Ce este o nișă ecologică în ecologie. Nișa ecologică a organismelor. Ce este Interspecies Wrestling

Răspunde la stânga Oaspete

O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie într-o biocenoză, inclusiv un complex al relațiilor sale biocenotice și cerințele pentru factorii de mediu. Termenul a fost introdus în 1914 de J. Grinnell și în 1927 de Charles Elton.
Nișa ecologică este suma factorilor de existență a unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.
O nisa ecologica poate fi:
fundamental - determinat de o combinație de condiții și resurse care permite speciei să mențină o populație viabilă;
realizate – ale căror proprietăți se datorează unor specii concurente.
Această diferență subliniază că competiția interspecifică duce la o scădere a fertilității și a viabilității și că poate exista o parte dintr-o nișă ecologică fundamentală pe care o specie, ca urmare a competiției interspecifice, nu mai poate trăi și reproduce cu succes.

O nișă ecologică nu poate fi goală. Dacă o nișă este goală ca urmare a dispariției unei specii, atunci este imediat umplută cu o altă specie.
Habitatul constă de obicei din zone separate („pete”) cu condiții favorabile și nefavorabile; aceste pete sunt adesea disponibile doar temporar și apar în mod imprevizibil atât în timp, cât și în spațiu.
Lacunele sau golurile de habitate apar în mod imprevizibil în multe habitate. Incendiile sau alunecările de teren pot duce la formarea de terenuri pustii în păduri; o furtună poate scoate la suprafață o zonă deschisă malul marii, iar prădătorii voraci pot extermina potențiale victime oriunde. Aceste parcele libere sunt invariabil repopulate. Cu toate acestea, primii coloniști nu vor fi neapărat acele specii care pentru o lungă perioadă de timp sunt capabile să concureze cu succes cu alte specii și să le înlocuiască. Prin urmare, coexistența speciilor tranzitorii și competitive este posibilă atâta timp cât zonele nelocuite apar cu o frecvență adecvată. O specie tranzitorie populează de obicei mai întâi o zonă liberă, o dezvoltă și se reproduce. O specie mai competitivă populează aceste zone încet, dar dacă colonizarea a început, atunci în timp învinge specia trecătoare și se înmulțește.

Doctrina nișelor ecologice este de mare importanță practică. Atunci când se introduc specii străine în flora și fauna locală, este necesar să se afle ce nișă ecologică ocupă în patria lor, dacă vor avea concurenți în locurile de introducere. Distribuția largă a șobolanului în Europa și Asia se explică tocmai prin absența rozătoarelor cu un stil de viață similar în aceste regiuni.

La speciile înrudite care trăiesc împreună, există o delimitare foarte fină a nișelor ecologice. Deci, ungulatele care pasc în savanele africane folosesc hrana de pășune în moduri diferite: zebrele taie în principal vârfurile ierburilor, gnule se hrănesc cu ceea ce le lasă zebrele, gazelele smulg cele mai joase ierburi, iar antilopele topi se mulțumesc cu tulpini uscate rămase după altele. erbivore. Datorită diviziunii nișelor, bioproductivitatea totală a unui astfel de complex compoziţia speciilor turme. Turma taraneasca, formata din vaci, oi, capre, foloseste pajistile si pasunile mult mai eficient, din punct de vedere al mediului, decat o turma monospecie, monocultura este cea mai putin metoda eficienta referinţă Agricultură.
Pentru reproducerea și longevitatea multor specii de animale mare importanță are o delimitare a nișelor în diferite stadii de ontogenie: omizi și adulți de lepidoptera, larvele și gândacii gândacului de mai, mormolocii și broaștele adulte nu concurează între ele, deoarece diferă ca habitat și sunt incluși în lanțuri trofice diferite.
Concurența interspecifică duce la o îngustare a nișei ecologice, nu permite potențialul acesteia să se manifeste. Concurența intraspecifică, dimpotrivă, contribuie la extinderea nișei ecologice. În legătură cu creșterea numărului de specii, începe utilizarea furajelor suplimentare, dezvoltarea de noi habitate, apariția de noi relații biocenotice

Conţinut:
Introducere………………………………………………………………………. 3
1. Nișă ecologică………………………………………………………………… 4
1.1. Conceptul de nișă ecologică……………………………………………. 4
1.2. Lățimea și suprapunerea nișelor……………………………………………. 5
1.3. Diferențierea de nișă……………………………………………………. 8
1.4. Evoluția nișelor…………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………
2. Aspecte ale nișei ecologice………………………………………………………….12
3. Conceptul modern de nișă ecologică…………….... 13
4. Individualitatea și originalitatea nișelor ecologice………... 13
5. Tipuri de nișe ecologice…………………………………………………… 14
6. Spațiu de nișă……………………………………………………. 15
Concluzie……………………………………………………………………………… 16
Lista literaturii utilizate………………………………………………. 19

2
Introducere.
Acest referat trateaza subiectul " Nișe ecologice". O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie (mai precis, populația ei) într-o comunitate, un complex al relațiilor sale biocenotice și al cerințelor pentru factorii de mediu abiotici. Acest termen a fost introdus în 1927 de Charles Elton.
Nișa ecologică este suma factorilor de existență a unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.
Scopul lucrării este de a dezvălui esența conceptului de „nișă ecologică”.
Obiectivele studiului decurg din scop:
- să dea conceptul de nișă ecologică;
- analizați caracteristicile nișelor ecologice;
- luați în considerare nișele ecologice ale speciilor din comunități.
O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie într-o comunitate. Interacțiunea unei anumite specii (populații) cu partenerii din comunitatea căreia îi aparține în calitate de membru determină locul acesteia în ciclul substanțelor datorită hranei și legăturilor competitive în biocenoză. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de omul de știință american J. Grinnell (1917). Interpretarea unei nișe ecologice ca poziție a unei specii în scopul hrănirii uneia sau mai multor biocenoze a fost dată de ecologistul englez C. Elton (1927). O astfel de interpretare a conceptului de nișă ecologică face posibilă o descriere cantitativă a nișei ecologice pentru fiecare specie sau pentru populațiile sale individuale. Pentru a face acest lucru, în sistemul de coordonate, abundența speciei (număr de indivizi sau biomasă) este comparată cu
3
indicatori de temperatură, umiditate sau orice alt factor de mediu. În acest fel, este posibil să se evidențieze zona optimă și limitele abaterilor tolerate de specie - maximul și minimul fiecărui factor sau set de factori. De regulă, fiecare specie ocupă o anumită nișă ecologică, pentru existența în care este adaptată de întregul curs de dezvoltare evolutivă. Locul ocupat de o specie (populația ei) în spațiu (nisa ecologică spațială) este mai des numit habitat.
Să aruncăm o privire mai atentă la nișele ecologice.

