Ökológiai rés– mindazon környezeti tényezők összessége, amelyeken belül egy faj természetben való létezése lehetséges. Koncepció ökológiai résáltalában az azonos trofikus szinthez tartozó, ökológiailag hasonló fajok kapcsolatainak vizsgálatakor használják. Az „ökológiai rés” kifejezést J. Greenell (1917) javasolta a fajok térbeli eloszlásának jellemzésére (azaz az ökológiai rést közeli fogalomként határozták meg) élőhely).

Később C. Elton (1927) az ökológiai rést egy faj közösségben elfoglalt helyeként határozta meg, hangsúlyozva a trofikus kapcsolatok különös fontosságát. A 19. század végén és a 20. század elején sok kutató észrevette, hogy két, ökológiailag közeli és a közösségben hasonló helyet elfoglaló faj nem tud stabilan együtt élni ugyanazon a területen. Ezt az empirikus általánosítást megerősítette a két faj közötti versengés matematikai modellje egy táplálékért (V. Volterra), valamint G.F. kísérleti munkái. Gause ( Gause elve).

Modern koncepció ökológiai rés a J. Hutchinson (1957, 1965) által javasolt ökológiai niche-modell alapján alakították ki. E modell szerint egy ökológiai rés egy képzeletbeli többdimenziós tér (hipertérfogat) részeként ábrázolható, amelynek egyedi méretei megfelelnek egy faj normális létezéséhez szükséges tényezőknek.

Az ökológiai rések eltérése különböző típusok Az eltérések többnyire a különböző élőhelyekre, különböző táplálékokra és ugyanazon élőhely eltérő használati idejére korlátozódnak. Módszereket dolgoztak ki az ökológiai fülke szélességének és a különböző fajok ökológiai fülkéi átfedésének mértékének felmérésére. Liter: Giller P. Közösségszerkezet és ökológiai rés. – M.: 1988 (BES, 1995 szerint).

A környezeti modellezésben a koncepció ökológiai rés a környezeti tényezők terének (absztrakt) egy meghatározott részét jellemzi, egy olyan hipertérfogatot, amelyben a környezeti tényezők egyike sem lépi túl az adott faj (populáció) tűrési határait. A környezeti tényezők értékeinek azon kombinációit, amelyeknél elméletileg lehetséges egy faj (populáció) létezése, az ún. alapvető ökológiai rést.

Megvalósult ökológiai rés Az alapvető rés részének csak azokat a faktorérték-kombinációkat nevezik, amelyeknél egy faj (populáció) stabil vagy virágzó létezése lehetséges. Fogalmak fenntartható vagy virágzó létezése további formális korlátozások bevezetését teszi szükségessé a modellezés során (például a halálozás nem haladhatja meg a születési arányt).

Ha a környezeti tényezők adott kombinációjával egy növény életben marad, de nem képes szaporodni, akkor aligha beszélhetünk jólétről vagy fenntarthatóságról. Ezért a környezeti tényezőknek ez a kombinációja az alapvető ökológiai rést jelenti, de nem a megvalósult ökológiai rést.

A matematikai modellezés keretein kívül természetesen nincs ilyen szigorúság és egyértelműség a fogalmak meghatározásában. A modern környezetvédelmi szakirodalomban az ökológiai rés fogalmában négy fő szempont különíthető el:

1) térbeli rést, beleértve a kedvező környezeti feltételek együttesét. Például a luc-áfonyás rovarevő madarak az erdő különböző rétegeiben élnek, táplálkoznak és fészkelnek, ami nagyrészt lehetővé teszi számukra, hogy elkerüljék a versenyt;

2) trofikus fülke. Különösen kiemelkedik az élelmiszer, mint környezeti tényező óriási jelentősége miatt. A táplálékfülek szétválasztása az azonos trofikus szintű, együtt élő organizmusok között nemcsak a versengés elkerülését jelenti, hanem hozzájárul a táplálékforrások teljesebb felhasználásához, és ezáltal növeli az anyag biológiai körforgásának intenzitását.

