Экологиядағы нақтыланған және негізгі экологиялық нишалар
Realized niche width
Жануарлардың экологиялық нишасы: іске асырылған және негізгі ниша ұғымдары, био және абио факторлардың ролі, ресурстарға қол жеткізу. Экология термині.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Экология термині
Term in ecology
Нақтыланған экологиялық ниша – экология саласында қолданылатын термин. Ол организмнің шын мәнінде қоныстанған кеңістігін және басқа түрлердің (мысалы, күшті бәсекелестердің) шектеуші ықпалының нәтижесінде қол жеткізе алатын ресурстарды көрсетеді. Организмнің экологиялық нишасы, сол организмнің сол нақты экожүйеде тіршілік етуіне мүмкіндік беретін биотикалық және абиотикалық факторлармен анықталады. Организмнің нишасының ені – түрдің сол нақты ортада тірі қалуға бейімделген жағдайлардың диапазонымен белгіленеді.
Realized niche width is a phrase relating to ecology, is defined by the actual space that an organism inhabits and the resources it can access as a result of limiting pressures from other species (e. g. superior competitors). An organism's ecological niche is determined by the biotic and abiotic factors that make up that specific ecosystem that allow that specific organism to survive there. The width of an organism's niche is set by the range of conditions a species is able to survive in that specific environment.
Анықтама
Организмнің негізгі нишасының ені – түрлер аралық өзара әрекеттесулерді ескермей, организмнің тірі қалуы және көбеюі мүмкін болатын теориялық жағдайлардың диапазонын білдіреді. Негізгі ниша тек тиісті тамақ көздері және қолайлы климат сияқты шектеуші биотикалық және абиотикалық факторларды қарастырады. Негізгі нишаның ені көбінесе іске асырылған нишаның енінен (нақтыда белгілі бір түрдің қоныстанған аумақтары) өзгеше болады. Бұл айырмашылық, олардың экожүйесіндегі басқа түрлермен түрлер аралық бәсекелестікке байланысты, бірақ биотикалық және абиотикалық шектеуші факторлар да ескеріледі. Бір түрдің іске асырылған нишасы әдетте оның негізгі нишасынан әлдеқайда тар болады, себебі ол өзінің нишасын басым бәсекелесетін түрлерге бейімдеуге мәжбүр. Түрдің тіршілік ететін физикалық кеңістігі – оның мекені. Ол түрдің тірі қалуы үшін қажетті қоршаған ортаның ерекшеліктерінің жиынтығы – оның "нишасы" болып табылады. (Экология. Бегон, Харпер, Таунсенд)
The fundamental niche width of an organism refers to the theoretical range of conditions that an organism could survive and reproduce in without considering interspecific interactions. The fundamental niche exclusively considers limiting biotic and abiotic factors such as appropriate food sources and a suitable climate. The fundamental niche width often differs from the realized niche width (the areas where actually inhabited by a given species). This differentiation is due to interspecific competition with other species within their ecosystem while still considering the biotic and abiotic limiting factors. A species' realized niche is usually much narrower than its fundamental niche width as it is forced to adjust its niche around the superior competing species. The physical area where a species lives, is its habitat. The set of environmental features essential to that species' survival, is its "niche." (Ecology. Begon, Harper, Townsend)
Маңыздылық
Түсіндірілген және негізгі ниша арасындағы айырмашылық бір ортадағы әртүрлі түрлермен өзара әрекеттесудің басқа түрдің тіршілікке бейімділігіне қалай әсер ететінін түсінуде маңызды. Бұл тек бір түрдің экожүйеде қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін ғана емес, сонымен қатар инвазивті түрлердің әлеуеті мен жүзеге асырылған табысын анықтау үшін де маңызды. Инвазивті түрлер теориялық тұрғыдан басқа түрлердің болуы немесе болмауына байланысты өмір сүре алатын ортада өркендей алады немесе жойылуы мүмкін. Тірі қалу үшін инвазивті түрлер жаңа аймаққа сәтті жетіп, содан кейін сол тіршілік ортасында өмір сүре алуы керек. Осыдан кейін олар жаңа, басып алынған ортада басқа түрлермен табысты бәсекелесіп, көбейе алуы керек. Осы факторларды ескере отырып, барлық инвазивті түрлер жаңа ортаға зиян келтірмейді, өйткені олар жаңа ортаға кері әсер етуден бұрын осы басқа қиындықтарды еңсеруі керек. Организмнің нишасында абиотикалық және биотикалық факторлар түрдің тіршілік ету қабілетін анықтайды; алайда, осы ортаның абиотикалық және биотикалық факторлары сол түрдің болуымен өзгертілуі мүмкін. Бір түрдің өз биотикалық ортасына тигізетін әсері тек сол түрдің тіршілік