Abstrakt ekológie

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 environmentálnych faktorov zdedených po predkoch určujú hranice rozšírenia druhov, ku ktorým tento organizmus patrí, teda areál a v rámci areálu – špecifické biotopy.

Inými slovami, akýkoľvek druh živočícha, rastliny, mikroorganizmu je schopný normálne žiť, živiť sa, rozmnožovať sa len na mieste, kde mu to dlhé tisícročia „predpísala“ evolúcia, počnúc jeho predkami. Na označenie tohto javu si biológovia požičali architektonický výraz „výklenok“. Každý typ živého organizmu teda zaberá v prírode svoju vlastnú, iba inherentnú ekologickú niku.

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 kŕmenia, miesta rozmnožovania, úkrytov atď. . Tento pojem je oveľa objemnejší a zmysluplnejší ako pojem „biotop“.

Habitat Je priestorovo ohraničený súbor podmienok abiotického a biotického prostredia, ktorý zabezpečuje celý vývojový cyklus organizmu.

Americký ekológ Y. Odum obrazne nazval biotop „adresou“ organizmu a ekologickú niku – jeho „povolaním“. V jednom biotopu spravidla žije veľké množstvo organizmov odlišné typy... Napríklad zmiešaný les je biotopom pre stovky druhov organizmov, ale každý z nich má svoj vlastný ekologická nika... 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 druhov, rovnako ako neexistujú dve absolútne rovnaké profesie. Druh zaberá ekologickú niku, aby plnil jedinečnú funkciu iba svojim vlastným spôsobom, čím si osvojuje biotop a zároveň ho formuje. Príroda je veľmi ekonomická – dokonca len dva druhy, ktoré zaberajú tú istú ekologickú niku, nemôžu udržateľne koexistovať, pretože v dôsledku konkurencie bude jeden z nich vytlačený druhým. Tento vzor nie je bez výnimiek, ale je natoľko objektívny, že je formulovaný vo forme ustanovenia, ktoré sa nazýva „princíp konkurenčného vylúčenia“ (princíp GF Gause): ak dva druhy s podobnými požiadavkami na prostredie (výživa, správanie, miesta rozmnožovania atď.) vstúpia do konkurenčného vzťahu, 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 na základe tohto faktora prebieha konkurencia) a pod. Ak organizmy obsadzujú rôzne ekologické niky, väčšinou nevstupujú do konkurenčného vzťahu, 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 čom svedčí pravidlo povinného vypĺňania ekologických nik: prázdna ekologická nika je vždy prirodzene vyplnená .

Z ďalších vlastností ekologických ník podotýkame, že organizmus (druh) ich môže meniť v celom svojom životný cyklus... Väčšina názorný príklad v tomto smere 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 dlhovekých (pôvodných) lesoch, je pravdepodobnosť introdukcie nových druhov veľmi nízka. Zároveň si treba uvedomiť, že využívanie ekologických ník je do určitej miery relatívny pojem. Všetky niky sú zvyčajne obsadené tými organizmami, ktoré sú charakteristické pre daný región. Ak však organizmus príde zvonku (napríklad sa sem prinesú semená) náhodne alebo úmyselne, môže si nájsť voľné miesto, pretože zo súboru neboli žiadni žiadatelia. existujúce druhy... V takom prípade je rýchle zvýšenie počtu (vypuknutia) cudzieho druhu zvyčajne nevyhnutné, pretože je extrémne priaznivé podmienky(free niche) a najmä nemá nepriateľov.

Ekologická nika ako funkčné miesto druhu v biotope umožňuje formu schopnú vyvinúť nové adaptácie na vyplnenie tejto niky, ale niekedy to trvá značné množstvo času. Často prázdne ekologické niky, ktoré sa zdajú špecialistovi, sú len podvod. Preto by mal byť človek mimoriadne opatrný so závermi o možnosti zaplnenia týchto výklenkov aklimatizáciou. Aklimatizácia je súbor opatrení zameraných na introdukciu 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 experimenty boli buď neúspešné, alebo, čo je horšie, priniesli veľmi negatívne výsledky - druhy sa stali škodcami, rozšírili sa nebezpečných chorôb atď. Nemohlo to byť inak: nové druhy umiestnené v cudzom prostredí so skutočne obsadenou ekologickou nikou 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 rozmnožoval ako králik v Austrálii a stal sa škodcom.

1. Všeobecné ustanovenia... Živých vecí – rastlín aj zvierat – je veľa a sú rozmanité. Niet pochýb o tom, že túto rozmanitosť a početnosť organizmov určujú faktory prostredia. Každý druh teda zaujíma presne určené miesto v geografickom priestore so špecifickým súborom fyzikálnych a chemických parametrov. Postavenie druhu však závisí nielen od abiotických ekologických faktorov, ale aj od vzťahov tento organizmus s inými organizmami tak v rámci vlastného druhu, ako aj so zástupcami iných druhov. Vlk nebude obývať tieto zemepisné oblasti, aj keď súbor abiotických faktorov je pre neho celkom prijateľný, ak tu pre neho nie je zdroj potravy. V dôsledku toho by miesto, ktoré druh zaujíma v konkrétnom biotope, malo byť určené nielen územím, ale malo by byť spojené aj s potrebou potravy a funkciou reprodukcie. Každý z druhov, ako aj špecifický organizmus v spoločenstve (biocenóza) má svoj vlastný čas a miesto pobytu, ktoré ho odlišujú od iných druhov.

Preto sme konfrontovaní s rôznymi pojmami. Po prvé, je oblasť druh - distribúcia druhu v geografickom priestore (geografický aspekt druhu), po druhé, biotop druhu(biotop alebo biotop) - typ geografického priestoru z hľadiska súboru fyzikálnych a chemických parametrov a (alebo) biotických charakteristík, kde druh žije a po tretie, ekologická nika, čo znamená viac než len miesto, kde daný pohľad... Druh v rôznych častiach svojho areálu môže obývať množstvo rôznych biotopov.

Najlepšiu a najpresnejšiu komparatívnu definíciu ekologickej niky a prostredia poskytli francúzski ekológovia R. Wiebert a K. Lagler: streda Je adresa, na ktorej tento organizmus žije, kým výklenok dodatočne označuje jeho povolanie na tomto mieste, jeho povolanie.

Niektorí ekológovia sú ochotnejší používať výraz „biotop“, ktorý je takmer synonymom pre „biotop“ a oba pojmy sa často prekrývajú, no pamätajte, že „biotop“ sa vzťahuje iba na oblasť, kde je druh rozšírený. V tomto zmysle je tento pojem veľmi blízky pojmu druhový rozsah.

