Можно ли считать экологическую нишу занимаемую организмом его профессией
Опубликовано: 02.10.2024
Любой живой организм приспособлен (адаптирован) к определенным условиям окружающей среды. Изменение ее параметров, их выход за некоторые границы подавляет жизнедеятельность организмов и может вызвать их гибель. Требования того или иного организма к экологическим факторам среды обуславливают ареал (границы распространения) того вида, к которому организм принадлежит, а в пределах ареала — конкретные места обитания.
Экологическая ниша — это совокупность
• всех требований организма к условиям среды обитания (составу и режимам экологических факторов) и место, где эти требования удовлетворяются;
• всего множества биологических характеристик и физических параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, преобразование им энергии, обмен информацией со средой и себе подобными.
Таким образом, экологическая ниша характеризует степень биологической специализации вида. Можно утверждать, что местообитание организма — это его «адрес», тогда как экологическая ниша — его «род занятий», или «стиль жизни», или «профессия».
Экологическая специфичность видов подчеркивается аксиомой экологической адаптированности:
каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования — экологической нише.
Поскольку виды организмов экологически индивидуальны, то они имеют и специфические экологические ниши.
Таким образом, сколько на Земле видов — столько же и экологических ниш.
Организмы, ведущие сходный образ жизни, как правило, не живут в одних и тех же местах из-за межвидовой конкуренции.
В природе также действует правило обязательности заполнения экологических ниш:
пустующая экологическая ниша всегда и обязательно будет заполнена.
Экологическая ниша человека
Человек – один из представителей царства животных, биологический вид класса млекопитающих. Несмотря на то, что ему присущи многие специфические свойства, он не утратил своей биологической сущности и все законы экологии справедливы для него в той же мере, как и для других организмов.
Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Пространство, в котором локализована ниша человека, весьма ограничено. Как биологический вид человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (тропики, субтропики). По вертикали ниша простирается примерно на 3,0-3,5 км над уровнем моря.
Благодаря своим специфическим свойствам, человек расширил границы своего начального ареала, расселился в высоких, средних и низких широтах, осваивает глубины океана и космическое пространство. Однако его фундаментальная экологическая ниша при этом практически не изменилась. За пределами исходного ареала он может выживать, преодолевая сопротивление лимитирующих факторов не путем адаптаций, а с помощью специально создаваемых защитных устройств и приспособлений.
В условиях промышленных предприятий многие факторы (шум, вибрация, температура, электромагнитные поля, примеси ряда веществ в воздухе и др.) находятся периодически или постоянно за пределами толерантности человеческого организма. Это отрицательно сказывается на нём: могут возникать так называемые профессиональные заболевания, периодические стрессы.
Производственно-хозяйственная деятельность человека, использование и переработка природных ресурсов неизбежно приводит к образованию побочных продуктов, рассеиваемых в окружающей среде. Поступающие в воду, почву, атмосферу, попадающие в пищу химические соединения являются экологическими факторами, а следовательно, элементами экологической ниши. По отношению к ним устойчивость человеческого организма мала, и такие вещества оказываются лимитирующими факторами, разрушающими его нишу.
Охрана природы (окружающей среды) состоит в системе мероприятий по сохранению экологических ниш живых организмов, включая человека.
Каждый организм за время своего существования поддается влиянию различных условий окружающей среды. Это могут быть факторы живой или неживой природы. Под их воздействием путем адаптации каждый вид занимает свое место – свою экологическую нишу.
Общая характеристика
Общая характеристика ячейки, которую занимает животное или растение, состоит из определения и описания ее модели.
Экологическая ниша – это место, которое занимает вид или отдельный организм в биоценозе. Оно определяется с учетом комплекса биоценотических связей, абиотических и биотических факторов среды обитания. Существует много трактований этого термина. По определениям разных ученых, экологическая ниша получила еще и название пространственной или трофической. Это потому, что, обосновываясь в своей ячейке, индивид занимает нужную ему территорию и создает свои цепи питания.
