Nișă ecologică: definiție, tipuri, importanță și exemple

Ecologie este studiul interacțiunilor dintre organisme și mediile lor, care cuprind un ecosistem. Locurile în care trăiesc organismele se numesc habitate.

Un nișă ecologicăîn schimb, este rolul ecologic pe care îl joacă un organism în habitatul său.

Mai multe ramuri ale ecologiei au adoptat conceptul de nișă ecologică.

Nișa ecologică descrie modul în care o specie interacționează în cadrul unui ecosistem. Nișa unei specii depinde atât de factori biotici, cât și de factori abiotici, care afectează capacitatea unei specii de a supraviețui și de a rezista.

Factori biotici care afectează nișa unei specii includ disponibilitatea alimentelor și prădătorii. Factori abiotici care afectează nișa ecologică includ temperatura, caracteristicile peisajului, nutrienții solului, lumina și alți factori non-vii.

Un exemplu de nișă ecologică este cel al gândacului de bălegar. Gândacul de bălegar, așa cum sugerează și numele său, consumă bălegar atât în ​​formă de larvă, cât și de adult. Gândacii de balegă depozitează bile de balegă în vizuini, iar femelele depun ouă în ele.

Acest lucru permite larvelor eclozate acces imediat la alimente. La rândul său, gândacul de bălegar influențează mediul înconjurător prin aerarea solului și relansarea substanțelor nutritive benefice. Prin urmare, gândacul de gunoi îndeplinește un rol unic în mediul său.

Definiția unei nișe s-a schimbat de când a fost introdusă pentru prima dată. Un biolog de teren numit Joseph Grinnell a luat conceptul de bază al nișei și l-a dezvoltat în continuare, susținând că o nișă distinge între diferite specii care ocupau același spațiu. Cu alte cuvinte, doar o specie ar putea avea o anumită nișă. El a fost influențat de distribuția speciilor.

Definiția ecologului Charles Elton de nișă s-a concentrat pe rolul unei specii, cum ar fi rolul său trofic. Principiile sale au pus accentul mai mult pe similitudinea comunității și mai puțin pe competiție.

În 1957, zoologul G. Evelyn Hutchinson a oferit un fel de compromis al acestor trenuri de gândire. Hutchinson a descris două forme de nișă. nișă fundamentală axat pe condițiile în care ar putea exista o specie fără interacțiuni ecologice. nișă realizată, în schimb, a considerat existența populației în prezența interacțiunilor sau a concurenței.

Adoptarea conceptului de nișă ecologică le-a permis ecologiștilor să înțeleagă rolurile speciilor din ecosisteme.

Ecologiștii folosesc conceptul de nișă ecologică pentru a ajuta la înțelegerea modului în care comunitățile se raportează la condițiile de mediu, fitness, evoluția trăsăturilor și interacțiunile prădător-pradă în comunități. Acest lucru devine din ce în ce mai important pe măsură ce schimbările climatice afectează ecologie comunitară.

Nișele ecologice permit speciilor să existe în mediul lor. În condițiile potrivite, specia va prospera și va juca un rol unic. Fără nișele ecologice, ar exista mai puțină biodiversitate, iar ecosistemul nu ar fi în echilibru.

Concurență între specii: Ecologii se referă la coexistenţă la descrierea unor nișe ecologice. Două specii concurente nu pot exista într-o nișă ecologică. Acest lucru se datorează resurselor limitate.

Competiție afectează aptitudinea speciilor și poate duce la schimbări evolutive. Un exemplu de concurență între specii este un animal care hrănește polenul sau nectarul dintr-o anumită specie de plante, concurând cu alte astfel de animale.

În cazul unor specii de furnici, insectele vor concura pentru cuiburi și pradă, precum și pentru apă și hrană.

Principiul excluderii competitive: Ecologii folosesc principiul excluderii competitive pentru a ajuta la înțelegerea modului în care speciile coexistă. Principiul excluderii competitive dictează faptul că două specii nu pot exista în aceeași nișă ecologică. Acest lucru se datorează concurenței pentru resurse într-un habitat.

Primii campioni ai principiului excluziunii competitive au fost Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause și Garrett Hardin la începutul și mijlocul secolului XX.

Concurența într-o nișă fie determină fiecare specie să se specializeze într-un mod diferit, astfel încât să nu folosească aceleași resurse, fie conduce una dintre speciile concurente la dispariție. Acesta este un alt mod de a privi selecția naturală. Există două teorii utilizate pentru a aborda excluziunea competitivă.