1. Nișă ecologică
Orice tip de organisme este adaptat pentru anumite condiții de existență și nu poate schimba în mod arbitrar habitatul, dieta, timpul de hrănire, locul de reproducere, adăpostul etc. Întregul complex de relații cu astfel de factori determină locul pe care natura l-a alocat unui anumit organism și rolul pe care trebuie să-l joace în procesul general al vieții. Toate acestea sunt combinate în concept nișă ecologică.
1.1 Conceptul de nișă ecologică.
O nișă ecologică este înțeleasă ca locul unui organism în natură și întregul mod al activității sale de viață, statutul său de viață, fixat în organizarea și adaptările sale.
În momente diferite, conceptului de nișă ecologică i-au fost atribuite semnificații diferite. La început, cuvântul „nișă” desemna unitatea de bază de distribuție a unei specii în spațiul unui ecosistem, dictată de structura și
4
limitări instinctive de acest fel. De exemplu, veverițele trăiesc în copaci, elanii trăiesc pe pământ, unele specii de păsări cuibăresc pe ramuri, altele în goluri etc. Aici conceptul de nișă ecologică este interpretat în principal ca un habitat sau o nișă spațială. Mai târziu, termenului „nișă” i s-a dat sensul „statutului funcțional al unui organism într-o comunitate”. Aceasta se referea în principal la locul unei anumite specii în structura trofică a ecosistemului: tipul de hrană, timpul și locul hrănirii, cine este prădătorul acestui organism etc. Aceasta se numește acum o nișă trofică. Apoi s-a demonstrat că o nișă poate fi considerată ca un fel de hipervolum într-un spațiu multidimensional construit pe baza factorilor de mediu. Acest hipervolum a limitat gama de factori în care ar putea exista o anumită specie (nișa hiperspațială).
Adică, în înțelegerea modernă a nișei ecologice, se pot distinge cel puțin trei aspecte: spațiul fizic ocupat de un organism în natură (habitat), relația acestuia cu factorii de mediu și organismele vii adiacente acestuia (conexiuni), precum și ca rolul său funcţional în ecosistem. Toate aceste aspecte se manifestă prin structura organismului, adaptările acestuia, instinctele, ciclurile vieții, „interesele” vieții etc. Dreptul unui organism de a-și alege nișa ecologică este limitat de limite destul de înguste care i-au fost atribuite încă de la naștere. Cu toate acestea, descendenții săi pot revendica și alte nișe ecologice dacă au suferit modificări genetice corespunzătoare.
1.2. Lățimea nișei și suprapunere.
Folosind conceptul de nișă ecologică, regula lui Gause de excludere competitivă poate fi reformulată astfel: două specii diferite nu pot ocupa aceeași nișă ecologică mult timp și chiar nu pot intra în același ecosistem; unul dintre ei trebuie fie să moară, fie
5
schimba si ocupa o noua nisa ecologica. Apropo, competiția intraspecifică este adesea mult redusă, tocmai pentru că în diferite etape ale ciclului de viață, multe organisme ocupă nișe ecologice diferite. De exemplu, un mormoloc este un erbivor, în timp ce broaștele adulte care trăiesc în același iaz sunt prădători. Un alt exemplu: insecte în stadiul larvar și adult.
Poate trăi într-o zonă dintr-un ecosistem un numar mare de organisme de diferite tipuri. Acestea pot fi specii strâns înrudite, dar fiecare dintre ele trebuie să ocupe propria nișă ecologică unică. În acest caz, aceste specii nu intră în relații de concurență și, într-un anumit sens, devin neutre unele față de altele. Cu toate acestea, adesea nișe ecologice tipuri diferite se poate suprapune în cel puțin un aspect, cum ar fi habitatul sau dieta. Acest lucru duce la o competiție interspecifică, care de obicei nu este dură și contribuie la delimitarea clară a nișelor ecologice. Pentru a caracteriza o nișă, se folosesc de obicei două măsurători standard - lățimea nișei și suprapunerea nișei cu nișele învecinate.
Lățimea nișei se referă la gradienți sau intervalul unui factor de mediu, dar numai într-un hiperspațiu dat. Lățimea unei nișe poate fi determinată de intensitatea iluminării, de lungimea lanțului trofic, de intensitatea acțiunii unui factor abiotic. Suprapunerea nișelor ecologice înseamnă suprapunerea pe lățimea nișelor și suprapunerea hipervolumelor.Lățimea nișei ecologice este un parametru relativ, care este estimat prin comparație cu lățimea nișei ecologice a altor specii. Eurybionts au, în general, nișe ecologice mai largi decât stenobionts. Cu toate acestea, aceeași nișă ecologică poate avea lățimi diferite în funcție de diferite
6
direcții: de exemplu, prin distribuție spațială, relații alimentare etc.
Suprapunerea nișelor ecologice are loc atunci când specii diferite cohabitează folosind aceleași resurse. Suprapunerea poate fi totală sau parțială, în funcție de unul sau mai mulți parametri ai nișei ecologice.

Dacă nișele ecologice ale organismelor a două specii sunt foarte diferite unele de altele, atunci aceste specii care au același habitat nu concurează între ele (Fig. 3).

Dacă nișele ecologice se suprapun parțial (Fig. 2), atunci coexistența lor va fi posibilă datorită prezenței unor adaptări specifice fiecărei specii.

