Презентация Понятие экологической ниши онлайн

Содержание слайда: Понятие экологической ниши Понятие экологической ниши Экологическая ниша описывает положение (в том числе и функциональное) в экосистеме, которое тот или иной вид занимает по отношению к другим видам и абиотическим факторам. Экологическая ниша – общая сумма приспособлений вида, популяций или отдельной особи. Она отражает возможности организма при освоении окружающей среды. Термин введен для представления вида как экологически уникальной, целостной системы.

Содержание слайда: Каждая экологическая ниша может быть охарактеризована по предельным значениям параметров (экологическим амплитудам). Если факторов много, то ниша представляется как n-мерный объем (модель Хатчинсона). Модель многомерной экологической ниши позволяет описать экосистему как совокупность экологических ниш.

Содержание слайда: Юджин Одум Eugene P. Odum (1975 г.): «...понятие ниши относится не только к физическому пространству, занимаемому организмом, но также к его месту в сообществе, определяемому, в частности, источником энергии и периодом активности... Можно привести такую аналогию: местообитание – это "адрес" организма, а экологическая ниша – это, говоря биологически, его "профессия"».

Содержание слайда: Роберт Уиттекер Robert H. Whittaker (1980 г.): «...ниша – это термин, употребляемый для обозначения специализации популяции вида внутри сообщества».

Содержание слайда: Пауль Джиллер Paul S. Giller (1984 г.) «...ниша данного вида определяется его положением и его реакцией на факторы гиперпространства данного сообщества».

Содержание слайда: Майк Бигон Michael Begon с соавторами (1989 г.): «...экологическая ниша не есть нечто такое, что можно увидеть глазами. Не нужно и вымерять всевозможных ее проекций на отдельные оси. Экологическая ниша – отвлеченное понятие...»

Содержание слайда: КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НИШИ Это - наиболее важная для теории экологии концепция, совокупность характеристик, показывающих положение вида в экосистеме. Различают пространственную, трофическую экологические ниши, а также фундаментальную и реализованную.

Содержание слайда: Рис. Частота захвата жертв в двумерном пространстве ниши (F1 – высота над поверхностью почвы, м; F2 – длина жертвы, мм); максимальная частота захвата обозначена через Н, изономы указывают уменьшение по всем направлениям от максимального, % Рис. Частота захвата жертв в двумерном пространстве ниши (F1 – высота над поверхностью почвы, м; F2 – длина жертвы, мм); максимальная частота захвата обозначена через Н, изономы указывают уменьшение по всем направлениям от максимального, %

Содержание слайда: Пример фундаментальной и реализованной экологических ниш

Содержание слайда: Многомерная фундаментальная экологическая ниша - вид Е не ограничен конкуренцией с другими видами Многомерная фундаментальная экологическая ниша - вид Е не ограничен конкуренцией с другими видами Реализованная ниша – гиперпространство, занимаемое видом при наличии конкуренции с другими видами. Соотношение фундаментальной (E+AE+BE+EC+ED+EF – ) и реализованной ниш (E, заштрихованная) в пространстве двух факторов (F1, F2) хорошо иллюстрируется следующей схемой:

Содержание слайда: ПРИНЦИП КОНКУРЕНТНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ Гаузе Два вида не могут существовать в одной и той же экологической нише, если их экологи-ческие потребности совпадают. Данный принцип был сформулирован и экспери-ментально доказан на примере конкуренции двух видов инфузорий (Paramecium aurelia и P. caudatum) в 1934 г. Г.Ф. Гаузе.

Содержание слайда: На рисунке представлены результаты классических экспериментов Гаузе по подтверждению справедливости принципа конкурентного исключения. Динамика популяций Paramecium aurelia (1) и P. caudatum (2) при изолированном (а) и смешанном культивировании (b)

Содержание слайда: Принцип конкурентного исключения Гаузе формулируется следующим образом: Принцип конкурентного исключения Гаузе формулируется следующим образом: если скорости поступления ресурсов таковы, что рост и возобновление всех конкурирующих видов лимитируются единственным и общим для всех трофическим ресурсом, то их длительное сосуществование невозможно, и из первоначального состава видов выживает не более одного вида.

Содержание слайда: ПРИНЦИП СОСУЩЕСТВОВАНИЯ ("парадокс Хатчинсона") Два вида могут сосуществовать в одной экологической нише, естественный отбор может благоприятствовать их сосуществованию и они способны коэволюционировать в одном и том же направлении. Джордж Эвелин Хатчинсон George Evelyn Hutchinson (1903-1991)

Содержание слайда: Александр Григорьевич Боголюбов (1954-2005) Н.С. Абросов и А.Г. Боголюбов (1988) приводят множество моделей, описывающих разные механизмы обеспечения сосуществования конкурирующих популяций (ингибирующее действие метаболитов – аллелопатия, альтернативное действие субстратов и ингибиторов, временная и пространственная неоднородность субстрата и пр.), что дает им «...основание считать, что "парадокс" Хатчинсона отсутствует». По-видимому, можно говорить о сосуществовании популяций не в идентичных, а в очень близких экологических нишах.

