A populációs rendszer összetettsége és jelentős változékonysága ellenére ökológiai szempontból bármely faj (mint bármely populáció) összességében jellemezhető.
Term ökológiai fülke kifejezetten a faj ökológiai leírására került bevezetésre egész rendszer. Valójában az ökológiai rés azt a pozíciót írja le (beleértve a funkcionálist is), amelyet egy adott faj más fajokhoz és abiotikus tényezőkhöz képest elfoglal.
Ezt a kifejezést Joseph Greenell amerikai ökológus javasolta 1917-ben az egyének térbeli és viselkedésbeli eloszlásának leírására. különböző típusok egymáshoz képest. Valamivel később egy másik kollégája, Charles Elton hangsúlyozta, hogy tanácsos az „ökológiai rés” kifejezést használni egy faj közösségen belüli helyzetének jellemzésére, különösen a táplálékhálókban. Ebben az esetben egy másik amerikai tudós, Eugene Odum képletes kifejezése szerint az ökológiai fülke a faj „szakmáját”, az élőhely pedig a „címét” írja le.
Természetesen Grinell előtt is történtek kísérletek a fajok ökológiai jellemzőinek leírására. Így már régóta köztudott, hogy egyes fajok csak nagyon szűk feltételek között képesek létezni, vagyis szűk a tűrőzónájuk. Ezek stenobiontok (15. ábra). Mások éppen ellenkezőleg, rendkívül változatos élőhelyeken élnek. Ez utóbbiakat gyakran nevezik eurybiontoknak, bár nyilvánvaló, hogy a természetben valójában nincsenek valódi eurybionták.
A valóságban úgy beszélhetünk ökológiai résről, mint egy faj, populáció vagy akár egy egyed alkalmazkodásának teljes összegéről. A rés egy szervezet képességeinek jellemzője, amikor

(I, III) és eurybiont (II) vonatkozásában
fejlesztés környezet. Azt is meg kell jegyezni, hogy sok fajnál az egész életciklus valójában az ökológiai fülkékben változás következik be, és a lárva és az imágó fülkéi nagyon élesen eltérhetnek egymástól. Például a szitakötőlárvák a víztestek tipikus fenékragadozói, míg a kifejlett szitakötők, bár ragadozók, a légi rétegben élnek, esetenként növényekre szállnak. A növényekben az ökológiai fülkék egy fajon belüli felosztásának egyik gyakori formája az úgynevezett ökotípusok, azaz a természetben, sajátos körülmények között megfigyelhető örökletes fajok kialakulása (16. ábra).

Mindegyik ilyen rést a faj létezésének lehetőségeit meghatározó paraméterek határértékeivel jellemezhetjük (hőmérséklet, páratartalom, savasság stb.). Ha sok (n) tényezőt használunk a leírására, akkor elképzelhetünk egy rést egy bizonyos n-dimenziós térfogatként, ahol a megfelelő tűrészóna és optimum paraméterei az n tengelyek mentén vannak ábrázolva (17. ábra). . Ezt az ötletet George Evelyn Hutchinson angol-amerikai ökológus dolgozta ki, aki úgy vélte, hogy egy rést úgy kell meghatározni, hogy figyelembe veszik azon abiotikus és biotikus környezeti változók teljes skáláját, amelyekhez egy fajnak alkalmazkodnia kell, és amelyek hatása alatt a populációi is megjelennek. a végtelenségig fennmaradhat. Hutchinson modellje idealizálja a valóságot, de pontosan ez teszi lehetővé

mutatják be az egyes fajok egyediségét (18. ábra).

Rizs. 17. Egy ökológiai rés sematikus ábrázolása (a - egyben, b - kettőben, c - három dimenzióban; O - optimum)

Rizs. 18. Két egymáshoz közeli kagylófaj ökológiai fülkéinek kétdimenziós képe (az állattömeg egységnyi területre eső megoszlása ​​látható) (Zenkevich szerint, módosítással)
Ebben a modellben az egyes tengelyek mentén lévő fülkék két fő paraméterrel jellemezhetők: a fülke középpontjának helyzete és szélessége. Természetesen az n-dimenziós térfogatok tárgyalásánál figyelembe kell venni, hogy sok környezeti tényezők kölcsönhatásba lépnek egymással, és végső soron egymással összefüggőnek kell tekinteni őket. Ezenkívül a tűréshatáron belül vannak olyan területek, amelyekben változó mértékben kedvező a faj számára. Általában szerint legalábbállatok esetében három értékelés elegendő egy ökológiai rés leírásához – élőhely, táplálék és tevékenységi idő. Néha egyszerűen csak térbeli és trofikus résekről beszélnek. A növények és gombák esetében fontosabb az abiotikus környezeti tényezőkhöz való viszony, populációik fejlődésének időbelisége, életciklusuk áthaladása.
Természetesen egy n-dimenziós ábra csak a megfelelő n-dimenziós térben jeleníthető meg, minden tengely mentén
amely n tényező egyikének értékét tartalmazza. Hutchinson többdimenziós ökológiai résről alkotott elképzelései lehetővé teszik, hogy az ökoszisztémát ökológiai rések halmazaként írjuk le. Ezen túlmenően lehetővé válik a különböző (köztük nagyon közeli) fajok ökológiai fülkéinek összehasonlítása, és mindegyikük számára megvalósult és potenciális (alapvető) ökológiai fülkék azonosítása (19. ábra). Első
jellemzi azt az ökológiai n-dimenziós „teret”, amelyben a faj jelenleg létezik. Konkrétan a modern termékpaletta megfelel egy megvalósult rést a piacon általános nézet. A potenciális rés az a „tér”, amelyben egy faj létezhetne, ha nem lennének akadályok az útjában. adott idő akadályok, fontos ellenségek vagy erős versenytársak. Ez különösen fontos egy adott faj lehetséges elterjedésének előrejelzéséhez.

Rizs. 19. A potenciális és a megvalósult fülkék arányai, valamint a lehetséges versengés területe két ökológiailag hasonló faj között (Solbrig, Solbrig, 1982 szerint, leegyszerűsítve)
Még a külsőleg szinte megkülönböztethetetlen és együtt élő fajok (különösen az ikerfajok) is gyakran jól különböznek ökológiai jellemzőikben. A 20. század első felében. Úgy gondolták, hogy a maláriás szúnyogok egyik fajtája széles körben elterjedt Európában. A megfigyelések azonban azt mutatták, hogy nem minden ilyen szúnyog vesz részt a malária átvitelében. VEL

Az új módszerek (például citogenetikai elemzés) megjelenésével, valamint az ökológiai és fejlődési jellemzőkkel kapcsolatos adatok felhalmozásával világossá vált, hogy nem egy fajról van szó, hanem nagyon hasonló fajok komplexumáról. Nemcsak ökológiai, de még morfológiai különbségeket is találtak közöttük.

