide levik.

Ökoloog Charles Eltoni niši määratlus keskendus liigi rollile, näiteks selle troofilisele rollile. Tema mõtteviisid rõhutasid rohkem kogukonna sarnasust ja vähem konkurentsi.

1957. aastal tegi zooloog G. Evelyn Hutchinson pakkus nendes mõtteliinides omamoodi kompromissi. Hutchinson kirjeldas kahte niši vormi. The fundamentaalne nišš keskendus tingimustele, milles liik võiks eksisteerida ilma ökoloogiliste vastastikmõjudeta. The realiseeritud niššseevastu arvestas elanikkonna olemasolu vastastikmõjude või konkurentsi olemasolul.

Ökoloogilise niši kontseptsiooni kasutuselevõtt on võimaldanud ökoloogidel mõista liikide rolle aastal ökosüsteemid.

Ökoloogid kasutavad ökoloogilise niši mõistet, et aidata mõista, kuidas kogukonnad on seotud keskkonnatingimustega, sobivusega, omaduste arenguga ja kiskja-saakloomade vastastikmõjudega kogukondades. See muutub kliimamuutuste mõjul üha olulisemaks kogukonna ökoloogia.

Ökoloogilised nišid võimaldavad liikidel oma keskkonnas eksisteerida. Õigetes tingimustes liigid arenevad ja mängivad ainulaadset rolli. Ilma ökoloogiliste niššideta oleks vähem bioloogilist mitmekesisust ja ökosüsteem ei oleks tasakaalus.

Liikidevaheline konkurents: Ökoloogid viitavad kooseksisteerimine ökoloogiliste niššide kirjeldamisel. Kaks konkureerivat liiki ei saa eksisteerida ühes ökoloogilises nišis. Selle põhjuseks on piiratud ressursid.

Konkurents mõjutab liikide seisundit ja võib viia evolutsiooniliste muutusteni. Liigidevahelise konkurentsi näide on loom, kes otsib konkreetse taimeliigi õietolmu või nektarit, konkureerides teiste selliste loomadega.

Mõne sipelgaliigi puhul võistlevad putukad nii pesade ja saakloomade kui ka vee ja toidu pärast.

Konkurentsi välistamise põhimõte: Ökoloogid kasutavad konkurentsi välistamise põhimõtet, et aidata mõista, kuidas liigid eksisteerivad. Konkurentsist väljajätmise põhimõte ütleb, et kaks liiki ei saa eksisteerida ühes ökoloogilises nišis. Selle põhjuseks on konkurents elupaikade ressursside pärast.

Varase võistluse välistamise põhimõtte meistrid olid Joseph Grinnell, T. Mina Ladustaja Georgy Gause ja Garrett Hardin 20. sajandi alguses ja keskel.

Nišis konkurents põhjustab iga liigi spetsialiseerumise erineval viisil, et mitte kasutada samu ressursse, või viib ühe konkureeriva liigi välja suremiseni. See on veel üks viis loodusliku valiku vaatlemiseks. Konkurentsialase tõrjutuse lahendamiseks kasutatakse kahte teooriat.

Sisse R * Teooria, mitu liiki ei saa eksisteerida samade ressurssidega, kui nad ei erista oma nišše. Kui ressursside tihedus on kõige madalam, jäetakse need ressursiga kõige piiratud liikide populatsioonid konkurentsivõimeliselt kõrvale.

Sisse P * Teooria, võivad tarbijad eksisteerida suure tihedusega tänu ühistele vaenlastele.

Konkurents mängib välja isegi mikroobide tasandil. Näiteks kui Paramecium aurelia ja Paramecium caudatum kasvavad koos, võistlevad nad ressursside pärast. P. aurelia jõuab lõpuks mööda P. caudatum ja põhjustada selle väljasuremise.

Arvestades asjaolu, et organismid ei saa mullis eksisteerida ja peavad seetõttu loomulikul viisil teiste liikidega suhtlema, võivad aeg-ajalt nišid kattuda. Konkurentsist kõrvalejätmise vältimiseks võivad sarnased liigid aja jooksul muutuda, et kasutada erinevaid ressursse.

Muudel juhtudel võivad need eksisteerida samas piirkonnas, kuid kasutada ressursse erinevatel aegadel. Seda stsenaariumi nimetatakse ressursside jaotamine.