Dacă nișa ecologică a unei specii include nișa ecologică a altei specii (Fig. 1), atunci apare o concurență intensă, concurentul dominant își va împinge rivalul la periferia zonei de fitness.
Concurența are consecințe importante asupra mediului. În natură, indivizii fiecărei specii sunt supuși simultan competiției interspecifice și intraspecifice. Interspecii în consecințele sale
7
este opus intraspecific, deoarece restrânge suprafața habitatelor și cantitatea și calitatea resurselor de mediu necesare. Competiția intraspecifică promovează distribuția teritorială a speciilor, adică extinderea nișei ecologice spațiale. Rezultatul final este raportul dintre competiția interspecifică și cea intraspecifică. Daca competitia interspecifica este mai mare, atunci raza unei specii date scade la un teritoriu cu conditii optime si, in acelasi timp, creste si specializarea speciei.

1.3. Diferențierea de nișă.
Astfel, ecosistemele implementează o lege similară principiului excluderii Pauli din fizica cuantică: într-un sistem cuantic dat, mai mult de un fermion (particule cu spin semiîntreg, cum ar fi electroni, protoni, neutroni etc.) nu pot fi în același stare cuantică. ). În ecosisteme are loc și cuantizarea nișelor ecologice, care tind să fie clar localizate în raport cu alte nișe ecologice. Într-o anumită nișă ecologică, adică în cadrul populației care ocupă această nișă, diferențierea continuă în
8
nișele ocupate de fiecare individ specific, ceea ce determină statutul acestui individ în viața acestei populații.
O astfel de diferențiere are loc la nivelurile inferioare ale ierarhiei sistemice, de exemplu, la nivelul unui organism multicelular? Aici, se pot distinge, de asemenea, diverse „tipuri” de celule și „corpuri” mai mici, a căror structură determină scopul lor funcțional în interiorul corpului. Unele dintre ele sunt imobile, coloniile lor formează organe, al căror scop are sens numai în raport cu organismul în ansamblu. Există, de asemenea, organisme simple mobile care par să-și trăiască propria viață „personală”, care totuși satisface pe deplin nevoile întregului organism multicelular. De exemplu, celulele roșii din sânge fac doar ceea ce „pot”: leagă oxigenul într-un singur loc și eliberat în altă parte. Aceasta este „nisa lor ecologică”. Activitatea vitală a fiecărei celule a corpului este construită în așa fel încât, „trăind pentru sine”, funcționează simultan în beneficiul întregului organism. O astfel de muncă nu ne obosește deloc, la fel cum procesul de a mânca alimente sau de a face ceea ce ne place nu ne obosește (cu excepția cazului în care, desigur, toate acestea sunt cu moderație). Celulele sunt aranjate în așa fel încât pur și simplu nu pot trăi în niciun alt mod, la fel cum o albină nu poate trăi fără a colecta nectar și polen din flori (probabil, acest lucru îi aduce un fel de plăcere).
Astfel, toată natura „de sus în jos” pare să fie pătrunsă de ideea de diferențiere, care în ecologie a prins contur în conceptul de nișă ecologică, care într-un anumit sens este analog cu un organ sau subsistem al unui organism viu. Aceste „organe” în sine sunt formate sub influența mediului extern, adică formarea lor este supusă cerințelor supersistemului, în cazul nostru, biosferei.

9
1.4. Evoluție de nișă.
Deci se știe că în condiții similare se formează ecosisteme asemănătoare cu același set de nișe ecologice, chiar dacă aceste ecosisteme sunt situate în zone geografice diferite despărțite de obstacole de netrecut. Cel mai frapant exemplu în acest sens este lumea vie a Australiei, care s-a dezvoltat mult timp separat de restul lumii terestre. În ecosistemele din Australia, pot fi identificate nișe funcționale care sunt echivalente cu nișele corespunzătoare ale ecosistemelor de pe alte continente. Aceste nișe sunt ocupate de acele grupuri biologice care sunt prezente în fauna și flora unei anumite zone, dar sunt în mod similar specializate pentru aceleași funcții în ecosistem care sunt caracteristice acestei nișe ecologice. Astfel de tipuri de organisme sunt numite echivalente ecologic. De exemplu, cangurii mari din Australia sunt echivalenti cu zimbrii și antilopele din America de Nord (pe ambele continente, aceste animale sunt acum înlocuite în principal de vaci și oi). Fenomene similare din teoria evoluției se numesc paralelism. Foarte des, paralelismul este însoțit de convergența (convergența) multor caracteristici morfologice (din cuvântul grecesc morphe - formă). Deci, în ciuda faptului că întreaga lume a fost cucerită de plantele, în Australia, din anumite motive, aproape toate mamiferele sunt marsupiale, cu excepția câtorva specii de animale aduse mult mai târziu decât a luat în sfârșit contur lumea vie a Australiei. Totuși, aici se găsesc și cârtiță marsupial, veveriță marsupial și lup marsupial etc. Toate aceste animale sunt nu numai similare din punct de vedere funcțional, ci și morfologic cu animalele corespunzătoare din ecosistemele noastre, deși nu există nicio relație între ele. Toate acestea mărturisesc în favoarea prezenței unui anumit „program” de formare a ecosistemelor în aceste specifice
10
conditii. Toată materia, fiecare particulă a cărei galogramă stochează informații despre întregul Univers, poate acționa ca „gene” care stochează acest program. Această informație se realizează în lumea actuală sub forma unor legi ale naturii, care contribuie la faptul că diverse elemente naturale potpliază în structuri ordonate deloc într-un mod arbitrar, ci în singurul mod posibil, sau cel puțin în mai multe moduri posibile. Deci, de exemplu, o moleculă de apă, obținută dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen, are aceeași formă spațială, indiferent dacă reacția a avut loc în țara noastră sau în Australia, deși conform calculelor lui Isaac Asimov, o singură șansă este realizat.din 60 de milioane. Probabil, ceva asemănător se întâmplă și în cazul formării ecosistemelor.
Astfel, în orice ecosistem există un anumit set de nișe ecologice potențial posibile (virtuale) strict legate între ele, menite să asigure integritatea și sustenabilitatea ecosistemului. Această structură virtuală este un fel de „biocâmp” al acestui ecosistem, care conține „standardul” structurii sale reale (reale). Și, în general, nici măcar nu contează care este natura acestui biocâmp: electromagnetic, informațional, ideal sau altele. Însuși faptul existenței sale este important. În orice ecosistem format natural care nu a suferit impact uman, toate nișele ecologice sunt umplute. Aceasta se numește regula obligației de a umple nișele ecologice. Mecanismul său se bazează pe proprietatea vieții de a umple dens tot spațiul disponibil (prin spațiu, în acest caz, înțelegem hipervolumul factorilor de mediu). Una dintre principalele condiții care asigură implementarea acestei reguli este prezența unei diversități suficiente de specii. Numărul de nișe ecologice și interconectarea lor este supusă unui singur scop
11
funcționarea ecosistemului în ansamblu, având mecanismele de homeostazie (stabilitate), de legare și eliberare a energiei și de circulație a substanțelor. De fapt, subsistemele oricărui organism viu sunt concentrate pe aceleași scopuri, ceea ce indică încă o dată necesitatea revizuirii înțelegerii tradiționale a termenului „ființă vie”. Așa cum un organism viu nu poate exista în mod normal fără unul sau altul organ, tot așa un ecosistem nu poate fi stabil dacă toate nișele sale ecologice nu sunt umplute.
2. Aspecte de nișă ecologică.

