Кіріспе

Бос орын деп те аталатын бос орынды нақты не анықтайды және олар экожүйелерде бар ма, жоқ па деген мәселе даулы. Бұл тақырып экожүйелер тепе-теңдікке жетуі мүмкін бе деген кең ауқымды пікірталаспен тығыз байланысты, онда олар теориялық тұрғыдан түрлермен барынша қанықтырылуы мүмкін. Қанығу экожүйедегі ресурс осінің түрлерінің санын өлшейтін өлшем болғандықтан, мынадай сұрақ туындайды: пайдаланылмайтын ресурс кластерлерін "бос орын" деп белгілеу пайдалы ма?

Тұжырымдаманың тарихы

Бос орынның рұқсат етілуі туралы дәлелденді және жоққа шығарылды, өйткені уақыт өте келе орынның анықтамасы өзгерді. Гриннеллдің (1917) және Элтонның (1927) Хатчинсонға дейінгі нишалық жүйелерінде бос нишаларға рұқсат етілді. Гриннеллдің аясында түрдің нишасы оның тіршілік ортасына көбінесе тең болды, сондықтан нишаның бос орнын тіршілік ортасының бос орны ретінде қарастыруға болады. Эльтондық жүйе нишаны трофикалық желідегі немесе азық-түлік тізбегіндегі түрдің орнына тең деп есептеді және осыған байланысты жоғары жыртқыш деңгейінде бос орын әрқашан болады. Бұл орынның толтырылуы оны толтыратын түрдің экологиялық тиімділігіне байланысты. Ал Hutchinsonian нишалық жүйесі бос нишалардың болу мүмкіндігін тікелей жоққа шығарады. Хатчинсон нишаны өлшемдері түрлердің бір модульді түрде таралған ресурс градиенттеріне сәйкес келетін n өлшемді гипер көлем ретінде анықтады. Мұнда біз оның нишасының операциялық анықтамасы бірінші кезекте нишаны ұтымды анықтау үшін түрдің қажет екендігіне негізделгенін көреміз. Бұл факт Хатчинсонның осыған сәйкес келмейтін мәлімдемелерін тоқтатпады: "Бұл сияқты жағдайларда туындаған сұрақ - үш Нилгири Кориксинасы барлық бос орындарды толтырады ма, әлде шынымен бос орындар бар ма. Кіріспе түрлердің тез таралуы көбінесе бос орынның бар екеніне дәлел болады, бірақ мұндай тез таралу көптеген жағдайларда бұзылған аймақтарда орын алды. Хатчинсон (1957). "Басқары" немесе "бос орын" ұғымы ғылыми әдебиетте жиі қолданылады. Көптеген мысалдардың кейбіреулері: Elton (1958, pp. 135136), Род (1977, 1979, 1980) Лоутон (1984), Прайс (1984), Комптон және басқалар. (1989), Begon және басқалар. (1990) және Корнелл (1999). Кейбір мысалдар, олардың кейбіреулері өте егжей-тегжейлі қарастырылған Rohde (2005).

Анықтамалар

Ғылыми әдебиеттерде термин "барлығын ұстап алу" ретінде кең тарағанға қарамастан, тұтастай анықтама беруге аз күш-жігер жұмсалды. Эколог К. Родтың ең елеулі әрекеті болып табылады, ол бос орынды экожүйелерде немесе тіршілік ету орындарында белгілі бір уақытта бар түрлерден көп болуы мүмкін деп анықтауға болады, өйткені көптеген мүмкіндіктер әлеуетті түрде бар түрлер (Rohde 2005b) қолданбайды.

Бос орынның ықтимал себептері

Бос орынның бірнеше себебі болуы мүмкін. • Өркенді мекендеу ортасының күрт бұзылуы: Мысалы, құрғақшылық немесе орман өрттері флора мен фаунаны ішінара немесе толығымен жоя алады. Алайда, мұндай жағдайларда мекендеуге қолайлы түрлер әдетте көршілес жерде тіршілік етеді және бос тұрған нишаларды отарлайды, бұл бастапқы жағдайларды салыстырмалы түрде тез қалпына келтіруге әкеледі. • Қоршаған ортаның түбегейлі және ұзақ уақытқа созылатын өзгерістері: мысалы, мұз дәуірі. • Эволюциялық жағдай: қолайлы түрлер әдетте белгісіз себептермен эволюцияланбаған немесе бұрыннан бар түрлердің арасына ықшамдық бөлініп, жаңа ықшамдық бос орынды пайда етті.