Például a „madárpiacok” zajos lakossága a rend teljes hiányának benyomását kelti. Valójában minden madárfaj szigorúan meghatározott helyet foglal el. biológiai jellemzők trófikus fülke: egyesek a part közelében, mások jelentős távolságban táplálkoznak, vannak, akik a felszín közelében halásznak, mások a mélyben stb.

A különböző fajok trofikus és térbeli fülkéi részben átfedhetik egymást (ne feledjük: az ökológiai párhuzamosság elvét). A fülkék lehetnek szélesek (nem speciális) vagy keskenyek (specializált).

3) többdimenziós fülke, vagy egy niche, mint hiperkötet. A többdimenziós ökológiai rés gondolata a matematikai modellezéshez kapcsolódik. A környezeti tényezők értékeinek kombinációinak teljes készletét többdimenziós térnek tekintjük. Ebben a hatalmas készletben minket csak a környezeti tényezők értékeinek olyan kombinációi érdekelnek, amelyek mellett egy organizmus létezése lehetséges - ez a hipertérfogat megfelel a többdimenziós ökológiai rés fogalmának.

4) funkcionálisökológiai rés ötlete. Ez az elképzelés kiegészíti a korábbiakat, és sokféle ökológiai rendszer funkcionális hasonlóságán alapul. Például beszélnek a növényevők, a kisragadozók vagy a planktonon táplálkozó állatok ökológiai réséről, vagy az üreges állatokról stb. Az ökológiai rés funkcionális koncepciója hangsúlyozza szerepélőlények egy ökoszisztémában, és megfelel a „szakma” vagy akár a „társadalomban elfoglalt pozíció” szokásos fogalmának. Funkcionális értelemben beszélünk környezeti megfelelői– funkcionálisan hasonló fülkéket elfoglaló fajok különböző földrajzi régiókban.

„Egy szervezet élőhelye az, ahol él, vagy ahol általában megtalálható. Ökológiai rés– egy tágasabb koncepció, amely nemcsak a faj (populáció) által elfoglalt fizikai teret tartalmazza, hanem a fajnak a közösségben betöltött funkcionális szerepét (például trofikus helyzetét) és a gradiensekhez viszonyított helyzetét is külső tényezők– hőmérséklet, páratartalom, pH, talaj és egyéb életkörülmények. Az ökológiai rés e három aspektusát kényelmesen térbeli résnek, trofikus résnek és többdimenziós résnek, vagy niche-nek hipertérfogatnak nevezzük. Ezért egy szervezet ökológiai rése nemcsak attól függ, hogy hol él, hanem magában foglalja a környezetre vonatkozó igényeinek teljes összegét is.

A különböző földrajzi területeken hasonló fülkéket elfoglaló fajokat nevezzük környezeti megfelelői"(Y. Odum, 1986).

V.D. Fedorov és T.G. Gilmanov (1980, 118–127. o.) megjegyzése:

„Az ökológiában széles körben alkalmazzák a megvalósult fülkék tanulmányozását a jóléti függvény viselkedésének leírásával, amikor néhány kiválasztott környezeti tényezőnek megfelelő egyenes vonalak és síkok vágják le (5.1. ábra). Sőt, attól függően, hogy milyen tényezőknek felel meg az adott jóléti funkció, amelyeknek a vizsgált jólléti funkció megfelel, megkülönböztethetünk „klimatikus”, „trofikus”, „edafikus”, „vízkémiai” és egyéb réseket, ún. privát fülkék.

A privát fülkék elemzésének pozitív következtetése lehet az ellenkezője is: ha a privát fülkék vetületei a tengelyek egy részére (különösen néhányra) nem metszik egymást, akkor maguk a fülkék nem metszik egymást egy magasabb dimenziójú térben. ...

