Ökologische Nische. Was ist eine ökologische Nische: ein Beispiel. Beschreibung der ökologischen Nische eines Organismus: Beispiele

Ökologische Nischen

Ökologische Nische nannte die Position der Ansicht ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ oi besetzt in gemeinsames System Biozönose, der Komplex seiner biozönotischen Zusammenhänge und Anforderungen an abiotische Umweltfaktoren. Ökologische Nische spiegelt die Beteiligung der Art an der Biozönose wider. Gemeint ist in diesem Fall nicht seine territoriale Lage, sondern die funktionale Ausprägung des Organismus in der Gemeinschaft. Laut Ch. Elton (1934) ist eine ökologische Nische „ein Ort in einer Lebensumgebung, die Beziehung einer Art zu Nahrung und Feinden“. Für das Verständnis der Gesetze hat sich das Konzept der ökologischen Nische als sehr fruchtbar erwiesen gemeinsames Leben Spezies. Neben C. Elton arbeiteten viele Ökologen an seiner Entwicklung, darunter D. Grinnell, G. Hutchinson, Y. Odum und andere.

Die Existenz einer Art in einer Gemeinschaft wird durch die Kombination und Wirkung vieler Faktoren bestimmt, aber bei der Bestimmung, ob Organismen zu einer Nische gehören, gehen sie von der Art der Ernährung dieser Organismen aus, von ihrer Fähigkeit, Nahrung zu beschaffen oder bereitzustellen. So sichert eine Grünpflanze, die an der Bildung einer Biozönose beteiligt ist, die Existenz einer Reihe ökologischer Nischen. Dies sind Nischen, die Organismen umfassen, die sich von Wurzelgewebe oder Blattgewebe, Blüten, Früchten, Wurzelsekreten usw. ernähren (Abb. 11.11).

Reis. 11.11. Platzierung der mit der Pflanze verbundenen ökologischen Nischen:

1 - Wurzelkäfer; 2 - Wurzelsekrete essen; 3 - Blattkäfer; 4 - Stängelfresser, 5 - Fruchtfresser; 6 - Samenfresser; 7 - Blumenkäfer; 8 - Pollenfresser; 9 - Saftesser; 10 - Knospenfresser

(nach I. N. Ponomareva, 1975)

Jede dieser Nischen umfasst heterogene Artenzusammensetzung Gruppen von Organismen. Also rein Umweltgruppe Zu den Wurzelkäfern zählen Nematoden und die Larven einiger Käfer (Nussknacker, Maikäfer), und die Nische der Pflanzensäfte saugenden Pflanzen umfasst Wanzen und Blattläuse. Die ökologischen Nischen „Stängelkäfer“ oder „Stängelkäfer“ umfassen eine große Tiergruppe, unter der vor allem Insekten (Zimmermannskäfer, Holzkäfer, Borkenkäfer, Laubholzbockkäfer etc.) zahlreich vertreten sind.

Zu beachten ist, dass es unter ihnen auch solche gibt, die sich nur vom Holz lebender Pflanzen oder nur von der Rinde ernähren – beide gehören unterschiedlichen ökologischen Nischen an. Die Spezialisierung von Arten in Bezug auf Nahrungsressourcen verringert den Wettbewerb und erhöht die Stabilität der Gemeinschaftsstruktur.

Es gibt verschiedene Arten der Ressourcenfreigabe.

1. Spezialisierung von Morphologie und Verhalten entsprechend der Art der Nahrung: Beispielsweise muss der Schnabel von Vögeln zum Fangen von Insekten, zum Meißeln von Löchern, zum Knacken von Nüssen, zum Zerreißen von Fleisch usw. angepasst werden.

2. Vertikale Trennung, beispielsweise zwischen den Bewohnern des Blätterdachs und dem Waldboden.

3. Horizontale Trennung, beispielsweise zwischen Bewohnern verschiedener Mikrohabitate. Jeder dieser Typen oder ihre Kombination führt zur Aufteilung der Organismen in Gruppen, die weniger miteinander konkurrieren, da jeder von ihnen seine eigene Nische besetzt. Beispielsweise gibt es eine Einteilung der Vögel in ökologische Gruppen basierend auf ihrem Nahrungsstandort: Luft, Laub, Stamm, Boden. Die weitere Unterteilung dieser Gruppen nach der Hauptnahrungsmittelart ist in Abb. dargestellt. 11.12.

Reis. 11.12. Die Einteilung der Vögel in ökologische Gruppen basiert auf

am Ort ihrer Nahrungsaufnahme: Luft, Laub, Stamm, Erde

(nach N. Green et al., 1993)

Die Spezialisierung einer Art auf Ernährung, Raumnutzung, Aktivitätszeit und andere Bedingungen wird als Verengung ihrer ökologischen Nische charakterisiert, und umgekehrte Prozesse werden als deren Erweiterung charakterisiert.

Die Einengung oder Erweiterung der ökologischen Nische einer Art in einer Lebensgemeinschaft wird stark durch Konkurrenten beeinflusst. Die von G.F. Gause formulierte Regel des Konkurrenzausschlusses für ökologisch ähnliche Arten sollte so ausgedrückt werden, dass zwei Arten nicht in derselben ökologischen Nische koexistieren. Der Ausstieg aus der Konkurrenz wird durch unterschiedliche Anforderungen an die Umwelt, veränderte Lebensstile oder anders ausgedrückt durch die Abgrenzung ökologischer Nischen von Arten erreicht. In diesem Fall erwerben sie die Fähigkeit, in derselben Biozönose zusammenzuleben. Also, in den Mangroven der Küste Südflorida Eine Vielzahl von Reihern lebt und ernährt sich oft von bis zu neun verschiedenen Fischarten in denselben Untiefen. Gleichzeitig stören sie sich praktisch nicht gegenseitig, da in ihrem Verhalten – welche Jagdgebiete sie bevorzugen und wie sie Fische fangen – Anpassungen entwickelt wurden, die es ihnen ermöglichen, verschiedene Nischen innerhalb derselben Untiefen zu besetzen. Ein grüner Nachtreiher sitzt passiv auf den Wurzeln von Mangrovenbäumen, die aus dem Wasser ragen, und wartet passiv auf Fische. Der Louisiana-Reiher macht plötzliche Bewegungen, wirbelt das Wasser auf und verscheucht versteckte Fische. Der Silberreiher bewegt sich auf der Suche nach Beute langsam von Ort zu Ort.

Die raffinierteste Fangmethode nutzt der Fischreiher, der zunächst das Wasser aufwirbelt und dann seine Flügel weit ausbreitet, um Schatten zu spenden. Gleichzeitig sieht sie erstens selbst deutlich alles, was im Wasser passiert, und zweitens nehmen die verängstigten Fische Deckung im Schatten, stürmen darauf zu und fallen direkt in den Schnabel des Feindes. Die Größe des Graureihers ermöglicht es ihm, an Orten zu jagen, die für seine kleineren und kürzerbeinigen Verwandten unzugänglich sind. Insektenfressende Vögel in den Winterwäldern Russlands, die sich von Bäumen ernähren, vermeiden aufgrund der unterschiedlichen Art ihrer Nahrungssuche auch die Konkurrenz untereinander. Kleiber und Hechte sammeln Nahrung an Baumstämmen. Kleiber erkunden schnell die Bäume und schnappen sich schnell Insekten und Samen, die sich in großen Ritzen in der Rinde verfangen, und kleine Hechte suchen sorgfältig die Oberfläche des Stammes nach den kleinsten Ritzen ab, in die ihr dünner, ahlenförmiger Schnabel eindringt. Im europäischen Teil Russlands gibt es eng verwandte Meisenarten, deren Isolierung voneinander auf Unterschiede in den Lebensräumen, Nahrungsgebieten und Beutegrößen zurückzuführen ist. Umweltunterschiede spiegeln sich auch in vielen kleinen Details wider. äußere Struktur, inkl. in Veränderungen der Länge und Dicke des Schnabels (Abb. 11.13).

