Міністерство освіти та науки Російської Федерації
Федеральна державна бюджетна освітня установа
вищої професійної освіти
"Сибірський державний індустріальний університет"
Кафедра екології
з дисципліни: Соціальна екологія
на тему: «Екологічна ніша»
Виконав:
Студент гр. ЕРМ-12
Бєліченко Я.В.
Перевірив:
доц. Дугін
Новокузнецьк
Вступ………………………………………………………..……………….…. 3
1.Екологічна ніша…………………………….………………………............ 4
1.1. Поняття екологічної ніші……………….…………………………. 4
1.2. Ширина і перекривання ніш…………………….……………………. 5
1.3. Еволюція ніш……………………………………….……………….…10
2. Аспекти екологічної ніші…………………………….……………….….12
3. Сучасна концепціяекологічної ніші……………..………............. 13
Заключение………………………………………….…………………………… 16
Список використаної літератури………………………………….………...... 19
Вступ
У цій роботі розглядається тема «Екологічні ніші». Екологічна ніша – місце, яке займає виглядом (точніше його населенням) у співтоваристві, комплекс його біоценотичних зв'язків та вимог до абіотичних факторів середовища. Цей термін запроваджено у 1927 році Чарльзом Елтоном. Екологічна ніша є сумою факторів існування даного виду, основним з яких є його місце в харчовому ланцюжку.
Екологічна ніша є місцем, що займається видом у співтоваристві. Взаємодія даного виду (популяції) з партнерами по співтоваристві, в яке він входить як зчленована, визначає його місце в кругообігу речовин, обумовленому харчовими та конкурентними зв'язками в біоценозі. Термін «Екологічна ніша» запропонований американським вченим Дж. Гріннел (1917). Трактування екологічної ніші як положення виду з метою харчування одного або кількох біоценозів було дано англійським екологом Ч. Елтоном (1927). Подібне тлумачення поняття екологічна ніша дозволяє дати кількісну характеристику екологічної ніші кожному за виду чи його окремих популяцій. І тому зіставляють у системі координат розмаїття виду (число особин чи біомасу) з показниками температури, вологості чи іншого чинника середовища.
Таким шляхом можна виділити зону оптимуму і межі відхилень, що виносяться видом - максимум і мінімум кожного фактора або сукупності факторів. Як правило, кожен вид займає певну екологічну нішу, до існування в якій він пристосований усім перебігом еволюційного розвитку. Місце, займане видом (його населенням) у просторі (просторова екологічна ніша), частіше називають місцем проживання.
Розглянемо детальніше екологічні ніші.
Екологічна ніша
Будь-який вид організмів пристосований для певних умов існування і не може довільно змінювати місце існування, харчовий раціон, час харчування, місце розмноження, притулку і т.п. Весь комплекс відносин до подібних факторів визначає місце, яке природа виділила даному організму, та роль, яку він має відіграти у загальному життєвому процесі. Усе це поєднується у понятті екологічної ніші.
1.1.Поняття екологічної ніші
Під екологічною нішою розуміють місце організму у природі і образ його життєдіяльності, його життєвий статус, закріплений у його організації та адаптаціях.
У різний часпоняттю екологічної ніші приписували різний зміст. Спочатку словом "ніша" позначалася основна одиниця розподілу виду в межах простору екосистеми, що диктується структурними та інстинктивними обмеженнями даного виду. Наприклад, білки живуть на деревах, лосі – на землі, одні види птахів гніздяться на гілках, інші у дуплах тощо. Тут поняття «екологічна ніша» трактується в основному як місцепроживання, або просторова ніша. Пізніше терміну “ніша” було надано сенс “функціонального статусу організму у суспільстві”. В основному це стосувалося місця цього виду в трофічній структурі екосистеми: вид їжі, час і місце харчування, хто є хижаком для даного організмуі т.д. Тепер це називають трофічною нішою. Потім було показано, що нішу можна розглядати як якийсь гіпероб'єм у багатовимірному просторі, побудованому на базі факторів довкілля. Цей гіпероб'єм обмежував діапазон факторів, у якому може існувати даний вид (гіперпросторова ніша).
Тобто в сучасному розумінніекологічної ніші можна виділити за Крайній мірітри аспекти: фізичний простір, що займається організмом у природі (місцепроживання), його ставлення до факторів середовища та до сусідніх з ним живих організмів (зв'язку), а також його функціональну роль в екосистемі. Всі ці аспекти проявляються через будову організму, його адаптацію, інстинкти, життєві цикли, життєві “інтереси” тощо. Право організму вибирати свою екологічну нішу обмежено досить вузькими рамками, закріпленими його від народження. Проте його нащадки можуть претендувати інші екологічні ніші, якщо у них відбулися відповідні генетичні зміни.