2. Habitat... Ide o oblasť pôdy alebo vodného útvaru, ktorú zaberá populácia jedného druhu alebo jeho časti a ktorá vlastní všetky nevyhnutné podmienky(klíma, reliéf, pôda, živiny). Biotop druhu je súbor oblastí, ktoré spĺňajú jeho ekologické požiadavky v rámci druhovej škály. Biotop teda nie je nič iné ako len súčasť ekologickej niky. Rozlišujú sa podľa šírky biotopu stenotopický a eurytopické organizmy, t.j. organizmy, ktoré zaberajú špecifické priestory so špecifickým súborom environmentálnych faktorov a organizmy, ktoré existujú v širokej škále faktorov prostredia (kozmopoliti). Ak hovoríme o biotope spoločenstva organizmov alebo o mieste biocenózy, často sa používa termín „biotop“. Habitat má ešte jedno synonymum ekotop- geografický priestor charakterizovaný špecifickým súborom parametrov prostredia. V tomto prípade je populácia akéhokoľvek druhu žijúca v danom priestore tzv ekotyp.

Pojem „biotop“ možno aplikovať na špecifické organizmy a spoločenstvá vo všeobecnosti. Lúku môžeme označiť za jediný biotop rôznych tráv a živočíchov, hoci trávy aj živočíchy zaberajú rôzne ekologické výklenky. Tento výraz by však nikdy nemal nahradiť pojem „ekologická nika“.

Habitat môže znamenať komplex vzájomne prepojených určitých živých a neživých charakteristík geografického priestoru. Napríklad biotopom vodného hmyzu, ploštice a plaváka, sú plochy jazier s plytkou vodou pokryté vegetáciou. Tento hmyz zaberá jeden biotop, ale má rôzne trofické reťazce (glaukus je aktívny predátor a plutt sa živí rozkladajúcou sa vegetáciou), čo odlišuje ekologické niky týchto dvoch druhov.

Biotop môže znamenať iba biotické prostredie. Takto žijú bacily a baktérie vo vnútri iných organizmov. Vši žijú vo vlasovej línii hostiteľa. Niektoré huby sú spojené so špecifickým typom lesa (hríb). Biotop však môže predstavovať aj čisto fyzické a geografické prostredie. Môžete ukázať na príliv a odliv mora, kde žije taká rozmanitosť organizmov. Môže to byť púšť, samostatná hora, duny, potok a rieka, jazero atď.

3. Ekologická nika- pojem, podľa Y. Oduma, priestrannejšie. Ekologická nika, ako to ukázal anglický vedec C. Elton(1927), zahŕňa nielen fyzický priestor, ktorý organizmus zaberá, ale aj funkčnú úlohu organizmu v spoločenstve. Elton rozlišoval niky ako postavenie druhu vo vzťahu k iným druhom v spoločenstve. Názor C. Eltona, že výklenok nie je synonymom pre biotop, bol široko uznávaný a rozšírený. Organizmus je veľmi dôležitý pre svoje trofické postavenie, životný štýl, spojenie s inými organizmami atď. a jeho poloha vzhľadom na gradienty vonkajších faktorov ako podmienky existencie (teplota, vlhkosť, pH, zloženie a typ pôdy atď.).

Tieto tri aspekty ekologickej niky (priestor, funkčná úloha organizmu, vonkajšie faktory) možno vhodne označiť ako priestorová nika(výklenkové miesto), trofický výklenok(funkčná nika), v chápaní C. Eltona, a viacrozmerný výklenok(berie sa do úvahy celý objem a súbor biotických a abiotických vlastností, hyperobjem). Ekologická nika organizmu závisí nielen od toho, kde žije, ale zahŕňa aj celkové množstvo jeho požiadaviek životné prostredie... Telo nielen prežíva pôsobenie environmentálnych faktorov, ale kladie si na ne aj vlastné nároky.

4. Moderný koncept ekologickej niky vytvorené na základe navrhnutého modelu J. Hutchinson(1957). Ekologická nika je podľa tohto modelu súčasťou pomyselného viacrozmerného priestoru (hyperobjemu), ktorého jednotlivé rozmery zodpovedajú faktorom nevyhnutným pre normálnu existenciu a rozmnožovanie organizmu. Hutchinsonovu niku, ktorú budeme nazývať multidimenzionálna (hyperspriestorová), možno popísať pomocou kvantitatívnych charakteristík a operovať s matematickými výpočtami a modelmi. R. Whittaker(1980) definuje ekologickú niku ako postavenie druhu v spoločenstve, z čoho vyplýva, že spoločenstvo je už spojené s konkrétnym biotopom, t.j. s určitým súborom fyzikálnych a chemických parametrov. V dôsledku toho je ekologická nika termín používaný na označenie špecializácie populácie druhu v rámci komunity. Skupiny druhov v biocenóze s podobnými funkciami a výklenkami rovnakej veľkosti sa volajú cechy... Druhy, ktoré zaberajú rovnaké výklenky v rôznych geografických oblastiach, sa nazývajú ekologické ekvivalenty.

5. Individualita a jedinečnosť ekologických ník... Bez ohľadu na to, ako podobné organizmy (alebo druhy vo všeobecnosti) sú vo svojom biotope, bez ohľadu na to, ako blízko sú ich funkčné charakteristiky v biocenózach, nikdy nebudú zaberať rovnakú ekologickú niku. Počet ekologických výklenkov na našej planéte je teda nespočetný. Obrazne si možno predstaviť ľudskú populáciu, ktorej všetci jedinci majú len svoju jedinečnú niku. Nie je možné si predstaviť dvoch úplne identických ľudí s absolútne identickými morfofyziologickými a funkčnými charakteristikami, vrátane mentálnych, postojov k svojmu druhu, absolútnej potreby druhu a kvality jedla, sexuálnych vzťahov, noriem správania atď. Ale jednotlivé niky rôznych ľudí sa môžu prekrývať podľa individuálnych parametrov prostredia. Študentov môže napríklad spájať jedna vysoká škola, konkrétni učitelia a zároveň sa môžu líšiť v správaní v spoločnosti, vo výbere stravy, biologickej aktivite atď.

6. Meranie ekologických výklenkov... Na charakterizáciu výklenku sa zvyčajne používajú dve štandardné merania - šírka výklenku a presah výklenku s priľahlými výklenkami.

Šírka niky sa chápe ako gradienty alebo rozsah pôsobenia akéhokoľvek faktora prostredia, ale len v rámci daného hyperpriestoru. Šírka výklenku môže byť určená intenzitou osvetlenia, dĺžkou trofického reťazca, intenzitou pôsobenia akéhokoľvek abiotického faktora. Prekrývanie ekologických výklenkov znamená tak prekrývanie výklenkov do šírky, ako aj prekrývanie hyperobjemov.

7. Typy ekologických výklenkov... Existujú dva hlavné typy ekologických výklenkov. Po prvé, je zásadný(formálny) výklenok – najväčší „abstrakt osídlený hyperobjem “, kde pôsobenie environmentálnych faktorov bez vplyvu konkurencie zabezpečuje maximálnu početnosť a fungovanie druhu. Tento druh však podlieha neustálym zmenám faktorov prostredia v rámci svojho areálu. Navyše, ako už vieme, zvýšenie pôsobenia jedného faktora môže zmeniť postoj druhu k inému faktoru (dôsledok Liebigovho zákona) a môže sa zmeniť jeho rozsah. Pôsobenie dvoch faktorov súčasne môže zmeniť postoj druhu ku každému z nich špecificky. Biotické obmedzenia (predácia, konkurencia) vždy pôsobia v rámci ekologických výklenkov. Všetky tieto akcie vedú k tomu, že druh skutočne zaberá ekologický priestor, ktorý je oveľa menší ako hyperpriestor základného výklenku. V tomto prípade hovoríme o implementovaná nika, t.j. reálny výklenok.

