ช่องนิเวศวิทยา: ความหมาย ประเภท ความสำคัญและตัวอย่าง

นิเวศวิทยา คือการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมซึ่งประกอบด้วยระบบนิเวศ สถานที่ที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เรียกว่าแหล่งที่อยู่อาศัย

อัน ช่องนิเวศวิทยาในทางตรงกันข้าม เป็นบทบาททางนิเวศวิทยาที่สิ่งมีชีวิตเล่นภายในที่อยู่อาศัยของมัน

นิเวศวิทยาหลายสาขาได้นำแนวคิดของ ช่องนิเวศวิทยา.

ช่องนิเวศวิทยาอธิบายว่าสปีชีส์มีปฏิสัมพันธ์อย่างไรภายในระบบนิเวศ ช่องของสปีชีส์ขึ้นอยู่กับปัจจัยทั้งด้านสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิต ซึ่งส่งผลต่อความสามารถของสปีชีส์ในการอยู่รอดและคงทน

ปัจจัยทางชีวภาพ ส่งผลกระทบต่อช่องของสปีชีส์รวมถึงความพร้อมด้านอาหารและผู้ล่า ปัจจัยที่ไม่มีชีวิต ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศน์เฉพาะ ได้แก่ อุณหภูมิ ลักษณะภูมิทัศน์ ธาตุอาหารในดิน แสง และปัจจัยที่ไม่มีชีวิตอื่นๆ

ตัวอย่างของช่องนิเวศวิทยาคือด้วงมูลสัตว์ ตามชื่อด้วงมูลสัตว์กินมูลทั้งในรูปตัวอ่อนและตัวเต็มวัย ด้วงมูลเก็บลูกมูลไว้ในโพรง และตัวเมียวางไข่อยู่ภายใน

สิ่งนี้ทำให้ตัวอ่อนที่ฟักออกมาเข้าถึงอาหารได้ทันที ในทางกลับกัน ด้วงมูลจะส่งผลต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบโดยการเติมอากาศในดินและปล่อยสารอาหารที่เป็นประโยชน์ออกมา ดังนั้นด้วงมูลจึงมีบทบาทพิเศษในสภาพแวดล้อมของมัน

คำจำกัดความของช่องได้เปลี่ยนไปตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรก นักชีววิทยาภาคสนามชื่อโจเซฟ กรินเนลล์ใช้แนวคิดพื้นฐานของช่องนี้และพัฒนาต่อไป โดยอ้างว่าช่องดังกล่าวแยกความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ ที่อยู่ในพื้นที่เดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งมีเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้นที่สามารถมีช่องเฉพาะได้ เขาได้รับอิทธิพลจากการกระจายพันธุ์

คำจำกัดความของนักนิเวศวิทยา Charles Elton เกี่ยวกับโพรงมุ่งเน้นไปที่บทบาทของสปีชีส์เช่นบทบาททางโภชนาการ หลักคำสอนของเขาเน้นที่ความคล้ายคลึงกันของชุมชนมากขึ้นและน้อยลง การแข่งขัน.

ในปี 2500 นักสัตววิทยา G. Evelyn Hutchinson ได้ประนีประนอมกับความคิดเหล่านี้ Hutchinson อธิบายรูปแบบเฉพาะสองรูปแบบ ช่องพื้นฐาน มุ่งเน้นไปที่เงื่อนไขที่สายพันธุ์สามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่มีปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยา ตระหนัก nicheในทางตรงกันข้าม พิจารณาการดำรงอยู่ของประชากรเมื่อมีปฏิสัมพันธ์หรือการแข่งขัน

การนำแนวคิดเฉพาะทางนิเวศวิทยามาใช้ทำให้นักนิเวศวิทยาเข้าใจบทบาทของสปีชีส์ใน ระบบนิเวศ.

นักนิเวศวิทยาใช้แนวคิดเกี่ยวกับระบบนิเวศเฉพาะเพื่อช่วยให้เข้าใจว่าชุมชนเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อม ความสมบูรณ์ วิวัฒนาการของลักษณะนิสัย และปฏิสัมพันธ์ระหว่างเหยื่อผู้ล่าและเหยื่อในชุมชนอย่างไร สิ่งนี้มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบ นิเวศวิทยาชุมชน.