E nișă ecologică - un concept, conform lui Y. Odum , mai incapatoare. Nișa ecologică, așa cum a arătat omul de știință englez C. Elton (1927), include nu numai spațiul fizic ocupat de organism, ci și rolul funcțional al organismului în comunitate. Elton a distins nișele ca poziție a unei specii în raport cu alte specii dintr-o comunitate. Ideea lui Ch. Elton că o nișă nu este un sinonim pentru un habitat a primit o largă recunoaștere și răspândire. Poziția trofică, modul de viață, legăturile cu alte organisme etc. sunt foarte importante pentru organism. şi poziţia acesteia în raport cu gradienţii factorilor externi ca condiţii de existenţă (temperatura, umiditatea, pH-ul, compoziţia şi tipul solului etc.).
Aceste trei aspecte ale nișei ecologice (spațiul, rolul funcțional al organismului, factorii externi) pot fi desemnate convenabil ca nișă spațială (nișă a unui loc), o nișă trofică (o nișă funcțională), în înțelegerea cap. Elton, și o nișă multidimensională (întregul volum și setul de caracteristici biotice și abiotice sunt luate în considerare). , hipervolum). Nișa ecologică a unui organism depinde nu numai de locul în care trăiește, ci include și cantitatea totală a cerințelor sale de mediu.
12
Corpul nu numai că experimentează acțiunea factorilor de mediu, ci își face și propriile cerințe față de aceștia.

3. Conceptul modern de nișă ecologică.

S-a format pe baza modelului propus de J. Hutchinson (1957). Conform acestui model, o nișă ecologică este o parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari existenței și reproducerii normale a unui organism. Nișa lui Hutchinson, pe care o vom numi multidimensională (hiperspațiu), poate fi descrisă folosind caracteristici cantitative și operată cu ea folosind calcule și modele matematice. R. Whittaker (1980) definește o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, implicând faptul că comunitatea este deja asociată cu un anumit biotop, i.e. cu un anumit set de parametri fizici și chimici. Prin urmare, o nișă ecologică este un termen folosit pentru a desemna specializarea unei populații a unei specii în cadrul unei comunități.
Grupurile de specii dintr-o biocenoză cu funcții similare și nișe de aceeași dimensiune sunt numite bresle. Speciile care ocupă aceleași nișe în zone geografice diferite sunt numite echivalente ecologice.

4. Individualitatea și originalitatea nișelor ecologice.

Oricât de apropiate sunt organismele în habitat (sau speciile în general), oricât de apropiate sunt caracteristicile lor funcționale în biocenoze, ele nu vor ocupa niciodată aceeași nișă ecologică. Astfel, numărul de nișe ecologice de pe planeta noastră este de nenumărat.
13
În mod figurat, ne putem imagina o populație umană, toți indivizii care au doar propria lor nișă unică. Este imposibil să ne imaginăm două persoane absolut identice, cu caracteristici morfofiziologice și funcționale absolut identice, inclusiv mintale, atitudine față de propriul lor fel, nevoie absolută de tipul și calitatea hranei, relații sexuale, norme de comportament etc. Dar nișe individuale diverse persoane se pot suprapune pe parametri individuali de mediu. De exemplu, studenții pot fi legați de o singură universitate, profesori specifici și, în același timp, pot diferi în comportamentul lor în societate, în alegerea alimentelor, a activității biologice etc.

5. Tipuri de nișe ecologice.

Există două tipuri principale de nișe ecologice. În primul rând, aceasta
nișă fundamentală (formală) – cea mai mare „populată în mod abstract
hipervolum”, unde acțiunea factori de mediu fără influenţa competiţiei asigură abundenţa şi funcţionarea maximă a speciei. Cu toate acestea, specia se confruntă cu schimbări constante ale factorilor de mediu în raza sa. În plus, după cum știm deja, o creștere a acțiunii unui factor poate modifica relația dintre o specie și un alt factor (o consecință a legii lui Liebig), iar aria sa se poate modifica. Acțiunea a doi factori în același timp poate schimba atitudinea speciei față de fiecare dintre ei în mod specific. Există întotdeauna restricții biotice (predare, competiție) în cadrul nișelor ecologice. Toate aceste acțiuni duc la faptul că în realitate specia ocupă un spațiu ecologic mult mai mic decât hiperspațiul nișei fundamentale. În acest caz, vorbim despre o nișă realizată, adică. adevărată nișă.

14
6. spațiu de nișă.