8 ... Princíp Vandermeer a Gause... J.H. Vandermeer (1972) značne rozšíril Hutchinsonov koncept realizovaného výklenku. Dospel k záveru, že ak v danom biotope koexistuje N interagujúcich druhov, potom budú zaberať úplne iné realizované ekologické niky, ktorých počet sa bude rovnať N. Toto pozorovanie sa nazýva Vandermeerov princíp.

Konkurenčná interakcia sa môže týkať priestoru, biogénnych prvkov, využívania svetla (stromy v lese) a procesu boja o samicu, o potravu, ako aj závislosti na predátorovi, náchylnosti na choroby atď. najtvrdšia konkurencia sa pozoruje na medzidruhovej úrovni. Môže viesť k nahradeniu populácie jedného druhu populáciou iného druhu, ale môže viesť aj k rovnováhe medzi týmito dvoma druhmi (zvyčajne napr. v systéme dravec – korisť je nastolená prirodzená rovnováha). Extrémne prípady sú vytlačenie jedného druhu iným druhom mimo daného biotopu. Sú chvíle, keď jeden druh vytlačí iný v trofickom reťazci a prinúti ho prejsť na iné jedlo. Pozorovanie správania blízko príbuzných organizmov s podobným životným štýlom a podobnou morfológiou ukazuje, že takéto organizmy sa nikdy nepokúšajú osídľovať to isté miesto. Toto pozorovanie bolo urobené Joseph Greenell v rokoch 1917-1928, ktorý študoval život posmešných vtákov v Kalifornii. Samotný Grinell predstavil koncept "výklenok", ale v tomto koncepte nerozlišoval medzi výklenkom a biotopom.

Ak blízko príbuzné organizmy žijú vo vodnom prostredí a na rovnakom mieste, potom budú buď využívať rôzne zdroje potravy, alebo viesť aktívny životný štýl iný čas(noc Deň). Toto ekologické rozdelenie blízko príbuzných druhov je tzv princíp konkurenčného vylúčenia alebo Gauseov princíp menom ruského biológa, ktorý v roku 1932 experimentálne ukázal fungovanie tohto princípu. Gause vo svojich záveroch použil Eltonov koncept postavenia druhu v spoločenstve závislom od iných druhov.

9. Priestor výklenku... Ekologické niky druhu sú viac než len vzťah druhu k akémukoľvek environmentálnemu gradientu. Mnohé znaky alebo osi multidimenzionálneho priestoru (hyperobjemu) sú veľmi ťažko merateľné alebo ich nemožno vyjadriť lineárnymi vektormi (napríklad správanie, závislosť atď.). V dôsledku toho je potrebné, ako správne poznamenal R. Whittaker (1980), prejsť od konceptu osi výklenku (pripomeňme si šírku výklenku v jednom alebo viacerých parametroch) ku konceptu jeho viacrozmernej definície, ktorá odhalí povaha vzťahov medzi druhmi s ich celým rozsahom adaptačných vzťahov. ...

Ak je nika „miestom“ alebo „pozíciou“ druhu v spoločenstve podľa Eltonovho konceptu, potom má právo dať mu nejaké miery. Podľa Hutchinsona môže byť výklenok definovaný množstvom premenlivých podmienok prostredia v rámci komunity, ktorým sa druh musí prispôsobiť. Tieto premenné zahŕňajú tak biologické ukazovatele (napr. veľkosť potravy), ako aj nebiologické ukazovatele (klimatické, orografické, hydrografické atď.). Tieto premenné môžu slúžiť ako osi, pozdĺž ktorých sa znovu vytvára viacrozmerný priestor, ktorý je tzv ekologický priestor alebo výklenkový priestor... Každý z druhov sa môže prispôsobiť alebo byť odolný voči určitému rozsahu hodnôt každej premennej. Horná a dolná hranica všetkých týchto premenných načrtáva ekologický priestor, ktorý môže druh zaberať. Toto je základná medzera v Hutchinsonovom chápaní. V zjednodušenej forme si to možno predstaviť ako „n-stranný box“ so stranami zodpovedajúcimi limitom stability pohľadu na osi niky.

Aplikovaním multidimenzionálneho prístupu na priestor komunitnej niky môžeme zistiť polohu druhov v priestore, povahu reakcie druhu na vplyv viac ako jednej premennej a relatívne veľkosti nik.

Ekologická nika- súbor všetkých faktorov prostredia, v rámci ktorých je možná existencia druhu v prírode. koncepcia ekologická nika zvyčajne používané pri štúdiu vzťahu ekologicky blízkych druhov patriacich do rovnakej trofickej úrovne. Termín „ekologická nika“ navrhol J. Grinell (1917) na charakterizáciu priestorového rozmiestnenia druhov (čiže ekologická nika bola definovaná ako pojem blízky biotop).

Neskôr C. Elton (1927) definoval ekologickú niku ako postavenie druhu v spoločenstve, pričom zdôraznil osobitný význam trofických vzťahov. Koncom 19. – začiatkom 20. storočia si mnohí výskumníci všimli, že dva druhy, ekologicky blízke a zaujímajúce podobnú pozíciu v spoločenstve, nemôžu stabilne koexistovať na tom istom území. Toto empirické zovšeobecnenie sa potvrdilo v matematickom modeli konkurencie dvoch druhov o jednu potravu (V. Volterra) resp. experimentálna práca G.F. Gause ( Princíp Gause).

Moderný koncept ekologická nika vytvorený na základe modelu ekologickej niky, ktorý navrhol J. Hutchinson (1957, 1965). Podľa tohto modelu môže byť ekologická nika reprezentovaná ako súčasť imaginárneho viacrozmerného priestoru (hyperobjemu), ktorého jednotlivé rozmery zodpovedajú faktorom nevyhnutným pre normálnu existenciu druhu.

K divergencii ekologických výklenkov rôznych druhov prostredníctvom divergencie dochádza väčšinou v dôsledku obmedzenia v rôznych biotopoch, rôznej potrave a rôznych časoch využívania toho istého biotopu. Boli vyvinuté metódy hodnotenia šírky ekologickej niky a miery prekrytia ekologických nik odlišné typy. Liter: Giller P. Štruktúra komunity a ekologická nika. - M.: 1988 (podľa BES, 1995).

