Her türlü canlı organizma, doğada kendine özgü, kendi ekolojik nişini işgal eder. Bir organizmanın ekolojik nişi, çevresel koşullar (çevresel faktörlerin bileşimi ve rejimleri) ve bu gereksinimlerin karşılandığı yer için tüm gereksinimlerinin toplamıdır; veya birinin veya diğerinin varoluş koşullarını belirleyen çevrenin tüm biyolojik özellikleri ve fiziksel parametreleri
tip; enerji dönüşümü, çevreyle ve kendi türüyle bilgi alışverişi.
Habitat, bireylerin veya aynı türden bir grup bireyin tüm gelişim döngüsünü sağlayan, abiyotik ve biyotik ortamın mekansal olarak sınırlı koşullarıdır.
Bir organizmanın ekolojik nişi
Bir organizmanın ekolojik nişi, bir organizmanın veya daha doğrusu onun biyosinoz topluluğundaki popülasyonunun, biyosenotik bağlantılarının ve abiyotik çevresel faktörlere yönelik gereksinimlerinin bir kompleksi tarafından işgal edilen yerdir. Bu terim 1927'de Charles Elton tarafından icat edildi.
Ekolojik bir niş, belirli bir türün varlığına ilişkin faktörlerin toplamıdır; bunlardan en önemlisi, besin zincirindeki yeridir - insan ekolojik nişi
İnsan ekolojik nişi.
İnsan, memeliler sınıfının biyolojik bir türüdür. Pek çok spesifik özelliğe sahip olmasına rağmen (akıl, zihinsel yetenek, açık konuşma, çalışma yeteneği), biyolojik özünü kaybetmemiştir ve ekolojinin tüm yasaları, diğer canlılar için olduğu kadar onun için de geçerlidir. Bu nedenle, bir kişinin bir tür ekolojik nişi vardır ve bunun gerçekleştiği alan çok sınırlıdır: kara sınırları ekvator kutuplarıdır (tropikler, subtropikler), dikey niş deniz seviyesinden 3-3,5 km yüksekte uzanır. Onun özel azizleri sayesinde insanlar başlangıçtaki menzillerinin sınırlarını genişletti, yüksek, orta ve alçak enlemlere yerleşti, okyanusların derinliklerine ve uzaya hakim oldu. Bununla birlikte, temel ekolojik nişi pratikte değişmemiştir ve orijinal aralığının dışında, sınırlayıcı faktörlerin direncini adaptasyon yoluyla değil, özel olarak yaratılmış koruyucu cihazlar ve nişini taklit eden cihazlar yardımıyla aşarak hayatta kalabilir. hayvanat bahçeleri, okyanus akvaryumları ve botanik bahçelerindeki egzotik hayvanlar için yapılır. Çevre koruma, insanlar da dahil olmak üzere canlı organizmaların ekolojik nişlerini korumaya yönelik bir önlemler sisteminden oluşur.
Ekolojik niş kavramı, doymuş ve doymamış biyosenozlar olarak adlandırılan fikirle yakından ilgilidir. İlki, biyokütle ve enerji dönüşümünün her aşamasında hayati kaynakların en iyi şekilde kullanıldığı ekosistemlerdir. Hayati kaynaklar kısmen kullanıldığında biyosinozlara doymamış denilebilir. Serbest ekolojik nişlerin varlığı ile karakterize edilirler. Ancak bu oldukça şartlıdır, çünkü ekolojik nişler, onları işgal eden türlere bakılmaksızın kendi başlarına var olamazlar.
Kullanılmayan rezervler, madde ve enerji akışını yoğunlaştırmak için gerçekleşmemiş fırsatlar hemen hemen her biyojeosozda mevcuttur (aksi takdirde zaman ve mekanda sürekli gelişmeleri gerçekleşemez!), tüm biyosinozlar şartlı olarak doymamış olarak kabul edilebilir. Biyosinoz ne kadar az zengin olursa, yeni türlerin bileşimine dahil edilmesi o kadar kolay olur ve iklime o kadar başarılı bir şekilde alışırlar.
Biyolojik sistemler olarak biyojeosinozların çok önemli bir özelliği, kendi kendini düzenlemeleridir - olumsuz dış etkenlerin yüksek yüklerine dayanma yeteneği, yapılarındaki önemli rahatsızlıklardan sonra koşullu olarak orijinal duruma dönme yeteneği (Le Chatelier ilkesi). Ancak belirli bir maruz kalma eşiğinin üzerinde kendi kendini iyileştirme mekanizmaları çalışmıyor ve biyojeosinoz geri dönülemez bir şekilde yok ediliyor.
Ekoloji üzerine özet
İnsan, memeliler sınıfının biyolojik bir türü olan hayvanlar aleminin temsilcilerinden biridir. Pek çok spesifik özelliğe sahip olmasına rağmen (zeka, açık konuşma, emek faaliyeti, biyososyallik vb.), biyolojik özünü kaybetmemiştir ve ekolojinin tüm yasaları, diğer organizmalar için olduğu kadar onun için de geçerlidir.
Bir kişinin kendine özgü, yalnızca kendisine özgü bir ekolojik nişi vardır, yani. evrim sürecinde geliştirilen çeşitli çevresel faktörler için bir dizi gereksinim. İnsan nişinin lokalize olduğu alan (yani faktör rejimlerinin atalardan miras kalan hoşgörü sınırlarının ötesine geçmediği yer) çok sınırlıdır. Biyolojik bir tür olarak insanlar yalnızca hominid ailesinin ortaya çıktığı ekvator kuşağının (tropikler, subtropikler) kara kütlelerinde yaşayabilir. Dikey olarak, niş deniz seviyesinden yaklaşık 3,0-3,5 km yüksekte uzanır.
