nicho ecológico- o lugar da espécie na natureza, principalmente na biocenose, incluindo tanto sua posição no espaço quanto seu papel funcional na comunidade, sua relação com as condições abióticas de existência (Khrustalev, Matishov, 1996). É importante ressaltar que esse nicho não é apenas o espaço físico ocupado pelo organismo, mas também seu lugar na sociedade, determinado por suas funções ecológicas. Y. Odum (1975) apresentou figurativamente um nicho ecológico como ocupação, uma “profissão” de um organismo no sistema de espécies a que pertence, e seu habitat é o “endereço” da espécie.

O conhecimento do nicho ecológico permite responder às questões de como, onde e do que uma espécie se alimenta, de quem é a presa, como e onde repousa e se reproduz (Dajo, 1975).

O modelo de nicho ecológico proposto por G. E. Hutchinson é bastante simples: basta traçar os valores de intensidade em projeções ortogonais vários fatores, e restabelecer perpendiculares a partir dos pontos de limites de tolerância, então o espaço por eles delimitado corresponderá ao nicho ecológico desta espécie. Um nicho ecológico é uma área de combinações de tais valores de fatores ambientais dentro do qual esta espécie pode existir indefinidamente.

Por exemplo, para a existência planta de chão uma certa combinação de temperatura e umidade é suficiente e, neste caso, podemos falar de um nicho bidimensional. Para um animal marinho, além da temperatura, são necessários pelo menos mais dois fatores - salinidade e concentração de oxigênio - então já deveríamos falar de um nicho tridimensional, etc. multidimensional.

O nicho ecológico, determinado apenas pelas características fisiológicas dos organismos, é chamado de fundamental, e aquele dentro do qual a espécie realmente ocorre na natureza é chamado de realizado.

Um nicho realizado é aquela parte do nicho fundamental que uma dada espécie ou população é capaz de "defender" em competição. Concorrência, de acordo com Y. Odum (1975, 1986), - interações negativas dois organismos lutando pela mesma coisa (Tabela 4.1). A competição interespecífica é qualquer interação entre populações que afeta adversamente seu crescimento e sobrevivência. A competição se manifesta na forma da luta das espécies por nichos ecológicos.

A classificação das interações bióticas entre as populações das duas espécies é dada na Tabela 1. 4.1.

interações			Natureza geral da interação
1. Neutralismo			Nenhuma população afeta a outra
2. Competição, interação direta			Supressão mútua direta de ambos os tipos
3. Competição, interação por recursos			Supressão indireta com escassez de um recurso externo
4. Amensalismo			A população 2 suprime a população 1, mas não é afetada negativamente.
6 Predação			Indivíduos do predador 1 são geralmente maiores do que os indivíduos da presa 2
7. Comensalismo			A população 1, a comensal, se beneficia do agrupamento; população 2 esta união é indiferente
I- Cooperação industrial			A interação é favorável para ambas as espécies, mas não necessariamente
^. Mutualismo			A interação é favorável para ambas as espécies e é obrigatória

Na Tabela 4.1, "O" significa que a população não é afetada pela interação das espécies; "+" - que ela se beneficia da interação das espécies; "-" - o que ela experimenta influência negativa tal interação.

Não há dois vários tipos, ocupando os mesmos nichos ecológicos, mas existem espécies intimamente relacionadas, muitas vezes tão semelhantes que requerem essencialmente o mesmo nicho. Nesse caso, quando os nichos se sobrepõem parcialmente, há uma competição especialmente acirrada, mas no final o nicho é ocupado por uma espécie. O fenômeno da separação ecológica de espécies intimamente relacionadas (ou semelhantes) foi chamado de princípio da exclusão competitiva, ou princípio de Gause, em homenagem ao cientista que provou sua existência experimentalmente em 1934.

O neutralismo é uma forma de relação biótica quando a coabitação de duas espécies no mesmo território não acarreta consequências positivas ou negativas para elas. Nesse caso, as espécies não estão diretamente relacionadas umas com as outras e nem mesmo se contatam. Por exemplo, esquilos e alces, macacos e elefantes, etc. As relações de neutralismo são características de comunidades ricas em espécies.

O amensalismo é uma relação biótica na qual o crescimento de uma espécie (amensal) é inibido pelos produtos excretores de outra. Essas relações são geralmente chamadas de competição direta e são chamadas de antibiose. Eles são mais bem estudados em plantas que usam vários Substâncias toxicas na luta contra os concorrentes por recursos, e esse fenômeno é chamado de alelopatia.

O amensalismo é muito comum em ambiente aquático. Por exemplo, algas verde-azuladas, que causam a proliferação de água, envenenam a fauna aquática e, às vezes, até o gado que vem beber. Outras algas mostram "habilidades" semelhantes. Eles secretam peptídeos, quinona, antibióticos e outras substâncias que são venenosas mesmo em pequenas doses. Esses venenos são chamados de substâncias ectócrinas.

