Ekoloģiskā niša: definīcija, veidi, nozīme un piemēri

Ekoloģija ir pētījums par mijiedarbību starp organismiem un to vidi, kas ietver ekosistēmu. Vietas, kurās dzīvo organismi, sauc par dzīvotnēm.

An ekoloģiskā niša, gluži pretēji, ir organisma ekoloģiskā loma savā dzīvotnē.

Vairākas ekoloģijas nozares ir pieņēmušas ES koncepciju ekoloģiskā niša.

Ekoloģiskajā nišā aprakstīts, kā suga mijiedarbojas ekosistēmā. Sugas niša ir atkarīga gan no biotiskajiem, gan abiotiskajiem faktoriem, kas ietekmē sugas spēju izdzīvot un izturēt.

Biotiskie faktori kas ietekmē sugas nišu, ir pārtikas pieejamība un plēsēji. Abiotiskie faktori ekoloģisko nišu ietekmē temperatūra, ainavas īpašības, augsnes barības vielas, gaisma un citi nedzīvie faktori.

Ekoloģiskās nišas piemērs ir mēslu vabole. Mēteņvabole, kā norāda nosaukums, mēra gan kūniņu, gan pieaugušo. Mēšlaužu vaboles urbumu bumbiņas glabā urbumos, un sievietes tajās izdēj olas.

Tas ļauj izšķīlušies kāpuriem nekavējoties piekļūt pārtikai. Mēslu vabole savukārt ietekmē apkārtējo vidi, aerējot augsni un atkārtoti atbrīvojot derīgās barības vielas. Tāpēc mēslu vabole savā vidē veic unikālu lomu.

Kopš tās pirmās ieviešanas nišas definīcija ir mainījusies. Lauka biologs, vārdā Džozefs Grinnels, pārņēma nišas pamatjēdzienu un turpināja to attīstīt, apgalvojot, ka niša izšķir dažādas sugas, kas aizņem vienu un to pašu vietu. Citiem vārdiem sakot, tikai vienai sugai varētu būt noteikta niša. Viņu ietekmēja sugu izplatība.

Ekologa Čārlza Eltona nišas definīcija koncentrējās uz sugas lomu, piemēram, tās trofisko lomu. Viņa principi vairāk uzsvēra kopienas līdzību un mazāk konkurence.

1957. gadā zoologs G. Evelīna Hačinsone sniedza sava veida kompromisu šiem domu gājieniem. Hačinsons aprakstīja divas nišas formas. The fundamentāla niša koncentrējās uz apstākļiem, kādos suga varētu pastāvēt bez ekoloģiskas mijiedarbības. The realizēta nišaturpretī tika apsvērta iedzīvotāju esamība mijiedarbības vai konkurences klātbūtnē.

Ekoloģiskās nišas koncepcijas pieņemšana ļāva ekologiem izprast sugu lomu ekosistēmas.

Ekologi izmanto ekoloģiskās nišas jēdzienu, lai palīdzētu saprast, kā kopienas ir saistītas ar vides apstākļiem, piemērotību, īpašību attīstību un plēsēju un laupījumu mijiedarbību kopienās. Tas kļūst arvien svarīgāk, jo ietekmē klimata pārmaiņas sabiedrības ekoloģija.

Ekoloģiskās nišas ļauj sugām pastāvēt savā vidē. Pareizos apstākļos suga plaukst un spēlē unikālu lomu. Bez ekoloģiskām nišām bioloģiskā daudzveidība būtu mazāka, un ekosistēma nebūtu līdzsvarā.

Starpsugu sacensības: Ekologi atsaucas līdzāspastāvēšana aprakstot ekoloģiskās nišas. Divas konkurējošas sugas nevar pastāvēt vienā ekoloģiskā nišā. Tas ir saistīts ar ierobežotajiem resursiem.

Konkurence ietekmē sugu piemērotību un var izraisīt evolūcijas izmaiņas. Starpsugu konkurences piemērs ir dzīvnieks, kurš barojas ar kādas konkrētas augu sugas ziedputekšņiem vai nektāru, konkurējot ar citiem šādiem dzīvniekiem.

Dažu skudru sugu gadījumā kukaiņi sacentīsies par ligzdām un medījumiem, kā arī ūdeni un pārtiku.

Konkurences izslēgšanas princips: Ekologi izmanto konkurences izslēgšanas principu, lai palīdzētu izprast sugu līdzāspastāvēšanu. Konkurences izslēgšanas princips nosaka, ka divas sugas nevar pastāvēt vienā un tajā pašā ekoloģiskajā nišā. Tas ir saistīts ar konkurenci par resursiem biotopā.

Pirmie konkurences izslēgšanas principa čempioni bija Džozefs Grinnels, T. Es Glabātājs Georgijs Gauss un Garets Hardins 20. gadsimta sākumā un vidū.

Konkurence nišā vai nu liek katrai sugai specializēties citādi, lai neizmantotu vienus un tos pašus resursus, vai arī kāda no konkurējošajām sugām izzūd. Tas ir vēl viens veids, kā aplūkot dabisko atlasi. Konkurences atstumtības novēršanai tiek izmantotas divas teorijas.