Logikusan három lehetőség kínálkozik két faj fülkéinek egymáshoz viszonyított elrendezésére a környezeti tényezők terén: 1) elválasztás (teljes eltérés); 2) részleges kereszteződés (átfedés); 3) az egyik rés teljes beillesztése a másikba. ...

A niche-elválasztás meglehetősen triviális eset, amely tükrözi a különböző fajokhoz alkalmazkodó fajok létezésének tényét környezeti feltételek. A fülkék részleges átfedésének esetei sokkal nagyobb érdeklődésre tartanak számot. Ahogy fentebb említettük, az átfedő vetületek akár több koordináta mentén is, szigorúan véve nem garantálják maguknak a többdimenziós fülkéknek a tényleges átfedését. Azonban in gyakorlati munka az ilyen metszéspontok meglétét és a fajok hasonló környezetben való előfordulására vonatkozó adatokat gyakran elegendő bizonyítéknak tekintik a fajok átfedése mellett.

A két faj fülkéi közötti átfedés mértékének kvantitatív mérésére természetes, hogy a halmazok metszéspontjának térfogatának és egyesülésük térfogatának arányát használjuk. ... Bizonyos speciális esetekben érdemes kiszámítani a résvetületek metszéspontját.”

KÉPZÉSI TESZTEK AZ 5. TÉMÁHOZ

2
Bevezetés.
Ez a munka a következő témát tárgyalja: Ökológiai fülkék" 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 fülke.
1.1.Az ökológiai rés fogalma.
Ökológiai fülke alatt egy szervezet helyét a természetben és élettevékenységének teljes mintázatát, vitális állapot szervezetében és adaptációiban rögzítve.
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 madarak 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).
Vagyis a modern felfogásban az ökológiai rést meg lehet különböztetni legalább három szempont: 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 foglalnak 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 megvilágítás 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 fülkéjének 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 fajon 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 résekhez képest lokalizálódni. Egy adott ökológiai résen belül, vagyis az ezt a rést elfoglaló populáción belül 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. Legtöbb ragyogó példa ebből a szempontból Ausztrália élővilágát mutatja be, amely régóta elszigetelten fejlődött 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 való világban 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 vízmolekulának azonos a térbeli formája, 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 gondolata, hogy a fülke nem egyet jelent az élőhellyel, széles körben elfogadottá és elterjedtté vált. Egy szervezet nagyon fontos trofikus helyzete, életmódja, más élőlényekkel való kapcsolata stb. és helyzete a külső tényezők, mint életkörülmények (hőmérséklet, páratartalom, pH, talaj összetétele és típusa stb.) gradienseihez képest.
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 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 környezettel szembeni szükségleteinek teljes mennyiségét is.
12
A szervezet nemcsak 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 kapcsolódik, pl. bizonyos fizikai és kémiai paraméterekkel. Ezért az ökológiai fülke egy olyan kifejezés, amelyet egy faj populációjának közösségen belüli specializálódására használnak.
A biocenózisban a hasonló funkciójú és azonos méretű fülkékkel rendelkező fajcsoportokat 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
Képletesen el lehet képzelni egy emberi populációt, amelynek minden egyedének csak 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 változását tapasztalja elterjedési területén belül. Ráadásul, mint már tudjuk, az egyik tényező hatásának növelése megváltoztathatja egy fajnak egy másik tényezőhöz való viszonyát (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 fülke 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 táplálék mérete) 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 határa leírja 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. Többdimenziós megközelítést alkalmazva egy közösségi rés terére, megtudhatjuk a fajok térbeli helyzetét, a fajok válaszának jellegét több változó befolyására, 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.............

