Hình thành định nghĩa về khái niệm ngách sinh thái. Một niche sinh thái là gì: một ví dụ

Khái niệm về một ngách sinh thái. Trong một hệ sinh thái, bất kỳ sinh vật sống nào đều thích nghi về mặt tiến hóa (thích nghi) với các điều kiện môi trường nhất định, tức là thay đổi các yếu tố phi sinh học và sinh học. Những thay đổi về giá trị của các yếu tố này đối với mỗi sinh vật chỉ được phép trong những giới hạn nhất định, theo đó hoạt động bình thường của sinh vật được duy trì, tức là khả năng tồn tại của mình. Phạm vi thay đổi của các thông số của môi trường cho phép (thông thường chịu đựng) một sinh vật cụ thể càng lớn thì khả năng chống chịu của sinh vật này đối với những thay đổi của các yếu tố trạng thái của môi trường càng cao. Yêu cầu của một loài cụ thể đối với các yếu tố môi trường khác nhau xác định phạm vi của loài và vị trí của chúng trong hệ sinh thái, tức là thích hợp sinh thái của chúng.

thích hợp sinh thái- một tập hợp các điều kiện sống trong hệ sinh thái, được một loài thể hiện trước nhiều yếu tố môi trường khác nhau trên quan điểm hoạt động bình thường của nó trong hệ sinh thái. Do đó, khái niệm về một ngách sinh thái chủ yếu bao gồm vai trò hoặc chức năng mà một loài nhất định thực hiện trong một quần xã. Mỗi loài chiếm một vị trí riêng, duy nhất trong hệ sinh thái, đó là do nhu cầu về thức ăn và gắn liền với chức năng sinh sản của loài.

Mối tương quan giữa các khái niệm về thị trường ngách và môi trường sống. Như đã trình bày trong phần trước, trước tiên dân số cần một môi trường sống, về mặt phi sinh học (nhiệt độ, tính chất của đất, v.v.) và sinh vật (nguồn thực phẩm, bản chất của thảm thực vật, v.v.) sẽ tương ứng với nhu cầu của nó. Nhưng không nên nhầm lẫn môi trường sống của các loài với sinh thái thích hợp, tức là vai trò chức năng của một loài trong một hệ sinh thái nhất định.

Điều kiện cho sự hoạt động bình thường của các loài. Yếu tố sinh học quan trọng nhất đối với mọi sinh vật là thức ăn. Người ta biết rằng thành phần của thực phẩm được xác định chủ yếu bởi một tập hợp các protein, carbohydrate, chất béo, cũng như sự hiện diện của các vitamin và nguyên tố vi lượng. Các đặc tính của thực phẩm được xác định bởi hàm lượng (nồng độ) của các thành phần riêng lẻ. Tất nhiên, các đặc tính cần thiết của thực phẩm khác nhau đối với các loại sinh vật khác nhau. Việc thiếu bất kỳ thành phần nào, cũng như dư thừa của chúng, đều có tác động có hại đến khả năng tồn tại của sinh vật.

Tình hình cũng tương tự với các yếu tố sinh học và phi sinh học khác. Do đó, chúng ta có thể nói về giới hạn dưới và giới hạn trên của mỗi yếu tố môi trường, trong đó các hoạt động bình thường của sinh vật có thể thực hiện được. Nếu giá trị của yếu tố môi trường trở nên thấp hơn giới hạn dưới hoặc trên giới hạn trên đối với một loài nhất định, và nếu loài này không thể nhanh chóng thích nghi với các điều kiện môi trường thay đổi, thì nó sẽ bị tuyệt chủng và vị trí của nó trong hệ sinh thái (ngách sinh thái) sẽ bị chiếm bởi một loài khác.

Vật liệu trước đây:

Bất kỳ loại sinh vật sống nào cũng chiếm lĩnh vực sinh thái độc đáo của riêng nó trong tự nhiên. Vùng sinh thái của một sinh vật là tổng hợp tất cả các yêu cầu của nó đối với các điều kiện môi trường (đến thành phần và chế độ của các yếu tố môi trường) và nơi đáp ứng các yêu cầu này; hoặc toàn bộ lương tâm của vô số các đặc điểm sinh học và các thông số vật lý của môi trường quyết định các điều kiện cho sự tồn tại của cái này hay cái khác

loại hình; chuyển hóa năng lượng của anh ta, trao đổi thông tin với môi trường và đồng loại của mình.

Môi trường sống là một tập hợp các điều kiện giới hạn về mặt không gian của môi trường phi sinh vật và sinh vật, cung cấp toàn bộ chu kỳ phát triển của các cá thể hoặc nhóm cá thể cùng loài.

thích hợp sinh thái của một sinh vật

Vùng sinh thái của một sinh vật là nơi mà một sinh vật chiếm giữ, chính xác hơn là quần thể của nó trong một quần xã sinh học, một phức hợp các mối quan hệ và yêu cầu của sinh vật đối với các yếu tố môi trường phi sinh học. Thuật ngữ này được giới thiệu vào năm 1927 bởi Charles Elton.

Ngách sinh thái là tổng thể các yếu tố cho sự tồn tại của một loài nhất định, mà yếu tố chính là vị trí của nó trong chuỗi thức ăn - ngách sinh thái của con người.

Các ngách sinh thái của con người.

Con người là một loài sinh vật thuộc lớp động vật có vú. Mặc dù thực tế là có nhiều thuộc tính cụ thể vốn có trong anh ta (trí óc, tinh thần, giọng nói rõ ràng, lao động d-th), anh ta đã không đánh mất bản chất sinh học của mình và tất cả các quy luật sinh thái đều có giá trị đối với anh ta ở mức độ tương tự như cho những người khác tổ chức sống. Do đó, con người có một loại ngách sinh thái và không gian thực hiện nó rất hạn chế: giới hạn trên đất liền là các cực xích đạo (nhiệt đới, cận nhiệt đới), theo chiều thẳng đứng của ngách kéo dài 3-3,5 km so với mực nước biển. Nhờ các vị thánh cụ thể của mình, con người đã mở rộng ranh giới của phạm vi ban đầu của mình, định cư ở các vĩ độ cao, trung bình và thấp, làm chủ độ sâu của đại dương và bên ngoài không gian. Tuy nhiên, ngách sinh thái cơ bản của nó thực tế vẫn không thay đổi, và bên ngoài phạm vi ban đầu của nó, nó có thể tồn tại, vượt qua sức đề kháng của các yếu tố hạn chế không phải thông qua sự thích nghi, mà với sự trợ giúp của các thiết bị bảo vệ được tạo ra đặc biệt và sự thích nghi bắt chước ngách của nó, tương tự như cách nó vốn có thực hiện cho động vật ngoại lai trong vườn thú, đại dương, vườn thực vật. Bảo vệ môi trường bao gồm một hệ thống các biện pháp nhằm bảo tồn các hốc sinh thái của các sinh vật sống, kể cả con người.

Khái niệm về cái gọi là biocenose bão hòa và không bão hòa có liên quan chặt chẽ với khái niệm về một ngách sinh thái. Hệ sinh thái trước đây là các hệ sinh thái trong đó các nguồn sống ở mỗi giai đoạn chuyển hóa sinh khối và năng lượng được sử dụng ở mức tối đa. Khi các nguồn lực quan trọng được sử dụng một phần, biocenose có thể được gọi là không bão hòa. Chúng được đặc trưng bởi sự hiện diện của các hốc sinh thái tự do. Tuy nhiên, điều này là rất tùy tiện, vì các hốc sinh thái không thể tự tồn tại, bất kể loài nào chiếm giữ chúng.

Dự trữ chưa được sử dụng, các cơ hội chưa được thực hiện để tăng cường dòng chảy của các chất và năng lượng có sẵn trong hầu hết mọi loại gen sinh học (nếu không, sự phát triển liên tục của chúng theo thời gian và không gian sẽ không thể thực hiện được!), Tất cả các loại biocenose có thể được coi là chưa bão hòa. Độ bão hòa của môi trường sinh học càng thấp, thì việc đưa các loài mới vào thành phần của nó càng dễ dàng và di thực thành công hơn.