Os predadores são animais que se alimentam de outros animais que capturam e matam. Os predadores são caracterizados pelo comportamento de caça. A abundância de insetos, seu pequeno tamanho e fácil disponibilidade transformam a atividade de predadores carnívoros, geralmente pássaros, em um simples “recolhimento”

presas, assim como coletam sementes, "grãos de pássaros que se alimentam delas. Predadores insetívoros, de uma forma que dominam a alimentação, se aproximam do pastejo de herbívoros. Algumas aves podem comer tanto insetos quanto sementes.

Assim, a competição mais acirrada aparece quando o contato entre as populações é estabelecido recentemente, por exemplo, devido a mudanças ocorridas no ecossistema sob a influência das atividades humanas. É por isso que a intervenção humana mal concebida na estrutura da biocenose muitas vezes leva a surtos epidêmicos.

1. Disposições gerais. Os seres vivos, tanto plantas como animais, são muitos e variados. Não há dúvida de que essa diversidade e abundância de organismos é determinada por fatores ambientais. Assim, cada espécie ocupa um lugar estritamente atribuído no espaço geográfico com um conjunto específico de parâmetros físicos e químicos. No entanto, a posição de uma espécie não depende apenas de fatores abióticos. Fatores Ambientais, mas também nas conexões de um determinado organismo com outros organismos, tanto dentro de sua própria espécie quanto com representantes de outras espécies. O lobo não viverá nessas áreas geográficas, mesmo que o conjunto de fatores abióticos seja bastante aceitável para ele, se não houver recurso alimentar para ele aqui. Portanto, o lugar que uma espécie ocupa em um determinado habitat deve ser determinado não apenas pelo território, mas também estar associado à necessidade de alimentação e à função de reprodução. Cada uma das espécies, assim como um organismo específico, em uma comunidade (biocenose) tem sua própria tempo próprio estadia e seu lugar, que a distinguem de outras espécies.

Assim nos encontramos conceitos diferentes. Primeiro, este alcance espécies - a distribuição das espécies no espaço geográfico (o aspecto geográfico da espécie), em segundo lugar, habitat da espécie(habitat ou biótopo) é o tipo de espaço geográfico em termos de um conjunto de parâmetros físicos e químicos e (ou) características bióticas onde a espécie vive e, em terceiro lugar, nicho ecológico, implicando algo mais do que apenas o local onde esta espécie vive. Uma espécie pode ocupar vários habitats diferentes em diferentes partes de sua área de distribuição.

A melhor e mais precisa definição comparativa de nicho ecológico e meio ambiente foi dada pelos ecologistas franceses R. Wiebert e C. Lagler: Quarta-feiraé o endereço onde ele mora determinado organismo, enquanto que nicho adicionalmente indica o tipo de sua ocupação neste lugar, sua profissão.

Alguns ecologistas estão mais dispostos a usar o termo "habitat", que é quase sinônimo de "habitat", e os dois termos geralmente se sobrepõem, mas lembre-se de que "habitat" se refere apenas ao espaço em que uma espécie ocorre. Nesse sentido, esse termo está muito próximo do conceito de alcance de uma espécie.

2. habitat. Este é um pedaço de terra ou um corpo de água ocupado por uma população de uma espécie ou parte dela e que possui para sua existência todos condições necessárias(clima, topografia, solo, nutrientes). O habitat de uma espécie é um conjunto de locais que atendem às suas exigências ecológicas dentro da área de distribuição da espécie. Assim, um habitat nada mais é do que um componente de um nicho ecológico. De acordo com a amplitude do uso dos habitats, eles distinguem estenotópico e euritópico organismos, ou seja, organismos que ocupam espaços específicos com um conjunto particular de fatores ambientais e organismos que existem em ampla variedade fatores ambientais (cosmopolitas). Se estamos falando sobre o habitat de uma comunidade de organismos ou o local de uma biocenose, o termo "biótopo" é mais usado. Localização tem outro sinônimo ecótopo– espaço geográfico caracterizado por um conjunto específico de parâmetros ambientais. Neste caso, a população de qualquer espécie que vive em dado espaço, chamado ecótipo.

O termo "habitat" pode ser aplicado tanto a organismos específicos quanto a comunidades como um todo. Podemos apontar um prado como um único habitat para várias ervas e animais, embora tanto ervas quanto animais ocupem nichos ecológicos diferentes. Mas este termo nunca deve substituir o conceito de "nicho ecológico".

Habitat pode se referir a um complexo de algumas características vivas e não vivas interconectadas de um espaço geográfico. Por exemplo, o habitat de insetos aquáticos do inseto liso e do flutuador são áreas de águas rasas de lagos cobertos de vegetação. Esses insetos ocupam o mesmo habitat, mas possuem cadeias tróficas diferentes (o liso é um predador ativo, enquanto o flutuador come a vegetação em decomposição), o que distingue os nichos ecológicos dessas duas espécies.

O local pode designar e somente ambiente biótico. É assim que bacilos e bactérias vivem dentro de outros organismos. Os piolhos vivem na linha do cabelo do hospedeiro. Alguns cogumelos estão associados a um tipo particular de floresta (boletus). Mas o habitat também pode ser representado por um ambiente puramente físico-geográfico. Você pode apontar para a costa de maré do mar, onde vive uma variedade de organismos. Pode ser um deserto e uma montanha separada, dunas, um riacho e um rio, um lago, etc.