Bármely élő szervezet alkalmazkodik (alkalmazkodik) bizonyos feltételekhez környezet. Paramétereinek megváltoztatása, bizonyos határok túllépése elnyomja az élőlények létfontosságú tevékenységét, és halálukat okozhatja. Az élőlények környezeti környezeti tényezőkkel szembeni követelményei meghatározzák azon fajok elterjedési területét (elterjedési határait), amelyekhez az élőlény tartozik, és ezen belül az adott élőhelyeket.

Élőhely– a környezeti feltételek (abiotikus és biotikus) térben korlátozott összessége, amely biztosítja egy faj egyedeinek (vagy egyedcsoportjainak) teljes fejlődési és szaporodási ciklusát. Ez pl. sövény, tavacska, liget, sziklás part stb. Ugyanakkor az élőhelyen belül azonosíthatók különleges adottságú helyek (például ligetben korhadó fatörzs kérge alatt), esetenként ún. mikroélőhelyek.

Egy faj élőlényei által elfoglalt fizikai tér általános jellemzőiről, a biotikus élőhelyben betöltött funkcionális szerepükről, beleértve a táplálkozási módot (trofikus állapot), az életmódot és a más fajokkal való kapcsolatokat, J. Grinnell amerikai tudós 1928-ban. Bevezették az „ökológiai rés” kifejezést. Modern definíciója a következő.

Az ökológiai fülke egy gyűjtemény

· A szervezetnek a környezeti feltételekkel szembeni összes követelménye (környezeti tényezők összetétele és rezsimjei), valamint az a hely, ahol ezek a követelmények teljesülnek;

· A környezet biológiai jellemzőinek és fizikai paramétereinek összessége, amelyek meghatározzák egy adott faj létfeltételeit, energia átalakulását, a környezettel és saját fajtájával való információcserét.

Az ökológiai rés tehát egy faj biológiai specializációjának fokát jellemzi. Azt lehet vitatkozni, hogy egy élőlény élőhelye a „címe”, míg az ökológiai rés a „foglalkozása”, „életmódja” vagy „szakmája”. Például a rigó élőhelye erdők, parkok, rétek, gyümölcsösök, veteményeskertek és udvarok. Ökológiai résébe olyan tényezők tartoznak, mint a fiókák fészkelése és kikelése a fákon, rovarokkal, gilisztákkal és gyümölcsökkel való táplálkozás, valamint a gyümölcs és bogyós magvak ürülékével való szállítása.

A fajok ökológiai sajátossága hangsúlyos Az ökológiai alkalmazkodóképesség axiómája: minden faj egy szigorúan meghatározott, meghatározott életkörülményekhez – egy ökológiai réshez – alkalmazkodik.

Mivel az élőlényfajok ökológiailag egyedek, sajátos ökológiai résekkel is rendelkeznek.

Így ahány élőlényfaj van a Földön, annyi ökológiai fülke is van.

A hasonló életmódot folytató szervezetek általában nem ugyanazokon a helyeken élnek a fajok közötti versengés miatt. Az 1934-ben megállapítottak szerint G. F. Gause szovjet biológus (1910-1986) a versengő kölcsönös kizárás elve: a két faj nem ugyanazt az ökológiai rést foglalja el.

Természetben is működik az ökológiai fülkék kötelező kitöltésének szabálya: egy üres ökológiai rést mindig és határozottan betöltenek.

Népi bölcsesség Ezt a két posztulátumot a következőképpen fogalmazta meg: „Két medve nem élhet együtt egy barlangban” és „A természet irtózik a légüres tértől”.

Ezek a szisztémás megfigyelések biotikus közösségek és biocenózisok kialakulásában valósulnak meg. Az ökológiai rések mindig tele vannak, bár ez néha jelentős időt vesz igénybe. A „szabad ökológiai rés” kifejezés azt jelenti, hogy egy adott helyen gyenge a verseny bármilyen típusú táplálékért, és nem kellően kihasznált egyéb feltételek egy bizonyos faj számára, amely hasonló természeti rendszerekben szerepel, de az egyikben hiányzik. mérlegelés alatt.