Положення виду, яке він займає в загальній системі біоценозу, комплекс його біоценотичних зв'язків та вимог до абіотичних факторів середовища називають екологічною нішою виду.
Концепція екологічної ніші виявилася дуже плідною розуміння законів спільного життя видів. Над її розвитком працювало багато екологів: Дж. Гріннелл, Ч. Елтон, Г. Хатчінсон, Ю. Одум та ін.
Поняття «екологічна ніша» слід відрізняти від поняття «місцепроживання». В останньому випадку мається на увазі та частина простору, яка заселена видом і яка має необхідні абіотичні умови для його існування. Екологічна ніша виду залежить як від абіотичних умов середовища, а й у щонайменше від його біоценотичного оточення. Характер займаної екологічної ніші визначається як екологічними можливостями виду, і тим, наскільки ці можливості може бути реалізовані у конкретних біоценозах. Це характеристика того способу життя, який вигляд може вести у цьому співтоваристві.
Г. Хатчинсон висунув поняття фундаментальної та реалізованої екологічної ніші. Під фундаментальної розуміється весь набір умов, за яких вид може успішно існувати та розмножуватися. У природних біоценозах, проте, види освоюють далеко ще не всі придатні їм ресурси внаслідок, передусім, конкурентних відносин. Реалізована екологічна ніша – це становище виду у конкретному співтоваристві, де його обмежують складні біоценотичні відносини. Інакше кажучи, фундаментальна екологічна ніша характеризує потенційні можливості виду, а реалізована – їх частина, яка може здійснитися у даних умовах, за даної доступності ресурсу. Таким чином, реалізована ніша завжди менша, ніж фундаментальна.
У екології широко обговорюється питання, скільки екологічних ніш може вмістити біоценоз і скільки видів будь-якої конкретної групи, мають близькі вимоги до середовища, можуть ужитися разом.
Спеціалізація виду харчування, використання простору, часу активності та інших умов характеризується як звуження його екологічної ніші, зворотні процеси – як його розширення. На розширення чи звуження екологічної ніші виду у суспільстві впливають конкуренти. Правило конкурентного виключення,сформульоване Г. Ф. Гаузе для близьких за екологією видів, може бути виражено таким чином, що два види не вживаються в одній екологічній ніші.
Експерименти та спостереження у природі показують, що у всіх випадках, коли види не можуть уникнути конкуренції за основні ресурси, слабші конкуренти поступово витісняються із спільноти. Однак у біоценозах виникає багато можливостей хоча б часткового розмежування екологічних ніш близьких до екології видів.
Вихід із конкуренції досягається завдяки розбіжності вимог до середовища, зміни способу життя, що, іншими словами, є розмежуванням екологічних ніш видів. У цьому випадку вони набувають здатності співіснувати в одному біоценозі. Кожен із живих разом видів без конкурента здатний більш повне використання ресурсів. Це явище легко спостерігати у природі. Так, трав'янисті рослиниялинника здатні задовольнятися невеликою кількістю ґрунтового азоту, яка залишається від перехоплення його корінням дерев. Однак якщо на обмеженому майданчику обрубати коріння цих ялин, умови азотного харчування трав покращуються і вони бурхливо йдуть у ріст, приймаючи густо-зелене забарвлення. Поліпшення умов життя та збільшення чисельності будь-якого виду внаслідок видалення з біоценозу іншого, близького за екологічними вимогами, називається конкурентним вивільненням.
Розподіл видами екологічних ніш, що спільно живуть, з частковим їх перекриванням – один з механізмів стійкості природних біоценозів. Якщо якийсь із видів різко знижує свою чисельність або випадає зі складу спільноти, його роль беруть на себе інші. Чим більше видів у складі біоценозу, тим нижча чисельність кожного з них, тим сильніше виражена їхня екологічна спеціалізація.У цьому випадку говорять про «більш щільну упаковку екологічних ніш у біоценозі».
У близьких родин, що живуть разом, зазвичай спостерігаються дуже тонкі розмежування екологічних ніш. Так, копитні, що пасуться в африканських саванах по-різному використовують пасовищний корм: зебри обривають в основному верхівки трав, антилопи гну годуються тим, що залишають їм зебри, вибираючи при цьому певні види рослин, газелі вищипують найнижчі трави, а антилопи багнюки задовольняються високими сухими. стеблами, що залишилися після інших травоїдних. Такий же «розподіл праці» у південноєвропейських степах здійснювали колись дикі коні, бабаки та ховрахи (рис. 92).
