Økologisk nisje kalt posisjonen til utsikten, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ oi okkuperer i det generelle systemet for biocenose, komplekset av dets biokenotiske forbindelser og krav til abiotiske miljøfaktorer. En økologisk nisje gjenspeiler en arts deltakelse i en biocenose. I dette tilfellet er det som menes ikke dens territoriale plassering, men den funksjonelle manifestasjonen av organismen i samfunnet. I følge Ch. Elton (1934), er en økologisk nisje "et sted i et levende miljø, forholdet mellom en art og mat og til fiender." Konseptet med en økologisk nisje har vist seg å være svært fruktbart for å forstå lovene for arters felles liv. I tillegg til C. Elton, jobbet mange økologer med utviklingen, blant dem D. Grinnell, G. Hutchinson, Y. Odum og andre.
Eksistensen av en art i et samfunn bestemmes av kombinasjonen og virkningen av mange faktorer, men når de bestemmer om organismer tilhører en nisje, utgår de fra arten av ernæringen til disse organismene, fra deres evne til å skaffe eller levere mat. Dermed sikrer en grønn plante, som deltar i dannelsen av en biocenose, eksistensen av en rekke økologiske nisjer. Dette er nisjer som inkluderer organismer som lever av rotvev eller bladvev, blomster, frukt, rotsekret osv. (Fig. 11.11).
Ris. 11.11. Plassering av økologiske nisjer knyttet til planten:
1 - rotbiller; 2 - spise rotsekreter; 3 - bladbiller; 4 - stammespisere, 5 - fruktspisere; 6 - frøspisere; 7 - blomsterbiller; 8 - pollenspisere; 9 - juicespisere; 10 - knoppspisere
(ifølge I. N. Ponomareva, 1975)
Hver av disse nisjene inkluderer grupper av organismer som er heterogene i artssammensetning. Den økologiske gruppen av rotbiller inkluderer altså nematoder og larvene til noen biller (nøttebiller, maibiller), og nisjen til planter som suger plantesaft inkluderer insekter og bladlus. De økologiske nisjene "stambiller" eller "stambiller" dekker en stor gruppe dyr, blant hvilke insekter (snekkerbiller, trebiller, barkbiller, langhornsbiller, etc.) er spesielt mange.
Det skal bemerkes at blant dem er det også de som bare lever av veden til levende planter eller bare på barken - begge tilhører forskjellige økologiske nisjer. Spesialisering av arter i forhold til matressurser reduserer konkurransen og øker stabiliteten i samfunnsstrukturen.
Det finnes ulike typer ressursdeling.
1. Spesialisering av morfologi og atferd i henhold til type mat: for eksempel må fuglenebbet tilpasses for fangst av insekter, meisling av hull, knekking av nøtter, riving av kjøtt m.m.
2. Vertikal skille, for eksempel mellom innbyggerne i kalesjen og skogbunnen.
3. Horisontalt skille, for eksempel mellom innbyggere i ulike mikrohabitater. Hver av disse typene eller kombinasjonen deres fører til inndeling av organismer i grupper som konkurrerer mindre med hverandre, siden hver av dem har sin egen nisje. For eksempel er det en inndeling av fugler i økologiske grupper basert på hvor de spiser: luft, løvverk, stamme, jord. Ytterligere inndeling av disse gruppene basert på hovedtypen mat er vist i fig. 11.12.
Ris. 11.12. Inndelingen av fugler i økologiske grupper basert på
på stedet for fôring: luft, løvverk, stamme, jord
(etter N. Green et al., 1993)
Spesialisering av en art i ernæring, bruk av rom, aktivitetstid og andre forhold karakteriseres som en innsnevring av dens økologiske nisje, og omvendte prosesser karakteriseres som dens ekspansjon.
Innsnevringen eller utvidelsen av den økologiske nisjen til en art i et samfunn er sterkt påvirket av konkurrenter. Regelen om konkurranseutstenging for økologisk like arter formulert av G.F. Gause bør uttrykkes på en slik måte at to arter ikke eksisterer side om side i samme økologiske nisje. Utgang fra konkurranse oppnås ved divergerende krav til miljøet, endring av livsstil, eller med andre ord er avgrensningen av økologiske nisjer av arter. I dette tilfellet får de evnen til å sameksistere i samme biocenose. I mangrovene ved kysten av Sør-Florida lever således et bredt utvalg av hegre og lever ofte av opptil ni forskjellige fiskearter på de samme grunnene. Samtidig forstyrrer de praktisk talt ikke hverandre, siden i deres oppførsel - i hvilke jaktområder de foretrekker og hvordan de fanger fisk - er det utviklet tilpasninger som lar dem okkupere forskjellige nisjer innenfor samme grunne. En grønn natthegre venter passivt på fisk, og sitter på røttene til mangrovetrær som stikker opp fra vannet. Louisiana-hegre gjør plutselige bevegelser, rører opp vannet og skremmer bort skjulte fisker. Snøhegreen beveger seg sakte fra sted til sted på jakt etter byttedyr.
Den mest sofistikerte fiskemetoden brukes av den røde hegre, som først rører opp vannet og deretter åpner vingene bredt for å skape skygge. Samtidig ser hun for det første tydelig alt som skjer i vannet, og for det andre tar den redde fisken skyggen til dekning, skynder seg mot den og faller rett inn i fiendens nebb. Størrelsen på den store blåhegre gjør at den kan jakte på steder som er utilgjengelige for sine mindre og kortbeinte slektninger. Insektspisende fugler i vinterskogene i Russland, som spiser på trær, unngår også konkurranse med hverandre på grunn av den forskjellige naturen til deres søken etter mat. Nøttre og pikas samler mat på trestammer. Nøttre utforsker trærne raskt, griper raskt insekter og frø fanget i store sprekker i barken, og små pikaer leter nøye i overflaten av stammen etter de minste sprekker som deres tynne sylformede nebbet trenger inn i. I den europeiske delen av Russland er det nært beslektede arter av meiser, hvis isolasjon fra hverandre skyldes forskjeller i habitater, fôringsområder og byttedyrstørrelser. Miljøforskjeller gjenspeiles også i en rekke små detaljer ved den ytre strukturen, inkl. i endringer i nebbets lengde og tykkelse (fig. 11.13).