V environmentálnom modelovaní pojem ekologická nika charakterizuje určitú časť priestoru (abstraktných) faktorov prostredia, hyperobjem, v ktorom žiadny z faktorov prostredia neprekračuje toleranciu daného druhu (populácie). Súbor takých kombinácií hodnôt ekologických faktorov, pri ktorých je existencia druhu (populácie) teoreticky možná, sa nazýva základná ekologická nika.

Realizovaná ekologická nika nazývajú súčasťou základného výklenku iba tie kombinácie hodnôt faktorov, pre ktoré je možná stabilná alebo prosperujúca existencia druhu (populácie). Koncepty udržateľný alebo prosperujúce existencia si vyžaduje zavedenie ďalších formálnych obmedzení v modelovaní (napríklad úmrtnosť by nemala presiahnuť pôrodnosť).

Ak pri danej kombinácii hodnôt environmentálnych faktorov môže rastlina prežiť, ale nie je schopná sa rozmnožovať, potom možno len ťažko hovoriť o blahobyte alebo udržateľnosti. V dôsledku toho táto kombinácia environmentálnych faktorov patrí do základnej ekologickej niky, ale nie do realizovanej ekologickej niky.

Mimo rámca matematického modelovania samozrejme nie je taká prísnosť a jasnosť v definícii pojmov. V modernej environmentálnej literatúre možno v koncepte ekologickej niky rozlíšiť štyri hlavné aspekty:

1) priestorová nika vrátane súboru priaznivých podmienok prostredia. Napríklad hmyzožravé vtáky čučoriedkového smrekovca žijú, živia sa a hniezdia v rôznych vrstvách lesa, čo im do značnej miery umožňuje vyhnúť sa konkurencii;

2) trofický výklenok... Vyniká najmä obrovským významom potravín ako environmentálneho faktora. Rozdelenie potravinových výklenkov v organizmoch na rovnakej trofickej úrovni, ktoré žijú spoločne, umožňuje nielen vyhnúť sa konkurencii, ale prispieva aj k úplnejšiemu využívaniu potravinových zdrojov, a preto zvyšuje intenzitu biologického cyklu hmoty.

Napríklad hlučná populácia „vtáčích kolónií“ vytvára dojem úplnej absencie akéhokoľvek poriadku. V skutočnosti každý vtáčí druh zaberá presne definované biologické vlastnosti trofický výklenok: niektoré sa živia blízko pobrežia, iné - v značnej vzdialenosti, niektoré ryby blízko povrchu, iné - v hĺbke atď.

Trofické a priestorové výklenky rôznych druhov sa môžu čiastočne prekrývať (pamätajte: princíp ekologickej duplikácie). Výklenky môžu byť široké (nešpecializované) a úzke (špecializované).

3) viacrozmerný výklenok, alebo niche ako hypervolume. Pojem viacrozmerná ekologická nika je spojená s matematického modelovania... Všetky mnohé kombinácie hodnôt environmentálnych faktorov sa považujú za viacrozmerný priestor. V tomto obrovskom súbore nás zaujímajú iba také kombinácie hodnôt faktorov prostredia, pri ktorých je možná existencia organizmu - tento hyperobjem zodpovedá konceptu viacrozmernej ekologickej niky.

4) funkčné myšlienka ekologickej niky. Tento koncept dopĺňa predchádzajúce a je založený na funkčnej podobnosti rôznych ekologických systémov. Hovorí sa napríklad o ekologickej nike bylinožravcov, malých predátorov, alebo živočíchov živiacich sa planktónom, či hrabavých živočíchov atď. Funkčný koncept ekologickej niky zdôrazňuje úlohu organizmov v ekosystéme a zodpovedá zaužívanému pojmu „povolanie“ či dokonca „postavenie v spoločnosti“. Hovorí sa o funkčnom zmysle environmentálne ekvivalenty- druhy, ktoré zaberajú funkčne podobné výklenky v rôznych geografických oblastiach.

„Bytop organizmu je miesto, kde žije, alebo miesto, kde sa zvyčajne nachádza. Ekologická nika- priestrannejší koncept, ktorý zahŕňa nielen fyzický priestor, ktorý druh (populácia) zaberá, ale aj funkčnú úlohu tohto druhu v spoločenstve (napríklad jeho trofickú polohu) a jeho polohu vzhľadom na gradienty vonkajších faktorov - teplota, vlhkosť, pH, pôda a iné podmienky existencie. Tieto tri aspekty ekologickej niky sú vhodne označené ako priestorová nika, trofická nika a viacrozmerná nika alebo nika ako hyperobjem. V dôsledku toho ekologická nika organizmu nezávisí len od toho, kde žije, ale zahŕňa aj celkové množstvo jeho požiadaviek na životné prostredie.

Druhy, ktoré zaberajú rovnaké výklenky v rôznych geografických oblastiach, sa nazývajú ekologické ekvivalenty“ (Yu. Odum, 1986).

V.D. Fedorov a T.G. Gilmanov (1980, s. 118 - 127) poznámka:

„Štúdium realizovaných výklenkov popisom správania sa well-being funkcie na úseku ich priamok a rovín zodpovedajúcich niektorým vybraným environmentálnym faktorom má široké využitie v ekológii (obr. 5.1). Zároveň, v závislosti od povahy faktorov, ktorým zodpovedá uvažovaná konkrétna funkcia blahobytu, je možné rozlíšiť medzi výklenkami „klimatickými“, „trofickými“, „edafickými“, „hydrochemickými“ a inými, tzv. -volal súkromné ​​výklenky.

Pozitívnym záverom z analýzy súkromných výklenkov môže byť záver z opaku: ak sa priemety súkromných výklenkov na niektorú (najmä niektoré) z osí nepretínajú, potom sa samotné výklenky nepretínajú v priestore väčšej dimenzie. ...

Logicky sú možné tri možnosti vzájomného usporiadania výklenky dvoch typov v priestore environmentálnych faktorov: 1) separácia (úplný nesúlad); 2) čiastočná križovatka (prekrývajúca sa); 3) úplné zahrnutie jedného výklenku do druhého. ...

Rozdelenie výklenkov je pomerne triviálny prípad, ktorý odráža skutočnosť existencie druhov prispôsobených rôznym ekologickým podmienkam. Oveľa väčší záujem sú o prípady čiastočného priesečníka výklenkov. Ako už bolo spomenuté vyššie, prekrývanie projekcií aj vo viacerých súradniciach naraz, striktne povedané, nezaručuje skutočné prekrytie samotných viacrozmerných výklenkov. Avšak v praktická práca prítomnosť takýchto priesečníkov a údaje o výskyte druhov v podobných podmienkach sa často považujú za dostatočné argumenty v prospech prekrývajúcich sa druhových výklenkov.

Pre kvantitatívne meranie stupeň prekrývania výklenkov dvoch typov, je prirodzené použiť hodnotu pomeru objemu priesečníka množín ... k objemu ich spojenia. ... V niektorých špeciálnych prípadoch je zaujímavé vypočítať mieru priesečníka projekcií výklenkov."