Một đặc tính rất quan trọng của biogeocenose, với tư cách là hệ thống sinh học, là khả năng tự điều chỉnh của chúng - khả năng chịu được tải trọng cao của các tác động bất lợi từ bên ngoài, khả năng trở lại trạng thái ban đầu có điều kiện sau khi vi phạm đáng kể cấu trúc của chúng (nguyên tắc của Le Chatelier). Nhưng trên một ngưỡng ảnh hưởng nhất định, các cơ chế tự phục hồi không hoạt động và bệnh gen sinh học bị phá hủy không thể phục hồi.

Khi nghiên cứu hành vi của động vật trong môi trường tự nhiên, điều quan trọng là phải hiểu tác động của hậu quả của hành vi đối với khả năng sống sót của động vật. Hậu quả của một loại hoạt động cụ thể phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện sống tức thời của động vật. Trong điều kiện động vật thích nghi tốt, hậu quả của loại hoạt động này hoặc loại hoạt động đó có thể có lợi. Hoạt động tương tự được thực hiện trong các điều kiện khác có thể có hại. Để hiểu hành vi của động vật đã phát triển như thế nào, chúng ta cần hiểu cách động vật thích nghi với môi trường của chúng.

Hệ sinh thái -Đây là một nhánh của khoa học tự nhiên nghiên cứu mối quan hệ của động vật và thực vật với môi trường tự nhiên của chúng. Nó liên quan đến tất cả các khía cạnh của các mối quan hệ này, bao gồm dòng năng lượng qua hệ sinh thái, sinh lý của động vật và thực vật, cấu trúc của quần thể động vật và hành vi của chúng, v.v. Ngoài việc có được kiến ​​thức chính xác về các loài động vật cụ thể, nhà sinh thái học còn tìm cách hiểu các nguyên tắc chung của tổ chức sinh thái, và ở đây chúng ta sẽ xem xét một số nguyên tắc trong số đó.

Trong quá trình tiến hóa, động vật thích nghi với những điều kiện môi trường, hay sinh cảnh cụ thể. Môi trường sống thường được đặc trưng bằng cách mô tả các đặc điểm vật lý và hóa học của chúng. Loại quần xã thực vật phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của môi trường, chẳng hạn như đất và khí hậu. Các cộng đồng thực vật cung cấp nhiều loại môi trường sống có thể được sử dụng bởi động vật. Sự liên kết của thực vật và động vật cùng với các điều kiện cụ thể của môi trường sống tự nhiên tạo thành một hệ sinh thái. Trên địa cầu, có 10 kiểu hệ sinh thái chính được gọi là quần xã sinh vật. Trên hình. 5.8 cho thấy sự phân bố của các quần xã sinh vật chính trên cạn của thế giới. Ngoài ra còn có các quần xã sinh vật biển và nước ngọt. Ví dụ, quần xã sinh vật thảo nguyên bao gồm các khu vực rộng lớn của Châu Phi, Nam Mỹ và Úc và là những đồng bằng cỏ với những cây thưa thớt mọc trên chúng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên toàn cầu. Các thảo nguyên thường có mùa mưa. Ở phần cuối trên của phạm vi phân bố lượng mưa, xavan dần dần nhường chỗ cho các khu rừng nhiệt đới, và ở phần cuối của các sa mạc. Acacias chiếm ưu thế ở thảo nguyên châu Phi, cây cọ ở thảo nguyên Nam Mỹ và cây bạch đàn ở thảo nguyên Australia. Một tính năng đặc trưng của thảo nguyên châu Phi là có rất nhiều động vật móng guốc ăn cỏ, tạo ra sự tồn tại của nhiều loại động vật ăn thịt. Ở Nam Mỹ và Úc, các hốc tương tự bị các loài khác chiếm giữ.

Tập hợp động vật và thực vật sống trong một môi trường sống cụ thể được gọi là quần xã. Các loài tạo thành quần xã được chia thành người sản xuất, người tiêu thụ và sinh vật phân hủy. Các nhà sản xuất là cây xanh thu năng lượng mặt trời và biến nó thành năng lượng hóa học. Sinh vật tiêu thụ là động vật ăn thực vật hoặc động vật ăn cỏ và do đó gián tiếp phụ thuộc vào thực vật để cung cấp năng lượng. Chất phân hủy thường là nấm và vi khuẩn phân hủy xác chết của động vật và thực vật thành các chất có thể sử dụng lại cho thực vật.

Thích hợp -đó là vai trò của động vật trong cộng đồng, được xác định bởi các mối quan hệ của nó cả với các sinh vật khác và với môi trường vật chất. Vì vậy, động vật ăn cỏ thường ăn thực vật, và đến lượt động vật ăn cỏ, lại bị động vật ăn thịt ăn thịt. Các loài chiếm lĩnh vực này khác nhau ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Ví dụ, các loài động vật ăn cỏ nhỏ ở vùng ôn đới ở Bắc bán cầu bị chiếm đóng bởi thỏ và thỏ rừng, ở Nam Mỹ do chuột đồng và nhện bám, ở châu Phi bởi hyraxes và chuột đồng chân trắng, và ở Úc bởi chuột tường.

Cơm. 5,8. Sự phân bố các quần xã sinh vật chủ yếu trên cạn của thế giới.

Năm 1917, nhà sinh thái học người Mỹ Grinnell lần đầu tiên đưa ra lý thuyết về hốc, dựa trên nghiên cứu về loài chim nhại California. (Toxostoma redivivum) - một con chim làm tổ trong những tán lá rậm rạp cách mặt đất một đến hai mét. Vị trí của tổ là một trong những đặc điểm để có thể mô tả nơi ở của động vật. Ở các khu vực miền núi, thảm thực vật cần thiết cho việc làm tổ chỉ được tìm thấy trong một quần xã sinh thái được gọi là chaparral. Môi trường sống của chim nhại, được mô tả bởi các đặc điểm vật lý của môi trường, một phần được xác định bởi phản ứng của quần thể chim nhại với tình hình trong ngách. Do đó, nếu độ cao của tổ so với mặt đất là yếu tố quyết định trong việc thoát khỏi động vật ăn thịt, thì sẽ có sự cạnh tranh mạnh mẽ trong quần thể đối với các địa điểm làm tổ ở độ cao tối ưu. Nếu yếu tố này không mang tính quyết định, thì nhiều cá thể sẽ có thể xây tổ ở những nơi khác. Các điều kiện môi trường sống trong một ngách nhất định cũng bị ảnh hưởng bởi sự cạnh tranh từ các loài khác về địa điểm làm tổ, thức ăn, v.v. Môi trường sống của chim nhại California được xác định một phần bởi tình hình ngách, sự phân bố của các loài cây bụi khác đặc trưng của chaparral, và mật độ quần thể của chính loài chim nhại. Rõ ràng là nếu mật độ thấp, chim yến chỉ làm tổ ở những nơi tốt nhất, và điều này ảnh hưởng đến môi trường sống của loài. Do đó, mối quan hệ tổng thể của chim nhại với điều kiện môi trường sống, thường được gọi bằng thuật ngữ sinh thái, là kết quả của những tương tác phức tạp của các đặc điểm thích hợp, môi trường sống và dân số.

Nếu động vật thuộc các loài khác nhau sử dụng cùng một nguồn tài nguyên, được đặc trưng bởi một số sở thích chung hoặc giới hạn ổn định, thì chúng ta đang nói về các hốc chồng lên nhau (Hình 5.9). Sự chồng chéo ngách dẫn đến cạnh tranh, đặc biệt là khi nguồn lực khan hiếm. Nguyên tắc loại trừ cạnh tranh nói rằng hai loài có các hốc giống hệt nhau không thể tồn tại ở cùng một nơi cùng một lúc với nguồn tài nguyên hạn chế. Từ đó suy ra rằng nếu hai loài cùng tồn tại, thì giữa chúng phải có sự khác biệt về mặt sinh thái.

Cơm. 5,9. Sự trùng lặp ngách. Thể chất của động vật thường có thể được biểu diễn dưới dạng một đường cong hình chuông dọc theo một số gradient môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ. Sự chồng lấn ngách (vùng bóng mờ) xảy ra trong phần của gradient bị chiếm bởi các đại diện của các loài khác nhau.

