Ökológia a szervezetek és környezeteik kölcsönhatásainak tanulmányozása, amelyek egy ökoszisztémát tartalmaznak. Az élőlényeket élőhelyeknek nevezzük.
An ökológiai tárolóezzel szemben az az ökológiai szerep, amelyet egy szervezet az élőhelyén belül játszik.
Ökológiai fülke meghatározása
Az ökológia több ága átvette a ökológiai tároló.
Az ökológiai fülke leírja, hogy egy faj hogyan hat egymással az ökoszisztémán belül. Egy faj fülke mind a biotikus, mind az abiotikus tényezőktől függ, amelyek befolyásolják egy faj túlélési és kitartási képességét.
Biotikus tényezők A fajok hiányát befolyásoló tényezők közé tartozik az élelmiszer-hozzáférhetőség és a ragadozók. Abiotikus tényezők Az ökológiai rést érintő hőmérséklet, hőmérsékleti jellemzők, talaj tápanyagai, fénye és egyéb nem élő tényezők.
Egy ökológiai fülke például a trágyabogáré. A trágyabogár, amint a neve is mutatja, lárva és kifejlett formában egyaránt fogyaszt trágyát. A trágyabogarak üregekben tárolják a trágyagolyókat, a nőstények pedig tojást raknak bele.
Ez lehetővé teszi a kikelt lárvák azonnali hozzáférését az élelemhez. A trágyabogár pedig a talaj levegőztetésével és a hasznos tápanyagok újbóli felszabadításával befolyásolja a környező környezetet. Ezért a trágyabogár egyedülálló szerepet tölt be a környezetében.
A fülke meghatározása az első bevezetése óta megváltozott. A Joseph Grinnell nevű terepi biológus átvette a fülke alapkoncepcióját, és tovább fejlesztette azt állítva, hogy egy rést különböztetnek meg ugyanazon helyet elfoglaló különböző fajok között. Más szavakkal, csak egy fajnak lehet sajátos rése. A fajok eloszlása befolyásolta.
Az ökológiai fülkék típusai
Az ökológus, Charles Elton fülke-meghatározása a faj szerepére összpontosított, például annak trofikus szerepére. Tételei többet hangsúlyoztak a közösségi hasonlóságon és kevésbé verseny.
1957-ben Zoológus G. Evelyn Hutchinson egyfajta kompromisszumot adott ezeknek a gondolatmeneteknek. Hutchinson a fülke két formáját írta le. A alapvető rés azokra a körülményekre összpontosított, amelyekben egy faj létezhet ökológiai kölcsönhatások nélkül. A megvalósult fülkeezzel szemben a lakosság interakciók vagy verseny jelenlétében való létezését mérlegelte.
Az ökológiai fülke koncepciójának elfogadása lehetővé tette az ökológusok számára, hogy megértsék a fajok szerepét ökoszisztémák.
Az ökológiai fülkék jelentősége
Az ökológusok az ökológiai fülke fogalmát használják annak megértéséhez, hogy a közösségek hogyan viszonyulnak a környezeti feltételekhez, a fittséghez, a tulajdonságok evolúciójához és a ragadozó-zsákmány kölcsönhatásokhoz a közösségekben. Ez az éghajlatváltozás hatására egyre fontosabbá válik közösségi ökológia.
Az ökológiai fülkék lehetővé teszik a fajok létezését a környezetükben. Megfelelő körülmények között a faj boldogulni fog, és egyedülálló szerepet játszik. Az ökológiai fülkék nélkül kevesebb lenne a biológiai sokféleség, és az ökoszisztéma nem lenne egyensúlyban.
Fajok közötti verseny: Az ökológusok arra hivatkoznak együttélés az ökológiai fülkék leírásakor. Két versengő faj nem létezhet egy ökológiai fülkében. Ennek oka a korlátozott erőforrások.
Verseny befolyásolja a fajok alkalmasságát, és evolúciós változásokhoz vezethet. A fajok közötti verseny egyik példája egy olyan állat, amely egy adott növényfaj pollenjével vagy nektárjával táplálkozik, versengve más ilyen állatokkal.
Egyes hangyafajok esetében a rovarok versengenek a fészkekért és a zsákmányért, valamint a vízért és az élelemért.
A verseny kizárásának elve: Az ökológusok a versenyképes kirekesztés elvét alkalmazzák a fajok egymás mellett élésének megértésében. A verseny kizárás elve előírja, hogy két faj nem létezhet ugyanazon ökológiai résen. Ennek oka az élőhely erőforrásaiért folytatott verseny.
A verseny kizárás elvének korai bajnokai Joseph Grinnell, T. voltak. ÉN. Raktárkészlet, Georgy Gause és Garrett Hardin a 20. század elején és közepén.
A résen folyó verseny vagy az egyes fajokat más-más módon specializálja, hogy ne használja fel ugyanazokat az erőforrásokat, vagy pedig a versengő fajok valamelyikét kihalja. Ez a természetes szelekció másik módja. Kétféle elméletet alkalmaznak a versenyképes kirekesztés kezelésére.