UČEBNÉ TESTY K TÉME 5

Obsah:
Úvod …………………………………………………………………………. 3
1. Ekologická nika ………………………………………………………… ..... 4
1.1. Koncept ekologickej niky …………………………………………. 4
1.2. Šírka a presah výklenkov …………………………………………. 5
1.3. Diferenciácia výklenkov …………………………………………………. osem
1.4. Evolúcia výklenkov ………………………………………………………… 10
2. Aspekty ekologickej niky ……………………………………………… .12
3. Moderný koncept ekologickej niky ……………………… .... 13
4. Individualita a jedinečnosť ekologických výklenkov ……… ... 13
5. Typy ekologických výklenkov ……………………………………………… 14
6. Priestor pre medzeru …………………………………………………………. 15
Záver ……………………………………………………………………… 16
Zoznam použitej literatúry ……………………………………… ... 19

2
Úvod.
Tento príspevok sa zaoberá témou "Ekologické niky". Ekologická nika je miesto, ktoré zaberá druh (presnejšie jeho populácia) v spoločenstve, komplex jeho biocenotických vzťahov a požiadaviek na abiotické faktory prostredia. Tento termín zaviedol v roku 1927 Charles Elton.
Ekologická nika je súhrn faktorov existencie daného druhu, z ktorých hlavným je jeho miesto v potravinovom reťazci.
Účelom práce je odhaliť podstatu pojmu „ekologická nika“.
Ciele výskumu vyplývajú zo stanoveného cieľa:
- dať koncept ekologickej niky;
- analyzovať vlastnosti ekologických výklenkov;
- zvážiť ekologické niky druhov v spoločenstvách.
Ekologická nika je miesto, ktoré zaberá druh v spoločenstve. Interakcia daného druhu (populácie) s partnermi v spoločenstve, ktorého je členom, určuje jeho miesto v kolobehu látok spôsobených potravou a konkurenčných vzťahov v biocenóze. Termín „ekologická nika“ navrhol americký vedec J. Grinnell (1917). Interpretáciu ekologickej niky ako polohy druhu za účelom nakŕmenia jednej alebo viacerých biocenóz podal anglický ekológ C. Elton (1927). Takáto interpretácia pojmu ekologická nika umožňuje kvantifikovať ekologickú niku pre každý druh alebo pre jeho jednotlivé populácie. Na tento účel sa početnosť druhov (počet jedincov alebo biomasa) porovnáva v súradnicovom systéme s
3
indikátory teploty, vlhkosti alebo iných faktorov prostredia. Týmto spôsobom je možné rozlíšiť optimálnu zónu a hranice tolerovaných odchýlok podľa typu - maximum a minimum každého faktora alebo kombinácie faktorov. Každý druh spravidla zaberá určitú ekologickú niku, v ktorej je prispôsobený existencii celého priebehu evolučného vývoja. Miesto, ktoré zaberá druh (jeho populácia) v priestore (priestorová ekologická nika) sa častejšie nazýva biotop.
Pozrime sa bližšie na ekologické niky.

1.Ekologická nika
Akýkoľvek druh organizmov je prispôsobený určitým podmienkam existencie a nemôže svojvoľne meniť biotop, dávku potravy, čas kŕmenia, miesto rozmnožovania, útočisko atď. Celý komplex postojov k takýmto faktorom určuje miesto, ktoré príroda pridelila danému organizmu a úlohu, ktorú by mal zohrávať v celkovom životnom procese. To všetko sa spája v koncepte ekologická nika.
1.1 Koncept ekologickej niky.
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 „výklenok“ spočiatku označovalo základnú jednotku rozšírenia druhov v rámci ekosystémového priestoru, diktovanú štrukturálnymi a
4
inštinktívne obmedzenia tohto 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, prípadne priestorová nika. Neskôr sa výrazu „niche“ priradil význam „funkčného stavu organizmu v komunite“. Týkalo sa to najmä miesta daného druhu v trofickej štruktúre ekosystému: druhu potravy, času a miesta kŕmenia, kto je pre daný 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 môže daný druh 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 faktorom životného prostredia a k susedným živým organizmom (spojenie), ako aj svoju funkčnú úlohu v ekosystéme. Všetky tieto aspekty sa prejavujú cez štruktúru organizmu, jeho adaptácie, inštinkty, životné cykly, životné „záujmy“ atď. Právo tela vybrať si svoju ekologickú niku je obmedzené pomerne úzkym rámcom, ktorý je mu pridelený od narodenia. Jeho potomkovia si však môžu uplatniť nárok na iné ekologické niky, ak v nich nastali zodpovedajúce genetické zmeny.
1.2. Šírka výklenku a presah.
Pomocou konceptu ekologickej niky možno Gauseovo pravidlo konkurenčného vylúčenia preformulovať takto: dva rôzne druhy nemôžu dlhodobo obsadiť jednu ekologickú niku a dokonca vstúpiť do jedného ekosystému; jeden z nich musí buď zomrieť, resp
5
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 bylinožravé zviera a dospelé žaby žijúce 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 je povinný 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 aspekte, napríklad v biotopoch alebo výžive. To vedie k medzidruhovej konkurencii, ktorá zvyčajne nie je tvrdá a prispieva k jasnému vymedzeniu ekologických medzier. Na charakterizáciu výklenku sa zvyčajne používajú dve štandardné merania - šírka výklenku a presah výklenku so susednými výklenkami.
Šírka niky sa chápe ako gradienty alebo rozsah pôsobenia akéhokoľvek faktora prostredia, ale len v rámci daného hyperpriestoru. Šírka výklenku môže byť určená intenzitou osvetlenia, dĺžkou trofického reťazca, intenzitou pôsobenia akéhokoľvek abiotického faktora. Prekrývanie ekologických výklenkov znamená tak prekrývanie výklenkov do šírky, ako aj prekrývanie hyperobjemov.Šírka ekologickej niky je relatívny parameter, ktorý sa odhaduje porovnaním so šírkou ekologickej niky iných druhov. Eurybionty majú zvyčajne širšie ekologické niky ako stenobionty. Rovnaký ekologický výklenok však môže mať rôzne šírky a veľmi odlišné
6
smeroch: napríklad v priestorovej distribúcii, potravinových vzťahoch atď.
K prekrývaniu ekologických výklenkov dochádza, keď rôzne druhy zdieľajú rovnaké zdroje, keď žijú spolu. Prekrytie môže byť úplné alebo čiastočné, podľa jedného alebo viacerých parametrov ekologickej niky.

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

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

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 vo svojich dôsledkoch
7
opak vnútrodruhového, pretože zužuje 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 tohto druhu klesá na územie s optimálnymi podmienkami a zároveň sa zvyšuje špecializácia druhu.