Ví dụ, hãy xem xét mối quan hệ của các hốc trong một nhóm các loài chim "hái lá" ăn cây sồi ở bờ biển miền núi ở trung tâm California (Root, 1967). Nhóm này, được gọi là bang hội, là các loài cùng sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên theo cách giống nhau. Các hốc của các loài này chồng lên nhau ở một mức độ lớn và do đó chúng cạnh tranh với nhau. Ưu điểm của khái niệm phường hội là trong trường hợp này, tất cả các loài cạnh tranh của một địa điểm nhất định đều được phân tích, bất kể vị trí phân loại của chúng. Nếu chúng ta coi chế độ ăn uống của hội chim này như một yếu tố môi trường sống của chúng, thì phải nói rằng hầu hết chế độ ăn uống này nên bao gồm các động vật chân đốt thu thập từ lá cây. Đây là cách phân loại tùy ý, vì bất kỳ loài nào cũng có thể là thành viên của nhiều bang hội. Ví dụ, vùng đồng bằng tit (Parus inornatus)đề cập đến một hội chim hái lá dựa trên hành vi kiếm ăn của nó; Ngoài ra, cô cũng là thành viên của hội chim làm tổ do yêu cầu làm tổ.

Cơm. 5.11. Ba loại hành vi kiếm ăn ở chim hái lá được biểu diễn dưới dạng ba cạnh của hình tam giác. Độ dài của đoạn thẳng vuông góc với cạnh của tam giác tỷ lệ thuận với lượng thời gian dành cho hành vi này. Tổng của cả ba dòng cho mỗi chế độ xem là 100%. (After Root, 1967.)

Mặc dù trong trường hợp này, năm loài chim ăn côn trùng, nhưng mỗi loài ăn côn trùng khác nhau về kích thước và vị trí phân loại. Các phân loại côn trùng ăn theo năm loài này trùng nhau, nhưng mỗi loài chuyên về một đơn vị phân loại cụ thể. Kích thước con mồi hoàn toàn trùng lặp, nhưng phương tiện và phương sai của chúng khác nhau, ít nhất là trong một số trường hợp. Root (1967) cũng phát hiện ra rằng các loài chim thuộc các loài này được đặc trưng bởi ba loại hành vi kiếm ăn:

1) nhặt côn trùng từ bề mặt của lá, khi chim di chuyển trên nền rắn;

2) nhặt côn trùng từ bề mặt lá bằng một con chim bay lên;

3) bắt côn trùng bay.

Tỷ lệ thời gian mà mỗi loài dành cho một hoặc cách khác để kiếm thức ăn được thể hiện trong Hình. 5.11. Ví dụ này chứng minh rõ ràng quá trình chuyên biệt hóa sinh thái trong tập tính. Hành vi của mỗi loài ảnh hưởng đến hành vi của các loài khác theo cách mà các thành viên của guild đó phát triển tất cả các loại hành vi kiếm ăn và sử dụng tất cả các loại con mồi.

Cạnh tranh thường dẫn đến sự thống trị của một loài; điều này thể hiện ở chỗ các loài ưu thế có lợi thế hơn trong việc sử dụng các nguồn tài nguyên như thức ăn, không gian và nơi ở (Miller, 1967; Morse, 1971). Dựa trên lý thuyết, người ta có thể mong đợi rằng một loài trở nên phụ thuộc vào loài khác sẽ phải thay đổi việc sử dụng tài nguyên của mình theo cách để giảm bớt sự chồng chéo với loài ưu thế. Thông thường trong trường hợp này, các loài cấp dưới giảm việc sử dụng một số tài nguyên, do đó làm giảm chiều rộng của ngách. Trong một số trường hợp, một loài cấp dưới có thể mở rộng một ngách để bao gồm các nguồn tài nguyên chưa được sử dụng trước đây, bằng cách xếp các loài khác vào các hốc lân cận hoặc bằng cách sử dụng đầy đủ hơn các ngách cơ bản.

Nếu một loài phụ sống sót trong cuộc cạnh tranh với một loài ưu thế, thì ngách chính của nó sẽ rộng hơn so với loài ưu thế. Những trường hợp như vậy đã được ghi nhận ở ong và chim đen Tân thế giới (Orians và Willson, 1964). Vì ưu tiên sử dụng tài nguyên thuộc về các loài ưu thế, các loài phụ có thể bị loại ra khỏi không gian thích hợp khi nguồn tài nguyên bị hạn chế, số lượng của chúng không thể đoán trước và việc kiếm ăn đòi hỏi nỗ lực đáng kể; và tất cả điều này làm giảm đáng kể sức khỏe của các loài phụ trong khu vực chồng lấn. Trong những trường hợp như vậy, các loài cấp dưới có thể phải chịu áp lực chọn lọc đáng kể và thay đổi các hốc cơ bản của chúng, thông qua chuyên môn hóa hoặc bằng cách phát triển khả năng chống chịu với nhiều điều kiện môi trường sống vật lý hơn.

Khả năng thích nghi của hành vi động vật

Các nhà tự nhiên học và dân tộc học đã phát hiện ra rất nhiều ví dụ về những cách thức tuyệt vời mà động vật thích nghi hoàn hảo với các điều kiện của môi trường sống. Khó khăn trong việc giải thích loại hành vi của động vật này là nó chỉ có vẻ thuyết phục vì các chi tiết và quan sát khác nhau khớp với nhau quá tốt; nói cách khác, một câu chuyện hay có thể có vẻ hấp dẫn đơn giản bởi vì nó là một câu chuyện hay. Điều này không có nghĩa là một câu chuyện hay không thể có thật. Trong bất kỳ lời giải thích chính xác nào về sự thích ứng hành vi, các chi tiết và quan sát khác nhau thực sự phải được khớp với nhau. Vấn đề là các nhà sinh học, với tư cách là các nhà khoa học, phải đánh giá dữ liệu, và một mô tả tốt không phải lúc nào cũng là dữ liệu tốt. Như trong tòa án luật, dữ liệu phải kỹ lưỡng hơn và phải mang một số yếu tố xác minh độc lập.

Một cách để có được dữ liệu chỉ ra về khả năng thích ứng hành vi là so sánh các loài có liên quan chiếm các môi trường sống khác nhau. Một ví dụ kinh điển của phương pháp này là công trình của Ester Cullen (1957) so sánh thói quen làm tổ của loài mèo làm tổ trên đá (Rissa tridactyla) và những con mòng biển làm tổ trên mặt đất chẳng hạn như (Lams ridibundus) và bạc (Lams argentatus). Kittiwake làm tổ trên các gờ đá mà những kẻ săn mồi không thể tiếp cận và dường như tiến hóa từ mòng biển làm tổ trên mặt đất do áp lực của những kẻ săn mồi. Kittiwakes thừa hưởng một số đặc điểm của mòng biển làm tổ trên mặt đất, chẳng hạn như màu trứng được ngụy trang một phần. Trứng của các loài chim làm tổ trên mặt đất thường được ngụy trang tốt để bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi, nhưng ở loài chim mèo, màu sắc của trứng không thể phục vụ chức năng này, vì mỗi ổ được đánh dấu bằng phân trắng dễ thấy. Con trưởng thành và con non làm tổ dưới đất gọn gàng và tránh phóng uế gần tổ để không lộ vị trí của tổ. Do đó, có vẻ như rất có thể màu sắc ngụy trang của trứng kittiwake là bằng chứng cho thấy tổ tiên của chúng làm tổ trên mặt đất.

Cullen (1957) đã nghiên cứu một đàn mèo con sinh sản ở quần đảo Farne ngoài khơi bờ biển phía đông của Vương quốc Anh, nơi chúng làm tổ trên các gờ đá rất hẹp. Cô khẳng định rằng các loài động vật trên cạn như chuột hay các loài chim như mòng biển cá trích, những loài thường ăn trứng của những con chim làm tổ trên mặt đất, không ăn trứng của chúng. Kittiwakes chủ yếu ăn cá và không ăn trứng và gà con từ các tổ lân cận, như những con mòng biển làm tổ trên mặt đất thường làm. Kittiwakes dường như đã mất hầu hết các khả năng thích nghi để bảo vệ những con mòng biển khác khỏi những kẻ săn mồi. Ví dụ, chúng không những không che giấu tổ mà còn hiếm khi phát ra tiếng kêu báo động và không tấn công kẻ săn mồi hàng loạt.