Ban ben R * Elmélet, több faj nem létezhet ugyanazokkal az erőforrásokkal, hacsak nem különböztetik meg a fülkeiket. Ha az erőforrássűrűség a legalacsonyabb, akkor az erőforrás által leginkább korlátozott fajpopulációkat versenyszerűen kizárják.
Ban ben P * Elmélet, a fogyasztók nagy sűrűségben létezhetnek közös ellenségeik miatt.
A verseny még mikrobiális szinten is lejátszódik. Például, ha Paramecium aurelia és Paramecium caudatum együtt nőnek fel, versenyezni fognak az erőforrásokért. P. aurelia végül utolér P. caudatum és kihalni.
Átfedő fülkék / erőforrás particionálás
Tekintettel arra a tényre, hogy az organizmusok nem létezhetnek buborékban, ezért természetes módon kölcsönhatásba kell lépniük más fajokkal, időnként a fülkék átfedhetik egymást. A versenyképes kirekesztés elkerülése érdekében a hasonló fajok idővel megváltozhatnak különböző erőforrások felhasználása érdekében.
Más esetekben ugyanazon a területen létezhetnek, de különböző időpontokban használhatják az erőforrásokat. Ezt a forgatókönyvet nevezzük erőforrás particionálás.
Erőforrás particionálás: A particionálás szétválasztást jelent. Egyszerűen fogalmazva: a fajok felhasználhatják erőforrásaikat a kimerülés csökkentésére. Ez lehetővé teszi a fajok egymás mellett élését, sőt fejlődését.
Az erőforrások felosztására példa az olyan gyíkoké, mint az anolák, amelyek egymást átfedő élőhelyeik különböző részeit különböző módon használták fel. Az anolok egy része az erdő talaján élhet; mások magasan a lombkoronában vagy a törzs és az ágak mentén élhetnek. Még más anolok eltávolodhatnak a növényi környezettől és sivatagokban vagy az óceánok közelében élhetnek.
Másik példa lehet a delfinek és a fókák, amelyek hasonló halfajokat fogyasztanak. Azonban otthoni tartományaik eltérnek, lehetővé téve az erőforrások felosztását.
Másik példa lehet Darwin pintyei, amelyek evolúciójuk során az idők folyamán specializálódtak csőr formájukra. Ily módon különböző módon tudták felhasználni erőforrásaikat.
Példák ökológiai fülkékre
Számos példák az ökológiai fülkékre különféle ökoszisztémákban léteznek.
Például az emelőben fenyőerdő Michigan városából a Kirtland üröm egy olyan területet foglal el, amely ideálisan alkalmas a madár számára. A madarak inkább a fákon fészkelnek a fák között, nem pedig bennük, a kis aljnövények között.
De az emelőfenyőnek legfeljebb nyolc évesnek és körülbelül 5 méter magasnak kell lennie. Amint a fa elöregszik vagy magasabbra nő, a Kirtland üröm nem fog boldogulni. Ezeket a rendkívül specializált fülkéket az emberi fejlődés okozza.
Sivatagi növények mint például a pozsgás növények, amelyek a száraz ökológiai fülkékhez alkalmazkodtak, leveleikben vizet raktározva és hosszú gyökereket növesztve. A legtöbb növénytől eltérően a pozsgás növények csak éjszaka nyitják meg sztómáikat, hogy csökkentse a perzselő nappali hő okozta vízveszteséget.
A termofilek olyan szervezetek, amelyek extrém ökológiai fülkékben, például magas hőmérsékletű szellőzőnyílásokban fejlődnek.
Csatorna-szigetek ökoszisztémája
Dél-Kaliforniában, csupán mérföldekre az emberi települések egyik legnépesebb területétől az Egyesült Államokban A Csatorna-szigetek néven ismert szigetek láncolata lenyűgöző ökoszisztémát kínál az ökológiai tanulmányozáshoz fülkék.
A „Észak-Amerika Galapagosainak” becézett, kényes ökoszisztéma számos növénynek és állatnak ad otthont. A szigetek mérete és alakja változó, és egyedülálló élőhelyeket kínálnak a különféle állatok és növények számára.
Madarak: Több madár hazahívja a Csatorna-szigeteket, és átfedésük ellenére mindegyiknek sikerült különleges ökológiai fülkéket elfoglalnia a szigeteken. Például a kaliforniai barna pelikán több ezer fészkel az Anacapa-szigeten. A sziget bozótja egyedülálló a Csatorna-szigeteken.
Hal: A szigetek körüli vizekben több mint 2000 halfaj él. Az óceán alatti moszatágyak élőhelyet biztosítanak mind a halak, mind az emlősök számára.
A Csatorna-szigetek szenvedtek az invazív fajok európai telepesek általi bevezetésétől, valamint az olyan szennyező anyagoktól, mint a DDT. A kopasz sasok eltűntek, és helyüket elfoglalva az arany sasok otthont teremtettek. A kopasz sasokat azonban újra bevezették a szigetekre. A vándorsólymok hasonló válságon mentek keresztül, és visszatérnek.