1.3. Diferenciácia výklenkov.
Ekosystémy teda implementujú zákon podobný Pauliho vylučovaciemu princípu v kvantovej fyzike: v danom kvantovom systéme v rovnakom kvantovom stave nemôže byť viac ako jeden fermión (častice s polocelým spinom, ako sú elektróny, protóny, neutróny, atď.)). V ekosystémoch dochádza aj ku kvantovaniu ekologických ník, ktoré bývajú jednoznačne lokalizované vo vzťahu k iným ekologickým nikám. V rámci danej ekologickej niky, teda v rámci populácie, ktorá túto niku zaberá, diferenciácia na špecifickejšie
8
niky obsadené každým konkrétnym jedincom, čo určuje postavenie daného jedinca v živote danej populácie.
Prebieha takáto diferenciácia na nižších úrovniach systémovej hierarchie, napríklad na úrovni mnohobunkového organizmu? Tu je tiež možné rozlíšiť 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 pohyblivé prvoky, ktoré si akoby žijú vlastným „osobným" životom, ktorý však plne uspokojuje potreby celého mnohobunkového organizmu. Napríklad červené krvinky robia len to, čo „môžu": na jednom mieste viažu kyslík, inde sa uvoľňuje. Toto je ich „ekologický výklenok“. Životná aktivita každej bunky organizmu je štruktúrovaná tak, že „žijúc pre seba“ súčasne pracuje pre dobro celého organizmu. Takáto práca vôbec neunavuje, rovnako ako nás nebaví proces jedenia alebo robenia toho, čo milujeme (ak je to všetko s mierou). Bunky sú usporiadané tak, že jednoducho nemôžu žiť iným spôsobom, rovnako ako včela nemôže žiť bez zbierania nektáru a peľu z kvetov (pravdepodobne jej to prináša nejaké potešenie).
Zdá sa teda, že celá príroda „zdola nahor“ je preniknutá myšlienkou diferenciácie, ktorá sa v ekológii formovala v koncepte ekologickej niky, ktorá je v určitom zmysle analogická orgánu alebo subsystému živý organizmus. Samotné tieto „orgány“ vznikajú vplyvom vonkajšieho prostredia, čiže ich vznik podlieha požiadavkám supersystému, v našom prípade biosféry.

9
1.4. Mechanizmus evolúcie.
Je teda známe, že za podobných podmienok sa vytvárajú navzájom podobné ekosystémy, ktoré majú rovnaký súbor ekologických výklenkov, aj keď sa tieto ekosystémy nachádzajú v rôznych geografických oblastiach oddelených neprekonateľnými prekážkami. Najvýraznejším príkladom v tomto smere je živý svet Austrálie, ktorý sa dlho vyvíjal oddelene od zvyšku suchozemského sveta. V ekosystémoch Austrálie možno identifikovať funkčné výklenky, ktoré sú ekvivalentné zodpovedajúcim ekosystémovým výklenkom na iných kontinentoch. Ukázalo sa, že tieto niky sú obsadené tými biologickými skupinami, ktoré existujú vo faune a flóre danej oblasti, ale podobne sa špecializujú na rovnaké funkcie v ekosystéme, ktoré sú charakteristické pre danú ekologickú niku. Tieto druhy organizmov sa nazývajú ekologicky ekvivalentné. Napríklad veľké kengury Austrálie sú rovnocenné s bizónmi a antilopami zo Severnej Ameriky (na oboch kontinentoch sú dnes tieto zvieratá nahradené najmä kravami a ovcami). Takéto javy v evolučnej teórii sa nazývajú paralelizmus. Veľmi často je paralelizmus sprevádzaný konvergenciou (konvergenciou) mnohých morfologických (z gréckeho slova morphe - forma) znakov. Takže napriek tomu, že celý svet dobyli plantážne zvieratá, v Austrálii sú z nejakého dôvodu takmer všetky cicavce marshmallows, s výnimkou niekoľkých druhov zvierat, ktoré boli privezené oveľa neskôr, ako to nakoniec vzal živý svet Austrálie. tvar. Vyskytuje sa tu však aj krtko vačnatca, veverička vačkovitá, vlk vačnatý atď. Všetky tieto živočíchy sú nielen funkčne, ale aj morfologicky podobné zodpovedajúcim živočíchom našich ekosystémov, hoci medzi nimi neexistuje žiadny vzťah. To všetko svedčí v prospech prítomnosti určitého „programu“ na formovanie ekosystémov v týchto špecifických
10
podmienky. Všetka hmota môže pôsobiť ako „gény“, ktoré uchovávajú tento program, ktorého každá častica ukladá informácie o celom vesmíre v halograme. Tieto informácie sa realizujú v aktuálnom svete vo forme prírodných zákonov, ktoré prispievajú k tomu, že rôzne prírodné živly môžuskladať do usporiadaných štruktúr nie ľubovoľným spôsobom, ale jediným možným spôsobom, alebo aspoň niekoľkými možnými spôsobmi. Takže napríklad molekula vody získaná z jedného atómu kyslíka a dvoch atómov vodíka má rovnakú priestorovú formu bez ohľadu na to, či reakcia prebehla u nás alebo v Austrálii, hoci podľa výpočtov Isaaca Asimova sa realizuje len jedna šanca zo 60 miliónov. Pravdepodobne sa niečo podobné deje v prípade formovania ekosystémov.
V každom ekosystéme teda existuje určitý súbor potenciálne možných (virtuálnych) ekologických výklenkov, ktoré sú navzájom prísne prepojené a ktoré majú zabezpečiť integritu a udržateľnosť ekosystému. Táto virtuálna štruktúra je akýmsi „biopoľom“ tohto ekosystému, ktorý obsahuje „štandard“ jeho skutočnej (hmotnej) štruktúry. A vo všeobecnosti nezáleží ani na povahe tohto biopoľa: elektromagnetické, informačné, ideálne alebo nejaké iné. Dôležitý je samotný fakt jeho existencie. V každom prirodzene vytvorenom ekosystéme, ktorý nezaznamenal vplyv človeka, sú všetky ekologické medzery zaplnené. Hovorí sa tomu pravidlo povinného vypĺňania ekologických výklenkov. Jeho mechanizmus je založený na vlastnosti života husto vypĺňať sám sebou všetok priestor, ktorý má k dispozícii (v tomto prípade priestor chápeme ako hyperobjem faktorov prostredia). Jednou z hlavných podmienok zabezpečujúcich implementáciu tohto pravidla je dostupnosť dostatočnej druhovej diverzity. Počet ekologických ník a ich vzájomné prepojenie je podriadené jedinému cieľu
11
fungovanie ekosystému ako celku, s mechanizmami homeostázy (stability), viazania a uvoľňovania energie a cirkulácie látok. V skutočnosti sú subsystémy každého živého organizmu orientované na rovnaké ciele, čo opäť hovorí o potrebe revidovať tradičné chápanie pojmu „živá bytosť“. Tak ako živý organizmus nemôže normálne existovať bez toho či onoho orgánu, tak ani ekosystém nemôže byť stabilný, ak nie sú vyplnené všetky jeho ekologické niky.
2. Aspekty ekologickej niky.

