Параметры экологической ниши
Каждому виду свойственна своя экологическая ниша, характеризующееся диапазоном ресурсов, в частности пространственным распределением особей (приуроченность к определенному виду субстрата, ярусу и т.д.), местом в трофической сетке экосистемы, отношением к абиотическим факторам (температуpa, влажность и т.д.), интенсивностью использования ресурсов среды (суточная , сезонная активность вида и т.д.). Поэтому одним из параметров является ширина экологической ниши — относительный параметр, который оценивают путем сравнения с экологической нишей других видов. Существуют виды с широкими и узкими экологическими нишами, соответственно экологически пластичные и экологически непластичные виды (вы ознакомились с ними в статье Стратегии адаптации организмов).
На ширину экологической ниши влияет конкуренция. Ч. Р
Дарвин, описывая в своей работе формы борьбы за существование, особое внимание уделил конкуренции между организмами. Конкуренцией называют взаимодействие организмов (одного или разных видов), проявляется как взаимное подавление друг друга и возникает из-за того, что им нужен тот же самый ресурс
В природе особи каждого вида одновременно подвергаются внутривидовой и межвидовой конкуренции, которые вызывают противоположные экологические последствия. Внутривидовая конкуренция может способствовать территориальному распространению вида, расширению кормовой базы. Мы уже упоминали пример из работы Ч. Р. Дарвина о происхождении различных видов вьюрка Галапагосских островов. На океанических островах с бедной фауной вьюрки, по сравнению с их родственниками на материке, заселяли более разнообразные места проживания и овладели более разнообразной кормовой базой при отсутствии конкурирующих видов. В новых условиях движущая форма естественного отбора вызывала различия признаков между родственными группами птиц — образовывались новые виды.
Итак, внутривидовая конкуренция приводила к изменению экологической ниши вида, дифференциации вида и, как следствие, увеличение видового разнообразия. Использование различными видами за совместного существования тех же самых ресурсов является параметром экологической ниши, который называют перекрытием экологической ниши. Перекрытие может быть полным или частичным, с одним или несколькими параметрами экологической ниши, которая вызывает межвидовую конкуренцию. Последняя тем интенсивнее, чем больше это перекрытие. Итак, чем большее сходство экологических потребностей, тем острее конкуренция между двумя видами.
Два вида с одинаковыми потребностями не могут существовать вместе, один из них через некоторое время обязательно вытеснит другой. Эта закономерность известна под названием принципа Гаузе, или принципа конкурентного вытеснения. Используя понятие экологической ниши, этот принцип можно сформулировать так: в той же экосистеме два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Один из таких видов всегда будет иметь преимущество над другим, что через некоторое время приведет к вытеснению смежного вида или к его эволюционному переходу в другую экологическую нишу. Явление распределения экологических ниш в результате межвидовой конкуренции называют экологической диверсификации. Экологическая диверсификация между существующими вместе видами в основном осуществляется по пространственному расположению, рациону питания и распределением активности во времени. Достаточно одного из перечисленных параметров, чтобы конкуренция ослабла или полностью исчезла. Группы, которые расходятся, могут приобретать репродуктивную изоляцию и образовывать новые виды.
Как видим, значительное перекрытие экологических ниш приводит к распределению ниш, специализации видов и возникновению видового разнообразия. Распределение между совместно существующими видами экологических ниш с частичным их перекрытием — один из механизмов стабильности экосистем. Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или вымирает, его роль берут на себя другие. Чем более видов в составе экосистемы, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация. Она обеспечивает сосуществование различных видов в одной экосистеме.
Формирование понятия экологической ниши как следствия адаптации организмов вида к существованию в экосистеме приводит к повышению значимости экологических исследований в решении вопросов эволюционной теории. Благодаря знанию экологических требований организмов к среде обитания и характера биотических отношений, открываются широкие перспективы для изучения механизмов видообразования.
Общая ниша
Многие люди часто задаются вопросом, что происходит, если несколько видов занимают одну и ту же экологическую нишу и обитают в одной и той же географической области. Когда это происходит, возникает проблема, причем довольно серьезная. Два организма, занимающие одну и ту же экологическую нишу они не могут долгое время выжить в одной и той же среде обитания. Это связано с межвидовой конкуренцией.. Они соревнуются за одну и ту же территорию, ресурсы, отношения и аналогичный образ жизни и т. Д.
