Экологическая ниша: определение, типы, значение и примеры

Экология это изучение взаимодействий между организмами и окружающей их средой, составляющими экосистему. Места обитания организмов называются средами обитания.

An экологическая нишаНапротив, это экологическая роль, которую организм играет в своей среде обитания.

В нескольких отраслях экологии принята концепция экологическая ниша.

Экологическая ниша описывает, как виды взаимодействуют в экосистеме. Ниша вида зависит как от биотических, так и от абиотических факторов, которые влияют на способность вида к выживанию и выживанию.

Биотические факторы влияющие на нишу вида, включают доступность пищи и хищников. Абиотические факторы влияющие на экологическую нишу, включают температуру, характеристики ландшафта, питательные вещества почвы, свет и другие неживые факторы.

Пример экологической ниши - навозник. Навозный жук, как следует из названия, потребляет навоз как в личиночной, так и в взрослой форме. Навозные жуки хранят навозные шарики в норах, а самки откладывают в них яйца.

Это обеспечивает немедленный доступ вылупившихся личинок к пище. В свою очередь, навозник влияет на окружающую среду, аэрируя почву и высвобождая полезные питательные вещества. Таким образом, навозник играет уникальную роль в окружающей среде.

Определение ниши изменилось с момента ее появления. Полевой биолог по имени Джозеф Гриннелл взял основную концепцию ниши и развил ее, утверждая, что ниша различает разные виды, занимающие одно и то же пространство. Другими словами, только один вид может занимать определенную нишу. На него повлияло распространение видов.

Определение ниши, данное экологом Чарльзом Элтоном, сосредоточено на роли вида, например, на его трофической роли. В его принципах больше внимания уделялось общности сообществ и меньше - соревнование.

В 1957 году зоолог Г. Эвелин Хатчинсон предложила своего рода компромисс в этих мыслях. Хатчинсон описал две формы ниши. В фундаментальная ниша сосредоточены на условиях, в которых вид может существовать без экологических взаимодействий. В реализованная ниша, напротив, рассматривал существование населения в условиях взаимодействия или конкуренции.

Принятие концепции экологической ниши позволило экологам понять роль видов в экосистемы.

Экологи используют концепцию экологической ниши, чтобы понять, как сообщества соотносятся с условиями окружающей среды, приспособленностью, эволюцией черт и взаимодействием хищников и жертв в сообществах. Это становится еще более важным, поскольку изменение климата влияет на общественная экология.

Экологические ниши позволяют видам существовать в их среде обитания. В правильных условиях этот вид будет процветать и играть уникальную роль. Без экологических ниш биоразнообразие было бы меньше, а экосистема не была бы сбалансированной.

Межвидовые соревнования: Экологи называют сосуществование при описании экологических ниш. Два конкурирующих вида не могут существовать в одной экологической нише. Это связано с ограниченными ресурсами.

Соревнование влияет на приспособленность видов и может привести к эволюционным изменениям. Примером межвидовой конкуренции является животное, которое добывает пыльцу или нектар определенного вида растений, конкурируя с другими такими животными.

В случае некоторых видов муравьев насекомые будут соревноваться за гнезда и добычу, а также за воду и пищу.

Принцип конкурентного исключения: Экологи используют принцип конкурентного исключения, чтобы понять, как виды сосуществуют. Принцип конкурентного исключения гласит, что два вида не могут существовать в одной экологической нише. Это связано с конкуренцией за ресурсы в среде обитания.

Первыми поборниками принципа исключения из соревнований были Джозеф Гриннелл, Т. Я. Сторер, Георгий Гауз и Гаррет Хардин в начале и середине 20 века.

Конкуренция в нише либо заставляет каждый вид специализироваться по-своему, чтобы не использовать одни и те же ресурсы, либо вымирает один из конкурирующих видов. Это еще один способ взглянуть на естественный отбор. Для решения проблемы конкурентного исключения используются две теории.

В Р* Теория, несколько видов не могут существовать с одними и теми же ресурсами, если они не разделяют свои ниши. Когда плотность ресурсов минимальна, популяции видов, наиболее ограниченные ресурсами, будут исключены из конкуренции.

