Vsebina
- Definicija ekološke niše
- Vrste ekoloških niš
- Pomen ekoloških niš
- Prekrivajoče se niše / razdelitev virov
- Primeri ekoloških niš
- Ekosistem Kanalskih otokov
- Teorija konstrukcije niše
- Primeri gradnje niš
Ekologija je študija medsebojnih vplivov med organizmi in njihovimi okolji, ki jih sestavlja ekosistem. Kraji, v katerih živijo organizmi, se imenujejo habitati.
An ekološka nišanasprotno pa je ekološka vloga, ki jo ima organizem v svojem habitatu.
Definicija ekološke niše
Koncept ekologije je sprejelo več vej ekologije ekološka niša.
Ekološka niša opisuje, kako neka vrsta interakcij deluje znotraj ekosistema. Niša vrste je odvisna od biotskih in abiotskih dejavnikov, ki vplivajo na sposobnost vrste, da preživi in zdrži.
Biotski dejavniki ki vplivajo na nišo vrst, vključujejo razpoložljivost hrane in plenilce. Abiotični dejavniki ki vplivajo na ekološko nišo vključujejo temperaturo, krajinske značilnosti, hranila v tleh, svetlobo in druge nežive dejavnike.
Primer ekološke niše je gnoj iz hrošča. Gnojni hrošč, kot že ime pove, porabi gnoj tako v obliki ličinke kot odrasle osebe. Gnojni hrošči hranijo gnojne kroglice v nogah, samice pa v njih odlagajo jajca.
To omogoča izpuščenim ličinkam takojšen dostop do hrane. Gnojni hrošč vpliva na okolico z zračenjem tal in sproščanjem koristnih hranil. Zato gnoj hrošča igra edinstveno vlogo v svojem okolju.
Definicija niše se je spremenila od njene prve uvedbe. Terenski biolog z imenom Joseph Grinnell je vzel osnovni koncept niše in jo nadalje razvil ter trdil, da je niša ločevala med različnimi vrstami, ki zasedajo isti prostor. Z drugimi besedami, samo ena vrsta bi lahko imela določeno nišo. Nanj je vplivala distribucija vrst.
Vrste ekoloških niš
Definicija niše ekologa Charlesa Eltona se je osredotočila na vlogo vrste, kot je njena trofična vloga. Njegovi načeli so bolj poudarjali podobnost skupnosti in manj konkurenco.
Leta 1957 je zoolog G. Evelyn Hutchinson zagotovil neke vrste kompromis teh razmišljanjih. Hutchinson je opisal dve obliki niše. The temeljna niša se osredotočil na pogoje, v katerih bi lahko obstajala vrsta brez ekoloških interakcij. The realizirano nišoNasprotno pa je štela obstoj prebivalstva v prisotnosti interakcij ali konkurence.
Sprejetje koncepta ekološke niše je ekologom omogočilo razumevanje vlog vrst v ekosistemih.
Pomen ekoloških niš
Ekologi uporabljajo koncept ekološke niše, da bi lažje razumeli, kako se skupnosti navezujejo na okoljske razmere, kondicijo, evolucijo lastnosti in medsebojno delovanje plenilcev in plena. To postaja vedno bolj pomembno, saj podnebne spremembe vplivajo na ekologijo skupnosti.
Ekološke niše omogočajo, da vrste obstajajo v njihovem okolju. Pod ustreznimi pogoji bo vrsta uspevala in igrala svojevrstno vlogo. Brez ekoloških niš bi biotska raznovrstnost manj, ekosistem pa ne bi bil v ravnovesju.
Tekmovanje med vrstami: Ekologi se sklicujejo sobivanje pri opisovanju ekoloških niš. Dve konkurenčni vrsti ne moreta obstajati v eni ekološki niši. To je posledica omejenih virov.
Tekmovanje vpliva na kondicijo vrst in lahko privede do evolucijskih sprememb. Primer tekmovanja med vrstami je žival, ki lovi cvetni prah ali nektar določene rastlinske vrste, ki tekmuje z drugimi takšnimi živalmi.
V primeru nekaterih vrst mravelj se bodo žuželke potegovale za gnezda in plen ter vodo in hrano.
Načelo izključitve konkurence: Ekologi uporabljajo načelo konkurenčne izključenosti, da bi lažje razumeli, kako obstajajo vrste. Načelo izključevanja konkurence narekuje, da dve vrsti ne moreta obstajati v isti ekološki niši. To je posledica konkurence za vire v habitatu.