В конечном итоге один из двух видов преобладает над другим. Когда происходит что-то подобное, один из видов исчезает вместе с экосистемой. Нечто подобное происходит с инвазивными видами, но не то же самое. Инвазивные виды обладают большей способностью адаптироваться к окружающей среде, чем местные виды., поэтому в итоге он вытесняет другой. Исчезновение одного вида из-за того, что он разделяет экологическую нишу с другим, известно как конкурентное исключение.
Это не всегда фиксируется. Некоторые виды способны перекрывать лишь часть своих ниш и сосуществовать в одной среде обитания. Когда происходит конкурентное исключение, некоторые виды способны адаптироваться и развиваться, чтобы найти другую экологическую нишу, которая может помочь им выжить. В этом случае происходит разделение ресурсов, и оба вида могут сосуществовать. Этот случай встречается в основном у видов, которые не только едят мало разнообразия, но и способны к разнообразному питанию. Обычно всеядные животные обладают большей способностью адаптироваться к окружающей среде, чем другие виды.
Примеры
Разные виды в природе могут обитать на одной территории. Это возможно только в том случае, когда отличаются экологические ниши. Примеры: в лесу деревья, кустарники и травы размещаются в несколько ярусов. Растения имеют разную высоту, не препятствуют фотосинтезу и дыханию, потому что не затеняют друг друга полностью. Корни располагаются в разных горизонтах почвы, где есть возможность всасывать воду.
Различные виды могут занимать сходные экологические ниши. Например, в саваннах и редколесьях Австралии обитает кенгуру, в такой же природной зоне Африки — зебра. Эти систематически далёкие друг от друга виды животных питаются сходной по составу пищей.
Однако есть такие животные, которые конкурируют за одну и ту же экологическую нишу. Они не могут одновременно существовать на одной и той же территории. Пример: при совместном обитании серой и чёрной крыс популяция первой спустя некоторое время полностью вытесняет популяцию второй.
Выживаемость вида повышается, если разные поколения способны занимать неодинаковые экологические ниши. Примеры таких приспособлений — имаго и личиночные стадии насекомых. Бабочки высасывают нектар из цветков, гусеницы поедают зелёные части растений. Так, личинки капустной белянки питаются листьями крестоцветных, имаго — нектаром луговых цветов.
Экологическая ниша — это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.
Так как при определении экологической ниши следует учитывать большое число факторов, то место вида в природе, описываемое этими факторами, представляет собой многомерное пространство. Такой подход позволил американскому экологу Г. Хатчинсону дать следующее определение экологической ниши: это часть воображаемого многомерного пространства, отдельные измерения которого (векторы) соответствуют факторам, необходимым для нормального существования вида. При этом Хатчинсон выделял нишу фундаментальную, которую может занять популяция при отсутствии конкуренции (она определяется физиологическими особенностями организмов), и нишу реализованную, т.е. часть фундаментальной ниши, в пределах которой вид реально встречается в природе и которую он занимает при наличии конкуренции с прочими видами. Понятно, что реализованная ниша, как правило, всегда меньше фундаментальной.
Некоторые экологи подчеркивают, что в пределах своей экологической ниши организмы должны не только встречаться, но и быть способными к воспроизводству. Поскольку существует видовая специфичность к любому экологическому фактору, постольку и экологические ниши видов специфичны. Каждый вид имеет свою, свойственную ему экологическую нишу.
Большинство видов растений и животных могут существовать только в специальных нишах, в которых поддерживаются определенные физико-химические факторы, температура и источники питания. После того как в Китае, например, началось уничтожение бамбука, панда, чей рацион на 99 % состоит из этого растения, оказалась на грани вымирания.
Виды с общими нишами могут легко приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания, поэтому опасность их вымирания невысока. Типичные представители видов с общими нишами — мыши, тараканы, мухи, крысы и люди.
Закон конкурентного исключения Г. Гаузе для близких по экологии видов в свете учения об экологической нише может быть сформулирован таким образом: два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Выход из конкуренции достигается расхождением требований к среде или, другими словами, разграничением экологических ниш видов.
Экологические амплитуды некоторых видов бывают очень малы. Так, в тропической Африке один из видов червей живет под веками гиппопотама и питается исключительно слезами этого животного. Более узкую экологическую нишу трудно себе представить.
Основные моменты экологических ниш
Описание экологической ниши может включать в себя историю жизни вида, подробности о среде обитания и положении организма как части пищевой цепи..
Вот несколько примеров:
1- Киртландская камышевка (Setophaga киртландии)
Это эндемично для сосновых лесов Джека северного Мичигана. Этот вид развивается в густых лесах с более чем 64 га.