Мал. 92. Різні види травоїдних поїдають траву на різній висоті в африканських саванах (верхні ряди) і в степах Євразії (нижні ряди) (за Ф. Р. Фуент, 1972; Б. Д. Абатурова, Г. В. Кузнєцова, 1973)
У наших зимових лісах комахоїдні птахи, що годуються на деревах, також уникають конкуренції один з одним завдяки різному характеру пошуку. Наприклад, поповзні та пищухи збирають їжу на стовбурах. При цьому поповзні стрімко обстежують дерево, швидко схоплюючи комах, що трапляються на очі, або насіння, що опинилися у великих тріщинах кори, тоді як дрібні пищухи ретельно обшаривают на поверхні стовбура найменші щілини, в які проникає їх тонкий шилоподібний дзьоб. Взимку у змішаних зграйках великі синиці ведуть широкий пошук на деревах, у кущах, на пнях, а часто й на снігу; синиці-гаїчки обстежують переважно великі гілки; довгохвості синиці шукають корм на кінцях гілок; дрібні корольки ретельно обшаровують верхні частини хвойних крон.
Мурахи існують у природних умовах багатовидовими асоціаціями, члени яких різняться за способом життя. У лісах Підмосков'я найчастіше виявляється така асоціація видів: домінантний вид (Formica rufa, F. aquilonia або Lasius fuliginosus) займає кілька ярусів, у ґрунті активний L. flavus, у підстилці лісу – Myrmica rubra, грунтовий ярус освоюють L. niger та F. fusca, дерева – Camponotus herculeanus. Спеціалізація до життя у різних ярусах відбивається у життєвій формі видів. Крім поділу у просторі, мурахи відрізняються і характером добування їжі, за часом добової активності.
У пустелях найбільш розвинений комплекс мурах, що збирають їжу на поверхні ґрунту (Герпетобіонти).Серед них виділяються представники трьох трофічних груп: 1) денні зоонекрофаги – активні у найспекотніший час, харчуються трупами комах та активними днем дрібними живими комахами; 2) нічні зоофаги - полюють на малорухливих комах з м'якими покривами, які з'являються на поверхні тільки вночі, і на членистоногих, що линяють; 3) карпофаги (денні та нічні) – поїдають насіння рослин.
Спільно можуть мешкати кілька видів з однієї трофічної групи. Механізми виходу з конкуренції та розмежування екологічних ніш при цьому такі.
1. Розмірна диференціація (Мал. 93). Наприклад, середні ваги робочих особин трьох найбільш звичайних у пісках Кизилкумів денних зоонекрофагів відносяться як 1:8:120. Приблизно таке ж співвідношення ваг у дрібної кішки, рисі та тигра.
Мал. 93.
Порівняльні розміри чотирьох видів мурах із групи денних зоонекрофагів у піщаній пустелі Центральних Каракумів та розподіл видобутку трьох видів за ваговими класами (за Г. М. Длуським, 1981): 1
– середній та великий робітники Cataglyphis setipes; 2
- С. pallida; 3
- Acantholepis semenovi; 4
– Plagiolepis pallescens
2. Поведінкові відмінності полягають у різній стратегії фуражування. Мурахи, які створюють дороги та використовують мобілізацію носіїв для перенесення в гніздо виявленої їжі, харчуються переважно насінням рослин, що утворюють куртини. Мурахи, фуражири яких працюють як поодинокі збирачі, збирають в основному насіння рослин, розподілених дисперсно.
3. Просторова диференціація. У межах одного ярусу збір їжі різними видами може бути приурочений до різних ділянок, наприклад, на відкритих місцях або під кущами полину, на піщаних або глинистих майданчиках і т.д.
4. Відмінності у часі активності відносяться переважно до часу доби, але в деяких видів відзначені розбіжності активності та по сезонах року (переважно весняна чи осіння активність).
Екологічні ніші видів мінливі у просторі та у часі. Вони можуть бути різко розмежовані в індивідуальному розвитку залежно від стадії онтогенезу, як, наприклад, у гусениць та імаго лускокрилих, личинок та жуків травневого хруща, пуголовків та дорослих жаб. У цьому випадку змінюється і місце існування, і все біоценотичне оточення. В інших видів екологічні ніші, займані молодими і дорослими формами, ближчі, проте між ними завжди є відмінності. Так, дорослі окуні та їхні мальки, що живуть в тому самому озері, використовують для свого існування різні енергетичні джерела і входять до різні ланцюгиживлення. Мальки живуть за рахунок дрібного планктону, дорослі – типові хижаки.
