Čo je príklad ekologického výklenku. Ekologické vlastnosti druhu

Úvod

V tejto práci vám chcem predstaviť také pojmy ako ekologická nika, limitujúce faktory a povedať vám viac o zákone tolerancie.

Ekologická nika je miesto obsadené druhom v biocenóze, vrátane komplexu jeho biocenotických vzťahov a požiadaviek na faktory prostredia.

Koncept ekologickej niky bol zavedený na označenie úlohy, ktorú konkrétny druh zohráva v spoločenstve. Ekonichu treba chápať ako spôsob života a predovšetkým ako spôsob výživy tela.

Ekologická nika je abstraktný pojem, je to súbor všetkých environmentálnych faktorov, v rámci ktorých môže druh v prírode existovať. Tento termín zaviedol v roku 1927 Charles Elton. Zahŕňa chemické, fyzikálne a biotické faktory, ktoré organizmus potrebuje k životu a je určený jeho morfologickou zdatnosťou, fyziologickými reakciami a správaním. V rôznych častiach sveta a na rôznych územiach existujú druhy, ktoré sú systematicky odlišné, no v ekológii podobné – nazývajú sa ekologicky ekvivalentné.

Ekologická nika je miesto, ktoré zaberá druh (presnejšie jeho populácia) v spoločenstve (biocenóza). Interakcia daného druhu (populácie) s partnermi v spoločenstve, do ktorého patrí ako člen, určuje jeho miesto v kolobehu látok vďaka potravným a konkurenčným väzbám v biocenóze. Termín „ekologická nika“ navrhol americký vedec J. Grinell (1917). Interpretáciu ekologickej niky ako postavenia druhu v potravinových reťazcoch jednej alebo viacerých biocenóz podal anglický ekológ C. Elton (1927). Takáto interpretácia pojmu ekologická nika umožňuje poskytnúť kvantitatívny popis ekologickej niky pre každý druh alebo pre jeho jednotlivé populácie.

Limitujúcim faktorom je faktor prostredia, ktorý presahuje únosnosť organizmu. Limitujúci faktor obmedzuje akýkoľvek prejav vitálnej činnosti organizmu. Pomocou limitujúcich faktorov sa reguluje stav organizmov a ekosystémov.

Shelfordov zákon tolerancie - v ekológii - zákon, podľa ktorého existenciu druhu určujú limitujúce faktory, ktoré sú nielen v minime, ale aj v maxime. Zákon tolerancie rozširuje Liebigov zákon minima.

Zákon minima J. Liebiga - v ekológii - pojem, podľa ktorého existenciu a výdrž organizmu určuje najslabší článok v reťazci jeho environmentálnych potrieb.

Životné možnosti organizmov sú podľa zákona minima limitované tými faktormi prostredia, ktorých množstvo a kvalita sa blížia minimu požadovanému organizmom alebo ekosystémom.

ekologická nika

Akýkoľvek druh organizmov je prispôsobený určitým podmienkam existencie a nemôže svojvoľne meniť biotop, stravu, čas kŕmenia, miesto rozmnožovania, úkryt atď. Celý komplex vzťahov k týmto faktorom určuje miesto, ktoré príroda pridelila danému organizmu, a úlohu, ktorú musí zohrávať vo všeobecnom životnom procese. Toto všetko sa spája v koncepte ekologická nika.

Ekologická nika sa chápe ako miesto organizmu v prírode a celý spôsob jeho životnej činnosti, jeho životný stav, fixovaný v jeho organizácii a adaptáciách.

V rôznych časoch sa pojmu ekologická nika pripisovali rôzne významy. Slovo „niche“ spočiatku označovalo základnú jednotku rozšírenia druhu v priestore ekosystému, diktovanú štrukturálnymi a inštinktívnymi obmedzeniami daného druhu. Napríklad veveričky žijú na stromoch, losy žijú na zemi, niektoré druhy vtákov hniezdia na konároch, iné v dutinách atď. Tu sa pojem ekologická nika interpretuje najmä ako biotop alebo priestorová nika. Neskôr sa výrazu „niche“ pripísal význam „funkčného stavu organizmu v spoločenstve“. Týkalo sa to najmä miesta daného druhu v trofickej štruktúre ekosystému: druhu potravy, času a miesta kŕmenia, kto je pre tento organizmus predátorom atď. Toto sa teraz nazýva trofický výklenok. Potom sa ukázalo, že výklenok možno považovať za akýsi hyperobjem vo viacrozmernom priestore vybudovanom na základe faktorov prostredia. Tento hyperobjem obmedzoval rozsah faktorov, v ktorých by daný druh mohol existovať (hyperpriestorová nika).

To znamená, že v modernom chápaní ekologickej niky možno rozlíšiť najmenej tri aspekty: fyzický priestor, ktorý zaberá organizmus v prírode (biotop), jeho vzťah k environmentálnym faktorom a živým organizmom, ktoré s ním susedia (spojenia), ako aj ako svoju funkčnú úlohu v ekosystéme. Všetky tieto aspekty sa prejavujú prostredníctvom štruktúry organizmu, jeho adaptácií, inštinktov, životných cyklov, životných „záujmov“ atď. Právo organizmu vybrať si svoju ekologickú niku je obmedzené pomerne úzkymi limitmi, ktoré sú mu priradené už od narodenia. Jeho potomkovia si však môžu nárokovať ďalšie ekologické niky, ak prešli príslušnými genetickými zmenami.

