Еколошка ниша

Еколошка ниша представља збир свих еколошких валенци једне органске врсте, које она подноси на мјесту које насељава.^[1][2] Еколошка ниша се може дефинисати као мјесто и улога коју један организам има у екосистему, као и положај који заузима на дејство еколошких фактора. У том датом опсегу толеранције свих еколошких фактора могућ је живот дате врсте. Када сагледамо еколошку нишу одређене врсте, добијамо слику о времену, мјесту и начину остваривања животних активности те врсте. Еколошка ниша описује како организам или популација реагује на дистрибуцију ресурса и конкурената (на пример, растом када су ресурси у изобиљу, а када су предатори, паразити и патогени оскудни) и како то заузврат мења те исте факторе (нпр. ограничавајући приступ ресурсима другим организмима, делујући као извор хране за предаторе и потрошач плена). „Тип и број променљивих које обухватају димензије еколошке нише варирају од једне врсте до друге [и] релативна важност појединих варијабли животне средине за врсту може варирати у зависности од географског и биотичког контекста“.^[3]

Балежна буба који не лети заузима еколошку нишу: она искоришћава животињски измет као извор хране.

Кроз историју су се мијењале дефиниције еколошке нише. Тако ју је у науку увео енглески еколог Гринел 1917. године, дефинишући је као просторну нишу, односно мјесто које нека врста заузима на датом станишту. 1927. године, познати енглески еколог Елтон проширио је појам еколошке нише, дефинишући је као фунционалну или трофичку нишу, тачније, улогу дате врсте у трофичким односима у биоценози. На крају је Хатчинсон 1957. године увео нови појам и схватање еколошке нише као вишедимензионалног простора, у коме су у виду димензија присутни сви абиотички и биотички фактори средине који утичу на врсту и одређују њен опстанак. Од тог тренутка ми објашњавамо еколошку нишу као вишедимензионалну или фундаменталну нишу, у којој њене димензије чине сви еколошки фактори. Насупрот фундаменталне, Хатчинсон разликује реализовану еколошку нишу која се у природи остварује, и која се одликује ограниченом ширином због свих отпора средине.

Еколошка ниша је ограничена димензијама. Те димензије представљају сви еколошки фактори, као што су климатски или орографски, али и ресурси које свака јединка користи у току живота (вода, ваздух, минералне материје, храна и сл.). Све димензије еколошке нише дате врсте су комплексно дефинисане вриједностима еколошке валенце, али и промјенама у бројности, расту и развићу врсте. Постоје везе између еколошке нише и компетиције. Елиминација једног од компетитора дешава се када реализована еколошпка ниша потпуно испуни фундаменталну нишу другог компетитора, после чега он не може опстати. То се назива принцип компетитивног искључења. Међутим, диференцијација еколошких ниша се јавља у супротном случају, односно када се еколошке нише двије компетиторске врсте временом све више разликују, да би се на крају толико удаљиле и омогућиле опстанак обије врсте.

Концепт еколошке нише је централни за еколошку биогеографију, која се фокусира на просторне обрасце еколошких заједница.^[4] „Дистрибуција врста и њихова динамика током времена произилазе из својстава врсте, варијација у животној средини ... и интеракција између њих - посебно способности неких врста, посебно наше, да модификују своје окружење и мењају динамику распона многих других врста.“^[5] Измена еколошке нише од стране њених становника је тема изградње нише.^[6]

Гринелијанска ниша

Еколошко значење нише долази од значења нише као удубљења у зиду за статуу,^[7] које је вероватно изведено од средњофранцуске речи , што значи гнездити се.^[8][7] Термин је сковао природњак Розвел Хил Џонсон,^[9] али је Џозеф Гринел вероватно први који га је употребио у истраживачком програму 1917. године, у свом раду „Односи ниша калифорнијског трешера“.^[10][1]

Гринелов концепт нише утеловљује идеју да је ниша врсте одређена стаништем у којем живи и пратећим адаптацијама понашања. Другим речима, ниша је збир захтева станишта и понашања који омогућавају врсти да опстане и производи потомство. На пример, понашање калифорнијске млаћерице је у складу са чапаралним стаништем у којем живи — размножава се и храни у шикарју и бежи од својих грабежљиваца прелазећи од шикара до грмља. Њена 'ниша' је дефинисана успешним употпуњавањем понашања и физичких особина млаћерице (камуфлирајућа боја, кратка крила, јаке ноге) са овим стаништем.^[10]

Гринелова ниша се може описати као ниша „потреба“, или област која испуњава услове животне средине за опстанак организма. Већина сукулената је пореклом из сувих, сушних региона попут пустиња и захтевају велике количине излагања сунцу.