Ha összehasonlítjuk a közeli rokon fajok elterjedését, látni fogjuk, hogy gyakran előfordulási területük nem fedi át egymást, hanem hasonlóak lehetnek pl. természeti területek. Az ilyen formákat helyettesnek nevezzük. A vikáriáció tipikus esete a különböző típusú vörösfenyők elterjedése az északi féltekén - szibériai - Nyugat-Szibériában, dauriai - ban. Kelet-Szibériaés Eurázsia északkeleti részén, amerikai - Észak-Amerikában.
Azokban az esetekben, amikor a hasonló formák elterjedési területei átfedik egymást, leggyakrabban ökológiai fülkéik jelentős eltérése figyelhető meg, ami gyakran még a morfológiai változékonyság eltolódásában is megnyilvánul. Az ilyen különbségek történelmiek, és bizonyos esetekben valószínűleg a korábbi elszigeteltséghez köthetők különféle részek az eredeti faj populációs rendszere.
Amikor az ökológiai rések átfedik egymást (különösen korlátozott erőforrás - például élelmiszer - felhasználás esetén), verseny indulhat (lásd 19. ábra). Ezért, ha két faj együtt él, akkor a verseny ökológiai réseinek valamilyen módon eltérőnek kell lenniük. Pontosan ezt mondja ki a versenykizárás törvénye, amely Georgij Francevics Gause orosz ökológus munkája alapján készült: két faj nem foglalhatja el ugyanazt az ökológiai rést. Ennek eredményeképpen az azonos közösséghez tartozó fajok ökológiai fülkéi, még a közeli rokonok is, eltérőek. Ezért egy ilyen kivételt nagyon nehéz nyomon követni a természetben, de a laboratóriumban újra előállítható. A kompetitív kirekesztés az élő szervezetek ember segítségével történő szétszóródása során is nyomon követhető. Például számos kontinentális növényfaj (golgotavirág) és madárfaj (házi veréb, seregély) megjelenése a Hawaii-szigeteken az endemikus formák eltűnéséhez vezetett.
Az ökológiai rés fogalma lehetővé teszi, hogy azonosítsuk az ökológiai megfelelőket, vagyis olyan fajokat, amelyek nagyon hasonló fülkéket foglalnak el, de különböző területeken. A hasonló formák gyakran nem kapcsolódnak egymáshoz. Így a nagy növényevők rése a prérin Észak Amerika bölények és tüskék, Eurázsia sztyeppén - saigák és vadlovak, Ausztrália szavannáin pedig nagy kenguruk - foglalják el és foglalják el.
Az ökológiai rés N-dimenziós ötlete lehetővé teszi számunkra, hogy felfedjük a közösségek szerveződésének és a biológiai sokféleségnek a lényegét. Az egy élőhelyen található különböző fajok ökológiai fülkéi közötti kapcsolatok jellegének felmérésére a fülkék középpontjai közötti távolságokat és szélességi átfedésüket használjuk. Természetesen csak néhány tengelyt hasonlítanak össze.
Nyilvánvaló, hogy minden közösségben nagyon eltérő és nagyon hasonló ökológiai fülkekkel rendelkező fajok vannak. Ez utóbbiak valójában nagyon közel állnak az ökoszisztémában betöltött helyükhöz és szerepükhöz. Az ilyen fajok gyűjteményét bármely közösségben céhnek nevezik. Az azonos céhhez tartozó élőlények egymással erősen, más fajokkal pedig gyengén lépnek kölcsönhatásba.

A szinekológia a különböző fajok populációinak egyedei közötti kapcsolatokat és a körülményekhez való alkalmazkodóképességét vizsgálja külső környezet. Az ökológusok megállapították, hogy az élőközösségekbe tartozó szervezetek bizonyos térbeli koordinátákhoz kötődnek, amelyekben kölcsönhatásba lépnek egymással és a bioszféra egyes részeivel: víz, talaj, légkör.

Ennek a helynek a biogeocenózisokban neve van - egy ökológiai fülke. A cikkünkben tárgyalt példák azt kívánják bizonyítani, hogy minden biológiai faj velejárója, és a szervezet más egyedekkel és környezeti tényezőkkel való kölcsönhatásának következménye.

A faj ökológiai jellemzői

A filogenezis folyamatában kivétel nélkül alkalmazkodnak specifikus abiotikus tényezőkhöz. Korlátozzák a populáció élőhelyét. Egy élőlényközösség élőhelyi viszonyaival és más populációkkal való kölcsönhatása alkotja ökológiai jellemzőjét, amelynek neve ökológiai niche. Példák azokra az állatokra, amelyek életciklusa a biogeocenózis különböző térbeli és trofikus területein zajlik, az ízeltlábúak törzsébe, a rovarok osztályába tartozó szitakötők. Felnőtt egyedek - imágó, aktív ragadozók, elsajátították légburok, míg a kopoltyúval lélegző lárváik, a naiádok hidrobionták.

A fajok ökológiai résének jellemzői

Szerző klasszikus mű„Az ökológia alapjai” Yu Odum javasolta az „ökológiai rés” kifejezést, amelyet a populáció biotikus kapcsolatainak tanulmányozására használ a szervezet minden szintjén. A tudós szerint az egyed helyzete az élő természetben, vagyis annak vitális állapot egy ökológiai rés. Egy szemléltető példa ezt a meghatározást, az úttörőknek nevezett növények közössége. Különleges élettani és vegetatív tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy könnyen meghódítsák a szabad területeket. Ezek közé tartozik a kúszó búzafű Elsődleges biocenózisokat képeznek, amelyek idővel változnak. Odum egy szervezet helyét a természetben címének, életmódját pedig hivatásának nevezte.

J. Hutchinson modellje

Térjünk vissza az „ökológiai rés” fogalmának meghatározásához. Ezt szemlélteti például a fehérfarkú szarvas, amelynek életciklusa a lombkorona alatti térhez – bozótokhoz – kapcsolódik. évelő cserjék. Nemcsak táplálékforrásként, hanem védelemként is szolgálják az állatot. A Hutchinson által létrehozott biogeocenózis-hely hipertérfogat-modellje egy populációban lévő egyed életfenntartó sejtje. Az élőlények hosszú ideig élhetnek benne, elkerülve a külső környezetet. A tudós kutatása, amelyet a megalkotott matematikai modell alapján végez, ötleteket ad az élőlények közösségeinek ökoszisztémákban való létezésének optimális határairól.

Gáz elv

A versengő kirekesztés szabályának is nevezik, és a létért folytatott küzdelem két formájának leírására szolgál - az intrafajuláris és az interspecifikus, amelyet Charles Darwin a 19. században tanulmányozott. Ha a populációknak vannak átfedő szükségletei, például trofikus (vagyis közös táplálékellátás) vagy térbeli (átfedő élőhelyek - területek), amelyektől számuk függ, akkor az ilyen közösségek együttélési ideje korlátozott. Ez végső soron egy másik fajhoz tartozó, jobban alkalmazkodó és gyorsan szaporodó organizmusok kiszorulásához (egy kevésbé alkalmazkodott populáció kiszorításához) és visszatelepüléséhez vezet.

Például a faj egyedei fokozatosan felváltották a fekete patkánypopulációkat. Jelenleg kevés a számuk, és víztestek közelében élnek. Három paraméter jellemzi az „ökológiai rés” fogalmát. Ezt az állítást magyarázó példával korábban foglalkoztunk, nevezetesen: a szürke patkány faj mindenhol megtelepedett (térbeli eloszlás), mindenevő (táplálék), nappal és éjszaka is vadászik (időbeli tevékenységmegosztás).

Egy másik példa, amely a versenykizárás szabályát jellemzi: az Ausztráliába érkező első telepesek európai méhpopulációkat hoztak magukkal. A méhészet fejlődésével összefüggésben e rovarok száma meredeken megnövekedett, és fokozatosan kiszorították az őshonos ausztrál méheket állandó élőhelyének területeiről, ami ezt a típust a kihalás szélére.

Hasonló eset történt a házinyúl populációival is, amelyeket ugyanazok a kontinentális felfedezők vezettek be. A táplálék bősége, a kiváló éghajlati viszonyok és a verseny hiánya oda vezetett, hogy ennek a fajnak az egyedei elkezdték átvenni más populációk élőhelyeit, és olyan számban elszaporodtak, hogy elkezdték elpusztítani a termést.

Egy biológiai faj helye az ökoszisztémában

Folytassuk a válaszadást arra a kérdésre, hogy mi az ökológiai rés. A legteljesebb választ adó példa a vöröshere növény életállapota. Elterjedési területe Európa, Észak-Afrika, Közép-Ázsia. Kellően nedves réteken, +12...+21 °C hőmérsékleten nőnek optimálisan a populációk. Évelő gyógynövényeket vagy erdei avart képeznek, és termelői a biogeocenózis táplálékláncában.

