Экологическая ниша. Взаимодействие факторов среды

 Определение «экологической ниши»

Каж­дый вид живых ор­га­низ­мов нуж­да­ет­ся в опре­де­лен­ных фак­то­рах среды. Это ка­са­ет­ся как абио­ти­че­ских (тем­пе­ра­ту­ра, осве­щен­ность и влага), так и био­ти­че­ских фак­то­ров (на­ли­чие пи­ще­вой базы, му­ту­а­ли­стов и ком­мен­са­лов и т. д.).

Со­во­куп­ность до­пу­сти­мых зна­че­ний фак­то­ров среды для кон­крет­но­го вида в био­гео­це­но­зе на­зы­ва­ет­ся эко­ло­ги­че­ской нишей. Иначе об эко­ло­ги­че­ской нише го­во­рят как о «про­фес­сии» вида в био­це­но­зе.

 Характеристики экологической ниши

Она вклю­ча­ет три ос­нов­ных ха­рак­те­ри­сти­ки:

По­ве­ден­че­ская  ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет ха­рак­тер до­бы­чи пищи, при­е­мы за­щи­ты от вра­гов, ме­то­ды борь­бы с небла­го­при­ят­ны­ми абио­ти­че­ски­ми фак­то­ра­ми. Она вклю­ча­ет в себя тре­бо­ва­ния к ко­ли­че­ствен­но­му и ка­че­ствен­но­му со­ста­ву пищи, а также на­ли­чие есте­ствен­ных вра­гов и кон­ку­рен­тов.

Про­стран­ствен­ная ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет ме­сто­оби­та­ния видов. Вклю­ча­ет ха­рак­те­ри­сти­ку видов, необ­хо­ди­мых непо­сред­ствен­но для про­жи­ва­ния или обес­пе­че­ния стро­и­тель­ным ма­те­ри­а­лом, сим­бион­тов и ком­мен­са­лов.

Вре­мен­ная ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет су­точ­ную, го­до­вую и се­зон­ную ак­тив­ность вида.

 Пример описания экологической ниши клевера

Для кле­ве­ра эко­ло­ги­че­ская ниша будет вклю­чать:

Уме­рен­ный кли­мат

Уме­рен­ное увлаж­не­ние

Сла­бо­кис­лый или ней­траль­но-ще­лоч­ной рН почвы

Тра­вя­ни­стый ярус

Хо­ро­шее осве­ще­ние (более 17000 люкс)

От­сут­ствие за­те­ня­ю­щих форм рас­ти­тель­но­сти

На­ли­чие чле­ни­сто­но­гих-опы­ли­те­лей

При­сут­ствие азот­фик­си­ру­ю­щих клу­бень­ко­вых бак­те­рий

Пе­ри­од ве­ге­та­ции вес­на-ле­то

Пример описания экологической ниши рыси

Для рыси эко­ло­ги­че­ская ниша будет вклю­чать:

Уме­рен­ный хо­лод­ный кли­мат

Усло­вие хвой­но­го леса

Раз­ме­ще­ние в дре­вес­ном и тра­вя­ни­стом яру­сах

Ос­но­ва пи­та­ния: сред­ние ко­пыт­ные (ко­су­ля, ка­бар­га), а также зайцы и те­те­ре­ви­ные птицы

Тип охоты: под­кра­ды­ва­ние, преду­смат­ри­ва­ю­щее укры­тие среди де­ре­вьев и эле­мен­тов ре­лье­фа

Образ жизни: днев­ной, все­се­зон­ный

Есте­ствен­ные враги и кон­ку­рен­ты – волки

В про­цес­се эво­лю­ции про­ис­хо­дит спе­ци­а­ли­за­ция или уни­вер­са­ли­за­ция видов по типу пи­та­ния ис­поль­зо­ва­нию про­стран­ства, вре­ме­ни ак­тив­но­сти. Со­от­вет­ствен­но про­ис­хо­дит суже­ние или рас­ши­ре­ние эко­ло­ги­че­ской ниши.

Суже­ние эко­ло­ги­че­ской ниши в про­цес­се эво­лю­ции про­ис­хо­дит, как пра­ви­ло, под дей­стви­ем кон­ку­рен­тов.

 Правило конкурентного исключения

Рус­ский уче­ный Г. Ф. Гаузе сфор­му­ли­ро­вал пра­ви­ло кон­ку­рент­но­го ис­клю­че­ния, со­глас­но ко­то­ро­му одну эко­ло­ги­че­скую нишу в био­це­но­зе не могут за­ни­мать два вида.

Чем силь­нее пе­ре­се­ка­ют­ся эко­ло­ги­че­ские ниши видов, тем силь­нее вы­ра­же­на кон­ку­рен­ция. В итоге один из видов ис­че­за­ет. Выход из си­ту­а­ции до­сти­га­ет­ся путем рас­хож­де­ния тре­бо­ва­ний к среде и из­ме­не­нию об­ра­за жизни, то есть раз­де­ле­нию эко­ло­ги­че­ских ниш.

На­при­мер, в зре­лом ши­ро­ко­лист­вен­ном лесу де­ре­вья пер­во­го яруса (дуб обык­но­вен­ный, вяз глад­кий, клен пла­та­но­вид­ный, липа серд­це­вид­ная) имеют сход­ные жиз­нен­ные формы (рис. 1).