Őshonos emlősök: Négy őshonos emlős lakik a Csatorna-szigeteken: a sziget róka, a betakarított egér, a szarvas szarvas egér és a pettyes skunk. A rókának és a szarvas egérnek viszont különálló szigeteken vannak alfajai; ezért minden sziget külön fülkéknek ad otthont.
A szigetfoltos skunk a különböző típusú élőhelyeket kedveli, attól függően, hogy melyik szigeten él. A Santa Rosa-szigeten a skunk a kanyonokat, a part menti területeket és a nyílt erdőket részesíti előnyben. Ezzel szemben a Santa Cruz-szigeten a foltos skunkok a nyílt gyepeket kedvelik, a chaparralral keverve. Ragadozó szerepet játszanak mindkét szigeten.
A szigeten észrevett skunk és a szigeti róka a szigetek erőforrásainak versenytársa. A foltos koponyák azonban húsevőbbek és éjszakaiak. Tehát ily módon képesek egymás mellett létezni átfedő fülkék. Ez az erőforrás-particionálás másik példája.
A sziget róka majdnem kihalt. A helyreállítási törekvések visszahozták a fajt.
Hüllők és kétéltűek: A rendkívül specializált fülkék kiterjednek a hüllőkre és a kétéltűekre is. Van egy szalamandrafaj, egy békafaj, két nem mérgező kígyófaj és négy gyíkfaj. És mégsem minden szigeten találhatók. Például csak három sziget játszik otthont a sziget éjszakai gyíkjának.
A denevérek a Santa Cruz és Santa Rosa szigeteken is fülkéket foglalnak el, beporzóként és rovarok fogyasztóként egyaránt. A Santa Cruz-sziget Townsend nagyfülű denevereinek ad otthont.
Ma a szigetek talpra állnak. Ezek magukba foglalják a Csatorna-szigetek Nemzeti Parkot és a Csatorna-szigetek Nemzeti Tengeri Sanctuary-t, és az ökológusok továbbra is figyelemmel kísérik azt a sok lényt, amely otthonnak hívja a szigeteket.
Niche Construction Theory
Az ökológusok újabban erre összpontosítottak niche construction elmélet, amely leírja, hogy az organizmusok hogyan módosítják környezetüket, hogy jobban megfeleljenek réseknek. Ilyenek például a barlangok készítése, fészkek építése, árnyék létrehozása, hódgátak építése és egyéb módszerek, amelyekben az organizmusok igényeiknek megfelelően módosítják a környezetüket.
A fülke kialakítása John Odling-Smee biológustól származik. Odling-Smee azzal érvelt, hogy a fülkeépítést az evolúció folyamatának, az utódok számára átadott „ökológiai öröklés” egyik formájának, nem pedig genetikai öröklésnek kell tekinteni.
A fülkeépítés elméletének négy alapelve van:
- Az egyik magában foglalja nem véletlenszerű módosítás fajok általi környezetvédelem, elősegítve fejlődésüket.
- Másodszor, az „ökológiai” öröklés megváltoztatja az evolúciót a szülők átadják a megváltoztató képességeket utódaiknak.
- Harmadszor, az új jellemzők fogadott evolúciós jelentőségűvé válnak. A környezeteket szisztematikusan befolyásolja.
- Negyedszer, ami adaptációnak tekinthető, az alapvetően annak az eredménye, hogy az élőlények komplementerebbé teszik környezetüket fülke építése.
Ilyen például egy tengeri madár ürüléke, amely növények megtermékenyüléséhez és a bozótosról a gyepre való áttéréshez vezet. Ez nem szándékos alkalmazkodás, de vonzatot hozott az evolúcióra. A tengeri madár ezért jelentősen megváltoztatta volna a környezetet.
A környezet egyéb módosításainak befolyásolniuk kell az organizmus szelekciós nyomását. A szelektív visszacsatolás nincs kapcsolatban a génekkel.
Példák a fülkeépítésre
A fülkeépítés további példái közé tartoznak az állatok fészkelése és elásása, élesztőgombák, amelyek módosítják önmagukat, hogy több gyümölcslegyet vonzanak, és a remetes rákok általi kagyló módosítását. Az élőlények még a mozgásukkal is befolyásolhatják a környezetet, és ezzel befolyásolhatják a populáció génáramlását.
Ez nagyban megmutatkozik az embereknél, akik annyira megváltoztatták a környezetet, hogy megfeleljenek az igényeiknek, hogy világméretű következményekhez vezetett. Ezt bizonyosan bizonyíthatja a vadászó-gyűjtögetőkről az agrárkultúrára való áttérés, amely megváltoztatta a tájat az élelmiszerforrások előteremtése érdekében. Az emberek viszont megváltoztatták az állatokat a háziasítás érdekében.
Az ökológiai fülkék gazdag potenciális ismereteket kínálnak annak megértéséhez, hogy a fajok miként hatnak a környezeti változókra. Az ökológusok felhasználhatják ezeket az információkat, hogy többet megtudjanak a fajok kezeléséről és megőrzéséről, valamint a jövőbeli fejlődés megtervezéséről.