В П* Теория, потребители могут существовать с высокой плотностью из-за общих врагов.

Конкуренция проявляется даже на микробном уровне. Например, если Парамеций аурелия а также Paramecium caudatum вырастают вместе, они будут бороться за ресурсы. П. Аурелия в конечном итоге настигнет П. хвостатый и заставят его исчезнуть.

Учитывая тот факт, что организмы не могут существовать в пузыре и поэтому должны естественным образом взаимодействовать с другими видами, иногда ниши могут перекрываться. Чтобы избежать конкурентного исключения, похожие виды могут со временем меняться, чтобы использовать разные ресурсы.

В других случаях они могут существовать в одной и той же области, но использовать ресурсы в разное время. Этот сценарий называется разделение ресурсов.

Разделение ресурсов: Разделение означает разделение. Проще говоря, виды могут использовать свои ресурсы таким образом, чтобы уменьшить их истощение. Это позволяет видам сосуществовать и даже развиваться.

Примером разделения ресурсов являются ящерицы, подобные анолам, которые по-разному использовали разные части пересекающихся мест обитания. Некоторые анолии могут жить на лесной подстилке; другие могут жить высоко в кроне деревьев или вдоль ствола и ветвей. Тем не менее, другие анолии могут удаляться от растительной среды и жить в пустынях или вблизи океанов.

Другой пример - дельфины и тюлени, которые едят похожие виды рыб. Однако их домашние диапазоны различаются, что позволяет разделить ресурсы.

Другой пример - зяблики Дарвина, у которых со временем менялась форма клюва в процессе эволюции. Таким образом, они могли по-разному использовать свои ресурсы.

Несколько примеры экологических ниш существуют в различных экосистемах.

Например, в домкрате Сосновый лес Мичигана, певчая птица Киртланда занимает территорию, идеально подходящую для птиц. Птицы предпочитают гнездиться на земле между деревьями, а не в них, среди небольшого подлеска.

Но сосна должна быть не старше восьми лет и иметь высоту около 5 футов. Когда дерево стареет или вырастает выше, певчая птица Киртланда перестает развиваться. Эти узкоспециализированные ниши могут подвергнуться большому риску из-за человеческого развития.

Растения пустыни такие как суккуленты, адаптированные к засушливым экологическим нишам, сохраняя воду в своих листьях и отращивая длинные корни. В отличие от большинства растений, суккуленты открывают устьица только ночью, чтобы уменьшить потерю воды от палящего дневного зноя.

Термофилы - это организмы, которые процветают в экстремальных экологических нишах, таких как термальные источники с высокими температурами.

В Южной Калифорнии, всего в нескольких милях от одного из самых густонаселенных районов США. Штаты, цепь островов, известная как Нормандские острова, представляет собой увлекательную экосистему для изучения экологических ниши.

Эта хрупкая экосистема, прозванная «Галапагосскими островами Северной Америки», является домом для множества растений и животных. Острова различаются по размеру и форме, и они обеспечивают уникальную среду обитания для различных животных и растений.

Птицы: Некоторые птицы называют Нормандские острова своим домом, и, несмотря на их пересечение, каждой из них удалось занять на островах особые экологические ниши. Например, калифорнийский коричневый пеликан тысячами гнездится на острове Анакапа. Островная кустарниковая сойка уникальна для Нормандских островов.

Рыбы: В водах вокруг этих островов обитает более 2000 видов рыб. Гнезда водорослей под океаном обеспечивают среду обитания как для рыб, так и для млекопитающих.

Нормандские острова пострадали от интродукции инвазивных видов европейских поселенцев, а также от таких загрязнителей, как ДДТ. Исчезли белоголовые орлы, и на их место пришли беркуты. Однако белоголовые орланы снова завезены на острова. Соколы-сапсаны пережили похожий кризис и возвращаются.