İnsan, kendine özgü (öncelikle sosyal) özellikleri sayesinde başlangıçtaki menzilinin sınırlarını genişletmiş, yüksek, orta ve alçak enlemlere yerleşmiş, okyanusların ve uzayın derinliklerini keşfediyor. Bununla birlikte, temel ekolojik alanı neredeyse hiç değişmeden kalmıştır ve orijinal menzili dışında, sınırlayıcı faktörlerin direncini adaptasyon yoluyla değil, özel olarak yaratılmış koruyucu cihazlar ve cihazlar (ısıtmalı konutlar, sıcak tutan giysiler, oksijen cihazları) yardımıyla aşarak hayatta kalabilir. , vb.), Hayvanat bahçelerindeki, okyanus akvaryumlarındaki ve botanik bahçelerindeki egzotik hayvanlar ve bitkiler için yapıldığı gibi nişini taklit eden. Ancak hoşgörü yasası açısından bir kişi için gerekli olan tüm faktörleri tamamen yeniden üretmek her zaman mümkün değildir. Örneğin, bir uzay uçuşunda yerçekimi gibi önemli bir faktörün yeniden üretilmesi imkansızdır ve uzun bir uzay gezisinden Dünya'ya döndükten sonra astronotların yeniden uyum sağlamak için zamana ihtiyacı vardır.
Endüstriyel işletmelerin koşullarında birçok faktör (gürültü, titreşim, sıcaklık, elektromanyetik alanlar, havadaki bazı maddelerin safsızlıkları vb.) periyodik veya sürekli olarak insan vücudunun toleransının ötesindedir. Bu durum onu olumsuz etkiliyor: Meslek hastalıkları ve dönemsel stres ortaya çıkabiliyor. Bu nedenle, vücutta tehlikeli ve zararlı üretim faktörlerine maruz kalma düzeyini azaltarak işyerinde güvenliği sağlamayı amaçlayan özel bir teknik ve organizasyonel önlemler sistemi bulunmaktadır.
Bu tür faktörler için en uygun koşulları sağlamak her zaman mümkün değildir ve bu nedenle bazı endüstrilerde işçilerin toplam hizmet süresi sınırlıdır ve çalışma gününün uzunluğu kısaltılmıştır (örneğin, tehlikeli maddelerle çalışırken - dört saate kadar).
İnsan üretimi ve ekonomik faaliyetler ile doğal kaynakların kullanımı (işlenmesi), kaçınılmaz olarak çevreye dağılan yan ürünlerin (“atık”) oluşmasına yol açmaktadır. Suya, toprağa, atmosfere ve gıdalara giren kimyasal bileşikler çevresel faktörlerdir ve dolayısıyla ekolojik nişin unsurlarıdır. Bunlarla ilgili olarak (özellikle üst limitlerde), insan vücudunun direnci düşüktür ve bu tür maddeler, onun nişini yok eden sınırlayıcı faktörler olarak ortaya çıkar.
Yukarıdakilerden çevresel açıdan doğa korumanın temel kurallarından biri çıkar: doğanın (çevrenin) korunması, insanlar da dahil olmak üzere canlı organizmaların ekolojik nişlerini korumaya yönelik bir önlemler sisteminden oluşur. Böylece ya insan nesli şimdiki ve gelecek nesiller için korunacak ya da biyolojik bir tür olarak insan yok olmaya mahkum olacaktır.
Ekolojik nişin işlevsel anlayışı
Not 1
Ekolojik niş teorisi başta organizmaların biyotik ilişkileri olmak üzere, ekolojik ve evrimsel-ekolojik araştırmaların birçok alanına temel oluşturur.
Niş kavramı modern halini nispeten yakın zamanda kazanmıştır. Görünüşe göre bu terimi 20. yüzyılın başında ilk kullanan R. Johnson oldu. Geçen yüzyılın ilk yarısında ekolojistlerin çalışmaları sayesinde ekolojik niş, organizmaların topluluktaki konumuyla özdeşleştirilmeye başlandı. Geçen yüzyılın ortalarından beri niş kavramı, evrimsel ekolojik çalışmalarda merkezi bir önem kazanmıştır.
Not 2
Nişin ilk geliştirilen kavramlarından biri, E. Grinnell'in kavramıydı; bununla ilgili olarak genellikle niş kavramının büyük ölçüde habitat kavramıyla tanımlandığına inanılıyor.
Bununla birlikte, aslında Grinnell, bir nişi, organizmaların belirli bir habitattaki varoluş koşullarına birbirine bağlı bir dizi adaptasyonu olarak anladı.
Bu uyarlamalar arasında trofik olanlara öncelik verdi; Gıdanın bileşimi ve yiyecek arama yöntemi ve beslenme davranışının, hayvanlar tarafından gıda substratları veya mikrohabitatların seçimini etkileyen ve sonuç olarak biyotopik tercihleri ve türlerin aralığını, bunların morfolojisini belirleyen başlıca uyumsal özellik olduğu kabul edilir. ve gıda bileşimi.
Böylece, E. Grinnell, bir nişin, belirli bir gıda uzmanlığının, mekansal ilişkilerin kazanılmasında ifade edilen, bir türün ekosistemlerdeki tarihsel olarak belirlenmiş konumu olarak çevresi değil, bir türün bir özelliği olarak anlaşıldı. her türlü yaşam faaliyetinde.
Benzer bir kavram, bir topluluktaki canlı organizmaların konumunu ve türler arası ilişkilerini belirlemek için niş kavramını kullanan Charles Elton tarafından geliştirildi. Böylece niş kavramının oluşumunun şafağında ağırlıklı olarak işlevsel bir yönü içeriyordu.
Bireysel niş parametrelerinin incelenmesi
20. yüzyılın ortalarından bu yana ekolojistlerin ilgisi bireysel niş parametrelerinin incelenmesine kaydı. Bu çalışmalar Hutchinson'un çok boyutlu ekolojik niş kavramına dayanıyordu. Bu kavrama göre niş, bir türün popülasyonu için gerekli olan toplam kaynak çeşitliliğinin toplamı olarak tanımlanabilir.
Hutchinson, bir nişi, içinde hakim koşulların organizmanın sonsuza kadar yaşamasına olanak sağladığı çok boyutlu bir uzaya veya hiperhacime benzetmiştir. Her faktörün gradyan çizgisi uzayın belirli bir boyutunu temsil eder. Hutchinson, belirli bir organizmanın var olabileceği tüm faktörlerin toplam değer kümesini çağırdı temel niş. Böyle bir niş, diğer türlerle rekabetten kaynaklanan kısıtlamaların olmadığı ve optimal abiyotik çevrenin bulunduğu en büyük soyut hiper hacimdir. Bir organizmanın gerçekte var olduğu, temel nişten daha az veya ona eşit olan gerçek koşullar aralığına, gerçekleşmiş niş adı verilir.