ету қабілетіне ғана емес, сонымен бірге онымен бірге өмір сүретін басқа түрлерге де әсер етеді. Бұл өзгерістер жаңа мекенде инвазивті түрлердің әсерін түсіну үшін маңызды. Жаңа түрдің қоршаған ортаны өзгертуге қабілеті абиотикалық және биотикалық факторлар бұрын өмір сүруге жарамды ортаны түрге өмір сүруге жарамсыз етеді. Бұл түрдің жойылуы қоршаған ортаның биотикалық факторларын одан әрі өзгерте алады. Инвазивті түрлер биотикалық ортаға тікелей әсер етумен қатар, бұл ортада өмір сүре алатын түрлерге әсер ету арқылы жанама әсер етеді. Нишалық теорияда түрлердің ареалдары олардың физиологиялық төзімділігімен (негізгі ниша) және биотикалық шектеулерімен (реализацияланған ниша) шектеледі. Нишаның тез өзгеруіне ұшыраған организмдердің тіршілік ету деңгейі ғалымдарға климаттың өзгеруі мен инвазивті түрлердің қазіргі экологиялық қоғамдастықтарға болашақтағы әсерін болжауға көмектеседі. Организмдердің нишаларды ауыстыру қабілеті ғалымдарға қауымдастықтардың пайда болуы мен түрленуді түсінуге де көмектеседі. Инвазивті түрлердің туған ортадағы орын ауыстыруы жаңадан басып алынған ортадағыдан өзгеше. Инвазивті түрлер жаңа ортаға келгеннен кейін, олар жаңа биотикалық факторлармен, қоршаған ортаның шектеулерімен және климаттың айырмашылығымен күресуге мәжбүр. Бұл факторлар организмнің нишасының қалай дамуын анықтайды. Биофизикалық модельдер организмнің биотикалық факторларды ескермей, қай жерде тіршілік ете алатынын анықтау үшін организмнің қолайлы климаты мен олардың функционалдық қасиеттері арасындағы байланысты пайдаланады.
The difference between the realized and the fundamental niche is important in understanding how interactions with a variety of different species in one environment affects the fitness of another species. This is not only important in understanding how a species functions in an ecosystem, but it is also important in determining the potential and realized success of invasive species. Invasive species could thrive or be killed off in an environment where they would theoretically be able to exist based on the presence or lack of there of different species. To survive, an invasive species first has to successfully survive the journey to the new area, they then have to be able to survive in that habitat. After this, they then must to be able to successfully compete and reproduce with the other species already in the new, invaded environment. Considering these factors, not all invasive species are devastating to the new environment they inhabit as they must first overcome these other challenges before they can negatively affect their new environment. In an organism's niche, the abiotic and biotic factors determine the ability of a species to survive; however, both the abiotic and biotic factors of that environment can be changed by that species' existence. A species' impact on its biotic environment in its niche tend to effect not only that species' ability to survive, but the other species it coexists with. Again, these changes are important in understanding the effects of invasive species in a new habitat. The ability of a new species to change an environments abiotic and biotic factors can make a previously habitable environment for a species uninhabitable. The extinction of this species can further change the biotic factors of an environment. Invasive species not only directly affect the biotic environment, but they indirectly effect this environment by affecting the species able to survive in this habitat. Niche theory states that a species' ranges are limited by their physiological tolerances (fundamental niche) and their biotic limitations (realized niche). The survival rates of organisms facing rapid niche shifts help scientists predict the future effects of climate change and invasive species on current ecological communities. The ability of organisms to shift niches also help scientists understand community formation and speciation. Niche shifts for invasive species in their native environment differ from those in their newly invaded environment. After an invasive species is introduced to their new environment, they have to cope with new biotic factors, environmental constraints, and climate differences. These variables play a role in determining how the organism's niche will evolve. Biophysical models use links between an organism's preferred climate and their functional traits to determine where an organism could survive without taking biotic factors into account.