Az ökológiai rés doktrínája

Egy populáció optimális és valós léttere

Emlékezzünk vissza, hogy az organizmusok más populációk egyedeivel és a környezeti feltételekkel fennálló kapcsolatainak összessége ökológiai rés. Az elhalt szerves anyagokkal táplálkozó, a talajt megtisztító, agrokémiai tulajdonságait javító talajszaprotróf baktériumok példája megerősíti azt a tényt, hogy nagyszámú biotikus kapcsolat jön létre más talajlakókkal: rovarlárvákkal, növényi gyökerekkel, gombákkal. . A talajbaktériumok létfontosságú tevékenysége közvetlenül függ a talaj hőmérsékletétől és páratartalmától, fizikai-kémiai összetételétől.

A többi lakó - nitrifikáló kemotróf baktériumok - a hüvelyesek családjába tartozó növények stabil populációit alkotják: lucerna, bükköny, csillagfürt. A fenti paraméterek mindegyike, mind a biotikus, mind a környezeti feltételek a baktériumok megvalósult ökológiai rését alkotják. Része a potenciális (alapvető rés) biogeocenosisnak, ami egy komplexum optimális feltételeket, amelyben a faj korlátlan ideig létezhet.

A többdimenziós ökoszisztéma szakasz kötelező kitöltésének szabályai

Ha egy biogeocenózist szélsőséges abiotikus jelenségek, például tüzek, árvizek, földrengések vagy negatív emberi tevékenységek éles hatásának vetnek alá, egyes területei felszabadulnak, vagyis megfosztják a korábban ott élt növény- és állatpopulációkat. . Az új életformák megjelenése - szukcesszió - a biogeocenózis azon részének megváltozásához vezet, amelynek neve a növények ökológiai rése. Tűz utáni letelepedésének példái azt mutatják, hogy a lombos erdő helyébe egy-két éves lágyszárú növények magas vegetatív energiával: tűzfű, tűzfű, csikósfű és mások, vagyis a tér kiürült részét azonnal új fajok populációi népesítik be.

Ebben a cikkben részletesen tanulmányoztunk egy olyan fogalmat, mint egy szervezet ökológiai rése. Az általunk vizsgált példák megerősítik, hogy ez egy többdimenziós komplexum, amely a növény- és állatpopulációk optimális életkörülményeihez igazodik.

Ökológiai fülke alatt általában egy szervezet helyét a természetben és élettevékenységének teljes módját értjük, vagy ahogy mondják, az életállapotot, beleértve a környezeti tényezőkhöz való hozzáállást, az élelmiszertípusokat, a táplálkozás idejét és módjait, a szaporodási helyeket. , menedékházak stb. Ez a fogalom sokkal átfogóbb és értelmesebb, mint az „élőhely” fogalma. Odum amerikai ökológus képletesen az élőhelyet egy organizmus (faj) „címének”, az ökológiai rést pedig „szakmájának” nevezte.

Az ökológiai rés tehát egy faj biológiai specializációjának fokát jellemzi. A fajok ökológiai sajátosságát az ökológiai alkalmazkodóképesség axiómája hangsúlyozza: „Minden faj egy szigorúan meghatározott, sajátos életkörülményekhez – egy ökológiai réshez – alkalmazkodik.”

G. Hutchinson egy alapvető és megvalósított ökológiai rést terjesztett elő.

A fundamentális azon feltételek összessége, amelyek mellett egy faj sikeresen létezhet és szaporodhat. A természetben azonban a fajok nem fejlesztik ki a számukra megfelelő erőforrásokat, elsősorban a kompetitív kapcsolatok miatt.

A megvalósult ökológiai rés egy faj helyzete egy adott közösségben, ahol összetett biocenotikus kapcsolatok korlátozzák. Azok. az alapvető niche a faj potenciális képességei, a megvalósult rés pedig az adott körülmények között megvalósítható rész. Így a megvalósult rés mindig kisebb, mint az alapvető.

Az ábrából három fontos szabály következik.

• 1. Minél szélesebbek a követelmények (tűrési határok) egy fajnak bármely vagy több környezeti tényezővel szemben, annál nagyobb teret tud elfoglalni a természetben, és ezáltal annál szélesebb az elterjedése.
• 2. A szervezet különböző tényezőkkel szembeni igényeinek kombinációja nem önkényes: minden organizmus alkalmazkodik az „összekapcsolt”, egymással összefüggő és egymástól függő tényezők rezsimjéhez.
• 3. Ha egy adott faj egyedeinek élőhelyén bármely, legalább egy környezeti tényező rezsimje úgy megváltozott, hogy annak értékei túllépnek a niche, mint hipertér határain, akkor ez a faj pusztulását jelenti. a niche, azaz a fajok megőrzésének korlátozása vagy lehetetlensége ezen az élőhelyen.

Mivel az élőlényfajok ökológiailag egyedek, sajátos ökológiai résekkel is rendelkeznek. Így ahány élőlényfaj van a Földön, annyi ökológiai fülke is van.

A természetben is létezik egy szabály, miszerint az ökológiai rések kitöltése kötelező: „Az üres ökológiai rést mindig és határozottan be kell tölteni.” Népi bölcsesség Ezt a két posztulátumot a következőképpen fogalmazta meg: „Két medve nem élhet együtt egy barlangban” és „A természet irtózik a légüres tértől”.

Ha az élőlények különböző ökológiai réseket foglalnak el, általában nem lépnek versengő kapcsolatokba, tevékenységi és befolyási köreik elkülönülnek. Ebben az esetben a kapcsolatot semlegesnek tekintik.

Ugyanakkor minden ökoszisztémában vannak olyan fajok, amelyek ugyanazt a rést vagy annak elemeit (élelmiszer, menedék stb.) követelik. Ebben az esetben elkerülhetetlen a verseny, a rést birtokló küzdelem. Az evolúciós kapcsolatok úgy alakultak ki, hogy a hasonló környezeti igényű fajok hosszú ideig nem létezhetnek együtt. Ez a minta nem kivétel nélküli, de annyira objektív, hogy a „versenykizárás szabályának” nevezett rendelkezés formájában fogalmazódik meg. A szabály szerzője G. F. Gause ökológus. Ez így hangzik: „ha két hasonló környezeti (táplálkozás, viselkedés, szaporodási hely stb.) faj egymással versengő viszonyba kerül, akkor az egyiknek el kell pusztulnia, vagy életmódot kell váltania, és új ökológiai rést kell elfoglalnia.” Néha például az éles versenyviszonyok enyhítésére elegendő, ha egy szervezet (állat) megváltoztatja a takarmányozás idejét anélkül, hogy magának a tápláléknak a típusát megváltoztatná (ha a versengés a táplálékviszonyok kezdetén lép fel), vagy új élőhely (ha e tényező alapján versenyre kerül sor) stb.

Az ökológiai fülkék egyéb tulajdonságai mellett megjegyezzük, hogy egy szervezet (faj) életciklusa során megváltoztathatja azokat.

A közösségek (biocenózisok, ökoszisztémák) az ökológiai rések kitöltésének elve szerint jönnek létre. Egy természetes kialakult közösségben általában minden fülke foglalt. Az ilyen közösségekben, például a régóta fennálló (bennszülött) erdőkben nagyon kicsi az új fajok betelepítésének valószínűsége.

Az összes élő szervezet ökológiai réseit speciális és általánosra osztják. Ez a felosztás a megfelelő faj fő táplálékforrásaitól, az élőhely méretétől és az abiotikus környezeti tényezők iránti érzékenységtől függ.

Speciális fülkék. A legtöbb növény- és állatfaj csak az éghajlati viszonyok és egyéb környezeti jellemzők szűk tartományában alkalmazkodott létezésre, és korlátozott számú növény- és állatfajtával táplálkozik. Az ilyen fajoknak speciális résük van, amely meghatározza élőhelyüket természetes környezet. Így az óriáspandának nagyon speciális fülke van, mivel 99%-ban bambuszlevelekkel és hajtásokkal táplálkozik. Bizonyos bambuszfajták tömeges elpusztítása Kína azon területein, ahol a panda élt, ezt az állatot a kihaláshoz vezette.

