ეკოლოგია არის ორგანიზმებსა და მათ გარემოში ურთიერთქმედების შესწავლა, რომელიც მოიცავს ეკოსისტემას. ადგილების ორგანიზმები ცხოვრობენ ჰაბიტატებად.
ან ეკოლოგიური ნიშაამის საპირისპიროდ, არის ეკოლოგიური როლი, რომელსაც ორგანიზმი თამაშობს თავისი ჰაბიტატის ფარგლებში.
ეკოლოგიური ნიშის განმარტება
ეკოლოგიის რამდენიმე დარგმა მიიღო კონცეფცია ეკოლოგიური ნიშა.
ეკოლოგიური ნიშა აღწერს, თუ როგორ ურთიერთქმედებს სახეობა ეკოსისტემის შიგნით. სახეობის ნიშა დამოკიდებულია როგორც ბიოტიკურ, ისე აბიოტურ ფაქტორებზე, რაც გავლენას ახდენს სახეობის გადარჩენისა და გაძლებაზე.
ბიოტიკური ფაქტორები რაც გავლენას ახდენს სახეობის ნიშაზე, მოიცავს საკვების ხელმისაწვდომობას და მტაცებლებს. აბიოტიკური ფაქტორები ეკოლოგიურ ნიშაზე ზემოქმედება მოიცავს ტემპერატურას, ლანდშაფტის მახასიათებლებს, ნიადაგის საკვებს, სინათლეს და სხვა არაცოცხალ ფაქტორებს.
ეკოლოგიური ნიშის მაგალითია ნამგლის ხოჭო. ნამგლის ხოჭო, როგორც მისი სახელიდან ჩანს, მოიხმარს ნესტს როგორც ლარვის, ისე ზრდასრული ფორმით. ნამგლის ხოჭოები ნარჩენების ბურთებს ინახავს ბურუსებში და ქალი კვერცხებს დებს მათში.
ეს საშუალებას აძლევს გამოჩეკილ ლარვებს საკვებზე უშუალო წვდომისა. თავის მხრივ, ხოჭო გავლენას ახდენს გარემომცველ გარემოზე ნიადაგის გაზიანით და სასარგებლო ნივთიერებების ხელახლა გამოყოფით. ამიტომ, ნამგლის ხოჭო თავის გარემოში უნიკალურ როლს ასრულებს.
ნიშის განმარტება შეიცვალა მისი შემოღების შემდეგ. საველე ბიოლოგმა, ჯოზეფ გრინელმა მიიღო ნიშის ძირითადი კონცეფცია და კიდევ უფრო განავითარა ის, რომ ნიში განასხვავებდა სხვადასხვა სახეობას, რომლებიც ერთსა და იმავე ადგილს იკავებდნენ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მხოლოდ ერთ სახეობას შეიძლება ჰქონდეს განსაკუთრებული ნიშა. მასზე გავლენა მოახდინა სახეობების განაწილებამ.
ეკოლოგიური ნიშების სახეები
ეკოლოგ ჩარლზ ელტონის ნიშის განმარტება ფოკუსირებულია სახეობის როლზე, მაგალითად, მის ტროფიკულ როლზე. მისი პრინციპები უფრო ხაზს უსვამდა საზოგადოების მსგავსებას და ნაკლებ თემას კონკურენცია.
1957 წელს ზოოლოგ გ. Evelyn Hutchinson- მა შექმნა ერთგვარი კომპრომისი ამ აზროვნების მატარებლებისა. ჰატჩინსონმა აღწერა ნიშის ორი ფორმა. ფუნდამენტური ნიშა ყურადღება გამახვილდა იმ პირობებზე, როდესაც სახეობა შეიძლება არსებობდეს ეკოლოგიური ურთიერთქმედების გარეშე. მიხვდა ნიშაამის საპირისპიროდ, განიხილებოდა მოსახლეობის არსებობა ურთიერთქმედების, ან კონკურენციის არსებობის პირობებში.
ეკოლოგიური ნიშის კონცეფციის მიღებამ ეკოლოგებს საშუალება მისცა გააცნობიერონ სახეობების როლები ეკოსისტემები.