Om vinteren, i blandede flokker, utfører stormeis et bredt søk etter mat i trær, busker, stubber og ofte i snøen. Chickadees inspiserer stort sett store grener. Langmeis søker etter mat i endene av greiner, og småmeis undersøker nøye de øvre delene av bartrærkronene.
Tallrike ordener av gressetende dyr inkluderer steppebiocenoser. Blant dem er mange store og små pattedyr, som hovdyr (hester, sauer, geiter, saigaer) og gnagere (gofer, murmeldyr, mus). Alle av dem utgjør en stor funksjonell gruppe av biocenose (økosystem) - planteetere. Samtidig viser forskning at rollen til disse dyrene i inntak av plantemateriale ikke er den samme, siden de bruker ulike komponenter av gressdekket i kostholdet.
Ris. 11.13. Næringsgrunn for ulike meisarter
(ifølge E. A. Kriksunov et al., 1995)
Således spiser store hovdyr (for tiden husdyr og saigaer, og før menneskelig utvikling av steppene - bare ville arter) bare delvis selektivt mat, hovedsakelig høye, mest næringsrike gress, og biter dem i en betydelig høyde (4-7 cm) ) fra jordoverflaten. Murmeldyr som bor her velger mat blant gresset, tynnet ut og modifisert av hovdyr og spiser den, som var utilgjengelig for dem. Murmeldyr slår seg ned og spiser kun der det ikke er høyt gress. Mindre dyr - gophers - foretrekker å samle mat der gressstanden er enda mer forstyrret. Her samler de det som er igjen av å mate hovdyr og murmeldyr. Mellom disse tre gruppene planteetere som danner zoocenosen er det en funksjonsdeling i bruken av urteaktig biomasse. Relasjonene som har utviklet seg mellom disse dyregruppene er ikke konkurransedyktige i naturen. Alle disse dyreartene bruker forskjellige komponenter i vegetasjonsdekket, og "spiser" det som ikke er tilgjengelig for andre planteetere. Deltakelse av forskjellig kvalitet i å spise gress eller plassering av organismer i forskjellige økologiske nisjer gir en mer kompleks struktur av biocenosen i et gitt territorium, noe som sikrer en mer fullstendig bruk av levekårene i naturlige økosystemer og maksimalt forbruk av produktene. Sameksistensen til disse dyrene er ikke bare preget av fraværet av konkurranseforhold, men sikrer tvert imot deres høye tall. Dermed er økningen i gophers og deres utbredelse observert de siste tiårene et resultat av økt beite av husdyr i stepperegionene på grunn av en økning i antall husdyr. På steder som er fratatt beite (for eksempel beskyttede landområder), observeres en nedgang i antall murmeldyr og gophers. I områder med rask gressvekst (spesielt i høye gressområder), forlater murmeldyr helt, og jordekorn forblir i et lite antall.
Planter som lever i samme lag har like økologiske nisjer, noe som bidrar til å svekke konkurransen mellom planter i forskjellige lag og får dem til å utvikle ulike økologiske nisjer. I en biocenose okkuperer forskjellige plantearter forskjellige økologiske nisjer, noe som svekker interspesifikk konkurransespenning. De samme planteartene i forskjellige natursoner kan okkupere forskjellige økologiske nisjer. Således setter furu og blåbær i blåbærskogen, vannplanter (tjære, eggekapsel, vannlilje, andemat) seg sammen, men er fordelt i ulike nisjer. Sedmichnik og blåbær i tempererte skoger er typiske skyggefulle former, og i skogtundraen og tundraen vokser de i åpne områder og blir lyse. Den økologiske nisjen til en art er påvirket av interspesifikk og intraspesifikk konkurranse.
Dersom det er konkurranse med nært beslektede eller økologisk like arter, reduseres habitatsonen til otsch små grenser (fig. 11.14), dvs. arten er mest utbredt< благоприятных для него зонах, где он обладает преимуществом пс сравнению со своими конкурентами. В случае если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться в полном объёме, то внутривидовая конкуренция, напротив, способствует расширению экологических ниш. При возросшей численностщ вида начинается использование дополнительных кормов, освоение новых местообитаний, появление новых биоценотических связей.
Ris. 11.14. Habitatinndeling på grunn av konkurranse
(ifølge E. A. Kriksunov, 1995)
Økologiske nisjer - konsept og typer. Klassifisering og funksjoner i kategorien "Økologiske nisjer" 2017, 2018.
Økologisk nisje
1. Konseptet «økologisk nisje»
2. Økologisk nisje og økosystemer
Konklusjon
Litteratur
1. Konseptet «økologisk nisje»
Økologisk nisje , stedet okkupert av en art (nærmere bestemt dens befolkning) i et samfunn (biocenose). Samspillet mellom en gitt art (populasjon) med partnere i samfunnet den er medlem av, bestemmer dens plass i syklusen av stoffer bestemt av mat og konkurranseforhold i biocenosen. Begrepet «økologisk nisje» ble foreslått av den amerikanske vitenskapsmannen J. Grinell (1917). Tolkningen av en økologisk nisje som posisjonen til en art i næringskjedene til en eller flere biocenoser ble gitt av den engelske økologen C. Elton (1927). En slik tolkning av begrepet en økologisk nisje lar oss gi en kvantitativ beskrivelse av den økologiske nisjen for hver art eller for dens individuelle populasjoner. For å gjøre dette sammenlignes artens overflod (antall individer eller biomasse) i koordinatsystemet med indikatorer for temperatur, fuktighet eller annen miljøfaktor. På denne måten er det mulig å identifisere den optimale sonen og grensene for avvik tolerert av typen - maksimum og minimum for hver faktor eller sett med faktorer. Som regel okkuperer hver art en viss økologisk nisje, for eksistensen der den er tilpasset i løpet av den evolusjonære utviklingen. Plassen okkupert av en art (dens befolkning) i rommet (romlig økologisk nisje) kalles oftere habitat.