Im Winter suchen Kohlmeisen in gemischten Schwärmen ausgiebig in Bäumen, Büschen, Baumstümpfen und oft auch im Schnee nach Nahrung. Meisen inspizieren meist große Äste. Schwanzmeisen suchen an den Enden von Zweigen nach Nahrung, und kleine Meisen untersuchen sorgfältig die oberen Teile von Nadelkronen.

Zahlreiche Ordnungen grasfressender Tiere umfassen Steppenbiozönosen. Darunter sind viele große und kleine Säugetiere, wie Huftiere (Pferde, Schafe, Ziegen, Saigas) und Nagetiere (Ziesen, Murmeltiere, Mäuse). Sie alle bilden eine große funktionelle Gruppe der Biozönose (Ökosystem) – Pflanzenfresser. Gleichzeitig zeigen Untersuchungen, dass die Rolle dieser Tiere beim Verzehr von Pflanzenmaterial nicht dieselbe ist, da sie unterschiedliche Bestandteile der Grasdecke in ihrer Ernährung verwenden.

Reis. 11.13. Nahrungsgründe für verschiedene Meisenarten

(nach E. A. Kriksunov et al., 1995)

So fressen große Huftiere (derzeit sind dies Haustiere und Saigas und vor der Entwicklung der Steppen durch den Menschen nur Wildarten) nur teilweise, selektiv Nahrung, hauptsächlich hohe, nährstoffreichste Gräser, und beißen sie in beträchtlicher Höhe (4-7 cm). ) von der Bodenoberfläche. Die hier lebenden Murmeltiere suchen sich ihre Nahrung im Gras aus, das von Huftieren ausgedünnt und verändert wurde, und fressen es, das für sie unzugänglich war. Murmeltiere siedeln und fressen nur dort, wo es kein hohes Gras gibt. Kleinere Tiere – Erdhörnchen – sammeln ihre Nahrung lieber dort, wo der Grasbestand noch stärker gestört ist. Hier sammeln sie die Reste der Fütterung von Huftieren und Murmeltieren. Zwischen diesen drei Gruppen von Pflanzenfressern, die die Zoozönose bilden, gibt es eine Funktionsteilung bei der Nutzung krautiger Biomasse. Die Beziehungen, die sich zwischen diesen Tiergruppen entwickelt haben, sind nicht wettbewerbsorientierter Natur. Alle diese Tierarten nutzen unterschiedliche Bestandteile der Vegetationsdecke und „fressen“ das, was anderen Pflanzenfressern nicht zur Verfügung steht. Eine unterschiedlich hochwertige Beteiligung am Grasfresser oder die Platzierung von Organismen in verschiedenen ökologischen Nischen sorgt für eine komplexere Struktur der Biozönose in einem bestimmten Gebiet und gewährleistet eine umfassendere Nutzung der Lebensbedingungen in natürlichen Ökosystemen und einen maximalen Verbrauch ihrer Produkte. Das Zusammenleben dieser Tiere zeichnet sich nicht nur durch das Fehlen von Konkurrenzbeziehungen aus, sondern sorgt im Gegenteil für ihre hohe Zahl. Somit ist die in den letzten Jahrzehnten beobachtete Zunahme der Erdhörnchen und ihrer Verbreitung das Ergebnis einer zunehmenden Beweidung von Haustieren in den Steppengebieten aufgrund einer Zunahme des Viehbestands. An Orten ohne Weidemöglichkeit (z. B. reservierte Ländereien) ist ein Rückgang der Zahl der Murmeltiere und Erdratten zu verzeichnen. In Gebieten mit schnellem Graswachstum (insbesondere in Gebieten mit hohem Gras) ziehen Murmeltiere vollständig weg und Ziesel bleiben in geringer Zahl zurück.

Pflanzen, die in derselben Schicht leben, haben ähnliche ökologische Nischen, was dazu beiträgt, die Konkurrenz zwischen Pflanzen verschiedener Schichten zu schwächen und sie dazu zu bringen, unterschiedliche ökologische Nischen zu entwickeln. In der Biozönose verschiedene Typen Pflanzen besetzen unterschiedliche ökologische Nischen, was die Konkurrenzspannung zwischen den Arten schwächt. Die gleiche Pflanzenart in verschiedenen Naturgebiete können unterschiedliche ökologische Nischen besetzen. Also, Kiefern und Blaubeeren im Blaubeerwald, Wasserpflanzen(Laichkraut, Eikapsel, Wasserlinse, Wasserlinse) siedeln sich zusammen an, verteilen sich aber auf verschiedene Nischen. Sedmichnik und Blaubeere sind in gemäßigten Wäldern typische schattige Formen, in der Waldtundra und Tundra wachsen sie auf offenen Flächen und werden hell. Die ökologische Nische einer Art wird durch interspezifische und intraspezifische Konkurrenz beeinflusst.

Bei Konkurrenz mit nahe verwandten oder ökologisch ähnlichen Arten wird die Lebensraumzone auf reduziert otsch kleine Grenzen (Abb. 11.14), d. h. die Art ist am weitesten verbreitet< благоприятных для него зонах, где он обладает преимуществом пс сравнению со своими конкурентами. В случае если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться в полном объёме, то внутривидовая конкуренция, напротив, способствует расширению экологических ниш. При возросшей численностщ вида начинается использование дополнительных кормов, освоение новых местообитаний, появление новых биоценотических связей.

Reis. 11.14. Lebensraumaufteilung aufgrund von Konkurrenz

(nach E. A. Kriksunov, 1995)

Ökologische Nischen – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Ökologische Nischen“ 2017, 2018.

Eines der Grundkonzepte der modernen Ökologie ist das Konzept der ökologischen Nische. Zum ersten Mal sprachen Zoologen über die ökologische Nische. 1914 verwendeten der amerikanische Zoologe und Naturforscher J. Grinnell und 1927 der englische Ökologe C. Elton den Begriff „Nische“, um die kleinste Verbreitungseinheit einer Art sowie den Platz eines bestimmten Organismus darin zu definieren biotische Umgebung, seine Position in den Stromversorgungskreisen.

Eine verallgemeinerte Definition einer ökologischen Nische lautet wie folgt: Dies ist der Platz einer Art in der Natur, der durch eine Kombination von Faktoren bestimmt wird Außenumgebung. Eine ökologische Nische umfasst nicht nur die Position einer Art im Raum, sondern auch ihre funktionale Rolle in der Gemeinschaft.

- Dies ist eine Reihe von Umweltfaktoren, in denen diese oder jene Art von Organismus lebt, ihr Platz in der Natur, innerhalb dessen dieser Typ kann unbegrenzt existieren.

Da bei der Bestimmung einer ökologischen Nische eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden sollten, ist der durch diese Faktoren beschriebene Platz einer Art in der Natur ein mehrdimensionaler Raum. Dieser Ansatz ermöglichte es dem amerikanischen Ökologen G. Hutchinson, eine ökologische Nische wie folgt zu definieren: Sie ist Teil eines imaginären mehrdimensionalen Raums, dessen einzelne Dimensionen (Vektoren) den Faktoren entsprechen, die für die normale Existenz einer Art notwendig sind. Gleichzeitig identifizierte Hutchinson eine Nische grundlegend, die die Bevölkerung ohne Konkurrenz besetzen kann (es wird bestimmt physiologische Eigenschaften Organismen) und Nische umgesetzt, diese. Teil der grundlegenden Nische, in der eine Art tatsächlich in der Natur vorkommt und die sie im Wettbewerb mit anderen Arten einnimmt. Es ist klar, dass die realisierte Nische in der Regel immer kleiner ist als die grundlegende.

