Ekologisk nisch: definition, typer, betydelse och exempel

Ekologi är studien av interaktioner mellan organismer och deras miljöer, som utgör ett ekosystem. De platser organismer bor på kallas livsmiljöer.

Ett ekologisk nischdäremot är den ekologiska roll som en organism spelar inom dess livsmiljö.

Flera ekologiska grenar har antagit begreppet ekologisk nisch.

Den ekologiska nischen beskriver hur en art interagerar i ett ekosystem. Nischen hos en art beror på både biotiska och abiotiska faktorer, som påverkar artens förmåga att överleva och uthärda.

Biotiska faktorer som påverkar en arts nisch inkluderar tillgång på livsmedel och rovdjur. Abiotiska faktorer som påverkar ekologisk nisch inkluderar temperatur, landskapsegenskaper, marknäringsämnen, ljus och andra icke-levande faktorer.

Ett exempel på en ekologisk nisch är gödselbaggen. Gödselbaggen, som namnet antyder, konsumerar gödsel både i larv- och vuxenform. Gödselbaggar lagrar gödselbollar i hålor och kvinnor lägger ägg i dem.

Detta tillåter kläckade larver omedelbar tillgång till mat. Gödselbaggen påverkar i sin tur den omgivande miljön genom att lufta mark och släppa nyttiga näringsämnen. Därför spelar gödselbaggen en unik roll i sin miljö.

Definitionen av en nisch har förändrats sedan den först introducerades. En fältbiolog som heter Joseph Grinnell tog det grundläggande konceptet för nischen och vidareutvecklade den och hävdade att en nisch skilde mellan olika arter som ockuperade samma utrymme. Med andra ord kan bara en art ha en viss nisch. Han påverkades av artfördelningen.

Ekologen Charles Eltons definition av nisch fokuserade på artens roll, såsom dess trofiska roll. Hans principer betonade mer på samhällslikhet och mindre på konkurrens.

1957 zoolog G. Evelyn Hutchinson tillhandahöll en slags kompromiss mellan dessa tankar. Hutchinson beskrev två former av nisch. De grundläggande nisch fokuserade på förhållandena där en art kunde existera utan ekologiska interaktioner. De realiserad nischdäremot ansåg befolkningens existens i närvaro av interaktioner eller konkurrens.

Antagandet av det ekologiska nischkonceptet har gjort det möjligt för ekologer att förstå arternas roller i ekosystem.

Ekologer använder konceptet med den ekologiska nischen för att förstå hur samhällen relaterar till miljöförhållanden, kondition, utveckling av egenskaper och rovdjur-bytesinteraktioner i samhällen. Detta blir allt viktigare när klimatförändringarna påverkar samhällsekologi.

Ekologiska nischer tillåter arter att existera i sin miljö. Under rätt förhållanden kommer arten att trivas och spela en unik roll. Utan de ekologiska nischerna skulle det finnas mindre biologisk mångfald och ekosystemet skulle inte vara i balans.

Tävling mellan arter: Ekologer hänvisar till samexistens när man beskriver ekologiska nischer. Två konkurrerande arter kan inte existera i en ekologisk nisch. Detta beror på begränsade resurser.

Konkurrens påverkar artens kondition och kan leda till evolutionära förändringar. Ett exempel på interartkonkurrens är ett djur som söker efter pollen eller nektar från en viss växtart och konkurrerar med andra sådana djur.

När det gäller vissa myrarter kommer insekterna att tävla om bon och byte samt vatten och mat.

Princip för konkurrensutsättning: Ekologer använder den konkurrensutsatta principen för uteslutning för att förstå hur arter samexisterar. Konkurrensuteslutningsprincipen dikterar att två arter inte kan existera i samma ekologiska nisch. Detta beror på konkurrens om resurser i en livsmiljö.

Tidiga mästare för principen om konkurrensutsättning var Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause och Garrett Hardin i början och mitten av 1900-talet.

Konkurrens i en nisch leder antingen till att varje art specialiserar sig på olika sätt för att inte använda samma resurser eller leder till att en av de konkurrerande arterna utrotas. Detta är ett annat sätt att titta på naturligt urval. Det finns två teorier som används för att ta itu med konkurrensutsättning.