Созданная Дж. Э. Хадченсом модель гиперобъема доминирует в настоящее время. Она представляет собой куб, на его осях расположены факторы среды, которые имеют свой диапазон (валентность). Ученый разделил ниши на 2 группы:
- Фундаментальные – это те, которые создают оптимальные условия и оснащены необходимыми ресурсами для поддержания жизни популяции.
- Реализованные. Они имеют ряд свойств, которые обусловлены конкурирующими видами.
Характеристика экологических ниш
Характеристика экологических ниш включает три основные составляющие:
- Поведенческая характеристика – это способ реагирования того или иного вида на раздражители. А также то, каким образом он добывает пищу, особенности его укрытия от врагов, приспособленность к абиотическим факторам (например, умение противостоять холоду или жаре).
- Пространственная характеристика. Это координаты местонахождения популяции. Например, пингвины обитают в Антарктиде, Новой Зеландии, Южной Америке.
- Временная. Она описывает активность видов в определенный период времени: сутки, год, сезон.
Принцип конкурентного исключения
Принцип конкурентного исключения гласит, что существует столько экологических ниш, сколько есть видов различных организмов. Его автор - известный ученый Гаузе. Он открыл закономерности во время работы с инфузориями разных видов. Ученый выращивал организмы сначала в монокультуре, исследуя их плотность и способ питания, а позже объединил виды для разведения в одной емкости. Было замечено, что каждый вид значительно снизил численность, а в результате борьбы за пищу каждым организмом была занята своя экологическая ниша.
Не может быть, чтобы два разных вида занимали одну и ту же ячейку в биоценозе. Чтобы стать победителем в данной конкурентной борьбе, один из видов должен обладать каким-либо преимуществом в сравнении с другим, быть более приспособленным к факторам окружающей среды, так как даже очень схожие виды всегда имеют некие отличия.
Закон константности
Закон константности обоснован на теории, что биомасса всех организмов на планете должна оставаться неизменной. Это утверждение подтвердил В. И. Вернадский. Он - основатель учения о биосфере и ноосфере - смог доказать, что при увеличении или уменьшении численность организмов в одной нише обязательно компенсируется в другой.
Это значит, что вымерший вид заменяется любым другим, который может легко и быстро приспособиться к условиям среды и увеличить свою численность. Или, наоборот, при значительном увеличении количества одних организмов численность других уменьшается.
Правило обязательного заполнения
Правило обязательного заполнения гласит, что экологическая ниша не остается пустой никогда. При вымирании вида по какой либо причине его место сразу занимается другим. Организм, занявший ячейку, вступает в конкурентную борьбу. Если он оказывается слабее – он вытесняется с территории и вынужден искать другое место для поселения.
Способы сосуществования организмов
Способы сосуществования организмов можно условно поделить на положительные – те, которые приносят пользу всем организмам, и отрицательные, которые выгодны только одному виду. Первые получили название «симбиоз», вторые – «мутуализм».
Комменсализм – взаимоотношение, при котором организмы не вредят друг другу, но и не помогают. Может быть внутривидовым и межвидовым.
Аменсализм – это межвидовой способ сосуществования, при котором один вид угнетается другим. При этом один из них не получает в необходимом количестве питательные вещества, из-за чего замедляются его рост и развитие.
Паразитизм – один организм использует другой как источник питания и среду обитания.
Хищничество – виды-хищники при таком способе сосуществования питаются организмом жертв.
Конкуренция может быть в пределах одного вида или между разными. Появляется она при условии, когда организмам необходима одинаковая пища или территория с оптимальными для них климатическими условиями.
Эволюция экологических ниш человека
Эволюция экологических ниш человека началась с периода существования архантропов. Они вели собирательный способ жизни, пользовались лишь теми изобилиями природы, которые были максимально доступными для них. Употребление животной пищи на данном отрезке существования сводилось к минимуму. Для поисков еды архантропам приходилось осваивать большое количество кормовой территории.