Použitím konceptu ekologickej niky možno Gauseovo pravidlo konkurenčného vylúčenia preformulovať takto: dva rôzne druhy nemôžu dlhodobo zaberať tú istú ekologickú niku a dokonca vstúpiť do rovnakého ekosystému; jeden z nich musí buď zomrieť, alebo sa zmeniť a obsadiť nové ekologické miesto. Mimochodom, vnútrodruhová konkurencia je často značne obmedzená práve preto, že v rôznych štádiách životného cyklu mnohé organizmy zaberajú rôzne ekologické niky. Napríklad pulec je bylinožravec, zatiaľ čo dospelé žaby, ktoré žijú v tom istom rybníku, sú dravce. Ďalší príklad: hmyz v štádiu lariev a dospelých jedincov.

Na jednom území v ekosystéme môže žiť veľké množstvo organizmov rôznych druhov. Môžu to byť blízko príbuzné druhy, ale každý z nich musí zaujať svoju jedinečnú ekologickú niku. V tomto prípade tieto druhy nevstupujú do konkurenčných vzťahov a v určitom zmysle sa stávajú voči sebe neutrálne. Ekologické niky rôznych druhov sa však často môžu prekrývať aspoň v jednom z aspektov, ako je biotop alebo strava. To vedie k medzidruhovej konkurencii, ktorá zvyčajne nie je tvrdá a prispieva k jasnému vymedzeniu ekologických medzier.

Ekosystémy teda implementujú zákon podobný Pauliho vylučovaciemu princípu v kvantovej fyzike: v danom kvantovom systéme nemôže byť viac ako jeden fermión (častice s polovičným spinom, ako sú elektróny, protóny, neutróny atď.) kvantový stav. ). V ekosystémoch prebieha aj kvantizácia ekologických ník, ktoré bývajú jednoznačne lokalizované vo vzťahu k iným ekologickým nikám. V rámci danej ekologickej niky, teda v rámci populácie, ktorá túto niku obsadzuje, pokračuje diferenciácia do privátnejších nik obsadených každým jednotlivcom, čo určuje postavenie tohto jedinca v živote tejto populácie.

Vyskytuje sa takáto diferenciácia na nižších úrovniach systémovej hierarchie, napríklad na úrovni mnohobunkového organizmu? Tu sa dajú rozlíšiť aj rôzne „typy“ buniek a menšie „telieska“, ktorých štruktúra určuje ich funkčný účel v tele. Niektoré z nich sú nepohyblivé, ich kolónie tvoria orgány, ktorých účel má zmysel len vo vzťahu k organizmu ako celku. Existujú aj mobilné jednoduché organizmy, ktoré si akoby žijú vlastným „osobným“ životom, ktorý však plne uspokojuje potreby celého mnohobunkového organizmu. Napríklad červené krvinky robia len to, čo „môžu“: viažu kyslík na jednom mieste a uvoľňujú ho na inom mieste. Toto je ich „ekologický výklenok“. Životná aktivita každej bunky tela je postavená tak, že „žije pre seba“ a súčasne funguje v prospech celého organizmu. Takáto práca nás vôbec neunavuje, rovnako ako nás neunavuje proces jedenia jedla, či robenie toho, čo máme radi (pokiaľ samozrejme toto všetko nie je s mierou). Bunky sú usporiadané tak, že jednoducho nemôžu žiť iným spôsobom, rovnako ako včela nemôže žiť bez zbierania nektáru a peľu z kvetov (asi jej to prináša nejaké potešenie).

Zdá sa teda, že celá príroda „zhora nadol“ je preniknutá myšlienkou diferenciácie, ktorá sa v ekológii formovala v koncepte ekologickej niky, ktorá je v určitom zmysle podobná orgánu alebo subsystému žijúci organizmus. Samotné tieto „orgány“ sa formujú pod vplyvom vonkajšieho prostredia, to znamená, že ich formovanie podlieha požiadavkám supersystému, v našom prípade biosféry.

Ekologická nika môže byť:

  • zásadný- určené kombináciou podmienok a zdrojov, ktoré umožňujú druhu udržať si životaschopnú populáciu;
  • uvedomil- ktorého vlastnosti sú spôsobené konkurenčnými druhmi.

Predpoklady modelu:

  1. Reakcia na jeden faktor nezávisí od vplyvu iného faktora;
  2. Nezávislosť faktorov od seba navzájom;
  3. Priestor vo vnútri výklenku je homogénny s rovnakou mierou priaznivosti.

n-rozmerný model niky

Tento rozdiel zdôrazňuje, že medzidruhová konkurencia vedie k zníženiu plodnosti a životaschopnosti a že môže existovať časť základnej ekologickej niky, ktorú druh v dôsledku medzidruhovej konkurencie už nemôže úspešne žiť a rozmnožovať sa. Táto časť základnej niky druhu v realizovanej nike chýba. Realizovaný výklenok je teda vždy zahrnutý do základného výklenku alebo je mu rovný.

