Екологічна ніша: визначення, типи, значення та приклади

Екологія - це вивчення взаємодії між організмами та їх середовищем, яке складає екосистему. Місця, де живуть організми, називаються місцями проживання.

Ан екологічна нішанавпаки, це екологічна роль, яку організм відіграє в середовищі свого проживання.

Кілька галузей екології прийняли концепцію екологічна ніша.

Екологічна ніша описує взаємодію виду в межах екосистеми. Ніша виду залежить як від біотичних, так і від абіотичних факторів, які впливають на здатність виду виживати та витримувати.

Біотичні фактори що впливають на нішу виду включають наявність їжі та хижаків. Абіотичні фактори що впливають на екологічну нішу включають температуру, ландшафтні характеристики, поживні речовини ґрунту, світло та інші неживі фактори.

Прикладом екологічної ніші є гнойовий жук. Жук-гнойовик, як випливає з назви, споживає гній як у личинковій, так і у дорослій формі. Гнойові жуки зберігають гнійні кульки в норах, а самки відкладають у них яйця.

Це забезпечує вилупленим личинкам негайний доступ до їжі. Жук-гнойовик, у свою чергу, впливає на навколишнє середовище, провітрюючи грунт і вивільняючи корисні поживні речовини. Тому гнойовий жук виконує унікальну роль у своєму середовищі.

Визначення ніші змінилося з часу її першого запровадження. Польовий біолог на ім’я Джозеф Гріннелл взяв основну концепцію ніші та розвинув її далі, стверджуючи, що ніша розрізняла різні види, які займали один і той же простір. Іншими словами, лише один вид міг мати певну нішу. На нього вплинув розподіл видів.

Еколог Чарльз Елтон у визначенні ніші зосередив увагу на ролі виду, наприклад, на його трофічній ролі. Його положення більше наголошували на схожості спільнот і менше на конкуренція.

У 1957 р. Зоолог Г. Евелін Хатчінсон забезпечила своєрідний компроміс з цими думками. Хатчінсон описав дві форми ніші. фундаментальна ніша орієнтовані на умови, в яких вид міг існувати без екологічних взаємодій. реалізована нішанавпаки, розглядається існування населення за наявності взаємодій або конкуренції.

Прийняття концепції екологічної ніші дозволило екологам зрозуміти роль видів в Росії екосистеми.

Екологи використовують концепцію екологічної ніші, щоб допомогти зрозуміти, як співтовариства співвідносяться з умовами навколишнього середовища, придатністю, еволюцією ознак та взаємодією хижака і здобичі в громадах. Це стає все важливішим із впливом зміни клімату екологія громади.

Екологічні ніші дозволяють видам існувати у своєму середовищі. За належних умов вид буде процвітати і грати унікальну роль. Без екологічних ніш було б менше біорізноманіття, і екосистема не знаходила б рівноваги.

Міжвидова конкуренція: Екологи посилаються на співіснування при описі екологічних ніш. Два конкуруючі види не можуть існувати в одній екологічній ніші. Це пов’язано з обмеженими ресурсами.

Конкуренція впливає на придатність видів і може призвести до еволюційних змін. Прикладом міжвидової конкуренції є тварина, яка видобуває пилок або нектар певного виду рослин, конкуруючи з іншими такими тваринами.

Що стосується деяких видів мурах, комахи змагатимуться за гнізда та здобич, а також воду і їжу.

Принцип конкурентного виключення: Екологи використовують принцип конкурентного виключення, щоб допомогти зрозуміти, як існують види. Принцип конкурентного виключення диктує, що два види не можуть існувати в одній екологічній ніші. Це пов’язано з конкуренцією за ресурси в середовищі існування.

Першими чемпіонами принципу конкурентного виключення були Джозеф Гріннелл, Т. Я Сторер, Георгій Гаузе та Гаррет Хардін на початку та середині 20 століття.

Конкуренція в ніші або призводить до того, що кожен вид спеціалізується по-різному, щоб не використовувати однакові ресурси, або призводить до вимирання одного з конкуруючих видів. Це ще один спосіб погляду на природний відбір. Існує дві теорії, що використовуються для вирішення проблеми конкурентного виключення.