ช่องนิเวศวิทยาอนุญาตให้สปีชีส์มีอยู่ในสภาพแวดล้อมของพวกเขา ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม สายพันธุ์จะเจริญเติบโตและมีบทบาทเฉพาะตัว หากไม่มีช่องว่างทางนิเวศวิทยา ก็จะมีความหลากหลายทางชีวภาพน้อยลง และระบบนิเวศก็จะไม่สมดุล

การแข่งขันระหว่างสายพันธุ์: นักนิเวศวิทยาหมายถึง การอยู่ร่วมกัน เมื่ออธิบายช่องนิเวศวิทยา สองสายพันธุ์ที่แข่งขันกันไม่สามารถอยู่ในช่องทางนิเวศวิทยาเดียว เนื่องจากทรัพยากรมีจำกัด

การแข่งขัน ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของสปีชีส์ และสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการ ตัวอย่างของการแข่งขันระหว่างสายพันธุ์คือสัตว์ที่หาเกสรดอกไม้หรือน้ำหวานจากพืชชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ แข่งขันกับสัตว์ประเภทอื่น

ในกรณีของมดบางชนิด แมลงจะแข่งขันกันเพื่อหารังและเหยื่อ รวมทั้งน้ำและอาหาร

หลักการกีดกันการแข่งขัน: นักนิเวศวิทยาใช้หลักการกีดกันการแข่งขันเพื่อช่วยให้เข้าใจว่าสปีชีส์อยู่ร่วมกันได้อย่างไร หลักการกีดกันการแข่งขันระบุว่าสองสายพันธุ์ไม่สามารถอยู่ในช่องนิเวศวิทยาเดียวกันได้ เนื่องจากการแข่งขันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรในแหล่งที่อยู่อาศัย

ผู้ชนะเลิศในช่วงต้นของหลักการกีดกันการแข่งขันคือ Joseph Grinnell, T. ผม. Storer, Georgy Gause และ Garrett Hardin ในช่วงต้นและกลางศตวรรษที่ 20

การแข่งขันเฉพาะเจาะจงจะทำให้แต่ละสปีชีส์มีความเชี่ยวชาญต่างกันไป เพื่อไม่ให้ใช้ทรัพยากรเดียวกัน หรือทำให้สปีชีส์ที่แข่งขันกันตัวใดตัวหนึ่งสูญพันธุ์ นี่เป็นอีกวิธีหนึ่งในการดูการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มีสองทฤษฎีที่ใช้ในการจัดการกับการกีดกันการแข่งขัน

ใน อาร์* ทฤษฎีหลายสปีชีส์ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ด้วยทรัพยากรเดียวกัน เว้นแต่ว่าพวกมันจะแยกแยะความแตกต่างเฉพาะของพวกมัน เมื่อความหนาแน่นของทรัพยากรอยู่ที่ระดับต่ำสุด ประชากรชนิดพันธุ์เหล่านั้นที่ถูกจำกัดโดยทรัพยากรส่วนใหญ่จะถูกกีดกันโดยไม่สามารถแข่งขันได้

ใน ป* ทฤษฎีผู้บริโภคสามารถดำรงอยู่ได้อย่างหนาแน่นเนื่องจากมีศัตรูร่วมกัน

การแข่งขันดำเนินไปแม้กระทั่งในระดับจุลินทรีย์ ตัวอย่างเช่น if พารามีเซียมออเรเลีย และ Paramecium caudatum เติบโตไปด้วยกัน แย่งชิงทรัพยากร ป. ออเรเลีย ในที่สุดก็จะแซง ป. caudatum และทำให้มันสูญพันธุ์ไป

เนื่องจากสิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงอยู่ในฟองสบู่ได้ และด้วยเหตุนี้จึงต้องมีปฏิสัมพันธ์กับสปีชีส์อื่นโดยธรรมชาติ ช่องโพรงอาจทับซ้อนกันได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการกีดกันการแข่งขัน สายพันธุ์ที่คล้ายกันสามารถเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อใช้ทรัพยากรที่แตกต่างกัน

ในกรณีอื่นๆ อาจอยู่ในพื้นที่เดียวกันแต่ใช้ทรัพยากรในเวลาต่างกัน สถานการณ์นี้เรียกว่า การแบ่งทรัพยากร.