После человеком было освоено орудие труда, люди начали охотиться, тем самым оказывая немалое воздействие на окружающую среду. Как только человек добыл огонь, он совершил переход на следующий этап развития. После увеличения численности населения возникло земледелие - как один из способов адаптации к нехватке пищи в тех местах, где интенсивной охотой и собирательством природные ресурсы были почти истощены. В этот же период возникает скотоводство. Это привело к оседлому способу жизни.
Далее возникло кочевое скотоводство. В результате кочевой деятельности человека огромное количество пастбищ истощается, это заставляет кочевников переходить и осваивать все новые и новые земли.
Экологическая ниша человека
Экологическая ниша человека изменяется вместе с изменениями способа жизни людей. От иных живых организмов Homo sapiens отличается способностью к членораздельной речи, абстрактным мышлением, высоким уровнем развития материальной и нематериальной культуры.
Человек как биологический вид был распространен в тропиках и субтропиках, в местах, где высота над уровнем моря была до 3—3,5 км. За счет определенных особенностей, которыми наделен человек, среда его обитания намного увеличилась в размерах. Но что касается фундаментальной экологической ниши, она осталась практически неизменной. Существование человека усложняется за пределами исходного пространства, ему приходится противостоять различным неблагоприятным факторам. Это возможно не только с помощью процесса адаптации, но и путем изобретения различных защитных механизмов и устройств. Так, например, человек изобрел разные виды отопительных систем для борьбы с таким абиотическим фактором, как холод.
Таким образом, можно сделать вывод, что экологическая ниша занимается каждым организмом после конкурентной борьбы и придерживается определенных правил. Она должна иметь оптимальную площадь территории, подходящие климатические условия и быть обеспечена живыми организмами, которые входят в пищевую цепочку доминирующего вида. Все живые существа, которые находятся в пределах ниши, обязательно взаимодействуют.
Экология человека возникла и сформировалась как ответ на запросы общества, обеспокоенного состоянием среды своего обитания и качеством своего здоровья. При этом возникла необходимость исследовать как внешнюю среду, так и специфику процессов, протекающих в организме человека, в зависимости от действия факторов внешней среды.
Экология человека – это наука, изучающая закономерности взаимодействия человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания, проблемы сохранения и укрепления здоровья.
Экология человека рассматривает биосферу как экологическую нишу человечества, изучая природные, социальные и экономические условия как факторы среды обитания человека, обеспечивающие его нормальное развитие и воспроизводство.
Цель экологии человека – обеспечить общество соответствующей информацией, способствующей оптимизации жизненной среды человека и процессов, протекающих в самом человеке как биологическом и одновременно социальном существе, человеческом обществе и среде обитания человека и общества.
Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность биологически обусловленных требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Как биологический вид, человек может обитать в пределах суши экваториально пояса: в тропиках, субтропиках, где и возникло семейство гоминид. По вертикали ниша простирается примерно на 3,0–3,5 км над уровнем моря. Но благодаря социальным свойствам человек расширил границы своего начального ареала: расселился в высоких, средних и низких широтах. Однако его фундаментальная экологическая ниша не изменилась, и за пределами исходного ареала он может выживать не путем адаптаций, а с помощью специально создаваемых защитных устройств и приспособлений: отапливаемых жилищ, теплой одежды и т.п.; которые имитируют его нишу. Производственно-хозяйственная деятельность человека, использование (переработка) природных ресурсов неизбежно приводят к образованию побочных продуктов – отходов рассеиваемых в окружающей среде.
Поступающие в воду, почву, атмосферу отходы (например, химические соединения) подчас являются экологическими факторами, а, следовательно, элементами экологической ниши живых организмов, включая самого человека. По отношению к ним, особенно к верхним пределам, устойчивость человека и других живых организмов мала, и такие агенты оказываются лимитирующими факторами, разрушающими нишу. Вследствие этого происходит разрушение природных экологических систем и экологической ниши самого человека. Таким образом, либо человек обратит свою деятельность на сохранение собственной экологической ниши для настоящего и будущих поколений, либо он как биологический вид обречен на исчезновение.