Økologisk nisje - den spatiotemporale posisjonen til en organisme i økosystemet (hvor, når og hva den spiser, hvor den lager et reir, etc.)
Ved første øyekast ser det ut til at dyr må konkurrere med hverandre om mat og husly. Dette skjer imidlertid sjelden, fordi de okkuperer forskjellige økologiske nisjer. Eksempel: hakkespett trekker ut larver fra under barken ved hjelp av spurvekorn. Både fluesnappere og flaggermus fanger mygg, men til forskjellige tider - dag og natt. Sjiraffen spiser blader fra tretoppene og konkurrerer ikke med andre planteetere.
Hver dyreart har sin egen nisje, som minimerer konkurransen med andre arter. Derfor, i et balansert økosystem, truer tilstedeværelsen av en art vanligvis ikke en annen.
Tilpasning til forskjellige nisjer er assosiert med virkningen av loven om den begrensende faktoren. Ved å prøve å bruke ressurser utenfor sin nisje, møter dyret stress, d.v.s. med økende motstand av mediet. Med andre ord, i sin egen nisje er konkurranseevnen stor, men utenfor den svekkes den betydelig eller forsvinner helt.
Tilpasningen av dyr til visse nisjer tok millioner av år og skjedde forskjellig i hvert økosystem. Arter introdusert fra andre økosystemer kan forårsake utryddelse av lokale nettopp som et resultat av vellykket konkurranse om deres nisjer.
1. Stær, brakt til Nord-Amerika fra Europa, på grunn av deres aggressive territorielle oppførsel, fortrengte de lokale "blå" fuglene.
2. Vilde esler har forgiftet økosystemer i ørkenen, og har fortrengt bighornsauer.
3. I 1859 ble kaniner brakt til Australia fra England for sportsjakt. Naturlige forhold viste seg å være gunstige for dem, og lokale rovdyr var ikke farlige. Som et resultat
4. Bønder leter etter metoder for å bekjempe et ugress som ikke tidligere er funnet i Nildalen. En kort plante med store blader og kraftige røtter har angrepet de dyrkede landene i Egypt i flere år. Lokale agronomer anser det som et ekstremt aktivt skadedyr. Det viser seg at denne planten er kjent i Europa under navnet "land pepperrot". Det ble sannsynligvis brakt av russiske spesialister som bygde et metallurgisk anlegg.
Begrepet økologisk nisje gjelder også for planter. I likhet med dyr er deres konkurranseevne høy bare under visse forhold.
Eksempel: Platantrær vokser langs elvebredder og i flomslettene vokser eiketrær i skråninger. Sycamore er tilpasset vannfylt jord. Platanfrø sprer seg i skråningen og denne arten kan vokse der i fravær av eiketrær. På samme måte, når eikenøtter kommer inn i flomsletten, dør de på grunn av overflødig fuktighet og klarer ikke å konkurrere med platantrær.
Menneskelig økologisk nisje - sammensetning av luft, vann, mat, klimatiske forhold, nivå av elektromagnetisk, ultrafiolett, radioaktiv stråling, etc.
2. Økologisk nisje og økosystemer
Til forskjellige tider ble begrepet en økologisk nisje tillagt forskjellige betydninger. Til å begynne med betegnet ordet "nisje" den grunnleggende distribusjonsenheten til en art innenfor rommet til et økosystem, diktert av de strukturelle og instinktive begrensningene til en gitt art. For eksempel lever ekorn i trær, elg lever på bakken, noen fuglearter hekker på greiner, andre i huler osv. Her tolkes begrepet økologisk nisje hovedsakelig som et habitat, eller romlig nisje. Senere ble begrepet "nisje" gitt betydningen av "den funksjonelle statusen til en organisme i et samfunn." Dette gjaldt hovedsakelig plasseringen til en gitt art i den trofiske strukturen til økosystemet: type mat, tidspunkt og sted for fôring, hvem som er et rovdyr for en gitt organisme, etc. Dette kalles nå den trofiske nisjen. Da ble det vist at en nisje kan betraktes som et slags hypervolum i et flerdimensjonalt rom bygget på bakgrunn av miljøfaktorer. Dette hypervolumet begrenset spekteret av faktorer som en gitt art kunne eksistere i (hyperdimensjonal nisje).
Det vil si at i den moderne forståelsen av en økologisk nisje kan minst tre aspekter skilles: det fysiske rommet som okkuperes av en organisme i naturen (habitat), dens forhold til miljøfaktorer og til nærliggende levende organismer (forbindelser), samt dens funksjonelle rolle i økosystemet. Alle disse aspektene manifesteres gjennom strukturen til organismen, dens tilpasninger, instinkter, livssykluser, livs "interesser" etc. En organismes rett til å velge sin økologiske nisje er begrenset av en ganske smal ramme som er tildelt den fra fødselen. Imidlertid kan dens etterkommere gjøre krav på andre økologiske nisjer hvis passende genetiske endringer har skjedd i dem.
Ved å bruke begrepet økologisk nisje, kan Gauses regel om konkurranseutstenging omformuleres som følger: to forskjellige arter kan ikke okkupere samme økologiske nisje i lang tid eller til og med gå inn i samme økosystem; en av dem må enten dø eller endre seg og innta en ny økologisk nisje. Forresten, intraspesifikk konkurranse reduseres ofte sterkt nettopp fordi mange organismer i forskjellige stadier av livssyklusen okkuperer forskjellige økologiske nisjer. For eksempel er en rumpetroll en planteeter, og voksne frosker som bor i samme dammen er rovdyr. Et annet eksempel: insekter i larve- og voksenstadiet.