A közös fülkékkel rendelkező fajokat a környezeti környezeti tényezők változásaihoz való könnyű alkalmazkodás jellemzi. Sokféle környezetben boldogulhatnak, változatos ételeket fogyaszthatnak, és ellenállnak a szélsőséges ingadozásoknak. természeti viszonyok. Közös ökológiai rések találhatók a legyek, csótányok, egerek, patkányok, emberek stb.

Az általános ökológiai fülkékkel rendelkező fajok esetében lényegesen kisebb a kihalás veszélye, mint a speciális fülkével rendelkező fajok esetében.

Humán ökológiai rés

Az ember az állatvilág egyik képviselője, az emlősök osztályának biológiai faja. Annak ellenére, hogy számos sajátos tulajdonsággal rendelkezik (intelligencia, artikulált beszéd, munkatevékenység, bioszocialitás stb.), nem veszítette el biológiai lényegét, és az ökológia minden törvénye ugyanúgy érvényes rá, mint más élő szervezetekre. .

Az embernek is megvan a saját, csak rá jellemző ökológiai rése, azaz számos környezeti tényező követelményrendszere, amely az evolúció folyamatában alakult ki. Az a tér, amelyben egy személy rése lokalizálódik (azaz az a hely, ahol a faktorrendszerek nem lépik túl az ősöktől örökölt tolerancia határait), nagyon korlátozott.

Biológiai fajként az ember csak az egyenlítői öv szárazföldi területén élhet (trópusok, szubtrópusok), ahol a hominida család keletkezett. Függőlegesen a fülke körülbelül 3,0-3,5 km-rel a tengerszint felett húzódik.

A fent említett sajátos (elsősorban társadalmi) tulajdonságoknak köszönhetően az ember kitágította kezdeti területének (élőhelyének) határait, megtelepedett a magas, közepes és alacsony szélességi körökben, elsajátította az óceán mélységeit, ill. világűr. Alapvető ökológiai rése azonban gyakorlatilag nem változott, eredeti elterjedési területein kívül is fennmaradhat, a korlátozó tényezők ellenállását nem alkalmazkodással, hanem speciálisan kialakított eszközök segítségével győzi le. védőeszközökés olyan eszközök (fűtött lakások, meleg ruhák, oxigénkészülékek, stb.), amelyek ugyanúgy utánozzák a fülkét, mint az állatkertekben, ocenáriumokban az egzotikus állatok és növények esetében, botanikus kertek. Mindazonáltal a tolerancia törvénye szempontjából nem mindig lehetséges minden olyan tényezőt teljesen reprodukálni, amely egy személy számára szükséges. Például az űrrepülés során lehetetlen reprodukálni az ilyeneket legfontosabb tényező, mint a gravitáció, és miután visszatértek a Földre egy hosszú űrexpedícióról, az űrhajósoknak időre van szükségük az alkalmazkodáshoz.

Olyan körülmények között ipari vállalkozások számos tényező (zaj, rezgés, hőmérséklet, elektromágneses mezők, számos anyag szennyeződése a levegőben stb.) időszakosan vagy folyamatosan a tűréshatáron túl emberi test. Ez negatív hatással van rá: előfordulhatnak úgynevezett foglalkozási megbetegedések, időszakos stressz. Ezért létezik egy speciális technikai és szervezési intézkedésrendszer, amely a biztonság biztosítását célozza munkaügyi tevékenység a szervezetet érő veszélyes és káros környezeti termelési tényezőknek való kitettség szintjének csökkentésével.

Nem mindig lehet optimális feltételeket biztosítani ezeknek a tényezőknek, és ezért számos iparág esetében a teljes munkatapasztalat a munkaidő lerövidül (például mérgező anyagokkal történő munkavégzés esetén - legfeljebb négy óra). A vontatójárművek kabinjában lévő rezgések és zaj csökkentésére speciális kialakítású eszközöket hoznak létre.

Emberi termelés és gazdasági tevékenység, felhasználás (feldolgozás) természeti erőforrások elkerülhetetlenül melléktermékek ("hulladék") képződéséhez vezetnek, amelyek szétszóródnak a környezetben.

Belépés a vízbe, a talajba, a légkörbe, belépve az élelmiszerbe kémiai vegyületek környezeti tényezők, és ezért egy ökológiai rés elemei. Ezekhez képest (különösen a felső határokhoz) az emberi test ellenállása alacsony, és az ilyen anyagok korlátozó tényezőknek bizonyulnak, amelyek tönkreteszik a rést.

A fentiekből következik a természetvédelem ökológiai szempontú második alapszabálya: „A természetvédelem (és a környezet) az élő szervezetek, köztük az ember ökológiai réseit megőrző intézkedésrendszerből áll.

Így vagy az emberi rés megmarad a jelen és a jövő generációi számára, vagy az ember, mint biológiai faj, kihalásra van ítélve.

Tartalom:
Bevezetés………………………………………………………………………. 3
1. Ökológiai rés………………………………………………………… 4
1.1. Az ökológiai rés fogalma………………………………………. 4
1.2. A fülkék szélessége és átfedése………………………………………. 5
1.3. Niche differenciálás……………………………………………. 8
1.4. A rések evolúciója…………………………………………………………10
2. Az ökológiai rés szempontjai……………………………………………….12
3. Az ökológiai rés modern fogalma………………………….... 13
4. Az ökológiai fülkék egyénisége és egyedisége………… 13
5. Az ökológiai fülkék típusai…………………………………………………… 14
6. Réstér………………………………………………………. 15
Következtetés……………………………………………………………………… 16
Irodalomjegyzék……………………………………………………………………………………………………………………………………………

2
Bevezetés.
Ez a munka az „Ökológiai rések” témát tárgyalja. Az ökológiai rés egy faj (pontosabban populációja) által elfoglalt hely egy közösségben, biocenotikus kapcsolatainak és az abiotikus környezeti tényezőkkel szembeni követelményeinek összessége. Ezt a kifejezést 1927-ben Charles Elton alkotta meg.
Az ökológiai rés egy adott faj létezését befolyásoló tényezők összessége, amelyek közül a legfontosabb a táplálékláncban elfoglalt helye.
A munka célja, hogy azonosítsa az „ökológiai rés” fogalmának lényegét.
A tanulmány céljai a kitűzött célból fakadnak:
- adja meg az ökológiai rés fogalmát;
- elemezni az ökológiai fülkék jellemzőit;
- figyelembe venni a fajok ökológiai réseit a közösségekben.
Az ökológiai rés az a helyzet, amelyet egy faj egy közösségben elfoglal. Egy adott faj (populáció) kölcsönhatása a közösségben, amelynek tagja, meghatározza helyét a biocenózisban a táplálék és a kompetitív kapcsolatok által meghatározott anyagkörben. Az „ökológiai rés” kifejezést J. Grinnell amerikai tudós javasolta (1917). Az ökológiai rést, mint egy faj helyzetét egy vagy több biocenózis táplálása céljából C. Elton angol ökológus (1927) értelmezte. Az ökológiai rés fogalmának ilyen értelmezése lehetővé teszi, hogy mennyiségi leírást adjunk az ökológiai résről az egyes fajok vagy egyes populációk esetében. Ehhez hasonlítsa össze a faj abundanciáját (egyedszám vagy biomassza) a
3
hőmérséklet, páratartalom vagy bármely más környezeti tényező mutatói. Ily módon beazonosítható az optimális zóna és a típus által tolerálható eltérési határok - az egyes tényezők vagy tényezők halmazának maximuma és minimuma. Általában minden faj egy bizonyos ökológiai rést foglal el, amelyhez az evolúciós fejlődés során alkalmazkodik. A faj (populációja) által a térben elfoglalt helyet (térökológiai rés) gyakrabban élőhelynek nevezik.
Nézzük meg közelebbről az ökológiai réseket.