Cơm. 5.12. Những người nói chuyện chân đỏ (Rissa brevirostris), làm tổ trên các gờ đá của quần đảo Pribylov ở biển Bering

Kittiwakes có nhiều cách thích nghi đặc biệt để làm tổ trên đá. Chúng có thân hình nhẹ nhàng, các ngón tay và móng vuốt khỏe cho phép chúng bám vào các gờ quá nhỏ so với các loài mòng biển khác. So với mòng biển làm tổ trên mặt đất, mèo con trưởng thành có một số hành vi thích nghi với môi trường sống trên đá. Hành vi của chúng trong khi chiến đấu bị hạn chế bởi những khuôn mẫu nghiêm ngặt so với những họ hàng làm tổ trên mặt đất (Hình 5.12). Chúng xây tổ hình cốc khá công phu bằng cách sử dụng cành cây và bùn, trong khi mòng biển làm tổ trên mặt đất xây tổ thô sơ từ cỏ hoặc rong biển mà không sử dụng bùn làm xi măng. Kittiwake gà con khác với gà con của các loài mòng biển khác ở nhiều điểm. Ví dụ, chúng ở trong tổ lâu hơn và dành phần lớn thời gian để quay đầu về phía tảng đá. Chúng trực tiếp lấy thức ăn trào ngược từ cổ họng của bố mẹ, trong khi hầu hết mòng biển nhặt thức ăn từ mặt đất, nơi nó bị người lớn ném. Những con mòng biển làm tổ trên mặt đất bỏ chạy và ẩn nấp khi sợ hãi, trong khi những con mèo con non vẫn ở trong tổ. Gà con mòng biển được đặc trưng bởi màu sắc và hành vi khó hiểu, trong khi gà con mèo con thì không.

So sánh các loài có thể làm sáng tỏ ý nghĩa chức năng của một kiểu hành vi cụ thể theo những cách sau: Khi một kiểu hành vi xảy ra ở một loài nhưng không xảy ra ở loài khác, có thể do sự khác biệt trong cách chọn lọc tự nhiên tác động lên hai loài. loài. Ví dụ, mòng biển cá trích loại bỏ vỏ trứng gần tổ để duy trì ngụy trang cho tổ vì bề mặt trắng bên trong của vỏ trứng rất dễ nhìn thấy. Bằng chứng ủng hộ giả thuyết này đến từ các quan sát về những con mèo con không bỏ vỏ. Như chúng ta đã thấy, tổ của kittiwake không bị tấn công bởi những kẻ săn mồi và tổ và trứng của chúng không được ngụy trang. Nếu việc loại bỏ vỏ trứng chủ yếu để duy trì sự ngụy trang của tổ, thì chúng ta khó có thể tìm thấy điều này ở kittiwakes. Tuy nhiên, nếu nó phục vụ các mục đích khác, chẳng hạn như phòng chống dịch bệnh, thì hành vi này sẽ xảy ra ở mèo con. Kittiwakes thường giữ cho tổ rất sạch sẽ và loại bỏ bất kỳ vật lạ nào ra khỏi tổ. Cá trích Mòng biển thường không làm điều này.

Dữ liệu trên sẽ được củng cố hơn nữa nếu chúng ta có thể chỉ ra rằng các loài khác có liên quan dưới cùng một áp lực chọn lọc phát triển các khả năng thích nghi tương tự. Một ví dụ như vậy được đưa ra bởi Hailman (1965), người đã nghiên cứu Mòng biển đuôi dĩa làm tổ trên đá. (Lams furcatus)ở Quần đảo Galapagos. Heilman đã nghiên cứu các hành vi khác nhau được xác định bởi khả năng ngăn chặn nguy cơ rơi từ đá. Mòng biển đuôi dĩa không làm tổ trên những tảng đá dốc như mèo kittiwakes và cũng không quá cao so với mặt đất. Do đó, người ta có thể mong đợi rằng sự thích nghi tương ứng của mòng biển đuôi nĩa sẽ là trung gian giữa những loài mòng biển mèo và mòng biển làm tổ trên mặt đất điển hình. Mòng biển đuôi dĩa là đối tượng bị săn mồi nhiều hơn so với mèo con, và Heilman nhận thấy một số hành vi dường như được thúc đẩy bởi sự khác biệt này. Ví dụ, như đã đề cập ở trên, gà con kittiwake phóng uế ở rìa tổ, do đó rất dễ thấy. Những con mòng biển chẻ đuôi đi vệ sinh sau mép mép này. Ông phát hiện ra rằng mòng biển đuôi nĩa chiếm một vị trí trung gian giữa những con mèo con và những con mòng biển khác trong một số ký tự, cũng liên quan đến cường độ săn mồi. Bằng cách này, Heilman đã đánh giá những đặc điểm hành vi của mòng biển đuôi chẻ là sự thích nghi với sự sẵn có của không gian làm tổ và sự sẵn có của các vị trí làm tổ và vật liệu làm tổ. Sau đó, ông quyết định đánh giá dữ liệu mà Cullen (1957) đã dựa trên giả thuyết của mình rằng các đặc điểm đặc trưng của mèo kittiwakes là kết quả của áp lực chọn lọc đi kèm với sự làm tổ của đá. Ông đã chọn ra 30 đặc điểm của mòng biển đuôi nĩa và chia chúng thành ba nhóm tùy thuộc vào mức độ tương đồng với hành vi của kittiwakes. Nhìn chung, sự so sánh này ủng hộ giả thuyết của Cullen rằng những đặc điểm cụ thể của những chú mèo con là kết quả của một hành động chọn lọc đi kèm với việc làm tổ trên đá.

Công trình của Crook (Crook, 1964) về gần 90 loài thợ dệt (Ploceinae) là một ví dụ khác của phương pháp so sánh này. Những loài chim nhỏ này phân bố khắp châu Á và châu Phi. Mặc dù bề ngoài giống nhau, các loại thợ dệt khác nhau có sự khác biệt rõ rệt về tổ chức xã hội. Một số trong số chúng bảo vệ một vùng lãnh thổ rộng lớn, trong đó chúng xây tổ ngụy trang, trong khi những con khác làm tổ trong các đàn trong đó có thể nhìn thấy rõ các tổ. Crook phát hiện ra rằng các loài sống trong rừng có lối sống đơn độc, ăn côn trùng, tổ được che đậy trong một khu bảo tồn rộng lớn. Họ chung thủy một vợ một chồng, lưỡng hình giới tính được biểu hiện yếu ớt. Các loài sống ở thảo nguyên thường ăn hạt, sống thành đàn, làm tổ thành đàn. Chúng là loài đa thê, với những con đực có màu sặc sỡ và những con cái có màu xỉn.

Crook tin rằng vì thức ăn khó kiếm được trong rừng, nên gà bố mẹ phải cho gà con ăn, và vì vậy, bố mẹ phải ở cùng nhau trong mùa sinh sản. Mật độ côn trùng mà chim rừng kiếm ăn thấp, vì vậy một cặp chim phải bảo vệ một khu vực rộng lớn để đảm bảo cung cấp đủ thức ăn cho chim con. Tổ được ngụy trang tốt và những con chim trưởng thành có màu lông xỉn để ngăn những kẻ săn mồi tiết lộ vị trí khi chúng đến thăm tổ.