3. nicho ecológico conceito, de acordo com Y. Oduma, mais espaçoso. Nicho ecológico, como mostra um cientista inglês C. Elton(1927), inclui não apenas o espaço físico ocupado por um organismo, mas também papel funcional organismos na comunidade. Elton distinguiu nichos como a posição de uma espécie em relação a outras espécies em uma comunidade. A ideia de Ch. Elton de que um nicho não é sinônimo de um habitat recebeu amplo reconhecimento e distribuição. A posição trófica, modo de vida, conexões com outros organismos, etc. são muito importantes para o organismo. e sua posição em relação aos gradientes fatores externos como condições de existência (temperatura, umidade, pH, composição e tipo de solo, etc.).

Esses três aspectos do nicho ecológico (espaço, o papel funcional do organismo, fatores externos) podem ser convenientemente referidos como nicho espacial(lugar nicho) nicho trófico(nicho funcional), no entendimento de Ch. Elton, e multidimensional nicho(todo o volume e conjunto de características bióticas e abióticas são levados em consideração, hipervolume). O nicho ecológico de um organismo depende não apenas de onde ele vive, mas também inclui montante total seus requisitos para o meio ambiente. O corpo não apenas experimenta a ação dos fatores ambientais, mas também faz suas próprias demandas sobre eles.

4. Conceito moderno nicho ecológico formado com base no modelo proposto J. Hutchinson(1957). De acordo com este modelo, um nicho ecológico é uma parte de um espaço multidimensional imaginário (hipervolume), cujas dimensões individuais correspondem aos fatores necessários para a existência e reprodução normal de um organismo. O nicho de Hutchinson, que chamaremos de multidimensional (hiperespaço), pode ser descrito por meio de características quantitativas e operado com ele por meio de cálculos e modelos matemáticos. R. Whittaker(1980) define um nicho ecológico como a posição de uma espécie em uma comunidade, implicando que a comunidade já está associada a um biótopo particular, ou seja, com um certo conjunto de parâmetros físicos e químicos. Portanto, um nicho ecológico é um termo usado para denotar a especialização de uma população de uma espécie dentro de uma comunidade. Grupos de espécies em uma biocenose que têm funções semelhantes e nichos do mesmo tamanho são chamados guildas. Espécies que ocupam o mesmo nicho em diferentes áreas geográficas, são chamados equivalentes ambientais.

5. Individualidade e originalidade dos nichos ecológicos. Por mais próximos que sejam os organismos (ou espécies em geral) no habitat, por mais próximas que sejam suas características funcionais nas biocenoses, eles nunca ocuparão o mesmo nicho ecológico. Assim, o número de nichos ecológicos em nosso planeta é incontável. Figurativamente, pode-se imaginar população humana, todos os indivíduos dos quais têm apenas seu próprio nicho exclusivo. É impossível imaginar duas pessoas absolutamente idênticas com características morfofisiológicas e funcionais absolutamente idênticas, inclusive como mental, atitude em relação a sua própria espécie, necessidade absoluta do tipo e qualidade da alimentação, relações sexuais, normas de comportamento, etc. Mas nichos individuais várias pessoas podem se sobrepor em parâmetros ambientais individuais. Por exemplo, os alunos podem ser vinculados por uma universidade, professores específicos e, ao mesmo tempo, podem diferir em seu comportamento na sociedade, na escolha de alimentos, atividade biológica etc.

6. Medindo nichos ecológicos. Para caracterizar um nicho, geralmente são usados ​​dois. medidas padrão – largura do nicho e sobreposição de nicho com nichos vizinhos.

A largura do nicho refere-se a gradientes ou ao intervalo de algum fator ambiental, mas apenas dentro de um determinado hiperespaço. A largura de um nicho pode ser determinada pela intensidade da iluminação, pelo comprimento da cadeia trófica, pela intensidade da ação de algum fator abiótico. A sobreposição de nichos ecológicos significa sobreposição ao longo da largura dos nichos e sobreposição de hipervolumes.

7. Tipos de nichos ecológicos. Existem dois tipos principais de nichos ecológicos. Primeiro, este fundamental nicho (formal) - o maior "abstrato hipervolume povoado”, onde a ação de fatores ambientais sem a influência da competição garante a máxima abundância e funcionamento da espécie. No entanto, a espécie experimenta constantes mudanças nos fatores ambientais dentro de sua área de distribuição. Além disso, como já sabemos, um aumento na ação de um fator pode alterar a relação de uma espécie com outro fator (consequência da lei de Liebig), e seu alcance pode mudar. A ação de dois fatores ao mesmo tempo pode mudar a atitude da espécie em relação a cada um deles especificamente. Sempre há restrições bióticas (predação, competição) dentro de nichos ecológicos. Todas essas ações levam ao fato de que na realidade a espécie ocupa um espaço ecológico muito menor que o hiperespaço do nicho fundamental. Neste caso, estamos falando de implementado nicho, ou seja real nicho.