1.Ökológiai rés
Bármilyen típusú organizmus alkalmazkodik bizonyos létfeltételekhez, és nem tudja önkényesen megváltoztatni élőhelyét, étrendjét, táplálkozási idejét, szaporodási helyét, menedékét stb. Az ilyen tényezőkhöz fűződő kapcsolatok összessége meghatározza azt a helyet, amelyet a természet az adott szervezetnek szán, és azt a szerepet, amelyet az általános életfolyamatban kell játszania. Mindez összeáll a koncepcióban ökológiai rés.
1.1.Az ökológiai rés fogalma.
Ökológiai fülke alatt egy organizmusnak a természetben elfoglalt helyét és élettevékenységének teljes módját, életállapotát kell érteni, amely szervezetében és alkalmazkodásaiban rögzül.
IN különböző időpontokban Az ökológiai rés fogalma különböző jelentéseket kapott. A „niche” szó kezdetben egy fajnak az ökoszisztéma terében belüli eloszlásának alapegységét jelentette, amelyet a szerkezeti és
4
az ilyen típusú ösztönös korlátok. Például a mókusok a fákon élnek, a jávorszarvas a földön, egyes madárfajok ágakon, mások üregekben fészkelnek stb. Az ökológiai rés fogalmát itt elsősorban élőhelyként, vagy térbeli résként értelmezzük. Később a „niche” kifejezés „egy szervezet funkcionális állapota egy közösségben” jelentését kapta. Ez elsősorban az adott fajnak az ökoszisztéma trofikus szerkezetében elfoglalt helyére vonatkozott: a táplálék típusára, a táplálkozás idejére és helyére, ki a ragadozó egy adott szervezet számára, stb. Ezt ma trofikus résnek hívják. Aztán kiderült, hogy egy rés egyfajta hipertérfogatnak tekinthető a környezeti tényezők alapján felépített többdimenziós térben. Ez a hipertérfogat korlátozta azon tényezők körét, amelyekben egy adott faj létezhet (hiperdimenziós rés).
Azaz az ökológiai rés modern felfogásában legalább három szempont különböztethető meg: az élőlény által elfoglalt fizikai tér a természetben (élőhely), kapcsolata a környezeti tényezőkkel és a szomszédos élőlényekkel (kapcsolatok), valamint funkcionális szerepe az ökoszisztémában. Mindezek a szempontok a szervezet szerkezetén, alkalmazkodásain, ösztönein, életciklusain, életérdekein stb. Az élőlények ökológiai résének megválasztásához való jogát egy meglehetősen szűk keret korlátozza, amelyet születésétől fogva hozzárendeltek. Leszármazottai azonban más ökológiai résekre is igényt tarthatnak, ha bennük megfelelő genetikai változások következtek be.
1.2. A fülkék szélessége és átfedése.
Az ökológiai rés fogalmát használva a Gause-féle versengő kirekesztés szabálya a következőképpen fogalmazható meg: két különböző faj nem foglalhatja el sokáig ugyanazt az ökológiai rést, és nem is léphet be ugyanabba az ökoszisztémába; egyiküknek meg kell halnia, vagy
5
megváltozik, és új ökológiai rést foglal el. A fajokon belüli versengés egyébként gyakran nagymértékben csökken, éppen azért, mert az életciklus különböző szakaszaiban sok élőlény különböző ökológiai rést foglal el. Például az ebihal növényevő, az ugyanabban a tóban élő felnőtt békák pedig ragadozók. Egy másik példa: rovarok lárva és kifejlett állapotában.
Egy ökoszisztéma egy területén élhet nagy számban különböző fajok élőlényei. Lehetnek szorosan rokon fajok, de mindegyiknek el kell foglalnia a saját egyedi ökológiai rést. Ebben az esetben ezek a fajok nem lépnek versengő kapcsolatokba, és bizonyos értelemben semlegesek lesznek egymással szemben. Gyakran azonban a különböző fajok ökológiai rései legalább egy szempontból átfedhetik egymást, például az élőhely vagy az étrend tekintetében. Ez fajok közötti versenyhez vezet, amely általában nem súlyos, és hozzájárul az ökológiai rések egyértelmű kijelöléséhez. A fülke jellemzésére általában két szabványos mérést használnak - a fülke szélességét és a fülke átfedését a szomszédos fülkékkel.
A niche szélessége valamely környezeti tényező gradienseire vagy hatástartományára vonatkozik, de csak egy adott hipertéren belül. A fülke szélességét a világítás intenzitása, a trofikus lánc hossza és bármely abiotikus tényező hatásának intenzitása határozhatja meg. Átfedő ökológiai fülkék alatt mind a fülkék szélességének átfedését, mind a hipertérfogatok átfedését értjük.Az ökológiai fülke szélessége egy relatív paraméter, amelyet más fajok ökológiai résének szélességéhez viszonyítva értékelnek. Az eurybionták általában szélesebb ökológiai résekkel rendelkeznek, mint a stenobionták. Ugyanazon ökológiai fülke azonban eltérő szélességű lehet
6
irányok: például térbeli eloszlás, táplálékkapcsolatok stb.
Az ökológiai rés átfedése akkor következik be, amikor a különböző fajok ugyanazokat az erőforrásokat használják fel együtt élve. Az átfedés lehet teljes vagy részleges, az ökológiai fülke egy vagy több paramétere szerint.

Ha két faj élőlényeinek ökológiai fülkéi nagyon eltérnek egymástól, akkor ezek az azonos élőhelyű fajok nem versenyeznek egymással (3. ábra).

Ha az ökológiai fülkék részben átfedik egymást (2. ábra), akkor ezek együttes együttélése az egyes fajok sajátos alkalmazkodása miatt lehetséges.

Ha az egyik faj ökológiai rése magában foglalja egy másik ökológiai rését (1. ábra), akkor a domináns versenytárs kiszorítja riválisát a fitneszzóna perifériájára.
A versenynek jelentős környezeti következményei vannak. A természetben az egyes fajok egyedei egyszerre vannak kitéve fajok közötti és fajokon belüli versengésnek. Következményeiben interspecifikus
7
ellentéte az intraspecifikusnak, mivel szűkíti az élőhelyek területét és a szükséges környezeti erőforrások mennyiségét és minőségét. A fajokon belüli versengés hozzájárul a fajok területi eloszlásához, vagyis a térökológiai rés bővüléséhez. A végeredmény a fajok közötti és az intraspecifikus versengés aránya. Ha nagyobb a fajok közötti versengés, akkor egy adott faj elterjedési területe optimális adottságú területre csökken, és ezzel párhuzamosan a fajok specializálódása is nő.