Каждый живой организм биосферы адаптирован к своей экологической нише. Поэтому наилучшим способом существования особи, сохранения ее генома и вида является жизнь в условиях, максимально приближенных к естественной экологической нише. У человека такая жизнь осуществляется главным образом в форме отдыха во время отпуска преимущественно на не урбанизированной территории.
Разрушение биосферы лишает человека его естественной экологической ниши, что не может быть скомпенсировано увеличением каких бы то ни было продуктов на душу населения. В условиях разрушенной экологической ниши в популяции человека нарастает число лиц с нарушенными генетическими программами.
Таким образом, наука экология, появившаяся полтора века назад как наука биологическая, за последние 30–40 лет развития значительно продвинулась в понимании совокупности социальных и природных взаимосвязей человеческого общества. Она выявила основные противоречия в системе «человечество – биосфера». Они следующие:
1) в XX–XXI веках объем антропогенного воздействия на природу превзошел (по некоторым параметрам) пределы устойчивости биосферы;
2) природа отвечает на антропогенное воздействие человечества существенными изменениями факторов окружающей среды;
3) усиливается противоречие между биологической сущностью человека и его социальным назначением, создающее отчуждение его от природы;
4) понижается биологическое качество человека (развитие пагубного пристрастия к алкоголизму, наркомании, снижение иммунитета, появление новых инфекционных болезней и т.д.);
5) превышена биологическая видовая численность человечества и продолжают увеличиваться растущие потребности общества.
Человечество, как биологический вид, сможет жить на планете Земля при сохранении не только своей экологической ниши – условий для собственного существования, но и при бережном отношении ко всему живому на Земле.
Являясь одним из разделов экологии, синэкология изучает взаимосвязи между особями популяций различных видов и их приспособленность к условиям внешней среды. Экологами установлено, что организмы, входящие в живые сообщества, привязаны к определенным пространственным координатам, в которых они взаимодействуют между собой и частями биосферы: водой, почвой, атмосферой.
Это место в биогеоценозах имеет название – экологическая ниша. Примеры, рассмотренные в нашей статье, призваны доказать, что она присуща каждому биологическому виду и является следствием взаимодействия организма с другими особями и факторами окружающей среды.
Экологическая характеристика вида
Все без исключения биологические виды в процессе филогенеза адаптируются к конкретным абиотическим факторам. Они ограничивают территорию обитания популяции. То, как сообщество организмов взаимодействует с условиями обитания и с другими популяциями, составляет её экологическую характеристику, название которой – экологическая ниша. Примеры животных, жизненный цикл которых происходит в разных пространственных и трофических участках биогеоценоза, – это стрекозы, относящиеся к типу Членистоногие, классу Насекомые. Взрослые особи – имаго, являясь активными хищниками, освоили воздушную оболочку, тогда как их личинки – наяды, дышащие жабрами, являются гидробионтами.
Характеристика экологической ниши видов
Автор классического труда «Основы экологии» Ю. Одум предложил термин «экологическая ниша», который он использует для изучения биотических связей популяции на всех уровнях её организации. По мнению ученого, положение особи в живой природе, то есть её жизненный статус – это экологическая ниша. Пример, иллюстрирующий данное определение, – сообщество растений, называемых пионерами. Они обладают особыми физиологическими и вегетационными свойствами, позволяющими им легко завоевывать свободные территории. К ним относятся вейник наземный, пырей ползучий, марь белая. Они формируют первичные биоценозы, которые со временем изменяются. Одум назвал место организма в природе его адресом, а образ жизнедеятельности – профессией.
Модель Дж. Хатчинсона
Снова обратимся к определению термина «экологическая ниша». Пример, иллюстрирующий её, – белохвостый олень, чей жизненный цикл связан с подпологовым пространством – зарослями многолетних кустарников. Они служат животному не только источником питания, но и защитой. Созданная Хатчинсоном модель гиперобъема участка биогеоценоза является ячейкой жизнеобеспечения особи популяции. В ней организмы могут обитать длительное время, избегая лимитирующих факторов внешней среды. Исследования ученого, проведенные им на основе созданной математической модели, дают представления об оптимальных границах существования сообществ живых организмов в экосистемах.