การแบ่งส่วนทรัพยากร: Partitioning ความหมายคือ การแบ่งแยก พูดง่ายๆ สปีชีส์สามารถใช้ทรัพยากรของตนในลักษณะที่ลดการพร่องลงได้ สิ่งนี้ทำให้สปีชีส์สามารถอยู่ร่วมกันและพัฒนาได้

ตัวอย่างของการแบ่งทรัพยากรคือของจิ้งจกเช่น anoles ซึ่งใช้ส่วนต่าง ๆ ของแหล่งที่อยู่อาศัยที่ทับซ้อนกันในรูปแบบต่างๆ ทวารหนักบางส่วนอาจอาศัยอยู่บนพื้นป่า อื่น ๆ อาจอาศัยอยู่สูงในทรงพุ่มหรือตามลำต้นและกิ่งก้าน ทวารหนักอื่นๆ อาจเคลื่อนออกจากสภาพแวดล้อมของพืชและอาศัยอยู่ในทะเลทรายหรือใกล้มหาสมุทร

อีกตัวอย่างหนึ่งคือโลมาและแมวน้ำซึ่งกินปลาชนิดเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ช่วงบ้านต่างกัน ทำให้แบ่งทรัพยากรได้

อีกตัวอย่างหนึ่งคือนกฟินช์ของดาร์วินซึ่งเชี่ยวชาญเรื่องรูปร่างของจงอยปากเมื่อเวลาผ่านไปในวิวัฒนาการ ด้วยวิธีนี้ พวกเขาสามารถใช้ทรัพยากรของตนได้หลากหลายวิธี

หลาย ตัวอย่างช่องนิเวศวิทยา มีอยู่ในระบบนิเวศต่างๆ

ตัวอย่างเช่นในแจ็ค ป่าสน ของมิชิแกน นกกระจิบของเคิร์ทแลนด์ครอบครองพื้นที่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับนก นกชอบทำรังบนพื้นดินระหว่างต้นไม้ ไม่ชอบอยู่ท่ามกลางพงเล็กๆ

แต่ต้นสนแจ็คต้องมีอายุไม่เกินแปดขวบและสูงประมาณ 5 ฟุตเท่านั้น เมื่อต้นไม้มีอายุหรือสูงขึ้น นกนกกระจิบของเคิร์ทแลนด์จะไม่เติบโต ประเภทเฉพาะอย่างสูงเหล่านี้สามารถมีความเสี่ยงสูงเนื่องจากการพัฒนามนุษย์

พืชทะเลทราย เช่น พืชอวบน้ำที่ปรับให้เข้ากับซอกนิเวศที่แห้งแล้งโดยการเก็บน้ำไว้ในใบและรากที่ยาว ไม่เหมือนกับพืชส่วนใหญ่ พืชอวบน้ำจะเปิดปากใบเฉพาะตอนกลางคืนเท่านั้น เพื่อลดการสูญเสียน้ำจากความร้อนที่แผดเผาในเวลากลางวัน

เทอร์โมฟิลเป็นสิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตในระบบนิเวศน์ที่รุนแรง เช่น ช่องระบายความร้อนที่มีอุณหภูมิสูง

ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ ห่างจากพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นที่สุดแห่งหนึ่งในสหรัฐเพียงไม่กี่ไมล์ รัฐ กลุ่มเกาะที่รู้จักกันในชื่อหมู่เกาะแชนเนลเป็นระบบนิเวศที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาทางนิเวศวิทยา ซอก

มีชื่อเล่นว่า “กาลาปากอสแห่งอเมริกาเหนือ” ระบบนิเวศอันละเอียดอ่อนนี้เป็นแหล่งรวมพืชและสัตว์มากมาย หมู่เกาะเหล่านี้มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันไป และเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์และพืชหลากหลายชนิด