Különösen fontos a természetes minták figyelembe vétele, amikor egy meglévő (vagy egy adott helyen létező) helyzetbe próbálunk beavatkozni, hogy az ember számára kedvezőbb feltételeket teremtsünk. Így a biológusok a következőket bizonyították: városokban, a terület növekvő szennyezettségével élelmiszer-hulladék A varjak száma nő. Amikor megpróbálunk javítani a helyzeten, például fizikai megsemmisítésükkel, a lakosság azzal szembesülhet, hogy a városi környezetben a varjak által kiürített ökológiai rést gyorsan elfoglalja egy hasonló ökológiai résszel rendelkező faj, nevezetesen a patkányok. . Egy ilyen eredmény aligha tekinthető győzelemnek.

Minden faj sajátos szerepet játszik az ökoszisztémában. Ökológusok bebizonyították, hogy egyes fajok, az ún kulcsfontosságú fajok drámai hatással vannak az ökoszisztéma sok más szervezetére. Egy kulcsfontosságú faj eltűnése az ökoszisztémából a populáció számának meredek csökkenését, sőt azon fajok kipusztulását idézheti elő, amelyek ilyen vagy olyan formában függtek tőle.

A kulcsfontosságú faj egyik példája a szárazföldi teknős. A szárazföldi teknős homokos felföldeken él Floridában és az Egyesült Államok más déli területein. Ez a lassan mozgó, egy tányérnyi állat akár 9 méter mély lyukat ás. Az Egyesült Államok déli részének forró, barátságtalan ökoszisztémáiban az ilyen odúk közel 40 másik fajnak nyújtanak menedéket a hőség ellen, például a szürke róka, az oposszum, az indigókígyó és számos rovar számára. Azokon a helyeken, ahol ízletes húsa miatt számos vadász kiirtotta vagy a kihalás szélére sodorta a teknőst, számos, a teknőstől függő faj megszűnt.

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

Speciális fülkék. A legtöbb növény- és állatfaj csak szűk tartományon belüli létezéshez alkalmazkodott éghajlati viszonyokés egyéb környezeti jellemzők, korlátozott számú növényből vagy állatból táplálkoznak. Az ilyen fajoknak sajátos 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 nedves környezetben létező növény- és állatfajok és formák sokfélesége trópusi erdők, azzal jár, hogy az erdei növényzet minden egyes világosan meghatározott rétegében számos speciális ökológiai fülke található. Ezért ezen erdők intenzív erdőirtása speciális növény- és állatfajok millióinak kihalásához vezetett.

Általános fülkék. 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.

Amíg egy ökoszisztéma rendelkezik elegendő közös erőforrással, a különböző fajok együtt fogyasztják azokat. Ha azonban két vagy több faj ugyanabban az ökoszisztémában elkezdi fogyasztani ugyanazt a szűkös erőforrást, akkor kapcsolatba kerülnek. interspecifikus verseny.

Egy faj akkor nyer előnyt a fajok közötti versengésben, ha az jellemzi

Intenzívebb szaporodás;

Alkalmazkodás többre széles körű hőmérséklet, fény, víz sótartalma ill

bizonyos káros anyagok koncentrációja;

A versenytárs megfosztása az erőforráshoz való hozzáféréstől.

A fajok közötti verseny csökkentésének módjai:

Áthelyezés másik területre;

Váltás nehezebben hozzáférhető vagy nehezen emészthető élelmiszerekre;

A takarmánykeresés időpontjának és helyének változása.

A táplálékláncokban és hálózatokban a fajok közötti interakció legjellemzőbb formája a predáció, melynek során az egyik faj egyede (ragadozó) egy másik faj (zsákmány) szervezeteivel (vagy szervezetrészeivel) táplálkozik, és a ragadozó a zsákmánytól elkülönítve él. . Ez a kétféle organizmus ragadozó-zsákmány kapcsolatban áll egymással.

