Obsah
- Ekologické vymedzenie výklenku
- Druhy ekologických výklenkov
- Dôležitosť ekologických výklenkov
- Prekrývajúce sa medzery na medzery / zdroje
- Príklady ekologických výklenkov
- Ekosystém Normanských ostrovov
- Teória Niche Construction
- Príklady výklenku konštrukcie
ekológia je štúdia interakcií medzi organizmami a ich prostredím, ktoré tvoria ekosystém. Miesta, v ktorých žijú organizmy, sa nazývajú biotopy.
ekologické miesto, naopak, je ekologická úloha, ktorú organizmus zohráva vo svojom prostredí.
Ekologické vymedzenie výklenku
Koncept ekologického poľnohospodárstva prijalo niekoľko odvetví ekológie ekologické miesto.
Ekologická medzera opisuje, ako druh interaguje v ekosystéme. Výklenok druhu závisí od biotických aj abiotických faktorov, ktoré ovplyvňujú schopnosť druhu prežiť a vydržať.
Biotické faktory ovplyvňujúce výklenok druhu zahŕňajú dostupnosť potravín a dravce. Abiotické faktory ovplyvňujúce ekologické miesto patrí teplota, vlastnosti krajiny, pôdne živiny, svetlo a ďalšie neživé faktory.
Príkladom ekologického výklenku je chrobák. Trusný chrobák, ako už názov napovedá, konzumuje trus vo forme lariev aj dospelých. Trusný chrobák ukladá trusové gule do nory a samice v nich kladú vajíčka.
To umožňuje okamžitý prístup k potravinám vyliahnutým larvám. Trusný chrobák zase ovplyvňuje okolité prostredie prevzdušňovaním pôdy a opätovným prijímaním prospešných živín. Preto chrobák trstinový plní vo svojom prostredí jedinečnú úlohu.
Vymedzenie výklenku sa od svojho prvého zavedenia zmenilo. Terénny biológ Joseph Grinnell vzal základný koncept výklenku a ďalej ho rozvíjal, pričom tvrdil, že výklenok rozlišuje medzi rôznymi druhmi, ktoré zaberali rovnaký priestor. Inými slovami, iba jeden druh mohol mať špecifický výklenok. Bol ovplyvnený rozšírením druhov.
Druhy ekologických výklenkov
Definícia výklenku ekológa Charlesa Eltona sa zamerala na úlohu druhu, napríklad na jeho trofickú úlohu. Jeho princípy sa viac zameriavali na podobnosť komunity a menej na konkurenciu.
V roku 1957 zoológ G. Evelyn Hutchinson poskytol určitý kompromis týchto myšlienkových smerov. Hutchinson opísal dve formy výklenku. základný výklenok zameraná na podmienky, za ktorých by mohol existovať druh bez ekologických interakcií. realizovaný výklenok, naopak, považovali existenciu populácie za prítomnosti interakcií alebo konkurencie.
Prijatie koncepcie ekologickej medzery umožnilo ekológom porozumieť úlohe druhov v ekosystémoch.
Dôležitosť ekologických výklenkov
Ekológovia používajú koncept ekologického výklenku, aby pomohli pochopiť, ako sa spoločenstvá vzťahujú na podmienky prostredia, zdatnosť, vývoj zvláštností a vzájomné pôsobenie dravcov a koristi v komunitách. Je to stále dôležitejšie, pretože zmena klímy ovplyvňuje ekológiu Spoločenstva.
Ekologické výklenky umožňujú druhom existenciu v ich prostredí. Za správnych podmienok bude tento druh prosperovať a hrať jedinečnú úlohu. Bez ekologických medzier by bola nižšia biodiverzita a ekosystém by nebol v rovnováhe.
Medzištátna súťaž: Ekológovia odkazujú na koexistencie pri popisovaní ekologických výklenkov. V jednom ekologickom výklenku nemôžu existovať dva konkurenčné druhy. Je to kvôli obmedzeným zdrojom.
súťaž ovplyvňuje vhodnosť druhov a môže viesť k vývojovým zmenám. Príkladom medzidruhovej súťaže je zviera, ktoré pije pyl alebo nektár z konkrétneho rastlinného druhu a konkuruje iným takýmto zvieratám.
V prípade niektorých druhov mravcov bude hmyz súťažiť o hniezda a korisť, ako aj o vodu a jedlo.
Zásada konkurenčného vylúčenia: Ekológovia používajú zásadu konkurenčného vylúčenia, aby pomohli pochopiť, ako druhy existujú. Zásada konkurenčného vylúčenia vyžaduje, aby dva druhy nemohli existovať v rovnakom ekologickom výklenku. Je to kvôli hospodárskej súťaži o zdroje v biotope.
Na začiatku a v polovici 20. storočia boli začiatkom a polovicou 20. storočia prvými majstrami princípu konkurenčného vylúčenia Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause a Garrett Hardin.