1.3. Niche megkülönböztetés.
Így az ökoszisztémákban a Pauli-féle kizárási elvhez hasonló törvény valósul meg. kvantumfizika: egy adott kvantumrendszerben nem lehet egynél több fermion (félegész spinű részecskék, pl. elektronok, protonok, neutronok stb.) ugyanabban a kvantumállapotban. Az ökoszisztémákban az ökológiai réseket is kvantifikálják, amelyek hajlamosak egyértelműen más ökológiai fülkékhez képest lokalizálódni. Egy adott ökológiai résen belül, vagyis azon populáción belül, amely ezt a rést foglalja el, tovább folytatódik a differenciálódás specifikusabbak felé.
8
az egyes egyedek által elfoglalt rések, amelyek meghatározzák az egyed státuszát egy adott populáció életében.
Megtörténik-e hasonló differenciálódás a rendszerhierarchia alacsonyabb szintjein, például egy többsejtű szervezet szintjén? Itt is megkülönböztethetünk különböző „fajta” sejteket és kisebb „testeket”, amelyek szerkezete meghatározza funkcionális rendeltetésüket a szervezeten belül. Egy részük mozdulatlan, kolóniáik olyan szerveket alkotnak, amelyek rendeltetésének csak a szervezet egészéhez viszonyítva van értelme. Vannak olyan mozgékony, egyszerű organizmusok is, amelyek úgy tűnik, saját „személyes” életüket élik, ami ennek ellenére teljes mértékben kielégíti az egész többsejtű szervezet szükségleteit. Például a vörösvértestek csak azt teszik, amit „tudnak”: egy helyen kötik meg az oxigént, és egy másik helyen kiadják. Ez az ő „ökológiai résük”. A test minden sejtjének létfontosságú tevékenysége úgy épül fel, hogy miközben „önmagáért él”, egyidejűleg az egész szervezet javát szolgálja. Az ilyen munka egyáltalán nem fáraszt minket, ahogy az sem, hogy eszünk, vagy azt csináljuk, amit szeretünk (ha persze mindezt mértékkel). A sejtek úgy vannak kialakítva, hogy egyszerűen nem tudnak másképp élni, ahogy a méh sem tud úgy élni, hogy ne gyűjtsön nektárt és virágport a virágokból (valószínűleg ez okoz neki valamiféle örömet).
Így az egész természetet „alulról felfelé” áthatja a differenciálás gondolata, amely az ökológiában az ökológiai rés fogalmában öltött testet, amely bizonyos értelemben analóg egy szervhez vagy alrendszerhez. élő szervezet. Ezek a „szervek” maguk is a külső környezet hatására jönnek létre, vagyis kialakulásukra a szuperrendszer, esetünkben a bioszféra követelményei vonatkoznak.

9
1.4. A rések evolúciója.
Ismeretes, hogy hasonló körülmények között egymáshoz hasonló ökoszisztémák jönnek létre, amelyeknek azonos ökológiai fülkéi vannak, még akkor is, ha ezek az ökoszisztémák különböző földrajzi területeken helyezkednek el, leküzdhetetlen akadályokkal elválasztva. A legszembetűnőbb példát e tekintetben Ausztrália élővilága nyújtja, amely már régóta elkülönült a szárazföldi világ többi részétől. Az ausztrál ökoszisztémákban olyan funkcionális rések azonosíthatók, amelyek egyenértékűek más kontinensek ökoszisztémáinak megfelelő réseivel. Kiderül, hogy ezeket a réseket azok a biológiai csoportok foglalják el, amelyek egy adott terület állat- és növényvilágában jelen vannak, de hasonlóan az ökoszisztémában ugyanazokra a funkciókra specializálódtak, amelyek egy adott ökológiai résre jellemzőek. Az ilyen típusú organizmusokat ökológiailag egyenértékűnek nevezzük. Például Ausztrália nagy kenguruja egyenértékű az észak-amerikai bölényekkel és antilopokkal (mindkét kontinensen ezeket az állatokat ma főleg tehenek és juhok váltják fel). Az ilyen jelenségeket az evolúcióelméletben párhuzamosságnak nevezzük. A párhuzamosságot nagyon gyakran számos morfológiai (a görög morphe szóból - forma) jellemző konvergenciája (konvergenciája) kíséri. Tehát annak ellenére, hogy az egész világot meghódították a talpi állatok, Ausztráliában valamiért szinte minden emlős erszényes állat, kivéve több állatfajt, amelyeket jóval később hoztak be, mint ahogy Ausztrália élővilága végül kialakult. Vannak azonban itt erszényes vakondok, erszényes mókusok, erszényes farkasok stb. Mindezek az állatok nemcsak funkcionálisan, de morfológiailag is hasonlóak ökoszisztémánk megfelelő állataihoz, bár nincs kapcsolat közöttük. Mindez egy bizonyos „program” jelenléte mellett tanúskodik az ökoszisztémák kialakítására ezekben a sajátos területeken.
10
körülmények. Minden anyag „génként” működhet, amely tárolja ezt a programot, amelynek minden részecskéje hologramszerűen tárol információkat az egész Univerzumról. Ez az információ a valóságban a természeti törvények formájában valósul meg, amelyek hozzájárulnak ahhoz, hogy a különböző természeti elemekrendezett struktúrákká formálni egyáltalán nem önkényesen, hanem az egyetlen lehetséges módon, vagy legalábbis többféle módon. Például egy oxigénatomból és két hidrogénatomból előállított vízmolekula térbeli alakja azonos, függetlenül attól, hogy a reakció itt vagy Ausztráliában ment végbe, bár Isaac Asimov számításai szerint 60 millióból csak egy esély valósul meg. Valószínűleg valami hasonló történik az ökoszisztémák kialakulása esetén is.
Így minden ökoszisztémában létezik a potenciálisan lehetséges (virtuális) ökológiai rések egy bizonyos halmaza, amelyek szorosan egymáshoz kapcsolódnak, és amelyek célja az ökoszisztéma integritásának és fenntarthatóságának biztosítása. Ez a virtuális struktúra egy adott ökoszisztéma egyfajta „biomezője”, amely a tényleges (anyagi) szerkezetének „standardját” tartalmazza. És nagyjából nem is számít, milyen természetű ez a biomező: elektromágneses, információs, ideális vagy valami más. A létezésének ténye is fontos. Bármely természetesen kialakult ökoszisztémában, amely nem tapasztalt emberi hatást, minden ökológiai rést betölt. Ezt hívják az ökológiai fülkék kötelező kitöltésének szabályának. Mechanizmusa az élet azon tulajdonságán alapul, hogy sűrűn kitölti az összes rendelkezésére álló teret (ebben az esetben a teret környezeti tényezők hipertérfogataként értjük). E szabály végrehajtásának egyik fő feltétele a megfelelő fajdiverzitás. Az ökológiai fülkék száma és azok összekapcsolása egyetlen célnak van alárendelve
11
az ökoszisztéma egységes egészként való működése, amely rendelkezik a homeosztázis (stabilitás), az energia megkötése és felszabadítása, valamint az anyagok keringésének mechanizmusaival. Valójában minden élő szervezet alrendszerei ugyanazokra a célokra összpontosítanak, ami ismét azt jelzi, hogy felül kell vizsgálni az „élőlény” kifejezés hagyományos értelmezését. Ahogyan egy élő szervezet nem tud normálisan létezni egyik vagy másik szerv nélkül, az ökoszisztéma sem lehet fenntartható, ha nincs kitöltve minden ökológiai rése.
2. Az ökológiai rés szempontjai.

E Odum szerint az ökológiai rés egy fogalom , tágasabb. Az ökológiai rés, amint azt C. Elton angol tudós (1927) kimutatta, nemcsak a szervezet által elfoglalt fizikai teret foglalja magában, hanem a szervezet funkcionális szerepét is a közösségben. Elton megkülönböztette a fülkéket, mint egy faj helyzetét a közösségben lévő más fajoktól függően. Charles Elton ötlete, hogy a fülke nem egyet jelent az élőhellyel, széles körben elfogadott és elterjedt. Egy szervezet nagyon fontos trofikus helyzete, életmódja, más élőlényekkel való kapcsolata stb. és a gradiensekhez viszonyított helyzete külső tényezők mint életkörülmények (hőmérséklet, páratartalom, pH, talaj összetétele és típusa stb.).
Az ökológiai rés e három aspektusát (tér, a szervezet funkcionális szerepe, külső tényezők) célszerű megjelölni térbeli résként (place niche), trofikus résként (funkcionális résként), Ch. Elton értelmezésében, ill egy többdimenziós rés (a biotikus és abiotikus jellemzők teljes mennyiségét és halmazát figyelembe veszik, hipertérfogat). Egy szervezet ökológiai rése nemcsak attól függ, hogy hol él, hanem magában foglalja a környezet iránti szükségleteinek teljes mennyiségét is.
12
A szervezet nem csak megtapasztalja a környezeti tényezők hatását, hanem saját igényeket is támaszt velük szemben.