A zsákmányfajok egy sorát használják védekező mechanizmusok hogy ne váljanak könnyű prédává a ragadozók számára:

Gyors futás vagy repülés képessége;

vastag bőr vagy héj;

Védőszín vagy a szín megváltoztatásának módja;

A kiemelés képessége vegyszerek olyan szaggal vagy ízzel, amely taszítja vagy akár meg is mérgezi a ragadozót.

A ragadozóknak számos módja van a zsákmányszerzésnek:

A gyors futás képessége (például gepárd);

Vadászat falkában (pl. foltos hiénák, oroszlánok, farkasok);

Főleg betegek, sebesültek és más alsóbbrendű személyek áldozatul fogása;

Az állati táplálékkal való ellátás negyedik módja a Homo sapiens által bejárt út, a vadászeszközök és csapdák feltalálása, valamint az állatok háziasítása.

Gyakran előfordul, hogy kettő különféle típusok az organizmusok közvetlen kölcsönhatásba lépnek oly módon, hogy kölcsönös hasznot hoznak egymásnak. Az ilyen, kölcsönösen előnyös fajok közötti kölcsönhatásokat kölcsönösségnek nevezzük. Például virágok és beporzó rovarok.

A kommenzalizmusra az a jellemző, hogy a két faj közül az egyiknek előnyös az interspecifikus kölcsönhatás, míg a másikat gyakorlatilag egyáltalán nem érinti (sem pozitívan, sem negatívan). Például rákfélék egy bálna állkapcsában.

Az ökológiai fülke fogalma szorosan kapcsolódik az úgynevezett telített és telítetlen biocenózisok gondolatához. Az előbbiek olyan ökoszisztémák, amelyekben a létfontosságú erőforrások a biomassza- és energiaátalakítás minden egyes szakaszában a legteljesebben hasznosulnak. A létfontosságú erőforrások részleges felhasználása esetén a biocenózisokat telítetlennek nevezhetjük. Jellemzőjük a szabad ökológiai fülkék jelenléte. Ez azonban erősen feltételes, mivel az ökológiai fülkék nem létezhetnek önmagukban, függetlenül az őket elfoglaló fajoktól.

Fel nem használt tartalékok, meg nem valósult lehetőségek az anyag- és energiaáramlás intenzitására szinte minden biogeocenózisban megvannak (ellenkező esetben nem mehetne végbe ezek állandó időbeni és térbeli fejlődése!), minden biocenózis feltételesen telítetlennek tekinthető. Minél kevésbé gazdag a biocenózis, annál könnyebben beépülnek az új fajok összetételébe, és annál sikeresebben akklimatizálódnak.

Nagyon fontos tulajdon biogeocenózisok, mint pl biológiai rendszerek, az önszabályozásuk – az ellenálló képességük nagy terhelések káros külső hatások, a feltételesen eredeti állapotba való visszatérés képessége szerkezetük jelentős megsértése után (Le Chatelier elve). De egy bizonyos expozíciós küszöb felett az öngyógyító mechanizmusok nem működnek, és a biogeocenózis visszafordíthatatlanul megsemmisül.

Az evolúciós folyamat során a bioszféra globális ökológiai rése kiszélesedett. Amikor egy faj kimerítette a genetikailag meghatározott potenciálját annak az ökológiai résnek a kialakítására, ahol született, vagy kiszorított más fajokat, meghódítva ökológiai réseiket, vagy kialakított egy korábban élettelen rést, genetikailag átrendezve magát számára, ami esetleg okot adott új megjelenés szervezetek.

A bioszféra fejlődésének egy szakaszában megjelent a Homo sapiens faj, amelynek képviselői az egész emberiség, a fajok, népek, nemzetiségek és törzsek sokfélesége ellenére.