Ослаблення міжвидової конкуренції призводить до розширення екологічної ніші виду. На океанічних островах з бідною фауною ряд птахів проти їх родичами на материку заселяє найрізноманітніші місцеперебування і розширює спектр кормів, оскільки зіштовхується у своїй з конкуруючими видами. У острівних жителів відзначається навіть підвищена мінливість форми дзьоба як показник розширення характеру кормових зв'язків.
Якщо міжвидова конкуренція звужує екологічну нішу виду, не даючи проявитись усім його потенціям, то внутрішньовидова конкуренція, навпаки, сприяє розширенню екологічних ніш. При збільшеної чисельності виду починається використання додаткових кормів, освоєння нових проживання, поява нових біоценотичних зв'язків.
У водоймах рослини, повністю занурені у воду (елодея, роголистник, уруть), виявляються в інших умовах температури, освітленості, газового режиму, ніж плаваючі на поверхні (тілоріз, водокрас, ряска) або укорінюються на дні і листя, що виносять на поверхню (латаття, сорочка, вікторія). Розрізняються вони та взаємозв'язками із середовищем. Епіфіти тропічних лісів займають подібні, але все ж таки не ідентичні ніші, оскільки відносяться до різних екологічних груп по відношенню до світла і води (геліофіти та сціофіти, гігрофіти, мезофіти та ксерофіти). Різні епіфітні орхідеї мають вузькоспеціалізовані запилювачі.
У зрілому широколистяному лісі дерева першого ярусу – дуб звичайний, в'яз гладкий, клен платановидний, липа серцелиста, ясен звичайний мають подібні життєві форми. Дерев'яний полог, утворений їх кронами, виявляється в одному горизонті, у подібних умовах середовища. Але уважний аналіз показує, що вони по-різному беруть участь у житті співтовариства і, отже, займають різні екологічні ніші. Ці дерева розрізняються за ступенем світлолюбності та тіневитривалості, термінами цвітіння та плодоношення, способами запилення та поширення плодів, складом консортів та ін. Дуб, в'яз і ясен – анемофільні рослини, але насичення середовища їх пилком відбувається у різні терміни. Клен та липа – ентомофіли, хороші медоноси, але цвітуть у різний час. У дуба – зоохорія, в інших широколистяних дерев – анемохорія. Склад консортів у всіх різний.
Якщо в широколистяному лісі крони дерев знаходяться в одному горизонті, активні кореневі закінчення розташовуються на різній глибині. Коріння дуба проникає найбільш глибоко, вище розташовуються корені клена і ще поверхово - ясеня. Опад різних видівдерев утилізується з різною швидкістю. Листя липи, клена, в'яза, ясеня до весни майже повністю розкладаються, а листя дуба і навесні ще утворюють пухку лісову підстилку.
Відповідно до уявлень Л. Г. Раменського про екологічну індивідуальність видів та з урахуванням того, що види рослин у співтоваристві по-різному беруть участь у освоєнні та перетворенні середовища та трансформації енергії, можна вважати, що в фітоценозах, що склалися, кожен вид рослини має свою екологічну нішу. .
В онтогенезі рослини, як і багато тварин, змінюють екологічну нішу. З віком вони інтенсивніше використовують і перетворюють середовище. Перехід рослини у генеративний період помітно розширює коло консортів, змінює розмір та напруженість фітогенного поля. Середоутворююча роль старіючих, сенільних рослин зменшується. Вони втрачають багато консортів, але збільшується роль пов'язаних з ними деструкторів. Продукційні процеси послаблюються.
У рослин має місце перекривання екологічних ніш. Воно посилюється в окремі періоди при обмеженні ресурсів середовища, але оскільки види використовують ресурси індивідуально, вибірково та з різною інтенсивністю, конкуренція у стійких фітоценозах послаблюється.
Мал. 94. Кореляція між різноманітністю листяних ярусів та видовою різноманітністюптахів (індекси Шеннона по Макартуру з Еге. Піанка, 1981)
Список літератури
Шилов І. А. Екологія. М.: вища школа, 1997.
Христофорова Н.К. Основи екології. Владивосток: Дальнаука, 1999.
Гіляров А. М. Популяційна екологія. М: Вид-во МДУ, 1990.
Положення, яке вид займає у складі біоценозу, називається його екологічною нішою. Екологічну нішу виду характеризують і межі витривалості його стосовно різним факторамі характер зв'язку з іншими видами, і спосіб життя, і розподіл у просторі.
Часто поняття «екологічна ніша» розглядають як синонім поняття «місце проживання», але поняття ніші значно об'ємніше та змістовніше. Американський еколог Одум образно назвав місце проживання – «адресою» організму (виду), а екологічну нішу – його «професією».