Ở thảo nguyên, hạt có thể có nhiều ở một số nơi và rất ít ở những nơi khác, một ví dụ về sự phân bố thức ăn loang lổ. Kiếm ăn trong những điều kiện như vậy sẽ hiệu quả hơn nếu những con chim tạo thành nhóm để tìm kiếm trên một khu vực rộng lớn. Các địa điểm làm tổ được bảo vệ khỏi động vật ăn thịt rất hiếm ở xavan, vì vậy nhiều loài chim làm tổ trên cùng một cây. Các tổ rất lớn để bảo vệ khỏi sức nóng của mặt trời, vì vậy các khuẩn lạc rất dễ nhìn thấy. Để bảo vệ khỏi động vật ăn thịt, tổ thường được xây dựng trên cao trên các hốc cây có gai hoặc các cây tương tự khác (Hình 5.13). Bản thân con cái có thể cho con cái ăn vì có một lượng thức ăn tương đối lớn. Con đực hầu như không tham gia vào việc này và quan tâm đến những con cái khác. Các con đực cạnh tranh để tìm các vị trí làm tổ trong đàn và những con thành công có thể thu hút một vài con cái trong khi những con đực khác vẫn độc thân. Trong khu định cư thuộc địa của thợ dệt (Textor cucullatus), ví dụ, con đực ăn cắp vật liệu làm tổ của nhau. Vì vậy, chúng buộc phải thường xuyên ở gần tổ để bảo vệ tổ. Để thu hút con cái, con đực sắp xếp một "màn trình diễn" phức tạp bằng cách treo cổ khỏi tổ. Nếu con đực tán tỉnh thành công, con cái sẽ vào làm tổ. Điểm thu hút tổ ong này là đặc trưng của những người thợ dệt thuộc địa. Nghi thức tán tỉnh khá khác biệt đối với các loài chim sống trong rừng, trong đó chim trống chọn chim mái, tán tỉnh cô ta ở một khoảng cách đáng chú ý từ tổ, sau đó dẫn cô ta về tổ.

Cơm. 5.13. Thuộc địa Weaver Ploceus cucullatus. Lưu ý rằng một số lượng lớn các tổ tương đối khó tiếp cận đối với những kẻ săn mồi. (Ảnh của Nicholas Collias.)

Phương pháp so sánh đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả trong việc nghiên cứu mối quan hệ giữa hành vi và sinh thái học. Các loài chim (Thiếu, 1968), động vật móng guốc (Jarman, 1974) và các loài linh trưởng (Crook và Gartlan, 1966; Glutton-Brock và Harvey, 1977) đã được nghiên cứu bằng phương pháp này. Một số tác giả (Clutton-Brock, Harvey, 1977; Krebs, Davies, 1981) chỉ trích cách tiếp cận so sánh, tuy nhiên, nó cung cấp dữ liệu thỏa đáng về các khía cạnh tiến hóa của hành vi, miễn là các biện pháp thích hợp được thực hiện để tránh thay thế các khái niệm và bằng chứng chồng chéo . Heilman (Hailman, 1965) coi phương pháp so sánh chỉ thích hợp trong những trường hợp khi so sánh hai quần thể động vật cho phép rút ra kết luận về một quần thể thứ ba chưa được nghiên cứu vào thời điểm những kết luận này được hình thành. Trong trường hợp này, giả thuyết được hình thành từ kết quả của một nghiên cứu so sánh có thể được kiểm tra một cách độc lập mà không cần sử dụng dữ liệu thu được từ kết quả của nghiên cứu này. Không khó để thấy rằng nếu giữa hai quần thể có những khác biệt về hành vi và sinh thái có liên quan thì điều này chưa đủ để nói rằng những đặc điểm này phản ánh áp lực chọn lọc nảy sinh do sự khác biệt về điều kiện sống của hai quần thể này. Có thể tránh được những khác biệt phát sinh từ các biến gây nhiễu hoặc do so sánh các mức độ phân loại không phù hợp bằng cách phân tích thống kê cẩn thận (Clutton-Brock và Harvey, 1979; Krebs và Davies, 1981).



1. Các quy định chung. Sinh vật sống, cả thực vật và động vật, rất nhiều và đa dạng. Không còn nghi ngờ gì nữa, sự đa dạng và phong phú của sinh vật được quyết định bởi các yếu tố môi trường. Như vậy, mỗi loài chiếm một vị trí được ấn định chặt chẽ trong không gian địa lý với một tập hợp các thông số vật lý và hóa học cụ thể. Tuy nhiên, vị trí của một loài không chỉ phụ thuộc vào các yếu tố môi trường phi sinh học, mà còn phụ thuộc vào các mối quan hệ của một sinh vật nhất định với các sinh vật khác, cả trong loài của chính nó và với các đại diện của các loài khác. Con sói sẽ không sống trong những khu vực địa lý đó, ngay cả khi tập hợp các yếu tố phi sinh học khá chấp nhận được đối với nó, nếu không có nguồn thức ăn cho nó ở đây. Vì vậy, nơi ở của một loài trong một sinh cảnh cụ thể phải được xác định không chỉ bởi lãnh thổ, mà còn phải gắn liền với nhu cầu thức ăn và chức năng sinh sản. Mỗi loài, cũng như một sinh vật cụ thể, trong một quần xã (quần xã sinh học) có thời gian lưu trú và vị trí riêng của nó, giúp phân biệt nó với các loài khác.

Vì vậy, chúng tôi gặp gỡ với các khái niệm khác nhau. Đầu tiên, cái này phạm vi loài - sự phân bố của loài trong không gian địa lý (khía cạnh địa lý của loài), thứ hai, môi trường sống của loài(môi trường sống hoặc biotope) là kiểu không gian địa lý về một tập hợp các thông số vật lý và hóa học và (hoặc) các đặc điểm sinh học nơi loài đó sinh sống và thứ ba là thích hợp sinh thái, ngụ ý một điều gì đó không chỉ là nơi mà loài này sinh sống. Một loài có thể chiếm một số môi trường sống khác nhau ở các vùng khác nhau trong phạm vi của nó.

Các nhà sinh thái học người Pháp R. Wiebert và C. Lagler đã đưa ra định nghĩa so sánh tốt nhất và chính xác nhất về ngách sinh thái và môi trường: Thứ Tư là địa chỉ nơi sinh vật nhất định cư trú, trong khi thích hợp cũng cho biết loại nghề nghiệp của anh ta ở nơi này, nghề nghiệp của anh ta.

Một số nhà sinh thái học sẵn sàng sử dụng thuật ngữ "môi trường sống", gần như đồng nghĩa với "môi trường sống", và hai thuật ngữ này thường trùng nhau, nhưng hãy nhớ rằng "môi trường sống" chỉ đề cập đến không gian mà một loài sinh vật xuất hiện. Theo nghĩa này, thuật ngữ này rất gần với khái niệm phạm vi của một loài.

2. môi trường sống. Đây là một vùng đất hoặc một hồ chứa do một quần thể của một loài hoặc một phần của nó chiếm giữ và có đủ các điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của nó (khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng, chất dinh dưỡng). Môi trường sống của một loài là một tập hợp các địa điểm đáp ứng các yêu cầu sinh thái của nó trong phạm vi loài. Vì vậy, một sinh cảnh không là gì khác ngoài một thành phần của một ngách sinh thái. Theo bề rộng của việc sử dụng môi trường sống, chúng phân biệt stenotopic và eurytopic sinh vật, tức là sinh vật chiếm không gian cụ thể với một tập hợp các yếu tố môi trường cụ thể và sinh vật tồn tại trong một loạt các yếu tố môi trường (vũ trụ). Nếu chúng ta đang nói về môi trường sống của một cộng đồng sinh vật hoặc nơi xuất hiện của một loài sinh vật, thì thuật ngữ "biotope" thường được sử dụng nhiều hơn. Vị trí có một từ đồng nghĩa khác sinh thái- không gian địa lý được đặc trưng bởi một tập hợp các thông số môi trường cụ thể. Trong trường hợp này, quần thể của bất kỳ loài nào sống trong một không gian nhất định được gọi là ecotype.

Thuật ngữ "môi trường sống" có thể được áp dụng cho cả các sinh vật cụ thể và cho cả quần xã. Chúng ta có thể chỉ ra một đồng cỏ như một môi trường sống duy nhất cho các loại thảo mộc và động vật khác nhau, mặc dù cả thảo mộc và động vật đều chiếm các hốc sinh thái khác nhau. Nhưng thuật ngữ này không bao giờ được thay thế khái niệm "ngách sinh thái".

Môi trường sống có thể đề cập đến sự phức hợp liên kết với nhau của một số đặc điểm sống và không sống của một không gian địa lý. Ví dụ, môi trường sống của các loài côn trùng sống dưới nước của bọ trơn và trôi nổi là những vùng hồ cạn có thảm thực vật. Những loài côn trùng này chiếm cùng một môi trường sống, nhưng có chuỗi dinh dưỡng khác nhau (trơn là động vật săn mồi tích cực, trong khi trôi nổi ăn thực vật thối rữa), điều này phân biệt các hốc sinh thái của hai loài này.