Not 3
Niceliksel göstergeler kullanılarak çok boyutlu bir niş tanımlanabilir ve bununla matematiksel hesaplamalar yapılabilir. Hem organizmaların kendi özelliklerini hem de topluluk içindeki ilişkilerinin özelliklerini içeriyordu, dolayısıyla türlerin niş özelliklerinin oldukça değişken olduğu ortaya çıktı.
Hutchinson, belirli koşullar altında buna en iyi şekilde adapte olmuş türler tarafından işgal edilebilecek serbest nişlerin varlığının yanı sıra, türleşme süreci sırasında nişlerin konfigürasyonunu değiştirme ve bir zamanlar tek olan nişleri birkaç parçaya bölme olasılığına dikkat çekti.
Bu konseptin daha da geliştirilmesi R. MacArthur'un, takipçilerinin ve meslektaşlarının çalışmaları tarafından belirlendi. Bu çalışmalar, bireysel türlerin örtüşme derecesini ve niş genişliğini incelemek için resmileştirilmiş yöntemler geliştirdi. Daha sonra birçok araştırmacı, nişin çeşitli yönlerini incelemek için farklı bir yaklaşıma ihtiyaç duyulduğunu belirtmeye başladı.
Yavaş yavaş en önemli niş parametreleri çağrılmaya başlandı:
- doğal ortam,
- gıda bileşimi,
- zaman.
21. yüzyılın başında ekolojik nişin ana göstergeleri arasına beslenme davranışı da eklenmeye başlandı. Nişin ana göstergelerinin karşılaştırmalı bir analizine dayanarak, bunların hiyerarşik olarak birbirine bağlı olduğu sonucuna vardık.
Bu yönde daha fazla araştırma, tek boyutlu hiyerarşik bir ekolojik niş kavramının yaratılmasına katkıda bulundu.
Yaratılışının temeli, yakın akraba türlerin ekolojik ayrımında ve nişlerinin hiyerarşik yapısında beslenme davranışının öncü rolünü üstlenen Grinnell'in fikirleriydi.
Bu konseptte niş, bütünleşik bir işlevsel birim olarak anlaşılmaktadır. Ortaya çıkan özellikleri, ekosistemdeki her türün kendine özgü işlevinden kaynaklanan ve türün beslenme davranışının türe özgü yönteminde açıkça ifade edilen bir sistem olarak tanımlanır. Bunu yapmak için organizmalar ekolojisi, morfolojisi, fizyolojisi, genetiği vb. ile ilgili özel uyum özellikleri geliştirir.
Beslenme davranışı istikrarlıdır ve tür göstergeleri arasında en basmakalıp olanıdır ve hayvanların karakteristik mikro yaşam alanlarının seçimini belirler, bu da onların biyotopik ve coğrafi dağılımını daha da belirler, yemin bileşimini, sosyal organizasyonun özelliklerini vb. etkiler. Bu durumda, belirli bir türün diğer tüm özelliklerinin gelişimini belirleyen, bunların bütünleyici bir ifadesi olan ve türün nişinin özelliklerini bütünsel olarak yansıtan sistemik bir özellik olduğu ortaya çıkıyor.
Doğal ortamlardaki hayvan davranışlarını incelerken, davranışın sonuçlarının hayvanın hayatta kalma yeteneği üzerindeki etkisini anlamak önemlidir. Belirli bir faaliyet türünün sonuçları esas olarak hayvanların o andaki yaşam koşullarına bağlıdır. Hayvanın iyi uyum sağladığı koşullarda, belirli bir aktivitenin sonuçları faydalı olabilir. Aynı aktivitenin başka koşullarda yapılması zararlı olabilir. Hayvan davranışlarının nasıl evrimleştiğini anlamak için hayvanların çevrelerine nasıl uyum sağladığını anlamamız gerekir.
Ekoloji - hayvanların ve bitkilerin doğal çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bir doğa bilimi dalıdır. Ekosistemlerdeki enerji akışı, hayvanların ve bitkilerin fizyolojisi, hayvan popülasyonlarının yapısı ve davranışları vb. dahil olmak üzere bu ilişkilerin tüm yönleriyle ilgilenir. Ekolojist, belirli hayvanlar hakkında kesin bilgi edinmenin yanı sıra, ekolojik organizasyonun genel ilkelerini de anlamaya çalışır; burada bunlardan bazılarını ele alacağız.
Evrim sürecinde hayvanlar belirli çevresel koşullara veya habitatlara uyum sağlar. Habitatlar genellikle fiziksel ve kimyasal özellikleri tanımlanarak karakterize edilir. Bitki topluluklarının türü, toprak ve iklim gibi çevrenin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Bitki toplulukları hayvanlar tarafından kullanılan çeşitli yaşam ortamlarını sağlar. Bitki ve hayvanların birlikteliği, doğal ortamın kendine özgü koşullarıyla birlikte bir ekosistem oluşturur. Dünyada biyom adı verilen 10 ana ekosistem türü vardır. İncirde. Şekil 5.8 dünyadaki başlıca karasal biyomların dağılımını göstermektedir. Ayrıca deniz ve tatlı su biyomları da vardır. Örneğin, savan biyomu Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'nın geniş alanlarını kaplar ve dünyanın tropikal ve subtropikal bölgelerinde üzerinde seyrek ağaçların yetiştiği çimenli ovalardan oluşur. Savannah'larda genellikle yağmurlu bir mevsim vardır. Yağış aralığının üst ucunda savan yavaş yavaş yerini tropik ormanlara, alt ucunda ise çöllere bırakıyor. Afrika savanında akasyalar hakimdir, Güney Amerika savanında palmiye ağaçları hakimdir ve Avustralya savanında okaliptüs ağaçları hakimdir. Afrika savanının karakteristik bir özelliği, çeşitli yırtıcı hayvanların varlığını sağlayan çok çeşitli otçul toynaklılardır. Güney Amerika ve Avustralya'da aynı nişler diğer türler tarafından işgal edilmiştir.