Princíp konkurenčného vylúčenia

Podstatou princípu konkurenčného vylúčenia, známeho aj ako Princíp Gause, je, že každý druh má svoju vlastnú ekologickú niku. Žiadne dva rôzne druhy nemôžu zaberať rovnakú ekologickú niku. Takto formulovaný princíp Gause bol kritizovaný. Napríklad jedným zo známych rozporov s týmto princípom je „planktónový paradox“. Všetky druhy živých organizmov príbuzných planktónu žijú vo veľmi obmedzenom priestore a spotrebúvajú zdroje rovnakého druhu (najmä slnečnú energiu a morské minerálne zlúčeniny). Moderný prístup k problému zdieľania ekologickej niky viacerými druhmi naznačuje, že v niektorých prípadoch môžu dva druhy zdieľať tú istú ekologickú niku a v niektorých prípadoch takáto kombinácia vedie jeden z druhov k vyhynutiu.

Vo všeobecnosti, ak hovoríme o konkurencii o určitý zdroj, vznik biocenóz je spojený s divergenciou ekologických ník a poklesom úrovne medzidruhovej konkurencie: s.423. Pri tejto možnosti pravidlo konkurenčného vylúčenia znamená priestorové (niekedy funkčné) oddelenie druhov v biocenóze. Absolútny posun s podrobnou štúdiou ekosystémov je takmer nemožné opraviť: s.

Zákon stálosti V. I. Vernadského

Množstvo živej hmoty v prírode (za dané geologické obdobie) je konštantné.

Podľa tejto hypotézy každá zmena množstva živej hmoty v jednom z regiónov biosféry musí byť kompenzovaná v niektorom inom regióne. Pravda, v súlade s postulátmi vyčerpania druhov budú vysoko vyvinuté druhy a ekosystémy najčastejšie nahradené evolučnými objektmi nižšej úrovne. Okrem toho bude prebiehať proces ruderalizácie druhovej skladby ekosystémov a pre človeka „užitočné“ druhy budú nahradené menej užitočnými, neutrálnymi či dokonca škodlivými.

Dôsledkom tohto zákona je pravidlo povinného vypĺňania ekologických výklenkov. (Rosenberg a kol., 1999)

Pravidlo povinného vyplnenia ekologickej niky

Ekologická nika nemôže byť prázdna. Ak je výklenok prázdny v dôsledku vyhynutia druhu, potom sa okamžite naplní iným druhom.

Biotop zvyčajne tvoria oddelené oblasti ("škvrny") s priaznivými a nepriaznivými podmienkami; tieto škvrny sú často dostupné len dočasne a vyskytujú sa nepredvídateľne v čase aj priestore.

Biotopové medzery alebo medzery sa v mnohých biotopoch vyskytujú nepredvídateľne. Požiare alebo zosuvy pôdy môžu viesť k vytvoreniu pustatín v lesoch; búrka môže odhaliť otvorený úsek pobrežia a nenásytní predátori môžu vyhubiť potenciálne obete kdekoľvek. Tieto voľné pozemky sú vždy znovu osídlené. Úplne prvými osadníkmi však nemusia byť nevyhnutne tie druhy, ktoré sú dlhodobo schopné úspešne konkurovať iným druhom a vytláčať ich. Preto je koexistencia prechodných a konkurenčných druhov možná, pokiaľ sa s vhodnou frekvenciou objavia neobývané oblasti. Prechodný druh zvyčajne najprv osídľuje voľné územie, rozvíja ho a rozmnožuje sa. Konkurenčnejší druh osídľuje tieto oblasti pomaly, ale ak sa začala kolonizácia, časom porazí prechodné druhy a rozmnoží sa. (Bigon a kol., 1989)

Ľudská ekologická nika

Človek ako biologický druh zaberá svoju vlastnú ekologickú niku. Človek môže žiť v trópoch a subtrópoch, vo výškach do 3-3,5 km nad morom. V skutočnosti v súčasnosti človek žije v oveľa väčších priestoroch. Človek rozšíril voľnú ekologickú niku pomocou rôznych zariadení: bývanie, oblečenie, oheň atď.

Zdroje a poznámky


Nadácia Wikimedia. 2010.

Postavenie druhu, ktoré zaujíma vo všeobecnom systéme biocenózy, komplex jeho biocenotických vzťahov a požiadavky na abiotické faktory prostredia sa nazývajú ekologická nika milý.

Koncept ekologickej niky sa ukázal ako veľmi plodný pre pochopenie zákonitostí spolunažívania druhov. Na jeho vývoji pracovali mnohí ekológovia: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, Y. Odum a ďalší.

Pojem „ekologická nika“ by sa mal odlišovať od pojmu „biotop“. V druhom prípade sa myslí tá časť priestoru, ktorú daný druh obýva a ktorá má pre svoju existenciu nevyhnutné abiotické podmienky. Ekologická nika druhu nezávisí len od abiotických podmienok prostredia, ale v nemalej miere aj od jeho biocenotického prostredia. Charakter obsadzovanej ekologickej niky je určený jednak ekologickými možnosťami druhu, ako aj mierou, do akej je možné tieto možnosti v konkrétnych biocenózach realizovať. Toto je charakteristika životného štýlu, ktorý môže druh viesť v danom spoločenstve.