Принцип Гаузе
Он также называется правилом конкурентного исключения и применяется для описания двух форм борьбы за существование – внутривидовой и межвидовой, изученных еще в 19-м столетии Ч. Дарвином. Если популяции имеют пересекающиеся потребности, например, трофические (то есть общую кормовую базу) или пространственные (перекрывающиеся места обитания – ареалы), от которых зависит их численность, то время сосуществования таких сообществ ограничено. Это в конечном результате приведет к изгнанию (вытеснению менее адаптированной популяции) и расселению более приспособленных и быстро размножающихся организмов другого вида.
Например, особи вида Крыса серая постепенно вытеснили популяции черной крысы. Они в настоящее время малочисленны и обитают вблизи водоемов. Три параметра характеризуют понятие «экологическая ниша». Пример, объясняющий это утверждение рассмотрен нами ранее, а именно: вид Крыса серая расселился повсеместно (пространственное размещение), она всеядна (пищевой рацион) и охотится как днем, так и ночью (разделение активности во времени).
Еще один пример, характеризующий правило конкурентного исключения: первые поселенцы, приехавшие в Австралию, привезли с собой популяции европейских пчел. В связи с развитием пчеловодства количество этих насекомых резко возросло, и они постепенно вытеснили туземную австралийскую пчелу из ареалов её постоянного местообитания, что поставило данный вид на грань вымирания.
Похожий случай произошел с популяциями домашнего кролика, завезенного теми же первооткрывателями континентов. Обилие пищи, прекрасные климатические условия и отсутствие конкуренции привело к тому, что особи данного вида стали захватывать территории обитания других популяций и размножились в таком количестве, что стали истреблять посевы сельскохозяйственных культур.
Место биологического вида в экосистеме
Продолжим отвечать на вопрос, что такое экологическая ниша. Пример, дающий наиболее полный ответ, – это жизненный статус растения клевер луговой. Ареал его распространения - Европа, Северная Африка, Средняя Азия. Популяции оптимально растут на достаточно увлажненных лугах, при температурах +12. +21 °С. Они образуют многолетнее разнотравье или лесную подстилку и являются продуцентами в цепях питания биогеоценоза.
Учение об экологической нише
Оно включает в себя представление о многомерности участка пространства экосистемы, которое имеет определенные параметры абиотических факторов и обеспечивает различные формы взаимодействия популяции с особями других видов: конкуренцию, паразитизм, комменсализм и т. д. Вышеназванные характеристики биогеоценоза дают достаточно полное описание экологической ниши организма. Примеры жизнедеятельности животных, относящихся к семейству грызунов (сусликов, песчанок, тушканчиков), занимающих ареалы степей и полупустынь, адаптированы к резкому колебанию дневных и ночных температур. Питаясь скудной растительностью, они сами служат пищей для крупных животных и птиц: лис, орлов, сапсанов, сов.
Оптимальное и реальное пространство существования популяции
Напомним, что совокупность связей организмов с особями других популяций и с условиями внешней среды – это экологическая ниша. Пример почвенных бактерий-сапротрофов, питающихся мертвой органикой и очищающих землю, а также улучшающих её агрохимические свойства, подтверждает факт формирования большого количества биотических связей с другими обитателями почвы: личинками насекомых, корнями растений, грибами. Жизнедеятельность почвенных бактерий напрямую зависит от температуры и влажности почвы, её физико-химического состава.
Другие обитатели – нитрифицирующие бактерии-хемотрофы - образуют устойчивые биотические связи с популяциями растений семейства Бобовые: люцерной, викой посевной, люпином. Все перечисленные параметры, как биотические, так и условия внешней среды, составляют реализованную экологическую нишу бактерий. Она является частью потенциальной (фундаментальной ниши) биогеоценоза, которая представляет собой комплекс оптимальных условий, в которых вид мог бы существовать неограниченно долго.