Az egyes biológiai fajok kifejlett egyedeinek fejlődési potenciálja az egyed minden tulajdonságát tekintve genetikailag meghatározott, bár előfordulhat, hogy nem tárul fel vagy töltődik meg valós tartalommal, ha a környezeti feltételek nem kedveznek ennek. A populációval kapcsolatban a genetikai kondicionálás és annak fejlődési lehetőségei valószínűségi előre meghatározásoknak vannak kitéve, amelyek a történtek statisztikai törvényeiben tükröződnek. Ez teljes mértékben vonatkozik az emberre – egy olyan biológiai fajra, amely a legnagyobb abszolút és relatív mennyiséget hordozza (a Föld bioszférájának más élőlényfajtáihoz képest) extragenetikusan meghatározott viselkedési információt, amely a viselkedés legnagyobb rugalmasságát biztosítja a gyorsan változó környezetben.

Határozzon meg egy ökológiai rést. Hogyan érti az „emberi ökológiai rés” kifejezést?

környezeti adaptív újrahasznosítási szennyező

Az ökológiai rés egy faj azon pozíciója, amelyben elfoglalt közös rendszer biocenózis, biocenotikus összefüggéseinek komplexuma és az abiotikus környezeti tényezőkkel szembeni követelmények. Az ökológiai fülke egy faj biocenózisban való részvételét tükrözi. Ebben az esetben nem a területi elhelyezkedésére gondolunk, hanem a szervezet funkcionális megnyilvánulására a közösségben. Ch. Elton (1934) szerint az ökológiai rés „egy hely egy lakókörnyezetben, egy faj kapcsolata az élelmiszerrel és az ellenségekkel”. Az ökológiai rés koncepciója nagyon gyümölcsözőnek bizonyult a fajok közös életének törvényszerűségeinek megértésében. C. Eltonon kívül számos ökológus dolgozott a fejlesztésén, köztük D. Grinnell, G. Hutchinson, Y. Odum és mások.

Minden faj vagy részei (populációk, különböző rangú csoportok) meghatározott helyet foglalnak el környezetükben. Például egy bizonyos típusú állat nem tudja önkényesen megváltoztatni étrendjét vagy táplálkozási idejét, szaporodási helyét, menedékét stb. A növények esetében a feltételek ilyen kondicionálása például a fény- vagy árnyékszeretetben, a függőleges felosztásban való elhelyezkedésben nyilvánul meg. a közösség (egy bizonyos szintre korlátozva), a legaktívabb vegetációs időszak ideje. Például az erdei lombkorona alatt egyes növényeknek sikerül befejezniük a fő életciklust, amely a magvak érésével ér véget, még mielőtt a lombkorona levelei (tavaszi tünékenyek) kivirágoznának. Egy későbbi időpontban a helyüket mások veszik át, többen árnyéktűrő növények. Különleges csoport a növények gyorsan képesek elkapni szabad hely(úttörő növények), de alacsony a kompetitív képessége, ezért gyorsan átadja helyét más (versenyképesebb) fajoknak.

1. ábra: A gyökerekkel (1), a gyökérváladékokkal (2), a levelekkel (3), a szár- és törzsszövetekkel (4), a gyümölcsökkel és magvakkal (5, 6), virágokkal és virágporral (7, 8) táplálkozó élőlények ökológiai rései, gyümölcslevek (9) és vesék (10) (I. N. Ponomareva, 1975 szerint)