G. Hutchinson predložil koncepty základnej a realizovanej ekologickej niky. Pod zásadný sa vzťahuje na celý súbor podmienok, za ktorých môže druh úspešne existovať a rozmnožovať sa. V prirodzených biocenózach však druhy nevyvíjajú všetky pre ne vhodné zdroje predovšetkým kvôli konkurenčným vzťahom. Realizovaná ekologická nika - ide o postavenie druhu v určitom spoločenstve, kde je limitované zložitými biocenotickými vzťahmi. Inými slovami, základná ekologická nika charakterizuje potenciálne možnosti druhu a realizovaná nika charakterizuje tú časť z nich, ktorú je možné realizovať za daných podmienok, vzhľadom na dostupnosť zdroja. Realizovaný výklenok je teda vždy menší ako základný.

V ekológii je široko diskutovaná otázka, koľko ekologických výklenkov môže pojať biocenóza a koľko druhov akejkoľvek konkrétnej skupiny s podobnými environmentálnymi požiadavkami môže spolu vychádzať.

Špecializácia druhu z hľadiska výživy, využívania priestoru, času aktivity a iných podmienok je charakterizovaná ako zúženie jeho ekologickej niky, zatiaľ čo reverzné procesy sú charakterizované ako jeho rozširovanie. Konkurenti vo veľkej miere ovplyvňujú rozšírenie alebo zúženie ekologickej niky druhu v spoločenstve. pravidlo konkurenčného vylúčenia formulované G. F. Gauseom pre ekologicky blízke druhy, možno vyjadriť tak, že dva druhy nekoexistujú v tej istej ekologickej nike.

Experimenty a pozorovania v prírode ukazujú, že vo všetkých prípadoch, keď sa druhy nedokážu vyhnúť konkurencii o základné zdroje, sú slabší konkurenti postupne vytláčaní zo spoločenstva. V biocenózach je však veľa možností aspoň čiastočnej diferenciácie ekologických ník ekologicky blízkych druhov.

Odchod z konkurencie je dosiahnutý vďaka rozdielom v požiadavkách na životné prostredie, zmene životného štýlu, čo je inými slovami vymedzenie ekologických nik druhov. V tomto prípade získavajú schopnosť koexistovať v jednej biocenóze. Každý z druhov žijúcich spolu v neprítomnosti konkurenta je schopný úplnejšieho využívania zdrojov. Tento jav je v prírode ľahko pozorovateľný. Smrekové byliny sa tak môžu uspokojiť s malým množstvom pôdneho dusíka, ktorý zostáva po jeho zachytení koreňmi stromov. Ak sa však korene týchto smrekov v obmedzenom priestore odrežú, podmienky pre dusíkatú výživu tráv sa zlepšujú a trávy rýchlo rastú a získavajú hustú zelenú farbu. Zlepšenie životných podmienok a zvýšenie počtu druhov v dôsledku vyradenia z biocenózy iného, ​​v ekologických nárokoch blízkych druhov, sa nazýva súťažné vydanie.

Členenie ekologických ník kohabitujúcimi druhmi s ich čiastočným prekrývaním je jedným z mechanizmov stability prirodzených biocenóz. Ak niektorý z druhov drasticky zníži svoje počty alebo vypadne zo spoločenstva, prevezmú jeho úlohu iné. Čím viac druhov je v zložení biocenózy, tým nižší je počet každého z nich, tým výraznejšia je ich ekologická špecializácia. V tomto prípade sa hovorí o „hustejšom naplnení ekologických výklenkov v biocenóze“.

U blízko príbuzných druhov žijúcich spolu sa zvyčajne pozorujú veľmi jemné ohraničenia ekologických výklenkov. Kopytníky pasúce sa na afrických savanách teda využívajú potravu na pastve rôznymi spôsobmi: zebry odrezávajú najmä vrcholy tráv, pakone sa živia tým, čo im zebry nechávajú, vyberajú si určité druhy rastlín, gazely vytrhávajú najnižšie trávy a spokojné sú antilopy topi. s vysokými suchými stonkami, ktoré zostali od iných bylinožravcov. Rovnakú „deľbu práce“ v juhoeurópskych stepiach kedysi vykonávali divé kone, svište a sysle (obr. 92).

Ryža. 92. Rôzne druhy bylinožravcov žerú trávu v rôznych výškach na afrických savanách (horné rady) a v stepiach Eurázie (podľa F. R. Fuenteho, 1972; B. D. Abaturova, G. V. Kuznecova, 1973)

V našich zimných lesoch sa hmyzožravé vtáky živiace sa stromami vyhýbajú aj vzájomnej konkurencii pre odlišný charakter hľadania. Napríklad brhlíky a piky zbierajú potravu na kmeňoch. Brhlíky zároveň rýchlo skúmajú strom, rýchlo chytajú hmyz, ktorý im padne do oka alebo semienka zachytené vo veľkých trhlinách v kôre, zatiaľ čo malé piky starostlivo prehľadávajú najmenšie trhliny na povrchu kmeňa, do ktorých ich tenké šidlo v tvare zobák preniká. V zime v zmiešaných kŕdľoch sýkorky veľké pátrajú na stromoch, kríkoch, pňoch a často aj v snehu; sýkorky skúmajú hlavne veľké konáre; sýkorky dlhochvosté hľadajú potravu na koncoch konárov; malé králiky starostlivo prehľadávajú vrchné časti ihličnatých korún.