Бос орынның көрсетілуі

Бос орындылықтарды қарапайым мекендердегі орындық компонентті қарастыру арқылы жақсы көрсетуге болады. Мысалы, Лоутон мен оның әріптестері түрлі мекендердегі және географиялық аймақтардағы кең таралған жәндіктер түрлерінің бірі - браконды Pteridium aquilinum жәндіктер фаунасын салыстырып, жәндік түрлерінің санының айтарлықтай айырмашылығын тапты. Олардың тұжырымы бойынша көптеген орын бос тұр (мысалы, Lawton 1984). Род және оның әріптестері теңіз балықтарының әртүрлі түрлерінің саңылауларында эктопаразиттік түрлердің саны 0-ден 30-ға дейін өзгереді, тіпті ұқсас өлшемі мен тіршілік ортасы бар балықтарды салыстырғанда да. Паразиттік түрлердің саны ең көп қожалық түрінде паразиттік түрлердің саны ең көп болса, барлық нишалардың тек 16% -ы ғана орналасады. Алайда, ең жоғары мөлшердің жоғары болуы мүмкін, өйткені паразиттік фаунасы мол балықтарда да көп түрлерді орналастыру мүмкіндігін жоққа шығаруға болмайды (Rohde 2005b-дегі соңғы шолу). 12 54% теңіз омыртқасыздарының нишалары бос. Кауффман (1993) мен Вольфрам (2002) теориялық зерттеулері де бос орындардың көп екенін көрсетеді. Әр түрлі тәсілдерді қолдана отырып, екеуі де түрлердің жаһандық бейімделу оптималдық деңгейіне жетуі сирек, егер ешқашан жетпеген болса. Керісінше, олар жергілікті оптимаға қамалады, одан құтыла алмайды, яғни олар мүлдем бейімделмеген. Әлеуетті жергілікті оптималардың саны шексіз болғандықтан, ниша кеңістігі негізінен қанықпаған және түрлердің түрлер арасындағы бәсекелестікке мүмкіндігі аз. Кауффман (19-бет) былай деп жазады: көптеген пайдалы фенотиптер жоқ және: (с. 218) Ландшафтар қиыршықты және көп шыңды. Адаптациялық процестер әдетте осындай оптималдық -ге тұтқындалады. Ричи мен Ольфтың (1999) қаптау ережесін нишалық кеңістікті толтырудың өлшемдері ретінде қолдануға болады. Олар саванна өсімдіктері мен ірі өсімдікпен қоректенетін сүтқоректілерге қатысты, бірақ осы уақытқа дейін зерттелген барлық паразиттік түрлерге қатысты емес. Олар жануарлардың көпшілігіне қатысты емес сияқты. Басқаша айтқанда, көптеген түрлер тығыз орналаспайды: көптеген нишалар бос қалады (Rohde 2001). Нишалық кеңістіктің толығуы мүмкін еместігі де зиянкестердің енгізілген түрлерімен дәлелденген. Мұндай түрлер барлық паразиттерін немесе олардың көп бөлігін жоғалтады (Torchin and Kuris 2005). Бос орынды иеленетін түрлер жоқ немесе, егер олар болса, осы орынға бейімделе алмайды. Теңіз бентостарының әртүрлілігі, яғни теңіз түбінде тіршілік ететін организмдер, кейбір құлдыраулар мен платолар арқылы үзілгенімен, кембрийден соңғыға дейін өсті. Сонымен қатар, қанығу деңгейіне жеткенін көрсететін дәлел жоқ (Jablonski 1999).