Einige Ökologen betonen, dass Organismen nicht nur in ihrer ökologischen Nische vorkommen, sondern auch zur Fortpflanzung fähig sein müssen. Da es für jeden Umweltfaktor eine Artenspezifität gibt, sind die ökologischen Nischen der Arten spezifisch. Jede Art hat ihre eigene charakteristische ökologische Nische.

Die meisten Pflanzen- und Tierarten können nur in speziellen Nischen existieren, in denen bestimmte physikalisch-chemische Faktoren, Temperaturen und Nahrungsquellen aufrechterhalten werden. Nachdem beispielsweise in China mit der Zerstörung des Bambus begonnen wurde, war der Panda, dessen Nahrung zu 99 % aus dieser Pflanze besteht, vom Aussterben bedroht.

Arten mit gemeinsamen Nischen können sich leicht an veränderte Umweltbedingungen anpassen, sodass das Risiko ihres Aussterbens gering ist. Typische Vertreter von Arten mit gemeinsamen Nischen sind Mäuse, Kakerlaken, Fliegen, Ratten und Menschen.

G. Gauses Gesetz des Konkurrenzausschlusses für ökologisch ähnliche Arten im Lichte der Doktrin der ökologischen Nische lässt sich wie folgt formulieren: zwei Arten können nicht dieselbe ökologische Nische besetzen. Der Austritt aus der Konkurrenz wird durch unterschiedliche Anforderungen an die Umwelt, also durch die Abgrenzung der ökologischen Nischen der Arten, erreicht.

Konkurrierende Arten, die zusammenleben, „teilen“ häufig verfügbare Ressourcen, um die Konkurrenz zu verringern. Ein typisches Beispiel ist die Unterteilung in tagaktive und nachtaktive Tiere. Die Fledermäuse(Jedes vierte Säugetier auf der Welt gehört zu dieser Unterordnung der Fledermäuse) teilen sich den Luftraum mit anderen Insektenjägern – Vögeln, und nutzen dabei den Tag-Nacht-Zyklus. WAHR, Fledermäuse es gibt mehrere relativ schwache Konkurrenten, wie Eulen und Ziegenmelker, die auch nachtaktiv sind.

Eine ähnliche Aufteilung ökologischer Nischen in Tag- und Nachtschichten ist bei Pflanzen zu beobachten. Einige Pflanzen blühen tagsüber (die meisten Wildarten), andere nachts (Lubka bifolia, duftender Tabak). Gleichzeitig verströmen nachtaktive Arten auch einen Duft, der Bestäuber anlockt.

Die ökologischen Amplituden einiger Arten sind sehr gering. Also rein tropisches Afrika Eine Wurmart lebt unter den Augenlidern eines Nilpferds und ernährt sich ausschließlich von den Tränen dieses Tieres. Eine engere ökologische Nische ist kaum vorstellbar.

Artenökologisches Nischenkonzept

Als bezeichnet wird die Stellung einer Art bezeichnet, die sie im Gesamtsystem der Biozönose, einschließlich des Komplexes ihrer biozönotischen Zusammenhänge und Anforderungen an abiotische Umweltfaktoren, einnimmt ökologische Nische der Art.

Das Konzept der ökologischen Nische hat sich als sehr fruchtbar für das Verständnis der Gesetze des Zusammenlebens zwischen Arten erwiesen. Der Begriff „ökologische Nische“ ist vom Begriff „Lebensraum“ zu unterscheiden. Im letzteren Fall meinen wir den Teil des Raums, der von der Art bewohnt wird und der über die notwendigen abiotischen Bedingungen für ihre Existenz verfügt.

Die ökologische Nische einer Art hängt nicht nur von abiotischen Umweltbedingungen ab, sondern nicht zuletzt auch von ihrer biozönotischen Umgebung. Dies ist ein Merkmal des Lebensstils, den eine Art in einer bestimmten Gemeinschaft führen kann. Es gibt so viele ökologische Nischen, wie es Arten lebender Organismen auf der Erde gibt.

Wettbewerbsausschlussregel kann so ausgedrückt werden, dass zwei Arten nicht in derselben ökologischen Nische koexistieren. Der Ausstieg aus der Konkurrenz wird durch unterschiedliche Anforderungen an die Umwelt, Veränderungen im Lebensstil und die Abgrenzung ökologischer Nischen von Arten erreicht. In diesem Fall erwerben sie die Fähigkeit, in derselben Biozönose zusammenzuleben.

Aufteilung ökologischer Nischen nach zusammenlebenden Arten mit ihrer teilweisen Überlappung - einer der Mechanismen der Nachhaltigkeit natürlicher Biozönosen. Wenn eine Art ihre Zahl stark reduziert oder aus der Gemeinschaft ausscheidet, übernehmen andere ihre Rolle.

Die ökologischen Nischen der Pflanzen sind auf den ersten Blick weniger vielfältig als die der Tiere. Sie sind bei Arten, die sich in der Ernährung unterscheiden, klar definiert. Während der Ontogenese verändern Pflanzen wie viele Tiere ihre ökologische Nische. Mit zunehmendem Alter nutzen und verändern sie ihre Umwelt intensiver.

Pflanzen haben sich überschneidende ökologische Nischen. In bestimmten Zeiträumen, in denen die Umweltressourcen begrenzt sind, verstärkt sie sich. Da die Arten die Ressourcen jedoch individuell, selektiv und unterschiedlich intensiv nutzen, wird die Konkurrenz in stabilen Phytozönosen geschwächt.

Der Reichtum an ökologischen Nischen in einer Biozönose wird durch zwei Gruppen von Gründen beeinflusst. Das erste sind die Umweltbedingungen, die das Biotop bietet. Je mosaikartiger und vielfältiger das Biotop, desto mehr Typen können darin ihre ökologischen Nischen abgrenzen.

Ökologische Nische– die Gesamtheit aller Umweltfaktoren, innerhalb derer die Existenz einer Art in der Natur möglich ist. Konzept ökologische Nische Wird normalerweise verwendet, wenn die Beziehungen ökologisch ähnlicher Arten untersucht werden, die derselben trophischen Ebene angehören. Der Begriff „ökologische Nische“ wurde von J. Greenell (1917) vorgeschlagen, um die räumliche Verteilung von Arten zu charakterisieren (d. h. die ökologische Nische wurde als ein Konzept definiert, das diesem nahe kommt Lebensraum).

Später definierte C. Elton (1927) eine ökologische Nische als die Position einer Art in einer Gemeinschaft und betonte dabei die besondere Bedeutung trophischer Beziehungen. Bereits im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert stellten viele Forscher fest, dass zwei Arten, die ökologisch nahe beieinander liegen und eine ähnliche Position in der Gemeinschaft einnehmen, im selben Gebiet nicht stabil koexistieren können. Diese empirische Verallgemeinerung wurde im mathematischen Modell der Konkurrenz zweier Arten um ein Nahrungsmittel (V. Volterra) und den experimentellen Arbeiten von G.F. bestätigt. Gause ( Gause-Prinzip).

Modernes Konzept ökologische Nische gebildet auf der Grundlage des von J. Hutchinson (1957, 1965) vorgeschlagenen ökologischen Nischenmodells. Nach diesem Modell kann eine ökologische Nische als Teil eines imaginären mehrdimensionalen Raums (Hypervolumen) dargestellt werden, dessen einzelne Dimensionen den für die normale Existenz einer Art notwendigen Faktoren entsprechen.

