Ekološka niša: definicija, vrste, važnost i primjeri

Ekologija je proučavanje interakcija između organizama i njihovog okoliša koji čine ekosustav. Mjesta u kojima žive organizmi nazivaju se staništima.

An ekološka nišaza razliku od toga, je li ekološka uloga koju organizam igra unutar svog staništa.

Nekoliko grana ekologije prihvatilo je koncept ekološka niša.

Ekološka niša opisuje kako vrsta komunicira unutar ekosustava. Niša vrste ovisi i o biotskim i o abiotskim čimbenicima, koji utječu na sposobnost vrste da preživi i izdrži.

Biotski čimbenici koji utječu na nišu vrste uključuju dostupnost hrane i grabežljivce. Abiotski čimbenici koji utječu na ekološku nišu uključuju temperaturu, krajobrazne karakteristike, hranjive sastojke u tlu, svjetlost i druge nežive čimbenike.

Primjer ekološke niše je gnojnica. Balega, kako joj i samo ime govori, konzumira balegu i u obliku ličinki i odraslih. Izmetne kornjaše skladište balege u jazbine, a ženke u njih polažu jaja.

To omogućuje izvaljenim ličinkama neposredan pristup hrani. Gnojni buba zauzvrat utječe na okolni okoliš prozračivanjem tla i ponovnim oslobađanjem korisnih hranjivih sastojaka. Stoga balega ima jedinstvenu ulogu u svom okruženju.

Definicija niše promijenila se od kada je prvi put predstavljena. Terenski biolog po imenu Joseph Grinnell uzeo je osnovni koncept niše i dalje je razvijao, tvrdeći da se u niši razlikuju različite vrste koje zauzimaju isti prostor. Drugim riječima, samo je jedna vrsta mogla imati određenu nišu. Na njega je utjecala raspodjela vrsta.

Definicija niše ekologa Charlesa Eltona usredotočila se na ulogu vrste, poput njene trofičke uloge. Njegove su postavke više naglašavale sličnost zajednice, a manje konkurencija.

Godine 1957. zoolog G. Evelyn Hutchinson pružila je svojevrsni kompromis tih vlakova misli. Hutchinson je opisao dva oblika niše. The temeljna niša usredotočen na uvjete u kojima vrsta može postojati bez ekoloških interakcija. The realizirana nišaza razliku od toga, smatrali su postojanje populacije u prisutnosti interakcija ili konkurencije.

Usvajanje koncepta ekološke niše omogućilo je ekolozima da razumiju ulogu vrsta u ekosustavi.

Ekolozi koriste koncept ekološke niše kako bi razumjeli kako se zajednice odnose prema uvjetima okoliša, kondiciji, evoluciji osobina i interakciji grabežljivca i plijena u zajednicama. To postaje sve važnije kako klimatske promjene utječu ekologija zajednice.

Ekološke niše omogućuju postojanje vrsta u njihovom okruženju. Pod pravim uvjetima, vrsta će napredovati i igrati jedinstvenu ulogu. Bez ekoloških niša bilo bi manje biološke raznolikosti, a ekosustav ne bi bio u ravnoteži.

Natjecanje među vrstama: Ekolozi se pozivaju suživot pri opisivanju ekoloških niša. Dvije konkurentske vrste ne mogu postojati u jednoj ekološkoj niši. To je zbog ograničenih resursa.

Natjecanje utječe na sposobnost vrsta i može dovesti do evolucijskih promjena. Primjer međuvrste konkurencije je životinja koja pronalazi pelud ili nektar određene biljne vrste, natječući se s drugim takvim životinjama.

U slučaju nekih vrsta mrava, insekti će se natjecati za gnijezda i plijen, kao i vodu i hranu.

Načelo isključenja iz konkurencije: Ekolozi koriste načelo kompetitivnog isključivanja kako bi razumjeli kako koegzistiraju vrste. Načelo konkurentske isključenosti nalaže da dvije vrste ne mogu postojati u istoj ekološkoj niši. To je zbog konkurencije za resurse u staništu.

Rani prvaci principa natjecateljskog isključenja bili su Joseph Grinnell, T. Ja Storer, Georgy Gause i Garrett Hardin početkom i sredinom 20. stoljeća.

Natjecanje u niši ili dovodi do toga da se svaka vrsta specijalizira na drugačiji način, kako ne bi koristila iste resurse, ili dovodi do toga da jedna od konkurentskih vrsta izumre. Ovo je još jedan način promatranja prirodne selekcije. Postoje dvije teorije koje se koriste za rješavanje isključenja iz konkurencije.