Môi trường sống cũng chỉ có thể đề cập đến môi trường sinh vật. Đây là cách trực khuẩn và vi khuẩn sống bên trong các sinh vật khác. Chấy sống trong chân lông của vật chủ. Một số nấm có liên quan đến một loại rừng cụ thể (boletus). Nhưng môi trường sống cũng có thể được biểu thị bằng một môi trường địa lý - vật lý thuần túy. Bạn có thể chỉ ra bờ biển thủy triều, nơi có nhiều loại sinh vật như vậy sinh sống. Nó có thể là sa mạc, và một ngọn núi riêng biệt, cồn cát, suối và sông, hồ, v.v.

3. thích hợp sinh thái khái niệm, theo Y. Oduma, nhiều dung lượng hơn. Thích hợp sinh thái, được thể hiện bởi một nhà khoa học người Anh C. Elton(1927), không chỉ bao gồm không gian vật chất mà sinh vật chiếm giữ, mà còn bao gồm cả vai trò chức năng của sinh vật trong cộng đồng. Elton phân biệt các hốc là vị trí của một loài trong mối quan hệ với các loài khác trong một quần xã. Ý tưởng của Ch. Elton rằng ngách không phải là từ đồng nghĩa với môi trường sống đã nhận được sự công nhận và phân phối rộng rãi. Vị trí dinh dưỡng, cách sống, mối liên hệ với các sinh vật khác, vv là rất quan trọng đối với sinh vật. và vị trí của nó so với độ dốc của các yếu tố bên ngoài như điều kiện tồn tại (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, thành phần và loại đất, v.v.).

Ba khía cạnh này của vùng sinh thái (không gian, vai trò chức năng của sinh vật, các yếu tố bên ngoài) có thể được gọi một cách thuận tiện là niche không gian(nơi thích hợp) thích hợp dinh dưỡng(thích hợp chức năng), theo sự hiểu biết của Ch. Elton, và đa chiều thích hợp(toàn bộ khối lượng và tập hợp các đặc điểm sinh học và phi sinh học được tính đến, siêu năng lượng). Vùng sinh thái của một sinh vật không chỉ phụ thuộc vào nơi sinh sống mà còn bao gồm tổng lượng các yêu cầu về môi trường của sinh vật. Cơ thể không chỉ chịu tác động của các yếu tố môi trường mà còn đưa ra các yêu cầu của chính mình đối với chúng.

4. Khái niệm hiện đại về niche sinh tháiđược hình thành trên cơ sở mô hình đề xuất J. Hutchinson(Năm 1957). Theo mô hình này, ngách sinh thái là một phần của không gian đa chiều tưởng tượng (siêu năng lượng), các kích thước riêng lẻ tương ứng với các yếu tố cần thiết cho sự tồn tại và sinh sản bình thường của một sinh vật. Thích hợp của Hutchinson, mà chúng ta sẽ gọi là đa chiều (siêu không gian), có thể được mô tả bằng cách sử dụng các đặc tính định lượng và vận hành với nó bằng cách sử dụng các tính toán và mô hình toán học. R. Whittaker(1980) định nghĩa vùng sinh thái là vị trí của một loài trong quần xã, ngụ ý rằng quần xã đó đã được liên kết với một loại sinh vật cụ thể, tức là với một tập hợp các thông số vật lý và hóa học nhất định. Vì vậy, ngách sinh thái là một thuật ngữ dùng để chỉ sự chuyên môn hóa của một quần thể loài trong một quần xã. Các nhóm loài trong môi trường sinh học có chức năng tương tự và các hốc có cùng kích thước được gọi là hội. Các loài chiếm cùng một ngách ở các khu vực địa lý khác nhau được gọi là môi trường tương đương.

5. Tính cá nhân và tính độc đáo của các hốc sinh thái. Cho dù các sinh vật sống trong môi trường sống (hoặc các loài nói chung) có gần nhau đến đâu, cho dù các đặc điểm chức năng của chúng trong biocenose có gần nhau đến đâu, chúng sẽ không bao giờ chiếm giữ cùng một ngách sinh thái. Vì vậy, số lượng các hốc sinh thái trên hành tinh của chúng ta là không thể đếm được. Theo nghĩa bóng, người ta có thể hình dung một quần thể con người, tất cả các cá thể trong số đó chỉ có một thị trường ngách duy nhất của riêng họ. Không thể tưởng tượng được hai người hoàn toàn giống nhau với các đặc điểm chức năng và tâm sinh lý hoàn toàn giống nhau, bao gồm tinh thần, thái độ đối với đồng loại, nhu cầu tuyệt đối về loại và chất lượng thức ăn, quan hệ tình dục, chuẩn mực hành vi, v.v. Nhưng các hốc cá nhân của những người khác nhau có thể trùng lặp về các thông số sinh thái nhất định. Ví dụ, sinh viên có thể được liên kết bởi một trường đại học, giáo viên cụ thể, đồng thời, họ có thể khác nhau về hành vi của họ trong xã hội, trong việc lựa chọn thực phẩm, hoạt động sinh học, v.v.

6. Đo các hốc sinh thái. Để mô tả đặc điểm của một thị trường ngách, hai phép đo tiêu chuẩn thường được sử dụng: chiều rộng ngách và chồng chéo thích hợp với các ngách lân cận.

Chiều rộng ngách đề cập đến độ dốc hoặc phạm vi của một số yếu tố môi trường, nhưng chỉ trong một khoảng siêu rộng nhất định. Chiều rộng của một ngách có thể được xác định bởi cường độ chiếu sáng, bởi chiều dài của chuỗi dinh dưỡng, bởi cường độ hoạt động của một số yếu tố phi sinh học. Sự chồng chéo của các hốc sinh thái có nghĩa là chồng chéo theo chiều rộng của các hốc và chồng lên nhau của các siêu năng lượng.

7. Các loại hốc sinh thái. Có hai loại hốc sinh thái chính. Đầu tiên, cái này cơ bản(chính thức) niche - "trừu tượng" lớn nhất siêu năng lượng sinh sống ”, nơi tác động của các yếu tố môi trường mà không có ảnh hưởng của cạnh tranh đảm bảo sự phong phú và hoạt động tối đa của các loài. Tuy nhiên, các loài này trải qua những thay đổi liên tục về các yếu tố môi trường trong phạm vi của nó. Ngoài ra, như chúng ta đã biết, sự gia tăng hoạt động của một yếu tố có thể thay đổi mối quan hệ của một loài với yếu tố khác (hệ quả của định luật Liebig) và phạm vi của nó có thể thay đổi. Hành động của hai yếu tố cùng một lúc có thể thay đổi thái độ của loài đối với từng yếu tố cụ thể. Luôn có những hạn chế sinh vật (săn mồi, cạnh tranh) trong các hốc sinh thái. Tất cả những hành động này dẫn đến một thực tế là trên thực tế, các loài chiếm một không gian sinh thái nhỏ hơn nhiều so với siêu không gian của ngách cơ bản. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về thực hiện thích hợp, tức là có thật thích hợp.

8 . Nguyên tắc VanderMeer và Tạm dừng. J.H. Vandermeer (1972) đã mở rộng đáng kể khái niệm về thị trường ngách đã nhận ra của Hutchinson. Ông đã đi đến kết luận rằng nếu N loài tương tác cùng tồn tại trong môi trường sống cụ thể này, thì chúng sẽ chiếm những hốc sinh thái hoàn toàn khác nhau, số lượng chúng sẽ bằng N. Quan sát này được gọi là nguyên tắc Vandermeer.