Mravce existujú v prírodných podmienkach vo viacdruhových združeniach, ktorých členovia sa líšia spôsobom života. V lesoch Moskovskej oblasti sa najčastejšie vyskytuje takáto asociácia druhov: dominantný druh (Formica rufa, F. aquilonia alebo Lasius fuliginosus) zaberá niekoľko vrstiev, v pôde je aktívny L. flavus, v r. lesná podstielka, L. niger a F. fusca, stromy - Camponotus herculeanus. Špecializácia na život v rôznych vrstvách sa odráža v životnej forme druhov. Okrem oddelenia v priestore sa mravce líšia aj povahou získavania potravy, časom dennej aktivity.

V púštiach je komplex mravcov najrozvinutejší, zbierajú potravu na povrchu pôdy. (herpetobionty). Medzi nimi vynikajú zástupcovia troch trofických skupín: 1) denné zoonekrofágy - aktívne v najhorúcejších časoch, živia sa mŕtvolami hmyzu a malým živým hmyzom aktívnym počas dňa; 2) nočné zoofágy - lovia sedavý hmyz s mäkkými krytmi, ktoré sa objavujú na povrchu iba v noci, a topiace sa článkonožce; 3) karpofágy (deň a noc) - jedia semená rastlín.

Niekoľko druhov z rovnakej trofickej skupiny môže žiť spolu. Mechanizmy na opustenie konkurencie a vymedzenie ekologických medzier sú nasledovné.

1. Rozmerová diferenciácia (Obr. 93). Napríklad priemerné hmotnosti pracujúcich jedincov troch najbežnejších denných zoonekrofágov v kyzylkumských pieskoch sú vo vzťahu 1:8:120. Približne rovnaký pomer hmotnosti u stredne veľkej mačky, rysa a tigra.

Ryža. 93. Porovnávacie veľkosti štyroch druhov mravcov zo skupiny denných zoonekrofágov v piesočnatej púšti Centrálneho Karakumu a distribúcia koristi troch druhov podľa hmotnostných tried (podľa G. M. Dlusského, 1981): 1 – stredný a veľký robotník Cataglyphis setipes; 2 - C. pallida; 3 – Acantholepis semenovi; 4 – Plagiolepis pallescens

2. Rozdiely v správaní spočívajú v rôznych stratégiách hľadania potravy. Mravce, ktoré vytvárajú cesty a využívajú mobilizáciu nosičov na prenášanie nájdenej potravy do hniezda, sa živia hlavne semenami rastlín, ktoré tvoria zhluky. Mravce, ktorých hľadači pracujú ako osamelí, zbierajú najmä semená rozptýlených rastlín.

3. Priestorová diferenciácia. V rámci tej istej vrstvy môže byť zber potravy rôznymi druhmi obmedzený na rôzne oblasti, napríklad na otvorených priestranstvách alebo pod kríkmi pelyňkov, na piesočnatých alebo hlinitých miestach atď.

4. Rozdiely v čase aktivity sa týkajú hlavne dennej doby, ale u niektorých druhov existujú rozdiely v aktivite podľa ročných období (hlavne jarná alebo jesenná aktivita).

Ekologické niky druhov sú premenlivé v priestore a čase. Môžu byť ostro ohraničené v individuálnom vývoji v závislosti od štádia ontogenézy, ako napríklad u húseníc a dospelých motýľov Lepidoptera, lariev a chrobákov májového chrobáka, pulcov a dospelých žiab. V tomto prípade sa mení biotop aj celé biocenotické prostredie. U iných druhov sú ekologické niky obsadené mladými a dospelými formami bližšie, no napriek tomu sú medzi nimi vždy rozdiely. Dospelé ostrieže a ich plôdik žijúci v tom istom jazere teda využívajú na svoju existenciu rôzne zdroje energie a vstupujú do rôznych potravinových reťazcov. Poter sa živí drobným planktónom, dospelí jedinci sú typickými predátormi.

Oslabenie medzidruhovej konkurencie vedie k rozšíreniu ekologickej niky druhu. Na oceánskych ostrovoch s chudobnou faunou množstvo vtákov v porovnaní s ich príbuznými na pevnine obýva rozmanitejšie biotopy a rozširuje škálu potravy, keďže sa nestretáva s konkurenčnými druhmi. U obyvateľov ostrova je dokonca zvýšená variabilita tvaru zobáka zaznamenaná ako indikátor rozšírenia charakteru potravných vzťahov.

Ak medzidruhová konkurencia zužuje ekologickú niku druhu a bráni prejaveniu všetkých jeho možností, potom vnútrodruhová konkurencia naopak prispieva k rozširovaniu ekologických nik. So zvýšeným počtom druhov, používaním doplnkového krmiva, rozvojom nových biotopov, začína vznik nových biocenotických vzťahov.