8 . Princípio VanderMeer e Gause. J.H. Vandermeer (1972) expandiu muito o conceito de nicho realizado de Hutchinson. Ele chegou à conclusão de que, se N espécies que interagem coexistem em um determinado habitat, elas ocuparão nichos ecológicos realizados completamente diferentes, cujo número será igual a N. Essa observação é chamada o princípio de Vandermeer.

A interação competitiva pode envolver tanto espaço, nutrientes, uso de luz (árvores na floresta), quanto o processo de luta por uma fêmea, por comida, bem como dependência de um predador, suscetibilidade a doenças, etc. a competição é observada no nível interespecífico. Pode levar à substituição de uma população de uma espécie por uma população de outra espécie, mas também pode levar a um equilíbrio entre duas espécies (geralmente este o equilíbrio da natureza é estabelecido no sistema predador-presa). Casos extremos são o deslocamento de uma espécie por outra fora de um determinado habitat. Há momentos em que uma espécie desloca outra em cadeia alimentar e o força a mudar para o uso de outros alimentos. A observação do comportamento de organismos intimamente relacionados com um modo de vida semelhante e morfologia semelhante mostra que tais organismos tentam nunca viver no mesmo lugar. Essa observação foi feita Joseph Grinell em 1917-1928, que estudou a vida dos mockingbirds da Califórnia. Grinell realmente introduziu o conceito "nicho", mas não introduziu neste conceito a distinção entre nicho e habitat.

Se organismos intimamente relacionados vivem na mesma água e no mesmo lugar, eles usarão diferentes recursos alimentares ou levarão um estilo de vida ativo em tempo diferente(noite dia). Essa separação ecológica de espécies intimamente relacionadas é chamada de princípio da exclusão competitiva ou Princípio de Gause em homenagem ao biólogo russo que demonstrou experimentalmente a operação deste princípio em 1932. Em suas conclusões, Gause usou o conceito de Elton da posição de uma espécie em uma comunidade dependendo de outras espécies.

9. espaço de nicho. Os nichos ecológicos das espécies são mais do que a relação de uma espécie com um único gradiente ambiental. Muitos signos ou eixos de espaço multidimensional (hipervolume) são muito difíceis de medir ou não podem ser expressos por vetores lineares (por exemplo, comportamento, vício, etc.). Portanto, é necessário, como bem observou R. Whittaker (1980), passar do conceito de eixo de nicho (lembre-se da largura do nicho em termos de um ou mais parâmetros) para o conceito de sua definição multidimensional, que revelará a natureza das relações das espécies com toda a sua gama de relações adaptativas.

Se um nicho é um "lugar" ou "posição" de uma espécie em uma comunidade de acordo com o conceito de Elton, então é correto fazer algumas medições. De acordo com Hutchinson, um nicho pode ser definido por algum número condições variáveis os ambientes dentro da comunidade aos quais a espécie deve ser adaptada. Essas variáveis ​​incluem tanto indicadores biológicos (por exemplo, tamanho do alimento) quanto não biológicos (climáticos, orográficos, hidrográficos, etc.). Essas variáveis ​​podem servir como eixos ao longo dos quais o espaço multidimensional, que é chamado espaço ecológico ou espaço de nicho. Cada uma das espécies pode se adaptar ou ser resistente a algum intervalo de valores de cada variável. Os limites superior e inferior de todas essas variáveis ​​delineiam o espaço ecológico que uma espécie pode ocupar. Este é o nicho fundamental na compreensão de Hutchinson. De forma simplificada, esta pode ser imaginada como uma "caixa de n lados" com lados correspondentes aos limites de estabilidade da vista nos eixos do nicho.

Ao aplicar uma abordagem multidimensional ao espaço de nicho comunitário, podemos descobrir a posição das espécies no espaço, a natureza da resposta de uma espécie ao impacto de mais de uma variável, tamanhos relativos nichos

A sinecologia estuda a relação entre indivíduos de populações de várias espécies e sua adaptabilidade às condições. ambiente externo. Os ecologistas estabeleceram que os organismos que compõem as comunidades vivas estão ligados a certas coordenadas espaciais nas quais interagem entre si e com partes da biosfera: água, solo, atmosfera.

Este lugar nas biogeocenoses tem um nome - um nicho ecológico. Os exemplos considerados em nosso artigo pretendem provar que ela é inerente a todas as espécies biológicas e é consequência da interação do organismo com outros indivíduos e fatores ambientais.

Características ecológicas da espécie

Todos, sem exceção, no processo de filogênese se adaptam a fatores abióticos específicos. Eles limitam o habitat da população. Como uma comunidade de organismos interage com habitats e com outras populações constitui sua característica ecológica, cujo nome é um nicho ecológico. exemplos de animais, ciclo da vida que ocorre em diferentes áreas espaciais e tróficas da biogeocenose, trata-se de libélulas pertencentes ao tipo Artrópodes, classe Insetos. Adultos - os adultos, sendo predadores ativos, dominaram concha de ar, enquanto suas larvas - náiades, respirando com brânquias, são hidrobiontes.