In R * Teorija, vairākas sugas nevar pastāvēt ar vieniem un tiem pašiem resursiem, ja vien tās nešķiro savas nišas. Kad resursu blīvums ir viszemākais, konkurētspējīgi tiks izslēgtas sugu populācijas, kuras visvairāk ierobežo resurss.

In P * Teorija, patērētāji var pastāvēt lielā blīvumā, jo viņiem ir kopīgi ienaidnieki.

Konkurence notiek pat mikrobu līmenī. Piemēram, ja Paramecium aurelia un Paramecium caudatum tiek audzēti kopā, viņi sacentīsies par resursiem. P. aurēlija galu galā apsteigs P. caudatum un izraisīt tā izmiršanu.

Ņemot vērā faktu, ka organismi nevar pastāvēt burbulī un tāpēc tiem dabiski mijiedarbojas ar citām sugām, dažkārt nišas var pārklāties. Lai izvairītos no konkurences izslēgšanas, līdzīgas sugas laika gaitā var mainīties, izmantojot dažādus resursus.

Citos gadījumos tie var pastāvēt vienā un tajā pašā apgabalā, bet resursus izmantot dažādos laikos. Šis scenārijs tiek saukts resursu sadalīšana.

Resursu sadalīšana: Sadalīšana nozīmē atdalīšanu. Vienkārši sakot, sugas var izmantot savus resursus veidos, kas samazina izsīkumu. Tas ļauj sugai pastāvēt līdzās un pat attīstīties.

Resursu sadalīšanas piemērs ir ķirzakas, piemēram, anoles, kas dažādos veidos izmantoja dažādas biotopu daļas, kas pārklājas. Daži no anoliem varētu dzīvot meža grīdā; citi varētu dzīvot augstu nojumē vai gar stumbru un zariem. Vēl citi anoli varētu attālināties no augu vides un dzīvot tuksnesī vai okeānu tuvumā.

Cits piemērs varētu būt delfīni un roņi, kuri ēd līdzīgas zivju sugas. Tomēr viņu mājas diapazoni atšķiras, ļaujot sadalīt resursus.

Cits piemērs būtu Darvina žubītes, kas laika gaitā specializējās knābja formās to evolūcijā. Tādā veidā viņi varēja izmantot savus resursus dažādos veidos.

Vairāki ekoloģisko nišu piemēri pastāv dažādās ekosistēmās.

Piemēram, domkrats priežu mežs no Mičiganas, Kirtlandes ķērpis aizņem putnam ideāli piemērotu teritoriju. Putni dod priekšroku ligzdošanai zemē starp kokiem, nevis tajos, starp maziem pamežiem.

Bet džeka priedei jābūt tikai līdz astoņiem gadiem vecai un apmēram 5 pēdas garai. Tiklīdz koks noveco vai aug garāks, Kirtlandas ķērpis neziedos. Šīs ļoti specializētās nišas cilvēku attīstības dēļ var pakļaut lielam riskam.

Tuksneša augi piemēram, sukulenti, kas pielāgoti sausajām ekoloģiskajām nišām, savās lapās uzglabājot ūdeni un audzējot garas saknes. Atšķirībā no vairuma augu, sukulenti atver savus stomātus tikai naktī, lai samazinātu ūdens zudumus no dedzinošā dienas karstuma.

Termofili ir organismi, kas plaukst ekstremālās ekoloģiskās nišās, piemēram, siltuma atverēs ar augstu temperatūru.

Kalifornijas dienvidos, tikai jūdžu attālumā no viena no apdzīvotākajiem apdzīvoto vietu rajoniem Amerikas Savienotajās Valstīs Štatu salu ķēde, kas pazīstama kā Normandijas salas, nodrošina aizraujošu ekosistēmu ekoloģisko pētījumu veikšanai nišas.

Šīs maigās ekosistēmas iesauka ir “Ziemeļamerikas Galapagu salas”, un tajā ir daudz augu un dzīvnieku. Salas atšķiras pēc lieluma un formas, un tās nodrošina unikālus biotopus dažādiem dzīvniekiem un augiem.

Putni: Vairāki putni Normandijas salas sauc par mājām, un, neskatoties uz to pārklāšanos, viņiem katram ir izdevies ieņemt īpašas ekoloģiskās nišas salās. Piemēram, Kalifornijas brūnais pelikāns Anakapas salā ligzdo tūkstošiem. Salu krūmāju jay ir unikāla Normandijas salām.

Zivis: Ūdeņos ap šīm salām dzīvo vairāk nekā 2000 zivju sugu. Brūnaļģu gultas zem okeāna nodrošina dzīvotni gan zivīm, gan zīdītājiem.

Normandijas salas ir cietušas no iebraucēju sugu ieviešanas no Eiropas kolonistu puses, kā arī no tādiem piesārņotājiem kā DDT. Baltais ērglis pazuda, un, ieņemot viņu vietu, zelta ērgļi izveidoja mājas. Tomēr salās atkal ir ievesti kailie ērgļi. Peregrīnu piekūni pārdzīvoja līdzīgu krīzi un atgriežas.