Содержание слайда: ГИПОТЕЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ДУБЛИРОВАНИЯ Предположение об относительной функциональной взаимосвязанности популяций одной трофической группы в биоценозе. При экологическом дублировании предполагается, что исчезнувший из сообщества вид замещается (занимает экологическую нишу) экологически эквивалентным (например, хищник на паразита, грызуны на копытных и пр.).

Содержание слайда: ПРИНЦИП "ПЛОТНОЙ УПАКОВКИ" ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ Мак-Артура (дифференциации экологических ниш) Виды, объединенные в сообщество (экосистему), стремятся использовать все возможности для существования, представляемые средой и биотическим окружением, и максимизировать биопродуктивность в конкретном биотопе.

Содержание слайда: Размерность ниши – количество осей-факторов, достаточных для ее описания. Размерность ниши – количество осей-факторов, достаточных для ее описания. Опираясь на принцип Либиха—Шелфорда, можно свести все многообразие жизненно важных факторов к небольшому числу лимитирующих факторов, использовать комплексные градиенты или методы многомерной статистики (в частности, факторный анализ). Вопрос о связи размерности ниши с числом видов в сообществе, по–видимому, не имеет однозначного ответа, хотя ряд исследователей предполагают рост средней размерности ниши с ростом числа видов (правда, с невысоким коэффициентом ранговой корреляции  +0,3).

Содержание слайда: ПРАВИЛО ОБЯЗАТЕЛЬНОСТИ ЗАПОЛНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ Пустующая экологическая ниша, как правило, естественно заполняется. Сразу заметим, что лучше говорить о «псевдопустующих» экологических нишах, так как «природа не терпит пустоты». Классическим примером заполнения «свободного» нишевого пространства может служить возникновение новых заболеваний (ВИЧ–инфекция) – победа над многими инфекционными заболеваниями «освободило место» для новых…

Содержание слайда: В процессе эволюции видов в сообществах происходит упаковка возрастающего числа популяций с несовпадающими экологическими нишами вдоль градиента ресурса: новые виды своими распределениями как бы «втискиваются» в уже имеющуюся последовательность экологических ниш. Таким образом происходит увеличение сложности сообщества, увеличение его видовой насыщенности. В процессе эволюции видов в сообществах происходит упаковка возрастающего числа популяций с несовпадающими экологическими нишами вдоль градиента ресурса: новые виды своими распределениями как бы «втискиваются» в уже имеющуюся последовательность экологических ниш. Таким образом происходит увеличение сложности сообщества, увеличение его видовой насыщенности.

Содержание слайда: Пример упаковки ниш в растительном сообществе

Содержание слайда: Пушистый или трехпалый дятел Красноголовый дятел (Picoides pubescens) (Melanerpes erythrocephalus) В качестве примера дивергенции экологических ниш можно привести сдвиг среднего значения распределения вида по пространству для североамериканского дятла (Picoides pubescens) в присутствии другого вида дятла Melanerpes еrythrocephalus (более мелкого; с высоты 15 м в кроне деревьев до 3-12 м; Шенброт, 1986).

Содержание слайда: Как подчеркивает Р. Уиттекер «...если на градиент ресурса мы добавим другой вид, ширина ниш уже имеющихся здесь видов будет сокращена.., что позволяет сделать некоторые заключения: виды эволюционируют в направлении специализации к разным частям градиента ресурса, что уменьшает конкуренцию между ними; в любой период виды стремятся к равномерному распределению адаптивных центров по градиенту; последовательности ниш могут удлиняться за счет внедрения новых видов между старыми, что сокращает ширину ниш ранее существовавших видов; имеются, вероятно, пределы количества видов, которые могут, таким образом, "упаковываться" в последовательность видов вдоль данного градиента».

Содержание слайда: ЗАКОН МАКСИМУМА ПЛОТНОСТИ УПАКОВКИ ВИДОВ СООБЩЕСТВА В ДАННОЙ СРЕДЕ Сообщество конкурирующих за жизненное пространство видов эволюционирует к состоянию с максимально плотной упаковкой видов, причем в процессе эволюции плотность упаковки всегда возрастает, достигая в равновесном состоянии максимально возможного для данной среды значения. Этот результат был получен Р. Мак-Артуром.