Belirli bir habitatta yaşayan hayvan ve bitkilerin topluluğuna topluluk denir. Topluluğu oluşturan türler üreticilere, tüketicilere ve ayrıştırıcılara ayrılır. Üreticiler güneş enerjisini yakalayan ve onu kimyasal enerjiye dönüştüren yeşil bitkilerdir. Tüketiciler, bitkileri veya otçulları yiyen hayvanlardır ve dolayısıyla dolaylı olarak enerji için bitkilere bağımlıdırlar. Ayrıştırıcılar genellikle hayvanların ve bitkilerin ölü kalıntılarını bitkiler tarafından tekrar kullanılabilecek maddelere ayrıştıran mantarlar ve bakterilerdir.
Niş - bir hayvanın bir topluluktaki, hem diğer organizmalarla hem de fiziksel çevresiyle olan ilişkileriyle belirlenen rolüdür. Bu nedenle, otçullar genellikle bitkileri yerler ve otçullar da yırtıcı hayvanlar tarafından yenir. Bu nişi işgal eden türler dünyanın farklı yerlerinde farklıdır. Örneğin, Kuzey Yarımküre'deki ılıman iklim bölgelerindeki küçük otçulların nişleri, Güney Amerika'da - agouti ve viscacha, Afrika'da - damanlar ve beyaz ayaklı hamsterler ve Avustralya'da - valabiler tarafından işgal edilmiştir.
Pirinç. 5.8. Dünyanın başlıca karasal biyomlarının dağılımı.
1917'de Amerikalı ekolojist Grinnell, Kaliforniya alaycı kuşu üzerine yapılan araştırmaya dayanan ilk niş teorisini önerdi. (Toksostoma redivivum) - Yerden bir ila iki metre yükseklikte yoğun bitki örtüsü arasında yuva yapan bir kuş. Yuva konumu, bir hayvanın nişini tanımlamak için kullanılabilecek bir özelliktir. Dağlık bölgelerde yuvalama için gerekli bitki örtüsü yalnızca ekolojik bir toplulukta mevcuttur. çalılıkÇevrenin fiziksel özellikleriyle tanımlanan alaycı kuşun yaşam alanı, kısmen alaycı kuş popülasyonunun nişte gelişen duruma verdiği tepkiyle belirlenir. Bu nedenle, eğer yuvanın yerden yüksekliği yırtıcılardan kaçmada belirleyici bir faktörse, o zaman popülasyonda en uygun yükseklikteki yuva alanları için güçlü bir rekabet olacaktır. Bu faktör bu kadar belirleyici olmasaydı, daha fazla birey başka yerlerde yuva kurabilirdi. Belirli bir nişteki habitat koşulları aynı zamanda diğer türlerin yuva alanları, yiyecek vb. için rekabetinden de etkilenir. Kaliforniya alaycı kuşunun habitatı kısmen niş durumu, chaparral'a özgü diğer çalı türlerinin dağılımı ve alaycı kuşun nüfus yoğunluğu. Yoğunluğu düşükse kuşların yalnızca en iyi yerlerde yuva yaptığı ve bunun da türün yaşam alanını etkilediği açıktır. Böylece alaycı kuş ile habitat koşulları arasındaki genel ilişki ortaya çıkar. ekotop, niş, habitat ve popülasyon özellikleri arasındaki karmaşık etkileşimlerin sonucudur.
Farklı türlerdeki hayvanlar aynı kaynakları kullanıyorsa, bazı ortak tercihler veya stabilite sınırlarıyla karakterize ediliyorsa, o zaman niş örtüşmesinden söz ederiz (Şekil 5.9). Niş örtüşmesi, özellikle kaynaklar kıt olduğunda rekabete yol açar. Rekabetçi dışlama ilkesi Sınırlı kaynaklar göz önüne alındığında, aynı nişlere sahip iki türün aynı anda aynı yerde var olamayacağını belirtiyor. Bundan şu sonuç çıkıyor: eğer iki tür bir arada mevcutsa, o zaman aralarında ekolojik farklılıklar olması gerekir.
Pirinç. 5.9. Nişleri kaplamak. Bir hayvanın uygunluğu genellikle sıcaklık gibi bazı çevresel eğimler boyunca çan şeklinde bir eğri olarak temsil edilebilir. Niş örtüşmesi (gölgeli alan), farklı türlerin temsilcileri tarafından işgal edilen degradenin kısmında meydana gelir.
Örnek olarak, orta Kaliforniya'nın dağlık kıyısı boyunca meşe ağaçlarıyla beslenen bir grup yaprak toplayan kuş türünün niş ilişkilerini düşünün (Root, 1967). Bu grup, adı verilen lonca, Aynı doğal kaynakları aynı şekilde kullanan türleri oluşturur. Bu türlerin nişleri büyük ölçüde örtüşmekte ve dolayısıyla birbirleriyle rekabet etmektedir. Lonca konseptinin avantajı, taksonomik konumlarına bakılmaksızın belirli bir alandaki tüm rakip türleri analiz etmesidir. Bu kuş topluluğunun beslenmesini habitatlarının bir unsuru olarak düşünürsek, bu beslenmenin çoğunluğunun yapraklardan toplanan eklembacaklılardan oluşması gerekir. Bu keyfi bir sınıflandırmadır, çünkü herhangi bir tür birden fazla loncaya üye olabilir. Örneğin, düz baştankara (Parus inornatus) yiyecek arama davranışlarına dayalı olarak yaprak toplayıcı kuşlar loncasını ifade eder; Ayrıca yuvalama ihtiyaçları nedeniyle oyuklara yuva yapan kuşlar loncasının da üyesidir.
Pirinç. 5.11. Yaprak toplayan kuşlardaki üç tip yiyecek arama davranışı, bir üçgenin üç tarafı olarak temsil edilir. Üçgenin kenarına dik olan çizginin uzunluğu, davranışın gerçekleştirilmesi için harcanan zamanla orantılıdır. Her tür için üç satırın toplamı %100'dür. (Kökten Sonra, 1967.)
Böceklerle beslenen beş kuş türü olmasına rağmen, her tür, büyüklük ve taksonomik konum bakımından farklılık gösteren böcekleri alır. Bu beş türün yediği böceklerin taksonomik kategorileri örtüşüyor, ancak her tür belirli bir taksonda uzmanlaşıyor. Av boyutları tamamen örtüşüyor ancak ortalamaları ve varyansları en azından bazı durumlarda farklı. Root (1967) aynı zamanda bu türlere ait kuşların üç tür yiyecek tedarik etme davranışıyla karakterize edildiğini de buldu:
1) kuş katı bir alt tabaka üzerinde hareket ettiğinde yaprakların yüzeyinden böceklerin toplanması;
2) süzülen bir kuş tarafından yaprakların yüzeyinden böceklerin toplanması;
3) uçan böcekleri yakalamak.