Ressursside jaotamine: Jaotus tähendab eraldamist. Lihtsamalt öeldes saavad liigid oma ressursse kasutada viisil, mis vähendab ammendumist. See võimaldab liikidel eksisteerida ja isegi areneda.

Ressursside jagamise näide on sisalike nagu anoolid, kes kasutasid oma kattuvate elupaikade erinevaid osi erineval viisil. Mõned anoolid võivad elada metsaalusel; teised võivad elada kõrgel varikatuses või piki pagasiruumi ja oksi. Veel teised anoolid võivad taimekeskkonnast kaugeneda ja elada kõrbetes või ookeanide lähedal.

Teine näide võiks olla delfiinid ja hülged, kes söövad sarnaseid kalaliike. Kuid nende koduvahemikud erinevad, võimaldades ressursse jagada.

Teine näide oleks Darwini vintsked, mis aja jooksul oma noka kuju oma evolutsioonis spetsialiseerusid. Nii said nad kasutada oma ressursse erinevalt.

Mitu ökoloogiliste niššide näited eksisteerivad erinevates ökosüsteemides.

Näiteks tungraual männimets Michigani osariigist hõivab Kirtlandi koirind linnule ideaalselt sobiva ala. Linnud eelistavad pesitsemist maapinnal puude vahel, mitte neis, väikeste metsaaluste seas.

Tungmänd peab olema ainult kuni kaheksa aastat vana ja umbes 5 jalga pikk. Kui puu vananeb või kasvab kõrgemaks, ei jõua Kirtlandi koertel õitseda. Neid kõrgelt spetsialiseeritud nišše võib inimarengu tõttu ohustada.

Kõrbetaimed nagu sukulendid, mis on kohandatud kuivade ökoloogiliste niššide jaoks, hoides lehtedel vett ja kasvatades pikki juuri. Erinevalt enamikust taimedest avavad sukulendid oma toomalad ainult öösel, et vähendada kõrvetavast päevases kuumusest tulenevat veekadu.

Termofiilid on organismid, mis arenevad äärmuslikes ökoloogilistes niššides, näiteks kõrgete temperatuuridega termoventilites.

Lõuna-Californias, vaid miilide kaugusel Ameerika Ühendriikide ühest kõige suurema rahvaarvuga piirkonnast Kanalisaartena tuntud saarte ahel pakub põnevat ökosüsteemi ökoloogilise uurimise jaoks nišše.

Hüüdnimega “Põhja-Ameerika Galapagos” on selles õrnas ökosüsteemis arvukalt taimi ja loomi. Saared on erineva suuruse ja kujuga ning need pakuvad ainulaadseid elupaiku erinevatele loomadele ja taimedele.

Linnud: Mitmed linnud kutsuvad Kanalisaari koduks ja vaatamata nende kattumisele on kumbki suutnud hõivata saartel spetsiaalsed ökoloogilised nišid. Näiteks pesitseb Anacapa saarel tuhandete kaupa California pruun pelikan. Saarekoorija on ainulaadne Kanalisaartele.

Kala: Nende saarte ümbruse vetes elab üle 2000 kalaliigi. Ookeani all olevad pruunvetikasvoodid pakuvad elupaika nii kaladele kui ka imetajatele.

Kanalisaared on kannatanud invasiivsete liikide sissetoomise tõttu Euroopa asunike poolt ning ka selliste saasteainete nagu DDT poolt. Kaljukotkad kadusid ja nende asemele tulid kodukotkad. Kuid kaljukotkad on saartele taas asustatud. Peregrine-pistrikud läbisid sarnase kriisi ja on tagasi tulemas.

Kohalikud imetajad: Kanalisaartel elab neli kohalikku imetajat: saare rebane, saakhiir, saarehirve hiir ja täpiline skunk. Rebasel ja hirvehiirel on omakorda alamliigid eraldi saartel; Igal saarel on seega eraldi nišid.

Saarel tähniline skunk eelistab erinevat tüüpi elupaiku sõltuvalt saarest, kus ta elab. Santa Rosa saarel soosib skunk kanjoneid, kaldaäärseid alasid ja avatud metsa. Seevastu Santa Cruzi saarel eelistavad tähnilised skunkid kaparraliga segatud avatud rohumaad. Nad täidavad kiskja rolli mõlemal saarel.