Рис. 1. Рас­те­ния со сход­ной эко­ло­ги­че­ской нишей, про­из­рас­та­ю­щие в пер­вом ярусе ши­ро­ко­лист­вен­ных лесов

Дре­вес­ный полог об­ра­зо­ван их кро­на­ми, и они ока­зы­ва­ют­ся в одном го­ри­зон­те в сход­ных усло­ви­ях среды. Но в рас­ти­тель­ных со­об­ще­ствах они участ­ву­ют по-раз­но­му и за­ни­ма­ют раз­ные эко­ло­ги­че­ские ниши. Эти де­ре­вья раз­ли­ча­ют­ся по све­то­лю­би­во­сти и те­не­вы­нос­ли­во­сти, сро­кам цве­те­ния и пло­до­но­ше­ния, спо­со­бам опы­ле­ния и рас­про­стра­не­ния пло­дов.

Бла­го­да­ря раз­гра­ни­че­нию эко­ло­ги­че­ских ниш виды имеют воз­мож­ность су­ще­ство­вать в одном био­гео­це­но­зе. Если один из кон­ку­рен­тов в био­це­но­зе от­сут­ству­ет, то дру­гой, как пра­ви­ло, может пол­но­стью ис­поль­зо­вать все необ­хо­ди­мые ре­сур­сы среды, ко­то­рые рань­ше до­ста­ва­лись вы­пав­ше­му кон­ку­рен­ту.

Раз­ные био­гео­це­но­зы предо­став­ля­ют живым ор­га­низ­мам раз­ное ко­ли­че­ство эко­ло­ги­че­ских ниш.

На бо­гат­ство эко­ло­ги­че­ских ниш вли­я­ет две груп­пы фак­то­ров:

Мо­за­ич­ность и раз­но­об­ра­зие био­то­па

Ко­ли­че­ство видов или би­о­раз­но­об­ра­зие

Новый вид, по­па­дая в био­це­ноз, по­сте­пен­но ста­но­вит­ся его ча­стью. Его пред­ста­ви­те­ли со­зда­ют новые ме­сто­оби­та­ния, вклю­ча­ют­ся в пи­ще­вые це­поч­ки, на­хо­дят новых сим­бион­тов и ан­ти­бион­тов.

Раз­де­ле­ние типов пи­та­ния ко­пыт­ных

У близ­ко­род­ствен­ных видов, оби­та­ю­щих вме­сте, обыч­но на­блю­да­ет­ся очень тон­кое раз­гра­ни­че­ние эко­ло­ги­че­ских ниш.

Так, ко­пыт­ные в аф­ри­кан­ских са­ва­нах по-раз­но­му ис­поль­зу­ют паст­бищ­ный корм. Зебры об­ры­ва­ют вер­хуш­ки трав, ан­ти­ло­пы гну кор­мят­ся тем, чем остав­ля­ют им зебры, вби­рая при этом опре­де­лен­ный вид рас­те­ний, га­зе­ли вы­щи­пы­ва­ют самые низ­кие травы, ан­ти­ло­пы топи до­воль­ству­ют­ся вы­со­ки­ми су­хи­ми стеб­ля­ми (рис. 2).

Рис. 2. Пи­ще­вая диф­фе­рен­ци­а­ция ко­пыт­ных в са­ванне

Фун­да­мен­таль­ные и ре­а­ли­зо­ван­ные эко­ло­ги­че­ские ниши

Су­ще­ству­ют по­ня­тия фун­да­мен­таль­ной и ре­а­ли­зо­ван­ной эко­ло­ги­че­ской ниши.

Обыч­но в ре­аль­ных усло­ви­ях био­гео­це­но­за из-за кон­ку­рент­ных от­но­ше­ний вид не может вос­поль­зо­вать­ся всеми бла­го­при­ят­ны­ми усло­ви­я­ми среды.

Иными сло­ва­ми, фун­да­мен­таль­ная эко­ло­ги­че­ская ниша опи­сы­ва­ет по­тен­ци­аль­ные воз­мож­но­сти вида, а ре­а­ли­зо­ван­ная эко­ло­ги­че­ская ниша – фак­ти­че­ское рас­про­стра­не­ние вида в усло­ви­ях дан­но­го со­об­ще­ства.

Таким об­ра­зом, фун­да­мен­таль­ная эко­ло­ги­че­ская ниша все­гда на­мно­го шире ре­а­ли­зо­ван­ной ниши.

Эко­ло­ги­че­ская ниша для несколь­ких видов

По­ми­мо эко­ло­ги­че­ской ниши каж­до­го от­дель­но­го вида, вы­де­ля­ют эко­ло­ги­че­скую нишу груп­пы видов, име­ю­щих в био­гео­це­но­зе опре­де­лен­ную «про­фес­сию».

Так, можно вы­де­лить эко­ло­ги­че­скую нишу ноч­ных хищ­ни­ков, зер­но­яд­ных гры­зу­нов, филь­тра­то­ров воды и др.

Одну и ту же эко­ло­ги­че­скую нишу на раз­ных кон­ти­нен­тах могут за­ни­мать раз­ные виды