Аборигенные млекопитающие: На Нормандских островах обитают четыре аборигенных млекопитающих: островная лисица, мышь-хищник, мышь-олень и пятнистый скунс. Лисица и олень-мышь, в свою очередь, имеют подвиды на отдельных островах; поэтому на каждом острове есть отдельные ниши.

Островной пятнистый скунс предпочитает среду обитания разных типов в зависимости от острова, на котором он обитает. На острове Санта-Роза скунс предпочитает каньоны, прибрежные районы и открытые леса. Напротив, на острове Санта-Крус пятнистые скунсы предпочитают открытые луга, смешанные с чапаралем. Они играют роль хищников на обоих островах.

Островной пятнистый скунс и островная лиса соревнуются за ресурсы на островах. Однако пятнистые скунсы более плотоядны и ведут ночной образ жизни. Таким образом, они могут сосуществовать в перекрывающиеся ниши. Это еще один пример разделения ресурсов.

Островная лиса чуть не вымерла. Усилия по восстановлению вернули этот вид.

Рептилии и амфибии: Узкоспециализированные ниши распространяются на рептилий и земноводных. Существует один вид саламандры, один вид лягушек, два вида неядовитых змей и четыре вида ящериц. И все же их можно найти не на всех островах. Например, только на трех островах обитает островная ночная ящерица.

Летучие мыши также занимают ниши на островах Санта-Крус и Санта-Роза, работая как опылители и потребители насекомых. Остров Санта-Крус является домом для ушастых летучих мышей Таунсенда.

Сегодня острова восстанавливаются. Теперь они составляют Национальный парк Нормандских островов и Национальный морской заповедник Нормандских островов, и экологи продолжают наблюдать за многими существами, которые называют острова своим домом.

В последнее время экологи сосредоточили свое внимание на теория строительства ниши, который описывает, как организмы изменяют свою среду обитания, чтобы сделать их более пригодными для использования в качестве ниш. Примеры этого включают создание нор, строительство гнезд, создание тени, строительство бобровых плотин и другие методы, с помощью которых организмы изменяют свое окружение в соответствии со своими потребностями.

Конструкция ниши возникла у биолога Джона Одлинг-Сми. Одлинг-Сми утверждал, что конструирование ниши следует рассматривать как процесс эволюции, форму «экологического наследования», передаваемого потомкам, а не генетическое наследование.

В основе теории строительства ниши лежат четыре основных принципа:

1. Один включает неслучайная модификация окружающей среды видами, помогая их эволюции.
2. Во-вторых, «экологическая» наследственность изменяет эволюцию из-за родители передают изменяющие навыки своему потомству.
3. В-третьих, новые характеристики, которые усыновленный становятся эволюционно значимыми. Систематическое воздействие на окружающую среду.
4. В-четвертых, то, что считалось адаптацией, по сути, является результатом того, что организмы делают свою среду более дополняющей через конструкция ниши.

Примером могут служить фекалии морских птиц, которые приводят к удобрению растений и переходу от кустарников к пастбищам. Это не преднамеренная адаптация, но она имеет последствия для эволюции. Таким образом, морская птица значительно изменила бы окружающую среду.

Другие модификации окружающей среды должны влиять на давление отбора на организм. Избирательная обратная связь не связана с генами.

Другие примеры создания ниши включают в себя гнездящихся и роющих животных, дрожжи, которые модифицируются, чтобы привлечь больше плодовых мух, и модификацию панцирей крабами-отшельниками. Даже перемещаясь, организмы могут влиять на окружающую среду, в свою очередь влияя на поток генов в популяции.

Это в огромных масштабах проявляется в людях, которые так изменили окружающую среду в соответствии со своими потребностями, что это привело к глобальным последствиям. Об этом, безусловно, свидетельствует переход от охотников-собирателей к аграрным культурам, которые изменили ландшафт, чтобы увеличить источники пищи. В свою очередь, люди переделали животных для приручения.

Экологические ниши предлагают богатый потенциал знаний для понимания того, как виды взаимодействуют с переменными окружающей средой. Экологи могут использовать эту информацию, чтобы узнать больше о том, как управлять видами и сохранять их, а также как планировать будущее развитие.