În R * Teorie, mai multe specii nu pot exista cu aceleași resurse decât dacă își diferențiază nișele. Când densitatea resurselor este cea mai mică, populațiile de specii cele mai limitate de resursă vor fi excluse în mod competitiv.

În P * Teorie, consumatorii pot exista la densitate mare datorită faptului că au dușmani comuni.

Competiția se desfășoară chiar și la nivel microbian. De exemplu, dacă Paramecium aurelia și Paramecium caudatum sunt crescute împreună, vor concura pentru resurse. P. aurelia va depăși în cele din urmă P. caudatum și să o facă să dispară.

Dat fiind faptul că organismele nu pot exista într-o bulă și, prin urmare, trebuie să interacționeze în mod natural cu alte specii, ocazional nișele se pot suprapune. Pentru a evita excluderea competitivă, specii similare se pot schimba în timp pentru a utiliza resurse diferite.

În alte cazuri, ele pot exista în aceeași zonă, dar utilizează resurse în momente diferite. Acest scenariu este numit partiționarea resurselor.

Partiționarea resurselor: Partiționarea înseamnă separare. Pur și simplu, speciile își pot folosi resursele în moduri care reduc epuizarea. Acest lucru permite speciei să coexiste și chiar să evolueze.

Un exemplu de partiționare a resurselor este cel al șopârlelor ca anolele, care au folosit diferite părți ale habitatelor lor suprapuse în moduri diferite. Unele dintre anole ar putea locui pe podeaua pădurii; alții ar putea trăi sus în baldachin sau de-a lungul trunchiului și ramurilor. Încă alte anole s-ar putea îndepărta de mediul vegetal și ar trăi în deșerturi sau în apropierea oceanelor.

Un alt exemplu ar fi delfinii și focile, care mănâncă specii similare de pești. Cu toate acestea, intervalele lor de acasă diferă, permițând o partiționare a resurselor.

Un alt exemplu ar fi cintezele lui Darwin, care și-au specializat formele de cioc de-a lungul timpului în evoluția lor. În acest fel, au putut să își folosească resursele în moduri diferite.

Mai multe exemple de nișe ecologice există în diverse ecosisteme.

De exemplu, în jack pădure de conifere din Michigan, urechea Kirtland ocupă o zonă ideală pentru pasăre. Păsările preferă să se cuibărească pe pământ între copaci, nu în ei, printre tufișuri mici.

Dar pinul jack trebuie să aibă numai vârsta de până la opt ani și o înălțime de aproximativ 5 metri. Odată ce arborele îmbătrânește sau crește, înălțimea Kirtland nu va prospera. Aceste tipuri de nișe foarte specializate pot fi expuse unui mare risc din cauza dezvoltării umane.

Plantele deșertice precum suculentele adaptate nișelor ecologice aride prin depozitarea apei în frunzele lor și creșterea rădăcinilor lungi. Spre deosebire de majoritatea plantelor, suculentele își deschid stomatele numai noaptea, astfel încât să reducă pierderile de apă din cauza căldurii arzătoare din timpul zilei.

Termofilii sunt organisme care prosperă în nișe ecologice extreme, cum ar fi orificiile termice cu temperaturi ridicate.

În sudul Californiei, la doar câțiva kilometri distanță de una dintre cele mai populate zone de așezare umană din Statele Unite State, lanțul de insule cunoscut sub numele de Insulele Canalului oferă un ecosistem fascinant pentru studiul ecologic nișe.

Poreclit „Galapagos din America de Nord”, acest ecosistem delicat găzduiește numeroase plante și animale. Insulele variază ca mărime și formă și oferă habitate unice pentru diferite animale și plante.

Păsări: Mai multe păsări numesc Insulele Canalului acasă și, în ciuda suprapunerii lor, fiecare a reușit să ocupe nișe ecologice speciale pe insule. De exemplu, pelicanul maro din California se cuibărește cu mii pe insula Anacapa. Gaya scrub insulară este unică pentru Insulele Canalului Mânecii.

Peşte: Peste 2.000 de specii de pești trăiesc în apele din jurul acestor insule. Paturile de alge de sub ocean oferă habitat atât pentru pești, cât și pentru mamifere.

Insulele Canalului au suferit din cauza introducerii speciilor invazive de către coloniștii europeni, precum și de poluanți precum DDT. Vulturii cheli au dispărut și, luând locul lor, vulturii aurii au făcut o casă. Cu toate acestea, vulturii cheli au fost reintroduse pe insule. Șoimii pelerini au suferit o criză similară și revin.