Nișele ecologice ale speciilor sunt mai mult decât relația dintre o specie și un singur gradient de mediu. Multe semne sau axe ale spațiului multidimensional (hipervolum) sunt foarte greu de măsurat sau nu pot fi exprimate prin vectori liniari (de exemplu, comportament, dependență etc.). Prin urmare, este necesar, după cum a remarcat pe bună dreptate R. Whittaker (1980), să trecem de la conceptul de axă a nișei (rețineți lățimea nișei în termeni de unul sau mai mulți parametri) la conceptul de definiție multidimensională a acesteia, care va dezvălui natura relațiilor dintre specii cu întreaga lor gamă de relații adaptative.
Dacă o nișă este un „loc” sau „poziție” a unei specii într-o comunitate conform conceptului lui Elton, atunci este corect să îi dam niște măsurători. Potrivit lui Hutchinson, o nișă poate fi definită printr-un număr de variabile de mediu în cadrul unei comunități la care o specie trebuie să fie adaptată. Aceste variabile includ atât indicatori biologici (de exemplu, dimensiunea alimentelor), cât și pe cei nebiologici (climatici, orografici, hidrografici etc.). Aceste variabile pot servi drept axe de-a lungul cărora este recreat un spațiu multidimensional, care se numește spațiu ecologic sau spațiu de nișă. Fiecare dintre specii se poate adapta sau poate fi rezistentă la o gamă de valori ale fiecărei variabile. Limitele superioare și inferioare ale tuturor acestor variabile delimitează spațiul ecologic pe care îl poate ocupa o specie. Aceasta este nișa fundamentală în înțelegerea lui Hutchinson. Într-o formă simplificată, aceasta poate fi imaginată ca o „cutie cu n fețe” cu laturile corespunzătoare limitelor de stabilitate
vedere pe axele nişei. Aplicând o abordare multidimensională a spațiului de nișă comunitară, putem afla poziția speciilor în spațiu, natura răspunsului unei specii la expunerea la mai mult de o variabilă relativă.
15
dimensiuni de nișă.
Concluzie.

18
Bibliografie:

Chernova N.M., Bylova A.M. Ecologie.- M.: Educaţie, 1988.

Brodsky A.K. Curs scurt ecologie generală, manual pentru universităţi.- Sankt Petersburg: „Dean”, 2000. - 224 p.

Soluția detaliată punctul 76 în biologie pentru elevii de clasa a 10-a, autorii Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014

Gdz registrul de lucru la Biologie pentru clasa a 10-a pot fi găsite

1. Ce este un habitat?

Răspuns. Habitat (habitat) - un set de factori de mediu biotici, abiotici și antropici (dacă există) într-un anumit teritoriu sau zonă de apă, care se formează pe locul complexului primar de factori abiotici - un ecotop. Habitatul unei specii sau al unei populații este o componentă importantă a nișei sale ecologice. În raport cu animalele terestre, termenul este considerat sinonim cu conceptele de stație (habitat specie) și biotop (habitat comunitar).

Habitatele caracterizate prin severitate diferită a factorilor de mediu, dar având o acoperire vegetală similară, sunt numite echivalente biologic. Existența lor este posibilă datorită compensării parțiale a factorilor unul de celălalt.

T. Southwood (1977) a propus să clasifice habitatele în funcție de natura schimbării factorilor în timp, evidențiind următoarele:

neschimbat - condițiile de mediu rămân favorabile pe termen nelimitat;

previzibil sezonier - are loc o schimbare regulată a perioadelor favorabile și nefavorabile;

imprevizibil - perioadele favorabile și nefavorabile au durate diferite;

efemer – cu o scurtă perioadă favorabilă.

2. Ce este un lanț alimentar?

Răspuns. Lanț alimentar (trofic) - o serie de specii de plante, animale, ciuperci și microorganisme care sunt legate între ele prin relații: hrană - consumator (o secvență de organisme în care are loc un transfer treptat de materie și energie de la sursă la consumator). ).

Organismele verigii următoare mănâncă organismele verigii anterioare și astfel se realizează transferul în lanț de energie și materie, care stă la baza ciclului de substanțe din natură. Cu fiecare transfer de la o legătură la o legătură, o mare parte (până la 80-90%) din energia potențială se pierde, disipându-se sub formă de căldură. Din acest motiv, numărul de verigi (specii) din lanțul trofic este limitat și de obicei nu depășește 4-5.

3. Ce este lupta interspecifică?

Întrebări după § 76

1. Care este diferența dintre conceptele de „habitat” și „nișă ecologică”?

Răspuns. Poziția speciei pe care o ocupă în biogeocenoză, complexul relațiilor sale cu alte specii și cerințele pentru factorii de mediu abiotici se numesc nișă ecologică. Conceptul de „nișă ecologică” ar trebui să fie distins de conceptul de „habitat”. În acest din urmă caz, vorbim despre o parte a spațiului în care trăiește specia și unde există condițiile abiotice necesare existenței ei. Nișa ecologică a unei specii depinde nu numai de condițiile abiotice, ci caracterizează întregul mod de viață pe care o specie îl poate duce într-o anumită comunitate. Potrivit expresiei figurative a ecologistului Yu. Odum, habitatul este adresa speciei, iar nișa ecologică este „profesia” acesteia. Există nișe fundamentale (sau potențiale) și realizate. O nișă ecologică fundamentală este un set de condiții optime în care o anumită specie poate exista și se poate reproduce. O nișă realizată reprezintă condițiile în care o specie se află de fapt într-un ecosistem dat; ea constituie întotdeauna o parte a nișei fundamentale.

Pentru reproducerea și existența pe termen lung a multor specii de animale, diferențierea nișelor în diferite stadii de ontogeneză este de mare importanță: omizile și adulții de lepidoptere, larvele și gândacii Maybug, mormolocii și broaștele adulte nu concurează între ele. , deoarece diferă în habitatul lor și intră în lanțuri trofice diferite.

Concurența interspecifică duce la o îngustare a nișei ecologice, nu permite potențialul acesteia să se manifeste. Concurența intraspecifică, dimpotrivă, contribuie la extinderea nișei ecologice. În legătură cu creșterea numărului de specii, utilizarea furajelor suplimentare, dezvoltarea de noi habitate, începe apariția unor noi relații biocenotice.