Et stort antall organismer av forskjellige arter kan leve i ett område i et økosystem. Disse kan være nært beslektede arter, men hver av dem må okkupere sin egen unike økologiske nisje. I dette tilfellet inngår ikke disse artene konkurranseforhold og blir i en viss forstand nøytrale for hverandre. Imidlertid kan ofte de økologiske nisjene til forskjellige arter overlappe hverandre i minst ett aspekt, for eksempel habitat eller kosthold. Dette fører til interspesifikk konkurranse, som vanligvis ikke er alvorlig og bidrar til den klare avgrensningen av økologiske nisjer.
I økosystemer implementeres således en lov som ligner Pauli-eksklusjonsprinsippet i kvantefysikk: i et gitt kvantesystem kan ikke mer enn én fermion (partikler med halvt heltallsspinn, som elektroner, protoner, nøytroner, etc.) eksistere. i samme kvantetilstand). I økosystemer er det også en kvantisering av økologiske nisjer som har en tendens til å være tydelig lokalisert i forhold til andre økologiske nisjer. Innenfor en gitt økologisk nisje, det vil si innenfor befolkningen som okkuperer denne nisjen, fortsetter differensieringen til mer spesifikke nisjer som er okkupert av hvert enkelt individ, noe som bestemmer statusen til dette individet i livet til denne befolkningen.
Forekommer lignende differensiering på lavere nivåer av systemhierarkiet, for eksempel på nivået til en flercellet organisme? Her kan vi også skille forskjellige "typer" av celler og mindre "kropper", hvis struktur bestemmer deres funksjonelle formål i kroppen. Noen av dem er immobile, deres kolonier danner organer, hvis formål bare gir mening i forhold til organismen som helhet. Det er også mobile enkle organismer som ser ut til å leve sitt eget "personlige" liv, som likevel fullt ut tilfredsstiller behovene til hele den flercellede organismen. For eksempel gjør røde blodlegemer bare det de "kan" gjøre: de binder oksygen på ett sted og frigjør det på et annet sted. Dette er deres "økologiske nisje". Den vitale aktiviteten til hver celle i kroppen er strukturert på en slik måte at den, mens den "lever for seg selv", samtidig virker til fordel for hele organismen. Slikt arbeid sliter oss ikke i det hele tatt, akkurat som vi ikke er slitne av prosessen med å spise, eller gjøre det vi elsker (hvis selvfølgelig alt dette er med måte). Cellene er utformet på en slik måte at de rett og slett ikke kan leve på noen annen måte, akkurat som en bie ikke kan leve uten å samle nektar og pollen fra blomster (sannsynligvis gir dette henne en slags glede).
Dermed ser hele naturen "fra bunn til topp" ut til å være gjennomsyret av ideen om differensiering, som i økologi har tatt form i begrepet en økologisk nisje, som i en viss forstand er analog med et organ eller undersystem av en levende organisme. Disse "organene" selv er dannet under påvirkning av det ytre miljøet, det vil si at deres dannelse er underlagt kravene til supersystemet, i vårt tilfelle - biosfæren.
Det er kjent at under lignende forhold dannes økosystemer som ligner hverandre, med samme sett med økologiske nisjer, selv om disse økosystemene er lokalisert i forskjellige geografiske områder, atskilt av uoverstigelige hindringer. Det mest slående eksemplet i denne forbindelse er levert av den levende verdenen i Australia, som lenge har utviklet seg separat fra resten av landverdenen. I australske økosystemer kan funksjonelle nisjer identifiseres som tilsvarer de tilsvarende nisjene til økosystemer på andre kontinenter. Disse nisjene viser seg å være okkupert av de biologiske gruppene som finnes i faunaen og floraen i et gitt område, men er på samme måte spesialiserte for de samme funksjonene i økosystemet som er karakteristiske for en gitt økologisk nisje. Slike typer organismer kalles økologisk ekvivalente. For eksempel tilsvarer de store kenguruene i Australia bisonene og antilopene i Nord-Amerika (på begge kontinenter er disse dyrene nå hovedsakelig erstattet av kyr og sauer).
Slike fenomener i evolusjonsteorien kalles parallellisme. Svært ofte er parallellisme ledsaget av konvergens (konvergens) av mange morfologiske (fra det greske ordet morphe - form) egenskaper. Så, til tross for at hele verden ble erobret av plantardyr, i Australia, av en eller annen grunn, er nesten alle pattedyr pungdyr, med unntak av flere dyrearter brakt mye senere enn Australias levende verden endelig tok form. Det finnes imidlertid også pungdyrmoler, pungdyrekorn, pungdyrulver osv. her. Alle disse dyrene er ikke bare funksjonelt, men også morfologisk like de tilsvarende dyrene i økosystemene våre, selv om det ikke er noen sammenheng mellom dem.
Alt dette indikerer tilstedeværelsen av et visst "program" for dannelse av økosystemer under disse spesifikke forholdene. All materie kan fungere som "gener" som lagrer dette programmet, hvor hver partikkel holografisk lagrer informasjon om hele universet. Denne informasjonen realiseres i den faktiske verden i form av naturlover, som bidrar til at ulike naturlige elementer kan formes til ordnede strukturer ikke i det hele tatt på en vilkårlig måte, men på den eneste mulige måten, eller i det minste i flere mulige måter. For eksempel har et vannmolekyl produsert fra ett oksygenatom og to hydrogenatomer samme romlige form, uavhengig av om reaksjonen fant sted her eller i Australia, selv om det ifølge Isaac Asimovs beregninger bare realiseres en sjanse av 60 millioner. Sannsynligvis skjer noe lignende i tilfellet med dannelsen av økosystemer.
I ethvert økosystem er det således et visst sett med potensielt mulige (virtuelle) økologiske nisjer strengt knyttet til hverandre, designet for å sikre integriteten og bærekraften til økosystemet. Denne virtuelle strukturen er et slags "biofelt" av et gitt økosystem, som inneholder en "standard" for dets faktiske (materielle) struktur. Og stort sett spiller det ingen rolle hva naturen til dette biofeltet er: elektromagnetisk, informasjonsmessig, ideelt eller noe annet. Selve faktumet om dens eksistens er viktig.