Características do nicho ecológico das espécies

O autor da obra clássica "Fundamentos da Ecologia" Y. Odum propôs o termo "nicho ecológico", que utiliza para estudar as relações bióticas de uma população em todos os níveis de sua organização. Segundo o cientista, a posição de um indivíduo na vida selvagem, ou seja, sua estado vitalé um nicho ecológico. Um exemplo que ilustra esta definição, - uma comunidade de plantas chamadas pioneiras. Eles têm propriedades fisiológicas e vegetativas especiais que lhes permitem conquistar facilmente territórios livres. Estes incluem grama rastejante, Eles formam biocenoses primárias, que mudam com o tempo. Odum chamou o lugar do organismo na natureza seu endereço e o modo de vida - uma profissão.

Modelo J. Hutchinson

Voltemos novamente à definição do termo "nicho ecológico". Um exemplo que o ilustra é o veado de cauda branca, cujo ciclo de vida está associado ao espaço sub-dossel - moitas de arbustos perenes. Eles servem ao animal não apenas como fonte de nutrição, mas também como proteção. O modelo de hipervolume de uma área de biogeocenose criado por Hutchinson é uma célula de suporte de vida para um indivíduo de uma população. Organismos podem viver nele muito tempo evitando o ambiente externo. As pesquisas do cientista, realizadas por ele com base na modelo matemático, dar uma visão limites ideais a existência de comunidades de organismos vivos nos ecossistemas.

Princípio de Gause

Também é chamada de regra de exclusão competitiva e é usada para descrever duas formas de luta pela existência - intraespecífica e interespecífica, estudadas no século 19 por Charles Darwin. Se as populações têm necessidades sobrepostas, por exemplo, tróficas (ou seja, um suprimento comum de alimentos) ou espaciais (habitats sobrepostos - faixas), das quais seus números dependem, então o tempo de coexistência de tais comunidades é limitado. Está dentro resultado final levará à expulsão (expulsão de uma população menos adaptada) e ao reassentamento de organismos mais adaptados e de reprodução rápida de outra espécie.

Por exemplo, os indivíduos da espécie substituíram gradualmente as populações de ratos pretos. Eles são atualmente poucos em número e vivem perto de corpos d'água. Três parâmetros caracterizam o conceito de "nicho ecológico". Um exemplo que explica esta afirmação foi considerado por nós anteriormente, a saber: a espécie de rato cinza se estabeleceu em todos os lugares (distribuição espacial), é onívora (ração alimentar) e caça tanto de dia quanto de noite (separação de atividade no tempo).

Outro exemplo que caracteriza a regra da exclusão competitiva: os primeiros colonos que vieram para a Austrália trouxeram consigo populações de abelhas europeias. Em conexão com o desenvolvimento da apicultura, o número desses insetos aumentou acentuadamente, e eles gradualmente substituíram a abelha nativa australiana das áreas de seu habitat permanente, o que colocou essa espécie à beira da extinção.

Caso semelhante ocorreu com as populações do coelho doméstico, introduzidas pelos mesmos descobridores dos continentes. Muita comida, excelente condições climáticas e a falta de competição fez com que os indivíduos dessa espécie começassem a capturar os habitats de outras populações e se multiplicassem em tal número que começassem a destruir plantações.

O lugar de uma espécie biológica em um ecossistema

Vamos continuar respondendo à pergunta sobre o que é um nicho ecológico. Um exemplo que dá a resposta mais completa é o status de vida de uma planta de trevo vermelho. A sua área de distribuição é a Europa, norte da África, Ásia média. As populações crescem otimamente em prados suficientemente úmidos, em temperaturas de +12...+21 °С. Formam ervas perenes ou lixo florestal e são produtores nas cadeias alimentares da biogeocenose.

Doutrina de Nicho Ecológico

Espaço ideal e real para a existência de uma população

Lembre-se que a totalidade das conexões dos organismos com indivíduos de outras populações e com as condições ambientais é um nicho ecológico. Um exemplo de bactérias saprotróficas do solo que se alimentam de matéria orgânica morta e purificam a terra, além de melhorar suas propriedades agroquímicas, confirma a formação de um grande número de ligações bióticas com outros habitantes do solo: larvas de insetos, raízes de plantas, fungos. A atividade vital das bactérias do solo depende diretamente da temperatura e do teor de umidade do solo, sua composição física e química.

Outros habitantes - bactérias quimiotróficas nitrificantes - formam-se estáveis ​​com populações de plantas da família das leguminosas: alfafa, ervilhaca, tremoço. Todos os parâmetros acima, tanto as condições bióticas quanto ambientais, compõem o nicho ecológico das bactérias. Faz parte de uma biogeocenose potencial (nicho fundamental), que é um complexo de condições ótimas nas quais uma espécie pode existir indefinidamente.

Regras para o preenchimento obrigatório de uma área multidimensional do ecossistema

Se a biogeocenose sofreu um forte impacto de fenômenos abióticos extremos, por exemplo, incêndios, inundações, terremotos ou atividade humana negativa, algumas de suas áreas ficam livres, ou seja, desprovidas de populações vegetais e animais que anteriormente viviam aqui. O surgimento de novas formas de vida - a sucessão - leva a uma mudança nessa parte da biogeocenose, cujo nome é nicho ecológico das plantas. Exemplos de seu povoamento após um incêndio indicam que a mata frondosa está sendo substituída por plantas herbáceas bienais com alta energia vegetativa: erva-cidreira, erva-salgueiro, pé-de-ponte e outras, ou seja, a parte desocupada do espaço é imediatamente povoada por populações de novas espécies.