Гринелове нише се могу дефинисати неинтерактивним (абиотичким) варијаблама и условима средине на широким скалама.^[11] Променљиве од интереса у овој нишној класи укључују просечну температуру, падавине, сунчево зрачење и аспект терена који су постали све доступнији на просторним скалама. Већина литературе се фокусирала на конструкције Гинеллове нише, често из климатске перспективе, да би се објаснила дистрибуција и обиље. Тренутна предвиђања о одговорима врста на климатске промене снажно се ослањају на пројектовање измењених услова животне средине на дистрибуцију врста.^[12] Међутим, све се више признаје да климатске промене такође утичу на интеракције врста и елтонска перспектива може бити корисна у објашњавању ових процеса.

Ова перспектива нише дозвољава постојање еколошких еквивалената и празних ниша. Еколошки еквивалент организму је организам из различите таксономске групе који показује сличне адаптације у сличном станишту, пример су различити сукуленти пронађени у америчким и афричким пустињама, кактус и еуфорбија.^[13] Као још један пример, аноле гуштери са Великих Антила су редак пример конвергентне еволуције, адаптивне радијације и постојања еколошких еквивалената: аноле гуштери су еволуирали у сличним микростаништима независно један од другог и резултирали су истим екоморфима на сва четири острва.

Елтонијанска ниша

Даброва брана у Хесену, Немачка. Искоришћавањем ресурса доступног дрвета, даброви утичу на биотичке услове за друге врсте које живе у њиховом станишту.

Године 1927, Чарлс Садерланд Елтон, британски еколог, дефинисао је нишу на следећи начин: „'Ниша' животиње значи њено место у биотичком окружењу, њен однос према храни и непријатељима."^[14]

Елтон је класификовао нише према активностима тражења хране („навике у исхрани“):^[15]

На пример, постоји ниша коју испуњавају птице грабљивице које једу мале животиње као што су ровчице и мишеви. У храстовој шуми ову нишу испуњавају жутосмеђе сове, док је на отвореном травњаку заузимају ветрушке. Постојање ове нише месождера зависи од даље чињенице да мишеви формирају дефинитивну нишу биљоједа у многим различитим асоцијацијама, иако стварне врсте мишева могу бити прилично различите.^[14]

Концептуално, Елтонова ниша уводи идеју о одговору врсте на животну средину и њеном утицају. За разлику од других нишних концепата, он наглашава да врста не само да расте у окружењу и реагује на њега на основу доступних ресурса, предатора и климатских услова, већ такође мења доступност и понашање тих фактора како расте.^[16] У екстремном примеру, даброви захтевају одређене ресурсе да би преживели и репродуковали се, али и да граде бране које мењају проток воде у реци у којој дабар живи. Дакле, дабар утиче на биотичке и абиотичке услове других врста које живе у и близу слива.^[17] У суптилнијем случају, конкуренти који троше ресурсе различитим стопама могу довести до циклуса у густини ресурса који се разликују међу врстама.^[18] Не само да врсте расту другачије у односу на густину ресурса, већ и њихов сопствени раст популације може утицати на густину ресурса током времена.