Die Divergenz ökologischer Nischen verschiedener Arten durch Divergenz entsteht hauptsächlich aufgrund ihrer Verbindung mit unterschiedlichen Lebensräumen, unterschiedlichen Nahrungsmitteln und unterschiedlichen Nutzungszeiten desselben Lebensraums. Es wurden Methoden entwickelt, um die Breite der ökologischen Nische und den Grad der Überlappung der ökologischen Nischen verschiedener Arten abzuschätzen. Liter: Giller P. Gemeinschaftsstruktur und ökologische Nische. – M.: 1988 (nach BES, 1995).

In der Umweltmodellierung das Konzept ökologische Nische charakterisiert einen bestimmten Teil des Raumes (abstrakt) Umweltfaktoren, ein Hypervolumen, in dem keiner der Umweltfaktoren die Toleranzgrenzen einer bestimmten Art (Population) überschreitet. Die Menge solcher Wertekombinationen von Umweltfaktoren, bei denen die Existenz einer Art (Population) theoretisch möglich ist, wird genannt grundlegende ökologische Nische.

Realisierte ökologische Nische Als Teil der Grundnische bezeichnen sie nur solche Kombinationen von Faktorwerten, bei denen die stabile oder wohlhabende Existenz einer Art (Population) möglich ist. Konzepte nachhaltig oder wohlhabend Existenz erfordern die Einführung zusätzlicher formaler Einschränkungen bei der Modellierung (z. B. sollte die Sterblichkeit die Geburtenrate nicht überschreiten).

Wenn eine Pflanze bei einer gegebenen Kombination von Umweltfaktoren überleben kann, sich aber nicht vermehren kann, kann man kaum von Wohlbefinden oder Nachhaltigkeit sprechen. Daher bezieht sich diese Kombination von Umweltfaktoren auf die grundlegende ökologische Nische, nicht jedoch auf die realisierte ökologische Nische.

Außerhalb des Rahmens der mathematischen Modellierung gibt es natürlich keine solche Genauigkeit und Klarheit bei der Definition von Konzepten. In der modernen Umweltliteratur lassen sich beim Konzept einer ökologischen Nische vier Hauptaspekte unterscheiden:

1) räumliche Nische, einschließlich eines Komplexes günstiger Umweltbedingungen. Beispielsweise leben, fressen und nisten insektenfressende Fichten-Heidelbeer-Vögel in verschiedenen Schichten des Waldes, was es ihnen weitgehend ermöglicht, Konkurrenz zu vermeiden;

2) trophische Nische. Es zeichnet sich insbesondere durch die enorme Bedeutung des Umweltfaktors Lebensmittel aus. Die Aufteilung der Nahrungsnischen zwischen zusammenlebenden Organismen der gleichen trophischen Ebene ermöglicht nicht nur die Vermeidung von Konkurrenz, sondern trägt auch zu einer vollständigeren Nutzung der Nahrungsressourcen bei und erhöht somit die Intensität biologischer Kreislauf Substanzen.

Den Eindruck erweckt zum Beispiel der lautstarke Bestand an Vogelmärkten völlige Abwesenheit jede Bestellung. Tatsächlich besetzt jede Vogelart eine trophische Nische, die streng durch ihre biologischen Eigenschaften definiert ist: Einige fressen in Küstennähe, andere in beträchtlicher Entfernung, einige fischen in der Nähe der Oberfläche, andere in der Tiefe usw.

Die trophischen und räumlichen Nischen verschiedener Arten können sich teilweise überschneiden (denken Sie an das Prinzip der ökologischen Vervielfältigung). Nischen können breit (nicht spezialisiert) oder schmal (spezialisiert) sein.

3) mehrdimensionale Nische, oder eine Nische als Hypervolumen. Die Idee einer mehrdimensionalen ökologischen Nische ist mit mathematischer Modellierung verbunden. Der gesamte Satz von Kombinationen von Umweltfaktorwerten wird als mehrdimensionaler Raum betrachtet. In dieser riesigen Menge interessieren uns nur solche Wertekombinationen von Umweltfaktoren, unter denen die Existenz eines Organismus möglich ist – dieses Hypervolumen entspricht dem Konzept einer mehrdimensionalen ökologischen Nische.

4) funktionell Idee einer ökologischen Nische. Diese Idee ergänzt die vorherigen und basiert auf der funktionalen Ähnlichkeit einer Vielzahl von Ökosysteme. Sie sprechen zum Beispiel über die ökologische Nische der Pflanzenfresser oder kleine Raubtiere oder Tiere, die sich von Plankton ernähren, oder grabende Tiere usw. Das funktionale Konzept einer ökologischen Nische betont Rolle Organismen in einem Ökosystem und entspricht dem üblichen Begriff „Beruf“ oder auch „Stellung in der Gesellschaft“. Wir sprechen von funktionalen Begriffen Umweltäquivalente– Arten, die in verschiedenen geografischen Regionen funktionell ähnliche Nischen besetzen.

„Der Lebensraum eines Organismus ist der Ort, an dem er lebt oder wo er normalerweise anzutreffen ist. Ökologische Nische- ein umfassenderes Konzept, das nicht nur den von einer Art (Population) eingenommenen physischen Raum umfasst, sondern auch die funktionelle Rolle dieser Art in der Gemeinschaft (z. B. ihre trophische Position) und ihre Position relativ zu Gradienten externer Faktoren – Temperatur , Luftfeuchtigkeit, pH-Wert, Boden und andere Existenzbedingungen. Diese drei Aspekte der ökologischen Nische werden praktischerweise als räumliche Nische, trophische Nische und multidimensionale Nische oder Nische als Hypervolumen bezeichnet. Daher hängt die ökologische Nische eines Organismus nicht nur davon ab, wo er lebt, sondern umfasst auch die Gesamtsumme seiner Anforderungen an die Umwelt.

Als Arten werden Arten bezeichnet, die in verschiedenen geografischen Gebieten ähnliche Nischen besetzen Umweltäquivalente"(Y. Odum, 1986).

V.D. Fedorov und T.G. Gilmanov (1980, S. 118 – 127) Anmerkung:

„Die Untersuchung realisierter Nischen durch die Beschreibung des Verhaltens der Wohlfühlfunktion an deren Querschnitt mit geraden Linien und Ebenen, die einigen ausgewählten Umweltfaktoren entsprechen, wird in der Ökologie häufig verwendet (Abb. 5.1). Darüber hinaus kann man je nach Art der Faktoren, denen die jeweilige betrachtete Wohlfühlfunktion entspricht, zwischen „klimatischen“, „trophischen“, „edaphischen“, „hydrochemischen“ und anderen Nischen, den sogenannten, unterscheiden private Nischen.

Eine positive Schlussfolgerung aus der Analyse privater Nischen kann eine Schlussfolgerung aus dem Gegenteil sein: Wenn sich die Projektionen privater Nischen auf einige (insbesondere einige) Achsen nicht schneiden, dann schneiden sich die Nischen selbst nicht in einem Raum höherer Dimension. ...

Logischerweise gibt es drei mögliche Optionen für die relative Anordnung der Nischen zweier Arten im Raum der Umweltfaktoren: 1) Trennung (vollständige Nichtübereinstimmung); 2) teilweise Überschneidung (Überlappung); 3) vollständige Integration einer Nische in eine andere. ...

Die Nischentrennung ist ein recht trivialer Fall und spiegelt die Tatsache wider, dass es Arten gibt, die an unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst sind. Von viel größerem Interesse sind Fälle teilweiser Überlappung von Nischen. Wie oben erwähnt, garantieren überlappende Projektionen selbst entlang mehrerer Koordinaten gleichzeitig streng genommen nicht die tatsächliche Überlappung der mehrdimensionalen Nischen selbst. Allerdings in praktische Arbeit Das Vorhandensein solcher Schnittpunkte und Daten zum Vorkommen von Arten in ähnlichen Umgebungen werden oft als ausreichender Beweis für überlappende Artennischen angesehen.