Tương tác cạnh tranh có thể liên quan đến cả không gian, chất dinh dưỡng, việc sử dụng ánh sáng (cây cối trong rừng) và quá trình đấu tranh giành thức ăn của con cái, cũng như sự phụ thuộc vào động vật ăn thịt, tính nhạy cảm với bệnh tật, v.v. Thông thường, con cái khó khăn nhất sự cạnh tranh được quan sát ở cấp độ giữa các cá thể. Nó có thể dẫn đến sự thay thế quần thể của một loài bằng một quần thể của loài khác, nhưng nó cũng có thể dẫn đến trạng thái cân bằng giữa hai loài (thường là sự cân bằng của tự nhiên được thiết lập trong hệ thống vật ăn thịt - con mồi). Các trường hợp cực đoan là sự dịch chuyển của loài này bởi loài khác bên ngoài môi trường sống nhất định. Có những trường hợp khi một loài thay thế loài khác trong chuỗi dinh dưỡng và buộc chúng chuyển sang sử dụng thức ăn khác. Quan sát hành vi của các sinh vật có quan hệ họ hàng gần với cách sống giống nhau và hình thái tương tự cho thấy rằng những sinh vật đó cố gắng không bao giờ sống ở cùng một nơi. Quan sát này đã được thực hiện Joseph Grinell vào năm 1917-1928, người đã nghiên cứu cuộc sống của loài chim nhại ở California. Grinell thực sự đã đưa ra khái niệm "thích hợp", nhưng không đưa vào khái niệm này sự phân biệt giữa thích hợp và môi trường sống.

Nếu các sinh vật có quan hệ họ hàng gần nhau sống trong cùng một nguồn nước và ở cùng một nơi, thì chúng sẽ sử dụng các nguồn thức ăn khác nhau hoặc có lối sống tích cực vào những thời điểm khác nhau (đêm, ngày). Sự tách biệt sinh thái của các loài có quan hệ gần gũi này được gọi là nguyên tắc loại trừ cạnh tranh hoặc Nguyên tắc tạm dừngđược đặt tên theo nhà sinh vật học người Nga, người đã thực nghiệm chứng minh hoạt động của nguyên tắc này vào năm 1932. Trong kết luận của mình, Gause đã sử dụng khái niệm của Elton về vị trí của một loài trong cộng đồng phụ thuộc vào các loài khác.

9. không gian thích hợp. Các hốc sinh thái của các loài không chỉ là mối quan hệ của một loài với một gradient môi trường đơn lẻ. Nhiều dấu hiệu hoặc trục của không gian đa chiều (siêu âm) rất khó đo lường hoặc không thể được biểu thị bằng vectơ tuyến tính (ví dụ, hành vi, nghiện ngập, v.v.). Do đó, như đã lưu ý đúng bởi R. Whittaker (1980), cần phải chuyển từ khái niệm trục ngách (nhớ độ rộng của ngách theo một hoặc nhiều tham số) sang khái niệm định nghĩa đa chiều của nó, mà sẽ bộc lộ bản chất của các mối quan hệ cùng loài với đầy đủ các mối quan hệ thích nghi của chúng.

Nếu một ngách là một "vị trí" hoặc "vị trí" của một loài trong một quần xã theo quan niệm của Elton, thì việc cung cấp cho nó một số phép đo là đúng. Theo Hutchinson, một ngách có thể được xác định bởi một số biến số môi trường trong cộng đồng mà loài phải thích nghi. Các biến số này bao gồm cả các chỉ số sinh học (ví dụ, kích thước thực phẩm) và các biến số không sinh học (khí hậu, orographic, thủy văn, v.v.). Các biến này có thể đóng vai trò là các trục mà không gian đa chiều được tạo lại, được gọi là không gian sinh thái hoặc không gian thích hợp. Mỗi loài có thể thích nghi hoặc chống chịu với một số phạm vi giá trị của từng biến số. Giới hạn trên và giới hạn dưới của tất cả các biến này phân định không gian sinh thái mà một loài có thể chiếm giữ. Đây là ngách cơ bản trong hiểu biết của Hutchinson. Ở dạng đơn giản, có thể hình dung đây là một "hộp n mặt" với các mặt tương ứng với các giới hạn ổn định của chế độ xem trên các trục của ngách.

Bằng cách áp dụng phương pháp tiếp cận đa chiều đối với không gian của ngách cộng đồng, chúng ta có thể tìm ra vị trí của các loài trong không gian, bản chất phản ứng của loài khi tiếp xúc với nhiều hơn một biến số, kích thước tương đối của các hốc.

Vùng sinh thái thường được hiểu là vị trí của sinh vật trong tự nhiên và toàn bộ cách thức hoạt động sống của nó, hay như người ta nói, trạng thái sống, bao gồm thái độ đối với các yếu tố môi trường, loại thức ăn, thời gian và phương pháp dinh dưỡng, nơi sinh sản, nơi trú ẩn,… Khái niệm này đồ sộ và có ý nghĩa hơn nhiều so với khái niệm “môi trường sống”. Nhà sinh thái học người Mỹ Odum gọi một cách hình tượng môi trường sống là "địa chỉ" của sinh vật (loài), và ngách sinh thái - "nghề" của nó.

Như vậy, ngách sinh thái đặc trưng cho mức độ chuyên môn hoá sinh học của loài. Tính đặc trưng sinh thái của các loài được nhấn mạnh bởi tiên đề về khả năng thích ứng sinh thái: "Mỗi loài thích nghi với một tập hợp các điều kiện tồn tại cụ thể, được xác định chặt chẽ cho nó - một ngách sinh thái."

G. Hutchinson đã đưa ra khái niệm về một ngách sinh thái cơ bản và đã được hiện thực hóa.

Cơ bản được hiểu là toàn bộ các điều kiện để một loài có thể tồn tại và sinh sản thành công. Tuy nhiên, trong tự nhiên, các loài sinh vật không phát triển được tất cả các nguồn lực thích hợp cho chúng, trước hết là do các mối quan hệ cạnh tranh.

Vị trí thích hợp sinh thái được thực hiện là vị trí của một loài trong một quần xã cụ thể, nơi nó bị giới hạn bởi các mối quan hệ sinh vật học phức tạp. Những thứ kia. ngách cơ bản là tiềm năng của loài, và ngách đã nhận ra là phần có thể được hiện thực hóa trong các điều kiện nhất định. Do đó, ngách đã nhận ra luôn nhỏ hơn ngách cơ bản.

Ba quy tắc quan trọng tuân theo từ hình vẽ.

• 1. Yêu cầu (giới hạn chịu đựng) của một loài đối với bất kỳ hoặc nhiều yếu tố môi trường càng rộng thì không gian mà loài đó có thể chiếm giữ trong tự nhiên càng lớn, và do đó sự phân bố của chúng càng rộng.
• 2. Sự kết hợp các yêu cầu của sinh vật đối với các yếu tố khác nhau không phải là tùy tiện: tất cả các sinh vật đều thích nghi với các phương thức “liên kết” giữa chúng, các yếu tố liên kết và phụ thuộc lẫn nhau.
• 3. Nếu chế độ của bất kỳ, ít nhất một nhân tố sinh thái trong môi trường sống của các cá thể của một loài nhất định đã thay đổi theo cách mà các giá trị của nó vượt ra ngoài ngách như siêu không gian, thì điều này có nghĩa là sự phá hủy của ngách đó, tức là. , hạn chế hoặc không thể bảo tồn các loài trong môi trường sống này.

Vì các loài sinh vật là cá thể sinh thái, chúng cũng có các hốc sinh thái cụ thể. Như vậy, có bao nhiêu loài sinh vật sống trên Trái đất có các hốc sinh thái.

Trong tự nhiên, cũng có quy luật bắt buộc lấp đầy các ngách sinh thái: “Một ngách sinh thái trống sẽ luôn luôn và chắc chắn được lấp đầy”. Trí tuệ dân gian đã hình thành hai định đề này như sau: “Hai con gấu không thể hòa hợp trong một hang ổ” và “Thiên nhiên không dung thứ cho sự trống trải”.

Nếu các sinh vật chiếm giữ các hốc sinh thái khác nhau, chúng thường không tham gia vào quan hệ cạnh tranh, lĩnh vực hoạt động và ảnh hưởng của chúng bị tách rời. Trong trường hợp này, mối quan hệ được coi là trung lập.