Saare laiguline skunk ja saarerebane on saartel ressursside konkurendid. Laigulised koorikud on aga lihasööjad ja nad on öösel. Nii saavad nad sel viisil koos eksisteerida kattuvad nišid. See on veel üks näide ressursside jaotamisest.

Saare rebane peaaegu suri. Taastumispüüdlused on liigi tagasi toonud.

Roomajad ja kahepaiksed: Kõrgelt spetsialiseerunud nišid laienevad roomajatele ja kahepaiksetele. Seal on üks salamandri liik, üks konnaliik, kaks mittemürgist madu ja neli sisaliku liiki. Ja ometi ei leidu neid igal saarel. Näiteks vaid kolm saart mängivad saare öösisalikku.

Nahkhiired hõivavad nišše ka Santa Cruzi ja Santa Rosa saartel, töötades nii tolmeldajate kui ka putukate tarbijatena. Santa Cruzi saar on Townsendi suurte kõrvade nahkhiirte kodu.

Täna on saared taastumas. Need koosnevad nüüd Kanalisaarte rahvuspargist ja Kanalisaarte riiklikust merekaitsealast ning ökoloogid jälgivad jätkuvalt paljusid olendeid, kes saari koju kutsuvad.

Ökoloogid on viimasel ajal keskendunud sellele niši ehitamise teooria, mis kirjeldab, kuidas organismid oma keskkonda muudavad, et need paremini niššideks sobiksid. Selle hulka kuuluvad näiteks urbade valmistamine, pesade ehitamine, varju loomine, kopratammide ehitamine ja muud meetodid, mille käigus organismid muudavad oma ümbrust vastavalt nende vajadustele.

Nišiehitus tekkis bioloog John Odling-Smeelt. Odling-Smee väitis, et niši ehitamist tuleks pidada evolutsiooniprotsessiks, järeltulijatele üle kantud „ökoloogilise pärandi” vormiks kui geneetiliseks pärandiks.

Nišiehitusteooria taga on neli põhiprintsiipi:

1. Üks hõlmab mitte-juhuslik modifikatsioon keskkonnale, mis aitab kaasa nende arengule.
2. Teiseks muudab “ökoloogiline” pärand tänu sellele evolutsioonile vanemad annavad edasi muutmisoskusi nende järglastele.
3. Kolmandaks uued omadused, mis on vastu võetud muutuvad evolutsiooniliselt oluliseks. Keskkondi mõjutatakse süstemaatiliselt.
4. Neljandaks, mida kohanemiseks peeti, on peamiselt organismide tulemus, mis muudab nende keskkonda täiendavaks nišiehitus.

Näiteks võiks tuua merelinnu väljaheited, mis viivad taimede viljastumiseni ja üleminekuni võsast rohumaale. See pole tahtlik kohanemine, kuid see on evolutsioonile kaasa mõelnud. Merelind oleks seetõttu keskkonda oluliselt muutnud.

Muud keskkonnamuutused peavad mõjutama organismi selektsioonisurvet. Valikuline tagasiside pole geenidega seotud.

Nišši ehitamise näited hõlmavad loomade pesitsemist ja kaevamist, pärmi, mis modifitseerib ennast, et meelitada rohkem puuviljakärbseid, ja erakude krabide modifitseerimist. Isegi ringi liikudes võivad organismid mõjutada keskkonda, mõjutades omakorda populatsiooni geenivoogu.

Seda nähakse suures plaanis inimestega, kes on keskkonda oma vajaduste järgi nii palju muutnud, et see on toonud kaasa ülemaailmseid tagajärgi. Seda võib kindlasti tõendada üleminek jahimeestelt-korilastelt agraarkultuuridele, mis muutis maastikku toiduallikate kasvatamiseks. Inimesed omakorda muutsid loomi kodustamiseks.

Ökoloogilised nišid pakuvad rikkalikke potentsiaalseid teadmisi, et mõista, kuidas liigid keskkonnamuutujatega suhtlevad. Ökoloogid saavad seda teavet kasutada, et saada lisateavet liikide majandamise ja säilitamise ning edasise arengu kavandamise kohta.