Konkurencia vo výklenku vedie každý druh k špecializácii iným spôsobom, aby sa nevyužívali rovnaké zdroje, alebo k vyhynutiu jedného z konkurenčných druhov. Toto je ďalší spôsob pohľadu na prirodzený výber. Na riešenie konkurenčného vylúčenia sa používajú dve teórie.
v R * teória, viac druhov nemôže existovať s rovnakými zdrojmi, pokiaľ nerozlišujú svoje výklenky. Ak je hustota zdrojov na najnižšej úrovni, populácie druhov, ktoré sú zdrojom najviac obmedzené, budú konkurenčne vylúčené.
v P * teória, spotrebitelia môžu existovať s vysokou hustotou kvôli spoločným nepriateľom.
Konkurencia sa odohráva aj na mikrobiálnej úrovni. Napríklad, ak Paramecium aurelia a Paramecium caudatum sú pestované spolu, budú súťažiť o zdroje. P. aurelia nakoniec predbehne P. caudatum a spôsobí to, že zanikne.
Prekrývajúce sa medzery na medzery / zdroje
Vzhľadom na skutočnosť, že organizmy nemôžu existovať v bubline, a preto musia prirodzene interagovať s inými druhmi, môžu sa výklenky občas prekrývať. Aby sa predišlo konkurenčnému vylúčeniu, podobné druhy sa môžu časom zmeniť s použitím rôznych zdrojov.
V iných prípadoch môžu existovať v rovnakej oblasti, ale môžu využívať zdroje v rôznom čase. Tento scenár sa nazýva rozdelenie prostriedkov.
Rozdelenie zdrojov: Delenie znamená oddelenie. Jednoducho povedané, druhy môžu využívať svoje zdroje spôsobmi, ktoré znižujú vyčerpanie. To umožňuje, aby druh koexistoval a dokonca sa vyvíjal.
Príkladom rozdelenia zdrojov je jašterica ako anoles, ktorá rôznymi spôsobmi používala rôzne časti svojich prekrývajúcich sa biotopov. Niektoré z anolov by mohli žiť na lesnom dne; iní by mohli žiť vysoko v prístrešku alebo pozdĺž kmeňa a vetiev. Ešte ďalšie anoly by sa mohli vzdialiť od prostredia rastlín a žiť v púšti alebo v blízkosti oceánov.
Ďalším príkladom by mohli byť delfíny a tuleňov, ktoré jedia podobné druhy rýb. Ich domáce rozsahy sa však líšia, čo umožňuje rozdelenie zdrojov.
Ďalším príkladom by mohli byť Darwinove pěnkavy, ktoré špecializovali svoje zobáky na vývoj v priebehu času. Týmto spôsobom dokázali využívať svoje zdroje rôznymi spôsobmi.
Príklady ekologických výklenkov
Niekoľko príklady ekologických výklenkov existujú v rôznych ekosystémoch.
Napríklad v michiganskom lese s borovicovým lesom zaberá penis Kirtland oblasť ideálne vhodnú pre vtáka. Vtáky preferujú hniezdenie na zemi medzi stromami, nie v nich, medzi malými podrastmi.
Ale borovica jacková musí mať iba osem rokov a výšku 5 stôp. Akonáhle strom starne alebo rastie, Kirtlandov bojovník sa mu nebude dariť. Tieto vysoko špecializované druhy výklenkov môžu byť kvôli ľudskému rozvoju vystavené veľkému riziku.
Púštne rastliny, ako napríklad sukulenty, prispôsobené suchým ekologickým výklenkom skladovaním vody v listoch a pestovaním dlhých koreňov. Na rozdiel od väčšiny rastlín, sukulenty otvárajú svoju stomatu iba v noci, aby sa znížila strata vody spôsobená spálením denného tepla.
Termofily sú organizmy, ktoré sa darí v extrémnych ekologických výklenkoch, ako sú termálne prieduchy s vysokými teplotami.
Ekosystém Normanských ostrovov
V južnej Kalifornii, vzdialenej len pár kilometrov od jednej z najľudnatejších oblastí ľudského osídlenia v Spojených štátoch, predstavuje reťazec ostrovov známy ako Normanské ostrovy fascinujúci ekosystém na štúdium ekologických výklenkov.
Tento jemný ekosystém, ktorý sa volá prezývka „Galapágy v Severnej Amerike“, je hostiteľom mnohých rastlín a živočíchov. Ostrovy sa líšia veľkosťou a tvarom a poskytujú jedinečné biotopy pre rôzne zvieratá a rastliny.
vtáky: Niekoľko vtákov volá Normanské ostrovy domov, a napriek ich prekrývaniu sa im na ostrovoch podarilo obsadiť špeciálne ekologické miesta. Napríklad kalifornské hnedé pelikánske hniezda na ostrove Anacapa o tisíce. Ostrov drhnúť ostrov je jedinečný pre Normanské ostrovy.
ryby: Vo vodách okolo týchto ostrovov žije viac ako 2 000 druhov rýb. Lôžka na riasy pod oceánom poskytujú prostredie pre ryby aj cicavce.