Vo vodných útvaroch sa rastliny, ktoré sú úplne ponorené vo vode (elodea, hornwort, urut), nachádzajú v iných podmienkach teploty, osvetlenia, plynového režimu ako tie, ktoré plávajú na hladine (telorez, vodová farba, žaburinka) alebo zakoreňujú na dne a vynášanie listov na povrch (lekno, džbán, victoria). Líšia sa aj vzťahom k životnému prostrediu. Epifyty tropických pralesov zaberajú podobné, no stále nie identické niky, keďže vo vzťahu k svetlu a vode patria do odlišných ekologických skupín (heliofyty a sciofyty, hygrofyty, mezofyty a xerofyty). Rôzne epifytické orchidey majú vysoko špecializovaných opeľovačov.

V zrelom listnatom lese majú podobné formy života stromy prvého radu - dub obyčajný, brest hladký, javor platýz, lipa srdcovitá, jaseň obyčajný. Zápoj stromov tvorený ich korunami je v rovnakom horizonte, za podobných podmienok prostredia. Ale starostlivá analýza ukazuje, že sa podieľajú na živote komunity rôznymi spôsobmi, a preto zaberajú rôzne ekologické niky. Tieto stromy sa líšia stupňom fotofilnej a tieňovej tolerancie, načasovaním kvitnutia a plodenia, spôsobmi opeľovania a distribúcie plodov, zložením manželiek atď. Dub, brest a jaseň sú anemofilné rastliny, ale ich peľ je v rôznych obdobiach nasýtený prostredím. Javor a lipa sú entomofily, dobré medonosné rastliny, ale kvitnú v rôznych obdobiach. U dubu - zoochory, u ostatných listnatých stromov - anemochory. Zloženie manželiek je u každého iné.

Ak sú v listnatom lese koruny stromov v rovnakom horizonte, potom sú aktívne koreňové zakončenia umiestnené v rôznych hĺbkach. Korene dubu prenikajú najhlbšie, korene javora sú umiestnené vyššie a ešte povrchnejšie - popol. Podstielka rôznych druhov stromov sa likviduje rôznymi rýchlosťami. Lípy lipy, javora, brestu, jaseňa sa do jari takmer úplne rozložia a dubové lístie ešte na jar tvorí sypkú lesnú podstielku.

V súlade s predstavami L. G. Ramenského o ekologickej individualite druhov a s prihliadnutím na skutočnosť, že rastlinné druhy v spoločenstve sa rôznym spôsobom podieľajú na vývoji a premene životného prostredia a premene energie, môžeme predpokladať, že v etablovaných fytocenózy každý rastlinný druh má svoju vlastnú ekologickú niku.

V ontogenéze rastliny, podobne ako mnohé zvieratá, menia svoju ekologickú niku. Ako starnú, intenzívnejšie využívajú a pretvárajú svoje prostredie. Prechodom rastliny do generatívneho obdobia sa výrazne rozširuje okruh súdružiek, mení sa veľkosť a intenzita fytogénneho poľa. Znižuje sa environmentálna úloha starnúcich, senilných rastlín. Strácajú veľa manželiek, ale zvyšuje sa úloha ich pridružených deštruktorov. Výrobné procesy sú oslabené.

Rastliny majú prekrývajúce sa ekologické výklenky. Zintenzívňuje sa v určitých obdobiach, keď sú zdroje prostredia obmedzené, ale keďže druhy využívajú zdroje individuálne, selektívne a s rôznou intenzitou, konkurencia v stabilných fytocenózach je oslabená.

Ryža. 94. Korelácia medzi diverzitou listnatých vrstiev a druhovou diverzitou vtákov (Shannonove indexy podľa MacArthura z E. Piank, 1981)

Bibliografia

    Shilov I. A. Ekológia. Moskva: Vyššia škola, 1997.

    Christoforova N.K. Základy ekológie. Vladivostok: Dalnauka, 1999.

    Gilyarov A. M. Populačná ekológia. M.: Vydavateľstvo Moskovskej štátnej univerzity, 1990.

ekologická nika - miesto druhu v biogeocenóze určené jeho biotickým potenciálom a súhrnom environmentálnych faktorov, ktorým je prispôsobený. Nie je to len fyzický priestor, ktorý organizmus zaberá, ale aj jeho funkčná úloha v spoločenstve (pozícia v potravinovom reťazci) a jeho miesto vo vzťahu k vonkajším faktorom.

V štruktúre ekologickej niky sú 3 zložky:

  1. Priestorová nika (biotop) - "adresa" organizmu;
  2. Trofická nika - charakteristické znaky výživy a úloha druhu v spoločenstve - "profesia";
  3. Viacrozmerná (hyperpriestorová) ekologická nika je rozsah všetkých podmienok, v ktorých jednotlivec alebo populácia žije a reprodukuje sa.

Rozlišovať základná (potenciálna) nika, ktoré by organizmus alebo druh mohol okupovať bez konkurencie, predátori, v ktorých sú optimálne abiotické podmienky; a realizovaný výklenok- skutočný rozsah podmienok existencie organizmu, ktorý je menší alebo rovný základnej nike.