Референце

1. Pocheville 2015, стр. 547–586
2. Three variants of ecological niche are described by Schoener, Thomas W. (2009). „§I.1 Ecological niche”. Ур.: Simon A. Levin; Stephen R. Carpenter; H. Charles J. Godfray; Ann P. Kinzig; Michel Loreau; Jonathan B. Losos; Brian Walker; David S. Wilcove. The Princeton Guide to Ecology. Princeton University Press. стр. 3 ff. ISBN 9781400833023.
3. A Townsend Peterson; Soberôn, Jorge; Pearson, RG; Roger P Anderson; Enrique Martínez-Meyer; Nakamura, Miguel; Miguel Bastos Araújo (2011). „Species-environment relationships”. Ecological Niches and Geographic Distributions (MPB-49). Princeton University Press. стр. 82. ISBN 9780691136882. See also Chapter 2: Concepts of niches, pp. 7 ff
4. Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „The geographic range as a reflection of the niche”. Biogeography (3rd изд.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. стр. 73. ISBN 978-0878934867. „The geographic range of a species can be viewed as a spatial reflection of its niche” Viewable on line via Amazon's 'look-inside' feature.
5. Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „Areography: Sizes, shapes and overlap of ranges”. Biogeography (3rd изд.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. стр. 579. ISBN 978-0878934867. Viewable on line via Amazon's 'look-inside' feature.
6. A Townsend Peterson; Soberôn, Jorge; Pearson, RG; Roger P Anderson; Enrique Martínez-Meyer; Nakamura, Miguel; Miguel Bastos Araújo (2011). „Major themes in niche concepts”. Ecological Niches and Geographic Distributions (MPB-49). Princeton University Press. стр. 11. ISBN 9780691136882. „We will make the crucial distinction between variables that are dynamically modified (linked) by the presence of the species versus those that are not. ... [Our construction] is based upon variables not dynamically affected by the species...in contrast to...those that are subject to modification by niche construction.”
7. „Niche”. Oxford English Dictionary (потребна претплата). Приступљено 8. 6. 2013.CS1 одржавање: Формат датума (веза)
8. „Niche”. Merriam-Webster Dictionary. Merriam-Webster. Приступљено 30. 10. 2014.CS1 одржавање: Формат датума (веза)
9. Johnson, Roswell (1910). Determinate evolution in the color-pattern of the lady-beetles. Washington: Carnegie Institution of Washington. doi:10.5962/bhl.title.30902.
10. Grinnell, Joseph (1917). „The niche-relationships of the California Thrasher” (PDF). The Auk. 34 (4): 427—433. JSTOR 4072271. doi:10.2307/4072271. Архивирано из оригинала (PDF) 2016-03-10. г.
11. Soberón, Jorge (2007). „Grinnellian and Eltonian niches and geographic distributions of species”. Ecology Letters (на језику: енглески). 10 (12): 1115—1123. ISSN 1461-0248. PMID 17850335. doi:10.1111/j.1461-0248.2007.01107.x.
12. Van der Putten, Wim H.; Macel, Mirka; Visser, Marcel E. (2010-07-12). „Predicting species distribution and abundance responses to climate change: why it is essential to include biotic interactions across trophic levels”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 365 (1549): 2025—2034. PMC 2880132 . PMID 20513711. doi:10.1098/rstb.2010.0037.
13. Huggett, Richard J. (2004). Fundamentals of Biogeography. Psychology Press. стр. 76. ISBN 9780415323475.
14. Elton, Charles Sutherland (2001). Animal Ecology. University of Chicago Press. стр. 64. ISBN 978-0226206394. Приступљено 14. 5. 2014.CS1 одржавање: Формат датума (веза)
15. "Elton focused on the niche of a species as its functional role within the food chain and its impact upon the environment" Jonathan M. Chase; Mathew A. Leibold (2003). Ecological Niches: Linking Classical and Contemporary Approaches. University of Chicago Press. стр. 7. ISBN 9780226101804.
16. oldenlab (2015-12-19). „Niche conservatism: which niche matters most?”. Olden Research Lab (на језику: енглески). Приступљено 2021-02-20.
17. Pollock, Michael M.; Naiman, Robert J.; Erickson, Heather E.; Johnston, Carol A.; Pastor, John; Pinay, Gilles (1995). Jones, Clive G.; Lawton, John H., ур. Beaver as Engineers: Influences on Biotic and Abiotic Characteristics of Drainage Basins. Springer. стр. 117—126. ISBN 978-1-4613-5714-8. doi:10.1007/978-1-4615-1773-3_12.
18. Armstrong, Robert A.; McGehee, Richard (фебруар 1980). „Competitive Exclusion”. The American Naturalist. 115 (2): 151—170. JSTOR 2460592. S2CID 222329963. doi:10.1086/283553.CS1 одржавање: Формат датума (веза)