В R * Теорія, кілька видів не можуть існувати з однаковими ресурсами, якщо вони не диференціюють свої ніші. Коли щільність ресурсів буде найнижчою, популяції видів, найбільш обмежені ресурсом, будуть конкурентно виключені.

В P * Теорія, споживачі можуть існувати з високою щільністю завдяки спільним ворогам.

Конкуренція розгортається навіть на мікробному рівні. Наприклад, якщо Парамецій аурелія і Paramecium caudatum вирощені разом, вони будуть змагатися за ресурси. П. аурелія врешті-решт наздожене П. каудатум і змусити його зникнути.

З огляду на той факт, що організми не можуть існувати в бульбашці і тому повинні природним чином взаємодіяти з іншими видами, іноді ніші можуть перекриватися. Щоб уникнути виключення з конкуренції, подібні види з часом можуть змінюватися, використовуючи різні ресурси.

В інших випадках вони можуть існувати в одній області, але використовувати ресурси в різний час. Цей сценарій називається розділення ресурсів.

Розділення ресурсів: Розділення означає відокремлення. Простіше кажучи, види можуть використовувати свої ресурси таким чином, щоб зменшити виснаження. Це дозволяє виду співіснувати і навіть еволюціонувати.

Прикладом розподілу ресурсів є такі ящірки, як аноліси, які по-різному використовували різні частини своїх місць проживання. Деякі з аноліїв можуть жити на лісі; інші можуть жити високо в навісі або вздовж стовбура та гілок. Ще інші аноліси можуть відійти від рослинних середовищ і жити в пустелях або біля океанів.

Іншим прикладом можуть бути дельфіни та тюлені, які харчуються подібними видами риб. Однак діапазони їхніх будинків різняться, що дозволяє розподілити ресурси.

Іншим прикладом можуть бути в’юрки Дарвіна, які з часом спеціалізувались на своїх формах дзьобів у своїй еволюції. Таким чином вони змогли по-різному використовувати свої ресурси.

Кілька приклади екологічних ніш існують в різних екосистемах.

Наприклад, у домкраті сосновий ліс в штаті Мічиган, плетенка Кертленда займає територію, ідеально підходящу для птаха. Птахи воліють гніздитися на землі між деревами, а не в них, серед невеликого підліску.

Але дерево сосни має бути лише вісім років і заввишки близько 5 футів. Як тільки дерево постаріє або виросте вище, плетенка Кертленда не буде процвітати. Ці вузькоспеціалізовані типи ніш можуть бути піддані великому ризику через розвиток людини.

Пустельні рослини такі як сукуленти, пристосовані до посушливих екологічних ніш, зберігаючи воду в їх листі та відрощуючи довгі корені. На відміну від більшості рослин, сукуленти відкривають продихи лише вночі, щоб зменшити втрати води від палючої денної спеки.

Термофіли - це організми, які процвітають в екстремальних екологічних нішах, таких як теплові отвори з високою температурою.

У Південній Каліфорнії, за декілька миль від одного з найбільш густонаселених районів людського поселення в Сполучених Штатах Держави, ланцюг островів, відомий як Нормандські, забезпечує захоплюючу екосистему для вивчення екологічних проблем ніші.

Ця делікатна екосистема, прозвана «Галапагосськими островами Північної Америки», приймає численні рослини та тварини. Острови різняться за розмірами та формою, і вони забезпечують унікальне середовище існування для різних тварин і рослин.

Птахи: Кілька птахів називають Нормандські острови домом, і, незважаючи на їхнє накладання, кожному вдалося зайняти особливі екологічні ніші на островах. Наприклад, каліфорнійський бурий пелікан гніздиться на острові Анакапа тисячами. Острівна кущова сойка унікальна для Нормандських островів.

Риба: У водах навколо цих островів мешкає понад 2000 видів риб. Ложа водоростей під океаном є середовищем існування як для риб, так і для ссавців.

Нармандські острови постраждали від інтродукції європейськими поселенцями інвазійних видів, а також від таких забруднюючих речовин, як ДДТ. Білоголові орли зникли, і, зайнявши своє місце, беркути влаштували собі дім. Однак на острови знову завезено білоголових орлів. Соколи-сапсани пережили подібну кризу і повертаються.