Um den Grad der Überlappung zwischen Nischen zweier Arten quantitativ zu messen, ist es natürlich, das Verhältnis des Schnittvolumens von Mengen ... zum Volumen ihrer Vereinigung zu verwenden. ... In einigen Sonderfällen ist es von Interesse, das Maß der Schnittmenge von Nischenprojektionen zu berechnen.“

TRAININGSTESTS ZUM THEMA 5

Detaillierte Lösung zu Absatz § 76 in Biologie für Schüler der 10. Klasse, Autoren Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014

1. Was ist ein Lebensraum?

Antwort. Lebensraum (Lebensraum) ist eine Reihe biotischer, abiotischer und anthropogener (falls vorhanden) Umweltfaktoren in einem bestimmten Territorium oder Wassergebiet, die an der Stelle des primären Komplexes abiotischer Faktoren – des Ökotops – gebildet werden. Der Lebensraum einer Art oder Population ist ein wichtiger Bestandteil ihrer ökologischen Nische. In Bezug auf Landtiere gilt der Begriff als Synonym für die Begriffe Station (Lebensraum einer Art) und Biotop (Lebensraum einer Gemeinschaft).

Lebensräume, die durch unterschiedliche Schwere von Umweltfaktoren gekennzeichnet sind, aber eine ähnliche Vegetationsbedeckung aufweisen, werden als biologisch äquivalent bezeichnet. Ihre Existenz ist aufgrund der teilweisen Kompensation von Faktoren untereinander möglich.

T. Southwood (1977) schlug vor, Lebensräume nach der Art der Veränderungen der Faktoren im Laufe der Zeit zu klassifizieren, wobei er Folgendes hervorhob:

unverändert – die Umweltbedingungen bleiben auf unbestimmte Zeit günstig;

vorhersehbar saisonal – es gibt einen regelmäßigen Wechsel günstiger und ungünstiger Perioden;

unvorhersehbar – günstige und ungünstige Zeiträume haben unterschiedliche Dauer;

vergänglich - mit einer kurzen günstigen Zeit.

2. Was ist eine Nahrungskette?

Antwort. Nahrungskette (trophische Kette) – eine Reihe von Arten von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Mikroorganismen, die durch die Beziehung Nahrung – Verbraucher (eine Abfolge von Organismen, in der eine allmähliche Übertragung von Stoff und Energie von der Quelle zum Verbraucher erfolgt) miteinander verbunden sind ).

Die Organismen des nachfolgenden Glieds fressen die Organismen des vorherigen Glieds, und so kommt es zu einer Kettenübertragung von Energie und Stoff, die dem Stoffkreislauf in der Natur zugrunde liegt. Bei jeder Übertragung von Link zu Link geht ein großer Teil (bis zu 80–90 %) der potenziellen Energie verloren und wird in Form von Wärme abgegeben. Aus diesem Grund ist die Anzahl der Glieder (Typen) in der Nahrungskette begrenzt und beträgt in der Regel nicht mehr als 4-5.

3. Was ist interspezifischer Kampf?

Fragen nach § 76

1. Was ist der Unterschied zwischen den Konzepten „Lebensraum“ und „ökologische Nische“?

Antwort. Die Stellung einer Art, die sie in der Biogeozänose einnimmt, der Komplex ihrer Verbindungen mit anderen Arten und Anforderungen an abiotische Umweltfaktoren wird als ökologische Nische bezeichnet. Der Begriff „ökologische Nische“ ist vom Begriff „Lebensraum“ zu unterscheiden. Im letzteren Fall wir reden überüber den Teil des Weltraums, in dem die Art lebt und in dem die notwendigen abiotischen Bedingungen für ihre Existenz herrschen. Die ökologische Nische einer Art hängt nicht nur von abiotischen Bedingungen ab, sondern charakterisiert den gesamten Lebensstil, den eine Art in einer bestimmten Gemeinschaft führen kann. Nach dem bildlichen Ausdruck des Ökologen Yu. Odum ist ein Lebensraum die Adresse einer Art und eine ökologische Nische ihr „Beruf“. Es gibt grundlegende (oder potenzielle) und realisierte Nischen. Eine grundlegende ökologische Nische ist eine Reihe optimaler Bedingungen, unter denen eine bestimmte Art existieren und sich vermehren kann. Realisierte Nische – die Bedingungen, unter denen eine Art tatsächlich in einem bestimmten Ökosystem vorkommt; sie bildet immer einen Teil der grundlegenden Nische.

Für die Fortpflanzung und langfristige Existenz vieler Tierarten sehr wichtig hat eine Abgrenzung von Nischen in verschiedenen Stadien der Ontogenese: Raupen und erwachsene Schmetterlinge, Larven und Maikäfer, Kaulquappen und erwachsene Frösche konkurrieren nicht miteinander, da sie sich im Lebensraum unterscheiden und Teil unterschiedlicher Nahrungsketten sind.

Der interspezifische Wettbewerb führt zu einer Einengung der ökologischen Nische und verhindert, dass sich ihr Potenzial entfaltet. Der intraspezifische Wettbewerb hingegen trägt zur Erweiterung der ökologischen Nische bei. Im Zusammenhang mit der Zunahme der Artenzahl beginnt die Nutzung zusätzlicher Nahrung, die Entwicklung neuer Lebensräume und die Entstehung neuer biozönotischer Verbindungen.

2. Können verschiedene Arten dieselbe ökologische Nische besetzen?

Antwort. Nein, das können sie nicht. Lebt in einem Lebensraum große Menge Organismen verschiedener Arten. Zum Beispiel, Mischwald- Dies ist ein Lebensraum für Hunderte von Pflanzen- und Tierarten, aber jede von ihnen hat ihren eigenen und nur einen „Beruf“ – eine ökologische Nische.

Im Wald haben Elche und Eichhörnchen ähnliche Lebensräume, ihre Nischen sind jedoch völlig unterschiedlich: Das Eichhörnchen lebt hauptsächlich in Baumkronen, ernährt sich von Samen und Früchten und vermehrt sich dort. Der gesamte Lebenszyklus eines Elchs ist mit dem Unterdachraum verbunden: Nahrungsaufnahme von Grünpflanzen oder deren Teilen, Fortpflanzung und Unterschlupf im Dickicht.

Elemente einer ökologischen Nische:

Lebensmittel (Arten);

Zeit und Methoden der Ernährung;

Brutstätte;

Ort der Zuflucht.

Ökologische Nischen existieren nach bestimmten Regeln:

Je größer die Anforderungen (Toleranzgrenzen) einer Art gegenüber einem oder mehreren Umweltfaktoren sind, desto größer ist der Raum, den sie in der Natur einnehmen kann, und desto größer ist daher ihre Verbreitung.

Wenn sich das Regime eines, mindestens eines, Umweltfaktors im Lebensraum von Individuen einer Art so verändert hat, dass seine Werte über die Grenzen der Nische hinausgehen, dann bedeutet dies die Zerstörung der Nische , die Einschränkung oder Unmöglichkeit, die Art in einem bestimmten Lebensraum zu erhalten. Mit dem Konzept der „ökologischen Nische“ sind auch andere wichtige Muster verbunden – jede Art hat ihre eigene, einzigartige ökologische Nische, d. h. so viele Arten auf der Erde, so viele ökologische Nischen (2,2 Millionen Arten lebender Organismen, davon 1,7 Millionen Arten). von Tieren). Zwei verschiedene Arten (auch sehr nahe beieinander stehende) können nicht dieselbe ökologische Nische im Weltraum besetzen;

In jedem Ökosystem gibt es Arten, die dieselbe Nische oder deren Elemente (Nahrung, Unterschlupf) beanspruchen. In diesem Fall ist der Wettbewerb unvermeidlich, der Kampf um eine Nische. Solche Beziehungen spiegeln sich in der Regel von Gause wider: Wenn zwei Arten mit ähnlichen Anforderungen an die Umwelt (Ernährung, Verhalten, Brutstätten) eine Konkurrenzbeziehung eingehen, muss eine von ihnen sterben oder ihren Lebensstil ändern und eine neue ökologische Nische besetzen.

