Ekološka niša uključuje. Ekološka niša organizma. Izvori i bilješke

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Federalna državna budžetska obrazovna ustanova

visoko stručno obrazovanje

Sibirski državni industrijski univerzitet

Odjel za ekologiju

po disciplini: Socijalna ekologija

na temu: "Ekološka niša"

Završeno:

Student gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Provjereno:

vanr. Dugin

Novokuznetsk

Uvod ……………………………………………………… .. ……………….…. 3

1.Ekološka niša ………………………………………………………………………………………………………… 4

1.1. Koncept ekološke niše ………………………………………………………. 4

1.2. Širina i preklapanje niša ……………………. ……………………. 5

1.3. Evolucija niša ………………………………………………….… 10

2. Aspekti ekološke niše ……………………………. ……………….… .12

3. Savremeni koncept ekološke niše …………… .. ……… ............. 13

Zaključak ………………………………………………………. …………………………… 16

Spisak korišćene literature …………………………………. ……… ...... 19

Uvod

Ovaj rad se bavi temom "Ekološke niše". Ekološka niša je mjesto koje vrsta (tačnije, njena populacija) zauzima u zajednici, kompleks njenih biocenotičkih odnosa i zahtjeva za abiotičkim faktorima sredine. Ovaj termin je 1927. godine uveo Charles Elton. Ekološka niša je zbir faktora postojanja date vrste, od kojih je glavni njeno mjesto u lancu ishrane.

Ekološka niša je mjesto koje vrsta zauzima u zajednici. Interakcija ove vrste (populacije) sa partnerima u zajednici, čiji je član, određuje njeno mjesto u ciklusu tvari uzrokovanih hranom i kompetitivnim odnosima u biocenozi. Termin "ekološka niša" predložio je američki naučnik J. Grinnell (1917). Tumačenje ekološke niše kao položaja vrste za ishranu jedne ili više biocenoza dao je engleski ekolog C. Elton (1927). Ovakvo tumačenje koncepta ekološke niše omogućava kvantifikaciju ekološke niše za svaku vrstu ili za njene pojedinačne populacije. Za to se brojnost vrste (broj jedinki ili biomasa) upoređuje u koordinatnom sistemu sa indikatorima temperature, vlažnosti ili bilo kojeg drugog faktora životne sredine.

Na ovaj način moguće je razlikovati optimalnu zonu i granice odstupanja koje tip toleriše – maksimum i minimum svakog faktora ili kombinacije faktora. U pravilu, svaka vrsta zauzima određenu ekološku nišu, u kojoj je prilagođena cijelom toku evolucijskog razvoja. Mjesto koje vrsta (njena populacija) zauzima u prostoru (prostorna ekološka niša) često se naziva staništem.

Pogledajmo pobliže ekološke niše.

Ekološka niša

Bilo koja vrsta organizama prilagođena je određenim uslovima postojanja i ne može proizvoljno mijenjati stanište, ishranu, vrijeme hranjenja, mjesto razmnožavanja, utočište itd. Čitav kompleks odnosa prema takvim faktorima određuje mjesto koje je priroda dodijelila datom organizmu i ulogu koju on mora imati u cjelokupnom životnom procesu. Sve se to spaja u koncept ekološke niše.

1.1 Koncept ekološke niše

Ekološka niša se podrazumijeva kao mjesto organizma u prirodi i cjelokupni način njegovog životnog djelovanja, njegov životni status, fiksiran u njegovoj organizaciji i adaptacijama.

U različito vrijeme konceptu ekološke niše pripisivana su različita značenja. Isprva je riječ „niša“ označavala osnovnu jedinicu distribucije vrste unutar prostora ekosistema, koju diktiraju strukturna i instinktivna ograničenja date vrste. Na primjer, vjeverice žive na drveću, losovi žive na tlu, neke vrste ptica se gnijezde na granama, druge u šupljinama itd. Ovdje se koncept ekološke niše tumači uglavnom kao stanište, odnosno prostorna niša. Kasnije je termin „niša“ dobio značenje „funkcionalnog statusa organizma u zajednici“. To se uglavnom odnosilo na mjesto date vrste u trofičkoj strukturi ekosistema: vrstu hrane, vrijeme i mjesto hranjenja, ko je grabežljivac za dati organizam itd. Ovo se sada zove trofička niša. Tada se pokazalo da se niša može posmatrati kao svojevrsni hipervolumen u višedimenzionalnom prostoru izgrađenom na osnovu faktora sredine. Ovaj hipervolumen ograničavao je raspon faktora u kojima određena vrsta može postojati (hiperprostorna niša).

Odnosno, u savremenom poimanju ekološke niše mogu se razlikovati najmanje tri aspekta: fizički prostor koji organizam zauzima u prirodi (stanište), njegov odnos prema faktorima sredine i prema susjednim živim organizmima (vezama), kao i njegovu funkcionalnu ulogu u ekosistemu. Svi ovi aspekti se manifestuju kroz strukturu organizma, njegove adaptacije, instinkte, životne cikluse, životne „interese“ itd. Pravo tijela da bira svoju ekološku nišu ograničeno je prilično uskim okvirom koji mu je dodijeljen od rođenja. Međutim, njegovi potomci mogu se prijaviti za druge ekološke niše, ako su se u njima dogodile odgovarajuće genetske promjene.