На одному місці проживання живе велика кількістьорганізмів різних видів. Наприклад, змішаний ліс - це місце проживання для сотень видів рослин та тварин, але у кожного з них своя і лише одна "професія" - екологічна ніша.
У лісі подібне житло мають лось і білка, але ніші їх зовсім різні: білка живе в основному в кронах дерев, харчується насінням і плодами, там же і розмножується. Весь життєвий цикллося пов'язане з підродовим простором: харчування зеленими рослинами або їх частинами, розмноження та укриття в чагарниках.
Елементи та правила екологічної ніші
Елементи екологічної ніші:
- їжа (види);
- час та способи харчування;
- місце розмноження;
- місце укриття.
Екологічні ніші існують за певними правилами:
- чим ширші вимоги (межі толерантності) виду до будь-якого або багатьох екологічних факторів, тим більше той простір, який він може займати в природі, а значить, тим ширше його поширення;
- якщо режим будь-якого, хоча б одного екологічного фактора в місці проживання особин одного виду змінився таким чином, що його значення виходять за межі ніші, то це означає руйнування ніші, тобто обмеження або неможливість збереження виду в цьому місці проживання. З поняттям «екологічна ніша» пов'язані й інші важливі закономірності - кожен вид має свою, тільки йому властиву екологічну нішу, тобто скільки на Землі видів, стільки та екологічних ніш (2,2 млн. видів живих організмів, з них 1,7 млн видів тварин). Два різні види (навіть дуже близьких) не можуть займати одну екологічну нішу у просторі;
- у кожній екосистемі є види, які претендують на ту саму нішу або її елементи (їжу, укриття). У разі неминуча конкуренція, боротьба за володіння нішою. Подібні відносини відображає правило Гаузе: якщо два види зі подібними вимогами до середовища (живленню, поведінці, місцям розмноження) вступають у конкурентні відносини, то один з них повинен загинути або змінити свій спосіб життя та зайняти нову екологічну нішу.
Екологічна ніша – це сукупність усіх вимог виду (
Під екологічною нішою розуміють зазвичай місце організму в природі і весь образ його життєдіяльності, або, як кажуть, життєвий статус, що включає відношення до факторів середовища, видів їжі, часу та способів харчування, місць розмноження, укриттів тощо. Це поняття значно об'ємніше і змістовніше поняття «місцепроживання». Американський еколог Одум образно назвав місцеперебування «адресою» організму (виду), а екологічну нішу - його «професією».
Отже, екологічна ніша характеризує ступінь біологічної спеціалізації виду. Екологічна специфічність видів підкреслюється аксіомою екологічної адаптованості: «Кожен вид адаптований до строго певної, специфічної йому сукупності умов існування - екологічної ніші».
Г. Хатчинсон висунув поняття фундаментальної та реалізованої екологічної ніші.
Під фундаментальною розуміється весь набір умов, за яких вид може успішно існувати та розмножуватися. У природі, проте види освоюють далеко ще не всі придатні їм ресурси внаслідок, передусім, конкурентних взаємовідносин.
Реалізована екологічна ніша - це становище виду у конкретному співтоваристві, де його обмежують складні біоценотичні відносини. Тобто. фундаментальна ніша - потенційні можливості виду, а реалізована - та частина, яка може здійснитися у цих умовах. Таким чином, реалізована ніша завжди менша, ніж фундаментальна.
З малюнка випливають три важливі правила.
- 1. Чим ширші вимоги (межі толерантності) виду до будь-якого чи багатьох екологічних чинників, тим більше простір, що він може займати у природі, отже, тим ширше його поширення.
- 2. Поєднання вимог організму до різним факторамне є довільним: всі організми адаптовані до режимів "зчеплених" між собою, взаємопов'язаних та взаємозалежних факторів.
- 3. Якщо режим будь-якого, хоча б одного екологічного фактора в місці проживання особин даного виду змінився таким чином, що його значення виходять за межі ніші як гіперпростору, то це означає руйнування ніші, тобто обмеження або неможливість збереження виду в цьому місці проживання .
Оскільки види організмів екологічно індивідуальні, всі вони мають і специфічні екологічні ніші. Таким чином, скільки на Землі видів живих організмів – стільки ж і екологічних ніш.
У природі також діє правило обов'язковості заповнення екологічних ніш: «Екологічна ніша, що пустує, завжди і обов'язково буде заповнена». Народна мудрістьсформулювала ці два постулати так: «В одному барлозі не можуть ужитися два ведмеді» і «Природа не терпить порожнечі».
Якщо організми займають різні екологічні ніші, вони не вступають зазвичай у конкурентні відносини, сфери їхньої діяльності та впливу розділені. У разі відносини розглядаються як нейтральні.