I ethvert naturlig dannet økosystem som ikke har opplevd menneskelig påvirkning, er alle økologiske nisjer fylt. Dette kalles regelen om obligatorisk fylling av økologiske nisjer. Dens mekanisme er basert på livets egenskap til å tett fylle all tilgjengelig plass (i dette tilfellet forstås plass som et hypervolum av miljøfaktorer). En av hovedbetingelsene for å sikre implementeringen av denne regelen er tilstedeværelsen av tilstrekkelig artsmangfold.
Antallet økologiske nisjer og deres sammenkobling er underordnet det eneste målet om å fungere i økosystemet som en helhet, som har mekanismer for homeostase (stabilitet), binding og frigjøring av energi og sirkulasjon av stoffer. Faktisk er undersystemene til enhver levende organisme fokusert på de samme målene, noe som nok en gang indikerer behovet for å revidere den tradisjonelle forståelsen av begrepet "levende vesen". Akkurat som en levende organisme ikke kan eksistere normalt uten et eller annet organ, kan ikke et økosystem være bærekraftig hvis ikke alle dets økologiske nisjer er fylt. Derfor er den allment aksepterte definisjonen av en økologisk nisje gitt ovenfor tilsynelatende ikke helt korrekt. Det kommer fra den vitale statusen til en bestemt organisme (reduksjonistisk tilnærming), mens behovene til økosystemet i implementeringen av dets vitale funksjoner må settes i første rekke (helhetlig tilnærming). Spesifikke typer organismer kan bare fylle en gitt økologisk nisje hvis den samsvarer med deres livsstatus. Med andre ord er livsstatus bare en "forespørsel" om en økologisk nisje, men ennå ikke selve nisjen. En økologisk nisje skal altså tilsynelatende forstås som en strukturell enhet av et økosystem, preget av en viss funksjon som er nødvendig for å sikre økosystemets levedyktighet, og som for dette formålet nødvendigvis må fylles med organismer med tilsvarende morfologisk spesialisering.
Konklusjon
Befolkningens posisjon i økosystemet kan være forskjellig: fra fullstendig dominans (furu i en furuskog) til fullstendig avhengighet og underordning (lyselskende gress under skogens tak). Samtidig streber den på den ene siden etter å gjennomføre sine livsprosesser så fullstendig som mulig i sine egne interesser, og på den andre siden sikrer den automatisk livsaktiviteten til andre populasjoner av samme biocenose, som en komponent. av næringskjeden, så vel som gjennom aktuelle, adaptive og andre sammenhenger.
De. hver populasjon, som en fullverdig representant for arten i økosystemet, har sin plass i den. Den amerikanske økologen R. McIntosh kalte det en økologisk nisje.
Hovedkomponenter i økologiske nisjer:
1. Spesifikt habitat (fysisk-kjemiske egenskaper ved økotopen og klimatiske forhold);
2. Biokenotisk rolle (produsent, forbruker eller ødelegger av organisk materiale);
3. Posisjon innenfor ens eget trofiske nivå (dominans, meddominans, underordning, etc.);
4. Plasser i næringskjeden;
5. Posisjon i systemet for biotiske relasjoner.
Med andre ord er en økologisk nisje sfæren av livsaktiviteten til en art i et økosystem. Siden en art er representert i et økosystem av én bestand, er det åpenbart at det er bestanden som okkuperer en bestemt økologisk nisje i den. Arten opptar stort sett sin økologiske nisje i det globale økosystemet - biosfæren. Et mer komplekst spørsmål er om et individ har sin egen økologiske nisje. En nisje ikke bare som en del av økotopterritoriet, men også som en slags egen og unik rolle, bestemt av dens evne til å kjempe for tilværelsen. I en rekke tilfeller kan en slik rolle ikke identifiseres verken praktisk eller teoretisk. For eksempel skiller en mygg i en sky av mygg eller en hveteplante av en hvilken som helst variant i en agrocenose seg ikke fra hverandre i noen signifikante parametere. I andre tilfeller er tilstedeværelsen av sin egen økologiske nisje åpenbar: en leder i en ulveflokk, en bidronning i en bikube, etc. Det er klart at jo mer differensiert eller sosialt fellesskapet (befolkningen), jo tydeligere vises tegnene på de økologiske nisjene til hvert individ. De er tydeligst differensiert og skissert i menneskelige samfunn: presidenten for en stat, lederen av et selskap, en popstjerne, etc. og så videre.
Så, i generell økologi, anses økologiske nisjer som en realitet for slike taxaer som en art (underart, variasjon) og populasjon, og for individuelle heterogene samfunn - og for et individ. I homogene samfunn, med tanke på individuelle individers plass og rolle, er det fullt mulig å bruke begrepet mikronisje.
Litteratur
1. Radkevich V.A. Økologi.- Mn.: Vysh.shk., 1997, s.107-108.
2. Solbrig O., Solbrig D. Populasjonsbiologi og evolusjon. - M.: Mir, 1982.
3. Mirkin B.M. Hva er plantesamfunn? - M.: Nauka, 1986, s. 38-53.
4. Mamedov N.M., Surovegina I.T. Økologi. - M.: Skolepressen, 1996, s. 106-111.
5. Shilov I.A. Økologi. - M.: Videregående skole, 2000, s. 389-393.
En økologisk nisje er vanligvis forstått som stedet for en organisme i naturen og hele modusen for dens livsaktivitet, eller, som de sier, livsstatus, inkludert holdning til miljøfaktorer, typer mat, tid og metoder for fôring, hekkesteder , tilfluktsrom osv. Dette konseptet er mye mer omfattende og mer meningsfylt enn konseptet "habitat". Den amerikanske økologen Odum kalte i overført betydning habitatet "adressen" til en organisme (art), og den økologiske nisjen dens "profesjon".
Dermed kjennetegner den økologiske nisjen graden av biologisk spesialisering av en art. Den økologiske spesifisiteten til arter understrekes av aksiomet om økologisk tilpasningsevne: "Hver art er tilpasset et strengt definert, spesifikt sett av levekår - en økologisk nisje."