2. Pot diferite specii să ocupe aceeași nișă ecologică?

Răspuns. Nu, ei nu pot. Un număr mare de organisme din diferite specii trăiesc într-un singur habitat. De exemplu, o pădure mixtă este un habitat pentru sute de specii de plante și animale, dar fiecare dintre ele are propria și o singură „meserie” - o nișă ecologică.

În pădure, elanul și veverița au un habitat similar, dar nișele lor sunt complet diferite: veverița trăiește în principal în coroanele copacilor, se hrănește cu semințe și fructe și se reproduce acolo. Întregul ciclu de viață al unui elan este asociat cu spațiul de subarbust: hrănirea cu plante verzi sau părți ale acestora, reproducere și adăpost în desișuri.

Elemente ale unei nișe ecologice:

hrana (specia);

timpul și modurile de a mânca;

loc de reproducere;

loc de adăpost.

Nișele ecologice există după anumite reguli:

cu cât sunt mai mari cerințele (limitele de toleranță) ale unei specii la oricare sau mai mulți factori de mediu, cu atât este mai mare spațiul pe care îl poate ocupa în natură și, prin urmare, cu atât este mai largă distribuția sa;

dacă regimul oricărui, cel puțin un factor ecologic din habitatul indivizilor unei specii s-a schimbat în așa fel încât valorile sale depășesc nișa, atunci aceasta înseamnă distrugerea nișei, adică restricția sau imposibilitatea. de conservare a speciilor din acest habitat. Alte regularități importante sunt, de asemenea, asociate cu conceptul de „nișă ecologică” - fiecare specie are propria sa nișă ecologică unică, adică câte specii pe Pământ, atâtea nișe ecologice (2,2 milioane de specii de organisme vii, dintre care 1,7 milioane de specii de animale). ). Două specii diferite (chiar și foarte apropiate) nu pot ocupa aceeași nișă ecologică în spațiu;

în fiecare ecosistem există specii care revendică aceeași nișă sau elementele acesteia (hrană, adăpost). În acest caz, concurența este inevitabilă, lupta pentru posesia unei nișe. Astfel de relații reflectă regula Gause: dacă două specii cu cerințe similare pentru mediu (nutriție, comportament, locuri de reproducere) intră în relații competitive, atunci una dintre ele trebuie să moară sau să-și schimbe stilul de viață și să ocupe o nouă nișă ecologică.

O nișă ecologică este un ansamblu de cerințe ale unei specii (populații) față de condițiile de mediu (compoziția și regimul factorilor de mediu) și locul în care aceste cerințe sunt îndeplinite.

Nișele ecologice ale speciilor conviețuitoare se pot suprapune parțial, dar niciodată nu coincid complet, deoarece. intervine legea excluderii competitive.

3. Poate o specie să ocupe nișe ecologice diferite? De ce depinde?

4. Care este importanța nișelor ecologice în viața comunității?

Răspuns. Conceptul de nișă ecologică este foarte util pentru înțelegerea legilor coexistenței speciilor. De exemplu, orice planta verde, participând una sau alta la formarea biogeocenozei, asigură existența unui număr de nișe ecologice. Printre acestea, pot exista nișe care includ organisme care se hrănesc cu țesuturi radiculare (gândaci de rădăcină) sau țesuturi de frunze (gang de frunze și gândaci de sevă), flori (gang de flori), fructe (gang de fructe), secreții de rădăcină (ecrizotrofe) etc. Toate împreună constituie un sistem integral de utilizări diverse.materia vegetală a organismului. În același timp, toți heterotrofei care mănâncă biomasă vegetală aproape că nu concurează între ei.

Fiecare dintre aceste nișe include grupuri de organisme care sunt eterogene în compoziția speciilor. De exemplu, în grup de Mediu gândacii de rădăcină includ atât nematodele, cât și larvele unor gândaci (gândacul de mai, spargatorul de nuci), iar gândacii și afidele intră în nișa plantelor care sug sucuri.

Nișe ecologice ale animalelor care se hrănesc cu biomasă vegetală

Grupurile de specii dintr-o comunitate care au funcții similare și nișe de aceleași proprietăți sunt denumite de unii autori bresle (breasla gândacilor de rădăcină, breasla prădătorilor nocturni, breasla scavengers etc.).

Luați în considerare Figura 122. Ocupă erbivorele aceleași nișe sau nișe diferite în savana africană? Justificati raspunsul. Luați în considerare Figura 123. Libelula și larva ei ocupă nișe identice sau diferite? Justificați răspunsul.

Răspuns. În savana, animalele ocupă nișe ecologice diferite. O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie într-o biocenoză, inclusiv un complex al relațiilor sale biocenotice și cerințele pentru factorii de mediu. Termenul a fost introdus în 1914 de J. Grinnell și în 1927 de Charles Elton.

Nișa ecologică este suma factorilor de existență a unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.

O nisa ecologica poate fi:

fundamental - determinat de o combinație de condiții și resurse care permite speciei să mențină o populație viabilă;

realizate – ale căror proprietăți se datorează unor specii concurente.

Această diferență subliniază că competiția interspecifică duce la o scădere a fertilității și a viabilității și că poate exista o parte dintr-o nișă ecologică fundamentală pe care o specie, ca urmare a competiției interspecifice, nu mai poate trăi și reproduce cu succes.

O nișă ecologică nu poate fi goală. Dacă o nișă este goală ca urmare a dispariției unei specii, atunci este imediat umplută cu o altă specie.

Habitatul constă de obicei din zone separate („pete”) cu condiții favorabile și nefavorabile; aceste pete sunt adesea disponibile doar temporar și apar în mod imprevizibil atât în timp, cât și în spațiu.