Құсбақалар
Негізгі және іске асырылған нишалар құбылысын эколог Джозеф Коннелл суаралық жартастардағы барнаклдар арасындағы түрлердің өзара жапсыруын зерттеу арқылы анықтаған. Ол Chthamalus stellatus және Balanus balanoides түрлерінің суаралық жартастардың жоғарғы және төменгі қабаттарында тіршілік ететінін байқады, бірақ тек Chthamalus барнаклдары ғана құрғап кетпестен екі қабатта да тіршілік ете алады. Balanus барнаклдары төменгі қабаттан алынып тасталғаннан кейін, Chthamalus барнаклдары өзінің негізгі нишасын (жоғарғы және төменгі қабаттарды) иеленді, бұл оның жоғарғы қабаттағы іске асырылған нишасынан әлдеқайда үлкен. Бұл тәжірибе суаралық жартаста жүргізілді, себебі оған қол жеткізу оңай және онда тіршілік ететін түрлер туралы көптеген бұрынғы зерттеулер бар. Мұнда тіршілік ететін көптеген түрлер де қозғалмайтын немесе баяу қозғалатындықтан, оларды зерттеу оңай. Әртүрлі түрлерді басқару да оңай, олардың қозғалмайтын немесе баяу қозғалатын қасиеттеріне байланысты жақсы зерттеуге болатын тәжірибелік және бақылау топтарын құруға мүмкіндік береді. Коннеллдің тәжірибесінің мақсаты – тас аралық сулы-сулы экожүйедегі қауым құрылымына физикалық және биотикалық бәсекелестік факторларының қаншалықты әсер ететінін анықтау болды. Тік аймақтарға бөлу де түрлі түрлердің тас аралық сулы-сулы экожүйедегі орналасуын анықтауда маңызды рөл атқарады, бұл бұрынғыда толқындарға байланысты деп есептелген.
The phenomenon of fundamental and realized niches was documented by the ecologist Joseph Connell in his study of species overlap between barnacles on intertidal rocks. He observed that Chthamalus stellatus and Balanus balanoides inhabited the upper and lower strata of intertidal rocks respectively, but only Chthamalus barnacles could survive both the upper and lower strata without desiccation. The removal of Balanus barnacles from the lower strata, resulted in the Chthamalus barnacles occupying its fundamental niche (both upper and lower strata) which is much larger than its realized niche in the upper strata. This experiment was conducted on the rocky intertidal because of its accessibility and the large amount of previous research done on the species living there. Many of the species that live here are also sedentary or slow moving, making them easier to study. The different species are also more easily manipulated creating experimental and control groups that can be better studied because of their sedentary or slow moving state. The goal of Connell's experiment was to determine how much physical and biotic competition factors affected community structure in the rocky intertidal ecosystem. Vertical zonation also plays a role in determining the placement of different species in the rocky intertidal ecosystem which was previously thought to be due to the tides.
Инвазиялық биология
Тингли және басқалар жүргізген зерттеу Австралияға қамыс жабайының (Rhinella marina, бұрын Bufo marinus) енуіне қатысты. Жылуға бейімделу және қозғалыс қабілеттерін жақсарту арқасында бұл жабайы өз ареалын едәуір кеңейтті. Зерттеу нәтижелері жабайы бақаның туған жердегі экологиялық нишасы мен енген ортадағы нишасы арасындағы айырмашылықты көрсетті. 180 жағдайды қарастырған шолу бойынша, инвазивті түрлердің тек 50%-ы ғана нишалық өзгеріске ұшыраған; алайда, нишалық өзгерістер әртүрлі әдістермен анықталады, сондықтан бұл зерттеудің дәлдігін бағалау қиын. Бақаның ареалын кеңейтуі тек Австралияда байқалғаны, ал оның туған жерінде, бірдей физикалық жағдайлар болғанына қарамастан, осыған ұқсас кеңею байқалмағаны да дәлелденді. Бұл биотикалық факторлар және/немесе таралуға кедергілер жабайы бақаның туған ортасындағы таралуын шектейді дегенді білдіреді. Мұндай шектеулер болмағандықтан, енген ортада бақа өзінің негізгі экологиялық нишасын толыққанды игере алады. Реализацияланған нишаларды анықтау инвазивті түрлерге қарсы биоагенттерді әзірлеуге көмектеседі, ал организмнің негізгі нишасын анықтау ғалымдарға түрдің климат өзгеруіне қаншалықты жақсы бейімделе алатынын және тіршілік ету қабілетін бағалауға мүмкіндік береді.
A study by Tingley et al. focuses on the invasion of the cane toad (Rhinella marina, formerly Bufo marinus) of Australia. Through thermal acclimation and development of improved movement functions, this toad has expanded its habitat range significantly. Evidence in this study showed that there was a difference between the toad's native niche and its invaded environment niche. A review of 180 case studies showed only 50% of invasive species went through a niche shift; however, niche changes are determined in a variety of different ways making it hard to determine how accurate this study is. It was also proven that the toad's increased range was only observed in Australia and not in its native environment even though the same physical conditions were present in both. This means that biotic factors and/or dispersal barriers limit the toad in its native environment. Without these constraints in its invaded environment, the toad is able to fill out its fundamental niche. Determining realized niches help with developing biotic control agents for invasive species, and determining an organism's fundamental niche help scientist's conclude how well a species would be able to survive and adapt to climate change.