Правила обязательного заполнения многомерного участка экосистемы
Если биогеоценоз подвергся резкому воздействию экстремальных абиотических явлений, например, пожаров, наводнений, землетрясений или негативной деятельности человека, некоторые его участки становятся свободными, то есть лишенными ранее обитавших здесь популяций растений и животных. Появление новых жизненных форм – сукцессия - приводит к смене той части биогеоценоза, название которой – экологическая ниша растений. Примеры её заселения после пожара указывают, что на смену широколиственному лесу приходят одно-двулетние травянистые растения с высокой вегетационной энергией: кипрей, иван-чай, мать-и-мачеха и другие, то есть освободившаяся часть пространства сразу же заселяется популяциями новых видов.
В данной статье мы детально изучили такое понятие, как экологическая ниша организма. Примеры, рассмотренные нами, подтверждают, что она является многомерным комплексом, приспособленным для оптимальных условий обитания популяций растений и животных.
Сегодня мы поговорим о том месте, которое занимают живые организмы в своей среде обитания.
Вы уже знаете, что живое на планете Земля обитает в четырёх средах – водной (пожалуй, самой комфортной), наземно-воздушной (где часто и резко изменяется действие экологических факторов), почвенной (с очень ограниченным жизненным пространством) и внутри живых организмов (единственное место, где всё всегда идеально, пока квартиранта не убили за незаконное вторжение).
Но если присмотреться повнимательнее, то внутри сред жизни мы найдём закоулки, которые сильно различаются по своим условиям существования. С погружением в воду изменяется количество света, поэтому в неглубокой прибрежной зоне водоёмов обитателей-гидробионтов больше всего. В лесу летом всегда прохладнее, чем на лугу или в степи, да и шансы прокормиться гораздо выше за счёт большего количества автотрофов. Если же возьмём почву, то в её верхних слоях также создаются более комфортные условия местообитания, чем на глубине. Значительно более комфортные.
Но, несмотря на это, далеко не все водные организмы плескаются вблизи от поверхности. Далеко не все живут в лесу. А некоторые умудряются и вовсе спрятаться подальше от глаз человеческих и нечеловеческих.
Естественно, возникает вопрос – загнал ли их кто туда или они отправились осваивать экстремальные условия обитания по своей воле? Наверняка вы знаете ответ на этот вопрос. Но он настолько важен для понимания законов природы и существования, что вспомнить о нём пойдёт только на пользу.
Никто никуда их не загонял. Просто чем меньше у вас конкурентов, тем больше шансов выжить и оставить после себя потомство. То есть выполнить своё биологическое предназначение. Поэтому и бежали друг от друга живые существа как можно дальше. Как когда-то Колумб открывал Америку, так дикая природа – новые места обитания.
Чем же отличается местообитание от среды? Конкретным адресом. Например, местообитание водяного клопа-гладыша — это мелководные, заросшие растительностью участки (литоральная зона) прудов и озёр, а вот грозная щука предпочитает заросли растений с корягами на глубине.
Итак, местообитание – это территория или акватория, занимаемая видом, с комплексом присущих ей экологических факторов.
Но в живой природе не получается просто занимать какую-то территорию. На которую, кроме тебя, претендуют ещё сотни других видов и популяций. Хочешь не хочешь, приходится взаимодействовать с соседями и уживаться с ними. А тем самым выполнять свою роль, которая сформировалась в результате жизни в сообществе среди других организмов.
Таким образом, любой организм занимает определённое положение в пространстве, приспособлен к характерным для этого пространства экологическим факторам – всё это мы назвали местообитанием, плюс выполняет определённую функциональную роль в сообществе (в первую очередь, речь идёт о его положении в пищевой цепи).
А это значит – занимает определённую экологическую нишу. Которую часто называют «профессией» организма. Именно эта профессия позволяет дать подробную характеристику изучаемому виду. Ведь когда в человеческом обществе мы хотим с кем-то познакомиться поближе, нам недостаточно сведений о том, где этот человек живёт или работает. Было бы желательно знать род его занятий, интересы, знакомых.