ეკოლოგიური ნიშების მნიშვნელობა
ეკოლოგები იყენებენ ეკოლოგიური ნიშის კონცეფციას იმის გასაგებად, თუ როგორ უკავშირდება თემები გარემო პირობებს, ფიტნესს, თვისებათა ევოლუციას და მტაცებლური მტაცებლის ურთიერთქმედებას თემებში. ეს უფრო მნიშვნელოვანი ხდება, რადგან კლიმატის ცვლილებები მოქმედებს საზოგადოების ეკოლოგია.
ეკოლოგიური ნიშები საშუალებას აძლევს სახეობებს არსებობდნენ მათ გარემოში. სწორ პირობებში, სახეობა აყვავდება და უნიკალურ როლს შეასრულებს. ეკოლოგიური ნიშების გარეშე, ბიომრავალფეროვნება ნაკლები იქნებოდა და ეკოსისტემა არ იქნებოდა წონასწორობა.
ინტერსპეციების კონკურსი: ეკოლოგები მოიხსენიებენ თანაარსებობა ეკოლოგიური ნიშების აღწერისას. ორი კონკურენტი სახეობა არ შეიძლება არსებობდეს ერთ ეკოლოგიურ ნიშში. ეს გამოწვეულია შეზღუდული რესურსებით.
კონკურენცია გავლენას ახდენს სახეობების ფიტნესზე და შეიძლება გამოიწვიოს ევოლუციური ცვლილებები. ინტერპეციალური შეჯიბრის მაგალითია ცხოველი, რომელიც პოლნის ან ნექტარის მოპოვებას ახდენს კონკრეტული მცენარის სახეობისგან, კონკურენციას უწევს სხვა ასეთ ცხოველებს.
ჭიანჭველების ზოგიერთი სახეობის შემთხვევაში, მწერები იბრძვიან ბუდეებისა და მტაცებლებისთვის, ასევე წყლისა და საკვების მოსაპოვებლად.
კონკურენციის გარიყვის პრინციპი: ეკოლოგები იყენებენ კონკურენციის გარიყვის პრინციპს იმის გასაგებად, თუ როგორ თანაარსებობენ სახეობები. კონკურენციის გარიყვის პრინციპი კარნახობს, რომ ორი სახეობა არ შეიძლება არსებობდეს ერთსა და იმავე ეკოლოგიურ ნიშში. ეს გამოწვეულია ჰაბიტატში რესურსების კონკურენციით.
კონკურენციის გარიყვის პრინციპის ადრეული ჩემპიონები იყვნენ ჯოზეფ გრინელი, თ. ᲛᲔ. მე –20 საუკუნის დასაწყისში და შუა საუკუნეებში Storer, Georgey Gause და Garrett Hardin.
ნიშში კონკურენცია ან იწვევს თითოეულ სახეობის სპეციალიზაციას სხვადასხვა გზით, რათა არ გამოიყენონ იგივე რესურსები, ან იწვევს ერთ-ერთი კონკურენტი სახეობის გადაშენებას. ეს არის ბუნებრივი შერჩევის კიდევ ერთი გზა. არსებობს ორი თეორია, რომლებიც გამოიყენება კონკურენციის გარიყულობის მოსაგვარებლად.
შიგნით რ * თეორია, მრავალი სახეობა არ შეიძლება არსებობდეს ერთი და იგივე რესურსებით, თუ ისინი არ გამოყოფენ თავიანთ ნიშებს. როდესაც რესურსის სიმკვრივე ყველაზე დაბალი იქნება, რესურსებით ყველაზე შეზღუდული სახეობების პოპულაციები კონკურენციულად გამოირიცხება.
შიგნით P * თეორია, მომხმარებლებს შეუძლიათ მაღალი სიმკვრივის არსებობა, საერთო მტრების გამო.
კონკურენცია მიკრობულ დონეზეც კი მიმდინარეობს. მაგალითად, თუ Paramecium aurelia და Paramecium caudatum ერთად გაიზარდა, ისინი კონკურენციას გაუწევენ რესურსებს. პ. აურელია საბოლოოდ გაუსწრებს პ. caudatum და გამოიწვიოს მისი გადაშენება.
გადაფარავს ნიშებს / რესურსების დანაწილებას
იმის გათვალისწინებით, რომ ორგანიზმებს ბუშტში არსებობა არ შეუძლიათ და, შესაბამისად, ბუნებრივად უნდა ურთიერთქმედებდნენ სხვა სახეობებთან, ზოგჯერ ნიშები შეიძლება გადახურდეს. კონკურენციის გარიყვის თავიდან ასაცილებლად, მსგავსი სახეობები შეიძლება შეიცვალოს დროთა განმავლობაში და გამოიყენოს სხვადასხვა რესურსი.