Her türün yiyecek elde etmek için bir veya başka bir yönteme harcadığı zamanın oranı Şekil 1'de gösterilmektedir. 5.11. Bu örnek, davranıştaki ekolojik uzmanlaşma sürecini açıkça göstermektedir. Her türün davranışı, diğer türlerin davranışlarını öyle etkiler ki, o loncanın üyeleri mümkün olan tüm yiyecek tedarik etme davranışını geliştirir ve her tür avı kullanır.
Rekabet çoğu zaman tek bir türün hakimiyetiyle sonuçlanır; bu durum, baskın türlerin yiyecek, alan ve barınak gibi kaynakların kullanımında avantajlı olduğu gerçeğine yansımaktadır (Miller, 1967; Morse, 1971). Teoriye dayalı olarak, başka bir türe tabi hale gelen bir türün, baskın türlerle örtüşmeyi azaltacak şekilde kaynak kullanımını değiştirmesi beklenebilir. Tipik olarak bir alt tür, bazı kaynakların kullanımını azaltır, böylece nişin genişliği azalır. Bazı durumlarda, ikincil bir tür, ya bitişik nişlerdeki diğer türleri bastırarak ya da temel nişten daha fazla yararlanarak, daha önce kullanılmamış kaynakları da kapsayacak şekilde bir nişi genişletebilir.
Bir alt türün baskın bir türle rekabet halinde hayatta kalması, onun ana nişinin baskın türün nişinden daha geniş olduğu anlamına gelir. Yeni dünyanın arılarında ve karatavuklarında bu tür vakalara rastlanmıştır (Orians ve Willson, 1964). Kaynak kullanımında öncelik baskın türlere ait olduğundan, kaynakların sınırlı olduğu, miktarlarının tahmin edilemediği ve yiyecek aramanın büyük çaba gerektirdiği durumlarda alt türler niş alanının dışında tutulabilir; ve tüm bunlar, alt türlerin örtüşme alanındaki uygunluğunu önemli ölçüde azaltır. Bu gibi durumlarda, ikincil türlerin ciddi bir seçilim baskısına maruz kalması ve uzmanlaşma yoluyla ya da daha geniş bir yelpazedeki fiziksel habitat koşullarına tolerans geliştirerek temel nişlerini değiştirmeleri beklenebilir.
Hayvan davranışının uyarlanabilirliği
Doğa bilimciler ve etologlar, hayvanların çevre koşullarına mükemmel bir şekilde uyum sağlamasını sağlayan şaşırtıcı yolların sayısız örneğini keşfettiler. Bu tür hayvan davranışlarını açıklamanın zorluğu, çeşitli ayrıntıların ve gözlemlerin birbirine çok iyi uyması nedeniyle bunun ikna edici görünmesidir; yani, iyi bir hikaye sırf iyi bir hikaye olduğu için ilgi çekici olabilir. Bu, iyi bir hikayenin gerçek olamayacağı anlamına gelmez. Davranışsal adaptasyonun herhangi bir doğru açıklamasında, çeşitli detayların ve gözlemlerin gerçekten birbirine uyması gerekir. Sorun şu ki, bilim insanları gibi biyologlar da verileri değerlendirmek zorundalar ve iyi bir açıklama her zaman iyi bir veri anlamına gelmiyor. Mahkemede olduğu gibi, deliller çok kapsamlı olmalı ve bağımsız bir doğrulama unsuru içermelidir.
Adaptif davranışa dair kanıt elde etmenin bir yolu, farklı habitatlarda yaşayan ilgili türleri karşılaştırmaktır. Bu yaklaşımın klasik bir örneği, Ester Cullen'ın (1957) uçurumda yuva yapan kediciklerin yuvalama alışkanlıklarını karşılaştıran çalışmasıdır. (Rissa tridactyla) ve sıradan martılar gibi yerde yuva yapan martılarda (Lam'lar ridibundus) ve gümüş (Lams argentatus). Kittiwake, yırtıcı hayvanların erişemeyeceği kaya çıkıntılarında yuva yapar ve yırtıcı baskının bir sonucu olarak yerde yuva yapan martılardan evrimleştiği görülmektedir. Kittiwake'ler, yumurtalarının kısmen kamufle edilmiş rengi gibi yerde yuva yapan martıların bazı özelliklerini miras almıştır. Yerde yuva yapan kuşların yumurtaları genellikle yırtıcı hayvanlardan korunmak için iyi bir şekilde kamufle edilir, ancak kediciklerde yumurtaların rengi bu işlevi yerine getiremez çünkü her yuva göze çarpan beyaz dışkılarla işaretlenmiştir. Karada yuva yapan yetişkin ve genç martılar dikkatli davranır ve yerinin belli olmaması için yuvanın yakınında dışkılamaktan kaçınırlar. Bu nedenle, kedicik yumurtalarının kamuflaj renginin, atalarının yerde yuva yaptıklarının kanıtı olması muhtemeldir.
Cullen (1957), Birleşik Krallık'ın doğu kıyısındaki Farne Adaları'nda çok dar uçurum çıkıntılarında yuva yaptıkları bir üreme kolonisi üzerinde çalıştı. Yumurtalarının, genellikle yerde yuva yapan kuşların yumurtalarını avlayan, fareler gibi kara hayvanları veya ringa martıları gibi kuşlar tarafından saldırıya uğramadığını buldu. Kedicikler esas olarak balıkla beslenirler ve yerde yuva yapan martıların sıklıkla yaptığı gibi komşu yuvalardaki yumurtaları ve civcivleri yemezler. Kittiwake'ler, diğer martıları yırtıcılardan koruyan adaptasyonların çoğunu zaten kaybetmiş görünüyor. Örneğin yuvayı kamufle etmedikleri gibi, nadiren alarm çağrısı yaparlar ve yırtıcı hayvanlara toplu halde saldırmazlar.
