Экологическая ниша: модели и принципы
Экологам приходится сталкиваться с разными видами организмов: от цианобактерий до слонов. Понятно, что среды обитания при этом могут быть ну очень разными. Методы изучения тоже различны. Как же можно исследовать столь разнородные явления? Можно ли так выявлять закономерности? Да, есть особый научный инструментарий, в основе которого лежит понятие «экологическая ниша». Любая отрасль обсуждаемой науки имеет дело с этим понятием. Итак, разберемся, что это такое.
Сам термин был предложен очень давно, в 20х годах 20го же века. Придуман он был представителем практичной нации – американцем Джоном Гринеллом. В его понимании «экологическая ниша» - это условия, нормальные для обитания того или иного вида. А вот Чарлз Элтон, британец, сформулировал его, уточняя, по-другому. Он сказал, что ниша - отношения с пищей и отношения с естественными врагами. Налицо два разных подхода к определению. В первом случае имеется в виду «адрес» (где живет), во-втором – «профессия» (чем он занят в сообществе). Но два разных вида могут обладать одинаковой функцией в разных сообществах. К примеру, в России крупные травоядные – лоси, в Африке – антилопы, в Австралии – кенгуру.
Американцам было недостаточно столь широкого определения понятия «экологическая ниша». Поэтому в 50х ученый из этого государства, Джордж Хатчинсон, создал многомерную модель. Под термином он предложил считать весь диапазон факторов среды, в которых живет вид. Причем в течение длительного времени. И обязательно при этом размножается. Возьмем пример какого-нибудь вида растений. Пусть мы знаем, что есть верхние и нижние границы температуры, в которых данный вид может жить и неплохо себя чувствовать. Эти данные можно представить как систему координат, в которой по одной из осей можно отложить температуру. А второй осью будет влажность, третьей, к примеру, количество питательных веществ. В результате, график станет объемной фигурой, вроде коробки.
Хатчинсон с помощью этой модели сравнил ниши разных видов организмов. Представьте себе несколько таких ящиков в пространстве. Это позволяет наглядно показать некоторые взаимоотношения животных в пространстве и их конкуренцию за еду. Для животных обычно используют следующие показатели по осям: пространственное расположение, питание и сезонность.
Некоторые виды всеядны и живут в разных местах, а некоторые употребляют однообразную пищу и живут в строго определенных условиях. Чем больше вариантов питания, тем о большей «ширине ниши» говорят экологи. Скажем, коала любит только листья эвкалиптов (и то не всех видов), а опоссумы кушают почти все. Хорошо ли, когда широка экологическая ниша? С одной стороны, да, ведь это позволяет приспособиться к изменениям среды. Но если среда стабильна, то выгоднее оказывается ситуация для употребляющих один тип пищи видов. Кроме того, любящие разнообразие обычно хуже умеют добывать пищу, чем «узкие специалисты».
Многим видам со схожими нишами приходится жестко конкурировать за пищу. Поэтому почти никогда два вида с аналогичными нишами в одном сообществе территориально не живут, один неизбежно вытеснит второй. Это было установлено экспериментально ученым из России, Гаузе. Получается так, что травоядные одного территориального сообщества едят разные растения. А разные хищники – охотятся на совсем не одинаковые виды жертв.
Часто ниши частично совпадают, но питание у организмов должно быть разным. Конечно, для нормального функционирования сообщества ниши в некоторых отношениях должны перекрываться, но всегда должно оставаться пространство для гибкости, иначе виду почти невозможно выжить.
Экологическая ниша человека – самая широкая и обширная. Нужно заботиться о том, чтобы рядом с нами было еще и пространство для существования других видов. Природа не терпит пренебрежения.