Тубільні ссавці: На Нормандських островах проживають чотири місцеві ссавці: острівна лисиця, миша врожаю, миша острівного оленя та плямистий скунс. Лисиця і оленяча миша в свою чергу мають підвиди на окремих островах; тому на кожному острові розміщені окремі ніші.

Острівний плямистий скунс віддає перевагу середовищу існування різних типів залежно від острова, на якому він живе. На острові Санта-Роза скунс віддає перевагу каньйонам, прибережним районам і відкритим лісам. На відміну від цього, на острові Санта-Крус плямисті скунси надають перевагу відкритим лукам, змішаним з чапаралем. Вони грають роль хижака на обох островах.

Острівний плямистий скунс і острівна лисиця є конкурентами за ресурси на островах. Однак плямисті скунси більш хижі, і вони нічні. Отже, таким чином вони можуть співіснувати в ніші, що перекриваються. Це ще один приклад розділення ресурсів.

Острівна лисиця майже вимерла. Зусилля щодо відновлення повернули вид назад.

Рептилії та земноводні: Вузькоспеціалізовані ніші поширюються на плазунів та земноводних. Існує один вид саламандри, один вид жаб, два не отруйних види змій та чотири види ящірок. І все ж вони є далеко не на кожному острові. Наприклад, лише три острови приймають острівну нічну ящірку.

Кажани також займають ніші на островах Санта-Крус і Санта-Роза, працюючи як запилювачами, так і споживачами комах. Острів Санта-Крус - дім для вухатих кажанів Таунсенда.

Сьогодні острови відновлюються. Зараз вони включають Національний парк Нормандських островів та Національний морський заповідник Нормандських островів, а екологи продовжують спостерігати за багатьма істотами, які називають острови домом.

Екологи останнім часом зосереджувались на теорія побудови ніші, де описано, як організми модифікують своє середовище, щоб зробити їх більш придатними як ніші. Приклади цього включають створення нор, будівництво гнізд, створення тіні, будівництво бобрових дамб та інші методи, при яких організми змінюють своє оточення відповідно до своїх потреб.

Побудова ніші виникла у біолога Джона Одлінга-Смі. Одлінг-Смі стверджував, що побудову ніш слід розглядати як процес еволюції, форму "екологічного успадкування", що передається нащадкам, а не генетичне успадкування.

За теорією побудови ніш є чотири основні принципи:

1. Один залучає не випадкові модифікації навколишнього середовища видом, допомагаючи сприяти їх еволюції.
2. По-друге, «екологічне» успадкування змінює еволюцію завдяки батьки, що передають навички зміни своїм нащадкам.
3. По-третє, нові характеристики, які є прийнятий стають еволюційно значущими. На середовище впливає систематично.
4. По-четверте, те, що вважали адаптацією, є по суті результатом того, що організми роблять своє середовище більш доповнюючим будівництво ніші.

Прикладом може бути кал морської птиці, який призводить до запліднення рослин та переходу від чагарнику до лугу. Це не навмисне пристосування, але воно мало наслідки для еволюції. Таким чином, морська птиця могла б істотно змінити навколишнє середовище.

Інші модифікації навколишнього середовища повинні впливати на селекційний тиск на організм. Вибірковий зворотний зв'язок не пов'язаний з генами.

Інші приклади побудови ніш включають гніздових і норових тварин, дріжджі, які модифікуються для залучення більшої кількості плодових мух та модифікацію раковин відлюдними крабами. Навіть рухаючись, організми можуть впливати на навколишнє середовище, в свою чергу впливаючи на потік генів у популяції.

Це спостерігається у великих масштабах у людей, які настільки змінили навколишнє середовище відповідно до своїх потреб, що призвело до світових наслідків. Про це, безперечно, може свідчити перехід від мисливців-збирачів до аграрних культур, які змінили ландшафт з метою отримання джерел їжі. У свою чергу, люди змінили тварин для приручення.

Екологічні ніші пропонують багаті потенційні знання для розуміння того, як види взаємодіють із змінними середовища. Екологи можуть скористатися цією інформацією, щоб дізнатись більше про те, як управляти видами та як їх зберігати, а також як планувати майбутній розвиток.