Lacunele sau golurile de habitate apar în mod imprevizibil în multe habitate. Incendiile sau alunecările de teren pot duce la formarea de terenuri pustii în păduri; o furtună poate acoperi o porțiune deschisă a țărmului, iar prădătorii voraci pot extermina potențialele victime oriunde. Aceste parcele libere sunt invariabil repopulate. Cu toate acestea, primii coloniști nu vor fi neapărat acele specii care pentru o lungă perioadă de timp sunt capabile să concureze cu succes cu alte specii și să le înlocuiască. Prin urmare, coexistența speciilor tranzitorii și competitive este posibilă atâta timp cât zonele nelocuite apar cu o frecvență adecvată. O specie tranzitorie populează de obicei mai întâi o zonă liberă, o dezvoltă și se reproduce. O specie mai competitivă populează aceste zone încet, dar dacă colonizarea a început, atunci în timp învinge specia trecătoare și se înmulțește.

Dacă comparăm o insectă adultă și larvele de libelule, putem trage concluzii:

1) Larvele servesc de obicei ca etapă de dispersie și asigură răspândirea speciei.

2) Larvele diferă de adulți atât prin biologia nutrițională, cât și prin habitatul lor, precum și prin metodele de mișcare (o libelulă zburătoare și larva ei care înoată) și caracteristicile comportamentale. Datorită acestui fapt, o singură vedere poate în întregime ciclu de viață profita de oportunitățile oferite de cele două nișe ecologice. Acest lucru crește șansele de supraviețuire a speciei.

3) se pot adapta la conditii diferite aşteptându-i în a doua viaţă, au rezistenţă fiziologică.

Conceptul de nișă ecologică.Într-un ecosistem, orice organism viu este adaptat (adaptat) evolutiv la anumite condiții de mediu, de exemplu. la schimbarea factorilor abiotici și biotici. Modificările valorilor acestor factori pentru fiecare organism sunt permise numai în anumite limite, sub care se menține funcționarea normală a organismului, de exemplu. viabilitatea lui. Cu cât gama de modificări ale parametrilor mediului permite (în mod normal rezistă) unui anumit organism, cu atât este mai mare rezistența acestui organism la modificările factorilor stării mediului. Cerințele unei anumite specii față de diverși factori de mediu determină gama speciei și locul acesteia în ecosistem, de exemplu. nișa lor ecologică.

nișă ecologică- un ansamblu de condiții de viață dintr-un ecosistem, prezentat de o specie unei varietăți de factori de mediu din punctul de vedere al funcționării sale normale în ecosistem. Prin urmare, conceptul de nișă ecologică include în primul rând rolul sau funcția pe care o anumită specie o îndeplinește într-o comunitate. Fiecare specie ocupă un loc propriu, unic în ecosistem, care se datorează nevoii sale de hrană și este asociat cu funcția de reproducere a speciei.

Corelația dintre conceptele de nișă și habitat. După cum se arată în secțiunea anterioară, o populație are nevoie mai întâi de un adecvat habitat, care, din punct de vedere abiotic (temperatura, natura solului etc.) și biotic (resursele alimentare, natura vegetației etc.) ar corespunde nevoilor sale. Dar habitatul speciei nu trebuie confundat cu nișa ecologică, adică. rolul funcțional al unei specii într-un ecosistem dat.

Condiții pentru funcționarea normală a speciei. Cel mai important factor biotic pentru fiecare organism viu este hrana. Se știe că compoziția alimentelor este determinată în primul rând de un set de proteine, carbohidrați, grăsimi, precum și de prezența vitaminelor și microelementelor. Proprietățile alimentelor sunt determinate de conținutul (concentrația) ingredientelor individuale. Desigur, proprietățile necesare ale alimentelor diferă pentru diferite tipuri de organisme. Lipsa oricăror ingrediente, precum și excesul lor, au un efect dăunător asupra viabilității organismului.

Situația este similară cu alți factori biotici și abiotici. Prin urmare, putem vorbi despre limitele inferioare și superioare ale fiecărui factor de mediu, în cadrul cărora este posibilă funcționarea normală a organismului. Dacă valoarea factorului de mediu devine sub limita sa inferioară sau peste limita superioară pentru o anumită specie și dacă această specie nu se poate adapta rapid la condițiile de mediu în schimbare, atunci este sortită dispariției și locului său în ecosistem (nisa ecologică) va fi ocupat de o altă specie.

Materiale anterioare:

nișă ecologică- un ansamblu al tuturor factorilor de mediu în cadrul cărora este posibilă existența unei specii în natură. concept nișă ecologică este folosită de obicei în studiul relaţiei dintre speciile apropiate ecologic aparţinând aceluiaşi nivel trofic. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de J. Grinell (1917) pentru a caracteriza distribuția spațială a speciilor (adică, nișa ecologică a fost definită ca un concept apropiat de habitat).

Mai târziu, Ch. Elton (1927) a definit o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, subliniind importanța deosebită a relațiilor trofice. Înapoi la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, mulți cercetători au observat că două specii care sunt apropiate ecologic și ocupă o poziție similară în comunitate nu pot coexista stabil pe același teritoriu. Această generalizare empirică a fost confirmată în model matematic concurs a două specii pentru un aliment (V. Volterra) și lucrări experimentale ale lui G.F. Gause ( Principiul Gause).

Concept modern nișă ecologică format pe baza modelului de nișă ecologică propus de J. Hutchinson (1957, 1965). Conform acestui model, o nișă ecologică poate fi reprezentată ca parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari existenței normale a unei specii.

Divergența nișelor ecologice ale diferitelor specii prin divergență se produce în principal datorită izolării în habitate diferite, hrană diferită și momente diferite de utilizare a aceluiași habitat. Au fost elaborate metode de estimare a lăţimii nişei ecologice şi a gradului de suprapunere a nişelor ecologice. diferite feluri. Litru: Giller P. Structura comunitară și nișa ecologică. - M .: 1988 (conform BES, 1995).

În modelarea mediului, conceptul nișă ecologică caracterizează o anumită parte a spațiului (abstract) al factorilor de mediu, hipervolum în care niciunul dintre factorii de mediu nu depășește toleranța unei anumite specii (populații). Setul de astfel de combinații de valori ale factorilor de mediu sub care existența unei specii (populații) este teoretic posibilă se numește nișă ecologică fundamentală.