Кирбландская камышевка гнездится на уровне земли, под ветвями деревьев высотой менее 1,5 метра. Они едят насекомых, ягоды и фрукты, особенно зимой.
2- Андский Кондор (Vultur Gryphus)
Он живет в Южной Америке, простирается через горный массив Анд и его окрестности. Они также окружают побережья, прилегающие к Атлантическому и Тихому океанам. Андский кондор — просто мусорщик.
3- Кактус (семейство растений Cactaceae)
Кактусы растут в засушливых районах Северной и Южной Америки и в тропиках Африки. Он обладает способностью хранить воду внутри и имеет длинные корни для поглощения воды из подземных грунтов..
Обычно это пища для пустынных видов, таких как грызуны, олени и бараны..
4- Панда (Ailuropoda melanoleuca)
Они живут на юго-западе и севере Китая, в бамбуковых лесах. Его диета состоит преимущественно из потребления бамбука, и в меньшей пропорции он питается рыбой, насекомыми и даже мелкими млекопитающими.
5- Голубой кит (Balaenoptera musculus)
Они встречаются в основном в Антарктике, Индийском океане и на северо-востоке Тихого океана..
Они питаются исключительно мелкими ракообразными, называемыми «крилем», и благодаря своим большим размерам не подвержены хищничеству.
6- Европейский Робин (Erithacus rubecula)
Распространен на всем европейском континенте, на севере Африки и на некоторых атлантических островах.
Его диета широка и состоит из семян, ягод, фруктов и даже мелких беспозвоночных..
7- Зеленая Анаконда (Eunectes murinus)
Он эндемичен для Южной Америки и встречается на затопленных равнинах и берегах рек. Встречается преимущественно в бассейне реки Ориноко в Венесуэле..
Он всеяден, но его любимой едой является капибара, также известная как капибара или чигуэйр.
8- Бабочка Монарх (Danaus plexippus)
Типичные мигрирующие виды Северной Америки. Когда гусеница питается растением Asclepias curassavica, известный как молочай или цветок крови; будучи взрослым, бабочка-монарх питается фруктовыми нектарами.
9- Императорский пингвин (Aptenodytes Fosteri)
Живут только в Антарктиде и проводят большую часть времени под водой, охотясь на рыбу, мелких ракообразных и кальмаров.
10 — Лама (Лама глама)
Это найдено в Южной Америке, более конкретно в Перу, Боливии, Эквадоре, Чили и Аргентине.
Его диета состоит из потребления травы и травы, и может противостоять периодам голода и жажды.
ссылки
- Экологическая ниша (с.ф.). Получено от: sciencedaily.com
- Экологическая ниша (с.ф.). 2017 Биологический словарь. Получено с: biologydictionary.net
- Ниши и соревнования (с.ф.). 2017 Ханская академия. Получено с: www.khanacademy.org
- Среда обитания и экологическая ниша (2017). Энциклопедия примеров. Получено от: ejemplos.co
- Нишевая экология (1998). Лондон, Англия Энциклопедия Britannica, Inc. Получено с: britannica.com
- Поланко Д. (2017). Экологическая ниша: определение, характеристика, виды и примеры. Получено с: naturaleza.paradais-sphynx.com
Местообитание и экологические ниши. Основные типы взаимодействий организмов – презентация, доклад, проект
Слайд 1Описание слайда:
МЕСТООБИТАНИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НИШИ. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ОРГАНИЗМОВ.
Слайд 2Описание слайда:
Допишите предложение Наука о различных аспектах воздействия организмов между собой, с факторами окружающей среды и человеком, а также о путях оптимизации таких отношений называется… Совокупность абиотических и биотических условий жизни называется … Тремя важнейшими факторами среды являются…
Слайд 3Описание слайда:
Допишите предложение 4. Важнейшими абиотическими факторами являются … 5. Для синиц характерна … среда обитания. 6. Плотность внешней среды большая в … 7. Способность организмов выдерживать изменения условий жизни называется … 8. Минимум и максимум воздействия фактора … для организмов. 9. Для организмов наиболее благоприятен является … интенсивности фактора.
Слайд 4Описание слайда:
Ответы Экология Среда обитания. Абиотический, биотический, антропогенный Температура, свет, влажность. Наземно-воздушная. В воде. Толерантность. Губителен. Оптимум.