3. Az ökológiai rés modern fogalma.

J. Hutchinson (1957) által javasolt modell alapján alakították ki. E modell szerint az ökológiai fülke egy képzeletbeli többdimenziós tér (hipertérfogat) része, amelynek egyedi méretei megfelelnek a szervezet normális létezéséhez és szaporodásához szükséges tényezőknek. A Hutchinson-féle rés, amelyet többdimenziósnak (hiperdimenziósnak) fogunk nevezni, kvantitatív jellemzőkkel írható le, és matematikai számításokkal, modellekkel operálható. R. Whittaker (1980) az ökológiai rést úgy definiálja, mint egy fajnak a közösségben elfoglalt helyzetét, ami arra utal, hogy a közösség már egy adott biotóphoz kötődik, pl. bizonyos fizikai és kémiai paraméterekkel. Ezért az ökológiai fülke egy olyan kifejezés, amelyet egy faj populációjának közösségen belüli specializálódására használnak.
A biocenózisban lévő fajcsoportokat, amelyeknek hasonló funkciójuk van és azonos méretű fülkék, céheknek nevezzük. Azokat a fajokat, amelyek különböző földrajzi területeken hasonló fülkéket foglalnak el, ökológiai megfelelőknek nevezzük.

4. Az ökológiai fülkék egyénisége és egyedisége.

Nem számít, hogy az élőlények (vagy általában a fajok) milyen közel vannak az élőhelyhez, akármilyen közel is vannak funkcionális jellemzőik a biocenózisokban, soha nem fogják ugyanazt az ökológiai rést elfoglalni. Így bolygónkon számtalan ökológiai fülke található.
13
Átvitt értelemben elképzelhető egy emberi populáció, amelynek minden egyedének csak a saját, egyedi rése van. Lehetetlen elképzelni két teljesen azonos embert, akiknek teljesen azonosak a morfofiziológiai és funkcionális jellemzői, beleértve az ilyen mentálisakat is, a saját fajtájukhoz való hozzáállás, az élelmiszer típusának és minőségének abszolút igénye, a szexuális kapcsolatok, a viselkedési normák stb. De az egyéni rések különböző emberek bizonyos környezeti paraméterekben átfedhetik egymást. Például a hallgatókat egy egyetem, meghatározott tanárok köthetik egymáshoz, ugyanakkor eltérhetnek egymástól a szociális viselkedésben, az ételválasztásban, a biológiai aktivitásban stb.

5. Az ökológiai fülkék típusai.

Az ökológiai fülkéknek két fő típusa van. Először is ezt
alapvető (formális) rés – a legnagyobb „absztraktan lakott”
hypervolume”, ahol a környezeti tényezők hatása a verseny befolyása nélkül biztosítja a faj maximális abundanciáját és működését. A faj azonban a környezeti tényezők állandó változásait tapasztalja elterjedési területén belül. Ráadásul, mint már tudjuk, az egyik tényező hatásának növelése megváltoztathatja egy faj viszonyát egy másik tényezőhöz (Liebig-törvény következménye), és változhat elterjedési területe is. Két tényező egyidejű hatása megváltoztathatja a fajok hozzáállását mindegyikhez. A biotikus korlátozások (ragadozás, verseny) mindig az ökológiai réseken belül működnek. Mindezek a cselekvések oda vezetnek, hogy a faj valójában egy olyan ökológiai teret foglal el, amely sokkal kisebb, mint az alapvető rés hipertere. Ebben az esetben egy megvalósult niche-ről beszélünk, pl. igazi niche.

14
6. Niche tér.

A fajok ökológiai rései többet jelentenek, mint egy faj viszonya bármely környezeti gradienshez. A többdimenziós tér (hipertérfogat) számos jellemzője vagy tengelye nagyon nehezen mérhető, vagy nem fejezhető ki lineáris vektorokkal (például viselkedés, függőség stb.). Következésképpen, amint azt R. Whittaker (1980) helyesen megjegyezte, el kell térni a réstengely fogalmától (emlékezzünk a rés szélességére egy vagy több paraméter szerint) a többdimenziós meghatározásának koncepciójára, amely feltárja a fajok kapcsolatainak természetét adaptív kapcsolataik teljes skálájával.
Ha egy rés egy faj „helye” vagy „pozíciója” egy közösségben Elton koncepciója szerint, akkor joga van bizonyos mértéket adni neki. Hutchinson szerint a rést számos környezeti változó határozhatja meg egy közösségen belül, amelyekhez a fajnak alkalmazkodnia kell. Ezek a változók egyaránt tartalmaznak biológiai mutatókat (például táplálékméret) és nem biológiai mutatókat (klimatikus, tájképi, vízrajzi stb.). Ezek a változók tengelyként szolgálhatnak, amelyek mentén egy többdimenziós tér jön létre, amelyet ökológiai térnek vagy niche-térnek neveznek. Minden faj képes alkalmazkodni vagy toleráns lenni az egyes változók bizonyos értéktartományaihoz. Mindezen változók felső és alsó határai körvonalazzák azt az ökológiai teret, amelyet egy faj elfoglalhat. Ez az alapvető rés Hutchinson felfogásában. Leegyszerűsítve ez egy "n-oldalas doboz"-nak tekinthető, amelynek oldalai megfelelnek a stabilitási határoknak.
kilátás a fülke tengelyeire. A közösségi réstér többdimenziós megközelítésével tisztázhatjuk a fajok térbeli helyzetét, a fajok válaszának jellegét egynél több változó hatására, a relatív
15
niche méretek.
Következtetés.

18
A felhasznált irodalom listája:

Chernova N.M., Bylova A.M. Ökológia - M.: Oktatás, 1988.
Brodsky A.K. Rövid tanfolyamáltalános ökológia, Tankönyv egyetemeknek - Szentpétervár: „Dékán”, 2000. - 224 p.
stb.............

Bevezetés

Ebben a munkában szeretném megismertetni Önnel az olyan fogalmakat, mint az ökológiai rés, a korlátozó tényezők, és részletesebben elmesélem a tolerancia törvényét.

Az ökológiai rés egy biocenózisban lévő faj által elfoglalt hely, beleértve a biocenotikus kapcsolatainak komplexumát és a környezeti tényezőkkel szembeni követelményeket.

Az ökológiai rés fogalmát azért vezették be, hogy a fajnak a közösségben betöltött szerepére utaljon. Az econiche-t életformaként és mindenekelőtt a test táplálásának módjaként kell érteni.

Az ökológiai rés egy elvont fogalom, minden olyan környezeti tényező összessége, amelyen belül egy faj létezése a természetben lehetséges. Ezt a kifejezést 1927-ben Charles Elton alkotta meg. Tartalmazza a szervezet életéhez szükséges kémiai, fizikai és biotikus tényezőket, és morfológiai alkalmassága, élettani reakciói és viselkedése határozza meg. IN különböző részek fény és különböző területeken vannak olyan fajok, amelyek szisztematikusan nem azonosak, de ökológiailag hasonlóak - ökológiailag egyenértékűnek nevezik őket.

Az ökológiai fülke egy faj (pontosabban populációja) által elfoglalt hely egy közösségben (biocenosis). Egy adott faj (populáció) kölcsönhatása a közösségben, amelynek tagja, meghatározza helyét a biocenózisban a táplálék és a kompetitív kapcsolatok által meghatározott anyagkörben. Az "ökológiai rés" kifejezést J. Grinnell amerikai tudós javasolta (1917). Az ökológiai rés értelmezését egy faj egy vagy több biocenózis táplálékláncában elfoglalt helyeként C. Elton angol ökológus adta meg (1927). Az ökológiai rés fogalmának ilyen értelmezése lehetővé teszi, hogy mennyiségi leírást adjunk az ökológiai résről az egyes fajok vagy egyes populációk esetében.