G. Hutchinson fremmet konseptet om en grunnleggende og realisert økologisk nisje.
Fundamental refererer til hele settet med forhold som en art kan lykkes med å eksistere og reprodusere under. I naturen utvikler imidlertid ikke arter alle ressursene som passer for dem, først og fremst på grunn av konkurranseforhold.
En realisert økologisk nisje er posisjonen til en art i et bestemt samfunn, der den er begrenset av komplekse biokenotiske forhold. De. den grunnleggende nisjen er artens potensielle evner, og den realiserte nisjen er den delen som kan realiseres under gitte forhold. Dermed er den realiserte nisjen alltid mindre enn den grunnleggende.
Tre viktige regler følger av figuren.
- 1. Jo bredere krav (toleransegrenser) en art har til noen eller mange miljøfaktorer, jo større plass kan den oppta i naturen, og derfor bredere er dens utbredelse.
- 2. Kombinasjonen av kroppens krav til ulike faktorer er ikke vilkårlig: alle organismer er tilpasset regimene til "koblede", sammenkoblede og gjensidig avhengige faktorer.
- 3. Hvis regimet til en, minst én, miljøfaktor i habitatet til individer av en gitt art har endret seg på en slik måte at verdiene går utover grensene for nisjen som hyperrom, betyr dette ødeleggelsen av nisjen, dvs. begrensningen eller umuligheten av å bevare arten i dette habitatet.
Siden arter av organismer er økologisk individuelle, har de også spesifikke økologiske nisjer. Så mange arter av levende organismer på jorden er der, er det også like mange økologiske nisjer.
I naturen er det også en regel om at det er obligatorisk å fylle økologiske nisjer: "En tom økologisk nisje vil alltid og definitivt bli fylt." Populær visdom formulerte disse to postulatene som følger: "To bjørner kan ikke eksistere sammen i ett hule" og "Naturen avskyr et vakuum."
Hvis organismer okkuperer forskjellige økologiske nisjer, inngår de vanligvis ikke konkurransemessige forhold. I dette tilfellet anses forholdet som nøytralt.
Samtidig er det i hvert økosystem arter som gjør krav på samme nisje eller dens elementer (mat, husly, etc.). I dette tilfellet er konkurranse uunngåelig, kampen om å eie en nisje. Evolusjonsforhold har utviklet seg på en slik måte at arter med lignende miljøkrav ikke kan eksistere sammen over lengre tid. Dette mønsteret er ikke uten unntak, men det er så objektivt at det er formulert i form av en bestemmelse kalt «regelen om konkurranseutstenging». Forfatteren av denne regelen er økolog G. F. Gause. Det høres slik ut: "hvis to arter med lignende krav til miljøet (ernæring, atferd, hekkeplasser, etc.) inngår et konkurranseforhold, må en av dem dø eller endre livsstil og okkupere en ny økologisk nisje." Noen ganger, for eksempel, for å lindre akutte konkurranseforhold, er det nok for én organisme (dyr) å endre tidspunktet for fôring uten å endre selve typen mat (hvis konkurranse oppstår ved toppen av matforhold), eller å finne et nytt habitat (hvis konkurranse skjer på grunnlag av denne faktoren) og etc.
Blant andre egenskaper ved økologiske nisjer, merker vi at en organisme (art) kan endre dem gjennom hele livssyklusen.
Fellesskap (biocenoser, økosystemer) dannes i henhold til prinsippet om å fylle økologiske nisjer. I et naturlig etablert fellesskap er vanligvis alle nisjer okkupert. Det er i slike samfunn, for eksempel i langvarige (urfolks)skoger, at sannsynligheten for å introdusere nye arter er svært lav.
De økologiske nisjene til alle levende organismer er delt inn i spesialiserte og generelle. Denne inndelingen avhenger av hovedmatkildene til den korresponderende arten, størrelsen på habitatet og følsomhet for abiotiske miljøfaktorer.
Spesialiserte nisjer. De fleste arter av planter og dyr er tilpasset til å eksistere kun i et smalt spekter av klimatiske forhold og andre miljøegenskaper og lever av et begrenset spekter av planter eller dyr. Slike arter har en spesialisert nisje som bestemmer deres habitat i det naturlige miljøet. Dermed har kjempepandaen en høyt spesialisert nisje, fordi den lever 99 % av blader og skudd av bambus. Den massive ødeleggelsen av visse typer bambus i områdene i Kina hvor pandaen levde førte til at dette dyret ble utryddet.
Arter med vanlige nisjer er preget av lett tilpasningsevne til endringer i miljømessige miljøfaktorer. De kan med hell eksistere på en rekke steder, spise en rekke matvarer og tåle skarpe svingninger i naturlige forhold. Vanlige økologiske nisjer finnes blant fluer, kakerlakker, mus, rotter, mennesker, etc.
For arter med generelle økologiske nisjer er det en betydelig lavere trussel om utryddelse enn for de med spesialiserte nisjer.
Menneskelig økologisk nisje
Mennesket er en av representantene for dyreriket, en biologisk art av klassen av pattedyr. Til tross for at den har mange spesifikke egenskaper (intelligens, artikulert tale, arbeidsaktivitet, biososialitet, etc.), har den ikke mistet sin biologiske essens og alle økologiens lover er gyldige for den i samme grad som for andre levende organismer .
Mennesket har også sin egen, unike for ham, økologiske nisje, det vil si et sett med krav til mange miljøfaktorer, utviklet i evolusjonsprosessen. Rommet der den menneskelige nisjen er lokalisert (dvs. stedet hvor faktorregimene ikke går utover grensene for toleranse som er arvet fra forfedrene) er svært begrenset.
Som en biologisk art kan mennesker bare leve innenfor landmassen til ekvatorialbeltet (tropene, subtropene), der hominidfamilien oppsto. Vertikalt strekker nisjen seg omtrent 3,0-3,5 km over havet.