Neste artigo, estudamos em detalhes um conceito como o nicho ecológico do corpo. Os exemplos por nós considerados confirmam que se trata de um complexo multidimensional adaptado às condições ideais de vida das populações vegetais e animais.

Todo organismo durante sua existência é influenciado por várias condições meio Ambiente. Estes podem ser fatores de natureza animada ou inanimada. Sob sua influência, por meio da adaptação, cada espécie toma seu lugar - seu nicho ecológico.

características gerais

A característica geral de uma célula ocupada por um animal ou planta consiste na definição e descrição de seu modelo.

Um nicho ecológico é um lugar ocupado por uma espécie ou organismo individual na biocenose. É determinado levando em conta o complexo de relações biocenóticas, fatores abióticos e bióticos do ambiente. Há muitas interpretações deste termo. De acordo com as definições de vários cientistas, o nicho ecológico também foi chamado de espacial ou trófico. Isso porque, instalando-se em sua cela, o indivíduo ocupa o território de que necessita e cria suas próprias cadeias alimentares.

O modelo de hipervolume de J. E. Hudchence domina hoje. É um cubo, em seus eixos existem fatores ambientais que possuem seu próprio alcance (valência). O cientista dividiu os nichos em 2 grupos:

• Fundamentos são aqueles que criam condições ideais e equipado recursos necessários para manter a população viva.
• Implementado. Eles têm uma série de propriedades que são devidas a espécies concorrentes.

Características dos nichos ecológicos

As características dos nichos ecológicos incluem três componentes principais:

• Característica comportamental é uma maneira de responder de uma espécie a estímulos. E também como ele obtém comida, as características de seu abrigo dos inimigos, a adaptabilidade a fatores abióticos (por exemplo, a capacidade de resistir ao frio ou ao calor).
• Característica espacial. Estas são as coordenadas de localização da população. Por exemplo, os pinguins vivem na Antártida, Nova Zelândia, América do Sul.
• Temporário. Descreve a atividade das espécies em certo período tempo: dia, ano, estação.

Princípio da exclusão competitiva

O princípio da exclusão competitiva afirma que existem tantos nichos ecológicos quanto espécies de organismos diferentes. Seu autor é o famoso cientista Gause. Ele descobriu padrões enquanto trabalhava com ciliados tipos diferentes. O cientista cultivou organismos primeiro em uma monocultura, estudando sua densidade e modo de nutrição, e depois combinou as espécies para reprodução em um recipiente. Percebeu-se que cada espécie reduziu significativamente o número e, como resultado da luta por comida, cada organismo ocupou seu próprio nicho ecológico.

Não pode ser que duas espécies diferentes ocupem a mesma célula na biocenose. Para se tornar um vencedor nesta luta competitiva, uma das espécies deve ter alguma vantagem sobre a outra, estar mais adaptada aos fatores ambientais, pois mesmo espécies muito semelhantes sempre apresentam algumas diferenças.

Lei da constância

A lei da constância baseia-se na teoria de que a biomassa de todos os organismos do planeta deve permanecer inalterada. Esta afirmação foi confirmada por V. I. Vernadsky. Ele - o fundador da doutrina da biosfera e da noosfera - conseguiu provar que com o aumento ou diminuição do número de organismos em um nicho, necessariamente é compensado em outro.

Isso significa que uma espécie extinta é substituída por qualquer outra que possa se adaptar fácil e rapidamente às condições ambientais e aumentar sua população. Ou, inversamente, com um aumento significativo no número de alguns organismos, o número de outros diminui.

Regra obrigatória

regra preenchimento obrigatório diz que um nicho ecológico nunca fica vazio. Quando uma espécie é extinta por qualquer motivo, seu lugar é imediatamente ocupado por outra. O organismo que ocupa a célula entra em uma luta competitiva. Se ele se mostrar mais fraco, ele é forçado a sair do território e forçado a procurar outro lugar para se estabelecer.

Formas de coexistência dos organismos

As formas de coexistência de organismos podem ser condicionalmente divididas em positivas - aquelas que beneficiam todos os organismos e negativas, que são benéficas apenas para uma espécie. O primeiro foi chamado de "simbiose", o segundo - "mutualismo".

O comensalismo é uma relação em que os organismos não prejudicam uns aos outros, mas também não ajudam. Pode ser intraespecífico e interespecífico.

O amensalismo é um modo de coexistência interespécies em que uma espécie é oprimida por outra. No entanto, um deles não recebe quantidade requerida nutrientes, o que retarda seu crescimento e desenvolvimento.

Predação - Espécies predadoras com esse método de convivência se alimentam do corpo das vítimas.

A competição pode ser dentro da mesma espécie ou entre diferentes. Aparece sob a condição de que os organismos precisam do mesmo alimento ou território com condições climáticas ideais para eles.