Литература

• Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „The geographic range as a reflection of the niche”. Biogeography (3rd изд.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. стр. 73. ISBN 978-0878934867.
• Pocheville, Arnaud (2015). „The Ecological Niche: History and Recent Controversies”. Ур.: Heams, Thomas; Huneman, Philippe; Lecointre, Guillaume; . Handbook of Evolutionary Thinking in the Sciences. Dordrecht: Springer. стр. 547—586. ISBN 978-94-017-9014-7.
• Стевановић БМ, Јанковић ММ. 2001. Екологија биљака са основама физиолошке екологије биљака. : Београд.
• Недовић Б. 1999. Екологија животне средине. Пољопривредни факултет Бања Лука: Бања Лука.
• Bastolla, U., Lässig, M., Manrubia, S.C., Valleriani, A. (август 2005). „Biodiversity in model ecosystems, I: coexistence conditions for competing species”. J. Theor. Biol. 235 (4): 521—30. Bibcode:2005JThBi.235..521B. PMID 15935170. S2CID 14121298. arXiv:q-bio/0502021 . doi:10.1016/j.jtbi.2005.02.005.CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• Kronfeld-Schor, N., Dayan, T. (1999). „The dietary basis for temporal partitioning: food habits of coexisting Acomys species”. Oecologia. 121 (1): 123—8. Bibcode:1999Oecol.121..123K. PMID 28307881. S2CID 20184760. doi:10.1007/s004420050913.CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
• Lawler, S.P., Morin, P.J. (1993). „Temporal overlap, competition, and priority effects in larval anurans”. Ecology. 74 (1): 174—182. JSTOR 1939512. doi:10.2307/1939512.CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
• Pyke, G.H. (1982). „Local geographic distributions of bumblebees near Crested Butte, Colorado: competition and community structure”. Ecology. 63 (2): 555—573. JSTOR 1938970. doi:10.2307/1938970.
• Tilman, David (1990). „Mechanisms of plant competition for nutrients: the elements of a predictive theory of competition”. Ур.: Grace, James; Tilman, David. Perspectives on Plant Competition. New York: Academic Press. стр. 117—141. ISBN 978-0-323-14810-8.
• Counterbalance: Evolution as movement through a fitness landscape—an interesting (if flawed) discussion of evolution and fitness landscapes
• Example of the use of Evolutionary Landscapes in thinking & speaking about evolution
• Hendrik Richter; Andries P. Engelbrecht (2014). Recent Advances in the Theory and Application of Fitness Landscapes. Springer. ISBN 978-3-642-41888-4.
• Beerenwinkel, Niko; Pachter, Lior; Sturmfels, Bernd (2007). „Epistasis and Shapes of Fitness Landscapes”. Statistica Sinica. 17 (4): 1317—42. Bibcode:2006q.bio.....3034B. MR 2398598. arXiv:q-bio.PE/0603034 .
• Richard Dawkins (1996). Climbing Mount Improbable. Norton. ISBN 0-393-03930-7.
• Sergey Gavrilets (2004). Fitness landscapes and the origin of species. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-11983-0.
• Stuart Kauffman (1995). At Home in the Universe: The Search for Laws of Self-Organization and Complexity. Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-511130-9.
• Melanie Mitchell (1996). An Introduction to Genetic Algorithms (PDF). MIT Press. ISBN 978-0-262-63185-3.
• Langdon, W. B.; Poli, R. (2002). „Chapter 2 Fitness Landscapes”. Foundations of Genetic Programming. Springer. ISBN 3-540-42451-2.
• Stuart Kauffman (1993). The Origins of Order. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-507951-7.
• Poelwijk, Frank J; Kiviet, Daniel J; Weinreich, Daniel M; Tans, Sander J (2007). „Empirical fitness landscapes reveal accessible evolutionary paths”. Nature. 445 (7126): 383—6. Bibcode:2007Natur.445..383P. PMID 17251971. S2CID 4415468. doi:10.1038/nature05451.
• Bukkuri, A.; Pienta, K. J.; Hockett, I.; Austin, R. H.; Hammarlund, E. U.; Amend, S. R.; Brown, J. S. (2023). „Modeling cancer's ecological and evolutionary dynamics”. Medical Oncology (Northwood, London, England). 40 (4): 109. PMC 9974726 . PMID 36853375. doi:10.1007/s12032-023-01968-0.

Спољашње везе

• Concept of ecological niche
• Environmental Niche – Extinction of the Dinosaurs Архивирано на веб-сајту (18. септембар 2011)
• Ontology of the niche
• Niche restriction and segregation
• Vacant niche
• Latitude-niche width hypothesis