U R * Teorija, više vrsta ne može postojati s istim resursima ukoliko ne razlikuju svoje niše. Kada je gustoća resursa najniža, one vrste populacije koje su resursima najviše ograničene bit će konkurentno isključene.

U P * Teorija, potrošači mogu postojati u velikoj gustoći zbog zajedničkih neprijatelja.

Natjecanje se odvija čak i na mikrobiološkoj razini. Na primjer, ako Paramecium aurelia i Paramecium caudatum ako se uzgajaju, nadmetat će se za resurse. P. aurelija na kraju će preteći P. caudatum i uzrokovati njegovo izumiranje.

S obzirom na činjenicu da organizmi ne mogu postojati u mjehuriću i stoga moraju prirodno komunicirati s drugim vrstama, povremeno se niše mogu preklopiti. Da bi se izbjegla konkurentna isključenost, slične se vrste mogu s vremenom mijenjati kako bi koristile različite resurse.

U drugim slučajevima mogu postojati na istom području, ali resurse koristiti u različito vrijeme. Ovaj se scenarij naziva particioniranje resursa.

Dijeljenje resursa: Pregrađivanje znači razdvajanje. Jednostavno rečeno, vrste mogu koristiti svoje resurse na načine koji smanjuju iscrpljivanje. To omogućuje vrsti da koegzistiraju i čak evoluiraju.

Primjer raspodjele resursa je onaj guštera poput anolija, koji su na različite načine koristili različite dijelove svojih preklapajućih staništa. Neki anoli možda žive na šumskom tlu; drugi bi mogli živjeti visoko u krošnjama ili uz deblo i grane. Ipak bi se ostali anoli mogli odmaknuti od biljnog okruženja i živjeti u pustinjama ili u blizini oceana.

Drugi bi primjer bili dupini i tuljani koji jedu slične vrste riba. Međutim, njihov domet se razlikuje, što omogućuje raspodjelu resursa.

Drugi bi primjer bili Darwinove zebe, koji su s vremenom specijalizirali svoje oblike kljunova u svojoj evoluciji. Na taj su način mogli koristiti svoje resurse na različite načine.

Nekoliko primjeri ekoloških niša postoje u raznim ekosustavima.

Na primjer, u dizalici šuma borova u Michiganu, Kirtlandova vjetrovka zauzima područje idealno za pticu. Ptice preferiraju gniježđenje na tlu između drveća, a ne u njima, među malim podrastom.

Ali stablo bora mora biti staro samo do osam godina i visoko oko 5 metara. Jednom kad stablo ostari ili poraste više, Kirtlandova vjetrovka neće napredovati. Ove visoko specijalizirane vrste niša mogu biti izložene velikom riziku zbog ljudskog razvoja.

Pustinjske biljke kao što su sukulenti prilagođeni sušnim ekološkim nišama pohranjujući vodu u lišću i uzgajajući dugo korijenje. Za razliku od većine biljaka, sukulenti otvaraju stomane samo noću kako bi smanjili gubitak vode zbog užarene dnevne vrućine.

Termofili su organizmi koji uspijevaju u ekstremnim ekološkim nišama, poput termičkih otvora s visokim temperaturama.

U južnoj Kaliforniji, samo miljama daleko od jednog od najmnogoljudnijih područja ljudskog naselja u Sjedinjenim Državama Države, lanac otoka poznat kao Kanalski otoci pruža fascinantan ekosustav za proučavanje ekoloških niše.

Nadimak "Galapagos Sjeverne Amerike", ovaj osjetljivi ekosustav domaćin je brojnim biljkama i životinjama. Otoci se razlikuju po veličini i obliku i pružaju jedinstvena staništa za razne životinje i biljke.

Ptice: Nekoliko ptica zove Kanalske otoke domom, i unatoč njihovom preklapanju, svaka je uspjela zauzeti posebne ekološke niše na otocima. Na primjer, kalifornijski smeđi pelikan gnijezdi se na otoku Anacapa tisućama. Otočna grmlja jedinstvena je za Kanalske otoke.

Riba: Preko 2000 vrsta riba živi u vodama oko ovih otoka. Kreveti algi ispod oceana pružaju stanište i ribama i sisavcima.

Kanalski su otoci patili od unošenja invazivnih vrsta od strane europskih doseljenika, kao i od onečišćivača poput DDT-a. Ćelav orlovi su nestali, a zauzevši svoje mjesto, zlatni orlovi stvorili su dom. Međutim, orlovi su vraćeni na otoke. Sokolovi su doživjeli sličnu krizu i vraćaju se.