NS logický výklenok je podľa Yu.Oduma pojem , priestrannejší. Ekologická nika, ako ju ukázal anglický vedec Charles Elton (1927), zahŕňa nielen fyzický priestor, ktorý organizmus zaberá, ale aj funkčnú úlohu organizmu v spoločenstve. Elton rozlišoval niky ako postavenie druhu vo vzťahu k iným druhom v spoločenstve. Názor C. Eltona, že výklenok nie je synonymom pre biotop, bol široko uznávaný a rozšírený. Organizmus je veľmi dôležitý pre svoje trofické postavenie, životný štýl, spojenie s inými organizmami atď. a jeho poloha vzhľadom na gradienty vonkajších faktorov ako podmienky existencie (teplota, vlhkosť, pH, zloženie a typ pôdy atď.).
Tieto tri aspekty ekologickej niky (priestor, funkčná úloha organizmu, vonkajšie faktory) je vhodné označiť ako priestorová nika (nika miesta), trofická nika (funkčná nika), v chápaní C. Eltona, a viacrozmerná nika (do úvahy sa berie celý objem a súbor biotických a abiotických charakteristík. , hyperobjem). Ekologická nika organizmu závisí nielen od toho, kde žije, ale zahŕňa aj celkové množstvo jeho požiadaviek na životné prostredie.
12
Telo nielen prežíva pôsobenie environmentálnych faktorov, ale kladie si na ne aj vlastné nároky.

3. Moderný koncept ekologickej niky.

Bol vytvorený na základe modelu navrhnutého J. Hutchinsonom (1957). Ekologická nika je podľa tohto modelu súčasťou pomyselného viacrozmerného priestoru (hyperobjemu), ktorého jednotlivé rozmery zodpovedajú faktorom nevyhnutným pre normálnu existenciu a rozmnožovanie organizmu. Hutchinsonovu niku, ktorú budeme nazývať multidimenzionálna (hyperspriestorová), možno popísať pomocou kvantitatívnych charakteristík a operovať s matematickými výpočtami a modelmi. R. Whittaker (1980) definuje ekologickú niku ako postavenie druhu v spoločenstve, z čoho vyplýva, že spoločenstvo je už spojené s konkrétnym biotopom, t.j. s určitým súborom fyzikálnych a chemických parametrov. V dôsledku toho je ekologická nika termín používaný na označenie špecializácie populácie druhu v rámci komunity.
Skupiny druhov v biocenóze, ktoré majú podobné funkcie a výklenky rovnakej veľkosti, sa nazývajú cechy. Druhy, ktoré zaberajú rovnaké výklenky v rôznych geografických oblastiach, sa nazývajú ekologické ekvivalenty.

4. Individualita a jedinečnosť ekologických ník.

Bez ohľadu na to, ako podobné organizmy (alebo druhy vo všeobecnosti) sú vo svojom biotope, bez ohľadu na to, ako blízko sú ich funkčné charakteristiky v biocenózach, nikdy nebudú zaberať rovnakú ekologickú niku. Počet ekologických výklenkov na našej planéte je teda nespočetný.
13
Obrazne si možno predstaviť ľudskú populáciu, ktorej všetci jedinci majú len svoju jedinečnú niku. Nie je možné si predstaviť dvoch úplne identických ľudí s absolútne identickými morfofyziologickými a funkčnými charakteristikami, vrátane mentálnych, postojov k svojmu druhu, absolútnej potreby druhu a kvality jedla, sexuálnych vzťahov, noriem správania atď. Ale jednotlivé niky rôznych ľudí sa môžu prekrývať podľa individuálnych parametrov prostredia. Študentov môže napríklad spájať jedna vysoká škola, konkrétni učitelia a zároveň sa môžu líšiť v správaní v spoločnosti, vo výbere stravy, biologickej aktivite atď.

5. Typy ekologických výklenkov.

Existujú dva hlavné typy ekologických výklenkov. Po prvé, je
fundamentálna (formálna) nika – najväčšia „abstraktne osídlená
hypervolume “, kde pôsobenie environmentálnych faktorov bez vplyvu konkurencie zabezpečuje maximálnu početnosť a fungovanie druhu. Tento druh však podlieha neustálym zmenám faktorov prostredia v rámci svojho areálu. Navyše, ako už vieme, zvýšenie pôsobenia jedného faktora môže zmeniť postoj druhu k inému faktoru (dôsledok Liebigovho zákona) a môže sa zmeniť jeho rozsah. Pôsobenie dvoch faktorov súčasne môže zmeniť postoj druhu ku každému z nich špecificky. Biotické obmedzenia (predácia, konkurencia) vždy pôsobia v rámci ekologických výklenkov. Všetky tieto akcie vedú k tomu, že druh skutočne zaberá ekologický priestor, ktorý je oveľa menší ako hyperpriestor základného výklenku. V tomto prípade hovoríme o realizovanom výklenku, t.j. skutočný výklenok.

14
6. Priestor výklenku.

Ekologické niky druhu sú viac než len vzťah druhu k akémukoľvek environmentálnemu gradientu. Mnohé znaky alebo osi multidimenzionálneho priestoru (hyperobjemu) sú veľmi ťažko merateľné alebo ich nemožno vyjadriť lineárnymi vektormi (napríklad správanie, závislosť atď.). V dôsledku toho je potrebné, ako správne poznamenal R. Whittaker (1980), prejsť od konceptu osi výklenku (pripomeňme si šírku výklenku v jednom alebo viacerých parametroch) ku konceptu jeho viacrozmernej definície, ktorá odhalí povaha vzťahov medzi druhmi s ich celým rozsahom adaptačných vzťahov. ...
Ak je nika „miestom“ alebo „pozíciou“ druhu v spoločenstve podľa Eltonovho konceptu, potom má právo dať mu nejaké miery. Podľa Hutchinsona môže byť výklenok definovaný množstvom premenlivých podmienok prostredia v rámci komunity, ktorým sa druh musí prispôsobiť. Tieto premenné zahŕňajú tak biologické ukazovatele (napr. veľkosť potravy), ako aj nebiologické ukazovatele (klimatické, orografické, hydrografické atď.). Tieto premenné môžu slúžiť ako osi, pozdĺž ktorých sa vytvára viacrozmerný priestor, ktorý sa nazýva ekologický priestor alebo medzera. Každý z druhov sa môže prispôsobiť alebo byť odolný voči určitému rozsahu hodnôt každej premennej. Horná a dolná hranica všetkých týchto premenných načrtáva ekologický priestor, ktorý môže druh zaberať. Toto je základná medzera v Hutchinsonovom chápaní. V zjednodušenej forme si to možno predstaviť ako „n-stranný box“ so stranami zodpovedajúcimi limitom stability.
pohľady na osi výklenku. Aplikovaním multidimenzionálneho prístupu k priestoru komunitnej niky môžeme zistiť polohu druhov v priestore, povahu reakcie druhu na vplyv viac ako jednej premennej, relatívnej
15
veľkosti výklenkov.
Záver.

18
Bibliografia:

Chernova N.M., Bylová A.M. Ekológia .- M .: Školstvo, 1988.
Brodsky A.K. Krátky kurz všeobecná ekológia, Učebnica pre vysoké školy - SPb .: "Dekan", 2000. - 224 s.
atď.................