A evolução dos nichos ecológicos humanos

A evolução dos nichos ecológicos humanos começou com a existência dos arcantropos. Levavam um modo de vida coletivo, usavam apenas as abundâncias da natureza que lhes eram mais acessíveis. Usar comida animal no este segmento existência foi reduzida ao mínimo. Para procurar comida, os arcantropos tiveram que dominar um grande número deárea forrageira.

Depois que o homem dominou a ferramenta de trabalho, as pessoas começaram a caçar, tendo assim um impacto considerável na meio Ambiente. Assim que uma pessoa pega fogo, ela faz a transição para o próximo estágio de desenvolvimento. Após o aumento da população, surgiu a agricultura - como uma das formas de se adaptar à falta de alimentos naqueles locais onde a caça e a coleta intensiva Recursos naturais estavam quase exaustos. No mesmo período, iniciou-se a pecuária. Isso levou a um modo de vida estável.

Depois, houve o pastoreio nômade. Como resultado da atividade humana nômade Grande quantidade as pastagens estão esgotadas, isso força os nômades a se mudarem e desenvolverem cada vez mais novas terras.

Nicho ecológico humano

O nicho ecológico de uma pessoa está mudando junto com as mudanças na forma como as pessoas vivem. De outros organismos vivos Homo sapiens tem a capacidade de articular a fala, pensamento abstrato, alto nível desenvolvimento da cultura material e imaterial.

Homem gosta espécies foi distribuído nos trópicos e subtrópicos, em locais onde a altitude era de até 3-3,5 km. Devido a certas características que uma pessoa é dotada, seu habitat aumentou muito em tamanho. Mas no que diz respeito ao nicho ecológico fundamental, ele permaneceu praticamente inalterado. A existência de uma pessoa torna-se mais complicada fora do espaço original, ela tem que enfrentar vários fatores desfavoráveis. Isso é possível não apenas pelo processo de adaptação, mas também pela invenção de vários mecanismos de defesa e dispositivos. Por exemplo, o homem inventou tipos diferentes sistemas de aquecimento para combater fatores abióticos como o frio.

Assim, podemos concluir que o nicho ecológico é ocupado por cada organismo após concorrência e adere certas regras. Deve ter uma área óptima do território, condições climáticas adequadas e ser provido de organismos vivos que se incluam na cadeia alimentar tipo dominante. Todos os seres vivos que estão dentro do nicho necessariamente interagem.

nicho ecológico- conjunto de todos os fatores ambientais dentro dos quais é possível a existência de uma espécie na natureza. conceito nicho ecológicoé geralmente usado no estudo da relação de espécies ecologicamente próximas pertencentes ao mesmo nível trófico. O termo "nicho ecológico" foi proposto por J. Grinell (1917) para caracterizar distribuição espacial espécie (ou seja, nicho ecológico foi definido como um conceito próximo habitat).

Mais tarde, Ch. Elton (1927) definiu nicho ecológico como a posição de uma espécie em uma comunidade, enfatizando a importância particular das relações tróficas. No final do século 19 e início do século 20, muitos pesquisadores perceberam que duas espécies ecologicamente próximas e que ocupam uma posição semelhante na comunidade não podem coexistir de forma estável no mesmo território. Essa generalização empírica foi confirmada no modelo matemático da competição de duas espécies por um alimento (V. Volterra) e Trabalho experimental G.F. Gause ( Princípio de Gause).

Conceito moderno nicho ecológico formado com base no modelo de nicho ecológico proposto por J. Hutchinson (1957, 1965). De acordo com este modelo, um nicho ecológico pode ser representado como parte de um espaço multidimensional imaginário (hipervolume), cujas dimensões individuais correspondem aos fatores necessários para a existência normal de uma espécie.

A divergência de nichos ecológicos de diferentes espécies através da divergência ocorre em geral devido ao confinamento a diferentes habitats, diferentes alimentos e diferentes tempos de uso do mesmo habitat. Métodos para estimar a largura do nicho ecológico e o grau de sobreposição de nichos ecológicos de várias espécies foram desenvolvidos. Litro: Giller P. Estrutura da comunidade e nicho ecológico. - M.: 1988 (segundo BES, 1995).

Na modelagem ambiental, o conceito nicho ecológico caracteriza uma certa parte do espaço (abstrato) de fatores ambientais, um hipervolume em que nenhum dos fatores ambientais ultrapassa a tolerância de uma determinada espécie (população). O conjunto de tais combinações de valores de fatores ambientais sob os quais a existência de uma espécie (população) é teoricamente possível é chamado nicho ecológico fundamental.

Nicho ecológico realizado nomear uma parte do nicho fundamental, apenas aquelas combinações de valores de fatores sob os quais uma existência estável ou próspera de uma espécie (população) é possível. Conceitos sustentável ou próspero existência exigem a introdução de restrições formais adicionais na modelagem (por exemplo, a mortalidade não deve exceder a taxa de natalidade).

Se, com uma determinada combinação de valores de fatores ambientais, uma planta pode sobreviver, mas não é capaz de se reproduzir, dificilmente se pode falar em bem-estar ou sustentabilidade. Portanto, essa combinação de fatores ambientais refere-se ao nicho ecológico fundamental, mas não ao nicho ecológico realizado.