I R * Teori, flera arter kan inte existera med samma resurser om de inte differentierar sina nischer. När resurstätheten är som lägst kommer de artpopulationer som är mest begränsade av resursen att uteslutas konkurrenskraftigt.

I P * Teorikan konsumenter existera i hög densitet på grund av att de har delade fiender.

Tävling spelar även på mikrobiell nivå. Till exempel om Paramecium aurelia och Paramecium caudatum odlas tillsammans kommer de att tävla om resurser. P. aurelia kommer så småningom att passera P. caudatum och få den att utrotas.

Med tanke på att organismer inte kan existera i en bubbla och därför måste naturligt interagera med andra arter, kan nischer ibland överlappa varandra. För att undvika konkurrensutslagning kan liknande arter förändras över tiden för att använda olika resurser.

I andra fall kan de finnas i samma område men använda resurser vid olika tidpunkter. Detta scenario kallas resurspartitionering.

Resurspartitionering: Partitionering betyder att separera. Enkelt uttryckt kan arter använda sina resurser på sätt som minskar uttömningen. Detta gör att arten kan samexistera och till och med utvecklas.

Ett exempel på resurspartitionering är ödlor som anoler, som använde olika delar av sina överlappande livsmiljöer på olika sätt. Några av anolerna kan leva på skogsbotten; andra kanske bor högt i baldakinen eller längs stammen och grenarna. Ytterligare andra anoler kan flytta bort från växtmiljöer och bo i öknar eller nära hav.

Ett annat exempel är delfiner och sälar som äter liknande fiskarter. Men deras hemområden skiljer sig åt, vilket möjliggör en uppdelning av resurser.

Ett annat exempel skulle vara Darwins finkar, som över tid specialiserat sina näbbformer i deras utveckling. På detta sätt kunde de använda sina resurser på olika sätt.

Flera exempel på ekologiska nischer finns i olika ekosystem.

Till exempel i domkraften tallskog av Michigan, upptar Kirtlands sångare ett område som passar perfekt för fågeln. Fåglarna föredrar att häcka på marken mellan träden, inte i dem, bland små skogar.

Men jack furuträdet måste bara vara upp till åtta år gammalt och cirka 5 meter långt. När trädet åldras eller växer längre kommer inte Kirtlands sångare att frodas. Dessa högt specialiserade typer av nischer kan utsättas för stor risk på grund av mänsklig utveckling.

Ökenväxter såsom suckulenter anpassade till torra ekologiska nischer genom att lagra vatten i sina löv och växa långa rötter. Till skillnad från de flesta växter öppnar suckulenter sin mage endast på natten för att minska vattenförlusten från brännande dagvärme.

Termofiler är organismer som trivs i extrema ekologiska nischer som termiska ventiler med höga temperaturer.

I södra Kalifornien, bara några mil från ett av de mest folkrika områdena för mänsklig bosättning i USA Stater, kedjan av öar som kallas Kanalöarna ger ett fascinerande ekosystem för att studera ekologiskt nischer.

Smeknamnet "Galapagos i Nordamerika" är detta känsliga ekosystem värd för många växter och djur. Öarna varierar i storlek och form, och de ger unika livsmiljöer för olika djur och växter.

Fåglar: Flera fåglar kallar Kanalöarna hem, och trots sin överlappning har de lyckats ockupera speciella ekologiska nischer på öarna. Till exempel häckar de bruna pelikanen i Kalifornien tusentals på Anacapa Island. Öskrubba är unik för Kanalöarna.

Fisk: Över 2000 fiskarter lever i vattnet runt dessa öar. Kelpbäddarna under havet ger både fisk och däggdjur livsmiljöer.

Kanalöarna har drabbats av införandet av invasiva arter av europeiska bosättare, liksom från föroreningar som DDT. Vithövdade örnar försvann, och tar plats, guldörnar skapade ett hem. Dock har örnar återintroducerats till öarna. Peregrine falcons genomgick en liknande kris och gör comeback.