A megadott példák egy ökológiai rést vagy annak egyes elemeit mutatják be. 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. Általános szabály, hogy egy élőhelyen nagyszámú, különböző fajhoz tartozó organizmus él. Például egy vegyes erdő több száz növény- és állatfaj élőhelye, de mindegyiknek megvan a maga és csak egy „szakmája” - egy ökológiai rés. Így egy hasonló élőhelyet, amint fentebb említettük, az erdőben a jávorszarvas és a mókus foglalja el. A fülkék azonban teljesen mások: a mókus főként a fák koronájában él, magvakkal és termésekkel táplálkozik, ott szaporodik stb. A jávorszarvas teljes életciklusa a lombkorona alatti térhez kötődik: zöld növényekkel vagy azok részeivel táplálkozik, szaporodás és menedékhely a bozótokban stb. n Ha az élőlények különböző ökológiai réseket foglalnak el, akkor tevékenységi és befolyási köreik általában nem válnak el egymástól. 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 organizmus (faj) megváltoztathatja azokat a maga egészében életciklus. A legszembetűnőbb példa ebben a tekintetben a rovarok. Így a kakasvirág lárváinak ökológiai rése a talajhoz és a növények gyökérrendszerével való táplálkozáshoz kapcsolódik. Ugyanakkor a bogarak ökológiai rése a szárazföldi környezethez kapcsolódik, a növény zöld részeiből táplálkozik.

Az élőlények életformái nagyrészt ökológiai résekhez kapcsolódnak. Ez utóbbiakba olyan fajcsoportok tartoznak, amelyek gyakran szisztematikusan távol helyezkednek el egymástól, de a hasonló körülmények között való létezés következtében azonos morfológiai adaptációkat alakítottak ki. Például a vízi környezetben intenzíven mozgó delfineket (emlősöket) és ragadozó halakat hasonló életformák jellemzik. A sztyeppei körülmények között hasonló életformákat a jerboák és a kenguruk (ugrók) képviselnek. IN növényvilág Az egyes életformákat számos fafaj képviseli, amelyek fonalként foglalják el a felső szintet, az erdő lombkorona alatti cserjék és a talajtakaró füvei.

A korlátlan ökológiai rés lehetővé tette, hogy egyedülálló fajdá váljon, amely képes más fajokat alárendelni érdekeinek, és elpusztítani azokat. Az ilyen jelenségek idegenek az ökoszisztémák határain belül létező és a táplálékláncban bizonyos helyeket elfoglaló fajoktól, mivel más fajok elpusztítása egyenértékű az önpusztítással. Ez az emberiség, mint bioszociális lény fejlődésének egyik paradoxona. Az ember nem biochogikus mechanizmusokon keresztül biztosította hipereuribiontává átalakulását, hanem azon keresztül technikai eszközökkel, és ezért nagymértékben elvesztette a biológiai alkalmazkodás lehetőségét. Ez az oka annak, hogy az ember az elsők között van arra, hogy elhagyja az élet színterét az általa okozott környezeti változások következtében.

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 elsősorban a versengő kapcsolatok miatt nem fejlesztik ki a számukra megfelelő erőforrásokat.

A megvalósult ökológiai rés egy faj helyzete egy meghatározott 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 értékei túlmutatnak 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.” A népi bölcsesség a következőképpen fogalmazta meg ezt a két posztulátumot: „Két medve nem élhet 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 fajok fő táplálékforrásaitól, az élőhely méretétől és az abiotikus környezeti tényezőkre való érzékenységtől függ.

Speciális fülkék. A legtöbb növény- és állatfaj csak az éghajlati viszonyok és más környezeti jellemzők szűk tartományában alkalmazkodott létezésre, és korlátozott számú növényből vagy állatból táplálkozik. Az ilyen fajoknak speciális fülke van, amely meghatározza élőhelyüket a természetes környezetben. 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. Sikeresen létezhetnek különféle helyeken, változatos ételeket fogyaszthatnak, és ellenállnak a természetes körülmények közötti éles ingadozásoknak. 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 munkavállalók, a munkanap hossza lerövidül (például mérgező anyagokkal végzett munka esetén - legfeljebb négy óra). Speciális kialakítású eszközöket hoznak létre a vontatójárművek kabinjában a vibráció és a zaj csökkentésére.

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

Belépés a vízbe, a talajba, a légkörbe, belépve az élelmiszerbe kémiai vegyületek vannak környezeti tényezők, tehát 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.