Разом з тим у кожній екосистемі є види, які претендують на ту саму нішу або її елементи (їжу, укриття тощо). У разі неминуча конкуренція, боротьба за володіння нішою. Еволюційно взаємовідносини склалися отже види з подібними вимогами до середовища що неспроможні довго існувати разом. Ця закономірність не без винятків, але вона настільки об'єктивна, що сформульована у вигляді положення, яке отримало назву «правило конкурентного виключення». Автор цього правила еколог Г. Ф. Гаузе. Звучить воно так: «якщо два види зі подібними вимогами до середовища (живленню, поведінці, місцям розмноження тощо.) вступають у конкурентні відносини, то один з них повинен загинути або змінити свій спосіб життя і зайняти нову екологічну нішу». Іноді, наприклад, щоб зняти гострі конкурентні відносини, одному організму (тварини) достатньо змінити час харчування, не змінюючи самого виду їжі (якщо конкуренція виникає на нирці харчових відносин), або знайти нове місце проживання (якщо конкуренція має місце на ґрунті даного фактора) і т.п.
З інших властивостей екологічних ніш зазначимо, що організм (вид) може змінювати їх протягом свого життєвого циклу.
Співтовариства (біоценози, екосистеми) формуються за принципом заповнення екологічних ніш. У природному сформованому співтоваристві зазвичай всі ніші зайняті. Саме в такі спільноти, наприклад, у довгоіснуючі (корінні) ліси, ймовірність впровадження нових видів дуже мала.
Екологічні ніші всіх живих організмів ділять на спеціалізовані та загальні. Цей поділ залежить від основних джерел живлення відповідних видів, розмірів місцеперебування, чутливості до абіотичних факторів середовища.
Спеціалізовані ніші. Більшість видів рослин та тварин пристосовані до існування лише у вузькому діапазоні кліматичних умов та інших характеристик довкілля, харчуються обмеженим набором рослин чи тварин. Такі види мають спеціалізовану нішу, що визначає їх місцеперебування в природному середовищі. Так, гігантська панда має вузько спеціалізовану нішу, бо на 99% харчується листям та пагонами бамбука. Масове знищення деяких видів бамбука в районах Китаю, де мешкала панда, призвела ця тварина до вимирання.
Виглядам із загальними нішами характерна легка пристосованість до змін екологічних факторівдовкілля. Вони можуть успішно існувати у різноманітних місцях, харчуватися різною їжею та витримують різкі коливання. природних умов. Загальні екологічні ніші є у мух, тарганів, мишей, щурів, людей тощо.
Для видів, що мають спільні екологічні ніші, існує значно менша загроза вимирання, ніж для спеціалізованих ніш.
Екологічна ніша людини
Людина - один із представників царства тварин, біологічний вид класу ссавців. Незважаючи на те, що йому притаманні багато специфічних властивостей (розум, членороздільна мова, трудова діяльність, біосоціальність та ін), він не втратив своєї біологічної сутностіі всі закони екології справедливі йому так само, як і інших живих організмів.
Людина також має свою, тільки їй властиву, екологічну нішу, тобто сукупність вимог до багатьох екологічних чинників, вироблену у процесі еволюції. Простір, у якому локалізована ніша людини (тобто місце, де режими факторів не виходять за межі успадкованої від предків толерантності), дуже обмежений.
Як біологічний вид, людина може мешкати лише в межах суші екваторіального поясу (тропіки, субтропіки), де й виникло сімейство гомінідів. По вертикалі ніша тягнеться приблизно на 3,0-3,5 км над рівнем моря.
Завдяки названим вище специфічним (насамперед соціальним) властивостям, людина розширила межі свого початкового ареалу (місцепроживання), розселилася у високих, середніх та низьких широтах, освоїла глибини океану та космічний простір. Однак його фундаментальна екологічна ніша при цьому практично не змінилася, і за межами вихідного ареалу він може виживати, долаючи опір лімітуючих факторів не шляхом адаптації, а за допомогою спеціально створених захисних пристроїв і пристосувань (житла, теплий одяг, кисневі прилади і т.п. .), які імітують його нішу подібно до того, як це робиться для екзотичних тварин і рослин у зоопарках, океанаріях, ботанічних садах. Проте повністю відтворити всі фактори, необхідні людиніз погляду закону толерантності, який завжди вдається. Наприклад, у космічному польоті неможливо відтворити такий найважливіший фактор, як гравітація, і після повернення Землю з тривалої космічної експедиції космонавтам потрібен час на реадаптацію.
В умовах промислових підприємств багато факторів (шум, вібрація, температура, електромагнітні поля, домішки ряду речовин у повітрі та ін.) знаходяться періодично або постійно за межами толерантності людського організму. Це негативно позначається на ньому: можуть виникати так звані професійні захворюванняперіодичні стреси. Тому існує спеціальна систематехнічних та організаційних заходів, спрямованих на забезпечення безпеки трудової діяльностішляхом зниження рівня на організм небезпечних і шкідливих екологічних виробничих чинників.
Далеко не завжди, вдається забезпечити оптимальні режимитаких факторів, і тому для низки виробництв обмежується загальний трудовий стажпрацюючих, скорочується тривалість робочого дня (наприклад, при роботі з отруйними речовинами – до чотирьох годин). Спеціальні конструктивні пристрої створюються для зниження вібрацій і шумів у кабінах транспортно-тягових засобів.
Виробничо-господарська діяльність людини, використання (переробка) природних ресурсівнеминуче призводять до утворення побічних продуктів ("відходів"), що розсіюються у навколишньому середовищі.
Що надходять у воду, ґрунт, атмосферу, що потрапляють у їжу хімічні сполукиє екологічними чинниками, отже, елементами екологічної ніші. По відношенню до них (особливо до верхніх меж) стійкість людського організму мала, і такі речовини виявляються лімітуючими факторами, що руйнують нішу.
Зі сказаного випливає друге основне правило охорони природи з екологічних позицій: «Охорона природи (і навколишнього середовища) полягає в системі заходів щодо збереження екологічних ніш живих організмів, включаючи людину».
Таким чином, або ніша людини буде збережена для сьогодення та майбутніх поколінь, або людина як біологічний вид приречена на зникнення.
Екологічна ніша- Сукупність всіх факторів середовища, в межах яких можливе існування виду в природі. Концепція екологічна нішазазвичай застосовується щодо взаємовідносин екологічно близьких видів, які стосуються одного трофічного рівня. Термін «екологічна ніша» запропонований Дж. Гринеллом (1917) для характеристики просторового розподілу видів (тобто екологічна ніша визначалася як поняття, близьке до місцепроживання).
Пізніше Ч. Елтон (1927) визначив екологічну нішу як становище виду у співтоваристві, наголосивши на особливій важливості трофічних зв'язків. Ще наприкінці 19 – початку 20 століть багато дослідників зауважували, що два види, екологічно близькі і які займають подібне становище у співтоваристві, що неспроможні стійко співіснувати однією території. Це емпіричне узагальнення знайшло підтвердження у математичній моделі конкуренції двох видів за одну їжу (В. Вольтерра) та експериментальних роботахГ.Ф. Гаузе ( принцип Гаузі).
Сучасна концепція екологічної нішісформувалася з урахуванням моделі екологічної ніші, запропонованої Дж. Хатчинсоном (1957, 1965). Згідно з цією моделлю, екологічну нішу можна представити як частину уявного багатовимірного простору (гіперобйому), окремі виміри якого відповідають факторам, необхідним для нормального існування виду.
Розбіжність екологічних ніш різних видів шляхом дивергенції відбувається здебільшогоза рахунок приуроченості до різних місцепроживання, різної їжі і різного часу використання одного і того ж місця проживання. Розроблено методи оцінки ширини екологічної ніші та ступеня перекривання екологічних ніш різних видів. Літ-ра:Джиллер П. Структура спільнот та екологічна ніша. - М.: 1988 (за БЕС, 1995).
В екологічному моделюванні поняття екологічна нішахарактеризує деяку частину простору (абстрактного) екологічних чинників, гиперобъем, у якому жоден з екологічних чинників не виходить межі толерантності цього виду (популяції). Безліч таких поєднань значень екологічних чинників, у яких теоретично можливе існування виду (популяції) називають фундаментальної екологічної ніші.
Реалізованою екологічною нішоюназивають частину фундаментальної ніші, лише поєднання значень чинників, у яких можливе стійке чи благополучне існування виду (популяції). Поняття стійкеабо благополучнеіснування вимагають запровадження додаткових формальних обмежень при моделюванні (наприклад, смертність має перевищувати народжуваність).
Якщо при даному поєднанні значень екологічних факторів рослина може вижити, але не здатна розмножуватися, то навряд чи можна говорити про добробут чи стійкість. Отже, таке поєднання екологічних чинників належить до фундаментальної екологічної ніші, але з реалізованої екологічної ніші.