Mamifere native: Patru mamifere native locuiesc în Insulele Canalului: vulpea insulei, șoarecele de recoltă, șoarecele de cerb insular și mofetul pătat. Vulpea și șoarecele de cerb au la rândul lor subspecii pe insule separate; fiecare insulă găzduiește, prin urmare, nișe separate.

Mofița de pe insulă preferă habitatul de diferite tipuri, în funcție de insula pe care trăiește. Pe Insula Santa Rosa, mofeta favorizează canioanele, zonele riverane și pădurile deschise. Spre deosebire, pe Insula Santa Cruz, scunchiurile pătate preferă pajiștile deschise amestecate cu chaparral. Ei joacă rolul de prădător pe ambele insule.

Mofița de pe insulă și vulpea insulei sunt competitori pentru resursele de pe insule. Cu toate acestea, scunchiurile pătate sunt mai carnivore și sunt nocturne. Deci, în acest mod, ei pot să coexiste nișe suprapuse. Acesta este un alt exemplu de partiționare a resurselor.

Vulpea insulei aproape a dispărut. Eforturile de recuperare au adus specia înapoi.

Reptile și amfibieni: Nișele extrem de specializate se extind la reptile și amfibieni. Există o specie de salamandră, o specie de broască, două specii de șarpe non-veninoase și patru specii de șopârlă. Și totuși nu se găsesc pe fiecare insulă. De exemplu, doar trei insule găzduiesc șopârla de noapte a insulei.

Liliecii ocupă, de asemenea, nișe pe insulele Santa Cruz și Santa Rosa, lucrând atât ca polenizatori, cât și ca consumatori de insecte. Insula Santa Cruz este o casă pentru liliecii cu urechi mari din Townsend.

Astăzi insulele se recuperează. Acestea cuprind acum Parcul Național Insulele Canalului și Sanctuarul Marin Național al Insulelor Canalului, iar ecologii continuă să monitorizeze numeroasele creaturi care numesc acele insule.

Ecologiștii s-au concentrat mai recent asupra teoria construcției de nișă, care descrie modul în care organismele își modifică mediile pentru a le face mai potrivite ca nișe. Exemple în acest sens includ realizarea vizuinelor, construirea cuiburilor, crearea umbrelor, construirea barajelor de castori și alte metode în care organismele își modifică împrejurimile pentru a se potrivi nevoilor lor.

Construcția de nișă a apărut de la biologul John Odling-Smee. Odling-Smee a susținut că construcția de nișă ar trebui considerată un proces de evoluție, o formă de „moștenire ecologică” transmisă descendenților mai degrabă decât o moștenire genetică.

Există patru principii esențiale în spatele teoriei construcției de nișă:

1. Unul implică modificare non-aleatorie a mediului de către o specie, ajutând la evoluția acestora.
2. În al doilea rând, moștenirea „ecologică” modifică evoluția datorată părinții transmit mai departe abilitățile de modificare la urmașii lor.
3. În al treilea rând, noi caracteristici care sunt adoptat devin semnificative din punct de vedere evolutiv. Mediile sunt afectate sistematic.
4. În al patrulea rând, ceea ce a fost considerat adaptare este în esență rezultatul faptului că organismele își fac mediile mai complementare construcție de nișă.

Un exemplu ar fi fecalele unei păsări marine care duc la fertilizarea plantelor și la o tranziție de la tufă la pajiști. Aceasta nu este o adaptare intenționată, dar a adus implicații asupra evoluției. Prin urmare, păsările marine ar fi modificat semnificativ mediul.

Alte modificări ale mediului trebuie să afecteze presiunile de selecție asupra unui organism. Feedbackul selectiv nu are legătură cu genele.

Mai multe exemple de construcție de nișă includ animale cuibăritoare și cuiburi, drojdie care se modifică pentru a atrage mai multe muște de fructe și modificarea cojilor de către crabii pustnici. Chiar și prin mișcare, organismele pot afecta mediul, influențând la rândul lor fluxul de gene dintr-o populație.

Acest lucru se vede la scară largă cu oamenii, care au modificat atât de mult mediul înconjurător pentru a se potrivi nevoilor lor, încât a dus la consecințe la nivel mondial. Acest lucru poate fi demonstrat cu siguranță de trecerea de la vânătorii-culegători la culturile agrare, care a modificat peisajul pentru a crește surse de hrană. La rândul lor, oamenii au modificat animalele pentru domesticire.

Nișele ecologice oferă cunoștințe potențiale bogate pentru a înțelege modul în care speciile interacționează cu variabilele de mediu. Ecologiștii pot folosi aceste informații pentru a afla mai multe despre cum să gestioneze speciile și să le păstreze și cum să planifice și dezvoltarea viitoare.