Fora do arcabouço da modelagem matemática, é claro, não há tanto rigor e clareza na definição dos conceitos. Em moderno literatura ambiental Existem quatro aspectos principais na ideia de um nicho ecológico:

1) nicho espacial incluindo um complexo de condições ambientais favoráveis. Por exemplo, pássaros insetívoros de abeto de mirtilo vivem, se alimentam e nidificam em diferentes camadas da floresta, o que lhes permite evitar a competição;

2) nicho trófico. Destaca-se principalmente pela grande importância da alimentação como fator ambiental. A divisão de nichos alimentares em organismos de um nível trófico conviver, permite não só evitar a competição, mas também contribui para uma utilização mais completa dos recursos alimentares e, consequentemente, aumenta a intensidade ciclo biológico substâncias.

Por exemplo, a população barulhenta de "mercados de pássaros" cria a impressão ausência total qualquer ordem. De fato, cada espécie de ave ocupa um nicho trófico estritamente definido por suas características biológicas: algumas se alimentam perto da costa, outras a uma distância considerável, algumas pescam na superfície, outras em profundidade, etc.

Os nichos tróficos e espaciais de diferentes espécies podem se sobrepor (lembre-se: o princípio da duplicação ecológica). Os nichos podem ser amplos (não especializados) ou estreitos (especializados).

3) nicho multidimensional, ou um nicho como um hipervolume. O conceito de nicho ecológico multidimensional está associado a modelagem matemática. Todo o conjunto de combinações de valores de fatores ambientais é considerado um espaço multidimensional. Naquilo vasta multidão estamos interessados ​​apenas em tais combinações de valores de fatores ambientais sob os quais a existência de um organismo é possível - esse hipervolume corresponde ao conceito de um nicho ecológico multidimensional.

4) funcional ideia de nicho ecológico. Esta representação complementa as anteriores e baseia-se na semelhança funcional de uma variedade de sistemas ecológicos. Por exemplo, eles falam sobre o nicho ecológico dos herbívoros, ou pequenos predadores, ou animais que se alimentam de plâncton, ou animais escavadores, etc. visão funcional sobre o nicho ecológico enfatiza Função organismos em um ecossistema e corresponde ao conceito usual de "ocupação" ou mesmo "posição na sociedade". Exatamente em plano funcional falando sobre equivalentes ambientais– espécies que ocupam nichos funcionalmente semelhantes em diferentes regiões geográficas.

“O habitat de um organismo é o lugar onde ele vive, ou o lugar onde geralmente pode ser encontrado. nicho ecológico- um conceito mais amplo, incluindo não apenas o espaço físico ocupado por uma espécie (população), mas também o papel funcional dessa espécie na comunidade (por exemplo, sua posição trófica) e sua posição em relação aos gradientes de fatores externos - temperatura, umidade, pH, solo, etc. outras condições de existência. Esses três aspectos do nicho ecológico são convenientemente chamados de nicho espacial, nicho trófico e nicho multidimensional ou nicho de hipervolume. Portanto, o nicho ecológico de um organismo depende não apenas de onde ele vive, mas também inclui a quantidade total de suas necessidades ambientais.

Espécies que ocupam o mesmo nicho em diferentes áreas geográficas são chamadas de equivalentes ambientais"(Yu. Odum, 1986).

DV Fedorov e T. G. Gilmanov (1980, pp. 118-127) nota:

“O estudo de nichos realizados descrevendo o comportamento da função de bem-estar em uma seção de suas linhas retas e planos correspondentes a alguns fatores ambientais selecionados é amplamente utilizado em ecologia (Fig. 5.1). Ao mesmo tempo, dependendo da natureza dos fatores aos quais o função privada bem-estar, pode-se distinguir entre nichos "climáticos", "tróficos", "edáficos", "hidroquímicos" e outros, os chamados nichos privados.

Uma conclusão positiva da análise de nichos privados pode ser uma conclusão do contrário: se as projeções de nichos privados em alguns (especialmente alguns) dos eixos não se cruzam, então os próprios nichos não se cruzam no espaço dimensão superior. ...

Existem três possibilidades lógicas posição relativa nichos de dois tipos no espaço de fatores ambientais: 1) separação (descasamento completo); 2) interseção parcial (sobreposição); 3) inclusão completa de um nicho em outro. ...

A separação de nichos é um caso bastante trivial, refletindo a existência de espécies adaptadas a diferentes condições ecológicas. De muito maior interesse são os casos de interseção parcial de nichos. Como mencionado acima, a sobreposição de projeções mesmo em várias coordenadas ao mesmo tempo, estritamente falando, não garante a sobreposição real dos próprios nichos multidimensionais. No entanto, em trabalho prático a presença de tais interseções e dados sobre a ocorrência de espécies em ambientes semelhantes são muitas vezes considerados argumentos suficientes em favor da sobreposição de nichos de espécies.

Por medição quantitativa grau de sobreposição de nichos de dois tipos, é natural usar o valor da razão do volume da interseção de conjuntos ... com o volume de sua união. ... Em alguns casos especiais, é interessante calcular a medida de interseção de projeções de nicho.”

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