นก: นกหลายตัวเรียกหมู่เกาะแชนเนลว่าเป็นบ้าน และถึงแม้จะทับซ้อนกัน แต่พวกมันก็ยังสามารถครอบครองซอกนิเวศพิเศษบนเกาะต่างๆ ได้ ตัวอย่างเช่น นกกระทุงสีน้ำตาลแคลิฟอร์เนียทำรังบนเกาะ Anacapa เป็นพันๆ เกาะสครับเจย์เป็นเอกลักษณ์ของหมู่เกาะแชนเนล

ปลา: ปลากว่า 2,000 สายพันธุ์อาศัยอยู่ในน่านน้ำรอบเกาะเหล่านี้ เตียงสาหร่ายทะเลใต้มหาสมุทรเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของทั้งปลาและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

หมู่เกาะแชนเนลได้รับความเดือดร้อนจากการแนะนำของสายพันธุ์ที่รุกรานโดยผู้ตั้งถิ่นฐานชาวยุโรปรวมทั้งจากมลพิษเช่น DDT นกอินทรีหัวล้านหายไปและเข้ามาแทนที่ นกอินทรีทองสร้างบ้าน อย่างไรก็ตาม นกอินทรีหัวล้านได้รับการแนะนำให้รู้จักกับเกาะ เหยี่ยวเพเรกรินประสบวิกฤติที่คล้ายคลึงกันและกำลังกลับมา

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพื้นเมือง: สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพื้นเมืองสี่ตัวอาศัยอยู่ในหมู่เกาะแชนเนล ได้แก่ สุนัขจิ้งจอกเกาะ หนูเก็บเกี่ยว หนูกวางเกาะ และสกั๊งค์ด่าง สุนัขจิ้งจอกและหนูกวางมีสปีชีส์ย่อยบนเกาะที่แยกจากกัน แต่ละเกาะจึงมีช่องแยกกัน

สกั๊งค์ที่เห็นเกาะนี้ชอบที่อยู่อาศัยหลายประเภทขึ้นอยู่กับเกาะที่มันอาศัยอยู่ บนเกาะซานตาโรซา สกั๊งค์ชอบหุบเขา พื้นที่ริมฝั่งน้ำ และป่าเปิด ในทางตรงกันข้าม บนเกาะซานตาครูซ สกั๊งค์ที่เห็นชอบกินทุ่งหญ้าโล่งๆ ผสมกับ chaparral พวกเขาเล่นบทบาทของนักล่าบนเกาะทั้งสอง

เกาะที่เห็นสกั๊งค์และสุนัขจิ้งจอกเกาะเป็นคู่แข่งด้านทรัพยากรบนเกาะ อย่างไรก็ตาม สกั๊งค์ที่เห็นเป็นสัตว์กินเนื้อมากกว่าและออกหากินเวลากลางคืน จึงสามารถอยู่ร่วมกันได้ในลักษณะนี้ ซอกที่ทับซ้อนกัน. นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการแบ่งทรัพยากร

จิ้งจอกเกาะเกือบสูญพันธุ์ ความพยายามในการกู้คืนได้นำสายพันธุ์กลับมา

สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ: ช่องที่มีความเชี่ยวชาญสูงขยายไปถึงสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ มีซาลาแมนเดอร์ 1 สายพันธุ์ กบ 1 สายพันธุ์ งูไม่มีพิษ 2 สายพันธุ์ และกิ้งก่า 4 สายพันธุ์ และยังไม่พบในทุกเกาะ ตัวอย่างเช่น มีเพียงสามเกาะเท่านั้นที่เป็นเจ้าภาพของกิ้งก่ากลางคืนบนเกาะ

ค้างคาวยังกินพื้นที่เฉพาะบนเกาะซานตาครูซและซานตาโรซา ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งแมลงผสมเกสรและผู้บริโภคแมลง เกาะซานตาครูซเป็นบ้านของค้างคาวหูใหญ่ของทาวน์เซนด์

วันนี้เกาะต่างๆ กำลังฟื้นตัว ปัจจุบันประกอบด้วยอุทยานแห่งชาติหมู่เกาะแชนเนลและเขตรักษาพันธุ์สัตว์น้ำแห่งชาติหมู่เกาะแชนเนล และนักนิเวศวิทยายังคงเฝ้าติดตามสิ่งมีชีวิตมากมายที่เรียกหมู่เกาะนี้ว่าบ้าน