A korlátozó tényező olyan környezeti tényező, amely túlmutat a szervezet állóképességének határain. A korlátozó tényező korlátozza a szervezet létfontosságú tevékenységének megnyilvánulását. A korlátozó tényezők segítségével szabályozzák az élőlények és az ökoszisztémák állapotát.

A Shelford-féle toleranciatörvény – az ökológiában – egy olyan törvény, amely szerint egy faj létezését korlátozó tényezők határozzák meg, amelyek nemcsak a minimumon, hanem a maximumon is vannak. A tolerancia törvénye kiterjeszti Liebig minimumtörvényét.

J. Liebig minimumtörvénye – az ökológiában – egy olyan fogalom, amely szerint egy szervezet létét és kitartását környezeti szükségletei láncolatának leggyengébb láncszeme határozza meg.

A minimum törvénye szerint az élőlények életképességét azok a környezeti tényezők korlátozzák, amelyek mennyisége és minősége megközelíti az élőlény vagy ökoszisztéma által megkövetelt minimumot.

Ökológiai rés

Bármilyen típusú organizmus alkalmazkodik bizonyos létfeltételekhez, és nem tudja önkényesen megváltoztatni élőhelyét, étrendjét, táplálkozási idejét, szaporodási helyét, menedékét stb. Az ilyen tényezőkhöz fűződő kapcsolatok összessége meghatározza azt a helyet, amelyet a természet az adott szervezetnek szán, és azt a szerepet, amelyet az általános életfolyamatban kell játszania. Mindez összeáll a koncepcióban ökológiai rés.

Ökológiai fülke alatt egy organizmusnak a természetben elfoglalt helyét és élettevékenységének teljes módját, életállapotát kell érteni, amely szervezetében és alkalmazkodásaiban rögzül.

Különböző időkben más-más jelentést tulajdonítottak az ökológiai rés fogalmának. A „niche” szó eleinte egy fajnak az ökoszisztémán belüli elterjedésének alapegységét jelölte, amelyet az adott faj szerkezeti és ösztönös korlátai diktálnak. Például a mókusok a fákon élnek, a jávorszarvas a földön, egyes madárfajok ágakon, mások üregekben fészkelnek stb. Az ökológiai rés fogalmát itt elsősorban élőhelyként, vagy térbeli résként értelmezzük. Később a „niche” kifejezés „egy szervezet funkcionális állapota egy közösségben” jelentését kapta. Ez elsősorban az adott fajnak az ökoszisztéma trofikus szerkezetében elfoglalt helyére vonatkozott: a táplálék típusára, a táplálkozás idejére és helyére, ki a ragadozó egy adott szervezet számára, stb. Ezt ma trofikus résnek hívják. Aztán kiderült, hogy egy rés egyfajta hipertérfogatnak tekinthető a környezeti tényezők alapján felépített többdimenziós térben. Ez a hipertérfogat korlátozta azon tényezők körét, amelyekben egy adott faj létezhet (hiperdimenziós rés).

Azaz az ökológiai rés modern felfogásában legalább három szempont különböztethető meg: az élőlény által elfoglalt fizikai tér a természetben (élőhely), kapcsolata a környezeti tényezőkkel és a szomszédos élőlényekkel (kapcsolatok), valamint funkcionális szerepe az ökoszisztémában. Mindezek a szempontok a szervezet szerkezetén, alkalmazkodásain, ösztönein, életciklusain, életérdekein stb. Az élőlények ökológiai résének megválasztásához való jogát egy meglehetősen szűk keret korlátozza, amelyet születésétől fogva hozzárendeltek. Leszármazottai azonban más ökológiai résekre is igényt tarthatnak, ha bennük megfelelő genetikai változások következtek be.

Az ökológiai rés fogalmát használva a Gause-féle versengő kirekesztés szabálya a következőképpen fogalmazható meg: két különböző faj nem foglalhatja el sokáig ugyanazt az ökológiai rést, és nem is léphet be ugyanabba az ökoszisztémába; egyiküknek vagy meghalnia kell, vagy meg kell változnia, és új ökológiai rést kell elfoglalnia. A fajokon belüli versengés egyébként gyakran nagymértékben csökken éppen azért, mert az életciklus különböző szakaszaiban sok élőlény más-más ökológiai rést foglal el. Például az ebihal növényevő, az ugyanabban a tóban élő felnőtt békák pedig ragadozók. Egy másik példa: rovarok lárva és kifejlett állapotában.

Egy ökoszisztéma egy területén nagyszámú, különböző fajhoz tartozó organizmus élhet. Lehetnek szorosan rokon fajok, de mindegyiknek el kell foglalnia a saját egyedi ökológiai rést. Ebben az esetben ezek a fajok nem lépnek versengő kapcsolatokba, és bizonyos értelemben semlegesek lesznek egymással szemben. Gyakran azonban a különböző fajok ökológiai rései legalább egy szempontból átfedhetik egymást, például az élőhely vagy az étrend tekintetében. Ez fajok közötti versenyhez vezet, amely általában nem súlyos, és hozzájárul az ökológiai rések egyértelmű kijelöléséhez.

Az ökoszisztémákban tehát a kvantumfizika Pauli-féle kizárási elvéhez hasonló törvényszerűség érvényesül: egy adott kvantumrendszerben egynél több fermion (félegész spinű részecskék, pl. elektronok, protonok, neutronok stb.) nem létezhet. ugyanabban a kvantumállapotban). Az ökoszisztémákban az ökológiai réseket is kvantifikálják, amelyek hajlamosak egyértelműen más ökológiai fülkékhez képest lokalizálódni. Egy adott ökológiai résen belül, vagyis azon populáción belül, amely ezt a rést elfoglalja, tovább folytatódik a differenciálódás konkrétabb, minden egyes egyed által elfoglalt résbe, ami meghatározza az egyed státuszát a populáció életében.

Megtörténik-e hasonló differenciálódás a rendszerhierarchia alacsonyabb szintjein, például egy többsejtű szervezet szintjén? Itt is megkülönböztethetünk különböző „fajta” sejteket és kisebb „testeket”, amelyek szerkezete meghatározza funkcionális rendeltetésüket a szervezeten belül. Egy részük mozdulatlan, kolóniáik olyan szerveket alkotnak, amelyek rendeltetésének csak a szervezet egészéhez viszonyítva van értelme. Vannak mozgékony, egyszerű organizmusok is, amelyek úgy tűnik, saját „személyes” életüket élik, ami ennek ellenére teljes mértékben kielégíti az egész többsejtű szervezet szükségleteit. Például a vörösvérsejtek csak azt teszik, amit „tudnak”: az egyik helyen megkötik az oxigént, egy másik helyen pedig felszabadítják. Ez az ő „ökológiai résük”. A test minden sejtjének létfontosságú tevékenysége úgy épül fel, hogy miközben „önmagáért él”, egyidejűleg az egész szervezet javát szolgálja. Az ilyen munka egyáltalán nem fáraszt minket, ahogy az sem, hogy eszünk, vagy azt csináljuk, amit szeretünk (ha persze mindezt mértékkel). A sejtek úgy vannak kialakítva, hogy egyszerűen nem tudnak másképp élni, ahogy a méh sem tud úgy élni, hogy ne gyűjtsön nektárt és virágport a virágokból (valószínűleg ez okoz neki valamiféle örömet).

Így az egész természetet „alulról felfelé” áthatja a differenciálás gondolata, amely az ökológiában az ökológiai rés fogalmában öltött testet, amely bizonyos értelemben analóg egy szervhez vagy alrendszerhez. élő szervezet. Ezek a „szervek” maguk is a külső környezet hatására jönnek létre, vagyis kialakulásukra a szuperrendszer, esetünkben a bioszféra követelményei vonatkoznak.