Normanské ostrovy trpeli zavedením inváznych druhov európskymi osadníkmi, ako aj znečisťujúcimi látkami, ako je DDT. Orol bielohlavý zmizol a miesto ich zaujali zlaté orly. Na ostrovy sa však znovu zaviedli plešaté orly. Sokolia sťahovavá prešla podobnou krízou a vracajú sa k nej.
Domorodé cicavce: Na Normanských ostrovoch bývajú štyria pôvodní cicavce: líška ostrovná, žatva myš, jeleň ostrovček a škvrnitá škvrna. Líška a jeleňová myš majú zase poddruhy na samostatných ostrovoch; Každý ostrov je preto hostiteľom samostatných výklenkov.
Ostrov skvrnitý skunk preferuje biotopy rôznych typov v závislosti od ostrova, na ktorom žije. Na ostrove Santa Rosa skunk uprednostňuje kaňony, pobrežné oblasti a otvorené lesy. Naopak, na ostrove Santa Cruz, strakaté skunky preferujú otvorené lúky zmiešané s chaparral. Hrajú úlohu predátora na oboch ostrovoch.
Ostrov skvrnitý skunka a líška ostrovná sú konkurenčnými zdrojmi na ostrovoch. Strakaté skvrny sú však mäsožravé a sú nočné. Týmto spôsobom sú schopní spolunažívať v prekrývajúce sa výklenky, Toto je ďalší príklad rozdelenia prostriedkov.
Líška ostrova takmer zanikla. Úsilie o obnovu prinieslo tento druh späť.
Plazy a obojživelníky: Vysoko špecializované výklenky sa vzťahujú na plazy a obojživelníky. Existuje jeden druh mlok, jeden druh žaba, dva druhy, ktoré nie sú jedovaté a štyri jašterice. A predsa sa nenachádzajú na každom ostrove. Napríklad iba tri ostrovy hrajú hostiteľa ostrovného nočného jašterice.
Netopiere tiež zaberajú výklenky na ostrovoch Santa Cruz a Santa Rosa a pôsobia ako opeľovatelia a spotrebitelia hmyzu. Ostrov Santa Cruz je domovom veľkých netopierov mesta.
Dnes sa ostrovy zotavujú. V súčasnosti tvoria národný park Normanské ostrovy a Národnú morskú svätyňu Normanské ostrovy a ekológovia naďalej monitorujú mnoho stvorení, ktoré volajú ostrovy domov.
Teória Niche Construction
Ekológovia sa nedávno sústredili na teória výklenkovej konštrukcie, ktorý popisuje, ako organizmy modifikujú svoje prostredie tak, aby sa lepšie hodili ako výklenky. Ako príklad možno uviesť nory, budovanie hniezd, vytváranie tieňa, priehrady bobrov a ďalšie metódy, pri ktorých organizmy menia svoje okolie tak, aby vyhovovalo ich potrebám.
Konštrukcia niky vznikla od biológa Johna Odling-Smeeho. Odling-Smee tvrdil, že výklenková konštrukcia by sa mala považovať za proces evolúcie, za formu „ekologického dedičstva“, ktorá sa prenáša skôr na potomkov, ako na genetické dedičstvo.
Za teóriou výklenkovej konštrukcie sú štyri základné princípy:
Príkladom by mohli byť výkaly morských vtákov, ktoré vedú k oplodneniu rastlín a prechodu z krovín do trávnatých porastov. Nejde o úmyselné prispôsobenie, ale prinieslo to dôsledky pre vývoj. Morský vták by preto významne zmenil prostredie.
Ostatné zmeny životného prostredia musia ovplyvniť výberové tlaky na organizmus. Selektívna spätná väzba nesúvisí s génmi.
Príklady výklenku konštrukcie
K ďalším príkladom výklenku patrí hniezdenie a hrabanie zvierat, kvasinky, ktoré sa sami modifikujú, aby prilákali viac ovocných mušiek, a úprava škrupín pustovníkmi. Aj keď sa organizmy pohybujú, organizmy môžu ovplyvniť životné prostredie, čo následne ovplyvňuje tok génov v populácii.
Toto je viditeľné vo veľkom meradle u ľudí, ktorí tak zmenili prostredie, aby vyhovovalo ich potrebám a viedlo to k celosvetovým dôsledkom. Dôkazom toho je prechod od lovcov-zberačov k agrárnym kultúram, ktoré zmenili krajinu s cieľom zvýšiť zdroje potravín. Ľudia zasa zmenili zvieratá na domestikáciu.
Ekologické výklenky ponúkajú bohaté potenciálne znalosti na pochopenie toho, ako druhy interagujú s environmentálnymi premennými. Ekológovia môžu pomocou týchto informácií získať viac informácií o tom, ako hospodáriť s druhmi a ako ich chrániť, a ako plánovať aj pre budúci vývoj.