Eine ökologische Nische ist die Gesamtheit aller Anforderungen einer Art (Population) an Umweltbedingungen (Zusammensetzung und Regime der Umweltfaktoren) und der Ort, an dem diese Anforderungen erfüllt werden.

Die ökologischen Nischen zusammenlebender Arten können sich teilweise überschneiden, decken sich aber nie vollständig, weil Es kommt das Gesetz des Wettbewerbsausschlusses ins Spiel.

3. Kann eine Art verschiedene ökologische Nischen besetzen? Wovon hängt das ab?

4. Welche Bedeutung haben ökologische Nischen im Leben einer Gemeinschaft?

Antwort. Das Konzept einer ökologischen Nische ist sehr nützlich, um die Gesetze des Zusammenlebens von Arten zu verstehen. Zum Beispiel alle möglichen grüne Pflanze, die eine oder andere Rolle bei der Bildung der Biogeozänose spielt, sorgt für die Existenz einer Reihe ökologischer Nischen. Darunter kann es Nischen geben, die Organismen umfassen, die sich von Wurzelgewebe (Wurzelkäfer) oder Blattgewebe (Blattkäfer und Saftsauger), Blumen (Blumenkäfer), Früchten (Fruchtfresser), Wurzelsekreten (Eccrisotrophen) usw. ernähren Sie bilden ein integrales System zur vielfältigen Nutzung der Pflanzenmasse des Körpers. Darüber hinaus konkurrieren alle Heterotrophen, die Pflanzenbiomasse fressen, fast nicht miteinander.

Jede dieser Nischen umfasst Gruppen von Organismen, deren Artenzusammensetzung heterogen ist. Beispielsweise umfasst die ökologische Gruppe der Wurzelkäfer sowohl Nematoden als auch die Larven einiger Käfer (Maikäfer, Schnellkäfer) und zur Nische der Pflanzensäfte saugenden Pflanzen gehören Wanzen und Blattläuse.

Ökologische Nischen von Tieren, die sich von pflanzlicher Biomasse ernähren

Gruppen von Arten in einer Gemeinschaft, die ähnliche Funktionen und Nischen mit denselben Eigenschaften haben, werden von einigen Autoren als Gilden bezeichnet (Gilde der Wurzelfresser, Gilde der Nachträuber, Gilde der Aasfresser usw.).

Betrachten Sie Abbildung 122. Besetzen Pflanzenfresser dieselben oder unterschiedliche Nischen in der afrikanischen Savanne? Rechtfertige deine Antwort. Betrachten Sie Abbildung 123. Besetzen die Libelle und ihre Larve dieselben oder unterschiedliche Nischen? Rechtfertige deine Antwort.

Antwort. In der Savanne besetzen Tiere unterschiedliche ökologische Nischen. Eine ökologische Nische ist ein Platz, den eine Art in einer Biozönose einnimmt, einschließlich eines Komplexes ihrer biozönotischen Verbindungen und Anforderungen an Umweltfaktoren. Der Begriff wurde 1914 von J. Grinnell und 1927 von Charles Elton geprägt.

Eine ökologische Nische ist die Summe der Faktoren für die Existenz einer bestimmten Art, wobei der wichtigste Faktor ihr Platz in der Nahrungskette ist.

Eine ökologische Nische kann sein:

grundlegend – bestimmt durch die Kombination von Bedingungen und Ressourcen, die es der Art ermöglichen, eine lebensfähige Population aufrechtzuerhalten;

realisiert - deren Eigenschaften durch konkurrierende Arten bestimmt werden.

Dieser Unterschied unterstreicht, dass interspezifische Konkurrenz zu einer Verringerung der Fruchtbarkeit und Lebensfähigkeit führt und dass es einen Teil der grundlegenden ökologischen Nische geben kann, in der eine Art aufgrund der interspezifischen Konkurrenz nicht mehr in der Lage ist, erfolgreich zu leben und sich zu vermehren.

Eine ökologische Nische kann nicht leer sein. Wenn eine Nische durch das Aussterben einer Art leer wird, wird sie sofort durch eine andere Art gefüllt.

Der Lebensraum besteht meist aus getrennten Gebieten („Patches“) mit günstigen und ungünstigen Bedingungen; Diese Orte sind oft nur vorübergehend zugänglich und erscheinen zeitlich und räumlich unvorhersehbar.

Leerflächen oder Lebensraumlücken entstehen in vielen Biotopen unvorhersehbar. Brände oder Erdrutsche können zur Bildung von Brachland in Wäldern führen; Ein Sturm kann ein offenes Gebiet freilegen Strand, und gefräßige Raubtiere überall können potenzielle Opfer ausrotten. Diese frei gewordenen Gebiete werden ausnahmslos neu besiedelt. Allerdings werden die allerersten Siedler nicht unbedingt diejenigen Arten sein, die in der Lage sind, über einen langen Zeitraum erfolgreich mit anderen Arten zu konkurrieren und diese zu verdrängen. Daher ist die Koexistenz transienter und konkurrierender Arten möglich, solange unbewohnte Gebiete mit angemessener Häufigkeit auftauchen. Eine transiente Art ist normalerweise die erste, die ein freies Gebiet besiedelt, es besiedelt und sich fortpflanzt. Eine konkurrenzfähigere Art besiedelt diese Gebiete langsam, aber sobald die Besiedlung begonnen hat, besiegt sie mit der Zeit die vorübergehende Art und vermehrt sich.

Das Studium ökologischer Nischen ist von großer praktischer Bedeutung. Bei der Einführung fremder Arten in die lokale Flora und Fauna ist es notwendig herauszufinden, welche ökologische Nische sie in ihrem Heimatland einnehmen und ob sie an den Einführungsorten Konkurrenten haben werden. Die weite Verbreitung von Bisamratten in Europa und Asien erklärt sich gerade durch das Fehlen von Nagetieren mit einem ähnlichen Lebensstil in diesen Regionen.

Beim Zusammenleben verwandter Arten gibt es eine sehr feine Abgrenzung ökologischer Nischen. Also reingrasen Afrikanische Savannen Huftiere nutzen Weidefutter auf unterschiedliche Weise: Zebras pflücken hauptsächlich die Spitzen von Gräsern, Gnus ernähren sich von dem, was Zebras für sie hinterlassen, Gazellen rupfen die untersten Gräser und Topi-Antilopen begnügen sich mit trockenen Stängeln, die andere Pflanzenfresser hinterlassen. Durch die Aufteilung der Nischen steigt die Gesamtbioproduktivität einer derart komplexen Herde hinsichtlich der Artenzusammensetzung. Eine bäuerliche Herde bestehend aus Kühen, Schafen und Ziegen nutzt Wiesen und Weiden aus ökologischer Sicht wesentlich effizienter als eine reinrassige Herde; Monokultur ist am geringsten effektive Methode Landwirtschaft.

Wenn wir ein erwachsenes Insekt und eine Libellenlarve vergleichen, können wir folgende Schlussfolgerungen ziehen:

1) Larven dienen normalerweise als Ausbreitungsstadium, das die Ausbreitung der Art gewährleistet.

2) Larven unterscheiden sich von Erwachsenen sowohl in der Ernährungsbiologie als auch in ihrem Lebensraum und in ihren Bewegungsmethoden (eine fliegende Libelle und ihre schwimmende Larve) und Verhaltensmerkmalen. Dank dessen kann eine Art im gesamten Lebenszyklus Nutzen Sie die Chancen zweier ökologischer Nischen. Dies erhöht die Überlebenschancen der Art.

3) Sie können sich anpassen unterschiedliche Bedingungen Sie warten in ihrem zweiten Leben auf sie und verfügen über eine physiologische Ausdauer.

Jeder lebende Organismus ist an bestimmte Umweltbedingungen angepasst (angepasst). Die Veränderung seiner Parameter, ihr Überschreiten bestimmter Grenzen, unterdrückt die lebenswichtige Aktivität von Organismen und kann zu deren Tod führen. Die Anforderungen eines Organismus an Umweltfaktoren bestimmen das Verbreitungsgebiet (Verbreitungsgrenzen) der Art, zu der der Organismus gehört, und innerhalb des Verbreitungsgebiets – spezifische Lebensräume.

Lebensraum– eine räumlich begrenzte Reihe von Umweltbedingungen (abiotisch und biotisch), die den gesamten Entwicklungs- und Reproduktionszyklus von Individuen (oder Individuengruppen) einer Art gewährleisten. Dies ist beispielsweise eine Hecke, ein Teich, ein Wäldchen, ein felsiges Ufer usw. Gleichzeitig werden innerhalb des Lebensraums Orte mit spezielle Bedingungen(zum Beispiel unter der Rinde eines verrottenden Baumstammes in einem Hain), in manchen Fällen auch genannt Mikrohabitate.

Für die allgemeinen Merkmale des physischen Raums, den Organismen einer Art einnehmen, ihre funktionelle Rolle im biotischen Lebensraum, einschließlich der Art der Ernährung (trophischer Status), des Lebensstils und der Beziehungen zu anderen Arten, beschrieb der amerikanische Wissenschaftler J. Grinnell im Jahr 1928. Der Begriff „ökologische Nische“ wurde eingeführt. Seine moderne Definition lautet wie folgt.

Eine ökologische Nische ist eine Sammlung

· Alle Anforderungen des Körpers an die Umweltbedingungen (Zusammensetzung und Regime der Umweltfaktoren) und der Ort, an dem diese Anforderungen erfüllt werden;

· Gesamtsatz biologische Eigenschaften und physikalische Parameter der Umwelt, die die Existenzbedingungen einer bestimmten Art, ihre Energieumwandlung, den Informationsaustausch mit der Umwelt und Artgenossen bestimmen.

Somit charakterisiert die ökologische Nische den Grad der biologischen Spezialisierung einer Art. Man kann argumentieren, dass der Lebensraum eines Organismus seine „Adresse“ ist, während die ökologische Nische seine „Beschäftigung“, sein „Lebensstil“ oder sein „Beruf“ ist. Der Lebensraum der Drossel umfasst beispielsweise Wälder, Parks, Wiesen, Obstgärten, Gemüsegärten und Innenhöfe. Zu seiner ökologischen Nische gehören Faktoren wie das Nisten und Ausbrüten von Küken in Bäumen, die Nahrungsaufnahme von Insekten, Regenwürmern und Früchten sowie die Übertragung von Frucht- und Beerensamen mit seinen Exkrementen.

Die ökologische Spezifität der Arten wird betont Axiom der ökologischen Anpassungsfähigkeit: Jede Art ist an streng definierte, spezifische Lebensbedingungen angepasst – eine ökologische Nische.

Da Organismenarten ökologisch individuell sind, haben sie auch spezifische ökologische Nischen.

So viele Arten lebender Organismen es auf der Erde gibt, so viele ökologische Nischen gibt es auch.

Aufgrund der interspezifischen Konkurrenz neigen Organismen mit ähnlichen Lebensstilen dazu, nicht an denselben Orten zu leben. Nach dem, was 1934 festgelegt wurde Sowjetischer Biologe G. F. Gause (1910–1986) das Prinzip des konkurrierenden gegenseitigen Ausschlusses: Die beiden Arten besetzen nicht dieselbe ökologische Nische.

Funktioniert auch in der Natur Regel der obligatorischen Füllung ökologischer Nischen: Eine leere ökologische Nische wird immer und definitiv gefüllt werden.

Die Volksweisheit formulierte diese beiden Postulate wie folgt: „Zwei Bären können nicht in einer Höhle koexistieren“ und „Die Natur verabscheut ein Vakuum.“

Diese systemischen Beobachtungen werden in der Bildung von Lebensgemeinschaften und Biozönosen umgesetzt. Ökologische Nischen werden immer besetzt, wenngleich dies manchmal viel Zeit in Anspruch nimmt. Der Ausdruck „freie ökologische Nische“ bedeutet, dass an einem bestimmten Ort eine schwache Konkurrenz um jede Art von Nahrung besteht und eine unzureichend genutzte Summe anderer Bedingungen für eine bestimmte Art vorhanden ist, die Teil ähnlicher natürlicher Systeme ist, in diesem jedoch nicht vorhanden ist unter Berücksichtigung.

Es ist besonders wichtig, natürliche Muster zu berücksichtigen, wenn versucht wird, in eine bestehende (oder an einem bestimmten Ort bestehende) Situation einzugreifen, um mehr zu schaffen Bevorzugte Umstände für eine Person. So haben Biologen Folgendes nachgewiesen: in Städten mit zunehmender Verschmutzung des Territoriums Lebensmittelverschwendung Die Zahl der Krähen nimmt zu. Bei dem Versuch, die Situation zu verbessern, beispielsweise durch physische Zerstörung, kann die Bevölkerung mit der Tatsache konfrontiert werden, dass die von Krähen frei gewordene ökologische Nische in der städtischen Umwelt schnell von einer Art besetzt wird, die eine ähnliche ökologische Nische hat, nämlich Ratten . Ein solches Ergebnis kann kaum als Sieg gewertet werden.

Jede Art spielt in ihrem Ökosystem eine spezifische Rolle. Ökologen haben bewiesen, dass einige Arten, genannt Schlüsselarten, wirken sich dramatisch auf viele andere Organismen im Ökosystem aus. Das Verschwinden einer Schlüsselart aus einem Ökosystem kann zu einem starken Rückgang der Populationszahlen und sogar zum Aussterben derjenigen Arten führen, die in der einen oder anderen Form von ihr abhängig waren.

Ein Beispiel für eine Schlüsselart ist die Landschildkröte. Die Landschildkröte lebt im sandigen Hochland Floridas und anderen südlichen Gebieten der Vereinigten Staaten. Dieses sich langsam bewegende Tier von der Größe eines Tellers gräbt ein bis zu 9 Meter tiefes Loch. In den heißen, unwirtlichen Ökosystemen im Süden der USA bieten solche Höhlen Schutz vor der Hitze für fast 40 andere Arten, wie z grauer Fuchs, Opossum, Indigo-Schlange und viele Insekten. An den Orten, an denen die Schildkröte wegen ihres köstlichen Fleisches von zahlreichen Jägern ausgerottet oder an den Rand der Ausrottung getrieben wurde, existierten viele von der Schildkröte abhängige Arten nicht mehr.

Die ökologischen Nischen aller lebenden Organismen werden in spezialisierte und allgemeine Nischen unterteilt. Diese Einteilung hängt von den Hauptnahrungsquellen der entsprechenden Art, der Größe des Lebensraums und der Empfindlichkeit gegenüber abiotischen Umweltfaktoren ab.

Spezialisierte Nischen. Die meisten Pflanzen- und Tierarten sind daran angepasst, nur in einem engen Verbreitungsgebiet zu existieren Klimabedingungen und andere Umweltmerkmale ernähren sich von einer begrenzten Anzahl an Pflanzen oder Tieren. Solche Arten haben eine spezielle Nische, die ihren Lebensraum in der natürlichen Umgebung bestimmt.