Слайд 5Описание слайда:
Слайд 6Описание слайда:
Местообитание организма Найдите на стр. 300 определение местообитания. Впервые на сходство форм разных видов животных в связи со сходным образом жизни указал в XIX в. К. Ф. Рулье, профессор Московского университета. В лекциях по зообиологии он описал общие черты “водяных”, “воздушных” и “земляных” животных, указав на приспособления к плаванию, полету, прыганью, лазанью и рытью.
Слайд 7Описание слайда:
Правило Аллена Еще в XIX в. установлено, что существует связь между строением тела теплокровных животных (птиц и млекопитающих) и климатом, в котором они живут.
У животных холодного климата все выступающие части тела (уши, хвост, конечности) намного короче, чем у родственных им видов в теплых краях. Эти особенности строения уменьшают общую поверхность тела, через которую происходят потери тепла из организма.
Слайд 8Описание слайда:
Черты приспособленности различных животных к среде обитания Черты приспособленности различных животных к среде обитания
Слайд 9Описание слайда:
Экологические ниши Каждый живой организм занимает определенную экологическую нишу, или – функциональное место вида в экосистеме, определяемое его биологическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды, к которым он приспособлен.
Слайд 10Описание слайда:
Примеры экологических ниш Растительноядные животные саванны: Ниша – пастбищные копытные животные
Слайд 11Описание слайда:
Слайд 12Описание слайда:
Основные типы экологических взаимодействий
Слайд 13Описание слайда:
Используемая литература Биология. Общая биология. 10-11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.А. Каменский, Е.А. Криксунов. В.В. Пасечник. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2008. Основы общей биологии. 9 класс. – 1С: образование. Экология. 10-11 класс. – 1С:образование
Фундаментальная ниша против реализованной ниши
Все живые организмы имеют так называемую фундаментальную нишу. Она включает в себя все возможности, открытые для организма в его среде: все возможные источники пищи, все открытые поведенческие роли и все подходящие места обитания. Например, черный медведь (Ursa americanus) является широко распространенным, всеядным видом, который имеет значительную фундаментальную нишу, поскольку он может есть мясо, а также широкий спектр растительности, и может обитать как в лесных массивах, так и в травянистых горных районах. Он процветает в дикой местности, но также хорошо адаптируется к районам вблизи населенных пунктов.
Однако в действительности организм не может использовать все подходящие ресурсы в своей среде обитания одновременно. Вместо этого, он будет иметь более ограниченный доступ к пище, поведенческим ролям и убежищу. Такая более специфическая роль называется реализованной экологической нишей. Например, обстоятельства или конкуренция могут ограничить реализованную нишу черного медведя ягодами и падалью, а также убежищем в земляных норах. Вместо охотника, его ниша может стать нишей растительноядного.
Одна и та же экологическая ниша в разных средах обитания
Это происходит, когда есть замещающие виды. То есть очень похожие виды, обитающие в географически разных или противоположных местах. Например, обезьяны старого мира и обезьяны нового мира. Эта ситуация дает нам пищу для размышлений: как возможно, что такие похожие виды могут жить в таких противоположных и изолированных местах?
На этот вопрос можно дать несколько ответов, основанных на разных теориях. Первая — это теория диспергизма. Эта теория утверждает, что виды способны ломать и преодолевать географические барьеры, которые представляют собой ограничение территории. Например, горная цепь или океан могут быть ограничивающим фактором. Как только вид оказывается на другой территории, он может колонизировать ее, и новый вид развивается с другими эволюционными характеристиками и изолирован от первого.
Другая теория — заместительность. Известно, что то же самое предыдущее явление может происходить по-другому из-за тектоники плит. Например, вид A, занимающий довольно обширную территорию, разделен барьером, который появляется через тысячи лет. Это случай движения тектонических плит. Поскольку океан образуется между двумя плитами, виды, изолированные в обеих частях территории, в конечном итоге эволюционируют по-другому, но сохранят ту же экологическую нишу.
Характеристики экологической ниши
Она включает три основных характеристики:
Поведенческая характеристика описывает характер добычи пищи, приемы защиты от врагов, методы борьбы с неблагоприятными абиотическими факторами. Она включает в себя требования к количественному и качественному составу пищи, а также наличие естественных врагов и конкурентов.
Пространственная характеристика описывает местообитания видов. Включает характеристику видов, необходимых непосредственно для проживания или обеспечения строительным материалом, симбионтов и комменсалов.
Временная характеристика описывает суточную, годовую и сезонную активность вида.