Položaj vrste koji zauzima u opštem sistemu biocenoze, kompleks njenih biocenotičkih veza i zahteva za abiotičkim faktorima životne sredine nazivaju se ekološka niša vrste.

Koncept ekološke niše pokazao se vrlo plodonosnim za razumijevanje zakona vrsta koje žive zajedno. Na njegovom razvoju su radili mnogi ekolozi: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, J. Odum i drugi.

Treba razlikovati ekološku nišu od staništa. U potonjem slučaju podrazumijeva se onaj dio prostora koji je nastanjen vrstom i koji ima potrebne abiotičke uslove za postojanje. Ekološka niša vrste zavisi ne samo od abiotskih uslova životne sredine, već i, barem, od njenog biocenotičkog okruženja. Priroda zauzete ekološke niše određena je kako ekološkim mogućnostima vrste, tako i mjerom u kojoj se te mogućnosti mogu ostvariti u određenim biocenozama. Ovo je karakteristika načina života koji vrsta može voditi u datoj zajednici.

G. Hutchinson je iznio koncept temeljne i realizovane ekološke niše. Ispod fundamentalno razumije se čitav niz uslova pod kojima vrsta može uspješno egzistirati i razmnožavati se. U prirodnim biocenozama, međutim, vrste ne ovladaju svim resursima koji su im pogodni zbog, prije svega, kompetitivnih odnosa. Realizovana ekološka niša - To je položaj vrste u specifičnoj zajednici, gdje je ograničena složenim biocenotičkim odnosima. Drugim riječima, temeljna ekološka niša karakterizira potencijal vrste, a ostvarena - onaj njihov dio koji se može realizovati pod datim uslovima, s obzirom na dostupnost resursa. Dakle, ostvarena niša je uvijek manja od osnovne.

U ekologiji se naširoko raspravlja o tome koliko ekoloških niša može smjestiti biocenoza i koliko vrsta određene grupe sa sličnim ekološkim zahtjevima može koegzistirati.

Specijalizacija vrste u ishrani, korišćenju prostora, vremenu aktivnosti i drugim uslovima karakteriše se kao sužavanje njene ekološke niše, obrnuti procesi - kao njeno širenje. Na širenje ili sužavanje ekološke niše vrste u zajednici u velikoj meri utiču konkurenti. Pravilo konkurentskog isključenja, koju je GF Gause formulisao za ekološki bliske vrste, može se izraziti na način da se dvije vrste ne slažu u jednoj ekološkoj niši.

Eksperimenti i zapažanja u prirodi pokazuju da se u svim slučajevima kada vrste ne mogu izbjeći nadmetanje za osnovne resurse, slabije konkurencije postepeno istiskuju iz zajednice. Međutim, u biocenozama postoje mnoge mogućnosti za barem djelomično razgraničenje ekoloških niša ekološki bliskih vrsta.

Izlaz iz konkurencije postiže se divergencijom zahtjeva za životnom sredinom, promjenom načina života, što je, drugim riječima, razgraničenje ekoloških niša vrsta. U tom slučaju stječu sposobnost koegzistiranja u istoj biocenozi. Svaka vrsta koja živi zajedno u odsustvu konkurenta sposobna je za potpunije korištenje resursa. Ovaj fenomen je lako uočiti u prirodi. Dakle, zeljaste biljke šume smreke mogu se zadovoljiti malom količinom dušika u tlu, koji ostaje od presretanja korijenjem drveća. Međutim, ako se korijenje ovih smreka odsiječe na ograničenom prostoru, poboljšavaju se uslovi za ishranu trava dušikom i one snažno rastu, poprimajući gustu zelenu boju. Poboljšanje životnih uslova i povećanje broja vrste kao rezultat uklanjanja iz biocenoze druge, bliske ekološkim zahtjevima, naziva se konkurentsko izdanje.

Podjela ekoloških niša po zajedničkim vrstama sa njihovim djelomičnim preklapanjem jedan je od mehanizama stabilnosti prirodnih biocenoza. Ako neka vrsta naglo smanji broj ili ispadne iz zajednice, druge preuzimaju njenu ulogu. Što je više vrsta u biocenozi, što je manji broj svake od njih, to je izraženija njihova ekološka specijalizacija. U ovom slučaju se govori o „gušćem pakovanju ekoloških niša u biocenozi“.

U blisko srodnim vrstama koje žive zajedno, obično se uočavaju vrlo fine linije ekoloških niša. Dakle, kopitari koji pasu u afričkim savanama koriste ishranu za pašnjake na različite načine: zebre uglavnom režu vrhove trave, gnuovi se hrane onim što im zebre ostave, dok biraju određene vrste biljaka, gazele čupaju najniže trave, a antilope močvare zadovoljavaju se visokim suhim stabljikama koje su ostale od drugih biljojeda. Istu "podjelu rada" u južnoevropskim stepama nekada su vršili divlji konji, svizci i kopnene vjeverice (Sl. 92).