Поэтому, чтобы определить положение организма в природном сообществе, необходимо располагать сведениями о его питании, скорости метаболизма и роста, о его влиянии на другие организмы. То есть знать его экологическую нишу — совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его роль и место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.
Перейдём к примерам.
Систематически далёкие друг от друга бизон, зебра и кенгуру обитают на разных континентах (разные местообитания), но занимают сходные экологические ниши – степи.
При выборе профессии (экологической ниши) живому организму нужно заботиться о том, чтобы она не повторяла профессии своих соседей по местообитанию. Травоядные животные, пасущиеся в африканских саваннах, поедают траву на разной высоте. Те же зебры обрывают верхушки трав, антилопам гну достаётся то, что не съели зебры, при этом они выбирают определённые виды растений. Газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы топи кормятся высокими стеблями, оставшимися после других сородичей. Занимая одно местообитание, но разные экологические ниши, эти животные избегают прямой конкуренции за пищевые ресурсы.
И обратите внимание, они не договаривались об этом между собой.
Вот вы, скорее всего, уже определились с выбором своей будущей профессии. При этом чем руководствовались? Тем, какое место на рынке труда она занимает, популярна ли она сегодня и востребована ли будет завтра, какой может приносить доход. Опирались, конечно же, на личные предпочтения, основанные на ваших интересах и способностях.
Для того, чтобы получить желаемую специальность, нужно поступить в учебное заведение, которое набирает определённое количество абитуриентов строго по плану. Это количество счастливчиков определяет и регулирует Министерство образования, основываясь, наверное, на запросах рынка труда, возможностях вузов и на Бог знает, чём ещё.
Так вот эта вся сложная круговерть работает только тогда, когда каждое её звено прикладывает для этого определённые усилия. А при выпадении любого звена останавливается весь механизм и требуется оперативное вмешательство. То есть система создана искусственно и работает под неустанным контролем самих участников процесса и множества проверяющих органов. А в примере с зебрами, газелями и антилопами не менее сложная система функционирует сама по себе. Соотношение специальностей в ней практически идеально и взаимовыгодно для всех заинтересованных сторон, а регулируется система борьбой за существование и естественным отбором. То есть самой жизнью – без инструкций, бюрократов и неустанного контроля. Хотя, справедливости ради, нужно отметить, что человек на планете появился. вы знаете когда. Каких-то 5 миллионов лет назад. А борьба за существование и естественный отбор примерно в 1000 раз. да-да в 1000, не в 10. древнее. Так что, возможно, у «человека разумного» всё впереди.
Вернёмся к примерам взаимодействия организмов в сходных экологических нишах.
Если для существования гетеротрофов необходимы зачастую труднодоступные органические вещества, то, например, фототрофам достаточно воды, углекислого газа и света. Но и за эти, казалось бы, общедоступные ресурсы идёт напряжённая борьба. Результат этой борьбы можно наблюдать в виде ярусности дубравы. Где одни растения - профессионалы в добыче света вверху, а другие – пониже – стали в разной степени теневыносливыми и довольствуются тем светом, который остался от соседей-великанов.
Но это видимая сторона вопроса. Светлая. На тёмной стороне идёт борьба за воду и минеральные вещества. И что мы наблюдаем? Ту же ярусность. Только подземную. Она позволяет корневым системам растений поглощать ресурсы с разной глубины.
Всё это приводит к рациональному использованию света, воды, минеральных веществ и существованию богатого по видовому составу растительного сообщества на одной территории, в одном местообитании.
Расхождение, или смещение, экологических ниш родственных видов можно проиллюстрировать примером с двумя бакланами – большим и хохлатым, которого ещё называют длинноносым. Эти морские птицы питаются рыбой, кормятся в одних и тех же водах и гнездятся по соседству. Но состав пищи этих птиц существенно различается: большой баклан охотится за рыбой, плавающей в верхних слоях воды на глубине до 4 метров, а хохлатый добывает пищу в основном у дна, ныряя при этом на глубину до 40 метров. Поэтому среди добычи последнего в основном встречаются придонные и прибрежные бычки, песчанка, смарида и барабуля.