Zgodnji prvaki načela konkurenčne izključitve so bili Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause in Garrett Hardin v začetku in sredi 20. stoletja.
Konkurenca v niši vodi bodisi, da se vsaka vrsta specializira na drugačen način, da ne bi uporabila enakih virov, ali da ena od konkurenčnih vrst izgine. To je še en način gledanja naravne selekcije. Obstajata dve teoriji za reševanje konkurenčne izključenosti.
V R * Teorija, več vrst ne more obstajati z istimi viri, če ne razlikujejo svojih niš. Ko je gostota virov najmanjša, bodo populacije tistih vrst, ki jih vir omejuje, omejene.
V P * Teorijalahko potrošniki obstajajo v veliki gostoti, ker imajo skupne sovražnike.
Konkurenca se pojavlja celo na mikrobni ravni. Na primer, če Paramecium aurelia in Paramecium caudatum rastejo skupaj, tekmujejo za vire. P. aurelia bo sčasoma prehitel P. caudatum in povzroči, da izumira.
Prekrivajoče se niše / razdelitev virov
Glede na dejstvo, da organizmi ne morejo obstajati v mehurčku in morajo zato naravno vplivati na druge vrste, se občasno niše lahko prekrivajo. Da bi se izognili konkurenčni izključenosti, se lahko podobne vrste sčasoma spremenijo z uporabo različnih virov.
V drugih primerih lahko obstajajo na istem območju, vendar uporabljajo vire v različnih obdobjih. Ta scenarij se imenuje razdelitev virov.
Razdelitev virov: Razdelitev pomeni ločitev. Preprosto povedano, vrste lahko uporabljajo svoje vire na načine, ki zmanjšujejo izčrpavanje. To omogoča, da vrste sobivajo in se celo razvijajo.
Primer razdelitve virov je kuščarjev, kot so anoli, ki so na različne načine uporabljali različne dele svojih prekrivajočih se habitatov. Nekateri anoli bi morda živeli na gozdnih tleh; drugi bi lahko živeli visoko v krošnjah ali ob deblu in vejah. Še drugi anoli se lahko odmaknejo od rastlinskih okolij in živijo v puščavah ali v bližini oceanov.
Drug primer so delfini in tjulnji, ki jedo podobne vrste rib. Vendar se njihovi dometi razlikujejo, kar omogoča razdelitev virov.
Drug primer so Darwinove korenine, ki so skozi čas v svoji evoluciji specializirale oblike kljuna. Na ta način so svoje vire lahko uporabili na različne načine.
Primeri ekoloških niš
Več primeri ekoloških niš obstajajo v različnih ekosistemih.
Na primer, v borovem gozdu jack v Michiganu kokoši Kirtland zasedajo območje, ki je idealno primerno za ptice. Ptice raje gnezdijo na tleh med drevesi, ne v njih, med majhno podrastjo.
Toda smrekov bor mora biti star le do osem let in visok približno 5 čevljev. Ko drevo ostari ali naraste, bo kobilica Kirtlanda ne uspevala. Te visoko specializirane niše so lahko zaradi človekovega razvoja zelo ogrožene.
Puščavske rastline, kot so sukulenti, so se prilagodili sušnim ekološkim nišam, tako da hranijo vodo v svojih listih in rastejo dolge korenine. Za razliko od večine rastlin, sukulenti svoje želodce odpirajo le ponoči, da bi zmanjšali izgubo vode zaradi goreče dnevne toplote.
Termofili so organizmi, ki uspevajo v ekstremnih ekoloških nišah, kot so termični zračniki z visokimi temperaturami.
Ekosistem Kanalskih otokov
V južni Kaliforniji, le milj stran od enega najbolj naseljenih območij človeških naselij v Združenih državah Amerike, veriga otokov, imenovana Kanalski otoki, ponuja fascinanten ekosistem za preučevanje ekoloških niš.
Ta delikatni ekosistem, ki so ga poimenovali Galapagos Severne Amerike, igra številne rastline in živali. Otoki se razlikujejo po velikosti in obliki ter nudijo edinstvene habitate za različne živali in rastline.
Ptice: Več ptic imenuje Kanalske otoke dom in kljub prekrivanju jim je uspelo zasesti posebne ekološke niše na otokih. Na primer, na tisoče gnezdi kalifornijski rjavi pelikan na otoku Anacapa. Otočni piling jay je edinstven za Kanalske otoke.