Đồng thời, trong mỗi hệ sinh thái có các loài yêu cầu cùng một ngách hoặc các yếu tố của nó (thức ăn, nơi ở, v.v.). Trong trường hợp này, cạnh tranh là không thể tránh khỏi, tranh giành quyền sở hữu một thị trường ngách. Các mối quan hệ tiến hóa đã phát triển theo cách mà các loài có yêu cầu tương tự đối với môi trường không thể tồn tại cùng nhau trong một thời gian dài. Mô hình này không phải là không có ngoại lệ, nhưng nó khách quan đến mức nó được hình thành dưới dạng một điều khoản được gọi là "quy tắc loại trừ cạnh tranh". Tác giả của quy tắc này là nhà sinh thái học G.F. Gause. Nghe có vẻ như thế này: “nếu hai loài có các yêu cầu về môi trường tương tự nhau (dinh dưỡng, tập tính, địa điểm sinh sản, v.v.) tham gia vào quan hệ cạnh tranh, thì một trong số chúng phải chết hoặc thay đổi lối sống và chiếm một vùng sinh thái mới.” Đôi khi, ví dụ, để loại bỏ quan hệ cạnh tranh cấp tính, chỉ cần một sinh vật (động vật) thay đổi thời gian kiếm ăn mà không thay đổi loại thức ăn (nếu cạnh tranh nảy sinh trên cơ sở quan hệ thức ăn) là đủ, hoặc để tìm một môi trường sống mới (nếu cạnh tranh diễn ra trên cơ sở yếu tố này) và v.v.

Trong số các thuộc tính khác của các hốc sinh thái, chúng ta lưu ý rằng một sinh vật (loài) có thể thay đổi chúng trong suốt vòng đời của nó.

Quần xã (biocenose, hệ sinh thái) được hình thành theo nguyên tắc lấp đầy các hốc sinh thái. Trong một cộng đồng được hình thành tự nhiên, thông thường tất cả các ngách đều bị chiếm dụng. Ví dụ, trong các cộng đồng như vậy, trong các khu rừng nguyên sinh (rừng nguyên sinh) lâu đời, xác suất du nhập các loài mới là rất thấp.

Các hốc sinh thái của tất cả các cơ thể sống được chia thành chuyên biệt và chung. Sự phân chia này phụ thuộc vào nguồn thức ăn chính của các loài tương ứng, kích thước của môi trường sống và độ nhạy cảm với các yếu tố môi trường phi sinh học.

Các hốc chuyên dụng. Hầu hết các loài thực vật và động vật thích nghi chỉ tồn tại trong một phạm vi hẹp của điều kiện khí hậu và các đặc điểm môi trường khác, chúng ăn một số ít thực vật hoặc động vật. Những loài như vậy có một ngách chuyên biệt xác định môi trường sống của chúng trong môi trường tự nhiên. Vì vậy, gấu trúc khổng lồ có một ngách chuyên môn hóa cao, vì nó ăn 99% lá và măng. Sự tàn phá hàng loạt của một số loại tre tại các khu vực của Trung Quốc nơi gấu trúc sinh sống đã khiến loài động vật này bị tuyệt chủng.

Các loài sinh vật có hốc chung có đặc điểm là dễ thích nghi với sự thay đổi của các yếu tố môi trường môi trường. Chúng có thể tồn tại thành công ở nhiều nơi, ăn nhiều loại thức ăn và chịu được những biến động mạnh trong điều kiện tự nhiên. Ruồi, gián, chuột nhắt, chuột cống, con người,… đều có chung các hốc sinh thái.

Đối với các loài có các hốc sinh thái chung, nguy cơ tuyệt chủng thấp hơn đáng kể so với các loài có các hốc sinh thái chuyên biệt.

Ngách sinh thái nhân văn

Con người là một trong những đại diện của giới động vật, một loài sinh vật thuộc lớp động vật có vú. Mặc dù thực tế là nó có nhiều đặc tính cụ thể (trí óc, giọng nói rõ ràng, hoạt động lao động, tính xã hội sinh học, v.v.), nó vẫn không mất đi bản chất sinh học và tất cả các quy luật sinh thái đều có giá trị đối với nó ở mức độ tương tự như đối với các sinh vật sống khác. .

Một người cũng có ngách sinh thái riêng, duy nhất đối với anh ta, tức là một tập hợp các yêu cầu đối với nhiều yếu tố môi trường, được phát triển trong quá trình tiến hóa. Không gian mà con người được bản địa hóa (tức là nơi mà các chế độ của các yếu tố không vượt ra ngoài giới hạn của khả năng chịu đựng được thừa hưởng từ tổ tiên) là rất hạn chế.

Là một loài sinh vật, một người chỉ có thể sống trong vùng đất của vành đai xích đạo (vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới), nơi phát sinh ra họ hominid. Theo chiều dọc, ngách này kéo dài khoảng 3,0-3,5 km trên mực nước biển.

Nhờ những đặc tính cụ thể (chủ yếu mang tính xã hội) nêu trên, con người đã mở rộng ranh giới của phạm vi ban đầu (môi trường sống), định cư ở các vĩ độ cao, trung bình và thấp, làm chủ độ sâu của đại dương và không gian bên ngoài. Tuy nhiên, ngách sinh thái cơ bản của nó thực tế vẫn không thay đổi, và bên ngoài phạm vi ban đầu của nó, nó có thể tồn tại, vượt qua sức đề kháng của các yếu tố hạn chế, không phải thông qua sự thích nghi, mà với sự trợ giúp của các thiết bị và dụng cụ bảo vệ được tạo ra đặc biệt (nhà sưởi ấm, quần áo ấm, thiết bị oxy , v.v.).), mô phỏng thị trường ngách của nó giống như cách làm đối với các loài động vật và thực vật kỳ lạ trong vườn thú, đại dương, vườn bách thảo. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng có thể tái tạo đầy đủ tất cả các yếu tố cần thiết cho một người theo quan điểm của luật khoan dung. Ví dụ, trong chuyến bay vũ trụ, không thể tái tạo một yếu tố quan trọng như lực hấp dẫn, và sau khi trở về Trái đất từ ​​một chuyến thám hiểm không gian dài, các phi hành gia cần thời gian để đọc lại.

Trong điều kiện của các xí nghiệp công nghiệp, nhiều yếu tố (tiếng ồn, độ rung, nhiệt độ, điện từ trường, tạp chất của một số chất trong không khí, v.v.) định kỳ hoặc vĩnh viễn vượt quá khả năng chịu đựng của cơ thể con người. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến anh ta: cái gọi là bệnh nghề nghiệp, căng thẳng định kỳ có thể xảy ra. Do đó, cần có một hệ thống các biện pháp tổ chức và kỹ thuật đặc biệt nhằm đảm bảo an toàn cho hoạt động lao động bằng cách giảm mức độ tiếp xúc với cơ thể của các yếu tố sản xuất độc hại và có hại của môi trường.

Còn lâu mới có thể đảm bảo các điều kiện tối ưu cho các yếu tố đó, và do đó, đối với một số ngành, tổng số kinh nghiệm làm việc của nhân viên bị hạn chế, ngày làm việc bị giảm (ví dụ, khi làm việc với các chất độc hại - lên đến bốn giờ). Các thiết bị thiết kế đặc biệt được tạo ra để giảm độ rung và tiếng ồn trong cabin của các phương tiện vận tải và đầu kéo.

Hoạt động sản xuất và kinh tế của con người, việc sử dụng (chế biến) tài nguyên thiên nhiên tất yếu dẫn đến việc hình thành các sản phẩm phụ ("chất thải") phát tán trong môi trường.

Các hợp chất hóa học xâm nhập vào nước, đất, khí quyển và thực phẩm là các yếu tố môi trường và do đó là các yếu tố của môi trường sinh thái. Liên quan đến chúng (đặc biệt là với các giới hạn trên), sức đề kháng của cơ thể con người là nhỏ, và các chất như vậy hóa ra lại là yếu tố hạn chế phá hủy ngách.

Từ những gì đã nói, quy tắc cơ bản thứ hai của bảo vệ thiên nhiên dựa trên quan điểm sinh thái: "Bảo vệ thiên nhiên (và môi trường) bao gồm một hệ thống các biện pháp nhằm bảo tồn các hốc sinh thái của các sinh vật sống, bao gồm cả con người."

Do đó, hoặc là con người sẽ được bảo tồn cho các thế hệ hiện tại và tương lai, hoặc con người với tư cách là một loài sinh vật sẽ bị diệt vong.