Підручник з Біології і екології. 11 клас. Соболь - Нова програма

Екологічна ніша - «професія» виду, а місцеіснування - його «адреса».

Ю. Одум

§ 6. ЕКОЛОГІЧНА НІША

Основні поняття й ключові терміни: ЕКОЛОГІЧНА НІША. Ширина екологічної ніші. Перекривання екологічної ніші.

Пригадайте! Що таке екологічні чинники?

Поміркуйте!

Кріт європейський (1) і сліпак піщаний (2) - два види, представники яких мають однакову життєву форму. Це риючі ссавці з підземним способом життя. У них подібні адаптації (видовжене тіло, густий і щільний волосяний покрив, редукований зір). Але чому ці види характеризуються різними екологічними нішами?

ЗМІСТ

Якими є складники екологічних ніш?

Термін «екологічна ніша» запропонував американський натураліст Джозеф Грінелл (1877-1939) ще у 1917 р. для характеристики екологічних умов існування та просторового місцерозміщення каліфорнійських пересмішників, які найбільш відомі своєю здатністю відтворювати голосові сигнали.

Дещо пізніше англійський еколог Чарлз Елтон (1900-1991) визначив нішу як «місце організму в біотичному угрупованні, його відносини з їжею та ворогами», акцентувавши увагу на функціональному статусі організмів виду в угрупованні. Повніше уявлення про екологічну нішу дає багатовимірна модель, яку розробив у 1957 р. англо-американський учений Евелін Хатчінсон (1903-1991). Він запропонував розглядати еконішу як увесь діапазон чинників середовища, в якому певний вид упродовж тривалого часу проживає й розмножується. Американський еколог Юджин Одум (1913-2002) назвав екологічну нішу «професією» виду, що є наслідком адаптацій організмів виду до існування в екосистемі.

У сучасній екології під екологічною нішею розуміють місце організму, популяції або виду в природі, що визначається трьома складниками: 1) просторовим розташуванням в екосистемі; 2) взаємозв'язками з абіотичними й біотичними чинниками місць існування; 3) екологічними функціями в екосистемі.

Отже, ЕКОЛОГІЧНА НІША - це просторове й функціональне багатовимірне місце виду (організмів, популяції) в екосистемі, що визначається їхнім біотичним потенціалом і сукупністю чинників довкілля, до яких він пристосований.

У чому полягає суть параметрів екологічної ніші?

Для характеристики екологічної ніші використовують два основні параметри: ширину ніші та перекриття ніші із сусідніми.

Іл. 10. Двовимірна модель екологічної ніші

Ширина екологічної ніші - параметр, який визначають за діапазоном дії будь-якого екологічного чинника в межах угруповання та оцінюють шляхом порівняння з шириною екологічної ніші інших видів (організмів, популяцій). Наприклад, ширину ніші можна визначити за інтенсивністю освітлення, довжиною ланцюгів живлення, компонентами їжі тощо. Екологічна ніша може бути різної ширини за різними вимірами (трофічні зв'язки, просторовий розподіл тощо). Для тварин зазвичай використовують три вісі багатовимірної ніші: місце проживання (просторова ніша), живлення (трофічна ніша) і добова активність (часова ніша). Таким чином, шириною ніші є різноманітність ресурсів, що використовуються певним видом (організмом). Графічно екологічну нішу можна визначити як ділянку дво- або багатовимірного графіка (іл. 10).

Перекривання екологічної ніші - це параметр, що характеризує використання видами (популяціями, організмами) одних і тих самих ресурсів середовища і характер конкуренції між ними. Перекривання виникає, якщо різні види використовують одні й ті самі ресурси. Перекривання може бути повним або частковим, за одним або декількома параметрами екологічної ніші. Ніші можуть зовсім не перекриватися, і види не конкурують один з одним. За часткового перекривання види співіснують завдяки специфічності їхніх пристосувань. Якщо ж ніші видів повністю перекриваються, то відбувається конкурентне виключення одного з видів або витіснення домінуючим конкурентом свого суперника.

Отже, основними параметрами, що характеризують екологічні ніші різних видів, є їхні ширина та ступінь перекривання.

Які правила характеризують екологічні ніші?

Еволюційно взаємовідносини організмів формуються так, що види з подібними вимогами до середовища не можуть тривалий час існувати спільно. Ця закономірність сформульована Г. Ф. Гаузе (1910-1986), який досліджував харчові відносини декількох видів інфузорій, у вигляді правила конкурентного виключення: якщо два види з подібними вимогами до середовища (живлення, поведінки, місць розмноження тощо) вступають у конкурентні відносини, то один з них повинен загинути або змінити свій спосіб життя і зайняти нову екологічну нішу.

У природних екосистемах зазвичай всі ніші зайнято. Однак якщо це функціональне місце звільняється (наприклад, через винищення людиною чи хижаками), то воно заповнюватиметься функціонально близьким або екологічно аналогічним видом. Ця закономірність сформульована як правило обов'язковості заповнення екологічних ніш: порожня екологічна ніша завжди буває природно заповненою.

Отже, основними правилами, що характеризують екологічні ніші, є правило конкурентного виключення та правило обов'язковості заповнення екологічних ніш.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з ілюстрацією. Перекривання екологічних ніш річкових раків

Найпоширенішими у водоймах України є такі види річкових раків, як рак річковий вузькопалий (Astacus leptodactylus) і рак річковий широкопалий (Astacus astacus). Вони є конкуруючими видами, і рак вузькопалий витісняє рака широкопалого. Який вид перекривання екологічних ніш цих видів річкових раків? Змоделюйте наслідки значного перекривання екологічних ніш конкуруючих видів.

Біологія + Поезія. Різноманітність екологічних ніш

Р. Бернс

У шотландського поета Роберта Бернса є вірш «Кінець літа» з такими рядками.

Вальдшнепи люблять тихий ліс,

В'юрки - місця чагарникові.

А чаплі з висоти небес

Летять в свій край річковий.

Дрозди в ліщиннику живуть,

В грибній тиші галявин.

А глід колючий і густий -

Житло для коноплянок.

У кожного є звичай свій,

Свій шлях, свої бажання...

Чому кожний вид має «свій шлях, свої бажання», тобто свою екологічну нішу?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Біорізноманіття. Функціональне місце видів

У тайзі, соснових борах, у густих листяних і змішаних лісах коричневі або сірі, округлі або гостроверхі мурашники є ознакою здорового лісу. Із близько 70 видів мурах, які мешкають на території України, найпоширенішими й найкориснішими для лісу є руді лісові мурахи (Formica rufa). Яке функціональне місце цих мурах у лісовій екосистемі?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1-6

1. Що таке екологічна ніша? 2. Назвіть параметри екологічної ніші. 3. Що таке ширина екологічної ніші? 4. Що таке перекривання екологічної ніші? 5. Дайте визначення правила конкурентного виключення. 6. Дайте визначення правила обов'язковості заповнення екологічних ніш.

7-9

7. Якими є складники екологічних ніш? 8. У чому полягає суть параметрів екологічної ніші? 9. Сформулюйте правила, що характеризують екологічні ніші.

10-12

10. Якими можуть бути наслідки значного перекривання екологічних ніш конкуруючих видів?