Takket være de spesifikke (primært sosiale) egenskapene nevnt ovenfor, utvidet mennesket grensene for sitt opprinnelige område (habitat), slo seg ned i høye, mellomstore og lave breddegrader, mestret dypet av havet og det ytre rom. Imidlertid har dens grunnleggende økologiske nisje holdt seg praktisk talt uendret, og utenfor dens opprinnelige rekkevidde kan den overleve, og overvinne motstanden til begrensende faktorer, ikke gjennom tilpasning, men ved hjelp av spesiallagde beskyttelsesenheter og enheter (oppvarmede boliger, varme klær, oksygenenheter). , etc. .), som imiterer sin nisje på samme måte som det gjøres for eksotiske dyr og planter i dyreparker, oseanarier og botaniske hager. Likevel er det ikke alltid mulig å fullstendig reprodusere alle faktorene som er nødvendige for en person fra synspunktet om toleranseloven. For eksempel, i en romflukt er det umulig å reprodusere en så viktig faktor som tyngdekraften, og etter å ha returnert til jorden fra en lang romekspedisjon, trenger astronauter tid til å omstille seg.
Under forholdene til industrielle virksomheter er mange faktorer (støy, vibrasjoner, temperatur, elektromagnetiske felt, urenheter av en rekke stoffer i luften, etc.) periodisk eller konstant utenfor menneskekroppens toleranse. Dette har en negativ innvirkning på ham: såkalte yrkessykdommer og periodisk stress kan forekomme. Derfor er det et spesielt system med tekniske og organisatoriske tiltak som tar sikte på å sikre sikkerhet på jobben ved å redusere eksponeringsnivået for farlige og skadelige miljømessige produksjonsfaktorer på kroppen.
Det er ikke alltid mulig å sikre optimale forhold for slike faktorer, og derfor, for en rekke bransjer, er den totale tjenestetiden til arbeidere begrenset, lengden på arbeidsdagen reduseres (for eksempel når du arbeider med giftige stoffer - opptil fire timer). Spesielle designenheter er laget for å redusere vibrasjoner og støy i kabinene til trekkkjøretøyer.
Menneskelig produksjon og økonomiske aktiviteter og bruk (foredling) av naturressurser fører uunngåelig til dannelse av biprodukter («avfall») som er spredt i miljøet.
Kjemiske forbindelser som kommer inn i vann, jord, atmosfære og mat er miljøfaktorer, og derfor elementer av den økologiske nisjen. I forhold til dem (spesielt til de øvre grensene) er motstanden til menneskekroppen lav, og slike stoffer viser seg å være begrensende faktorer som ødelegger nisjen.
Fra ovenstående følger den andre grunnregelen for naturvern fra et økologisk perspektiv: «Natur- (og miljøvern) består av et system av tiltak for å bevare de økologiske nisjene til levende organismer, inkludert mennesker.
Dermed vil enten den menneskelige nisjen bli bevart for nåværende og fremtidige generasjoner, eller menneskene som en biologisk art er dømt til å utryddes.
3. ØKOLOGISK NISJE
En økologisk nisje er et sted okkupert av en art i en biocenose, inkludert et kompleks av dens biokenotiske forbindelser og krav til miljøfaktorer. Begrepet ble laget i 1914 av J. Grinnell og i 1927 av Charles Elton.
En økologisk nisje er summen av faktorer for eksistensen av en gitt art, hvorav den viktigste er dens plass i næringskjeden. I følge Hutchinson kan en økologisk nisje være:
● fundamental – bestemt av kombinasjonen av forhold og ressurser som gjør at arten kan opprettholde en levedyktig bestand;
● realisert - egenskapene som bestemmes av konkurrerende arter.
Denne forskjellen understreker at interspesifikk konkurranse fører til en reduksjon i fruktbarhet og levedyktighet og at det kan være en del av den grunnleggende økologiske nisjen der en art, som et resultat av interspesifikk konkurranse, ikke lenger er i stand til å leve og reprodusere vellykket.
Prinsippet om konkurranseutstenging
Essensen i prinsippet om konkurranseutstenging, også kjent som Gauses prinsipp, er at hver art har sin egen økologiske nisje. Ingen to forskjellige arter kan okkupere samme økologiske nisje. En moderne tilnærming til problemet med å dele en økologisk nisje med flere arter indikerer at i noen tilfeller kan to arter dele samme økologiske nisje, og i noen slike kombinasjoner fører en av artene til utryddelse.
Hvis to arter eksisterer side om side, må det være en slags økologisk forskjell mellom dem, noe som betyr at hver av dem har sin egen spesielle nisje.
Ved å konkurrere med en sterkere art mister en svak konkurrent sin realiserte nisje. Utgang fra konkurranse oppnås altså ved divergerende krav til miljøet, endret livsstil, eller med andre ord er en avgrensning av arters økologiske nisjer. I dette tilfellet får de evnen til å sameksistere i samme biocenose.
Konstansloven av V. I. Vernadsky
Mengden levende stoff i naturen (for en gitt geologisk periode) er en konstant.
I følge denne hypotesen må enhver endring i mengden levende stoff i en region av biosfæren kompenseres i en annen region. Riktignok vil høyt utviklede arter og økosystemer i samsvar med postulatene om artsutarming oftest bli erstattet evolusjonært av objekter på et lavere nivå. I tillegg vil en prosess med ruderalisering av artssammensetningen til økosystemene oppstå, og arter "nyttige" for mennesker vil bli erstattet av mindre nyttige, nøytrale eller til og med skadelige.
Konsekvensen av denne loven er regelen om obligatorisk fylling av økologiske nisjer. (Rosenberg et al, 1999)
Regelen om obligatorisk fylling av den økologiske nisjen
En økologisk nisje kan ikke være tom. Hvis en nisje blir tom som følge av utryddelse av en art, fylles den umiddelbart av en annen art. Habitatet består vanligvis av separate områder ("flekker") med gunstige og ugunstige forhold; disse flekkene er ofte bare midlertidig tilgjengelige, og de vises uforutsigbart i både tid og rom.
