Мамандар мен жалпылаған түрлер: Экологиялық бейімделу және эволюция

Кіріспе

Көптеген түрлі экологиялық жағдайларда өсіп-дамжуға бейімделген түрлер. Жалпылайтын түрлер кең ауқымды экологиялық жағдайларда өсіп-дамжуға қабілетті және әртүрлі ресурстарды пайдалана алады (мысалы, әртүрлі тамақтанатын гетеротроф). Ал мамайланған түрлер тек тар ауқымды экологиялық жағдайларда ғана өмір сүре алады немесе шектеулі тамақ режиміне ие болады. Дегенмен, көптеген организмдер бұл екі топтың біріне де толыққанды жатпайды. Кейбір түрлер жоғары мамайланған (ең шекті жағдайы – монофаг, тек бір түрлі тағамды жейтін), ал басқалары одан аз, ал кейбіреулері көптеген түрлі ортаға төзімді келеді. Яғни, жоғары мамайланған түрлерден кең ауқымды жалпылайтын түрлерге дейін үздіксіз қатар бар.

Сипаттама

Жалпы қоректі жануарлар көбінесе кең ауқымды тамақтанады. Шөпқоректілер жиі мамандануға бейім, бірақ әртүрлі өсімдіктерді жейтіндерін жалпылама деп санауға болады. Мамандасқан жануардың белгілі бір мысалы – эвкалипт жапырақтарымен дерлік толығымен қоректенетін бір түрлі қоректі коала. Ракун – жалпылама жануар, себебі оның табиғи ареалы Солтүстік және Орталық Американың көп бөлігін қамтиды, және ол жидектер, көбелектер сияқты жәндіктер, жұмыртқалар және түрлі кішкентай жануарларды қоса, әртүрлі тағамдарды жейді. Жалпылама және мамандану арасындағы айырмашылық жануарлармен ғана шектелмейді. Мысалы, кейбір өсімдіктер тіршілік ету үшін температураның, топырақ жағдайының және жауын-шашынның тар диапазонын қажет етеді, ал басқалары кең ауқымды жағдайларға төзімді. Кактус – мамандасқан түр деп санауға болады. Ол жоғары ендікте қыста немесе тым көп су алған жағдайда қурап қалады. Дене салмағы ескерілгенде, жәндікқоректілер мен жемісқоректілер сияқты мамандасқан қоректілердің, жапырақ жегіштерге қарағанда, мекендейтін аумағы үлкенірек болады, себебі олардың тамақ көзі аз. Оларға азық іздеу үшін үлкен аумақ қажет. Мысалы, Тим Клутон Броктың зерттеуі бойынша, жапырақ жегіш жалпылама қара және ақ колобус тек 15 га мекендейтін аумаққа ие, ал қызыл колобус маймылының мекендейтін аумағы 70 га, ол өсіп тұрған бұталарын, гүлдерін және жемістерін табу үшін қажет. Қоршаған ортаның жағдайы өзгергенде, жалпылама жануарлар бейімделе алады, бірақ мамандасқан түрлер жойылу қаупіне жиі тап болады. Мысалы, егер балықтың бір түрі жойылып кетсе, кез келген мамандасқан паразиті де жойылуы мүмкін. Алайда, өте мамандасқан экологиялық нишасы бар түрлер басқа организмдермен бәсекелесуде тиімдірек. Мысалы, балық және оның паразиті – эволюциялық қару-жарақ жарысында, коэволюцияның бір түрі, онда балық үнемі паразитке қарсы қорғаныс құралын жетілдіреді, ал паразит өз кезегінде иесінің нақты қорғанысына төтеп беру үшін бейімделеді. Бұл жағдай салыстырмалы түрде тұрақты болған жағдайда, мамандасқан түрлердің пайда болуына ықпал етеді. Бұл жаңа түрлер пайда болғанда нишаны бөлісуді қамтиды, соның салдарынан биоәртүрлілік артады. Мамандасқан түрдің артықшылығы – оның нақты анықталған нишасы болғандықтан, бұл басқа түрлерден бәсекелестікті азайтады. Ал жалпылама түрлер, өзінің табиғаты бойынша, бір нишадан көп ресурстарды ала алмайды, бірақ оның орнына көптеген нишалардан ресурстар іздейді. Басқа түрлер де жалпылама бола алатындықтан, түрлер арасында бәсекелестік күшейіп, экожүйедегі барлық жалпылама түрлер үшін ресурстар азаяды. Мамандасқан шөпқоректілердің морфологиялық айырмашылықтары болуы мүмкін, олар белгілі бір жемді ұстауда тиімдірек болуға немесе жалпылама түрлерге төзбейтін өсімдіктерді жеуге мүмкіндік береді.

Omnivores are usually generalists. Herbivores are often specialists, but those that eat a variety of plants may be considered generalists. A well known example of a specialist animal is the monophagous koala, which subsists almost entirely on eucalyptus leaves. The raccoon is a generalist, because it has a natural range that includes most of North and Central America, and it is omnivorous, eating berries, insects such as butterflies, eggs, and various small animals. The distinction between generalists and specialists is not limited to animals. For example, some plants require a narrow range of temperatures, soil conditions and precipitation to survive while others can tolerate a broader range of conditions. A cactus could be considered a specialist species. It will die during winters at high latitudes or if it receives too much water. When body weight is controlled for, specialist feeders such as insectivores and frugivores have larger home ranges than generalists like some folivores (leaf eaters), whose food source is less abundant; they need a bigger area for foraging. An example comes from the research of Tim Clutton Brock, who found that the black and white colobus, a folivore generalist, needs a home range of only 15 ha. On the other hand, the more specialized red colobus monkey has a home range of 70 ha, which it requires to find patchy shoots, flowers and fruit. When environmental conditions change, generalists are able to adapt, but specialists tend to fall victim to extinction much more easily. For example, if a species of fish were to go extinct, any specialist parasites would also face extinction. On the other hand, a species with a highly specialized ecological niche is more effective at competing with other organisms. For example, a fish and its parasites are in an evolutionary arms race, a form of coevolution, in which the fish constantly develops defenses against the parasite, while the parasite in turn evolves adaptations to cope with the specific defenses of its host. This tends to drive the speciation of more specialized species provided conditions remain relatively stable. This involves niche partitioning as new species are formed, and biodiversity is increased. A benefit of a specialist species is that because the species has a more clearly defined niche, this reduces competition from other species. On the other hand, generalist species, by their nature, cannot realize as much resources from one niche, but instead find resources from many. Because other species can also be generalists, there is more competition between species, reducing the amount of resources for all generalists in an ecosystem. Specialist herbivores can have morphological differences as compared to generalists that allow them to be more efficient at hunting a certain prey item, or able to eat a plant that generalists would be less tolerant of.