Ribe: V vodah okoli teh otokov živi več kot 2000 vrst rib. Postelje alg pod oceanom nudijo habitat tako ribam kot sesalcem.
Kanalski otoki so trpeli zaradi vnosa invazivnih vrst s strani evropskih naseljencev, pa tudi od onesnaževal, kot je DDT. Plešasti orli so izginili in namesto njih so se zlati orli odpravili domov. Vendar so plešasti orli ponovno vstopili na otoke. Sokolov Peregrine je doživel podobno krizo in se vračajo.
Domači sesalci: Na Kanalskih otokih prebivajo štirje domorodni sesalci: otoška lisica, gobja miška, miška otoškega jelena in pegast skunk. Lisica in jelenova miška imata podvrsti na ločenih otokih; vsak otok ima zato ločene niše.
Otočni pegast skun ima raje habitate različnih vrst, odvisno od otoka, na katerem živi. Na otoku Santa Rosa skun podpira kanjone, obrežna območja in odprte gozdove. V nasprotju s tem so na otoku Santa Cruz pegasti skuni raje odprto travinje, pomešano s kaparjem. Na obeh otokih igrata vlogo plenilca.
Otoški pegast skunk in otoška lisica sta tekmeca za vire na otokih. Vendar so pikaste skorje bolj mesojede in so nočne. Tako lahko na ta način soobstajajo prekrivajoče se niše. To je še en primer razdelitve virov.
Otočna lisica je skoraj izumrla. Prizadevanja za obnovitev so vrnile vrsto nazaj.
Plazilci in dvoživke: Visoko specializirane niše segajo na plazilce in dvoživke. Obstaja ena vrsta salamandra, ena vrsta žabe, dve vrsti ne-strupenih kač in štiri vrste kuščarjev. In vendar jih ni na vsakem otoku. Na primer, samo tri otoke gostijo nočnega kuščarja na otoku.
Netopirji zasedajo tudi niše na otokih Santa Cruz in Santa Rosa, saj delujejo kot opraševalci in potrošniki žuželk. Otok Santa Cruz je dom za velike uharje v mestu.
Danes otoki okrevajo. Zdaj sestavljajo nacionalni park Kanalski otoki in Nacionalno morsko svetišče Kanalskih otokov, ekologi pa še naprej spremljajo številna bitja, ki otoke imenujejo dom.
Teorija konstrukcije niše
Ekologi se v zadnjem času osredotočajo na teorija gradnje niše, ki opisuje, kako organizmi spreminjajo svoje okolje, da bi jih bolje prilagodili kot niše. Primeri za to so izdelovanje brazd, gradnja gnezd, ustvarjanje sence, gradnja boberskih jezov in druge metode, s katerimi organizmi spreminjajo okolico, da ustrezajo njihovim potrebam.
Konstrukcija niše je nastala pri biologu Johnu Odling-Smeju. Odling-Smee je trdila, da bi bilo treba gradnjo niše obravnavati kot proces evolucije, obliko »ekološke dediščine«, ki se prenaša na potomce in ne na genetsko dediščino.
Za teorijo gradnje niše obstajajo štiri osnovna načela:
Primer bi bil izmet morske ptice, ki vodi do gnojenja rastlin in prehoda iz grmišča v travinje. To ni namerna prilagoditev, vendar je prinesla posledice za evolucijo. Morska ptica bi zato bistveno spremenila okolje.
Druge spremembe okolja morajo vplivati na selekcijski pritisk na organizem. Selektivna povratna informacija ni povezana z geni.
Primeri gradnje niš
Več primerov gradnje niše vključuje gnezdenje in zakopavanje živali, kvasovke, ki se spremenijo, da bi privabile več sadnih muh in spremembo školjk s strani rakov puščav. Tudi s premikanjem okoli sebe lahko organizmi vplivajo na okolje, kar posledično vpliva na pretok genov v populaciji.
To se v veliki meri vidi pri ljudeh, ki so tako spremenili okolje, da so ustrezali njihovim potrebam, da je privedlo do svetovnih posledic. To vsekakor lahko dokaže prehod s lovskih nabiralcev na agrarne kulture, ki so spremenile pokrajino z namenom, da bi zbrale vire hrane. Po drugi strani so ljudje spremenili živali za udomačitev.
Ekološke niše ponujajo bogato potencialno znanje za razumevanje, kako vrste vplivajo na spremenljivke okolja. Ekologi lahko s temi informacijami izvedejo več o upravljanju vrst in njihovem ohranjanju ter o načrtovanju prihodnjega razvoja.