Hốc sinh thái- tổng thể tất cả các yếu tố môi trường trong đó một loài có thể tồn tại trong tự nhiên. Ý tưởng hốc sinh thái thường được sử dụng khi nghiên cứu mối quan hệ của các loài tương tự về mặt sinh thái thuộc cùng bậc dinh dưỡng. Thuật ngữ “ổ sinh thái” được J. Greenell (1917) đề xuất để mô tả sự phân bố không gian của các loài (tức là ổ sinh thái được định nghĩa là một khái niệm gần gũi với môi trường sống).
Sau đó, C. Elton (1927) định nghĩa ổ sinh thái là vị trí của một loài trong quần xã, nhấn mạnh tầm quan trọng đặc biệt của mối quan hệ dinh dưỡng. Trở lại cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, nhiều nhà nghiên cứu nhận thấy hai loài gần gũi về mặt sinh thái và chiếm vị trí tương tự trong quần xã không thể cùng tồn tại ổn định trong cùng một lãnh thổ. Sự khái quát hóa thực nghiệm này đã được xác nhận trong mô hình toán học về sự cạnh tranh giữa hai loài vì một loại thức ăn (V. Volterra) và các công trình thực nghiệm của G.F. Gause ( Nguyên lý Gause).
Khái niệm hiện đại hốc sinh tháiđược hình thành trên cơ sở mô hình ổ sinh thái do J. Hutchinson (1957, 1965) đề xuất. Theo mô hình này, một ổ sinh thái có thể được biểu diễn như một phần của không gian đa chiều tưởng tượng (siêu thể tích), các kích thước riêng lẻ tương ứng với các yếu tố cần thiết cho sự tồn tại bình thường của một loài.
Sự phân kỳ các ổ sinh thái của các loài khác nhau thông qua sự phân kỳ xảy ra chủ yếu là do chúng liên kết với các môi trường sống khác nhau, các loại thức ăn khác nhau và thời gian sử dụng khác nhau của cùng một môi trường sống. Các phương pháp đã được phát triển để đánh giá chiều rộng của ổ sinh thái và mức độ chồng chéo của các ổ sinh thái của các loài khác nhau. Lít: Giller P. Cấu trúc cộng đồng và ổ sinh thái. – M.: 1988 (theo BES, 1995).
Trong mô hình hóa môi trường, khái niệm hốc sinh tháiđặc trưng cho một phần không gian (trừu tượng) nhất định của các yếu tố môi trường, một siêu khối trong đó không có yếu tố môi trường nào vượt quá giới hạn chịu đựng của một loài (quần thể) nhất định. Tập hợp các tổ hợp giá trị của các yếu tố môi trường mà tại đó về mặt lý thuyết có thể tồn tại một loài (quần thể) được gọi là hốc sinh thái cơ bản.
Hốc sinh thái hiện thực hóa Họ gọi một phần của hốc cơ bản, chỉ những sự kết hợp của các giá trị yếu tố mà tại đó một loài (quần thể) có thể tồn tại ổn định hoặc thịnh vượng. Các khái niệm bền vững hoặc thịnh vượng sự tồn tại đòi hỏi phải đưa ra các hạn chế chính thức bổ sung khi lập mô hình (ví dụ, tỷ lệ tử vong không được vượt quá tỷ lệ sinh).
Nếu, với sự kết hợp nhất định của các yếu tố môi trường, một loài thực vật có thể tồn tại nhưng không thể sinh sản, thì chúng ta khó có thể nói về sức khỏe tốt hay tính bền vững. Do đó, sự kết hợp các yếu tố môi trường này đề cập đến ổ sinh thái cơ bản chứ không phải ổ sinh thái hiện thực.
Tất nhiên, bên ngoài khuôn khổ mô hình toán học, không có sự chặt chẽ và rõ ràng như vậy trong việc định nghĩa các khái niệm. Trong tài liệu về môi trường hiện đại, có thể phân biệt bốn khía cạnh chính trong khái niệm ổ sinh thái:
1) hốc không gian, bao gồm một phức hợp các điều kiện môi trường thuận lợi. Ví dụ, các loài chim ăn côn trùng việt quất sống, kiếm ăn và làm tổ ở các tầng rừng khác nhau, điều này phần lớn cho phép chúng tránh được sự cạnh tranh;
2) hốc chiến tích. Nó nổi bật đặc biệt vì tầm quan trọng to lớn của thực phẩm như một yếu tố môi trường. Việc phân chia các hốc thức ăn giữa các sinh vật cùng bậc dinh dưỡng sống cùng nhau không chỉ tránh được sự cạnh tranh mà còn góp phần sử dụng nguồn thức ăn một cách trọn vẹn hơn và do đó làm tăng cường độ của chu trình sinh học vật chất.
Ví dụ, dân số ồn ào của “chợ chim” tạo ra ấn tượng về sự vắng bóng hoàn toàn của bất kỳ trật tự nào. Trên thực tế, mỗi loài chim chiếm một vị trí dinh dưỡng được xác định chặt chẽ bởi các đặc điểm sinh học của chúng: một số kiếm ăn gần bờ, một số khác kiếm ăn ở khoảng cách đáng kể, một số cá gần mặt nước, một số khác ở độ sâu, v.v.
Các hốc dinh dưỡng và không gian của các loài khác nhau có thể chồng lên nhau một phần (hãy nhớ: nguyên tắc nhân đôi sinh thái). Ngách có thể rộng (không chuyên) hoặc hẹp (chuyên).
3) hốc đa chiều, hoặc một niche như một siêu khối lượng. Ý tưởng về một hốc sinh thái đa chiều gắn liền với mô hình toán học. Toàn bộ tập hợp các giá trị của yếu tố môi trường được coi là một không gian đa chiều. Trong tập hợp khổng lồ này, chúng tôi chỉ quan tâm đến sự kết hợp các giá trị của các yếu tố môi trường mà theo đó sự tồn tại của sinh vật là có thể - siêu khối lượng này tương ứng với khái niệm về một hốc sinh thái đa chiều.
4) chức năngý tưởng về một hốc sinh thái. Ý tưởng này bổ sung cho những ý tưởng trước đó và dựa trên sự tương đồng về chức năng của nhiều hệ sinh thái khác nhau. Ví dụ, họ nói về ổ sinh thái của động vật ăn cỏ, hoặc động vật ăn thịt nhỏ, hoặc động vật ăn sinh vật phù du, hoặc động vật đào hang, v.v. Khái niệm chức năng của ổ sinh thái nhấn mạnh vai trò sinh vật trong một hệ sinh thái và tương ứng với khái niệm thông thường về “nghề nghiệp” hoặc thậm chí “vị trí trong xã hội”. Đó là về mặt chức năng mà chúng ta nói đến môi trường tương đương– các loài chiếm giữ các hốc có chức năng tương tự nhau ở các vùng địa lý khác nhau.
“Môi trường sống của một sinh vật là nơi nó sinh sống hoặc là nơi nó thường được tìm thấy. Hốc sinh thái- một khái niệm rộng rãi hơn không chỉ bao gồm không gian vật lý mà một loài (quần thể) chiếm giữ mà còn cả vai trò chức năng của loài này trong quần xã (ví dụ, vị trí dinh dưỡng của nó) và vị trí của nó so với độ dốc của các yếu tố bên ngoài - nhiệt độ , độ ẩm, độ pH, đất và các điều kiện tồn tại khác. Ba khía cạnh này của ổ sinh thái được gọi một cách tiện lợi là ổ không gian, ổ dinh dưỡng và ổ đa chiều, hay ổ siêu thể tích. Do đó, ổ sinh thái của một sinh vật không chỉ phụ thuộc vào nơi nó sống mà còn bao gồm tổng số các yêu cầu của nó đối với môi trường.
Những loài chiếm các hốc giống nhau ở các khu vực địa lý khác nhau được gọi là môi trường tương đương"(Y. Odum, 1986).
V. D. Fedorov và T.G. Gilmanov (1980, trang 118 – 127) lưu ý:
“Nghiên cứu các hốc được nhận ra bằng cách mô tả hành vi của chức năng sức khỏe tại mặt cắt ngang của chúng bằng các đường thẳng và mặt phẳng tương ứng với một số yếu tố môi trường được chọn lọc được sử dụng rộng rãi trong sinh thái học (Hình 5.1). Hơn nữa, tùy thuộc vào bản chất của các yếu tố tương ứng với chức năng phúc lợi cụ thể đang được xem xét, người ta có thể phân biệt giữa “khí hậu”, “danh hiệu”, “edaphic”, “thủy hóa” và các ngóc ngách khác, cái gọi là ngóc ngách riêng.
Một kết luận tích cực từ việc phân tích các hốc riêng tư có thể là một kết luận ngược lại: nếu hình chiếu của các hốc riêng tư lên một số (đặc biệt là một số) trục không giao nhau, thì bản thân các hốc đó không giao nhau trong một không gian có chiều cao hơn. ...
Về mặt logic, có ba phương án khả thi cho việc sắp xếp tương đối các ổ của hai loài trong không gian của các yếu tố môi trường: 1) tách biệt (hoàn toàn không khớp); 2) giao lộ một phần (chồng chéo); 3) bao gồm hoàn toàn một niche vào một niche khác. ...
Việc tách niche là một trường hợp khá tầm thường, phản ánh thực tế về sự tồn tại của các loài thích nghi với các điều kiện môi trường khác nhau. Các trường hợp chồng chéo một phần các hốc được quan tâm nhiều hơn. Như đã đề cập ở trên, các phép chiếu chồng chéo thậm chí dọc theo nhiều tọa độ cùng một lúc, nói đúng ra, không đảm bảo sự chồng chéo thực sự của bản thân các hốc đa chiều. Tuy nhiên, trong nghiên cứu thực tế, sự hiện diện của các giao điểm và dữ liệu về sự xuất hiện của các loài trong điều kiện tương tự thường được coi là bằng chứng đầy đủ ủng hộ sự chồng chéo của các loài.
Để đo lường một cách định lượng mức độ chồng chéo giữa các hốc của hai loài, người ta thường sử dụng tỷ lệ giữa thể tích giao điểm của các bộ... với thể tích liên kết của chúng. ... Trong một số trường hợp đặc biệt, việc tính toán thước đo giao điểm của các hình chiếu thích hợp là điều đáng quan tâm.”
BÀI KIỂM TRA ĐÀO TẠO CHỦ ĐỀ 5
Bất kỳ sinh vật sống nào cũng thích nghi (thích nghi) với những điều kiện môi trường nhất định. Việc thay đổi các thông số của nó, vượt ra ngoài những ranh giới nhất định, ngăn chặn hoạt động sống còn của sinh vật và có thể khiến chúng chết. Các yêu cầu của sinh vật đối với các yếu tố môi trường môi trường xác định phạm vi (ranh giới phân bố) của loài mà sinh vật đó thuộc về và trong phạm vi - môi trường sống cụ thể.
Môi trường sống– một tập hợp các điều kiện môi trường có giới hạn về mặt không gian (phi sinh học và sinh học), đảm bảo toàn bộ chu kỳ phát triển và sinh sản của các cá thể (hoặc nhóm cá thể) của một loài. Ví dụ, đây là một hàng rào, một cái ao, một lùm cây, một bờ đá, v.v. Đồng thời, có thể xác định được những nơi có điều kiện đặc biệt trong môi trường sống (ví dụ dưới vỏ thân cây mục nát trong lùm cây), trong một số trường hợp được gọi là môi trường sống vi mô.
Nhà khoa học người Mỹ J. Grinnell đã đưa ra các đặc điểm chung về không gian vật lý mà các sinh vật cùng loài chiếm giữ, vai trò chức năng của chúng trong môi trường sống sinh học, bao gồm cả phương pháp dinh dưỡng (tình trạng dinh dưỡng), lối sống và mối quan hệ với các loài khác. Thuật ngữ “ngách sinh thái” đã được giới thiệu. Định nghĩa hiện đại của nó như sau.
Một ổ sinh thái là một bộ sưu tập
· Mọi yêu cầu của cơ thể về điều kiện môi trường (thành phần, chế độ các yếu tố môi trường) và nơi đáp ứng các yêu cầu đó;
· Tập hợp toàn bộ các đặc tính sinh học và thông số vật lý của môi trường quyết định điều kiện tồn tại của một loài cụ thể, sự chuyển hóa năng lượng, trao đổi thông tin với môi trường và đồng loại của nó.
Do đó, ổ sinh thái đặc trưng cho mức độ chuyên môn hóa sinh học của một loài. Có thể lập luận rằng môi trường sống của một sinh vật là “địa chỉ” của nó, trong khi ổ sinh thái là “nghề nghiệp” hay “lối sống” hoặc “nghề nghiệp” của nó. Ví dụ, môi trường sống của loài tưa miệng bao gồm rừng, công viên, đồng cỏ, vườn cây ăn quả, vườn rau và sân trong. Ổ sinh thái của nó bao gồm các yếu tố như làm tổ và ấp gà con trên cây, ăn côn trùng, giun đất và trái cây, cũng như chuyển trái cây và hạt quả mọng bằng phân của nó.
Đặc điểm sinh thái của loài được nhấn mạnh Tiên đề về khả năng thích ứng sinh thái: mỗi loài thích nghi với một tập hợp điều kiện sống cụ thể, được xác định nghiêm ngặt - một ổ sinh thái.
Vì các loài sinh vật là những cá thể sinh thái riêng biệt nên chúng cũng có những ổ sinh thái cụ thể.
Vì vậy, có bao nhiêu loài sinh vật sống trên Trái đất thì cũng có bấy nhiêu hốc sinh thái.
Các sinh vật có lối sống giống nhau có xu hướng không sống ở cùng một nơi do sự cạnh tranh giữa các loài. Theo những gì được thành lập vào năm 1934 Nhà sinh vật học Liên Xô G. F. Gause (1910-1986) nguyên tắc cạnh tranh loại trừ lẫn nhau: hai loài không chiếm cùng một ổ sinh thái.
Cũng hoạt động trong tự nhiên Quy định bắt buộc phải lấp đầy các ổ sinh thái: một hốc sinh thái trống rỗng sẽ luôn luôn và chắc chắn được lấp đầy.
Trí tuệ phổ biến đã đưa ra hai định đề này như sau: “Hai con gấu không thể cùng tồn tại trong một hang” và “Thiên nhiên ghét chân không”.
Những quan sát có hệ thống này được hiện thực hóa trong quá trình hình thành các cộng đồng sinh học và biocenoses. Các hốc sinh thái luôn được lấp đầy, mặc dù việc này đôi khi mất nhiều thời gian. Khái niệm “ổ sinh thái tự do” có nghĩa là ở một nơi nhất định có sự cạnh tranh yếu đối với bất kỳ loại thực phẩm nào và không có đủ các điều kiện khác được sử dụng cho một loài nhất định là một phần của hệ thống tự nhiên tương tự, nhưng lại không có trong hệ thống tự nhiên đó. được xem xét.
Điều đặc biệt quan trọng là phải tính đến các mô hình tự nhiên khi cố gắng can thiệp vào một tình huống hiện có (hoặc tồn tại ở một nơi nhất định) nhằm tạo điều kiện thuận lợi hơn cho con người. Vì vậy, các nhà sinh vật học đã chứng minh điều sau: ở các thành phố, khi khu vực này ngày càng bị ô nhiễm bởi chất thải thực phẩm, số lượng quạ sẽ tăng lên. Khi cố gắng cải thiện tình hình, chẳng hạn như bằng cách tiêu diệt chúng về mặt vật lý, quần thể có thể phải đối mặt với thực tế là ổ sinh thái trong môi trường đô thị bị quạ bỏ trống sẽ nhanh chóng bị chiếm giữ bởi một loài có ổ sinh thái tương tự, cụ thể là chuột. . Kết quả như vậy khó có thể coi là một chiến thắng.
Mỗi loài đóng một vai trò cụ thể trong hệ sinh thái của nó. Các nhà sinh thái học đã chứng minh rằng một số loài, được gọi là loài chủ chốt, ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiều sinh vật khác trong hệ sinh thái. Sự biến mất của một loài quan trọng khỏi hệ sinh thái có thể gây ra một loạt sự sụt giảm mạnh về số lượng quần thể và thậm chí là sự tuyệt chủng của những loài phụ thuộc vào nó dưới hình thức này hay hình thức khác.
Một ví dụ về loài chủ chốt là rùa đất. Rùa đất sống ở vùng cao cát ở Florida và các khu vực phía nam khác của Hoa Kỳ. Loài vật di chuyển chậm chạp này, có kích thước bằng chiếc đĩa ăn tối, đào một cái hố sâu tới 9 mét. Trong hệ sinh thái nóng bức, khắc nghiệt ở miền Nam Hoa Kỳ, những hang như vậy cung cấp nơi trú ẩn khỏi cái nóng cho gần 40 loài khác, chẳng hạn như cáo xám, thú có túi, rắn chàm và nhiều loài côn trùng. Ở những nơi rùa bị tiêu diệt hoặc đẩy đến bờ vực tuyệt chủng bởi nhiều thợ săn vì thịt ngon, nhiều loài phụ thuộc vào rùa đã không còn tồn tại.
Các hốc sinh thái của tất cả các sinh vật sống được chia thành chuyên biệt và chung. Sự phân chia này phụ thuộc vào nguồn thức ăn chính của loài tương ứng, quy mô của môi trường sống và độ nhạy cảm với các yếu tố môi trường phi sinh học.
Các hốc chuyên dụng. Hầu hết các loài thực vật và động vật đều thích nghi để chỉ tồn tại trong một phạm vi hẹp các điều kiện khí hậu và các đặc điểm môi trường khác và chỉ ăn một số lượng hạn chế các loài thực vật hoặc động vật. Những loài như vậy có một hốc chuyên biệt xác định môi trường sống của chúng trong môi trường tự nhiên.
Vì vậy, gấu trúc khổng lồ có một hốc chuyên biệt cao, vì nó ăn 99% lá và chồi tre. Sự tàn phá hàng loạt một số loại tre ở các khu vực Trung Quốc nơi gấu trúc sinh sống đã khiến loài vật này bị tuyệt chủng.
Sự đa dạng về loài và dạng động thực vật tồn tại trong rừng mưa nhiệt đới gắn liền với sự hiện diện của một số ổ sinh thái chuyên biệt trong mỗi lớp thảm thực vật rừng được xác định rõ ràng. Vì vậy, nạn phá rừng mạnh mẽ ở những khu rừng này đã gây ra sự tuyệt chủng của hàng triệu loài thực vật và động vật chuyên biệt.
Các hốc chung. Các loài có ổ chung có đặc điểm là dễ thích nghi với sự thay đổi của các yếu tố môi trường. Chúng có thể tồn tại thành công ở nhiều nơi, ăn nhiều loại thực phẩm và chịu được những biến động mạnh trong điều kiện tự nhiên. Các ổ sinh thái phổ biến được tìm thấy ở ruồi, gián, chuột, chuột, người, v.v..
Đối với những loài có ổ sinh thái chung, nguy cơ tuyệt chủng thấp hơn đáng kể so với những loài có ổ sinh thái chuyên biệt.
Miễn là một hệ sinh thái có đủ tài nguyên chung, các loài khác nhau sẽ cùng nhau tiêu thụ chúng. Tuy nhiên, nếu hai hoặc nhiều loài trong cùng một hệ sinh thái bắt đầu tiêu thụ cùng một nguồn tài nguyên khan hiếm thì chúng sẽ kết thúc bằng mối quan hệ cạnh tranh khác nhau.
Một loài đạt được lợi thế trong cạnh tranh giữa các loài nếu nó có đặc điểm
Sinh sản chuyên sâu hơn;
Thích ứng với phạm vi rộng hơn về nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn của nước hoặc
nồng độ của một số chất có hại;
Tước đoạt quyền truy cập vào tài nguyên của đối thủ cạnh tranh.
Các cách để giảm sự cạnh tranh giữa các loài:
Di dời đến khu vực khác;
Chuyển sang những thực phẩm khó kiếm hơn hoặc khó tiêu hóa hơn;
Thay đổi thời gian và địa điểm kiếm ăn.
Hình thức tương tác đặc trưng nhất giữa các loài trong chuỗi và mạng lưới thức ăn là săn mồi, trong đó một cá thể của một loài (động vật ăn thịt) ăn sinh vật (hoặc bộ phận của sinh vật) của loài khác (con mồi) và động vật ăn thịt sống tách biệt với nạn nhân. . Hai loại sinh vật này có liên quan đến mối quan hệ săn mồi-con mồi.
Các loài săn mồi sử dụng một số cơ chế phòng vệ để tránh trở thành con mồi dễ dàng cho kẻ săn mồi:
Khả năng chạy hoặc bay nhanh;
Có vỏ hoặc vỏ dày;
Có màu bảo vệ hoặc có cách đổi màu;
Khả năng tiết ra các chất hóa học có mùi hoặc vị để xua đuổi kẻ săn mồi hoặc thậm chí đầu độc nó.
Động vật ăn thịt cũng có một số cách săn mồi:
Khả năng chạy nhanh (ví dụ như báo săn);
Săn bắn theo bầy (ví dụ linh cẩu đốm, sư tử, chó sói);
Bắt chủ yếu những người bị bệnh, bị thương và những người có địa vị thấp kém khác làm nạn nhân;
Cách thứ tư để tự cung cấp thức ăn cho động vật là con đường của Homo sapiens, con đường phát minh ra các công cụ săn bắn và bẫy, cũng như thuần hóa động vật.
Điều thường xảy ra là hai loại sinh vật khác nhau tương tác trực tiếp theo cách chúng mang lại lợi ích chung cho nhau. Những tương tác giữa các loài cùng có lợi như vậy được gọi là chủ nghĩa tương hỗ. Ví dụ: hoa và côn trùng thụ phấn.
Chủ nghĩa hội sinh được đặc trưng bởi thực tế là một trong hai loài được hưởng lợi từ sự tương tác giữa các loài, trong khi loài kia thực tế không bị ảnh hưởng gì cả (không tích cực cũng không tiêu cực). Ví dụ, động vật giáp xác trong hàm của cá voi.
Khái niệm về một hốc sinh thái có liên quan chặt chẽ với ý tưởng về cái gọi là biocenoses bão hòa và không bão hòa. Trước đây là các hệ sinh thái trong đó các nguồn tài nguyên quan trọng được sử dụng đầy đủ nhất ở từng giai đoạn chuyển hóa sinh khối và năng lượng. Khi các nguồn tài nguyên quan trọng được sử dụng một phần, biocenoses có thể được gọi là không bão hòa. Chúng được đặc trưng bởi sự hiện diện của các hốc sinh thái tự do. Tuy nhiên, điều này có điều kiện cao, vì các ổ sinh thái không thể tự tồn tại, bất kể loài nào chiếm giữ chúng.
Dự trữ chưa được sử dụng, các cơ hội chưa được thực hiện để tăng cường dòng chất và năng lượng tồn tại trong hầu hết mọi biogeocenosis (nếu không thì sự phát triển liên tục của chúng theo thời gian và không gian không thể diễn ra!), tất cả các biocenoses có thể được coi là không bão hòa một cách có điều kiện. Biocenosis càng ít phong phú thì các loài mới càng dễ dàng được đưa vào thành phần của nó và chúng càng thích nghi thành công.
Một đặc tính rất quan trọng của biogeocenoses với tư cách là hệ thống sinh học là khả năng tự điều chỉnh của chúng - khả năng chịu được tải trọng cao của các tác động bất lợi từ bên ngoài, khả năng trở lại trạng thái ban đầu có điều kiện sau những xáo trộn đáng kể trong cấu trúc của chúng (nguyên tắc Le Chatelier). Nhưng trên một ngưỡng phơi nhiễm nhất định, các cơ chế tự phục hồi không hoạt động và bệnh biogeocenosis sẽ bị phá hủy không thể phục hồi.
Trong quá trình tiến hóa, hốc sinh thái toàn cầu của sinh quyển đã mở rộng. Khi một loài cạn kiệt tiềm năng được xác định về mặt di truyền trong việc phát triển ổ sinh thái nơi nó sinh ra, nó sẽ thay thế các loài khác, chinh phục các ổ sinh thái của chúng hoặc làm chủ một ổ sinh thái trước đây không có sự sống, tự sắp xếp lại về mặt di truyền, có thể tạo ra một loài sinh vật mới.
Ở một giai đoạn nào đó trong quá trình phát triển của sinh quyển, loài Homo sapiens đã xuất hiện, đại diện của chúng là toàn thể nhân loại, bất chấp sự đa dạng về chủng tộc, dân tộc, quốc tịch và bộ lạc.
Tiềm năng phát triển của các cá thể trưởng thành của mỗi loài sinh học về mọi phẩm chất của cá thể đó được xác định về mặt di truyền, mặc dù nó có thể không được bộc lộ hoặc chứa đầy nội dung thực tế nếu điều kiện môi trường không thuận lợi cho điều này. Trong mối quan hệ với dân số, điều kiện di truyền và tiềm năng phát triển của nó phụ thuộc vào những xác định trước được phản ánh trong các quy luật thống kê về những gì đã xảy ra. Điều này hoàn toàn áp dụng cho con người - một loài sinh học mang khối lượng tuyệt đối và tương đối lớn nhất (so với các loài sinh vật sống khác trong sinh quyển Trái đất) thông tin hành vi được xác định ngoài gen, mang lại sự linh hoạt lớn nhất cho hành vi trong môi trường thay đổi nhanh chóng.
1. Các quy định chung. Các sinh vật sống - cả thực vật và động vật - rất nhiều và đa dạng. Không còn nghi ngờ gì nữa, sự đa dạng và số lượng sinh vật này được xác định bởi các yếu tố môi trường. Như vậy, mỗi loài chiếm một vị trí được quy định chặt chẽ trong không gian địa lý với một bộ thông số vật lý và hóa học cụ thể. Tuy nhiên, vị trí của một loài không chỉ phụ thuộc vào các yếu tố môi trường phi sinh học mà còn phụ thuộc vào mối liên hệ của một sinh vật nhất định với các sinh vật khác, cả trong cùng loài của nó và với các đại diện của loài khác. Sói sẽ không sống trong những không gian địa lý đó, ngay cả khi tập hợp các yếu tố phi sinh học hoàn toàn có thể chấp nhận được đối với nó, nếu không có nguồn thức ăn cho nó. Do đó, vị trí mà một loài chiếm giữ trong một môi trường sống cụ thể không chỉ được xác định theo lãnh thổ mà còn liên quan đến nhu cầu về thức ăn và chức năng sinh sản. Mỗi loài, cũng như một sinh vật cụ thể, trong một quần xã (biocenosis) đều có thời gian và địa điểm cư trú riêng, giúp phân biệt nó với các loài khác.
Vì vậy, chúng ta gặp phải những khái niệm khác nhau. Thứ nhất, điều này phạm vi loài - sự phân bố của loài trong không gian địa lý (khía cạnh địa lý của loài), thứ hai, môi trường sống của loài(môi trường sống hoặc sinh cảnh) – loại không gian địa lý theo một tập hợp các thông số vật lý, hóa học và (hoặc) đặc điểm sinh học nơi loài sinh sống và, thứ ba, hốc sinh thái, ngụ ý không chỉ là nơi sinh sống của một loài nhất định. Loài này có thể chiếm giữ một số môi trường sống khác nhau ở các phần khác nhau trong phạm vi của nó.
Định nghĩa so sánh tốt nhất và phù hợp nhất về ổ sinh thái và môi trường được đưa ra bởi các nhà sinh thái học người Pháp R. Vibert và C. Lagler: Thứ Tư là địa chỉ nơi sinh vật cư trú, trong khi thích hợp còn cho biết nghề nghiệp của anh ta ở nơi này, nghề nghiệp của anh ta.
Một số nhà sinh thái học sẵn sàng sử dụng thuật ngữ "môi trường sống" hơn, gần như đồng nghĩa với "môi trường sống" và hai khái niệm này thường trùng lặp với nhau, nhưng chúng ta hãy nhớ rằng "môi trường sống" chỉ đề cập đến không gian nơi một loài phân bố. Theo cách hiểu này, thuật ngữ này rất gần với khái niệm phạm vi loài.
2. Môi trường sống. Đây là diện tích đất hoặc vùng nước có quần thể của một loài hoặc một phần của nó chiếm giữ và có tất cả các điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của nó (khí hậu, địa hình, đất, chất dinh dưỡng). Môi trường sống của một loài là tập hợp các khu vực đáp ứng các yêu cầu sinh thái của nó trong phạm vi loài. Vì vậy, môi trường sống không gì khác hơn chỉ là một thành phần của một ổ sinh thái. Dựa trên phạm vi sử dụng môi trường sống, có lạc chỗ Và chủ đề châu Âu sinh vật, tức là các sinh vật chiếm giữ không gian cụ thể với một tập hợp các yếu tố môi trường cụ thể và các sinh vật tồn tại trong nhiều yếu tố môi trường (cosmopolitans). Nếu chúng ta đang nói về môi trường sống của một quần thể sinh vật hoặc vị trí của biocenosis, thì thuật ngữ "biotope" thường được sử dụng nhiều hơn. Môi trường sống có một từ đồng nghĩa khác sinh thái- một không gian địa lý được đặc trưng bởi một tập hợp các thông số môi trường cụ thể. Trong trường hợp này, quần thể của bất kỳ loài nào sống trong một không gian nhất định được gọi là kiểu sinh thái.
Thuật ngữ "môi trường sống" có thể được áp dụng cho cả các sinh vật và cộng đồng cụ thể nói chung. Chúng ta có thể chỉ ra một đồng cỏ là môi trường sống duy nhất của nhiều loại cỏ và động vật khác nhau, mặc dù cả cỏ và động vật đều chiếm giữ các hốc sinh thái khác nhau. Nhưng thuật ngữ này không bao giờ nên thay thế khái niệm “ngách sinh thái”.
Môi trường sống có thể có nghĩa là một tập hợp các đặc điểm sống và không sống được kết nối với nhau của một không gian địa lý. Ví dụ, môi trường sống của côn trùng sống dưới nước, bọ mịn và bọ nước là những vùng nước nông được bao phủ bởi thảm thực vật. Những loài côn trùng này sống trong cùng một môi trường sống, nhưng có các chuỗi dinh dưỡng khác nhau (sinh tố là loài săn mồi tích cực và động vật bơi lội ăn thực vật mục nát), giúp phân biệt các hốc sinh thái của hai loài này.
Môi trường sống cũng có thể chỉ có nghĩa là môi trường sinh học. Đây là cách trực khuẩn và vi khuẩn sống bên trong các sinh vật khác. Chấy sống trên tóc của vật chủ. Một số loại nấm gắn liền với một loại rừng cụ thể (nấm boletus). Nhưng môi trường sống cũng có thể được thể hiện bằng một môi trường địa lý-vật lý thuần túy. Người ta có thể chỉ ra một bờ biển có thủy triều nơi có nhiều loại sinh vật như vậy sinh sống. Đó có thể là sa mạc, núi riêng, cồn cát, suối và sông, hồ, v.v.
3. Hốc sinh thái- Khái niệm, theo Y. Oduma, mạnh mẽ hơn. Ổ sinh thái, được thể hiện bởi một nhà khoa học người Anh C. Elton(1927), không chỉ bao gồm không gian vật lý mà sinh vật chiếm giữ mà còn bao gồm vai trò chức năng của sinh vật đó trong quần xã. Elton phân biệt các ổ là vị trí của một loài phụ thuộc vào các loài khác trong quần xã. Ý tưởng của Charles Elton rằng một niche không đồng nghĩa với môi trường sống đã nhận được sự công nhận và phổ biến rộng rãi. Một sinh vật rất quan trọng về vị trí chiến lợi phẩm, lối sống, mối liên hệ với các sinh vật khác, v.v.. và vị trí của nó so với độ dốc của các yếu tố bên ngoài như điều kiện sống (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, thành phần và loại đất, v.v.).
Thật thuận tiện khi gọi ba khía cạnh này của ổ sinh thái (không gian, vai trò chức năng của sinh vật, các yếu tố bên ngoài) là hốc không gian(địa điểm thích hợp) hốc chiến tích(ngách chức năng), theo cách hiểu của Elton, và đa chiều thích hợp(toàn bộ khối lượng và tập hợp các đặc tính sinh học và phi sinh học được tính đến, siêu âm). Ổ sinh thái của một sinh vật không chỉ phụ thuộc vào nơi nó sống mà còn bao gồm tổng số nhu cầu của nó đối với môi trường. Cơ thể không chỉ chịu tác động của các yếu tố môi trường mà còn đưa ra những yêu cầu riêng đối với chúng.
4. Khái niệm hiện đại về ổ sinh tháiđược hình thành trên cơ sở mô hình đề xuất J. Hutchinson(1957). Theo mô hình này, ổ sinh thái là một phần của không gian đa chiều tưởng tượng (siêu thể tích), các kích thước riêng lẻ tương ứng với các yếu tố cần thiết cho sự tồn tại và sinh sản bình thường của sinh vật. Ngách của Hutchinson, mà chúng ta sẽ gọi là đa chiều (siêu chiều), có thể được mô tả bằng các đặc tính định lượng và được vận hành bằng các phép tính và mô hình toán học. R. Whittaker(1980) định nghĩa ổ sinh thái là vị trí của một loài trong quần xã, ngụ ý rằng quần xã đó đã gắn liền với một sinh cảnh cụ thể, tức là. với một tập hợp các thông số vật lý và hóa học nhất định. Do đó, ổ sinh thái là một thuật ngữ dùng để biểu thị sự chuyên môn hóa của quần thể một loài trong một cộng đồng. Các nhóm loài trong một biocenosis có chức năng tương tự nhau và các hốc có cùng kích thước được gọi là bang hội. Những loài chiếm các hốc giống nhau ở các khu vực địa lý khác nhau được gọi là môi trường tương đương.
5. Tính cá thể và độc đáo của các ổ sinh thái. Cho dù các sinh vật (hoặc loài nói chung) có ở gần môi trường sống đến đâu, cho dù đặc điểm chức năng của chúng trong biocenoses có gần nhau đến đâu, chúng sẽ không bao giờ chiếm giữ cùng một ổ sinh thái. Như vậy, số lượng ổ sinh thái trên hành tinh của chúng ta là vô số. Bạn có thể tưởng tượng một cách hình tượng một quần thể người, tất cả các cá nhân trong số đó chỉ có một vị trí độc nhất của riêng mình. Không thể tưởng tượng hai người hoàn toàn giống nhau lại có những đặc điểm hình thái và chức năng hoàn toàn giống nhau, bao gồm cả những đặc điểm tinh thần, thái độ đối với đồng loại, nhu cầu tuyệt đối về loại và chất lượng thực phẩm, quan hệ tình dục, chuẩn mực hành vi, v.v. Nhưng các ngóc ngách riêng biệt của những người khác nhau có thể trùng lặp ở một số thông số môi trường nhất định. Ví dụ, sinh viên có thể được kết nối với nhau bởi một trường đại học, các giáo viên cụ thể, đồng thời có thể khác nhau về hành vi xã hội, lựa chọn thực phẩm, hoạt động sinh học, v.v.
6. Đo lường các hốc sinh thái. Để mô tả một niche, hai phép đo tiêu chuẩn thường được sử dụng - chiều rộng thích hợp Và bao phủ một niche với các hốc lân cận.
Chiều rộng thích hợp đề cập đến độ dốc hoặc phạm vi hoạt động của một số yếu tố môi trường, nhưng chỉ trong một siêu không gian nhất định. Chiều rộng của hốc có thể được xác định bởi cường độ ánh sáng, chiều dài của chuỗi dinh dưỡng và cường độ hoạt động của bất kỳ yếu tố phi sinh học nào. Bằng cách chồng chéo các hốc sinh thái, chúng tôi muốn nói đến cả sự chồng chéo về chiều rộng của các hốc và siêu âm chồng chéo.
7. Các loại ổ sinh thái. Có hai loại ổ sinh thái chính. Thứ nhất, điều này cơ bản(chính thức) niche – “trừu tượng” lớn nhất siêu khối lượng dân cư”, trong đó hoạt động của các yếu tố môi trường mà không chịu ảnh hưởng của cạnh tranh sẽ đảm bảo sự phong phú và hoạt động tối đa của loài. Tuy nhiên, loài này trải qua những thay đổi liên tục về các yếu tố môi trường trong phạm vi của nó. Ngoài ra, như chúng ta đã biết, việc tăng cường hoạt động của một yếu tố có thể làm thay đổi mối quan hệ của loài này với yếu tố khác (hệ quả của định luật Liebig) và phạm vi của nó có thể thay đổi. Hoạt động đồng thời của hai yếu tố có thể thay đổi thái độ của một loài đối với từng yếu tố cụ thể. Các hạn chế sinh học (săn mồi, cạnh tranh) luôn hoạt động trong các hốc sinh thái. Tất cả những hành động này dẫn đến thực tế là loài này thực sự chiếm một không gian sinh thái nhỏ hơn nhiều so với không gian siêu không gian của hốc cơ bản. Trong trường hợp này chúng ta đang nói về thực hiện thích hợp, tức là thực tế thích hợp.
8 . Nguyên tắc VanderMeer Và Gause. J. H. Vandermeer (1972) đã mở rộng đáng kể khái niệm của Hutchinson về một thị trường ngách đã được hiện thực hóa. Ông đi đến kết luận rằng nếu N loài tương tác cùng tồn tại trong một môi trường sống cụ thể nhất định, thì chúng sẽ chiếm giữ các hốc sinh thái hoàn toàn khác nhau, số lượng trong đó sẽ bằng N. Quan sát này được gọi là Nguyên lý VanderMeer.
Tương tác cạnh tranh có thể liên quan đến cả không gian, chất dinh dưỡng, việc sử dụng ánh sáng (cây trong rừng) và quá trình đấu tranh giành con cái, giành thức ăn, cũng như sự phụ thuộc vào động vật ăn thịt, dễ mắc bệnh, v.v. cạnh tranh gay gắt được quan sát thấy ở cấp độ giữa các loài. Nó có thể dẫn tới việc thay thế quần thể của loài này bằng quần thể của loài khác, nhưng nó cũng có thể dẫn đến sự cân bằng giữa hai loài (thường là Thiên nhiên thiết lập sự cân bằng trong hệ thống săn mồi-con mồi. Những trường hợp cực đoan là khi một loài di dời loài khác ra ngoài ranh giới của một môi trường sống nhất định. Có những trường hợp một loài thay thế loài khác trong chuỗi dinh dưỡng và buộc nó phải chuyển sang sử dụng thức ăn khác. Việc quan sát hành vi của các sinh vật có quan hệ gần gũi với lối sống và hình thái tương tự nhau cho thấy những sinh vật đó không bao giờ cố gắng sống ở cùng một nơi. Quan sát này được thực hiện Joseph Grinell vào năm 1917-1928, nghiên cứu về đời sống của loài chim nhại California. Thực ra, Grinell đã đưa ra khái niệm "thích hợp", nhưng không đưa vào khái niệm này sự phân biệt giữa ổ và môi trường sống.
Nếu các sinh vật có quan hệ gần gũi sống trong cùng một nơi dưới nước thì chúng sẽ sử dụng các nguồn thức ăn khác nhau hoặc có lối sống năng động vào các thời điểm khác nhau (đêm, ngày). Sự phân chia sinh thái của các loài có quan hệ gần gũi này được gọi là nguyên tắc loại trừ cạnh tranh hoặc Nguyên lý gauseđược đặt theo tên của nhà sinh vật học người Nga, người đã chứng minh bằng thực nghiệm hoạt động của nguyên lý này vào năm 1932. Trong kết luận của mình, Gause đã sử dụng khái niệm của Elton về vị trí của một loài trong cộng đồng tùy thuộc vào loài khác.
9. Không gian thích hợp. Các ổ sinh thái của loài không chỉ là mối quan hệ của loài với bất kỳ một gradient môi trường nào. Nhiều đặc điểm hoặc trục của không gian đa chiều (hypervolume) rất khó đo hoặc không thể biểu thị bằng vectơ tuyến tính (ví dụ: hành vi, chứng nghiện, v.v.). Do đó, như R. Whittaker (1980) đã lưu ý một cách đúng đắn, cần phải chuyển từ khái niệm trục hốc (ghi nhớ chiều rộng của ngách theo bất kỳ một hoặc một số thông số nào) sang khái niệm định nghĩa đa chiều của nó, trong đó sẽ bộc lộ bản chất mối quan hệ của các loài với đầy đủ các mối quan hệ thích nghi của chúng.
Nếu một niche là một “địa điểm” hoặc “vị trí” của một loài trong cộng đồng theo khái niệm của Elton, thì nó có quyền đưa ra một số phép đo cho nó. Theo Hutchinson, một ổ sinh thái có thể được xác định bởi một số biến số môi trường trong một cộng đồng mà loài đó phải thích nghi. Các biến này bao gồm cả các chỉ số sinh học (ví dụ, kích thước thực phẩm) và các chỉ số phi sinh học (khí hậu, địa hình, thủy văn, v.v.). Các biến này có thể đóng vai trò là các trục dọc theo đó một không gian đa chiều được tái tạo, được gọi là không gian sinh thái hoặc không gian thích hợp. Mỗi loài có thể thích nghi hoặc có khả năng chịu đựng một số phạm vi giá trị của từng biến số. Giới hạn trên và giới hạn dưới của tất cả các biến số này phác thảo không gian sinh thái mà một loài có khả năng chiếm giữ. Đây là điểm mấu chốt trong cách hiểu của Hutchinson. Ở dạng đơn giản, đây có thể được coi là một "hộp có n mặt" với các cạnh tương ứng với giới hạn ổn định của loài trên các trục thích hợp.
Bằng cách áp dụng cách tiếp cận đa chiều vào không gian hốc cộng đồng, chúng ta có thể làm sáng tỏ vị trí của các loài trong không gian, bản chất phản ứng của loài đối với ảnh hưởng của nhiều biến số và kích thước tương đối của các hốc.
Ổ sinh thái thường được hiểu là nơi ở của một sinh vật trong tự nhiên và toàn bộ phương thức hoạt động sống của nó, hay như người ta nói, trạng thái sống, bao gồm thái độ với các yếu tố môi trường, loại thức ăn, thời gian và phương pháp kiếm ăn, nơi sinh sản , nơi trú ẩn, v.v. Khái niệm này toàn diện và có ý nghĩa hơn nhiều so với khái niệm “môi trường sống”. Nhà sinh thái học người Mỹ Odum gọi môi trường sống là “địa chỉ” của một sinh vật (loài) và hốc sinh thái là “nghề nghiệp” của nó.
Do đó, ổ sinh thái đặc trưng cho mức độ chuyên môn hóa sinh học của một loài. Tính đặc thù sinh thái của các loài được nhấn mạnh bởi tiên đề về khả năng thích ứng sinh thái: “Mỗi loài thích nghi với một tập hợp điều kiện sống cụ thể, được xác định nghiêm ngặt - một ổ sinh thái”.
G. Hutchinson đưa ra khái niệm về một khu vực sinh thái cơ bản và hiện thực.
Cơ bản đề cập đến toàn bộ các điều kiện mà theo đó một loài có thể tồn tại và sinh sản thành công. Tuy nhiên, trong tự nhiên, các loài không phát triển được tất cả các nguồn tài nguyên phù hợp với chúng, trước hết là do các mối quan hệ cạnh tranh.
Một ổ sinh thái được hiện thực hóa là vị trí của một loài trong một cộng đồng cụ thể, nơi nó bị giới hạn bởi các mối quan hệ sinh học phức tạp. Những thứ kia. vị trí cơ bản là khả năng tiềm tàng của loài và vị trí thích hợp được hiện thực hóa là phần có thể được hiện thực hóa trong những điều kiện nhất định. Do đó, niche nhận ra luôn nhỏ hơn niche cơ bản.
Ba quy tắc quan trọng theo sau từ hình.
- 1. Yêu cầu (giới hạn chịu đựng) của một loài đối với bất kỳ hoặc nhiều yếu tố môi trường càng rộng thì không gian mà loài đó có thể chiếm giữ trong tự nhiên càng lớn và do đó sự phân bố của loài đó càng rộng hơn.
- 2. Sự kết hợp các yêu cầu của cơ thể đối với các yếu tố khác nhau không phải là tùy tiện: mọi sinh vật đều thích nghi với chế độ các yếu tố “liên kết”, liên kết với nhau và phụ thuộc lẫn nhau.
- 3. Nếu chế độ của bất kỳ, ít nhất một, yếu tố môi trường nào trong môi trường sống của các cá thể thuộc một loài nhất định đã thay đổi theo cách mà giá trị của nó vượt quá giới hạn của hốc dưới dạng siêu không gian, thì điều này có nghĩa là sự phá hủy ổ sinh thái, tức là sự hạn chế hoặc không thể bảo tồn loài trong môi trường sống này.
Vì các loài sinh vật là những cá thể sinh thái riêng biệt nên chúng cũng có những ổ sinh thái cụ thể. Vì vậy, có nhiều loài sinh vật sống trên Trái đất thì cũng có nhiều ổ sinh thái.
Trong tự nhiên cũng có một quy luật là bắt buộc phải lấp đầy các hốc sinh thái: “Những hốc sinh thái trống rỗng sẽ luôn và chắc chắn sẽ được lấp đầy”. Trí tuệ phổ biến đã đưa ra hai định đề này như sau: “Hai con gấu không thể cùng tồn tại trong một hang” và “Thiên nhiên ghét chân không”.
Nếu các sinh vật chiếm giữ các hốc sinh thái khác nhau, chúng thường không tham gia vào các mối quan hệ cạnh tranh; phạm vi hoạt động và ảnh hưởng của chúng bị tách biệt. Trong trường hợp này, mối quan hệ được coi là trung tính.
Đồng thời, trong mỗi hệ sinh thái đều có những loài có cùng một hốc hoặc các yếu tố của nó (thức ăn, nơi ở, v.v.). Trong trường hợp này, sự cạnh tranh, cuộc đấu tranh để chiếm được một vị trí thích hợp là điều không thể tránh khỏi. Các mối quan hệ tiến hóa đã phát triển đến mức các loài có yêu cầu môi trường tương tự nhau không thể tồn tại lâu dài cùng nhau. Mô hình này không phải là không có ngoại lệ, nhưng nó khách quan đến mức nó được xây dựng dưới dạng một điều khoản được gọi là “quy tắc loại trừ cạnh tranh”. Tác giả của quy tắc này là nhà sinh thái học G. F. Gause. Nghe có vẻ như thế này: “nếu hai loài có yêu cầu giống nhau về môi trường (dinh dưỡng, tập tính, nơi sinh sản, v.v.) tham gia vào mối quan hệ cạnh tranh, thì một trong số chúng phải chết hoặc thay đổi lối sống và chiếm một ổ sinh thái mới”. Ví dụ, đôi khi, để giảm bớt các mối quan hệ cạnh tranh gay gắt, chỉ cần một sinh vật (động vật) thay đổi thời gian cho ăn mà không thay đổi loại thức ăn (nếu sự cạnh tranh xảy ra ở giai đoạn đầu của mối quan hệ thức ăn) hoặc tìm thấy một môi trường sống mới (nếu sự cạnh tranh diễn ra trên cơ sở yếu tố này), v.v.
Trong số các đặc tính khác của ổ sinh thái, chúng tôi lưu ý rằng một sinh vật (loài) có thể thay đổi chúng trong suốt vòng đời của nó.
Các cộng đồng (biocenoses, hệ sinh thái) được hình thành theo nguyên tắc lấp đầy các hốc sinh thái. Trong một cộng đồng được thiết lập tự nhiên, thông thường tất cả các ngóc ngách đều đã được chiếm giữ. Chính trong những cộng đồng như vậy, chẳng hạn như trong các khu rừng (bản địa) lâu đời, khả năng du nhập các loài mới là rất thấp.
Các hốc sinh thái của tất cả các sinh vật sống được chia thành chuyên biệt và chung. Sự phân chia này phụ thuộc vào nguồn thức ăn chính của loài tương ứng, quy mô của môi trường sống và độ nhạy cảm với các yếu tố môi trường phi sinh học.
Các hốc chuyên dụng. Hầu hết các loài thực vật và động vật đều thích nghi để chỉ tồn tại trong một phạm vi hẹp các điều kiện khí hậu và các đặc điểm môi trường khác và chỉ ăn một số lượng hạn chế các loài thực vật hoặc động vật. Những loài như vậy có một hốc chuyên biệt xác định môi trường sống của chúng trong môi trường tự nhiên. Vì vậy, gấu trúc khổng lồ có một hốc chuyên biệt cao, vì nó ăn 99% lá và chồi tre. Sự tàn phá hàng loạt một số loại tre ở các khu vực Trung Quốc nơi gấu trúc sinh sống đã khiến loài vật này bị tuyệt chủng.
Các loài có ổ chung có đặc điểm là dễ thích nghi với sự thay đổi của các yếu tố môi trường. Chúng có thể tồn tại thành công ở nhiều nơi, ăn nhiều loại thực phẩm và chịu được những biến động mạnh trong điều kiện tự nhiên. Các ổ sinh thái phổ biến được tìm thấy ở ruồi, gián, chuột, chuột cống, con người, v.v..
Đối với những loài có ổ sinh thái chung, nguy cơ tuyệt chủng thấp hơn đáng kể so với những loài có ổ sinh thái chuyên biệt.
Hốc sinh thái của con người
Con người là một trong những đại diện của vương quốc động vật, một loài sinh vật thuộc lớp động vật có vú. Mặc dù thực tế là nó có nhiều đặc tính cụ thể (trí thông minh, lời nói lưu loát, hoạt động lao động, tính xã hội sinh học, v.v.), nó vẫn không mất đi bản chất sinh học và tất cả các quy luật sinh thái đều có giá trị đối với nó ở mức độ tương tự như đối với các sinh vật sống khác. .
Con người cũng có một hốc sinh thái riêng, độc nhất của mình, tức là một tập hợp các yêu cầu đối với nhiều yếu tố môi trường, được phát triển trong quá trình tiến hóa. Không gian trong đó vị trí thích hợp của con người được định vị (tức là nơi mà các chế độ nhân tố không vượt quá giới hạn chịu đựng được thừa hưởng từ tổ tiên) là rất hạn chế.
Là một loài sinh học, con người chỉ có thể sống trong vùng đất rộng lớn của vành đai xích đạo (vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới), nơi phát sinh họ vượn nhân hình. Theo chiều dọc, hốc kéo dài khoảng 3,0-3,5 km so với mực nước biển.
Nhờ những đặc tính cụ thể (chủ yếu là xã hội) nêu trên, con người đã mở rộng ranh giới của khu vực (môi trường sống) ban đầu của mình, định cư ở các vĩ độ cao, trung bình và thấp, làm chủ độ sâu của đại dương và không gian bên ngoài. Tuy nhiên, hốc sinh thái cơ bản của nó hầu như không thay đổi và ngoài phạm vi ban đầu, nó có thể tồn tại, vượt qua sức đề kháng của các yếu tố hạn chế không phải thông qua sự thích nghi mà với sự trợ giúp của các thiết bị và thiết bị bảo vệ được chế tạo đặc biệt (nhà ở có hệ thống sưởi, quần áo ấm, thiết bị oxy). , v.v.), bắt chước vị trí thích hợp của nó giống như cách được thực hiện đối với các loài động vật và thực vật kỳ lạ trong vườn thú, thủy cung và vườn bách thảo. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng có thể tái tạo đầy đủ tất cả các yếu tố cần thiết cho một người theo quan điểm của quy luật khoan dung. Ví dụ, trong một chuyến bay vào vũ trụ, không thể tái tạo một yếu tố quan trọng như trọng lực và sau khi trở về Trái đất sau một chuyến thám hiểm không gian dài, các phi hành gia cần thời gian để thích nghi.
Trong điều kiện của các doanh nghiệp công nghiệp, nhiều yếu tố (tiếng ồn, độ rung, nhiệt độ, điện từ trường, tạp chất của một số chất trong không khí, v.v.) diễn ra định kỳ hoặc liên tục vượt quá khả năng chịu đựng của cơ thể con người. Điều này có tác động tiêu cực đến anh ta: cái gọi là bệnh nghề nghiệp và căng thẳng định kỳ có thể xảy ra. Do đó, có một hệ thống các biện pháp kỹ thuật và tổ chức đặc biệt nhằm đảm bảo an toàn tại nơi làm việc bằng cách giảm mức độ tiếp xúc với các yếu tố sản xuất môi trường độc hại và có hại trên cơ thể.
Không phải lúc nào cũng có thể đảm bảo điều kiện tối ưu cho các yếu tố đó, do đó, đối với một số ngành, tổng thời gian làm việc của người lao động bị hạn chế, thời gian làm việc trong ngày giảm đi (ví dụ khi làm việc với các chất độc hại - lên đến bốn giờ). Các thiết bị thiết kế đặc biệt được tạo ra để giảm độ rung và tiếng ồn trong cabin của xe đầu kéo.
Các hoạt động sản xuất, kinh tế của con người và việc sử dụng (chế biến) tài nguyên thiên nhiên chắc chắn sẽ dẫn đến việc hình thành các sản phẩm phụ (“chất thải”) phát tán vào môi trường.
Các hợp chất hóa học xâm nhập vào nước, đất, khí quyển và thực phẩm là các yếu tố môi trường và do đó là các yếu tố của ổ sinh thái. Liên quan đến chúng (đặc biệt là các giới hạn trên), sức đề kháng của cơ thể con người thấp và những chất như vậy hóa ra lại là yếu tố hạn chế phá hủy hốc.
Từ những điều trên, quy tắc cơ bản thứ hai của bảo tồn thiên nhiên nhìn từ góc độ sinh thái như sau: “Bảo vệ thiên nhiên (và môi trường) bao gồm một hệ thống các biện pháp nhằm bảo tồn các ổ sinh thái của các sinh vật sống, trong đó có con người”.
Do đó, hoặc nơi sinh sống của con người sẽ được bảo tồn cho các thế hệ hiện tại và tương lai, hoặc con người với tư cách là một loài sinh học sẽ bị tuyệt chủng.
Bất chấp sự phức tạp của hệ thống quần thể và sự biến đổi đáng kể, bất kỳ loài nào (giống như bất kỳ quần thể nào) đều có thể được mô tả theo quan điểm sinh thái nói chung.
Thuật ngữ ổ sinh thái được giới thiệu cụ thể để mô tả một loài như một hệ thống sinh thái không thể thiếu. Trên thực tế, ổ sinh thái mô tả vị trí (bao gồm cả chức năng) mà một loài cụ thể chiếm giữ trong mối quan hệ với các loài khác và các yếu tố phi sinh học.
Thuật ngữ này được nhà sinh thái học người Mỹ Joseph Greenell đặt ra vào năm 1917 để mô tả sự phân bố không gian và hành vi của các cá thể thuộc các loài khác nhau trong mối quan hệ với nhau. Một thời gian sau, một đồng nghiệp khác của ông, Charles Elton, nhấn mạnh sự nên sử dụng thuật ngữ “ổ sinh thái” để mô tả vị trí của một loài trong quần xã, đặc biệt là trong lưới thức ăn. Trong trường hợp này, theo cách diễn đạt tượng hình của một nhà khoa học người Mỹ khác là Eugene Odum, hốc sinh thái mô tả “nghề nghiệp” của loài và môi trường sống mô tả “địa chỉ” của nó.
Tất nhiên, những nỗ lực mô tả đặc điểm sinh thái của các loài đã được thực hiện trước Grinell. Vì vậy, từ lâu người ta đã biết rằng một số loài chỉ có thể tồn tại trong những giới hạn điều kiện rất hẹp, tức là vùng chịu đựng của chúng rất hẹp. Đây là những stenobiont (Hình 15). Ngược lại, những loài khác lại có môi trường sống vô cùng đa dạng. Loại thứ hai thường được gọi là eurybiont, mặc dù rõ ràng là thực sự không có eurybiont thực sự trong tự nhiên.
Trên thực tế, chúng ta có thể nói về một ổ sinh thái là tổng thể các khả năng thích nghi của một loài, quần thể hoặc thậm chí là một cá thể. Vị trí thích hợp là một đặc điểm về khả năng của sinh vật khi
(I, III) và eurybiont (II) liên quan đến
sự phát triển của môi trường. Cũng cần lưu ý rằng ở nhiều loài, trong vòng đời, thực tế có sự thay đổi về ổ sinh thái và ổ của ấu trùng và con trưởng thành có thể khác nhau rất rõ rệt. Ví dụ, ấu trùng chuồn chuồn là loài săn mồi điển hình ở đáy nước, trong khi chuồn chuồn trưởng thành, mặc dù là loài săn mồi, sống ở tầng trên không, thỉnh thoảng đậu trên thực vật. Ở thực vật, một trong những hình thức phân chia ổ sinh thái phổ biến trong một loài là sự hình thành cái gọi là kiểu sinh thái, tức là các chủng cố định về mặt di truyền được quan sát thấy trong tự nhiên trong những điều kiện đặc biệt (Hình 16).
Mỗi hốc như vậy có thể được đặc trưng bởi các giá trị giới hạn của các tham số xác định khả năng tồn tại của loài (nhiệt độ, độ ẩm, độ axit, v.v.). Nếu bạn sử dụng nhiều (n) yếu tố để mô tả nó, thì bạn có thể tưởng tượng một niche là một thể tích n chiều nhất định, trong đó các tham số của vùng dung sai và vùng tối ưu tương ứng được vẽ dọc theo mỗi trục n (Hình 17) . Ý tưởng này được phát triển bởi nhà sinh thái học người Mỹ gốc Anh George Evelyn Hutchinson, người tin rằng một khu vực thích hợp nên được xác định bằng cách tính đến đầy đủ các biến số môi trường phi sinh học và sinh học mà một loài phải thích nghi và chịu ảnh hưởng của quần thể nào. có thể tồn tại vô thời hạn. Mô hình của Hutchinson lý tưởng hóa hiện thực, nhưng nó chính xác là cái cho phép 
thể hiện tính độc đáo của từng loài (Hình 18).
Cơm. 17. Sơ đồ biểu diễn một ổ sinh thái (a - trong một, b - trong hai, c - trong ba chiều; O - tối ưu)
Cơm. 18. Hình ảnh hai chiều của các hốc sinh thái của hai loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có quan hệ gần gũi (hiển thị sự phân bố khối lượng động vật trên một đơn vị diện tích) (theo Zenkevich, có sửa đổi)
Trong mô hình này, một hốc dọc theo mỗi trục riêng lẻ có thể được đặc trưng bởi hai tham số chính: vị trí tâm của hốc và chiều rộng của nó. Tất nhiên, khi thảo luận về khối lượng n chiều, cần phải tính đến việc nhiều yếu tố môi trường tương tác với nhau và cuối cùng phải được coi là có liên quan với nhau. Ngoài ra, trong vùng chịu đựng có những vùng thuận lợi cho loài ở các mức độ khác nhau. Nhìn chung, ít nhất đối với động vật, ba đánh giá là đủ để mô tả một ổ sinh thái - môi trường sống, thức ăn và thời gian hoạt động. Đôi khi họ chỉ nói về các hốc không gian và dinh dưỡng. Đối với thực vật và nấm, mối quan hệ với các yếu tố môi trường phi sinh học, tính chất tạm thời của sự phát triển quần thể của chúng và quá trình diễn ra vòng đời của chúng là quan trọng hơn.
Đương nhiên, một hình n chiều chỉ có thể được hiển thị trong không gian n chiều tương ứng, dọc theo mỗi trục
chứa các giá trị của một trong n phần tử. Ý tưởng của Hutchinson về một ổ sinh thái đa chiều giúp có thể mô tả một hệ sinh thái như một tập hợp các ổ sinh thái. Ngoài ra, có thể so sánh các ổ sinh thái của các loài khác nhau (bao gồm cả những loài rất gần) và xác định các ổ sinh thái (cơ bản) hiện có và tiềm năng cho từng loài (Hình 19). Đầu tiên
đặc trưng cho “không gian” sinh thái n chiều mà loài này hiện đang tồn tại. Đặc biệt, phạm vi hiện đại của nó tương ứng với một phân khúc đã được hiện thực hóa ở dạng tổng quát nhất. Vị trí thích hợp tiềm năng là “không gian” trong đó một loài có thể tồn tại nếu hiện tại không có chướng ngại vật không thể vượt qua, kẻ thù quan trọng hoặc đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ trên đường đi của nó. Điều này đặc biệt quan trọng để dự đoán khả năng phân bố của một loài cụ thể.
Cơm. 19. Tỷ lệ các ổ tiềm năng, ổ hiện thực và diện tích cạnh tranh có thể có giữa hai loài tương tự về mặt sinh thái (theo Solbrig, Solbrig, 1982, đơn giản hóa)
Ngay cả những loài gần như không thể phân biệt được và cùng sống chung (đặc biệt là các loài sinh đôi) thường khác nhau về đặc điểm sinh thái của chúng. Vào nửa đầu thế kỷ 20. Người ta tin rằng một loại muỗi sốt rét đã lan rộng ở châu Âu. Tuy nhiên, các quan sát cho thấy không phải tất cả các loài muỗi như vậy đều có liên quan đến việc truyền bệnh sốt rét. VỚI 
Với sự ra đời của các phương pháp mới (ví dụ, phân tích tế bào học) và việc tích lũy dữ liệu về các đặc điểm sinh thái và phát triển, rõ ràng đây không phải là một loài, mà là một phức hợp gồm nhiều loài rất giống nhau. Người ta không chỉ tìm thấy sự khác biệt về sinh thái mà thậm chí cả sự khác biệt về hình thái giữa chúng.
Nếu so sánh sự phân bố của các loài có quan hệ gần gũi, chúng ta sẽ thấy rằng phạm vi phân bố của chúng thường không trùng nhau nhưng có thể tương tự nhau, chẳng hạn như liên quan đến các khu vực tự nhiên. Những hình thức như vậy được gọi là gián tiếp. Một trường hợp điển hình của sự phân chia là sự phân bố của các loại thông khác nhau ở Bắc bán cầu - Siberia - ở Tây Siberia, Dahurian - ở Đông Siberia và đông bắc Âu Á, Mỹ - ở Bắc Mỹ.
Trong những trường hợp mà các khu vực phân bố của các dạng tương tự chồng lên nhau, người ta thường có thể quan sát thấy sự khác biệt đáng kể giữa các ổ sinh thái của chúng, điều này thường biểu hiện ngay cả khi có sự thay đổi về biến đổi hình thái. Những khác biệt như vậy có bản chất lịch sử và trong một số trường hợp có thể liên quan đến sự cô lập trước đây của các bộ phận khác nhau trong hệ thống quần thể của loài ban đầu.
Khi các ổ sinh thái chồng chéo lên nhau (đặc biệt khi sử dụng nguồn tài nguyên hạn chế - ví dụ như thực phẩm), sự cạnh tranh có thể bắt đầu (xem Hình 19). Do đó, nếu hai loài cùng tồn tại thì ổ sinh thái cạnh tranh của chúng phải khác nhau về mặt nào đó. Đây chính xác là điều mà luật loại trừ cạnh tranh, dựa trên công trình của nhà sinh thái học người Nga Georgiy Frantsevich Gause, cho biết: hai loài không thể chiếm giữ cùng một ổ sinh thái. Kết quả là, các ổ sinh thái của các loài thuộc cùng một quần xã, ngay cả những loài có quan hệ họ hàng gần gũi, cũng khác nhau. Vì vậy, một ngoại lệ như vậy rất khó tìm ra trong tự nhiên nhưng có thể được tái tạo trong phòng thí nghiệm. Sự loại trừ cạnh tranh cũng có thể được phát hiện trong quá trình phân tán các sinh vật sống với sự giúp đỡ của con người. Ví dụ, sự xuất hiện trên quần đảo Hawaii của một số loài thực vật lục địa (hoa đam mê) và các loài chim (chim sẻ nhà, sáo) đã dẫn đến sự biến mất của các dạng đặc hữu.
Khái niệm ổ sinh thái cho phép chúng ta xác định các loài tương đương sinh thái, nghĩa là các loài chiếm giữ các ổ rất giống nhau, nhưng ở các khu vực khác nhau. Các hình thức tương tự thường không liên quan đến nhau. Do đó, nơi thích hợp của các loài động vật ăn cỏ lớn ở thảo nguyên Bắc Mỹ bị bò rừng và pronghorn chiếm giữ, ở thảo nguyên Á-Âu - saigas và ngựa hoang, và ở thảo nguyên của Úc - những con chuột túi lớn.
Ý tưởng N-Dimensional về một hốc sinh thái cho phép chúng ta bộc lộ bản chất của việc tổ chức cộng đồng và sự đa dạng sinh học. Để đánh giá bản chất mối quan hệ giữa các ổ sinh thái của các loài khác nhau trong một môi trường sống, người ta sử dụng khoảng cách giữa tâm các ổ và sự chồng chéo về chiều rộng của chúng. Tất nhiên, chỉ có một vài trục được so sánh.
Rõ ràng là mỗi cộng đồng bao gồm các loài có ổ sinh thái rất khác nhau và rất giống nhau. Loại thứ hai thực sự rất gần nhau về vị trí và vai trò của chúng trong hệ sinh thái. Bộ sưu tập các loài như vậy trong bất kỳ cộng đồng nào được gọi là bang hội. Các sinh vật thuộc cùng một bang hội tương tác mạnh mẽ với nhau và tương tác yếu với các loài khác.