Кстати, будучи отличным ныряльщиком и пловцом, в некоторых азиатских странах большой баклан используется человеком для ловли рыбы. Для этого на шею птице надевают кольцо, которое не даёт проглотить крупную пойманную добычу.
Таким образом экологические ниши совместно живущих видов обычно перекрываются, но полностью никогда не совпадают, так как при этом вступает в действие закон, или принцип конкурентного исключения. Он гласит: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго. В такой ситуации наблюдаем два варианта исхода: либо один вид вытесняет другой и обрекает его на вымирание, либо второй вид изменяется и занимает немного другую экологическую нишу.
Примером вытеснения одного вида другим, правда, с участием человека является акклиматизация американской норки – представителя семейства куньих. В 1933 году в СССР она была выпущена из звероводческих ферм в дикую природу с целью получения большего количества ценного меха. И с течением времени практически полностью вытеснила коренной, но более слабый близкородственный вид – европейскую норку.
Их экологические ниши совпали, а более мелкие европейские зверьки (550—800 грамм против 2-х килограммов у американских) не смогли приспособиться и уступили в конкурентной борьбе за схожие природные ресурсы.
Но если отвлечься от примера с норками, то нельзя не заметить, что принцип конкурентного исключения противоречит наблюдаемому многообразию живой природы. Например, в поверхностном слое воды живут вместе десятки видов микроскопических водорослей и цианобактерий, конкурирующих за крайне ограниченный набор ресурсов – свет, несколько элементов минерального питания и углекислый газ. Такую же картину можно наблюдать в отношении огромного разнообразия тропических лесов и коралловых рифов. Описание многочисленных случаев сосуществования в одном местообитании видов со сходными потребностями привело к формированию в начале 80-х годов XX века представления о том, что принцип конкурентного вытеснения видов – это не правило, а, скорее, исключение из правил. Вместо него в природе действует «принцип сосуществования». Причём последний является эмпирическим обобщением многочисленных наблюдений, в то время как принцип конкурентного исключения – теоретическое следствие простой математической модели и лабораторных экспериментов, условия которых далеки от того, что реально происходит в природе. Помните опыты Гаузе с инфузориями?
Исследования последних лет подтверждают возможность широкого перекрывания ниш разных видов. Так, практически полное перекрывание ниш обнаружено у травяной и остромордой лягушек в разных частях их ареала. Широкое перекрывание ниш выявлено и для инвазийных видов. Например, среди элодей, проникших в Европу, есть два вида с очень сходными экологическими требованиями и широким перекрыванием ниш в течение вегетационного периода.
Но, как вы понимаете, организму гораздо выгоднее, чтобы его экологическая ниша минимально перекрывалась с нишами видов-конкурентов, а то и не перекрывалась вообще. И такое неперекрывание можно наблюдать не только среди разных видов, но и внутри одного. Например, головастики питаются растительной пищей, а, вырастая в лягушек, становятся исключительно хищниками. Личинки стрекоз обитают и питаются в воде, а взрослые особи ловят мух уже на лету, освоив наземно-воздушное пространство.
Подведём итоги.
Мы с вами разделили два понятия – «местообитание» и «экологическая ниша». Отметили, что местообитание можно сравнить с адресом, а экологическую нишу – с профессией организма.
Уяснили, что одно и то же местообитание содержит множество ниш.
Выявили суть принципа конкурентного исключения, а также то, что в природе, скорее всего, работает принцип сосуществования.
Сделали вывод о том, что специализация организмов позволяет им наиболее полно использовать пригодное для жизни пространство и источники пищи.
И заключили, что в случае исчезновения вида его экологическую нишу рано или поздно займёт другой вид, выполняющий те же функции или, как мы сказали, с той же «профессией» в природном сообществе.
Читайте также: