Funktionelles Verständnis der ökologischen Nische

Bemerkung 1

Ökologische Nischentheorie dient als Grundlage für viele Bereiche der ökologischen und evolutionsökologischen Forschung, insbesondere derjenigen, die sich auf die biotischen Beziehungen von Organismen beziehen.

Das Konzept einer Nische hat vor relativ kurzer Zeit ein modernes Aussehen erhalten. Anscheinend war R. Johnson der erste, der diesen Begriff ganz am Anfang des 20. Jahrhunderts verwendete. Die Arbeiten von Ökologen in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts begannen, die ökologische Nische mit der Position von Organismen in der Gemeinschaft zu identifizieren. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts ist das Konzept der Nische in den Mittelpunkt der evolutionsökologischen Forschung gerückt.

Bemerkung 2

Eines der ersten entwickelten Konzepte einer Nische war das Konzept von E. Grinnell, in Bezug auf das allgemein angenommen wird, dass das Konzept einer Nische weitgehend mit dem Konzept eines Lebensraums identifiziert wurde.

Tatsächlich verstand Grinnell eine Nische jedoch als eine zusammenhängende Reihe von Anpassungen von Organismen an die Lebensbedingungen in einem bestimmten Lebensraum.

Unter diesen Anpassungen gab er trophischen den Vorrang, d.h. Nahrungszusammensetzung und Nahrungssuche und betrachtete das Fressverhalten als das führende Anpassungsmerkmal, das die Wahl von Nahrungssubstraten oder Mikrohabitaten durch Tiere beeinflusst, was folglich die Biotoppräferenzen und das Artenspektrum, ihre Morphologie und Nahrungszusammensetzung bestimmt.

So verstand E. Grinnell eine Nische als Eigenschaft einer Art und nicht ihrer Umwelt, als eine historisch bedingte Stellung einer Art in Ökosystemen, die sich in der Aneignung einer bestimmten Nahrungsspezialisierung, räumlichen Beziehungen, d.h. in allen Lebensformen.

Ein ähnliches Konzept wurde von C. Elton entwickelt, der das Konzept einer Nische verwendete, um die Position und die interspezifischen Beziehungen lebender Organismen in einer Gemeinschaft zu bestimmen. So beinhaltete es zu Beginn der Entstehung des Nischenbegriffs einen überwiegend funktionalen Aspekt.

Untersuchung einzelner Nischenparameter

Ab Mitte des 20. Jahrhunderts hat sich das Interesse der Ökologen auf die Untersuchung einzelner Nischenparameter verlagert. Diese Studien basierten auf Hutchinsons Konzept einer mehrdimensionalen ökologischen Nische. Nach diesem Konzept kann eine Nische als Summe der gesamten Vielfalt an Ressourcen definiert werden, die für eine Population einer Art benötigt werden.

Hutchinson verglich eine Nische mit einem mehrdimensionalen Raum oder Hypervolumen, in dem die vorherrschenden Bedingungen dem Organismus erlauben, auf unbestimmte Zeit zu leben. Die Gradientenlinie jedes der Faktoren repräsentiert eine bestimmte Raumdimension. Die Gesamtheit der Werte aller Faktoren, unter denen ein bestimmter Organismus existieren kann, nannte Hutchinson grundlegende Nische. Eine solche Nische ist das größte abstrakte Hypervolumen ohne Beschränkungen durch den Wettbewerb mit anderen Arten und mit einer optimalen abiotischen Umgebung. Der tatsächliche Bereich von Bedingungen, unter denen ein Organismus tatsächlich existiert, kleiner oder gleich der grundlegenden Nische, wird als realisierte Nische bezeichnet.

Bemerkung 3

Eine mehrdimensionale Nische ließe sich mit quantitativen Indikatoren beschreiben und mathematische Berechnungen damit anstellen. Es umfasste sowohl die Eigenschaften der Organismen selbst als auch die Merkmale ihrer Beziehungen in der Gemeinschaft, sodass sich herausstellte, dass die Merkmale der Nische der Arten sehr unterschiedlich waren.

Neben dem Vorhandensein freier Nischen, die unter bestimmten Bedingungen von den dafür am besten angepassten Arten besetzt werden können, wies Hutchinson auf die Möglichkeit hin, die Konfiguration von Nischen zu ändern und im Zuge der Speziation einst einzelne Nischen in mehrere zu teilen.

Die Weiterentwicklung dieses Konzepts wurde durch die Arbeiten von R. MacArthur, seinen Anhängern und Kollegen bestimmt. In diesen Studien wurden formalisierte Methoden entwickelt, um den Grad der gegenseitigen Überlappung und die Nischenbreite einzelner Arten zu untersuchen. In der Folge begannen viele Forscher, auf die Notwendigkeit eines differenzierten Ansatzes zur Untersuchung verschiedener Aspekte der Nische hinzuweisen.

Allmählich begannen sie als die wichtigsten Parameter einer Nische zu benennen:

• Lebensraum,
• Lebensmittelzusammensetzung,
• Zeit.

Zu Beginn des $XXI$ Jahrhunderts wurde das Fressverhalten zu den Hauptindikatoren der ökologischen Nische hinzugefügt. Basierend auf einer vergleichenden Analyse der Hauptindikatoren einer Nische kamen wir zu dem Schluss, dass sie hierarchisch miteinander verbunden sind.

Weitere Forschungen in diese Richtung trugen zur Schaffung des Konzepts einer eindimensionalen hierarchischen ökologischen Nische bei.

Grundlage für seine Entstehung waren die Ideen von Grinnell, der die führende Rolle des Futtersuchverhaltens bei der ökologischen Trennung eng verwandter Arten und der hierarchischen Struktur ihrer Nischen übernahm.

Im Rahmen dieses Konzepts wird eine Nische als integrale Funktionseinheit verstanden. Es ist definiert als ein System, dessen emergente Eigenschaften aus der spezifischen Funktion jeder Art im Ökosystem folgen und sich deutlich in der artspezifischen Art des Nahrungsverhaltens der Art ausdrücken. Dazu bilden Organismen spezielle Anpassungsmerkmale in Bezug auf ihre Ökologie, Morphologie, Physiologie, Genetik usw.

Das Fressverhalten ist stabil und unter den Indikatoren der Art am stereotypsten und bestimmt die Wahl charakteristischer Mikrolebensräume durch Tiere, was ihre biotopische und geografische Verteilung weiter bestimmt, die Zusammensetzung des Futters, die Merkmale der sozialen Organisation usw. beeinflusst. Gleichzeitig erweist es sich selbst als systemisches Merkmal, das die Entwicklung aller anderen Merkmale einer bestimmten Art bestimmt, deren integraler Ausdruck ist und die Besonderheiten der Nische der Art ganzheitlich widerspiegelt.

Jeder lebende Organismus ist an bestimmte Umweltbedingungen angepasst (angepasst). Die Änderung ihrer Parameter, ihr Überschreiten bestimmter Grenzen unterdrückt die Lebenstätigkeit von Organismen und kann deren Tod verursachen. Die Anforderungen eines Organismus an Umweltfaktoren bestimmen das Verbreitungsgebiet (Verbreitungsgrenzen) der Arten, zu denen der Organismus gehört, und innerhalb des Verbreitungsgebiets spezifische Lebensräume.

Eine ökologische Nische ist eine Menge

Alle Anforderungen der Stelle an die Umweltbedingungen (Zusammensetzung und Regime von Umweltfaktoren) und den Ort, an dem diese Anforderungen erfüllt werden;

Die Gesamtheit biologischer Merkmale und physikalischer Parameter der Umwelt, die die Bedingungen für die Existenz einer bestimmten Art, ihre Energieumwandlung, den Informationsaustausch mit der Umwelt und ihrer eigenen Art bestimmen.

Somit charakterisiert die ökologische Nische den Grad der biologischen Spezialisierung einer Art. Man kann argumentieren, dass der Lebensraum eines Organismus seine „Adresse“ ist, während die ökologische Nische sein „Beruf“, sein „Lebensstil“ oder sein „Beruf“ ist.

Die ökologische Besonderheit von Arten wird durch das Axiom der ökologischen Anpassungsfähigkeit betont:

jede art ist an genau definierte, spezifische existenzbedingungen angepasst – eine ökologische nische.

Da die Arten von Organismen ökologisch individuell sind, haben sie auch spezifische ökologische Nischen.

Also, wie viele Arten auf der Erde - die gleiche Anzahl von ökologischen Nischen.

Organismen, die eine ähnliche Lebensweise führen, leben aufgrund interspezifischer Konkurrenz in der Regel nicht an denselben Orten.

Auch in der Natur gilt die Regel der obligatorischen Besetzung ökologischer Nischen:

Die leere ökologische Nische wird immer und definitiv gefüllt werden.

Menschliche ökologische Nische

Der Mensch ist einer der Vertreter des Tierreichs, einer biologischen Art aus der Klasse der Säugetiere. Trotz vieler spezifischer Eigenschaften hat es seine biologische Essenz nicht verloren und alle Gesetze der Ökologie gelten für es im gleichen Maße wie für andere Organismen.

Eine Person hat ihre eigene, für sie einzigartige ökologische Nische, d.h. eine Reihe von Anforderungen für eine Vielzahl von Umweltfaktoren, die im Laufe der Evolution entwickelt wurden. Der Raum, in dem die menschliche Nische lokalisiert ist, ist sehr begrenzt. Als biologische Spezies kann ein Mensch nur im Land des Äquatorgürtels (Tropen, Subtropen) leben. Vertikal erstreckt sich die Nische etwa 3,0–3,5 km über dem Meeresspiegel.

Aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften hat der Mensch die Grenzen seines ursprünglichen Verbreitungsgebiets erweitert, sich in hohen, mittleren und niedrigen Breiten niedergelassen und die Tiefen des Ozeans und des Weltraums gemeistert. Seine grundlegende ökologische Nische blieb jedoch praktisch unverändert. Außerhalb des ursprünglichen Bereichs kann er überleben und den Widerstand einschränkender Faktoren überwinden, nicht durch Anpassungen, sondern mit Hilfe speziell geschaffener Schutzvorrichtungen und -vorrichtungen.

Unter den Bedingungen von Industrieunternehmen liegen viele Faktoren (Lärm, Vibration, Temperatur, elektromagnetische Felder, Verunreinigungen einer Reihe von Stoffen in der Luft usw.) periodisch oder ständig außerhalb der Toleranz des menschlichen Körpers. Dies wirkt sich negativ auf ihn aus: Es können sogenannte Berufskrankheiten, periodische Belastungen auftreten.

Die menschliche Produktion und Wirtschaftstätigkeit, die Nutzung und Verarbeitung natürlicher Ressourcen führt zwangsläufig zur Bildung von Nebenprodukten, die in die Umwelt gelangen. Chemische Verbindungen, die in Wasser, Boden, Atmosphäre und Lebensmittel gelangen, sind Umweltfaktoren und damit Elemente der ökologischen Nische. In Bezug auf sie ist der Widerstand des menschlichen Körpers gering, und solche Substanzen erweisen sich als begrenzende Faktoren, die seine Nische zerstören.

Natur(umwelt)schutz besteht in einem System von Maßnahmen zur Erhaltung der ökologischen Nischen lebender Organismen, einschließlich des Menschen.

Bei der Untersuchung des Verhaltens von Tieren in natürlichen Umgebungen ist es wichtig, die Auswirkungen der Folgen des Verhaltens auf die Überlebensfähigkeit eines Tieres zu verstehen. Die Folgen einer bestimmten Art von Aktivität hängen hauptsächlich von den unmittelbaren Lebensbedingungen der Tiere ab. Unter Bedingungen, an die das Tier gut angepasst ist, können die Folgen dieser oder jener Art von Aktivität vorteilhaft sein. Dieselbe Aktivität unter anderen Bedingungen kann schädlich sein. Um zu verstehen, wie sich das Verhalten von Tieren entwickelt hat, müssen wir verstehen, wie sich Tiere an ihre Umgebung anpassen.

Ökologie - Dies ist ein Zweig der Naturwissenschaften, der die Beziehung von Tieren und Pflanzen zu ihrer natürlichen Umwelt untersucht. Es ist für alle Aspekte dieser Beziehungen relevant, einschließlich des Energieflusses durch Ökosysteme, der Physiologie von Tieren und Pflanzen, der Struktur von Tierpopulationen und ihres Verhaltens und so weiter. Der Ökologe möchte nicht nur genaue Kenntnisse über bestimmte Tiere erlangen, sondern auch die allgemeinen Prinzipien der ökologischen Organisation verstehen, von denen wir hier einige betrachten werden.

Im Laufe der Evolution passen sich Tiere an bestimmte Umweltbedingungen oder Lebensräume an. Lebensräume werden in der Regel durch die Beschreibung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert. Die Art der Pflanzengemeinschaften hängt von den physikalischen Eigenschaften der Umwelt wie Boden und Klima ab. Pflanzengemeinschaften bieten eine Vielzahl möglicher Lebensräume, die von Tieren genutzt werden. Der Zusammenschluss von Pflanzen und Tieren bildet zusammen mit den spezifischen Bedingungen des natürlichen Lebensraums ein Ökosystem. Auf der Welt gibt es 10 Haupttypen von Ökosystemen, die Biome genannt werden. Auf Abb. 5.8 zeigt die Verteilung der wichtigsten terrestrischen Biome der Welt. Es gibt auch Meeres- und Süßwasserbiome. Zum Beispiel bedeckt ein Biom wie Savannen große Gebiete in Afrika, Südamerika und Australien und besteht aus grasbewachsenen Ebenen mit spärlichen Bäumen, die in tropischen und subtropischen Regionen der Welt darauf wachsen. Savannen haben normalerweise eine Regenzeit. Am oberen Ende der Niederschlagsverteilung weicht die Savanne allmählich tropischen Wäldern und am unteren Ende Wüsten. Akazien dominieren in der afrikanischen Savanne, Palmen in der südamerikanischen Savanne und Eukalyptusbäume in der australischen Savanne. Ein charakteristisches Merkmal der afrikanischen Savanne ist eine Vielzahl von pflanzenfressenden Huftieren, die die Existenz einer Vielzahl von Raubtieren gewährleisten. In Südamerika und Australien werden die gleichen Nischen von anderen Arten besetzt.

Die Ansammlung von Tieren und Pflanzen, die einen bestimmten Lebensraum bewohnen, wird als Gemeinschaft bezeichnet. Die Arten, die eine Lebensgemeinschaft bilden, werden in Produzenten, Konsumenten und Zersetzer eingeteilt. Produzenten sind grüne Pflanzen, die Sonnenenergie einfangen und in chemische Energie umwandeln. Verbraucher sind Tiere, die Pflanzen oder Pflanzenfresser fressen und somit indirekt auf Pflanzen als Energiequelle angewiesen sind. Zersetzer sind in der Regel Pilze und Bakterien, die die toten Überreste von Tieren und Pflanzen in Stoffe zersetzen, die von Pflanzen wieder verwendet werden können.

Nische - es ist die Rolle des Tieres in der Gemeinschaft, die durch seine Beziehungen sowohl zu anderen Organismen als auch zur physischen Umwelt bestimmt wird. Pflanzenfresser fressen also normalerweise Pflanzen und Pflanzenfresser wiederum werden von Raubtieren gefressen. Die Arten, die diese Nische besetzen, sind in verschiedenen Teilen der Welt unterschiedlich. So wird die Nische der kleinen Pflanzenfresser in gemäßigten Zonen auf der Nordhalbkugel von Kaninchen und Hasen besetzt, in Südamerika von Agoutis und Viscaches, in Afrika von Klippschliefer und Weißfußhamstern und in Australien von Wallabys.

Reis. 5.8. Verteilung der wichtigsten terrestrischen Biome der Welt.

1917 stellte der amerikanische Ökologe Grinnell erstmals die Theorie der Nischen vor, basierend auf der Untersuchung der kalifornischen Spottdrossel. (Toxostoma redivivum) - ein Vogel, der in dichtem Blattwerk ein bis zwei Meter über dem Boden nistet. Der Ort des Nestes ist eines der Merkmale, mit denen die Nische eines Tieres beschrieben werden kann. In Berggebieten findet sich die zum Nisten notwendige Vegetation nur in einer sogenannten ökologischen Gemeinschaft chaparral. Der durch die physikalischen Eigenschaften der Umgebung beschriebene Lebensraum der Spottdrossel wird zum Teil durch die Reaktion der Spottdrosselpopulation auf die Situation in der Nische bestimmt. Wenn also die Höhe des Nestes über dem Boden ein entscheidender Faktor für die Flucht vor Fressfeinden ist, dann wird es eine starke Konkurrenz in der Population um Nestplätze in optimaler Höhe geben. Wenn dieser Faktor nicht so entscheidend wäre, könnten mehr Individuen an anderen Orten Nester bauen. Die Lebensraumbedingungen in einer bestimmten Nische werden auch durch die Konkurrenz anderer Arten um Nistplätze, Nahrung usw. beeinflusst. Der Lebensraum der kalifornischen Spottdrossel wird teilweise durch die Nischensituation, die Verbreitung anderer für den Chaparral charakteristischer Straucharten und bestimmt die Populationsdichte der Spottdrossel selbst. Es ist klar, dass Vögel bei geringer Dichte nur an den besten Stellen nisten, was den Lebensraum der Art beeinträchtigt. So ist die allgemeine Beziehung der Spottdrossel zu den Lebensraumbedingungen, die oft mit dem Begriff bezeichnet wird Ökotop, sind das Ergebnis komplexer Interaktionen von Nischen-, Lebensraum- und Populationsmerkmalen.

Wenn Tiere verschiedener Arten die gleichen Ressourcen nutzen, durch einige gemeinsame Präferenzen oder Stabilitätsgrenzen gekennzeichnet sind, dann spricht man von überlappenden Nischen (Abb. 5.9). Nischenüberschneidungen führen zu Wettbewerb, insbesondere wenn Ressourcen knapp sind. Grundsatz des Wettbewerbsausschlusses besagt, dass zwei Arten mit identischen Nischen mit begrenzten Ressourcen nicht gleichzeitig am selben Ort existieren können. Daraus folgt, dass, wenn zwei Arten koexistieren, ökologische Unterschiede zwischen ihnen bestehen müssen.

Reis. 5.9. Nischenüberschneidung. Die Fitness eines Tieres kann oft als glockenförmige Kurve entlang eines Umgebungsgradienten, wie z. B. der Temperatur, dargestellt werden. Nischenüberlappung (schattierter Bereich) tritt in dem Teil des Gradienten auf, der von Vertretern verschiedener Arten besetzt ist.

Betrachten Sie als Beispiel die Beziehung zwischen Nischen in einer Gruppe von „Blattpflücker“-Vogelarten, die sich von den Eichen der gebirgigen Küste in Zentralkalifornien ernähren (Root, 1967). Diese Gruppe, genannt Gilde, sind Arten, die die gleichen natürlichen Ressourcen auf die gleiche Weise nutzen. Die Nischen dieser Arten überschneiden sich weitgehend und stehen daher in Konkurrenz zueinander. Der Vorteil des Zunftkonzepts liegt darin, dass in diesem Fall alle konkurrierenden Arten eines Standorts analysiert werden, unabhängig von ihrer taxonomischen Stellung. Wenn wir die Ernährung dieser Vogelgilde als ein Element ihres Lebensraums betrachten, dann muss gesagt werden, dass der größte Teil dieser Ernährung aus Arthropoden bestehen sollte, die aus den Blättern gesammelt wurden. Dies ist eine willkürliche Klassifizierung, da jede Spezies Mitglied von mehr als einer Gilde sein kann. Zum Beispiel die Steppenmeise (Parus inornatus) bezieht sich auf eine Gilde von Blattpflückervögeln, basierend auf ihrem Futtersuchverhalten; außerdem ist sie aufgrund von Nistanforderungen Mitglied der Gilde der Höhlenbrüter.

Reis. 5.11. Die drei Arten des Nahrungssuchverhaltens bei laubpflückenden Vögeln werden als die drei Seiten eines Dreiecks dargestellt. Die Länge der Linie senkrecht zur Seite des Dreiecks ist proportional zur Zeit, die für dieses Verhalten aufgewendet wird. Die Summe aller drei Linien für jede Ansicht ist 100 %. (Nach Wurzel, 1967.)

Obwohl sich in diesem Fall fünf Vogelarten von Insekten ernähren, nimmt jede Art Insekten auf, die sich in Größe und taxonomischer Position unterscheiden. Die taxonomischen Kategorien von Insekten, die von diesen fünf Arten gefressen werden, überschneiden sich, aber jede Art ist auf ein bestimmtes Taxon spezialisiert. Die Beutegrößen überlappen sich vollständig, aber ihre Mittelwerte und Varianzen sind zumindest in einigen Fällen unterschiedlich. Root (1967) fand auch heraus, dass Vögel dieser Arten durch drei Arten von Futtersuchverhalten gekennzeichnet sind:

1) Aufnehmen von Insekten von der Oberfläche der Blätter, wenn sich der Vogel auf einem festen Untergrund bewegt;

2) Aufnehmen von Insekten von der Blattoberfläche durch einen hochfliegenden Vogel;

3) fliegende Insekten fangen.

Der Zeitanteil, den jede Art für die eine oder andere Art der Nahrungsaufnahme aufwendet, ist in Abb. 5.11. Dieses Beispiel demonstriert deutlich den Prozess der ökologischen Spezialisierung des Verhaltens. Das Verhalten jeder Art beeinflusst das Verhalten anderer Arten so, dass die Mitglieder dieser Gilde alle möglichen Arten von Futtersuchverhalten entwickeln und alle Arten von Beute verwenden.

Wettbewerb führt oft zur Dominanz einer Art; dies spiegelt sich in der Tatsache wider, dass dominante Arten einen Vorteil bei der Nutzung von Ressourcen wie Nahrung, Raum und Unterkunft haben (Miller, 1967; Morse, 1971). Basierend auf der Theorie würde man erwarten, dass eine Art, die einer anderen Art untergeordnet wird, ihre Ressourcennutzung so ändern müsste, dass die Überlappung mit der dominanten Art verringert wird. In diesem Fall reduziert die untergeordnete Art normalerweise den Verbrauch einiger Ressourcen und verringert so die Breite der Nische. In einigen Fällen kann eine untergeordnete Art eine Nische erweitern, um zuvor ungenutzte Ressourcen einzubeziehen, entweder indem sie andere Arten in benachbarten Nischen unterordnet oder indem sie die grundlegende Nische umfassender nutzt.

Wenn eine untergeordnete Art im Wettbewerb mit einer dominanten Art überlebt, dann ist ihre Hauptnische breiter als die der dominanten Art. Solche Fälle wurden bei Bienen und Amseln der Neuen Welt festgestellt (Orians und Willson, 1964). Da die Priorität bei der Ressourcennutzung dominanten Arten gehört, können untergeordnete Arten aus dem Nischenraum ausgeschlossen werden, wenn die Ressourcen begrenzt sind, ihre Anzahl unvorhersehbar ist und die Nahrungssuche einen erheblichen Aufwand erfordert. und all dies verringert die Fitness der untergeordneten Arten im Bereich der Überlappung erheblich. In solchen Fällen ist zu erwarten, dass untergeordnete Arten einem erheblichen Selektionsdruck ausgesetzt sind und ihre grundlegenden Nischen verändern, entweder durch Spezialisierung oder durch die Entwicklung von Resistenzen gegen ein breiteres Spektrum physischer Lebensraumbedingungen.

Anpassungsfähigkeit des Tierverhaltens

Naturforscher und Ethologen haben zahlreiche Beispiele für die erstaunliche Art und Weise entdeckt, in der Tiere perfekt an die Bedingungen ihrer Umwelt angepasst sind. Die Schwierigkeit bei der Erklärung dieser Art von Tierverhalten besteht darin, dass es nur deshalb überzeugend erscheint, weil die verschiedenen Details und Beobachtungen zu gut zusammenpassen; Mit anderen Worten, eine gute Geschichte kann überzeugend wirken, einfach weil sie eine gute Geschichte ist. Das bedeutet nicht, dass eine gute Geschichte nicht wahr sein kann. Bei jeder korrekten Erklärung der Verhaltensanpassung müssen die verschiedenen Details und Beobachtungen tatsächlich zusammengefügt werden. Das Problem ist, dass Biologen als Wissenschaftler Daten auswerten müssen und eine gute Beschreibung nicht immer gute Daten sind. Wie vor Gericht müssen die Daten mehr als gründlich sein und einige Elemente unabhängiger Überprüfung enthalten.

Eine Möglichkeit, Daten zu erhalten, die auf die Anpassungsfähigkeit des Verhaltens hinweisen, besteht darin, verwandte Arten zu vergleichen, die unterschiedliche Lebensräume bewohnen. Ein klassisches Beispiel für diesen Ansatz ist die Arbeit von Ester Cullen (1957), die die Nistgewohnheiten einer in Felsen nistenden Dreizehenmöwe vergleicht (Rissa tridactyla) und bodenbrütende Möwen wie die Gemeine (Lamm ridibundus) und Silber (Lams argentatus). Dreizehenmöwen nisten auf Felsvorsprüngen, die für Raubtiere unzugänglich sind, und scheinen sich infolge des Raubtierdrucks aus bodenbrütenden Möwen entwickelt zu haben. Dreizehenmöwen haben einige Merkmale von bodenbrütenden Möwen geerbt, wie zum Beispiel die teilweise getarnte Färbung ihrer Eier. Eier von bodenbrütenden Vögeln sind normalerweise gut getarnt, um sich vor Fressfeinden zu schützen, aber bei Dreizehenmöwen kann die Farbe der Eier diese Funktion nicht erfüllen, da jedes Nest mit auffälligem weißem Kot markiert ist. Am Boden nistende Erwachsene und Jugendliche sind ordentlich und vermeiden den Stuhlgang in der Nähe des Nestes, um seinen Standort nicht preiszugeben. Daher scheint es am wahrscheinlichsten, dass die Tarnfärbung von Dreizehenmöweneiern ein Beweis dafür ist, dass ihre Vorfahren auf dem Boden nisteten.

Cullen (1957) untersuchte eine Brutkolonie von Dreizehenmöwen auf den Farne Islands vor der Ostküste des Vereinigten Königreichs, wo sie auf sehr schmalen Felsvorsprüngen nisten. Sie stellte fest, dass weder Landtiere wie Ratten noch Vögel wie Silbermöwen, die oft die Eier von am Boden nistenden Vögeln erbeuten, ihre Eier erbeuten. Dreizehenmöwen ernähren sich hauptsächlich von Fischen und fressen keine Eier und Küken aus benachbarten Nestern, wie dies häufig bei am Boden nistenden Möwen der Fall ist. Dreizehenmöwen scheinen die meisten Anpassungen verloren zu haben, die andere Möwen vor Raubtieren schützen. Zum Beispiel verdecken sie nicht nur das Nest nicht, sie geben auch selten Alarmrufe ab und greifen Raubtiere nicht massenhaft an.

Reis. 5.12. Rotbeinige Redner (Rissa brevirostris), nisten auf Felsvorsprüngen der Pribylov-Inseln im Beringmeer

Dreizehenmöwen haben viele spezielle Anpassungen für das Nisten in Felsen. Sie haben einen leichten Körper und starke Finger und Krallen, die es ihnen ermöglichen, sich an Felsvorsprüngen festzuhalten, die für andere Möwen zu klein sind. Im Vergleich zu bodenbrütenden Möwen haben erwachsene Dreizehenmöwen eine Reihe von Verhaltensanpassungen an felsige Lebensräume. Ihr Verhalten bei Kämpfen ist im Vergleich zu am Boden nistenden Verwandten durch strenge Stereotype eingeschränkt (Abb. 5.12). Sie bauen aus Zweigen und Schlamm ziemlich kunstvolle becherförmige Nester, während bodenbrütende Möwen rudimentäre Nester aus Gras oder Seetang bauen, ohne Schlamm als Zement zu verwenden. Dreizehenmöwenküken unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von Küken anderer Möwen. Sie bleiben zum Beispiel länger im Nest und verbringen die meiste Zeit mit dem Kopf zum Felsen. Sie schnappen sich erbrochenes Futter direkt aus den Kehlen ihrer Eltern, während die meisten Möwen es vom Boden aufheben, wo es von Erwachsenen geworfen wird. Auf dem Boden nistende Nestmöwen laufen weg und verstecken sich, wenn sie Angst haben, während junge Dreizehenmöwen im Nest bleiben. Möwenküken zeichnen sich durch kryptische Färbung und Verhalten aus, während Dreizehenmöwenküken dies nicht tun.

Artenvergleiche können die funktionelle Bedeutung eines bestimmten Verhaltenstyps auf folgende Weise beleuchten: Wenn ein Verhaltenstyp bei einer Art auftritt, aber nicht bei einer anderen, kann dies auf Unterschiede in der Art und Weise zurückzuführen sein, wie die natürliche Selektion auf die beiden Arten einwirkt Spezies. Zum Beispiel entfernen Silbermöwen Eierschalen in der Nähe des Nestes, um die Nesttarnung aufrechtzuerhalten, da die innere weiße Oberfläche der Eierschale gut sichtbar ist. Beweise, die diese Hypothese stützen, stammen aus Beobachtungen von Dreizehenmöwen, die ihre Schalen nicht entfernen. Wie wir bereits gesehen haben, werden Dreizehenmöwennester nicht von Raubtieren angegriffen und ihre Nester und Eier werden nicht getarnt. Wenn das Entfernen der Eierschale in erster Linie dazu dient, die Nesttarnung aufrechtzuerhalten, werden wir dies bei Dreizehenmöwen wahrscheinlich nicht finden. Wenn es jedoch anderen Zwecken dient, z. B. der Krankheitsprävention, ist zu erwarten, dass dieses Verhalten bei Dreizehenmöwen auftritt. Dreizehenmöwen halten das Nest normalerweise sehr sauber und entfernen alle Fremdkörper. Silbermöwen tun dies normalerweise nicht.

Die obigen Daten werden weiter gestärkt, wenn wir zeigen können, dass andere verwandte Arten unter demselben Selektionsdruck ähnliche Anpassungen entwickeln. Ein solches Beispiel wird von Hailman (1965) gegeben, der die auf Felsen nistende Gabelschwanzmöwe untersuchte. (Lamm furcatus) auf den Galapagosinseln. Heilman untersuchte verschiedene Verhaltensweisen, die von der Fähigkeit bestimmt werden, der Gefahr eines Sturzes von Felsen vorzubeugen. Gabelschwanzmöwen nisten nicht auf so steilen Felsen wie Dreizehenmöwen und nicht so hoch über dem Boden. Daher würde man erwarten, dass die jeweiligen Anpassungen von Gabelschwanzmöwen zwischen denen von Dreizehenmöwen und typischen bodenbrütenden Möwen liegen würden. Gabelschwanzmöwen sind mehr Raubtieren ausgesetzt als Dreizehenmöwen, und Heilman fand einige Verhaltensweisen, die von diesem Unterschied angetrieben zu sein scheinen. Zum Beispiel koten Dreizehenmöwenküken, wie oben erwähnt, am Rand des Nestes und machen es dadurch sehr auffällig. Gabelschwanzmöwenküken koten hinter der Kante dieser Kante. Er fand heraus, dass Gabelschwanzmöwen in einer Reihe von Merkmalen eine Zwischenposition zwischen Dreizehenmöwen und anderen Möwen einnehmen, was auch mit der Intensität der Raubtiere verbunden ist. Auf diese Weise bewertete Heilman jene Verhaltensmerkmale von Gabelschwanzmöwen, die Anpassungen an die Verfügbarkeit von verfügbarem Nistplatz und die Verfügbarkeit von Nistplätzen und Nistmaterial sind. Dann beschloss er, die Daten auszuwerten, auf die Cullen (1957) seine Hypothese gestützt hatte, dass die charakteristischen Merkmale von Dreizehenmöwen das Ergebnis von Selektionsdruck sind, der mit der Verschachtelung in Felsen einhergeht. Er wählte 30 Merkmale der Gabelschwanzmöwe aus und teilte sie je nach Ähnlichkeitsgrad mit dem Verhalten von Dreizehenmöwen in drei Gruppen ein. Insgesamt unterstützt dieser Vergleich Cullens Hypothese, dass die besonderen Merkmale von Dreizehenmöwen das Ergebnis eines Selektionsakts sind, der mit der Verschachtelung in Felsen einhergeht.

Die Arbeit von Crook (Crook, 1964) über fast 90 Weberarten (Ploceinae) ist ein weiteres Beispiel für diesen vergleichenden Ansatz. Diese kleinen Vögel sind in ganz Asien und Afrika verbreitet. Trotz ihrer oberflächlichen Ähnlichkeit unterscheiden sich die verschiedenen Webertypen deutlich in der sozialen Organisation. Einige von ihnen verteidigen ein großes Territorium, in dem sie getarnte Nester bauen, während andere in Kolonien nisten, in denen die Nester gut sichtbar sind. Crook fand heraus, dass die in den Wäldern lebenden Arten einen einsamen Lebensstil führen, sich von Insekten ernähren und Nester in einem großen Schutzgebiet maskieren. Sie sind monogam, sexueller Dimorphismus ist schwach ausgeprägt. Arten, die in der Savanne leben, sind normalerweise samenfressend, leben in Gruppen und nisten in Kolonien. Sie sind polygam, mit hell gefärbten Männchen und stumpfen Weibchen.

Crook glaubte, dass es für beide Elternteile notwendig war, die Küken zu füttern, da es im Wald schwer zu bekommen war, und dafür mussten die Eltern während der Brutzeit zusammen bleiben. Die Insektendichte, von der sich Waldvögel ernähren, ist gering, sodass ein Vogelpaar ein großes Gebiet verteidigen muss, um eine ausreichende Nahrungsversorgung der Küken sicherzustellen. Nester sind gut getarnt und erwachsene Vögel haben eine matte Farbe, um zu verhindern, dass Raubtiere den Ort preisgeben, wenn sie das Nest besuchen.

In der Savanne können an manchen Stellen reichlich Samen vorhanden sein und an anderen nur wenige, ein Beispiel für eine lückenhafte Nahrungsverteilung. Die Nahrungssuche unter solchen Bedingungen ist effizienter, wenn die Vögel Gruppen bilden, um ein weites Gebiet abzusuchen. Vor Raubtieren geschützte Nistplätze sind in der Savanne selten, so viele Vögel nisten im selben Baum. Die Nester sind voluminös, um Schutz vor der Hitze der Sonne zu bieten, sodass die Kolonien gut sichtbar sind. Zum Schutz vor Fressfeinden werden Nester meist hoch oben auf dornigen Akazien oder anderen ähnlichen Bäumen gebaut (Abbildung 5.13). Das Weibchen selbst kann den Nachwuchs ernähren, da relativ viel Nahrung vorhanden ist. Das Männchen nimmt daran fast nicht teil und kümmert sich um andere Weibchen. Männchen konkurrieren um Nistplätze innerhalb der Kolonie, und diejenigen, die erfolgreich sind, können jeweils mehrere Weibchen anziehen, während die anderen Männchen einzeln bleiben. In der kolonialen Siedlung der Weber (Textor cucullatus), Beispielsweise stehlen sich Männchen gegenseitig Nistmaterial. Daher sind sie gezwungen, ständig in der Nähe des Nestes zu sein, um es zu schützen. Um Weibchen anzulocken, arrangiert das Männchen eine komplexe "Performance", indem es sich am Nest aufhängt. Gelingt dem Männchen die Balz, betritt das Weibchen das Nest. Diese Anziehungskraft auf das Nest ist typisch für Kolonialweber. Das Balzritual ist bei im Wald lebenden Vogelarten ganz anders, bei dem das Männchen ein Weibchen auswählt, es in merklicher Entfernung vom Nest umwirbt und es dann zum Nest führt.

Reis. 5.13. Kolonie der Weber Ploceus cucullatus. Beachten Sie, dass viele Nester für Raubtiere relativ unzugänglich sind. (Foto von Nicholas Collias.)

Der vergleichende Ansatz hat sich als fruchtbare Methode erwiesen, um die Beziehung zwischen Verhalten und Ökologie zu untersuchen. Vögel (Lack, 1968), Huftiere (Jarman, 1974) und Primaten (Crook und Gartlan, 1966; Glutton-Brock und Harvey, 1977) wurden mit dieser Methode untersucht. Einige Autoren (Clutton-Brock, Harvey, 1977; Krebs, Davies, 1981) kritisieren den vergleichenden Ansatz, er liefert jedoch zufriedenstellende Daten zu den evolutionären Aspekten des Verhaltens, vorausgesetzt, dass geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die Substitution von Konzepten und sich überschneidende Beweise zu vermeiden . Heilman (Hailman, 1965) hält die Vergleichsmethode nur in den Fällen für sinnvoll, in denen der Vergleich zweier Tierpopulationen Rückschlüsse auf eine zum Zeitpunkt der Formulierung dieser Schlussfolgerungen noch nicht untersuchte dritte Population zulässt. In diesem Fall kann die als Ergebnis einer Vergleichsstudie formulierte Hypothese unabhängig getestet werden, ohne die als Ergebnis dieser Studie gewonnenen Daten zu verwenden. Es ist unschwer zu erkennen, dass, wenn es zwischen zwei Populationen zusammenhängende Unterschiede in Verhalten und Ökologie gibt, dies nicht ausreicht, um zu sagen, dass diese Merkmale den Selektionsdruck widerspiegeln, der durch unterschiedliche Lebensbedingungen dieser beiden Populationen entsteht. Unterschiede, die sich aus verwirrenden Variablen oder aus dem Vergleich unangemessener taxonomischer Ebenen ergeben, können durch sorgfältige statistische Analyse vermieden werden (Clutton-Brock und Harvey, 1979; Krebs und Davies, 1981).



Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation

Staatliche Haushaltsbildungseinrichtung

höhere Berufsausbildung

"Sibirische Staatliche Industrieuniversität"

Institut für Ökologie

Disziplin: Soziale Ökologie

zum Thema: "Ökologische Nische"

Abgeschlossen:

Schüler gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Geprüft:

Assoz. Dugin

Nowokusnezk

Einführung………………………………………………………..……………….…. 3

1. Ökologische Nische…………………………….…………………………….. 4

1.1. Das Konzept der ökologischen Nische……………….…………………………. 4

1.2. Breite und Überlappung der Nischen…………………….……………………. 5

1.3. Nischenentwicklung ……………………………………….……………….…10

2. Aspekte der ökologischen Nische…………………………….……………….….….12

3. Das moderne Konzept der ökologischen Nische……………..………...................... 13

Fazit ………………………………………….……………………………… 16

Liste der verwendeten Literatur ………………………………….………...... 19

Einführung

In dieser Arbeit wird das Thema „Ökologische Nischen“ betrachtet. Eine ökologische Nische ist ein Platz, den eine Art (genauer gesagt ihre Population) in einer Lebensgemeinschaft einnimmt, ein Komplex ihrer biozönotischen Beziehungen und Anforderungen an abiotische Umweltfaktoren. Dieser Begriff wurde 1927 von Charles Elton eingeführt. Die ökologische Nische ist die Summe der Faktoren für die Existenz einer bestimmten Art, von denen der wichtigste ihr Platz in der Nahrungskette ist.

Eine ökologische Nische ist ein Platz, den eine Art in einer Gemeinschaft einnimmt. Die Interaktion einer bestimmten Art (Population) mit Partnern in der Gemeinschaft, zu der sie als Mitglied gehört, bestimmt ihren Platz im Stoffkreislauf durch Nahrung und Konkurrenzbeziehungen in der Biozönose. Der Begriff „ökologische Nische“ wurde vom amerikanischen Wissenschaftler J. Grinnell (1917) vorgeschlagen. Die Deutung einer ökologischen Nische als Stellung einer Art zum Zwecke der Ernährung einer oder mehrerer Biozönosen stammt von dem englischen Ökologen C. Elton (1927). Eine solche Interpretation des Begriffs der ökologischen Nische ermöglicht eine quantitative Beschreibung der ökologischen Nische für jede Art oder für ihre einzelnen Populationen. Dazu wird die Abundanz der Art (Individuenzahl oder Biomasse) im Koordinatensystem mit Indikatoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder anderen Umweltfaktoren verglichen.

Auf diese Weise ist es möglich, die optimale Zone und die Grenzen der von der Art tolerierten Abweichungen - das Maximum und Minimum jedes Faktors oder Satzes von Faktoren - herauszugreifen. In der Regel besetzt jede Art eine bestimmte ökologische Nische, in der sie durch den gesamten Verlauf der evolutionären Entwicklung angepasst ist. Der Platz, den eine Art (ihre Population) im Weltraum einnimmt (räumliche ökologische Nische), wird häufiger als Habitat bezeichnet.

Werfen wir einen genaueren Blick auf ökologische Nischen.

1. ökologische Nische

Alle Arten von Organismen sind an bestimmte Lebensbedingungen angepasst und können Lebensraum, Ernährung, Fresszeit, Brutplatz, Unterschlupf etc. nicht beliebig verändern. Der ganze Komplex der Beziehungen zu solchen Faktoren bestimmt den Platz, den die Natur einem bestimmten Organismus zuweist, und die Rolle, die er im allgemeinen Lebensprozess spielen muss. All dies wird im Konzept einer ökologischen Nische vereint.

1.1 Das Konzept einer ökologischen Nische

Unter einer ökologischen Nische versteht man den Platz eines Organismus in der Natur und die gesamte Art seiner Lebenstätigkeit, seinen Lebensstatus, fixiert in seiner Organisation und Anpassungen.

Dem Begriff der ökologischen Nische wurden zu verschiedenen Zeiten unterschiedliche Bedeutungen zugeschrieben. Zunächst bezeichnete das Wort "Nische" die grundlegende Verbreitungseinheit einer Art innerhalb des Raums eines Ökosystems, die durch die strukturellen und instinktiven Beschränkungen einer bestimmten Art diktiert wurde. Eichhörnchen leben zum Beispiel auf Bäumen, Elche auf dem Boden, einige Vogelarten nisten auf Ästen, andere in Mulden usw. Hier wird das Konzept einer ökologischen Nische hauptsächlich als Lebensraum oder räumliche Nische interpretiert. Später erhielt der Begriff "Nische" die Bedeutung von "dem funktionellen Status eines Organismus in einer Gemeinschaft". Dies betraf hauptsächlich den Platz einer bestimmten Art in der trophischen Struktur des Ökosystems: die Art der Nahrung, Zeit und Ort der Nahrungsaufnahme, wer das Raubtier für diesen Organismus ist usw. Dies wird jetzt als trophische Nische bezeichnet. Dann wurde gezeigt, dass eine Nische als eine Art Hypervolumen in einem multidimensionalen Raum betrachtet werden kann, der auf der Grundlage von Umweltfaktoren gebaut wurde. Dieses Hypervolumen begrenzte den Bereich der Faktoren, in denen eine bestimmte Art existieren könnte (die Hyperraum-Nische).

Das heißt, im modernen Verständnis der ökologischen Nische können mindestens drei Aspekte unterschieden werden: der physische Raum, den ein Organismus in der Natur einnimmt (Habitat), sowie seine Beziehung zu Umweltfaktoren und angrenzenden lebenden Organismen (Verbindungen). als seine funktionelle Rolle im Ökosystem. All diese Aspekte manifestieren sich durch die Struktur des Organismus, seine Anpassungen, Instinkte, Lebenszyklen, Lebensinteressen usw. Das Recht eines Organismus, seine ökologische Nische zu wählen, ist durch ziemlich enge Grenzen begrenzt, die ihm von Geburt an zugewiesen sind. Seine Nachkommen können jedoch andere ökologische Nischen beanspruchen, wenn sie entsprechende genetische Veränderungen erfahren haben.

ökologische Nische- eine Gesamtheit aller Umweltfaktoren, innerhalb derer die Existenz einer Art in der Natur möglich ist. Konzept ökologische Nische wird normalerweise bei der Untersuchung der Beziehung ökologisch naher Arten verwendet, die derselben trophischen Ebene angehören. Der Begriff „ökologische Nische“ wurde von J. Grinell (1917) vorgeschlagen, um die räumliche Verteilung von Arten zu charakterisieren (d Lebensraum).

Später definierte Ch. Elton (1927) eine ökologische Nische als die Stellung einer Art in einer Lebensgemeinschaft und betonte dabei die besondere Bedeutung trophischer Beziehungen. Bereits im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert stellten viele Forscher fest, dass zwei Arten, die ökologisch nah beieinander liegen und eine ähnliche Position in der Gemeinschaft einnehmen, nicht stabil auf demselben Territorium koexistieren können. Diese empirische Verallgemeinerung wurde im mathematischen Modell der Konkurrenz zweier Arten um ein Futter (V. Volterra) und in den experimentellen Arbeiten von G.F. Gause ( Gause-Prinzip).

Modernes Konzept ökologische Nische auf der Grundlage des von J. Hutchinson (1957, 1965) vorgeschlagenen ökologischen Nischenmodells gebildet. Nach diesem Modell lässt sich eine ökologische Nische als Teil eines imaginären mehrdimensionalen Raums (Hypervolumen) darstellen, dessen einzelne Dimensionen den für die normale Existenz einer Art notwendigen Faktoren entsprechen.

Die Divergenz ökologischer Nischen verschiedener Arten durch Divergenz tritt hauptsächlich aufgrund der Beschränkung auf unterschiedliche Lebensräume, unterschiedliche Nahrung und unterschiedliche Zeiten der Nutzung desselben Lebensraums auf. Methoden zur Abschätzung der Breite der ökologischen Nische und des Überlappungsgrades ökologischer Nischen verschiedener Arten wurden entwickelt. Liter: Giller P. Gemeinschaftsstruktur und ökologische Nische. - M.: 1988 (nach BES, 1995).

In der Umweltmodellierung das Konzept ökologische Nische charakterisiert einen bestimmten Teil des Raums (Zusammenfassung) von Umweltfaktoren, ein Hypervolumen, in dem keiner der Umweltfaktoren die Toleranz einer bestimmten Art (Population) überschreitet. Die Menge solcher Kombinationen von Werten von Umweltfaktoren, unter denen die Existenz einer Art (Population) theoretisch möglich ist, wird als bezeichnet grundlegende ökologische Nische.

Realisierte ökologische Nische Nennen Sie als Teil der fundamentalen Nische nur solche Kombinationen von Faktorwerten, unter denen eine stabile oder gedeihliche Existenz einer Art (Population) möglich ist. Konzepte nachhaltig oder florierend Existenz erfordern die Einführung zusätzlicher formaler Einschränkungen in der Modellierung (z. B. sollte die Sterblichkeit die Geburtenrate nicht überschreiten).