Примеры среды обитания и экологической ниши
- Зеленая анаконда (Eunectes murinus).
Место обитания: Влажные тропические леса Южной Америки, особенно Амазонки.
Экологическая ниша: Всеядный хищник, обычно селяющийся в почвах и затопленных участках, так как может хорошо плавать. Он соревнуется с крокодилами и аллигаторами на затопленных в Венесуэле равнинах в хищничестве обыкновенной капибары.
- Двугорбый верблюд (Camellus bactrianus).
Место обитания: Он населяет азиатские степи южной Монголии, китайский регион Сян и даже встречается в Иране. Это засушливые районы с высокими летними температурами (60 ° C) и низкими зимними температурами (ниже 0 ° C).
Экологическая ниша: Его огромная сила и устойчивость к солнцу, холоду и голоду привели к его одомашниванию, поэтому в настоящее время азиатское население пользуется его молоком, его мясом и использует его как вьючное животное. Их диета, основанная на травах и корнях, а также отсутствие хищников, позволяет им группироваться в группы до 30 особей.
- Европейская малиновка (Erithacus rubecula)
Место обитания: Обычно встречается в еловых лесах, парках или садах, так как это очень общительная птица. Широко распространен в Европе, Азии и Северной Африке.
Экологическая нишаЕго широкий рацион, который варьируется от мелких беспозвоночных до фруктов, ягод и семян, позволяет ему легко адаптироваться к среде обитания человека, он может даже есть семена из кормушек для птиц, но обычно он всегда находится на уровне земли, охотясь за своими любимая добыча.
- Дождевой червь (Lumbricus terresres)
Место обитания: Внутри земли.
Экологическая ниша: Крупные разложители органического вещества, они жадно питаются и значительно улучшают качество почвы через свои туннели и раскопки. Они также являются пищей для многих видов животных, от птиц и млекопитающих до рептилий.
- Синий кит (Balaenoptera musculus)
Место обитания: Холодные воды океанов Северного Ледовитого, Индийского и Тихого океанов.
Экологическая ниша: Будучи усатым китом, он питается крошечными ракообразными (крилем), которых он фильтрует из воды по мере прохождения. Учитывая их большой размер, у них нет известных хищников (кроме человека, который привел их к почти вымиранию), и они бродят поодиночке или парами, хотя были замечены группы до шести особей.
- Криль (Meganyctiphanes norvegica)
Место обитания: Окружающие океаны Антарктического континента.
Экологическая нишаИх диета, состоящая из фитопланктона (водорослей) и крошечных размеров, позволяет им размножаться стаями длиной в несколько километров и тысячами особей на каждый кубический метр воды. Они составляют основу питания многочисленных трофических цепочек, будь то рыба, более крупные ракообразные, птицы и особенно киты.
- Медведь панда (Ailuropoda melanoleuca)
Место обитания: Горные районы центрального Китая на высоте 3500 метров над уровнем моря.
Экологическая ниша: Послушный и хороший альпинистский вид, чья диета на 99% состоит из бамбука, хотя он также может питаться рыбой, мелкими насекомыми или мелкими млекопитающими. Его густая шерсть позволяет ему выдерживать низкие температуры среды обитания, в которой у него нет активных хищников или слишком большой конкуренции.
- Императорский пингвин (Aptenodytes fosteri)
Место обитания: Воды и земли Антарктиды.
Экологическая ниша: Его тело, адаптированное к морской среде, идеально подходит для охоты на рыбу, мелких ракообразных и кальмаров в холодных водах полюса, поэтому большую часть своей жизни он проводит в воде, выступая в роли хищника и возможной добычи для более крупных животных. , как косатки.
- Андский кондор (Vultur gryphus)
Место обитания: Небо и поверхность Анд в Южной Америке.
Экологическая ниша: Птица-падалька с особыми привычками, способная съедать около 5 кг мертвого мяса в день во время голодания до 5 недель, ее диета обычно облегчает работу по разложению мертвой материи, поскольку ее мощные клювы разрывают кожу ткани, уступая место другим видам мусорщиков и микроорганизмам.
- Лама (лама глама)
Место обитания: Эндемичный вид горных районов Анд, плод одомашнивания гуанако.
Экологическая ниша: Питается травами и травами, но, как и все верблюжьи, очень хорошо поддерживает голод и жажду. Он используется как вьючное животное, источник молока, мяса и шерсти для производства ткани. Считается первым американским домашним животным.