Ledige områder eller habitat-”hull” forekommer uforutsigbart i mange biotoper. Brann eller skred kan føre til at det dannes ødemarker i skog; en storm kan avsløre et åpent område av kysten, og glupske rovdyr hvor som helst kan utrydde potensielle ofre. Disse fraflyttede områdene blir alltid gjenbefolket. De aller første nybyggerne vil imidlertid ikke nødvendigvis være de artene som er i stand til å lykkes med å konkurrere med og fortrenge andre arter over lang tid. Derfor er sameksistens av forbigående og konkurrerende arter mulig så lenge ubebodde områder dukker opp med passende hyppighet. En forbigående art er vanligvis den første som koloniserer et ledig område, koloniserer det og formerer seg. En mer konkurransedyktig art koloniserer disse områdene sakte, men når koloniseringen har begynt, beseirer den over tid de forbigående artene og formerer seg. (Bigon et al., 1989).
Menneskelig økologisk nisje
Mennesket som biologisk art opptar sin egen økologiske nisje. Mennesker kan leve i tropene og subtropene, i høyder opp til 3-3,5 km over havet. I virkeligheten bor i dag folk i mye større rom. Mennesket har utvidet den frie økologiske nisjen gjennom bruk av forskjellige enheter: bolig, klær, brann, etc.
BIBLIOGRAFI
1. Bigon M., Harper J., Townsend K. Ecology. Individer, befolkninger og lokalsamfunn. Bind 1. - M.: Mir, 1989. - 667 s.
2. Bigon M., Harper J., Townsend K. Ecology. Individer, befolkninger og samfunn vol 2. - Moskva: Mir, 1989. - 477 s.
3. Brodsky A.K. Kortkurs i generell økologi, Lærebok for universiteter. - St. Petersburg: "Dean", 2000. - 224 s.
4. Vernadsky V.I. Biosfære og noosfære. – M.: Iris-press, 2003. - 576 s.
5. Gilyarov A. M. Befolkningsøkologi: Lærebok. - M.: Moscow State University Publishing House, 1990-191 s.
6. Giller P. Samfunnsstruktur og økologisk nisje. - M.: Mir, 1988. - 184 s.
7. Odum Yu Grunnleggende om økologi. - M.: Mir, 1975 - 741 s.
8. Odum Yu, vol. 1. - M.: Mir, 1986 - 328 s.
9. Rosenberg G. S., Mozgovoy D. P., Gelashvili D. B. Økologi. Elementer av teoretiske strukturer av moderne økologi. - Samara: SamSC RAS, 1999. - 397 s.
Med en gjennomsnittlig daglig minimumstemperatur under 0°C, p - måneder den med en absolutt minimumstemperatur under 0°C, s - frostfri [periode. Abscisseaksen er måneder. 2. Økologiske systemer, biocenose, biosykluser. 2.1. SYNEKOLOGI Synekologi er en del av økologien som studerer økologiske systemer. Det er fortsatt ikke noe generelt akseptert konsept for et system. Et system blir vanligvis forstått som en helhetlig...
Natur. «Reverence for life» (Schweitzer), som et mulig etisk grunnlag for menneskelig interaksjon med biosfæren. "Ikke-lineær" og "noosfærisk" tenkning, ideologien om biosentrisme som et nytt vitenskapelig paradigme og veien til "bærekraftig utvikling av menneskeheten. Overgangen fra antroposentrisme til biosentrisme. 2. Drivhuseffekt Drivhuseffekten er en temperaturøkning på planetens overflate som følge av...
Konseptet med en økologisk nisje. I et økosystem er enhver levende organisme evolusjonært tilpasset (tilpasset) til visse miljøforhold, dvs. til å endre abiotiske og biotiske faktorer. Endringer i verdiene til disse faktorene for hver organisme er kun tillatt innenfor visse grenser, innenfor hvilke den normale funksjonen til organismen opprettholdes, dvs. dens levedyktighet. Jo større rekkevidde av endringer i miljøparametere en bestemt organisme tillater (normalt tåler), jo høyere er motstanden til denne organismen mot endringer i miljøfaktorer. En bestemt arts krav til ulike miljøfaktorer bestemmer artens utbredelse og plass i økosystemet, dvs. den økologiske nisjen den opptar.
Økologisk nisje– et sett med levekår i et økosystem, pålagt av en art på en rekke miljømessige miljøfaktorer med tanke på dens normale funksjon i økosystemet. Konseptet om en økologisk nisje inkluderer derfor først og fremst rollen eller funksjonen som en gitt art utfører i et samfunn. Hver art inntar sin egen unike plass i økosystemet, som bestemmes av dens behov for mat og er assosiert med artens reproduksjonsfunksjon.
Forholdet mellom begrepene nisje og habitat. Som vist i forrige avsnitt trenger en befolkning først en passende habitat, som i sine abiotiske (temperatur, jordtype, etc.) og biotiske (matressurser, vegetasjonstype, etc.) ville tilsvare dens behov. Men habitatet til en art skal ikke forveksles med en økologisk nisje, dvs. artens funksjonelle rolle i et gitt økosystem.
Forutsetninger for artens normale funksjon. Den viktigste biotiske faktoren for hver levende organisme er mat. Det er kjent at sammensetningen av mat først og fremst bestemmes av settet med proteiner, hydrokarboner, fett, samt tilstedeværelsen av vitaminer og mikroelementer. Matens egenskaper bestemmes av innholdet (konsentrasjonen) av individuelle ingredienser. Selvfølgelig er de nødvendige egenskapene til mat forskjellige for forskjellige typer organismer. Mangelen på ingredienser, så vel som deres overskudd, har en skadelig effekt på kroppens vitalitet.
Situasjonen er lik med andre biotiske og abiotiske faktorer. Derfor kan vi snakke om de nedre og øvre grensene for hver miljøfaktor, innenfor hvilken normal funksjon av kroppen er mulig. Hvis verdien av en miljøfaktor blir under dens nedre grense eller over dens øvre grense for en gitt art, og hvis denne arten ikke raskt kan tilpasse seg de endrede miljøforholdene, så er den dømt til utryddelse og dens plass i økosystemet (økologisk nisje ) vil bli okkupert av en annen art.
| Tidligere materialer: |