Поза рамками математичного моделювання, звичайно, такої суворості та чіткості у визначенні понять немає. У сучасній екологічній літературі можна виділити чотири основні аспекти уявлення про екологічну нішу:
1) просторова нішавключаючи комплекс сприятливих екологічних умов. Наприклад, комахоїдні птахи ялинника-чорничника мешкають, годуються і гніздяться в різних ярусах лісу, що значною мірою дозволяє їм уникати конкуренції;
2) трофічна ніша. Вирізняється особливо через величезну важливість їжі як екологічного фактора. Поділ харчових ніш в організмів одного трофічного рівня, що мешкають спільно, дозволяє не тільки уникнути конкуренції, але й сприяє більш повному використанню харчових ресурсів і, отже, збільшує інтенсивність біологічного круговоротуречовини.
Наприклад, галасливе населення «пташиних базарів» створює враження. повної відсутностібудь-якого порядку. Насправді кожен вид птахів займає строго певну його біологічними особливостямитрофічну нішу: одні годуються біля берега, інші – на значній відстані, одні ловлять рибу біля поверхні, інші – на глибині тощо.
Трофічні та просторові ніші різних видів можуть частково перекриватися (згадайте принцип екологічного дублювання). Ніші можуть бути широкими (неспеціалізованими) та вузькими (спеціалізованими).
3) багатовимірна ніша, або ніша як гіпероб'єм. Уявлення про багатовимірну екологічну нішу пов'язане з математичним моделюванням. Усі безліч поєднань значень екологічних чинників сприймається як багатовимірне простір. У цьому величезному безлічі нас цікавлять лише такі поєднання значень екологічних чинників, у яких можливе існування організму – цей гіпероб'єм і відповідає поняттю багатовимірної екологічної ніші.
4) функціональнеуявлення про екологічну нішу. Це уявлення доповнює попередні і засноване на функціональній схожості найрізноманітніших екологічних систем. Наприклад, говорять про екологічну нішу травоїдних тварин, або дрібних хижаків, або тварин, що харчуються планктоном, або норних тварин тощо. Функціональне уявлення про екологічну нішу підкреслює рольорганізмів в екосистемі і відповідає звичайному поняттю «професія» чи навіть «становище у суспільстві». Саме у функціональному плані говорять про екологічних еквівалентах- Види, що займають функціонально подібні ніші в різних географічних регіонах.
«Місцепроживання організму – це місце, де він живе, або місце, де його зазвичай можна знайти. Екологічна ніша- поняття більш ємне, що включає в себе не тільки фізичний простір, що займається видом (популяцією), а й функціональну роль даного виду в співтоваристві (наприклад, його трофічне становище) та його положення щодо градієнтів зовнішніх факторів– температури, вологості, рН, ґрунту та інших умов існування. Ці три аспекти екологічної ніші зручно позначати як просторову нішу, трофічну нішу та багатовимірну нішу, або нішу як гіпероб'єм. Отже, екологічна ніша організму залежить тільки від того, де він живе, але включає також загальну суму його вимог до навколишнього середовища.
Види, що займають однакові ніші у різних географічних областях, називаються екологічними еквівалентами»(Ю. Одум, 1986).
В.Д. Федоров та Т.Г. Гільманов (1980, с. 118 - 127) відзначають:
«Вивчення реалізованих ніш шляхом опису поведінки функції добробуту на перерізі їх прямими та площинами, що відповідають деяким обраним екологічним факторам, широко використовується в екології (рис. 5.1). При цьому залежно від характеру факторів, яким відповідає аналізована приватна функціяблагополуччя, можна розрізняти ніші «кліматичні», «трофічні», «едафічні», «гідрохімічні» та інші, звані приватні ніші.
Позитивним висновком з аналізу приватних ніш може бути висновок від протилежного: якщо проекції приватних ніш на деяку (тим більше деякі) з осей не перетинаються, то не перетинаються і самі ніші у просторі більшої розмірності. ...
Логічно можливі три варіанти взаємного розташування ніш двох видів у просторі екологічних факторів: 1) розділеність (повна розбіжність); 2) часткове перетинання (перекривання); 3) повне включення однієї ніші до іншої. ...
Розділеність ніш - досить очевидний випадок, що відображає факт існування видів, пристосованих до різних екологічних умов. Значно більший інтерес викликають випадки часткового перетину ніш. Як зазначалося вище, перекривання проекцій навіть у кількох координатах відразу, суворо кажучи, не гарантує фактичного перекривання самих багатовимірних ніш. Проте в практичної роботиНаявність таких перетинів і даних про народження видів у близьких умовах часто вважається достатніми аргументами на користь перекриття ніш видів.
Для кількісного виміру ступеня перекривання ніш двох видів природно використовувати величину відношення обсягу перетину множин до обсягу їх об'єднання. ... У деяких спеціальних випадках цікавить обчислення заходу перетину проекцій ніш».
НАВЧАЛЬНІ ТЕСТИ ДО ТЕМИ 5
Loading...