Inhemska däggdjur: Fyra inhemska däggdjur bor på Kanalöarna: öreven, skördmus, öhjortmus och prickig skunk. Räven och hjortmusen har i sin tur underarter på separata öar; varje ö har därför separata nischer.

Öns prickiga skunk föredrar livsmiljöer av olika typer beroende på ön den bor på. På ön Santa Rosa gynnar skunk raviner, stränder och öppna skogsmarker. Däremot föredrar prickiga stinkdjur på ön Santa Cruz öppen gräsmark blandad med chaparral. De spelar rollen som rovdjur på båda öarna.

Öns prickiga skunk och öreven är konkurrenter om resurserna på öarna. De prickiga stinkarna är dock mer köttätande och de är nattliga. Så på detta sätt kan de samexistera i överlappande nischer. Detta är ett annat exempel på resurspartitionering.

Ö-räven dödades nästan ut. Återhämtningsinsatser har fört arten tillbaka.

Reptiler och amfibier: De högt specialiserade nischer sträcker sig till reptiler och amfibier. Det finns en salamanderart, en groda, två icke-giftiga ormarter och fyra ödlarter. Och ändå finns de inte på alla öar. Till exempel är endast tre öar värd för ön nattödlan.

Fladdermöss upptar också nischer på öarna Santa Cruz och Santa Rosa och fungerar som både pollinerare och insektskonsumenter. Santa Cruz Island är ett hem för Townsend's big-eared fladdermöss.

Idag återhämtar sig öarna. De består nu av Channel Islands National Park och Channel Islands National Marine Sanctuary, och ekologer fortsätter att övervaka de många varelser som kallar öarna hemma.

Ekologer har nyligen fokuserat på teori om nischkonstruktion, som beskriver hur organismer ändrar sina miljöer för att göra dem bättre lämpade som nischer. Exempel på detta är att göra hålor, bygga bon, skapa skugga, bygga bäverdammar och andra metoder där organismer förändrar sin omgivning för att passa deras behov.

Nischkonstruktion uppstod från biologen John Odling-Smee. Odling-Smee hävdade att nischkonstruktion bör betraktas som en utvecklingsprocess, en form av "ekologiskt arv" som överförs till ättlingar snarare än ett genetiskt arv.

Det finns fyra kärnprinciper bakom nischkonstruktionsteorin:

1. Man involverar icke-slumpmässig modifiering miljön av en art, vilket hjälper till att hjälpa deras utveckling.
2. För det andra förändrar det "ekologiska" arvet evolutionen på grund av föräldrar som förmedlar förändringsförmågan till sina avkommor.
3. För det tredje nya egenskaper som är antogs bli evolutionärt betydelsefulla. Miljöerna påverkas systematiskt.
4. För det fjärde är vad som ansågs anpassning i huvudsak ett resultat av att organismer gör deras miljöer mer komplementära via nischkonstruktion.

Ett exempel kan vara en havsfågels avföring som leder till växtgödsel och en övergång från skrubbmark till gräsmark. Detta är inte en avsiktlig anpassning, men det har fått konsekvenser för evolutionen. Sjöfågeln skulle därför ha förändrat miljön markant.

Andra förändringar i miljön måste påverka urvalstrycket på en organism. Den selektiva återkopplingen är inte relaterad till gener.

Fler exempel på nischkonstruktion inkluderar häckande och gravande djur, jäst som modifierar sig för att locka fler fruktflugor och modifiering av skal av eremitkrabbor. Även genom att flytta runt kan organismer påverka miljön och i sin tur påverka genflödet i en befolkning.

Detta ses i stor skala med människor som har förändrat miljön så att de passar deras behov att det har lett till globala konsekvenser. Detta kan säkerligen bevisas av övergången från jägare-samlare till jordbrukskulturer, som förändrade landskapet för att höja matkällor. I sin tur förändrade människor djur för domesticering.

Ekologiska nischer erbjuder rik potentiell kunskap för att förstå hur arter interagerar med miljövariabler. Ekologer kan använda denna information för att lära sig mer om hur man hanterar arter och för att bevara dem, och hur man också planerar för framtida utveckling.