Vietējie zīdītāji: Normandijas salās dzīvo četri vietējie zīdītāji: salas lapsa, ražas pele, salas briežu pele un plankumainais skunkss. Lapsai un brieža pelei savukārt ir pasugas uz atsevišķām salām; tāpēc katrā salā atrodas atsevišķas nišas.

Salas plankumainais skunkss dod priekšroku dažāda veida dzīvotnēm atkarībā no salas, uz kuras tā dzīvo. Santa Rosa salā skunkss dod priekšroku kanjoniem, piekrastes apgabaliem un atklātiem mežu laukiem. Turpretī Santakrūzas salā plankumainie skunči dod priekšroku atklātam zālājam, kas sajaukts ar kaparālu. Viņi spēlē plēsēju lomu abās salās.

Salas plankumainais skunkss un salas lapsa ir konkurenti par resursiem salās. Tomēr plankumainie skunksi ir vairāk gaļēdāji, un tie ir nakts. Tātad šādā veidā viņi spēj sadzīvot nišas, kas pārklājas. Šis ir vēl viens resursu sadalīšanas piemērs.

Salas lapsa gandrīz izzuda. Atveseļošanās suga ir atgriezusies.

Rāpuļi un abinieki: Ļoti specializētās nišas attiecas arī uz rāpuļiem un abiniekiem. Ir viena salamandru suga, viena varde, divas bezindīgas čūsku sugas un četras ķirzaku sugas. Un tomēr tie nav atrodami katrā salā. Piemēram, tikai trīs salās ir salu nakts ķirzaka.

Sikspārņi arī aizņem nišas Santakrusas un Santarozas salās, strādājot gan kā apputeksnētāji, gan kā kukaiņu patērētāji. Santakrusa salā atrodas Taunsendas lielo ausu sikspārņi.

Šodien salas atgūstas. Tagad tie ietver Normandijas salu nacionālo parku un Normandijas salu Nacionālo jūras rezervātu, un ekologi turpina uzraudzīt daudzās radības, kuras sauc salas par mājām.

Ekologi pēdējā laikā ir pievērsušies nišas būvniecības teorija, kurā aprakstīts, kā organismi maina savu vidi, lai padarītu tos labāk piemērotus nišām. Piemēri: urbumu izgatavošana, ligzdu veidošana, ēnas veidošana, bebru aizsprostu veidošana un citas metodes, kurās organismi maina apkārtni atbilstoši savām vajadzībām.

Nišas uzbūve radās no biologa Džona Odlinga-Šmeja. Odlinga-Šmee apgalvoja, ka nišas uzbūve jāuzskata par evolūcijas procesu, nevis pēc ģenētiskas, bet gan pēctečiem nodotas “ekoloģiskās mantošanas” formu.

Nišas būvniecības teorijas pamatā ir četri pamatprincipi:

1. Viens ietver nejauša modifikācija sugas, palīdzot to attīstībai.
2. Otrkārt, “ekoloģiskais” mantojums maina evolūciju vecāki nodod mainīgās prasmes viņu pēcnācējiem.
3. Treškārt, jaunas īpašības, kas ir pieņemts kļūt evolucionāri nozīmīgi. Vide tiek sistemātiski ietekmēta.
4. Ceturtkārt, tas, kas tika uzskatīts par pielāgošanos, būtībā ir organismu rezultāts, padarot savu vidi papildinošu nišas būvniecība.

Piemērs varētu būt jūras putnu izkārnījumi, kas noved pie augu apaugļošanas un pārejas no krūmājiem uz zālājiem. Šī nav tīša pielāgošanās, bet tā ir ietekmējusi evolūciju. Tāpēc jūras putns būtu ievērojami pārveidojis vidi.

Citām vides izmaiņām jāietekmē selekcijas spiediens uz organismu. Selektīvā atgriezeniskā saite nav saistīta ar gēniem.

Citi nišas uzbūves piemēri ir dzīvnieku ligzdošana un ierakšana, raugs, kas pārveido sevi, lai piesaistītu vairāk augļu mušu, un čaumalu pārveidošana ar vientuļajiem krabjiem. Pat pārvietojoties, organismi var ietekmēt vidi, savukārt ietekmējot gēnu plūsmu populācijā.

Tas lielā mērā tiek novērots ar cilvēkiem, kuri ir tik mainījuši vidi atbilstoši savām vajadzībām, ka tas ir novedis pie sekām visā pasaulē. To noteikti var pierādīt pāreja no mednieku pulcēšanās uz agrārajām kultūrām, kas mainīja ainavu, lai iegūtu pārtikas avotus. Savukārt cilvēki mājdzīvniekiem mainīja dzīvniekus.

Ekoloģiskās nišas piedāvā bagātīgas iespējas uzzināt, kā sugas mijiedarbojas ar vides mainīgajiem lielumiem. Ekologi var izmantot šo informāciju, lai uzzinātu vairāk par sugu apsaimniekošanu un saglabāšanu, kā arī par turpmākās attīstības plānošanu.