Pirinç. 5.12. Kırmızı bacaklı konuşmacılar (Rissa brevirostris), Bering Denizi'ndeki Pribilof Adaları'nın kayalık çıkıntılarında yuvalama
Kittiwake'lerin kayaların üzerinde yuva yapmak için birçok özel uyarlaması vardır. Hafif bir gövdeleri ve diğer martılar için çok küçük olan çıkıntılara tutunmalarını sağlayan güçlü parmakları ve pençeleri vardır. Yerde yuva yapan martılarla karşılaştırıldığında, yetişkin kediciklerin kaya habitatlarına karşı bir takım davranışsal adaptasyonları vardır. Kavgalar sırasındaki davranışları, yerde yuva yapan akrabalarla karşılaştırıldığında stereotipin katı sınırlarıyla sınırlıdır (Şekil 5.12). Dallar ve çamur kullanarak oldukça ayrıntılı fincan şeklinde yuvalar inşa ederken, yerde yuva yapan martılar çamuru çimento olarak kullanmadan çimen veya deniz yosunundan ilkel yuvalar inşa ederler. Kittiwake civcivleri diğer martıların civcivlerinden birçok yönden farklılık gösterir. Örneğin yuvada daha uzun süre kalırlar ve zamanlarının çoğunu başları kayaya dönük olarak geçirirler. Kusan yiyecekleri doğrudan ebeveynlerinin boğazından kaparken, martıların çoğu onu yerden alıp yetişkinler tarafından dışarı atılır. Korktuklarında yerde yuva yapan martı yavruları kaçar ve saklanır, yavru kedicikler ise yuvada kalır. Martı civcivleri gizemli renk ve davranışlarla karakterize edilirken, kedicik civcivlerinde bu durum söz konusu değildir.
Türler arasındaki karşılaştırmalar, bir davranışın işlevsel önemine şu yollarla ışık tutabilir: Bir davranış bir türde gözlemlenirken diğerinde gözlemlenmediğinde, bu, doğal seçilimin iki tür üzerindeki etkisindeki farklılıklardan kaynaklanıyor olabilir. Örneğin ringa martıları, yuvanın kamuflajını korumak için yuvanın yakınındaki yumurta kabuklarını çıkarır çünkü yumurta kabuğunun iç beyaz yüzeyi kolayca görülebilir. Bu hipotezi destekleyen kanıtlar, kabuklarını çıkarmayan kediciklerin gözlemlerinden gelmektedir. Daha önce de gördüğümüz gibi yırtıcı hayvanlar kediciklerin yuvalarına saldırmazlar ve yuvaları ve yumurtaları kamufle edilmez. Yumurta kabuklarını çıkarmak öncelikle yuva kamuflajını korumaya hizmet ediyorsa, bunu kediciklerde bulmamız pek olası değildir. Bununla birlikte, eğer hastalığın önlenmesi gibi başka amaçlara hizmet ediyorsa, o zaman bu davranışın kediciklerde de gözlemlenmesi beklenebilir. Kedicikler genellikle yuvayı çok temiz tutar ve içindeki yabancı cisimleri atarlar. Ringa martıları genellikle bunu yapmaz.
Aynı seçilim baskısı altındaki diğer ilgili türlerin benzer adaptasyonlar geliştirdiğini gösterebilirsek, yukarıdaki veriler daha da güçlendirilecektir. Böyle bir örnek, kayalıklarda yuva yapan kırmızı kuyruklu martıları inceleyen Heilman (1965) tarafından verilmiştir. (Kuzu furcatus) Galapagos Adaları'nda. Heilman, uçurumlardan düşme tehlikesini önleme becerisine göre belirlenen çeşitli davranış türlerini inceledi. Çatal kuyruklu martılar kedicikler kadar dik kayalıklarda ya da yerden o kadar yüksekte yuva yapmazlar. Bu nedenle, çatal kuyruklu martıların ilgili adaptasyonlarının, kedicikler ile yerde yuva yapan tipik martılar arasında orta düzeyde olması beklenebilir. Kılıç kuyruklu martılar, kediciklere göre daha sık yırtıcılığa maruz kalıyor ve Heilman, bu farktan kaynaklanan bazı davranışsal özellikler buldu. Örneğin yukarıda da bahsettiğimiz gibi yavru kedi yavruları yuvanın kenarına dışkılayarak yuvayı oldukça görünür hale getirir. Yırtık pırtık martıların civcivleri bu kenarın kenarının arkasına dışkılıyor. Yırtıcılığın yoğunluğuyla da ilgili olan bir dizi özelliğe göre, çatal kuyruklu martıların kedicikler ve diğer martılar arasında orta bir konumda yer aldığını buldu. Bu şekilde Heilman, düzensiz martıların mevcut yuvalama alanının varlığına ve yuvalama alanlarının ve yuvalama malzemelerinin varlığına adaptasyon olan davranışsal özelliklerini değerlendirdi. Daha sonra Cullen'ın (1957) kediciklerin özelliklerinin uçurum yuvalamasına eşlik eden seçilim baskılarının sonucu olduğu yönündeki hipotezini dayandırdığı kanıtları değerlendirmeye karar verdi. Paçavra martıların 30 özelliğini seçti ve bunları yavru kedilerin davranışlarıyla benzerlik derecesine göre üç gruba ayırdı. Bir bütün olarak ele alındığında, bu karşılaştırma Cullen'ın kediciklerin ayırt edici özelliklerinin uçurum yuvalamasına eşlik eden seçilimin sonucu olduğu yönündeki hipotezini desteklemektedir.
Crook'un (1964) 90'a yakın dokumacı türü (Ploceinae) üzerinde yaptığı çalışma bu karşılaştırmalı yaklaşımın bir başka örneğidir. Bu küçük kuşlar Asya ve Afrika'ya dağılmıştır. Dışsal benzerliklerine rağmen, farklı dokumacı türleri sosyal organizasyon açısından önemli ölçüde farklılık gösterir. Bazıları kamuflajlı yuvalar inşa ederek geniş bir bölgeyi savunurken, diğerleri yuvaların açıkça görülebildiği kolonilerde yuva yapar. Crook, ormanlarda yaşayan türlerin yalnız bir yaşam tarzı sürdüklerini, böceklerle beslendiklerini ve geniş bir koruma alanında yuvalarını kamufle ettiklerini keşfetti. Tek eşlidirler, cinsel dimorfizm zayıftır. Savanada yaşayan türler genellikle tohum yiyen, gruplar halinde yaşayan ve koloni halinde yuva yapan türlerdir. Çok eşlidirler; erkekleri parlak renkli, dişileri ise donuktur.