სხვა შემთხვევებში, მათ შეუძლიათ არსებობდნენ იმავე სფეროში, მაგრამ გამოიყენონ რესურსები სხვადასხვა დროს. ამ სცენარს ეწოდება რესურსების დანაწილება.
რესურსების დაყოფა: დაყოფა ნიშნავს გამოყოფას. მარტივად რომ ვთქვათ, სახეობებს შეუძლიათ გამოიყენონ თავიანთი რესურსები გზების შემცირებით. ეს საშუალებას აძლევს სახეობებს თანაარსებობა და განვითარებაც კი.
რესურსების დაყოფის მაგალითია ანოლების მსგავსი ხვლიკები, რომლებიც თავიანთი გადაფარებული ჰაბიტატების სხვადასხვა ნაწილს სხვადასხვა გზით იყენებდნენ. ზოგიერთი ანოლები შეიძლება ტყის ფსკერზე ცხოვრობდეს; სხვებმა შეიძლება იცხოვრონ მაღალ ბოლში ან მაგისტრალისა და ტოტების გასწვრივ. სხვა ანოლები შესაძლოა დაშორდნენ მცენარეთა გარემოში და იცხოვრონ უდაბნოში ან ოკეანეების მახლობლად.
კიდევ ერთი მაგალითი იქნება დელფინები და ბეჭდები, რომლებიც თევზის მსგავს სახეობებს ჭამენ. ამასთან, მათი სახლის დიაპაზონი განსხვავდება, რაც რესურსების დანაწილების საშუალებას იძლევა.
კიდევ ერთი მაგალითი იქნება დარვინის ფარფლები, რომლებიც დროთა განმავლობაში სპეციალობდნენ მათ წვერის ფორმებს ევოლუციაში. ამ გზით მათ თავიანთი რესურსების გამოყენება სხვადასხვა გზით შეძლეს.
ეკოლოგიური ნიშების მაგალითები
რამდენიმე ეკოლოგიური ნიშების მაგალითები არსებობს სხვადასხვა ეკოსისტემებში.
მაგალითად, ჯეკში ფიჭვის ტყე მიჩიგანის შტატში, კირტლენდის გუბერნატორს უკავია ტერიტორია, რომელიც იდეალურად შეეფერება ჩიტს. ფრინველები ამჯობინებენ ბუჩქებს მიწაზე ხეებს შორის და არა მათში, მცირე ქვეტყეებს შორის.
მაგრამ ჯეკ ფიჭვის ხე უნდა იყოს მხოლოდ რვა წლამდე და დაახლოებით 5 მეტრი სიმაღლის. მას შემდეგ, რაც ხე დაბერდება ან გაიზრდება, კირტლენდის გამაჯანსაღებელი არ აყვავდება. ამ მაღალ სპეციალიზირებულ სახის ნიშებს შეიძლება დიდი რისკი შეექმნას ადამიანის განვითარების გამო.
უდაბნოს მცენარეები როგორიცაა succulents ადაპტირებული მშრალი ეკოლოგიური ნიშები წყლის შენახვა ფოთლებში და იზრდება გრძელი ფესვები. მცენარეთა უმეტესობისგან განსხვავებით, წვნიანები ხსნიან თავიანთ სტომატებს მხოლოდ ღამით, რათა შეამცირონ წყლის დაკარგვა დღის მწვავე სითბოსგან.
თერმოფილები არის ორგანიზმები, რომლებიც ხარობენ უკიდურეს ეკოლოგიურ ნიშებში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის მქონე თერმული ხვრელები.
არხების კუნძულების ეკოსისტემა
სამხრეთ კალიფორნიაში, შეერთებულ შტატებში ადამიანის დასახლების ერთ-ერთი ყველაზე დასახლებული ადგილიდან რამდენიმე მილის დაშორებით შტატებში, კუნძულების ჯაჭვი, რომელიც ცნობილია, როგორც არხის კუნძულები, უზრუნველყოფს მომხიბლავ ეკოსისტემას ეკოლოგიური შესწავლისთვის ნიშები.
მეტსახელად "ჩრდილოეთ ამერიკის გალაპაგოსი", ამ დელიკატურ ეკოსისტემას უამრავი მცენარე და ცხოველი მასპინძლობს. კუნძულები განსხვავდება ზომისა და ფორმის მიხედვით და ისინი უნიკალურ ჰაბიტატებს წარმოადგენენ სხვადასხვა ცხოველებისა და მცენარეებისთვის.