Wenn bei einer gegebenen Kombination von Werten von Umweltfaktoren eine Pflanze zwar überleben, sich aber nicht vermehren kann, dann kann man kaum von Wohlbefinden oder Nachhaltigkeit sprechen. Daher bezieht sich diese Kombination von Umweltfaktoren auf die grundlegende ökologische Nische, aber nicht auf die realisierte ökologische Nische.

Außerhalb des Rahmens der mathematischen Modellierung gibt es natürlich keine solche Strenge und Klarheit bei der Definition von Konzepten. In der modernen Umweltliteratur lassen sich bei der Vorstellung einer ökologischen Nische vier Hauptaspekte unterscheiden:

1) räumliche Nische einschließlich eines Komplexes günstiger Umweltbedingungen. Beispielsweise leben, ernähren und nisten insektenfressende Vögel der Blaubeerfichte in verschiedenen Waldschichten, wodurch sie sich weitgehend der Konkurrenz entziehen können;

2) trophische Nische. Es zeichnet sich besonders durch die große Bedeutung des Umweltfaktors Lebensmittel aus. Die Aufteilung von Nahrungsnischen in zusammenlebende Organismen gleicher Trophiestufe ermöglicht nicht nur die Vermeidung von Konkurrenz, sondern trägt auch zu einer vollständigeren Nutzung der Nahrungsressourcen bei und erhöht somit die Intensität des biologischen Stoffkreislaufs.

Beispielsweise erweckt die lärmende Bevölkerung von "Vogelmärkten" den Eindruck einer völligen Abwesenheit jeglicher Ordnung. Tatsächlich besetzt jede Vogelart eine trophische Nische, die streng durch ihre biologischen Eigenschaften definiert ist: einige fressen in Küstennähe, andere in beträchtlicher Entfernung, einige fischen an der Oberfläche, andere in der Tiefe usw.

Die trophischen und räumlichen Nischen verschiedener Arten können sich überschneiden (zur Erinnerung: das Prinzip der ökologischen Duplikation). Nischen können breit (nicht spezialisiert) oder eng (spezialisiert) sein.

3) multidimensionale Nische, oder eine Nische als Hypervolumen. Das Konzept einer mehrdimensionalen ökologischen Nische ist mit mathematischer Modellierung verbunden. Der gesamte Satz von Kombinationen von Werten von Umweltfaktoren wird als mehrdimensionaler Raum betrachtet. In dieser riesigen Menge interessieren uns nur solche Kombinationen von Werten von Umweltfaktoren, unter denen die Existenz eines Organismus möglich ist – dieses Hypervolumen entspricht dem Konzept einer mehrdimensionalen ökologischen Nische.

4) funktionell Idee einer ökologischen Nische. Diese Sichtweise ergänzt die vorangegangenen und basiert auf der funktionalen Ähnlichkeit verschiedenster Ökosysteme. Zum Beispiel sprechen sie über die ökologische Nische von Pflanzenfressern oder kleinen Raubtieren oder Tieren, die sich von Plankton ernähren, oder von grabenden Tieren usw. Das funktionale Konzept der ökologischen Nische betont Rolle Organismen in einem Ökosystem und entspricht dem üblichen Begriff "Beruf" oder gar "Stellung in der Gesellschaft". Es ist in funktionalen Begriffen, über die sie sprechen Umweltäquivalente– Arten, die funktional ähnliche Nischen in verschiedenen geografischen Regionen besetzen.

„Der Lebensraum eines Organismus ist der Ort, an dem er lebt, oder der Ort, an dem er gewöhnlich anzutreffen ist. ökologische Nische- ein umfassenderes Konzept, das nicht nur den von einer Art (Population) besetzten physischen Raum umfasst, sondern auch die funktionale Rolle dieser Art in der Gemeinschaft (z. B. ihre trophische Position) und ihre Position relativ zu den Gradienten externer Faktoren - Temperatur, Feuchtigkeit, pH-Wert, Boden usw. andere Existenzbedingungen. Diese drei Aspekte der ökologischen Nische werden bequemerweise als die räumliche Nische, die trophische Nische und die multidimensionale Nische oder die Hypervolumen-Nische bezeichnet. Die ökologische Nische eines Organismus hängt also nicht nur davon ab, wo er lebt, sondern umfasst auch die Gesamtmenge seiner Umweltansprüche.

Arten, die in verschiedenen geografischen Gebieten dieselbe Nische besetzen, werden genannt Umweltäquivalente"(Ju. Odum, 1986).

VD Fedorov und T.G. Gilmanov (1980, S. 118-127) Anmerkung:

„Die Untersuchung realisierter Nischen durch die Beschreibung des Verhaltens der Wohlfahrtsfunktion auf einem Abschnitt ihrer geraden Linien und Ebenen, die einigen ausgewählten Umweltfaktoren entsprechen, ist in der Ökologie weit verbreitet (Abb. 5.1). Gleichzeitig kann man je nach Art der Faktoren, die der betrachteten besonderen Funktion des Wohlbefindens entsprechen, zwischen Nischen „klimatisch“, „trophisch“, „edaphisch“, „hydrochemisch“ und anderen unterscheiden, die so- namens private Nischen.

Eine positive Schlussfolgerung aus der Analyse bestimmter Nischen kann die Schlussfolgerung aus dem Gegenteil sein: Wenn sich die Projektionen bestimmter Nischen auf einige (insbesondere einige) der Achsen nicht schneiden, dann schneiden sich die Nischen selbst nicht in einem höherdimensionalen Raum. ...

Logischerweise gibt es drei Optionen für die gegenseitige Anordnung von Nischen zweier Arten im Raum der Umweltfaktoren: 1) Trennung (vollständige Diskrepanz); 2) Teilüberschneidung (Überlappung); 3) vollständige Einbeziehung einer Nische in eine andere. ...

Die Trennung von Nischen ist ein eher trivialer Fall, der die Existenz von Arten widerspiegelt, die an unterschiedliche ökologische Bedingungen angepasst sind. Von viel größerem Interesse sind Fälle von partieller Nischenüberschneidung. Wie oben erwähnt, garantiert die Überlappung von Projektionen auch in mehreren Koordinaten gleichzeitig streng genommen nicht die tatsächliche Überlappung der multidimensionalen Nischen selbst. Dennoch wird in der Praxis das Vorhandensein solcher Schnittpunkte und Daten zum Vorkommen von Arten unter ähnlichen Bedingungen oft als ausreichende Argumente für sich überschneidende Artennischen angesehen.

Um den Grad der Überlappung von Nischen zweier Arten quantitativ zu messen, ist es natürlich, den Wert des Verhältnisses des Volumens der Schnittmenge von Mengen ... zum Volumen ihrer Vereinigung zu verwenden. ... In einigen Spezialfällen ist es von Interesse, das Schnittmaß von Nischenprojektionen zu berechnen.“

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