Crook, ormanda yiyecek bulmak zor olduğundan, her iki ebeveynin de civcivleri beslemesi gerektiğine ve bunu yapabilmek için ebeveynlerin üreme mevsimi boyunca birlikte kalmaları gerektiğine inanıyordu. Orman kuşlarının beslendiği böceklerin yoğunluğu düşüktür, bu nedenle civcivlere yeterli besin sağlamak için bir çift kuşun geniş bir alanı savunması gerekir. Yuvalar iyi kamufle edilmiştir ve yetişkin kuşlar, yırtıcı hayvanların yuvayı ziyaret ettiklerinde yerini açığa vurmalarını önlemek için soluk renklidir.
Savanada tohumlar bazı yerlerde bol, bazılarında ise kıt olabilir; bu, düzensiz yiyecek dağılımının bir örneğidir. Bu tür koşullarda yiyecek arama, kuşların geniş bir alanı aramak için gruplar oluşturması durumunda daha verimli olur. Savanada yırtıcı hayvanlara karşı korumalı yuvalama alanları nadir olduğundan, birçok kuş aynı ağaçta yuva yapar. Yuvalar güneşin ısısından korunmak için hacimlidir, böylece koloniler kolayca görülebilir. Yırtıcı hayvanlardan korunmak için yuvalar genellikle dikenli akasyaların veya diğer benzer ağaçların yükseklerine inşa edilir (Şekil 5.13). Nispeten bol miktarda yiyecek olduğu için dişi yavrularını kendisi besleyebilir. Erkek bunda neredeyse hiç rol almaz ve diğer dişilerle ilgilenir. Erkekler koloni içindeki yuvalama alanları için rekabet eder ve başarılı olanların her biri birkaç dişiyi kendine çekerken diğer erkekler bekar kalır. Dokumacı koloni yerleşiminde (Textor cucullatus),örneğin erkekler birbirlerinden yuvalama malzemelerini çalarlar. Bu nedenle yuvayı korumak için sürekli olarak yuvanın yakınında bulunmak zorunda kalırlar. Erkek, dişileri cezbetmek için yuvadan sarkarak ayrıntılı bir "gösteri" sergiler. Erkek kur yapmada başarılı olursa dişi yuvaya girer. Yuvanın bu çekiciliği sömürgeci dokumacı kuşların tipik bir örneğidir. Ormanda yaşayan kuş türlerinde kur yapma ritüeli tamamen farklıdır; burada erkek bir dişiyi seçer, ona yuvadan gözle görülür bir mesafede kur yapar ve ardından onu yuvaya götürür.
Pirinç. 5.13. Dokumacı Kolonisi Ploceus cucullatus.Çok sayıda yuvanın yırtıcı hayvanlar için nispeten erişilemez olduğunu unutmayın. (Fotoğraf: Nicholas Collias.)
Karşılaştırmalı yaklaşımın davranış ve ekoloji arasındaki ilişkiyi incelemek için verimli bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. Kuşlar (Lack, 1968), toynaklılar (Jarman, 1974) ve primatlar (Crook ve Gartlan, 1966; Glutton-Brock ve Harvey, 1977) bu yöntem kullanılarak incelenmiştir. Bazı yazarlar (Clutton-Brock ve Harvey, 1977; Krebs ve Davies, 1981) karşılaştırmalı yaklaşıma yönelik eleştirilerini dile getirmişlerdir; ancak kavram ve kavramların ikamesinden kaçınmak için gerekli özenin gösterilmesi şartıyla, davranışın evrimsel yönlerine ilişkin tatmin edici veriler sağlamaktadır. birbirine kapalı deliller. Heilman (1965), karşılaştırmalı yöntemin yalnızca iki hayvan popülasyonunun karşılaştırılması, bu sonuçların formüle edildiği sırada henüz incelenmemiş olan üçüncü bir popülasyon hakkında sonuçlara varılmasına izin verdiği durumlarda uygun olduğunu düşünmektedir. Bu durumda karşılaştırmalı çalışma sonucunda kurulan hipotez, o çalışmadan elde edilen veriler kullanılmadan bağımsız olarak test edilebilir. İki popülasyon arasında birbiriyle ilişkili davranış ve ekoloji farklılıkları varsa, bu özelliklerin, iki popülasyonun yaşam koşullarındaki farklılıklardan kaynaklanan seçilim baskısını yansıttığını söylemek yeterli değildir. Karıştırıcı değişkenlerden veya uygun olmayan taksonomik seviyelerin karşılaştırılmasından kaynaklanan farklılıklar, dikkatli istatistiksel analizlerle önlenebilir (Clutton-Brock ve Harvey, 1979; Krebs ve Davies, 1981).
Ekoloji üzerine özet
Herhangi bir tür belirli çevresel koşullara (faktörlere) uyarlanmıştır. Pek çok faktörden en az birinin parametreleri vücudun tolerans sınırlarını aştığında depresyona girer. Organizmanın atalarından miras aldığı çevresel faktörlerin bileşimi ve parametrelerine yönelik gereksinimleri, bu organizmanın ait olduğu türün, yani alanın ve bölgeye özgü habitatların dağılım sınırlarını belirler.
Başka bir deyişle, herhangi bir hayvan, bitki veya mikroorganizma türü, atalarından başlayarak binlerce yıldır yalnızca evrimin kendisine "reçete ettiği" yerde normal şekilde yaşayabilir, beslenebilir ve üreyebilir. Bu olguyu tanımlamak için biyologlar mimari "niş" terimini ödünç aldılar. Böylece, her canlı organizma türü, doğada kendine özgü, kendi ekolojik nişini işgal eder.
Ekolojik niş - bu, bir organizmanın doğadaki yeri ve yaşam faaliyetinin tüm yolu veya dedikleri gibi, çevresel faktörlerle ilişkiler, yiyecek türleri, zaman ve beslenme yöntemleri, üreme yerleri, barınaklar vb. dahil olmak üzere yaşam durumudur. . Bu kavram “habitat” kavramından çok daha geniş ve anlamlıdır.