Jedným z hlavných konceptov modernej ekológie je koncept ekologickej niky. Zoológovia prvýkrát začali hovoriť o ekologickej nike. V roku 1914 americký zoológ-prírodovedec J. Grinnell a v roku 1927 anglický ekológ C. Elton definovali najmenšiu jednotku rozšírenia druhu ako pojem „niche“, ako aj miesto tohto organizmu v biotickom prostredí, jeho polohu. v potravinových reťazcoch.

Zovšeobecnená definícia ekologickej niky je nasledovná: je to miesto druhu v prírode v dôsledku súhrnného súboru environmentálnych faktorov. Ekologická nika zahŕňa nielen postavenie druhu v priestore, ale aj jeho funkčnú úlohu v spoločenstve.

Je súbor faktorov prostredia, v ktorom žije určitý druh organizmov, jeho miesto v prírode, v rámci ktorého môže daný druh existovať neobmedzene dlho.

Pretože pri určovaní ekologickej niky by sa malo brať do úvahy veľké číslo faktory, potom miesto druhu v prírode, opísané týmito faktormi, je viacrozmerný priestor. Tento prístup umožnil americkému ekológovi G. Hutchinsonovi dať nasledujúca definícia ekologická nika: ide o časť pomyselného viacrozmerného priestoru, ktorého jednotlivé rozmery (vektory) zodpovedajú faktorom nevyhnutným pre normálnu existenciu druhu. Hutchinson zároveň vyčlenil výklenok zásadný, ktorú môže populácia obsadiť bez konkurencie (určujú ju fyziologické vlastnosti organizmov) a výklenok implementovaná, tie. časť základnej niky, v ktorej sa druh skutočne vyskytuje v prírode a ktorú zaberá v prítomnosti konkurencie s inými druhmi. Je zrejmé, že realizovaný výklenok je spravidla vždy menší ako základný.

Niektorí ekológovia zdôrazňujú, že v rámci ich ekologickej niky sa organizmy musia nielen stretávať, ale musia byť aj schopné rozmnožovania. Pretože existuje druhová špecifickosť pre akékoľvek environmentálny faktor, pokiaľ sú ekologické niky druhov špecifické. Každý druh má svoju charakteristickú ekologickú niku.

Väčšina rastlinných a živočíšnych druhov môže existovať iba v špeciálnych výklenkoch, v ktorých sa udržiavajú určité fyzikálno-chemické faktory, teplota a zdroje potravy. Po tom, čo sa napríklad v Číne začalo ničiť bambus, bola panda, ktorej potrava pozostáva z 99% z tejto rastliny, na pokraji vyhynutia.

Druhy so spoločnými výklenkami sa môžu ľahko prispôsobiť meniacim sa podmienkam biotopu, takže nebezpečenstvo ich vyhynutia je nízke. Typickými predstaviteľmi druhov so spoločnými výklenkami sú myši, šváby, muchy, potkany a ľudia.

Gauzeov zákon konkurenčného vylúčenia pre ekologicky blízke druhy vo svetle doktríny ekologickej niky možno formulovať takto: druhy nemôžu zaberať rovnakú ekologickú niku. Cesta von z konkurencie sa dosahuje rozdielmi v požiadavkách na životné prostredie, alebo inak povedané, vymedzovaním ekologických výklenkov druhov.

Konkurenčné druhy, ktoré žijú spolu, často „zdieľajú“ dostupné zdroje, aby znížili konkurenciu. Typickým príkladom je rozdelenie na živočíchy, ktoré sú aktívne cez deň a sú aktívne v noci. Netopiere(každý štvrtý cicavec na svete patrí do tohto podradu netopierov) zdieľajú vzdušný priestor s ostatnými lovcami hmyzu - vtákmi, využívajúc striedanie dňa a noci. Je pravda, že netopiere majú niekoľko pomerne slabých konkurentov, ako sú sovy a nočné, ktoré sú aktívne aj v noci.

Podobné rozdelenie ekologických výklenkov na denné a nočné „smeny“ pozorujeme u rastlín. Niektoré rastliny kvitnú cez deň (väčšina divo rastúcich druhov), iné v noci (lyubka dvojlistá, voňavý tabak). Nočné druhy zároveň vydávajú zápach, ktorý priťahuje opeľovače.

Ekologické amplitúdy niektorých druhov sú veľmi malé. Takže v tropickej Afrike žije jeden z druhov červov pod viečkami hrocha a živí sa výlučne slzami tohto zvieraťa. Je ťažké si predstaviť užšiu ekologickú niku.

Ekologický koncept niky druhov

Postavenie druhu, ktoré zaujíma vo všeobecnom systéme biocenózy, vrátane komplexu jeho biocenotických vzťahov a požiadaviek na abiotické faktory prostredia, je tzv. ekologická nika druhu.

Koncept ekologickej niky sa ukázal ako veľmi plodný na pochopenie zákonov spoločný život druhov. Ekologický výklenok by sa mal odlíšiť od biotopu. V druhom prípade to znamená tú časť priestoru, ktorú daný druh obýva a ktorá má potrebné abiotické podmienky pre svoju existenciu.

Ekologická nika druhu závisí nielen od abiotických podmienok prostredia, ale v nemenej miere aj od jeho biocenotického prostredia. Toto je charakteristika spôsobu života, ktorý druh môže viesť v danom spoločenstve. Na Zemi je toľko druhov živých organizmov – rovnaký počet ekologických výklenkov.

Pravidlo konkurenčného vylúčenia možno vyjadriť tak, že sa dva druhy neznášajú v jednej ekologickej nike. Cesta von z konkurencie je dosiahnutá v dôsledku rozdielnosti požiadaviek na životné prostredie, zmeny životného štýlu, čo je vymedzenie ekologických výklenkov druhov. V tomto prípade získavajú schopnosť koexistovať v rovnakej biocenóze.

Oddelenie spolubývajúcimi druhmi ekologických ník s ich čiastočným prekrývaním - jeden z mechanizmov stability prírodných biocenóz. Ak niektorý z druhov prudko zníži svoj počet alebo vypadne zo spoločenstva, prevezmú jeho úlohu iné.

Ekologické výklenky rastlín sú na prvý pohľad menej rozmanité ako výklenky zvierat. Sú jasne vymedzené v druhoch, ktoré sa líšia vo výžive. V ontogenéze rastliny, podobne ako mnohé zvieratá, menia svoju ekologickú niku. Ako starnú, intenzívnejšie využívajú a pretvárajú prostredie.

V rastlinách dochádza k prekrývaniu ekologických výklenkov. 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.

Bohatosť ekologických ník v biocenóze ovplyvňujú dve skupiny dôvodov. Prvým sú podmienky prostredia, ktoré biotop poskytuje. Čím je biotop mozaikovitejší a rozmanitejší, tým viac druhov môžu v ňom vymedziť svoje ekologické niky.