นักนิเวศวิทยาได้ให้ความสำคัญกับ ทฤษฎีการก่อสร้างเฉพาะกลุ่มซึ่งอธิบายวิธีที่สิ่งมีชีวิตปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมเพื่อให้เหมาะกับการเป็นโพรง ตัวอย่าง ได้แก่ การทำโพรง การสร้างรัง การสร้างร่มเงา การสร้างเขื่อนบีเวอร์ และวิธีการอื่นๆ ที่สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมเพื่อให้เหมาะกับความต้องการ

การสร้าง Niche เกิดขึ้นจากนักชีววิทยา John Odling-Smee Odling-Smee แย้งว่าการก่อสร้างเฉพาะกลุ่มควรถือเป็นกระบวนการของวิวัฒนาการ ซึ่งเป็นรูปแบบของ "มรดกทางนิเวศวิทยา" ที่ส่งต่อไปยังผู้สืบสกุลมากกว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

มีหลักการสำคัญสี่ประการที่อยู่เบื้องหลังทฤษฎีการก่อสร้างเฉพาะกลุ่ม:

1. หนึ่งเกี่ยวข้องกับ การปรับเปลี่ยนแบบไม่สุ่ม ของสิ่งแวดล้อมโดยสายพันธุ์ ช่วยวิวัฒนาการของพวกมัน
2. ประการที่สอง มรดก "ทางนิเวศวิทยา" เปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการอันเนื่องมาจาก พ่อแม่ส่งต่อทักษะการเปลี่ยนแปลง แก่ลูกหลานของตน
3. ประการที่สาม ลักษณะใหม่ที่ that บุญธรรม กลายเป็นสำคัญทางวิวัฒนาการ สภาพแวดล้อมได้รับผลกระทบอย่างเป็นระบบ
4. ประการที่สี่ สิ่งที่ถือว่าเป็นการปรับตัวโดยพื้นฐานแล้วเป็นผลมาจากสิ่งมีชีวิตที่ทำให้สภาพแวดล้อมของพวกเขามีความสมบูรณ์มากขึ้นโดย การก่อสร้างเฉพาะ.

ตัวอย่างจะเป็นอุจจาระของนกทะเลที่นำไปสู่การปฏิสนธิของพืชและการเปลี่ยนจากป่าละเมาะเป็นทุ่งหญ้า นี่ไม่ใช่การปรับตัวโดยเจตนา แต่นำมาซึ่งนัยต่อวิวัฒนาการ นกทะเลจึงได้ปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ

การปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมอื่นๆ ต้องส่งผลต่อแรงกดดันในการคัดเลือกสิ่งมีชีวิต ข้อเสนอแนะที่เลือกไม่เกี่ยวข้องกับยีน

ตัวอย่างเพิ่มเติมของการก่อสร้างเฉพาะกลุ่ม ได้แก่ สัตว์ที่ทำรังและขุดโพรง ยีสต์ที่ดัดแปลงตัวเองเพื่อดึงดูดแมลงวันผลไม้มากขึ้น และการดัดแปลงเปลือกโดยปูเสฉวน แม้จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ สิ่งมีชีวิตก็สามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งส่งผลต่อการไหลของยีนในประชากร

สิ่งนี้มีให้เห็นในวงกว้างกับมนุษย์ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของพวกเขาจนนำไปสู่ผลที่ตามมาทั่วโลก สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้อย่างชัดเจนจากการเปลี่ยนจากนักล่า-รวบรวมไปสู่วัฒนธรรมเกษตรกรรม ซึ่งเปลี่ยนภูมิทัศน์เพื่อเลี้ยงแหล่งอาหาร ในทางกลับกัน มนุษย์เปลี่ยนสัตว์เพื่อการเลี้ยง

ช่องนิเวศวิทยาให้ความรู้ที่มีศักยภาพมากมายสำหรับการทำความเข้าใจว่าสปีชีส์มีปฏิสัมพันธ์กับตัวแปรสิ่งแวดล้อมอย่างไร นักนิเวศวิทยาสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการจัดการชนิดพันธุ์และการอนุรักษ์ และวิธีการวางแผนสำหรับการพัฒนาในอนาคตเช่นกัน