Генералисты и специалисты в природе: адаптация и выживание.

Введение

Вид, способный успешно развиваться в самых разнообразных условиях окружающей среды. Генералистский вид способен успешно развиваться в широком диапазоне условий окружающей среды и использовать различные ресурсы (например, гетеротроф с разнообразным рационом). Специализированный вид может успешно развиваться только в узком диапазоне условий окружающей среды или имеет ограниченный рацион. Однако большинство организмов не укладываются чётко ни в одну из этих групп. Некоторые виды высокоспециализированы (наиболее крайний случай – монофагия, питание одним конкретным типом пищи), другие – в меньшей степени, а некоторые могут переносить множество различных сред обитания. Иными словами, существует непрерывный переход от высокоспециализированных к широко генерализованным видам.

Описание

Всеядные обычно являются генералистами. Травоядные часто являются специалистами, но те, кто питается разнообразными растениями, могут считаться генералистами. Хорошо известный пример животного-специалиста – коала, питающаяся почти исключительно листьями эвкалипта. Енот – генералист, поскольку его естественный ареал охватывает большую часть Северной и Центральной Америки, и он всеяден, питаясь ягодами, насекомыми, такими как бабочки, яйцами и различными мелкими животными. Различие между генералистами и специалистами не ограничивается животными. Например, некоторым растениям для выживания требуется узкий диапазон температур, почвенных условий и осадков, в то время как другие могут переносить более широкий диапазон условий. Кактус можно считать видом-специалистом. Он погибнет зимой в высоких широтах или при избыточном поливе. При учёте массы тела, специалисты по питанию, такие как насекомоядные и плодоядные, имеют более обширные ареалы, чем генералисты, например некоторые листоеды, чьи источники пищи менее обильны; им требуется большая территория для поиска корма. Пример этого можно найти в исследованиях Тима Клаттона Брока, который обнаружил, что черно-белый колобус, листоядный генералист, нуждается в домашнем ареале всего 15 га. С другой стороны, более специализированная красная колобусная обезьяна имеет домашний ареал в 70 га, необходимый ей для поиска разбросанных побегов, цветов и плодов. Когда меняются условия окружающей среды, генералисты способны адаптироваться, но специалисты гораздо легче становятся жертвами вымирания. Например, если вымрет вид рыб, то и любые специализированные паразиты также окажутся под угрозой вымирания. С другой стороны, вид с высокоспециализированной экологической нишей более эффективно конкурирует с другими организмами. Например, рыба и её паразиты находятся в состоянии эволюционной гонки вооружений, формы коэволюции, в которой рыба постоянно развивает защиту от паразита, а паразит, в свою очередь, вырабатывает адаптации для преодоления специфической защиты хозяина. Это способствует видообразованию более специализированных видов при условии сохранения относительной стабильности условий. Это включает в себя разделение экологических ниш по мере формирования новых видов и увеличения биоразнообразия. Преимущество вида-специалиста заключается в том, что благодаря более чётко определённой нише снижается конкуренция со стороны других видов. С другой стороны, генералистские виды по своей природе не могут извлекать максимум ресурсов из одной ниши, а ищут ресурсы в разных. Поскольку другие виды также могут быть генералистами, конкуренция между видами усиливается, что уменьшает количество ресурсов для всех генералистов в экосистеме. Травоядные-специалисты могут иметь морфологические отличия от генералистов, позволяющие им более эффективно охотиться на определённую добычу или питаться растениями, к которым генералисты менее устойчивы.

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.