Pravidlo povinnosti vyplniť ekologickú niku.
Prázdna ekologická nika je vždy a nevyhnutne prirodzene vyplnená. V nasýtených biogeocenózach sa životné zdroje využívajú najplnšie - v nich sú obsadené všetky ekologické niky. V nenasýtených biogeocenózach sa čiastočne využívajú životne dôležité zdroje, vyznačujú sa prítomnosťou voľných ekologických ník.

Environmentálna duplicita- obsadenie uvoľnenej ekologickej niky iným druhom schopným vykonávať v spoločenstve rovnaké funkcie ako vyhynuté druhy. Z toho vyplýva, že pri znalosti rozloženia druhov v ekologickej nike v spoločenstve a parametroch každej ekologickej niky je možné vopred popísať druhy, ktoré môžu v prípade uvoľnenia obsadiť tú či onú niku.

Ekologická diverzifikácia- fenomén rozdelenia ekologickej niky v dôsledku medzidruhovej konkurencie. Vykonáva sa podľa troch parametrov:
- priestorovým usporiadaním
- diétou
- podľa rozloženia činnosti v čase.
V dôsledku diverzifikácie dochádza k posunu charakterov - jedince dvoch blízko príbuzných druhov sú si navzájom viac podobné v tých častiach areálov, kde sa vyskytujú oddelene, ako v oblastiach spoločného pobytu.

Charakteristika ekologickej niky:
1. Šírka
2. Prekrytie tohto výklenku so susedným

Ekologická šírka výklenku- relatívny parameter, ktorý sa odhaduje porovnaním so šírkou ekologickej niky iných druhov. Eurybionty majú vo všeobecnosti širšie ekologické niky ako stenobionty. Tá istá ekologická nika však môže mať rôznu šírku v rôznych smeroch: napríklad z hľadiska priestorového rozmiestnenia, potravinových väzieb atď.

Pokrytie ekologickej niky nastáva, keď rôzne druhy spolunažívajú s použitím rovnakých zdrojov. Prekrytie môže byť úplné alebo čiastočné, podľa jedného alebo viacerých parametrov ekologickej niky.

Ak sú ekologické niky organizmov dvoch druhov navzájom veľmi odlišné, potom tieto druhy, ktoré majú rovnaký biotop, si navzájom nekonkurujú (obr. 3).

Ak sa ekologické niky čiastočne prekrývajú (obr. 2), ich koexistencia bude možná vďaka prítomnosti špecifických úprav pre každý druh.

Ak ekologická nika jedného druhu zahŕňa ekologickú niku iného druhu (obr. 1), potom vzniká intenzívna konkurencia, dominantný konkurent vytlačí svojho rivala na perifériu fitness zóny.

Konkurencia má významné environmentálne dôsledky. V prírode sú jednotlivci každého druhu súčasne vystavení medzidruhovej a vnútrodruhovej konkurencii. Medzidruhové sú vo svojich dôsledkoch opačné ako vnútrodruhové, pretože zužujú oblasť biotopov a množstvo a kvalitu potrebných environmentálnych zdrojov.

Vnútrodruhová konkurencia podporuje územnú distribúciu druhov, to znamená rozširovanie priestorovej ekologickej niky. Konečným výsledkom je pomer medzidruhovej a vnútrodruhovej konkurencie. Ak je medzidruhová konkurencia väčšia, potom areál daného druhu klesá na územie s optimálnymi podmienkami a zároveň sa zvyšuje špecializácia druhu.

Abstrakt o ekológii

Každý druh je prispôsobený určitým podmienkam prostredia (faktorom). Výstup parametrov aspoň jedného z mnohých faktorov mimo tolerancie organizmu spôsobuje jeho útlak. Požiadavky organizmu na zloženie a parametre faktorov prostredia zdedených po predkoch určujú hranice rozšírenia druhov, ku ktorým tento organizmus patrí, t. j. areál av rámci areálu aj špecifické biotopy.

Inými slovami, každý druh živočícha, rastliny, mikroorganizmu je schopný normálne žiť, živiť sa, rozmnožovať sa len na mieste, kde ho „zaregistrovala“ evolúcia počas mnohých tisícročí, počnúc svojimi predkami. Na označenie tohto javu si biológovia požičali architektonický výraz „výklenok“. Každý typ živého organizmu teda zaberá svoju vlastnú jedinečnú ekologickú niku v prírode.

ekologická nika - je to miesto organizmu v prírode a celý spôsob jeho životnej činnosti alebo, ako sa hovorí, životný stav, vrátane vzťahov k environmentálnym faktorom, druhom potravy, času a spôsobu výživy, miestam rozmnožovania, úkrytom atď. . Tento pojem je oveľa objemnejší a zmysluplnejší ako pojem „biotop“.

biotop - ide o priestorovo ohraničený súbor podmienok abiotického a biotického prostredia, zabezpečujúci celý cyklus vývoja organizmu.