Izvorni sisavci: Na Kanalskim otocima borave četiri domaća sisavca: otočna lisica, žetveni miš, otočki jelenski miš i pjegavi skunk. Lisica i jelen miš zauzvrat imaju podvrste na odvojenim otocima; svaki otok stoga ima zasebne niše.

Otočni pjegavi skank preferira staništa različitih vrsta, ovisno o otoku na kojem živi. Na otoku Santa Rosa, skunk favorizira kanjone, priobalna područja i otvorene šume. Suprotno tome, na otoku Santa Cruz, pjegavi skunkovi preferiraju otvoreni travnjak pomiješan s chaparalom. Oni igraju ulogu grabežljivca na oba otoka.

Otočni pjegavi skunk i otočna lisica konkurencija su resursima na otocima. Međutim, pjegavi su skunsi mesožderi i noćni su. Dakle, na taj način oni mogu koegzistirati u preklapajuće se niše. Ovo je još jedan primjer particioniranja resursa.

Otočna lisica gotovo je izumrla. Napori na oporavku vratili su vrstu.

Gmazovi i vodozemci: Visoko specijalizirane niše protežu se na gmazove i vodozemce. Postoji jedna vrsta daždevnjaka, jedna vrsta žabe, dvije neotrovne zmije i četiri vrste guštera. Pa ipak ih nema na svakom otoku. Primjerice, samo su tri otoka domaćina otočnog noćnog guštera.

Šišmiši također zauzimaju niše na otocima Santa Cruz i Santa Rosa, radeći i kao oprašivači i kao potrošači insekata. Otok Santa Cruz dom je Townsendovih šišmiša s velikim ušima.

Danas se otoci oporavljaju. Sad ih čine Nacionalni park Kanalski otoci i Nacionalno morsko utočište Kanalskih otoka, a ekolozi nastavljaju nadzirati mnoga bića koja otoke nazivaju domom.

Ekolozi su se nedavno usredotočili na teorija konstrukcije niše, koji opisuje kako organizmi modificiraju svoje okruženje kako bi im bili bolje prilagođeni kao niše. Primjeri toga uključuju izradu jazbina, izgradnju gnijezda, stvaranje hlada, izgradnju dabrovih brana i druge metode u kojima organizmi mijenjaju okolinu u skladu sa svojim potrebama.

Konstrukcija niša nastala je od biologa Johna Odling-Smeea. Odling-Smee tvrdio je da izgradnju niša treba smatrati procesom evolucije, oblikom "ekološkog nasljeđa" koji se prenosi na potomke, a ne genetskim nasljeđem.

Postoje četiri temeljna načela koja stoje iza teorije gradnje niša:

1. Jedan uključuje ne slučajna preinaka okoliša od strane vrste, pomažući u njihovoj evoluciji.
2. Drugo, "ekološko" nasljeđe mijenja evoluciju zbog roditelji prenoseći vještine mijenjanja njihovom potomstvu.
3. Treće, nove karakteristike koje jesu usvojeni postaju evolucijski značajni. Na okruženja se utječe sustavno.
4. Četvrto, ono što se smatralo prilagodbom u osnovi je rezultat organizama koji svoju sredinu čine komplementarnijom izgradnja niše.

Primjer bi mogao biti izmet morske ptice koji dovodi do gnojidbe biljaka i prijelaza iz grmlja u travnjak. Ovo nije namjerna prilagodba, ali je donijela implikacije na evoluciju. Stoga bi morska ptica značajno izmijenila okoliš.

Ostale preinake u okolišu moraju utjecati na selekcijski pritisak na organizam. Selektivne povratne informacije nisu povezane s genima.

Još primjera gradnje niša uključuje gniježđenje i ukopavanje životinja, kvasac koji se modificira kako bi privukao više voćnih muha i modificiranje školjaka pustinjačkim rakovima. Čak i krećući se, organizmi mogu utjecati na okoliš, zauzvrat utječući na protok gena u populaciji.

To se u velikoj mjeri vidi kod ljudi koji su toliko izmijenili okoliš da odgovaraju njihovim potrebama da je to dovelo do svjetskih posljedica. To zasigurno može dokazati prijelaz lovaca-sakupljača u agrarne kulture, koji su izmijenili krajolik kako bi se povećali izvori hrane. Zauzvrat, ljudi su promijenili životinje radi pripitomljavanja.

Ekološke niše nude bogato potencijalno znanje za razumijevanje načina interakcije vrsta s varijablama okoliša. Ekolozi mogu koristiti ove informacije kako bi naučili više o upravljanju vrstama i njihovom očuvanju, kao i o planiranju budućeg razvoja.