Rice. 92. Različite vrste biljojeda jedu travu na različitim visinama u afričkim savanama (gornji redovi) i u stepama Evroazije (donji redovi) (po F.R. Fuente, 1972; B.D. Abaturov, G.V. Kuznetsov, 1973)

U našim zimskim šumama, ptice insektojede koje se hrane drvećem također izbjegavaju međusobno se nadmetati kroz različite obrasce pretraživanja. Na primjer, nuthatches i pikas skupljaju hranu na deblima. U isto vrijeme, puznjaci ubrzano pregledavaju stablo, brzo hvataju insekte ili sjemenke koje naiđu na velike pukotine na kori, dok male pike pažljivo čeprkaju po najmanjim pukotinama na površini debla, u koje prodire njihov tanak šilasti kljun. Zimi, u mješovitim jatima, velike sise intenzivno pretražuju drveće, grmlje, panjeve, a često i snijeg; pilići sjenice uglavnom ispituju velike grane; dugorepe sise traže hranu na krajevima grana; male perle pažljivo preturaju po gornjim dijelovima krošnje četinara.

Mravi u prirodnim uslovima postoje u viševrstnim udruženjima, čiji se članovi razlikuju po načinu života. U šumama Moskovskog regiona najčešće se sreće sljedeća asocijacija vrsta: dominantna vrsta (Formica rufa, F. aquilonia, ili Lasius fuliginosus) zauzima nekoliko slojeva, L. flavus je aktivan u zemljištu, Myrmica rubra aktivna u šumskom tlu L. niger i F. fusca, drveće - Camponotus herculeanus. Specijalizacija za život na različitim nivoima odražava se u životnom obliku vrste. Pored odvojenosti u prostoru, mravi se razlikuju i po prirodi dobijanja hrane, po vremenu svakodnevne aktivnosti.

U pustinjama je najrazvijeniji kompleks mrava koji sakupljaju hranu na površini tla (herpetobionti). Među njima se izdvajaju predstavnici tri trofičke grupe: 1) dnevni zooonekrofagi su aktivni u najtoplijem vremenu, hrane se leševima insekata i malim živim insektima koji su aktivni tokom dana; 2) noćni zoofagi - love sjedeće insekte s mekim pokrivačima koji se pojavljuju na površini samo noću i linjajuće člankonošce; 3) karpofagi (dan i noć) - jedu sjemenke biljaka.

Nekoliko vrsta iz jedne trofičke grupe može živjeti zajedno. Mehanizmi za izlazak iz konkurencije i razgraničenje ekoloških niša su sljedeći.

1. Dimenzionalna diferencijacija (sl. 93). Na primjer, prosječne težine radnika tri najčešća dnevna zooonekrofaga u pijesku pustinje Kyzyl Kum su 1:8:120. Približno isti omjer težine kod srednje veličine mačke, risa i tigra.

Rice. 93. Uporedne veličine četiri vrste mrava iz grupe dnevnih zooonekrofaga u pješčanoj pustinji Centralne pustinje Karakum i distribucija plijena tri vrste po težinskim klasama (prema G.M. Dlussky, 1981): 1 - srednji i veliki radnici Cataglyphis setipes; 2 - C. pallida; 3 - Acantholepis semenovi; 4 - Plagiolepis pallescens

2. Razlike u ponašanju sastoje se od različitih strategija ishrane. Mravi koji stvaraju puteve i koriste mobilizaciju nosača za transport otkrivene hrane do gnijezda hrane se uglavnom sjemenom biljaka koje se zgrudaju. Mravi, čiji sakupljači hrane rade kao usamljeni sakupljači, sakupljaju uglavnom sjeme iz raspršenih biljaka.

3. Prostorna diferencijacija. Unutar istog sloja, prikupljanje hrane od strane različitih vrsta može biti ograničeno na različita područja, na primjer, na otvorenim mjestima ili ispod grmlja pelina, na pješčanim ili glinovitim područjima itd.

4. Razlike u vremenu aktivnosti odnose se uglavnom na doba dana, ali kod nekih vrsta uočena su neusklađenost aktivnosti i godišnjih doba (uglavnom proljetna ili jesenska aktivnost).

Ekološke niše vrsta su promjenjive u prostoru i vremenu. Mogu se oštro razlikovati u individualnom razvoju, ovisno o stupnju ontogeneze, kao na primjer kod gusjenica i odraslih jedinki lepidoptera, ličinki i kornjaša majske bube, punoglavaca i odraslih žaba. U tom slučaju se mijenja i stanište i cjelokupna biocenotska sredina. Kod ostalih vrsta, ekološke niše koje zauzimaju mladi i odrasli oblici su bliže, ali ipak uvijek postoje razlike između njih. Tako odrasli smuđevi i njihova mladica koji žive u istom jezeru koriste različite izvore energije za svoju egzistenciju i ulaze u različite lance ishrane. Mladunci žive od malog planktona, dok su odrasli tipični grabežljivci.

Slabljenje međuvrsne konkurencije dovodi do širenja ekološke niše vrste. Na okeanskim ostrvima sa siromašnom faunom, određeni broj ptica, u poređenju sa svojim srodnicima na kopnu, naseljava raznovrsnija staništa i proširuje asortiman hrane, jer se ne sudaraju sa konkurentskim vrstama. Kod stanovnika otoka postoji čak i povećana varijabilnost oblika kljuna kao pokazatelj širenja prirode veza s hranom.