ჩიტები: რამდენიმე ფრინველი არხების კუნძულებს სახლს უწოდებს და მათი გადაფარვის მიუხედავად, თითოეულმა მოახერხა კუნძულებზე სპეციალური ეკოლოგიური ნიშების დაკავება. მაგალითად, კალიფორნიის ყავისფერი პელიკანი ათასობით ბუდობს ანაკაპას კუნძულზე. კუნძულის სკრაბი ჯეი მხოლოდ არხის კუნძულებისათვისაა.
თევზი: 2000-ზე მეტი თევზის სახეობა ცხოვრობს ამ კუნძულების მიმდებარე წყლებში. ოკეანის ქვეშ კელპის საწოლები საცხოვრებელი ადგილია როგორც თევზებისთვის, ასევე ძუძუმწოვრებისთვის.
არხის კუნძულები განიცდიან ევროპელი მკვიდრების მიერ ინვაზიური სახეობების დანერგვას, აგრეთვე ისეთი დამაბინძურებლებისგან, როგორიცაა DDT. მელოტი არწივები გაქრა და მათ ადგილს იკავებენ, ოქროს არწივებმა სახლი შექმნეს. ამასთან, მელოტი არწივები კვლავ შემოიტანეს კუნძულებზე. მსგავსი კრიზისი განიცადეს პერგრინის ფალკონებმა და ბრუნდებიან.
მშობლიური ძუძუმწოვრები: ოთხი ადგილობრივი ძუძუმწოვარი ცხოველი ცხოვრობს არხის კუნძულებზე: კუნძულის მელა, მოსავლის თაგვი, კუნძულის ირმის თაგვი და მყივანი სკუნკი. თავის მხრივ, მელას და ირმის თაგვს აქვთ ქვესახეობები ცალკეულ კუნძულებზე; თითოეული კუნძული მასპინძლობს ცალკეულ ნიშებს.
კუნძული მყივანი სკანკი ურჩევნია სხვადასხვა ტიპის ჰაბიტატს, რაც დამოკიდებულია კუნძულზე, სადაც ის ცხოვრობს. სანტა როზას კუნძულზე სკანკი უპირატესობას ანიჭებს კანიონებს, სანაპირო ზონებსა და ღია ტყეებს. ამის საპირისპიროდ, სანტა კრუზის კუნძულზე, მყივანი სკუნები ურჩევნიათ ღია ბალახი, რომელიც შერეულია ჭაჭანთან. ისინი ორივე კუნძულზე მტაცებლის როლს ასრულებენ.
კუნძული მყივანი სკანკი და კუნძული მელა კუნძულებზე რესურსების კონკურენტი არიან. ამასთან, მყივანი სკუნები უფრო ხორცისმჭამელები არიან და ისინი ღამის საათები არიან. ამ გზით მათ შეუძლიათ თანაარსებობა გადახურული ნიშები. ეს არის რესურსების დანაწილების კიდევ ერთი მაგალითი.
კუნძული მელა თითქმის გადაშენდა. აღდგენის მცდელობამ დააბრუნა სახეობა.
ქვეწარმავლები და ამფიბიები: მაღალ სპეციალიზებული ნიშები ვრცელდება ქვეწარმავლებსა და ამფიბიებზე. არსებობს ერთი სალამანდრა, ერთი ბაყაყის სახეობა, ორი არაწამლავი გველის სახეობა და ოთხი ხვლიკის სახეობა. და მაინც ისინი ყველა კუნძულზე არ გვხვდება. მაგალითად, მხოლოდ სამი კუნძული თამაშობს კუნძულის ღამის ხვლიკს.
ღამურებს ასევე ნიშები უკავიათ კუნძულებზე სანტა კრუზი და სანტა როზა, რომლებიც მუშაობენ როგორც დამბინძურებლებად, ასევე მწერების მომხმარებლებად. სანტა კრუზის კუნძული არის თაუნსენდის დიდი ყურიანი ღამურების სახლი.
დღეს კუნძულები აღდგება. ახლა ისინი მოიცავს არხების კუნძულების ნაციონალურ პარკს და არხების კუნძულების ნაციონალურ საზღვაო ნაკრძალს და ეკოლოგები განაგრძობენ მრავალი არსების კონტროლს, რომლებიც კუნძულებს სახლს უწოდებენ.