Нишалық кеңістіктің қанықпауының салдары

Нишалық кеңістік түрлермен толы немесе толығымен толы деген пікір кең таралған. Жаңа түрлер негізінен бұрын бар болған түрлер орналасқан орынды бөліп бөлу арқылы орналасады деп есептеледі, бірақ әртүрліліктің артуы үлкен бос тіршілік кеңістіктерін отарлау арқылы (мысалы, геологиялық өткендегі жер) немесе жаңа баупляне қалыптастыру арқылы да болады. Сонымен қатар көптеген популяциялар ешқашан толығымен кульминациялық күйге жетпейді (яғни олар тепе-теңдікке жақын болуы мүмкін, бірақ оған ешқашан жетпейді). Алайда, жалпы алғанда, жеке адамдар мен түрлер тығыз орналасқан және түрлер арасындағы бәсекелестік ең маңызды болып табылады деген пікір басым. Бұл көзқарас бойынша тепе-теңдіктің бұзылуы, әдетте, қоршаған ортаның бұзылуына байланысты. Алайда, көптеген соңғы зерттеулер (жоғарыда және Rohde 2005a,b) нишалық кеңістік негізінен қанықпаған, яғни көптеген бос нишалар бар деген пікірді қолдайды. Нәтижесінде түрлер арасындағы бәсекелестік әдеттегідей маңызды емес. Теңгерімсіздіктер тек қоршаған ортаның бұзылуынан ғана емес, сонымен қатар нишалық кеңістіктің қанықпауынан да кең таралған. Жаңадан пайда болған түрлер бос орынға сіңіп кетеді, яғни, қазіргі түрлер орналасқан орын міндетті түрде қысқармайды.

Жануарлар мен өсімдіктердің әртүрлі топтарында бос орынның салыстырмалы жиілігі

Қолда бар деректер бойынша бос орын кейбір топтарда басқаларға қарағанда жиі кездеседі. Әртүрлі топтар үшін SES мәндерін (стандартты әсер ету өлшемдері) пайдаланып, олар нишалық кеңістікті толтырудың шамамен болжаушы ретінде пайдаланылуы мүмкін, Gotelli және Rohde (2002) SES мәндері үлкен және вагильді түрлер үшін немесе үлкен популяция тығыздығында кездесетіндер үшін жоғары екенін және олар шағын популяция тығыздығында кездесетін және / немесе дене мөлшері кішкентай және аз вагильді жануарлар түрлеріне төмен екенін көрсетті. Басқаша айтқанда, соңғысы үшін бос орындар күтілуі мүмкін.

Тұжырымдаманың сын-пікірлері

Барша зерттеушілер бос орын туралы түсінікті қабылдамайды. Егер адам нишаны түрдің қасиеті деп анықтаса, онда егер түр болмаса, ниша жоқ. Басқаша айтқанда, бұл термин "логикалық емес" болып көрінеді. Алайда, қазіргі заманғы нишалық ұғымды қалыптастыруға көп үлес қосқан кейбір авторлар (Хатчинсон, Элтон) терминді қолдануда ешқандай қиындық көрмеген көрінеді. Егер ниша түрдің оны әсер ететін барлық биотикалық және абиотикалық факторлармен өзара байланысы ретінде анықталса, қосымша әлеуетті өзара байланыстардың мүмкіндігін мойындамаудың себебі жоқ. Сондықтан бос орынға қатысты логикалық болып көрінеді. (Осыған қоса, экологиялық нишаны қараңыз). Сонымен қатар, "бос орын" ұғымына ең көп сын айтқан авторлар шын мәнінде ниша кеңістігі негізінен бос және қосымша түрлерді оңай сіңіре алады деген пікірді сынға алады. Олар, керісінше, қоғамдастықтар әдетте тепе-теңдікте (немесе оған ең болмағанда жақын) болады деген пікірді ұстанып, нәтижесінде ресурстар үшін үздіксіз күшті бәсекелестікке әкеледі. Бірақ көптеген соңғы зерттеулер, кейбіреулері эмпирикалық, кейбіреулері теориялық, тепе-теңдіксіз жағдайлар кең таралған деген баламалы көзқарасты қолдады (жоғарыда және Rohde 2005b-дегі соңғы шолуды қараңыз). Бұл тұжырымдаманың кемшілігі бар, ол бірден және оңай білдірмейді, сонымен қатар бұл ұғым "бос орын" терминіне дәл сәйкес келмейді. Терминнің пайдалылығы оның түсініктілігі мен болашақ зерттеулерді дамытуға мүмкіндіктері негізінде бағалануы тиіс. "Басқалар үшін бос орын" термині осы талаптарды қанағаттандыратын сияқты.