Ako interspecifična konkurencija sužava ekološku nišu vrste, sprečavajući da se ispolje sve njene potencijale, onda intraspecifična konkurencija, naprotiv, potiče širenje ekoloških niša. Sa povećanjem broja vrsta počinje korištenje dodatne krme, razvoj novih staništa, nastajanje novih biocenotičkih odnosa.

U vodnim tijelima biljke potpuno uronjene u vodu (elodea, rogoza, urut) nalaze se u različitim uvjetima temperature, osvijetljenosti, plinskog režima od onih koje plutaju na površini (telores, vodokras, leća) ili se ukorjenjuju na dnu i nose lišće do površina (lokvanj, jaje-kapsula, victoria). Razlikuju se i po svojim odnosima sa okolinom. Epifiti tropskih šuma zauzimaju slične, ali još uvijek ne identične niše, jer pripadaju različitim ekološkim grupama u odnosu na svjetlost i vodu (heliofiti i sciofiti, higrofiti, mezofiti i kserofiti). Razne epifitske orhideje imaju visoko specijalizirane oprašivače.

U zreloj širokolisnoj šumi, drveće prvog reda - obični hrast, glatki brijest, javor, srcolisna lipa, obični jasen - imaju slične životne oblike. Krošnje drveća koje formiraju njihove krošnje ispostavlja se u istom horizontu, u sličnim uvjetima okoline. Ali pomna analiza pokazuje da oni učestvuju u životu zajednice na različite načine i stoga zauzimaju različite ekološke niše. Ova stabla se razlikuju po stepenu ljubavi prema svjetlosti i toleranciji sjene, vremenu cvatnje i plodonošenja, načinu oprašivanja i distribucije plodova, sastavu supružanika itd. Hrast, brijest i jasen su anemofilne biljke, ali se zasićenje okoliša njihovim polenom događa u različito vrijeme. Javor i lipa su entomofili, dobre medonosne biljke, ali cvjetaju u različito vrijeme. Hrast ima zoohoriju, ostalo stabla širokog lišća imaju anemohoriju. Sastav supružanika je različit za svakoga.

Ako su u širokolisnoj šumi krošnje drveća u istom horizontu, tada se aktivni krajevi korijena nalaze na različitim dubinama. Korijenje hrasta prodire najdublje, korijenje javora se nalazi više, a još površnije - jasen. Stelja različitih vrsta drveća se koristi različitim stopama. Lišće lipe, javora, brijesta, jasena se do proljeća gotovo potpuno razgrađuje, a hrastovo lišće u proljeće još uvijek formira rastresito šumsko tlo.

U skladu sa idejama L.G. Ramenskog o ekološkoj individualnosti vrsta i uzimajući u obzir činjenicu da biljne vrste u zajednici učestvuju na različite načine u razvoju i transformaciji životne sredine i transformaciji energije, može se pretpostaviti da u postojeće fitocenoze, svaka biljna vrsta ima svoju ekološku nišu...

U ontogenezi, biljke, kao i mnoge životinje, mijenjaju svoju ekološku nišu. Kako stare, intenzivnije koriste i transformiraju okolinu. Prijelaz biljke u generativni period značajno proširuje raspon konsorta, mijenja veličinu i intenzitet fitogenog polja. Uloga ostarjelih, senilnih biljaka u formiranju okoliša se smanjuje. Gube mnogo partnera, ali se povećava uloga njihovih povezanih destruktora. Proizvodni procesi su oslabljeni.

U biljkama postoji preklapanje ekoloških niša. Povećava se u određenim periodima kada su resursi životne sredine ograničeni, ali kako vrste koriste resurse pojedinačno, selektivno i različitim intenzitetom, konkurencija u stabilnim fitocenozama je oslabljena.

Rice. 94. Korelacija između raznolikosti listopadnih slojeva i raznolikosti vrsta ptica (Shannon MacArthur indeksi iz E. Pianca, 1981.)

Bibliografija

Shilov I.A.Ecology. M.: Viša škola, 1997.

Hristoforova N.K. Osnove ekologije. Vladivostok: Dalnauka, 1999.

Giljarov A.M. Populaciona ekologija. M .: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 1990.

Položaj koji vrsta zauzima u biocenozi naziva se njenom ekološkom nišom. Ekološku nišu vrste karakterišu i granice njene izdržljivosti u odnosu na različite faktore, i priroda njene povezanosti sa drugim vrstama, i način života, i rasprostranjenost u prostoru.

Često se koncept "ekološke niše" smatra sinonimom za pojam "staništa", ali je koncept niše mnogo obimniji i sadržajniji. Američki ekolog Odum figurativno je nazvao stanište "adresom" organizma (vrste), a ekološku nišu - njegovom "profesijom".

Veliki broj organizama različitih vrsta živi u jednom staništu. Na primjer, mješovita šuma je stanište za stotine vrsta biljaka i životinja, ali svaka od njih ima svoju i samo jednu "profesiju" - ekološku nišu.

U šumi, los i vjeverica imaju slično stanište, ali su njihove niše potpuno različite: vjeverica živi uglavnom u krošnjama drveća, hrani se sjemenkama i plodovima i tamo se razmnožava. Cijeli životni ciklus losa povezan je s podlogom: hranjenje zelenim biljkama ili njihovim dijelovima, razmnožavanje i sklonište u šikarama.

Elementi i pravila ekološke niše

Elementi ekološke niše:

hrana (vrsta);
vrijeme i način prehrane;
mjesto uzgoja;
skrovište.

Ekološke niše postoje prema određenim pravilima:

što su zahtjevi (granice tolerancije) neke vrste na bilo koji ili više faktora okoliša širi, to je veći prostor koji ona može zauzeti u prirodi, a samim tim i šira njena rasprostranjenost;
ako se režim bilo kojeg, barem jednog ekološkog faktora u staništu jedinki jedne vrste promijenio na način da njegove vrijednosti nadilaze nišu, onda to znači uništenje niše, odnosno ograničenje ili nemogućnost očuvanja vrste u ovom staništu. Druge važne pravilnosti povezane su sa konceptom "ekološke niše" - svaka vrsta ima svoju, inherentnu samo ekološku nišu, odnosno ekoloških niša ima onoliko koliko vrsta ima na Zemlji (2,2 miliona vrsta živih organizama, od kojih 1,7 miliona vrsta životinja). Dvije različite vrste (čak i one vrlo bliske) ne mogu zauzeti jednu ekološku nišu u prostoru;
u svakom ekosistemu postoje vrste koje imaju istu nišu ili njene elemente (hrana, sklonište). U ovom slučaju je neizbježna konkurencija, borba za posjedovanje niše. Takav odnos odražava Gauseovo pravilo: ako dvije vrste sa sličnim zahtjevima za okoliš (ishrana, ponašanje, mjesta razmnožavanja) uđu u kompetitivni odnos, onda jedna od njih mora umrijeti ili promijeniti način života i zauzeti novu ekološku nišu.

Ekološka niša je kombinacija svih zahtjeva oblika (

Pod ekološkom nišom obično se podrazumijeva mjesto organizma u prirodi i cjelokupni način njegovog života, ili, kako se kaže, životni status, koji uključuje odnos prema faktorima okoline, vrsti hrane, vremenu i načinu ishrane, uzgoju. mjesta, skloništa itd. Ovaj koncept je mnogo obimniji i značajniji od koncepta "staništa". Američki ekolog Odum figurativno je nazvao stanište "adresa" organizma (vrste), a ekološku nišu - njegovu "profesiju".

Dakle, ekološka niša karakterizira stepen biološke specijalizacije vrste. Ekološka specifičnost vrsta je naglašena aksiomom ekološke adaptacije: "Svaka vrsta je prilagođena strogo definisanom, za nju specifičnom skupu uslova postojanja - ekološkoj niši."

G. Hutchinson je iznio koncept temeljne i realizovane ekološke niše.

Pod fundamentalnim se podrazumijeva čitav niz uslova pod kojima vrsta može uspješno postojati i razmnožavati se. U prirodi, međutim, vrste ne ovladaju svim resursima koji su im prikladni zbog, prije svega, kompetitivnih odnosa.

Ostvarena ekološka niša je položaj vrste u specifičnoj zajednici, gdje je ograničena složenim biocenotičkim odnosima. One. osnovna niša je potencijal vrste, a ostvarena je dio koji se može realizovati u datim uslovima. Dakle, ostvarena niša je uvijek manja od osnovne.

Tri važna pravila proizlaze iz slike.

1. Što su zahtjevi (granice tolerancije) neke vrste na bilo koji ili više faktora životne sredine veći, to je veći prostor koji ona može zauzeti u prirodi, a samim tim i šira njena rasprostranjenost.
2. Kombinacija zahtjeva organizma za različitim faktorima nije proizvoljna: svi organizmi su prilagođeni načinima međusobnog „povezanosti“, međusobno povezanih i međuzavisnih faktora.
3. Ako se režim bilo kojeg, barem jednog ekološkog faktora u staništu jedinki date vrste promijenio na način da njegove vrijednosti nadilaze nišu kao hiperprostor, onda to znači uništenje niše, tj. je ograničenost ili nemogućnost očuvanja vrste u ovom staništu...

Budući da su tipovi organizama ekološki individualni, imaju i specifične ekološke niše. Dakle, na Zemlji postoji onoliko ekoloških niša koliko i vrsta živih organizama.

U prirodi postoji i pravilo o obaveznom popunjavanju ekoloških niša: "Prazna ekološka niša će uvijek i nužno biti popunjena." Narodna mudrost je ova dva postulata formulisala na sledeći način: "Dva medveda ne mogu da se slažu u jednoj jazbini" i "Priroda se gnuša vakuuma".

Ako organizmi zauzimaju različite ekološke niše, obično ne ulaze u kompetitivne odnose, njihove sfere djelovanja i utjecaja su razdvojene. U ovom slučaju, odnos se smatra neutralnim.

Istovremeno, svaki ekosistem sadrži vrste koje imaju istu nišu ili njene elemente (hrana, sklonište, itd.). U ovom slučaju je neizbježna konkurencija, borba za posjedovanje niše. Evolucijski odnos se razvio na takav način da vrste sa sličnim zahtjevima za okoliš ne mogu dugo koegzistirati. Ovaj obrazac nije bez izuzetaka, ali je toliko objektivan da je formuliran u obliku odredbe, koja se naziva „pravilo konkurentskog isključivanja“. Autor ovog pravila je ekolog GF Gause. Zvuči ovako: "ako dvije vrste sa sličnim zahtjevima za okoliš (ishrana, ponašanje, mjesta za razmnožavanje itd.) uđu u konkurentski odnos, onda jedna od njih mora umrijeti ili promijeniti način života i zauzeti novu ekološku nišu." Ponekad, na primjer, da bi se otklonili akutni kompetitivni odnosi, dovoljno je da jedan organizam (životinja) promijeni vrijeme hranjenja bez promjene vrste hrane (ako se pojavi konkurencija na bubrezima odnosa hrane), ili da pronađe novo stanište (ako se na osnovu ovog faktora odvija konkurencija) i sl.

Od ostalih svojstava ekoloških niša napominjemo da ih organizam (vrsta) može mijenjati tokom svog životnog ciklusa.

Zajednice (biocenoze, ekosistemi) se formiraju po principu popunjavanja ekoloških niša. U prirodno formiranoj zajednici obično su sve niše zauzete. Upravo u takvim zajednicama, na primjer, u dugovječnim (autohtonim) šumama, vjerovatnoća unošenja novih vrsta je vrlo mala.

Ekološke niše svih živih organizama dijele se na specijalizirane i opće. Ova podjela ovisi o glavnim izvorima hrane odgovarajuće vrste, veličini staništa i osjetljivosti na abiotičke faktore okoliša.

Specijalizovane niše. Većina vrsta biljaka i životinja prilagođena je da postoji samo u uskom rasponu klimatskih uvjeta i drugih karakteristika okoliša, hrane se ograničenim brojem biljaka ili životinja. Takve vrste imaju specijaliziranu nišu koja određuje njihovo stanište u prirodnom okruženju. Dakle, džinovska panda ima usko specijalizovanu nišu, jer se 99% hrani lišćem i izbojcima bambusa. Masovno uništavanje nekih vrsta bambusa u područjima Kine gdje je živjela panda dovela je ovu životinju do izumiranja.

Vrste sa zajedničkim nišama karakteriše laka prilagodljivost promenama faktora životne sredine staništa. Mogu uspješno egzistirati na raznim mjestima, jesti raznovrsnu hranu i izdržati nagle fluktuacije u prirodnim uvjetima. Uobičajene ekološke niše nalaze se kod muva, žohara, miševa, pacova, ljudi itd.

Za vrste sa zajedničkim ekološkim nišama, postoji znatno manja opasnost od izumiranja nego za one sa specijaliziranim nišama.

Ljudska ekološka niša

Čovjek je jedan od predstavnika životinjskog carstva, biološke vrste klase sisara. Uprkos činjenici da ima mnoga specifična svojstva (um, artikuliran govor, radnu aktivnost, biosocijalnost, itd.), nije izgubio svoju biološku suštinu i za njega vrijede svi zakoni ekologije u istoj mjeri kao i za druge žive organizme. ...

Osoba također ima svoju vlastitu, samo njemu svojstvenu, ekološku nišu, odnosno skup zahtjeva za niz okolišnih faktora, razvijenih u procesu evolucije. Prostor u kojem je lokalizirana ljudska niša (odnosno mjesto gdje modusi faktora ne prelaze toleranciju naslijeđenu od predaka) vrlo je ograničen.

Kao biološka vrsta, osoba može živjeti samo unutar zemlje ekvatorijalnog pojasa (tropi, suptropi), gdje je nastala porodica hominida. Niša se proteže okomito oko 3,0-3,5 km iznad nivoa mora.

Zahvaljujući gore navedenim specifičnim (prije svega društvenim) svojstvima, čovjek je proširio granice svog početnog područja (staništa), naselio se na visokim, srednjim i niskim geografskim širinama, ovladao dubinama oceana i svemira. Međutim, njegova temeljna ekološka niša ostala je praktički nepromijenjena, a izvan izvornog prostora može opstati, savladavajući otpor ograničavajućih faktora, ne adaptacijom, već uz pomoć posebno kreiranih zaštitnih uređaja i uređaja (grijane nastambe, topla odjeća, aparati za kiseonik). , itd.) .), koji imitiraju svoju nišu, baš kao što se to radi za egzotične životinje i biljke u zoološkim vrtovima, oceanarijima, botaničkim vrtovima. Ipak, nije uvijek moguće u potpunosti reproducirati sve faktore koji su osobi potrebni sa stanovišta zakona tolerancije. Na primjer, u svemirskom letu nemoguće je reproducirati tako važan faktor kao što je gravitacija, a nakon povratka na Zemlju s duge svemirske ekspedicije, astronautima je potrebno vrijeme za ponovnu adaptaciju.

U uslovima industrijskih preduzeća mnogi faktori (buka, vibracije, temperatura, elektromagnetna polja, nečistoće niza supstanci u vazduhu, itd.) su periodično ili stalno izvan tolerancije ljudskog organizma. To se negativno odražava na njega: mogu se pojaviti tzv. profesionalne bolesti, periodični stres. Zbog toga postoji poseban sistem tehničkih i organizacionih mjera usmjerenih na osiguranje sigurnosti na radu kroz smanjenje nivoa izloženosti organizma opasnim i štetnim faktorima proizvodnje životne sredine.

Daleko nije uvijek moguće osigurati optimalne načine djelovanja takvih faktora, pa je stoga za brojne industrije ograničen ukupni radni staž radnika, smanjena je dužina radnog dana (na primjer, kada se radi s otrovnim tvarima). - do četiri sata). Stvoreni su uređaji posebnog dizajna za smanjenje vibracija i buke u kabinama transportnih i vučnih vozila.

Industrijske i ekonomske aktivnosti čovjeka, korištenje (prerada) prirodnih resursa neminovno dovode do stvaranja nusproizvoda („otpada“), raspršenih u okolišu.

Hemijska jedinjenja koja ulaze u vodu, tlo, atmosferu i hranu su faktori životne sredine, a samim tim i elementi ekološke niše. U odnosu na njih (posebno na gornje granice), otpor ljudskog tijela je nizak, a takve tvari se ispostavljaju kao ograničavajući faktori koji uništavaju nišu.

Iz rečenog proizilazi drugo osnovno pravilo zaštite prirode sa ekološkog stanovišta: „Zaštita prirode (i životne sredine) sastoji se u sistemu mjera za očuvanje ekoloških niša živih organizama, uključujući i čovjeka“.

Dakle, ili će ljudska niša biti sačuvana za sadašnje i buduće generacije, ili je ljudsko biće kao biološka vrsta osuđeno na izumiranje.

Ekološka niša- skup svih faktora životne sredine u okviru kojih je moguće postojanje vrste u prirodi. Koncept ekološka niša obično se koristi u proučavanju odnosa ekološki bliskih vrsta koje pripadaju istom trofičkom nivou. Termin "ekološka niša" predložio je J. Grinell (1917) kako bi okarakterizirao prostornu distribuciju vrsta (tj. ekološka niša je definirana kao koncept blizak stanište).

Kasnije je C. Elton (1927) definirao ekološku nišu kao položaj vrste u zajednici, naglašavajući poseban značaj trofičkih veza. Još krajem 19. - početkom 20. stoljeća mnogi istraživači su primijetili da dvije vrste, ekološki bliske i koje zauzimaju sličan položaj u zajednici, ne mogu stabilno koegzistirati na istoj teritoriji. Ova empirijska generalizacija potvrđena je u matematičkom modelu konkurencije dvije vrste za jednu hranu (V. Volterra) i u eksperimentalnim radovima G.F. gause ( Gause princip).

Moderan koncept ekološka niša formirana na osnovu modela ekološke niše koji je predložio J. Hutchinson (1957, 1965). Prema ovom modelu, ekološka niša se može predstaviti kao dio imaginarnog višedimenzionalnog prostora (hipervolumena), čije pojedinačne dimenzije odgovaraju faktorima neophodnim za normalno postojanje vrste.

Divergencija ekoloških niša različitih vrsta putem divergencije nastaje uglavnom zbog zatvaranja u različita staništa, različite hrane i različitog vremena korištenja istog staništa. Razvijene su metode za procjenu širine ekološke niše i stepena preklapanja ekoloških niša različitih tipova. litara: Giller P. Struktura zajednice i ekološka niša. - M.: 1988 (prema BES, 1995).

U modeliranju životne sredine, koncept ekološka niša karakteriše određeni dio prostora (apstraktnih) okolišnih faktora, hipervolumen u kojem nijedan od okolišnih faktora ne prelazi granice tolerancije date vrste (populacije). Skup takvih kombinacija vrijednosti faktora sredine za koje je postojanje vrste (populacije) teoretski moguće naziva se fundamentalna ekološka niša.

Realizovana ekološka niša dio fundamentalne niše nazivaju samo one kombinacije vrijednosti faktora za koje je moguće stabilno ili prosperitetno postojanje vrste (populacije). Koncepti održivo ili prosperitetna postojanje zahtijeva uvođenje dodatnih formalnih ograničenja u modeliranje (na primjer, mortalitet ne bi trebao biti veći od plodnosti).

Ako uz datu kombinaciju vrijednosti faktora okoliša biljka može preživjeti, ali nije u stanju da se razmnožava, onda se teško može govoriti o blagostanju ili održivosti. Shodno tome, ova kombinacija faktora životne sredine pripada osnovnoj ekološkoj niši, ali ne i ostvarenoj ekološkoj niši.

Izvan okvira matematičkog modeliranja, naravno, nema takve strogosti i jasnoće u definiciji pojmova. U modernoj ekološkoj literaturi mogu se izdvojiti četiri glavna aspekta u konceptu ekološke niše:

1) prostorna niša, uključujući skup povoljnih uslova životne sredine. Na primjer, insektojedne ptice šume borovnice i smreke žive, hrane se i gnijezde se u raznim slojevima šume, što im u velikoj mjeri omogućava izbjegavanje konkurencije;

2) trofička niša... Posebno se ističe zbog ogromnog značaja hrane kao ekološkog faktora. Podjela prehrambenih niša u organizmima istog trofičkog nivoa, koji žive zajedno, omogućava ne samo izbjegavanje konkurencije, već i doprinosi potpunijem korištenju resursa hrane i stoga povećava intenzitet biološkog ciklusa tvari.

Na primjer, bučna populacija "ptičjih kolonija" stvara dojam potpunog odsustva bilo kakvog reda. Zapravo, svaka vrsta ptica zauzima trofičku nišu striktno definiranu njenim biološkim karakteristikama: neke se hrane blizu obale, druge na znatnoj udaljenosti, neke ribe blizu površine, druge na dubini, itd.

Trofičke i prostorne niše različitih vrsta mogu se djelomično preklapati (zapamtite: princip ekološkog dupliciranja). Niše mogu biti široke (nespecijalizirane) i uske (specijalizirane).

3) višedimenzionalna niša, ili niša kao hipervolumen. Koncept multidimenzionalne ekološke niše povezan je s matematičkim modeliranjem. Sve brojne kombinacije vrijednosti faktora okoline smatraju se višedimenzionalnim prostorom. U ovom ogromnom skupu, zanimaju nas samo takve kombinacije vrijednosti faktora okoline pri kojima je moguće postojanje organizma - ovaj hipervolumen odgovara konceptu višedimenzionalne ekološke niše.

4) funkcionalan ideja ekološke niše. Ovaj koncept nadopunjuje prethodne i zasniva se na funkcionalnoj sličnosti različitih ekoloških sistema. Na primjer, oni govore o ekološkoj niši biljojeda, ili malih grabežljivaca, ili životinja koje se hrane planktonom, ili životinja koje se ukopavaju, itd. Funkcionalni koncept ekološke niše naglašava uloga organizama u ekosistemu i odgovara uobičajenom konceptu "profesije" ili čak "položaja u društvu". O tome govore u funkcionalnom smislu ekološki ekvivalenti- vrste koje zauzimaju funkcionalno slične niše u različitim geografskim regijama.

“Stanište organizma je mjesto gdje živi, odnosno mjesto gdje se obično može naći. Ekološka niša- prostraniji koncept, koji uključuje ne samo fizički prostor koji vrsta (populacija) zauzima, već i funkcionalnu ulogu ove vrste u zajednici (na primjer, njen trofički položaj) i njen položaj u odnosu na gradijente vanjskih faktora - temperatura, vlažnost, pH, zemljište i drugi uslovi postojanja. Ova tri aspekta ekološke niše prikladno su označena kao prostorna niša, trofička niša i višedimenzionalna niša, ili niša kao hipervolumen. Posljedično, ekološka niša organizma ne ovisi samo o tome gdje živi, već uključuje i ukupnu količinu njegovih zahtjeva za okoliš.

Vrste koje zauzimaju iste niše u različitim geografskim područjima nazivaju se ekološki ekvivalenti(Ju. Odum, 1986).

V.D. Fedorov i T.G. Gilmanov (1980, str. 118 - 127) bilješka:

„Proučavanje ostvarenih niša opisivanjem ponašanja funkcije blagostanja na poprečnom presjeku njihovih pravih linija i ravni koje odgovaraju nekim odabranim faktorima okoline ima široku primjenu u ekologiji (Sl. 5.1). Istovremeno, u zavisnosti od prirode faktora kojima odgovara razmatrana određena funkcija blagostanja, mogu se razlikovati niše "klimatske", "trofičke", "edafske", "hidrokemijske" i druge, tj. -nazvao privatne niše.

Pozitivan zaključak iz analize privatnih niša može biti i suprotan zaključak: ako se projekcije privatnih niša na neke (posebno neke) osi ne sijeku, onda se ni same niše u prostoru veće dimenzije ne sijeku. . ...

Logično su moguće tri varijante međusobnog rasporeda niša dva tipa u prostoru ekoloških faktora: 1) razdvajanje (potpuna nepodudarnost); 2) delimična raskrsnica (preklapanje); 3) potpuno uključivanje jedne niše u drugu. ...

Podjela niša je prilično trivijalan slučaj, koji odražava činjenicu postojanja vrsta prilagođenih različitim ekološkim uvjetima. Slučajevi djelomičnog ukrštanja niša su od mnogo većeg interesa. Kao što je već spomenuto, preklapanje projekcija čak iu nekoliko koordinata odjednom, strogo govoreći, ne jamči stvarno preklapanje samih višedimenzionalnih niša. Ipak, u praksi se prisustvo takvih raskrsnica i podaci o pojavi vrsta u sličnim uslovima često smatraju dovoljnim argumentima u korist preklapanja niša vrsta.

Za kvantitativno mjerenje stepena preklapanja niša dva tipa, prirodno je koristiti vrijednost omjera volumena presjeka skupova ... do volumena njihovog sjedinjenja. ... U nekim posebnim slučajevima je od interesa izračunati mjeru presjeka projekcija niša."

TESTOVI UČENJA ZA TEMU 5