ნიშის მშენებლობის თეორია
ეკოლოგებმა ბოლო დროს ყურადღება გაამახვილეს ნიშის მშენებლობის თეორია, სადაც აღწერილია, თუ როგორ ცვლიან ორგანიზმები თავიანთ გარემოში, რათა ისინი უკეთესად გამოიყურებოდეს ნიშებად. ამის მაგალითებია ბურუსების გაკეთება, ბუდეების აშენება, ჩრდილის შექმნა, თახვის კაშხლების აშენება და სხვა მეთოდები, რომლებშიც ორგანიზმები ცვლის გარემოცვას მათი საჭიროებების შესაბამისად.
ნიშის კონსტრუქცია წარმოიშვა ბიოლოგ ჯონ ოდლინგ-სმიესგან. ოდლინგ-სმი ამტკიცებს, რომ ნიშის კონსტრუქცია უნდა ჩაითვალოს ევოლუციის პროცესად, ”ეკოლოგიური მემკვიდრეობის” ფორმით, რომელიც გადაეცემა შთამომავლებს, ვიდრე გენეტიკური მემკვიდრეობა.
ნიშის მშენებლობის თეორიის უკან ოთხი ძირითადი პრინციპი დგას:
- ერთი მოიცავს შემთხვევითი მოდიფიკაცია გარემოს სახეობა, რაც ხელს უწყობს მათ ევოლუციას.
- მეორე, "ეკოლოგიური" მემკვიდრეობა ცვლის ევოლუციას იმის გამო მშობლები, რომლებიც გადასცემენ შეცვლის უნარს მათ შთამომავლებს.
- მესამე, ახალი მახასიათებლები, რომლებიც არის მიღებული ევოლუციურად მნიშვნელოვანი გახდეს. გარემოზე სისტემატურად მოქმედებს.
- მეოთხე, ადაპტაციად მიჩნეული არსებითად შედეგია ორგანიზმებისა, რომ მათი გარემო უფრო შეავსონ ნიშის კონსტრუქცია.
მაგალითად, ზღვის ფრინველის განავალი შეიძლება გამოიწვიოს მცენარის განაყოფიერება და სკრაბიდან ბალახოვან მცენარეზე გადასვლა. ეს არ არის მიზანმიმართული ადაპტაცია, მაგრამ მას ევოლუციის შედეგები მოაქვს. ამიტომ ზღვის ფრინველი მნიშვნელოვნად შეცვლიდა გარემოს.
გარემოში სხვა ცვლილებებმა უნდა იმოქმედონ ორგანიზმზე შერჩევის წნევაზე. შერჩევითი უკუკავშირი არ უკავშირდება გენებს.
ნიშის მშენებლობის მაგალითები
ნიშის კონსტრუქციის სხვა მაგალითები მოიცავს ცხოველების ბუდობასა და ჩხვლეტას, საფუარს, რომელიც ცვლიან თავს უფრო მეტი ხილის ბუზის მოსაზიდად და ჭურვების მოდიფიკაციას ჰერმიტული კიბორჩხალების მიერ. გარშემო მოძრაობითაც კი, ორგანიზმებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ გარემოზე, რაც გავლენას ახდენს პოპულაციაში გენის ნაკადზე.
ეს დიდ მასშტაბებში ჩანს ადამიანებში, რომლებმაც ისე შეცვალეს გარემო მათი საჭიროებების შესაბამისად, რომ ამან გამოიწვია მსოფლიო შედეგები. ამის დასტურია, რა თქმა უნდა, მონადირე-შემგროვებლების აგრარულ კულტურებზე გადასვლით, რამაც შეცვალა ლანდშაფტი საკვების წყაროების მოსაზიდად. თავის მხრივ, ადამიანებმა შეცვალეს ცხოველები მოშინაურების მიზნით.
ეკოლოგიური ნიშები გთავაზობთ მდიდარ პოტენციურ ცოდნას იმის გასაგებად, თუ როგორ ურთიერთქმედებს სახეობა გარემოს ცვლადებთან. ეკოლოგებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს ინფორმაცია, რომ უფრო მეტი გაიგონ, თუ როგორ უნდა მართონ სახეობები და შეინარჩუნონ ისინი, და როგორ დაგეგმონ სამომავლო განვითარებაც.