Also, Riesenpanda hat eine hochspezialisierte Nische, da er sich zu 99 % von Blättern und Trieben des Bambus ernährt. Massenvernichtungs Einige Bambusarten in den Gebieten Chinas, in denen der Panda lebte, führten zum Aussterben dieses Tieres.

Die Vielfalt der Arten und Formen der Flora und Fauna, die in Feuchtgebieten vorkommen Tropenwälder, ist mit dem Vorhandensein einer Reihe spezialisierter ökologischer Nischen in jeder der klar definierten Waldvegetationsstufen verbunden. Daher hat die intensive Abholzung dieser Wälder zum Aussterben von Millionen spezialisierter Pflanzen- und Tierarten geführt.

Allgemeine Nischen. Arten mit gemeinsamen Nischen zeichnen sich durch eine leichte Anpassungsfähigkeit an Veränderungen der Umweltfaktoren aus. Sie können an verschiedenen Orten erfolgreich existieren, eine Vielzahl von Nahrungsmitteln zu sich nehmen und starken Schwankungen der natürlichen Bedingungen standhalten. Häufige ökologische Nischen finden sich bei Fliegen, Kakerlaken, Mäusen, Ratten, Menschen usw.

Für Arten mit allgemeinen ökologischen Nischen besteht eine deutlich geringere Gefahr des Aussterbens als für Arten mit spezialisierten Nischen.

Solange ein Ökosystem über genügend gemeinsame Ressourcen verfügt, verbrauchen verschiedene Arten diese gemeinsam. Wenn jedoch zwei oder mehr Arten im selben Ökosystem beginnen, dieselbe knappe Ressource zu verbrauchen, kommt es zu einer Beziehung zwischen ihnen interspezifischer Wettbewerb.

Eine Art erlangt im interspezifischen Wettbewerb einen Vorteil, wenn sie dadurch gekennzeichnet ist

Intensivere Reproduktion;

Anpassung an einen größeren Bereich von Temperatur, Licht, Wassersalzgehalt oder

Konzentrationen bestimmter Schadstoffe;

Einem Konkurrenten den Zugriff auf eine Ressource entziehen.

Möglichkeiten zur Reduzierung des interspezifischen Wettbewerbs:

Umzug in einen anderen Bereich;

Umstellung auf schwerer zu beschaffende oder schwerer verdauliche Nahrungsmittel;

Zeit- und Ortswechsel der Nahrungssuche.

Die charakteristischste Form der Interaktion zwischen Arten in Nahrungsketten und -netzwerken ist die Prädation, bei der sich ein Individuum einer Art (Raubtier) von Organismen (oder Teilen von Organismen) einer anderen Art (Beutetier) ernährt und das Raubtier getrennt vom Opfer lebt . Diese beiden Arten von Organismen sind an einer Räuber-Beute-Beziehung beteiligt.

Beutetiere nutzen eine Reihe von Abwehrmechanismen, um nicht zur leichten Beute für Raubtiere zu werden:

Fähigkeit, schnell zu rennen oder zu fliegen;

Eine dicke Haut oder einen dicken Panzer haben;

Besitz Schutzanstrich oder eine Möglichkeit, die Farbe zu ändern;

Die Fähigkeit, Chemikalien mit Geruch oder Geschmack abzusondern, die ein Raubtier abstoßen oder es sogar vergiften.

Raubtiere haben auch verschiedene Möglichkeiten, ihre Beute zu jagen:

Die Fähigkeit, schnell zu rennen (zum Beispiel ein Gepard);

Jagd im Rudel (z. B. Tüpfelhyänen, Löwen, Wölfe);

Als Opfer werden hauptsächlich kranke, verwundete und andere minderwertige Personen gefangen;

Der vierte Weg, sich mit tierischer Nahrung zu versorgen, ist der Weg des Homo sapiens, der Weg der Erfindung von Jagdwerkzeugen und Fallen sowie der Domestizierung von Tieren.

Es kommt oft vor, dass zwei verschiedene Arten Organismen interagieren direkt und so, dass sie einander gegenseitigen Nutzen bringen. Solche für beide Seiten vorteilhaften Interaktionen zwischen den Arten werden Mutualismus genannt. Zum Beispiel Blumen und bestäubende Insekten.

Der Kommensalismus zeichnet sich dadurch aus, dass eine der beiden Arten von der interspezifischen Interaktion profitiert, während die andere praktisch überhaupt nicht beeinträchtigt wird (weder positiv noch negativ). Zum Beispiel Krebstiere im Kiefer eines Wals.

Das Konzept einer ökologischen Nische ist eng mit der Idee sogenannter gesättigter und ungesättigter Biozönosen verbunden. Bei ersteren handelt es sich um Ökosysteme, in denen lebenswichtige Ressourcen in jeder Phase der Biomasse- und Energieumwandlung optimal genutzt werden. Wenn lebenswichtige Ressourcen teilweise genutzt werden, können Biozönosen als ungesättigt bezeichnet werden. Sie zeichnen sich durch das Vorhandensein freier ökologischer Nischen aus. Dies ist jedoch stark bedingt, da ökologische Nischen nicht für sich allein existieren können, unabhängig von den Arten, die sie besetzen.

Ungenutzte Reserven, ungenutzte Möglichkeiten zur Intensivierung des Stoff- und Energieflusses gibt es in fast jeder Biogeozänose (sonst könnte ihre ständige zeitliche und räumliche Entwicklung nicht stattfinden!), alle Biozönosen können bedingt als ungesättigt gelten. Je weniger reich die Biozönose ist, desto leichter können neue Arten in ihre Zusammensetzung aufgenommen werden und desto erfolgreicher akklimatisieren sie sich.

Sehr wichtige Eigenschaft Biogeozänosen als biologische Systeme sind ihre Selbstregulation – die Fähigkeit, hohen Belastungen ungünstiger äußerer Einflüsse standzuhalten, die Fähigkeit, nach erheblichen Verletzungen ihrer Struktur in einen bedingt ursprünglichen Zustand zurückzukehren (Prinzip von Le Chatelier). Ab einer bestimmten Expositionsschwelle funktionieren die Selbstheilungsmechanismen jedoch nicht mehr und die Biogeozänose wird irreversibel zerstört.

Im Laufe des Evolutionsprozesses erweiterte sich die globale ökologische Nische der Biosphäre. Wenn eine Art ihr genetisch bedingtes Potenzial für die Entwicklung der ökologischen Nische, in der sie geboren wurde, erschöpft hat, verdrängte sie entweder andere Arten und eroberte deren ökologische Nischen, oder sie entwickelte eine zuvor leblose Nische, ordnete sich genetisch dafür neu und führte möglicherweise zu einer Nische die neue Art Organismen.

Irgendwann in der Entwicklung der Biosphäre entstand die Art Homo sapiens, deren Vertreter die gesamte Menschheit sind, trotz aller Vielfalt an Rassen, Völkern, Nationalitäten und Stämmen.

Das Entwicklungspotenzial erwachsener Individuen jeder biologischen Art in Bezug auf alle Eigenschaften des Individuums ist genetisch bedingt, kann jedoch nicht offengelegt oder mit echten Inhalten gefüllt werden, wenn die Umweltbedingungen dies nicht begünstigen. In Bezug auf die Bevölkerung unterliegen die genetische Konditionierung und das Potenzial für ihre Entwicklung probabilistischen Vorbestimmungen, die sich in den statistischen Gesetzen des Geschehens widerspiegeln. Dies trifft voll und ganz auf den Menschen zu – eine biologische Spezies, die (im Vergleich zu anderen Arten lebender Organismen in der Biosphäre der Erde) das größte absolute und relative Volumen an extragenetisch bedingten Verhaltensinformationen trägt und die größte Verhaltensflexibilität in einer sich schnell verändernden Umgebung bietet.