Nișă ecologică realizată numiți o parte a nișei fundamentale, numai acele combinații de valori factori în care este posibilă o existență stabilă sau prosperă a unei specii (populații). Concepte durabil sau prosper existența necesită introducerea unor restricții formale suplimentare în modelare (de exemplu, mortalitatea nu ar trebui să depășească rata natalității).

Dacă, cu o anumită combinație de valori ale factorilor de mediu, o plantă poate supraviețui, dar nu este capabilă să se reproducă, atunci cu greu se poate vorbi de bunăstare sau durabilitate. Prin urmare, această combinație de factori de mediu se referă la nișa ecologică fundamentală, dar nu la nișa ecologică realizată.

În afara cadrului modelării matematice, desigur, nu există o asemenea rigoare și claritate în definirea conceptelor. În literatura de mediu modernă, patru aspecte principale pot fi distinse în ideea unei nișe ecologice:

1) nișă spațială inclusiv un complex de condiţii de mediu favorabile. De exemplu, păsările insectivore de molid afine trăiesc, se hrănesc și cuibăresc în diferite straturi de pădure, ceea ce le permite în mare măsură să evite competiția;

2) nișă trofică. Se remarcă mai ales prin marea importanță a alimentelor ca factor de mediu. Împărțirea nișelor alimentare în organisme de același nivel trofic care trăiesc împreună permite nu numai evitarea competiției, dar contribuie și la o utilizare mai completă a resurselor alimentare și, în consecință, crește intensitatea ciclului biologic al materiei.

De exemplu, populația zgomotoasă a „piețelor de păsări” creează impresia unei absențe complete a oricărei comenzi. De fapt, fiecare specie de pasăre ocupă un strict definit caracteristici biologice nișă trofică: unii se hrănesc lângă mal, alții la distanță considerabilă, unii pești la suprafață, alții la adâncime etc.

Nișele trofice și spațiale ale diferitelor specii se pot suprapune (rețineți: principiul duplicării ecologice). Nișele pot fi largi (nespecializate) sau înguste (specializate).

3) nișă multidimensională, sau o nișă ca hipervolum. Conceptul de nișă ecologică multidimensională este asociat modelare matematică. Întregul set de combinații de valori ale factorilor de mediu este considerat ca un spațiu multidimensional. În acest set imens, ne interesează doar astfel de combinații de valori ale factorilor de mediu sub care existența unui organism este posibilă - acest hipervolum corespunde conceptului de nișă ecologică multidimensională.

4) funcţional ideea de nișă ecologică. Această viziune le completează pe cele precedente și se bazează pe similitudinea funcțională a unei largi varietati de sisteme ecologice. De exemplu, ei vorbesc despre nișa ecologică a ierbivorelor, sau a micilor prădători, sau a animalelor care se hrănesc cu plancton, sau a animalelor vizuitoare etc. Conceptul funcțional al nișei ecologice subliniază rol organisme dintr-un ecosistem și corespunde conceptului obișnuit de „ocupație” sau chiar „poziție în societate”. Ei vorbesc în termeni funcționali echivalente de mediu– specii care ocupă nișe similare funcțional în regiuni geografice diferite.

„Habitatul unui organism este locul în care trăiește sau locul în care poate fi găsit de obicei. nișă ecologică- un concept mai încăpător, care include nu numai spațiul fizic ocupat de o specie (populație), ci și rolul funcțional al acestei specii în comunitate (de exemplu, poziția sa trofică) și poziția ei în raport cu gradienții factorilor externi - temperatura, umiditatea, pH-ul, solul etc alte conditii de existenta. Aceste trei aspecte ale nișei ecologice sunt denumite în mod convenabil nișa spațială, nișa trofică și nișa multidimensională sau nișa de hipervolum. Prin urmare, nișa ecologică a unui organism depinde nu numai de locul în care trăiește, ci include și cantitatea totală a cerințelor sale de mediu.

Se numesc specii care ocupă aceeași nișă în zone geografice diferite echivalente de mediu„(Yu. Odum, 1986).

V.D. Fedorov și T.G. Gilmanov (1980, p. 118-127) notează:

„Studiul nișelor realizate prin descrierea comportamentului funcției de bunăstare pe o secțiune a liniilor și planurilor lor drepte corespunzătoare unor factori de mediu selectați este utilizat pe scară largă în ecologie (Fig. 5.1). În același timp, în funcție de natura factorilor care corespund funcției particulare considerate a bunăstării, se pot distinge între nișe „climatice”, „trofice”, „edafice”, „hidrochimice” și alte nișe, numit nișe private.

O concluzie pozitivă din analiza anumitor nișe poate fi concluzia din sens invers: dacă proiecțiile unor anumite nișe pe unele (mai ales unele) dintre axe nu se intersectează, atunci nișele în sine nu se intersectează într-un spațiu de dimensiune superioară. ...

Există trei posibilități logice poziție relativă nişe de două tipuri în spaţiul factorilor de mediu: 1) separare (nepotrivire completă); 2) intersecție parțială (suprapunere); 3) includerea completă a unei nișe în alta. ...

Separarea nișelor este un caz destul de banal, reflectând existența unor specii adaptate la diferite condiții ecologice. De un interes mult mai mare sunt cazurile de intersecție parțială a nișelor. După cum sa menționat mai sus, suprapunerea proiecțiilor chiar și în mai multe coordonate simultan, strict vorbind, nu garantează suprapunerea efectivă a nișelor multidimensionale în sine. Cu toate acestea, în munca practica prezența unor astfel de intersecții și date privind apariția speciilor în medii similare este adesea considerată argumente suficiente în favoarea suprapunerii nișelor de specii.

Pentru a măsura cantitativ gradul de suprapunere a nișelor de două tipuri, este firesc să folosiți valoarea raportului dintre volumul intersecției mulțimilor ... la volumul unirii lor. ... În unele cazuri speciale, este interesant să se calculeze măsura intersecției proiecțiilor nișei.”

TESTE DE ÎNVĂȚARE PENTRU TEMA 5