Americký ekológ Y. Odum nazval biotop obrazne „adresou“ organizmu a ekologickú niku – jeho „povolaním“. Na jednom biotope spravidla žije veľké množstvo organizmov rôznych druhov. Napríklad zmiešaný les je biotopom pre stovky druhov organizmov, ale každý z nich má svoju vlastnú ekologickú niku. Ekologická nika - funkčná úloha druhu v mieste jeho "registrácie". Organizmus je na jednej strane účastníkom celkového toku života v prostredí a na druhej strane je tvorcom takéhoto toku. A to je skutočne veľmi podobné povolaniu človeka.

Po prvé, ekologickú niku nemôžu obsadiť dva alebo viac typov, rovnako ako neexistujú dve absolútne rovnaké profesie. Druh obsadzuje ekologickú niku, aby plnil jedinečnú funkciu len svojim spôsobom, čím si osvojuje biotop a zároveň ho formuje. Príroda je veľmi ekonomická – ani len dva druhy, ktoré zaberajú tú istú ekologickú niku, nemôžu stabilne koexistovať, pretože v dôsledku konkurencie bude jeden z nich nahradený druhým. Tento vzor nie je bez výnimiek, ale je natoľko objektívny, že je formulovaný vo forme ustanovenia, ktoré sa nazýva „princíp konkurenčného vylúčenia“ (princíp G. F. Gausea): ak dva druhy s podobnými environmentálnymi požiadavkami (výživa, správanie, miesta rozmnožovania atď.) vstúpia do konkurenčných vzťahov, potom jeden z nich musí zomrieť alebo zmeniť svoj životný štýl a obsadiť novú ekologickú niku . Niekedy napríklad na odstránenie akútnych konkurenčných vzťahov stačí, aby jeden organizmus (zviera) zmenil čas kŕmenia bez toho, aby sa zmenil samotný druh potravy (ak na základe potravných vzťahov vzniká konkurencia), alebo nájde nový biotop (ak súťaž prebieha na základe tohto faktora) atď. Ak organizmy obsadzujú rôzne ekologické niky, väčšinou nevstupujú do konkurenčných vzťahov, sféry ich pôsobenia a vplyvu sú oddelené. V tomto prípade sa vzťah považuje za neutrálny.

Ekologická nika ako funkčné miesto druhu v systéme života nemôže byť dlho prázdna - o tom svedčí pravidlo povinného vypĺňania ekologických výklenkov: prázdna ekologická nika je vždy prirodzene vyplnená .

Z ďalších vlastností ekologických ník poznamenávame, že organizmus (druh) ich môže meniť počas celého životného cyklu. Najvýraznejším príkladom v tomto smere je hmyz. Ekologická nika lariev májových chrobákov je teda spojená s pôdou, ktorá sa živí koreňovým systémom rastlín. Ekologická nika chrobákov je zároveň spojená so suchozemským prostredím, ktoré sa živí zelenými časťami rastlín.

Spoločenstvá živých organizmov vznikajú podľa princípu vypĺňania ekologických ník. V prirodzene vytvorenej komunite sú zvyčajne všetky niky obsadené. Práve v takýchto spoločenstvách, napríklad v dávno existujúcich (primárnych) lesoch, je pravdepodobnosť introdukcie nových druhov veľmi nízka. Zároveň si treba uvedomiť, že využívanie ekologických ník je do určitej miery relatívny pojem. Všetky niky zvyčajne ovládajú tie organizmy, ktoré sú charakteristické pre daný región. Ak však organizmus pochádza zvonka (napríklad sú zavlečené semená) náhodne alebo úmyselne, môže si nájsť voľné miesto pre seba, pretože oň neexistujú žiadni žiadatelia zo súboru existujúcich druhov. V tomto prípade je rýchle zvýšenie počtu (ohniska) cudzieho druhu zvyčajne nevyhnutné, pretože si nachádza mimoriadne priaznivé podmienky (voľné miesto) a najmä nemá nepriateľov.

Ekologická nika ako funkčné miesto druhu v biotope umožňuje forme schopnej vyvinúť nové adaptácie na vyplnenie tejto niky, niekedy si to však vyžaduje značné množstvo času. Prázdne ekologické výklenky, ktoré sa zdajú špecialistovi, sú často len podvodom. Preto by mal byť človek mimoriadne opatrný so závermi o možnosti zaplnenia týchto výklenkov aklimatizáciou. Aklimatizácia je súbor opatrení na zavedenie druhu do nových biotopov, ktoré sa vykonávajú s cieľom obohatiť prirodzené alebo umelé spoločenstvá o organizmy užitočné pre človeka. Rozkvet aklimatizácie pripadol na 20. – 40. roky dvadsiateho storočia. Postupom času sa však ukázalo, že pokusy boli buď neúspešné, alebo, čo je horšie, priniesli veľmi negatívne výsledky – druhy sa stali škodcami, šírili nebezpečné choroby atď. Nemohlo to byť inak: umiestnené v cudzom prostredí so skutočne obsadeným ekologickým výklenkom, nové druhy vytlačili tých, ktorí už podobnú prácu vykonávali. Nové druhy nevyhovovali potrebám ekosystému, niekedy nemali nepriateľov, a preto sa mohli rýchlo množiť. Potom však do hry vstúpili obmedzujúce faktory. Počet druhov prudko klesol, alebo sa naopak intenzívne premnožil ako králik v Austrálii a stal sa škodcom.

SÚVISIACE ČLÁNKY