Doğal ortam organizmanın tüm gelişim döngüsünü sağlayan, abiyotik ve biyotik ortamın mekansal olarak sınırlı koşullarıdır.
Amerikalı ekolojist Yu. Odum mecazi anlamda habitatı bir organizmanın "adresi", ekolojik nişi ise "mesleği" olarak adlandırdı. Kural olarak, tek bir habitatta farklı türlerden çok sayıda organizma yaşar. Örneğin, karma bir orman yüzlerce organizma türü için bir yaşam alanıdır, ancak her birinin kendi ekolojik alanı vardır. Ekolojik niş, bir türün ikamet ettiği yerdeki işlevsel rolüdür. Organizma, bir yandan çevresindeki genel yaşam akışına katılan, diğer yandan da böyle bir akışın yaratıcısıdır. Ve bu aslında bir kişinin mesleğine çok benzer.
Her şeyden önce, tıpkı tamamen aynı iki meslek olmadığı gibi, ekolojik bir niş iki veya daha fazla tür tarafından işgal edilemez. Bir tür, kendine özgü bir şekilde benzersiz bir işlevi yerine getirmek için ekolojik bir nişi işgal eder, böylece habitatta ustalaşır ve aynı zamanda onu şekillendirir. Doğa çok ekonomiktir; aynı ekolojik nişi işgal eden iki tür bile sürdürülebilir bir şekilde bir arada var olamaz, çünkü rekabet sonucunda bunlardan birinin yerini diğeri alacaktır. Bu model istisnasız değildir, ancak o kadar nesneldir ki, “rekabetçi dışlama ilkesi” (G.F. Gause ilkesi) adı verilen bir konum biçiminde formüle edilmiştir: Çevre açısından benzer gereksinimleri olan (beslenme, davranış, üreme alanları vb.) iki tür rekabetçi bir ilişkiye girerse, o zaman içlerinden birinin ölmesi veya yaşam tarzını değiştirmesi ve yeni bir ekolojik niş işgal etmesi gerekir. . Bazen, örneğin yoğun rekabet ilişkilerini hafifletmek için, bir organizmanın (hayvanın), yiyeceğin türünü değiştirmeden beslenme süresini değiştirmesi (eğer rekabet yiyecek ilişkileri temelinde ortaya çıkıyorsa) veya bir organizmanın (hayvanın) beslenme süresini değiştirmesi yeterlidir. yeni yaşam alanı (eğer rekabet bu faktör temelinde gerçekleşirse) vb. Organizmalar farklı ekolojik nişleri işgal ediyorsa, genellikle rekabetçi ilişkilere girmezler; faaliyet alanları ve etki alanları ayrılır. Bu durumda ilişki tarafsız kabul edilir.
Bir türün yaşam sistemindeki işlevsel bir yeri olarak ekolojik bir niş, ekolojik nişlerin zorunlu olarak doldurulması kuralının da gösterdiği gibi, uzun süre boş kalamaz: boş bir ekolojik niş her zaman doğal olarak doldurulur .
Ekolojik nişlerin diğer özelliklerinin yanı sıra, bir organizmanın (türün) bunları yaşam döngüsü boyunca değiştirebileceğini not ediyoruz. Bu konuda en çarpıcı örnek böceklerdir. Böylece mayıs böceği larvalarının ekolojik nişi toprakla ve bitkilerin kök sistemleriyle beslenmesiyle ilişkilidir. Aynı zamanda böceklerin ekolojik nişi, bitkilerin yeşil kısımlarıyla beslenen karasal ortamla da ilişkilidir.
Canlı organizma toplulukları ekolojik nişleri doldurma ilkesine göre oluşturulur. Doğal olarak yerleşik bir toplulukta genellikle tüm nişler işgal edilir. Bu tür topluluklarda, örneğin uzun süredir var olan (yerli) ormanlarda, yeni türlerin ortaya çıkma olasılığı çok düşüktür. Aynı zamanda ekolojik nişlerin işgalinin bir dereceye kadar göreceli bir kavram olduğu da unutulmamalıdır. Tüm nişler genellikle belirli bir bölgenin karakteristiği olan organizmalar tarafından işgal edilir. Ancak bir organizma tesadüfen veya kasıtlı olarak dışarıdan gelirse (örneğin, tohumlar eklenirse), mevcut türler kümesinden kendisine rakip olmadığı için kendisi için serbest bir yer bulabilir. Bu durumda yabancı türlerin sayısında hızlı bir artış (salgın) genellikle kaçınılmazdır, çünkü son derece uygun koşullar bulur (serbest bir niş) ve özellikle hiçbir düşmanı yoktur.
Bir türün kendi habitatındaki işlevsel bir yeri olan ekolojik bir niş, bu nişi dolduracak yeni adaptasyonlar geliştirebilen bir forma olanak tanır, ancak bu bazen oldukça uzun bir zaman gerektirir. Çoğu zaman, bir uzmana boş görünen boş ekolojik nişler sadece bir aldatmacadır. Bu nedenle, kişi bu nişleri iklimlendirme yoluyla doldurma olasılığı konusunda çıkarımlarda son derece dikkatli olmalıdır. İklimlendirme, doğal veya yapay toplulukları insanlara yararlı organizmalarla zenginleştirmek amacıyla bir türün yeni yaşam alanlarına yerleştirilmesine yönelik bir dizi önlemdir. İklimlendirmenin en parlak dönemi yirminci yüzyılın 20-40'larında meydana geldi. Ancak zaman geçtikçe ya deneylerin başarısız olduğu ya da daha kötüsü çok olumsuz sonuçlar getirdiği ortaya çıktı; türler zararlılara dönüştü, tehlikeli hastalıklar yaydı vb. Başka türlüsü olamazdı: Ekolojik bir nişin fiilen işgal edildiği yabancı bir ortama yerleştirilen yeni türler, halihazırda benzer işler yapanların yerini aldı. Yeni türler ekosistemin ihtiyaçlarını karşılayamıyordu, bazen hiç düşmanı olmuyordu ve bu nedenle hızla üreyebiliyorlardı. Ancak daha sonra sınırlayıcı faktörler devreye girdi. Türlerin sayısı hızla düştü ya da tam tersine, Avustralya'daki tavşan gibi yoğun bir şekilde çoğaldı ve bir haşere haline geldi.