NộI Dung
- Định nghĩa Niche sinh thái
- Các loại hình sinh thái
- Tầm quan trọng của sinh thái
- Chồng chéo / Phân vùng tài nguyên
- Ví dụ về sinh thái
- Hệ sinh thái quần đảo Channel
- Lý thuyết xây dựng thích hợp
- Ví dụ về xây dựng Niche
Sinh thái học là nghiên cứu về sự tương tác giữa các sinh vật và môi trường của chúng, bao gồm một hệ sinh thái. Những nơi sinh vật sống được gọi là môi trường sống.
An hốc sinh thái, ngược lại, là vai trò sinh thái mà một sinh vật đóng trong môi trường sống của nó.
Định nghĩa Niche sinh thái
Một số ngành sinh thái học đã áp dụng khái niệm hốc sinh thái.
Các hốc sinh thái mô tả cách một loài tương tác trong một hệ sinh thái. Sự thích hợp của một loài phụ thuộc vào cả hai yếu tố sinh học và phi sinh học, ảnh hưởng đến khả năng sống sót và chịu đựng của một loài.
Các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến một loài thích hợp bao gồm thức ăn sẵn và động vật ăn thịt. Yếu tố phi sinh học ảnh hưởng đến hốc sinh thái bao gồm nhiệt độ, đặc điểm cảnh quan, chất dinh dưỡng của đất, ánh sáng và các yếu tố không sống khác.
Một ví dụ về một hốc sinh thái là bọ phân. Bọ phân, như tên gọi của nó, tiêu thụ cả phân ở dạng ấu trùng và trưởng thành. Bọ cánh cứng Dung lưu trữ những quả bóng phân trong hang và con cái đẻ trứng trong đó.
Điều này cho phép ấu trùng nở tiếp cận ngay với thức ăn. Bọ phân lần lượt ảnh hưởng đến môi trường xung quanh bằng cách sục khí vào đất và phát lại các chất dinh dưỡng có lợi. Do đó, bọ phân thực hiện một vai trò duy nhất trong môi trường của nó.
Định nghĩa của một thị trường ngách đã thay đổi kể từ khi nó được giới thiệu lần đầu tiên. Một nhà sinh vật học tên là Joseph Grinnell đã lấy khái niệm cơ bản của hốc và phát triển thêm nó, tuyên bố rằng một hốc phân biệt giữa các loài khác nhau chiếm cùng một không gian. Nói cách khác, chỉ có một loài có thể có một vị trí đặc biệt. Ông bị ảnh hưởng bởi sự phân bố loài.
Các loại hình sinh thái
Nhà sinh thái học Charles Elton, định nghĩa thích hợp tập trung vào vai trò của một loài, chẳng hạn như vai trò chiến thắng của nó. Các nguyên lý của ông nhấn mạnh nhiều hơn vào sự tương đồng của cộng đồng và ít cạnh tranh hơn.
Năm 1957, nhà động vật học G. Evelyn Hutchinson đã cung cấp một loại thỏa hiệp của những chuyến tàu tư tưởng này. Hutchinson mô tả hai hình thức thích hợp. Các thích hợp cơ bản tập trung vào các điều kiện trong đó một loài có thể tồn tại mà không có tương tác sinh thái. Các nhận ra thích hợp, ngược lại, coi sự tồn tại của cộng đồng cộng đồng với sự có mặt của các tương tác hoặc cạnh tranh.
Việc áp dụng khái niệm thích hợp sinh thái đã cho phép các nhà sinh thái học hiểu được vai trò của các loài trong hệ sinh thái.
Tầm quan trọng của sinh thái
Các nhà sinh thái học sử dụng khái niệm về hốc sinh thái để giúp hiểu các cộng đồng liên quan đến điều kiện môi trường, thể lực, sự tiến hóa đặc điểm và tương tác của động vật ăn thịt trong cộng đồng. Điều này trở nên quan trọng hơn bao giờ hết khi biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sinh thái cộng đồng.
Các hốc sinh thái cho phép các loài tồn tại trong môi trường của chúng. Trong điều kiện thích hợp, loài sẽ phát triển mạnh và đóng một vai trò duy nhất. Không có các hốc sinh thái, sẽ có ít đa dạng sinh học hơn và hệ sinh thái sẽ không cân bằng.
Cuộc thi Interspecies: Các nhà sinh thái học tham khảo cùng tồn tại khi mô tả các hốc sinh thái. Hai loài cạnh tranh không thể tồn tại trong một hốc sinh thái. Điều này là do nguồn lực hạn chế.
Cuộc thi ảnh hưởng đến thể lực của các loài, và có thể dẫn đến những thay đổi tiến hóa. Một ví dụ về cạnh tranh giữa các loài là một động vật tìm kiếm phấn hoa hoặc mật hoa từ một loài thực vật cụ thể, cạnh tranh với các động vật khác.
Trong trường hợp của một số loài kiến, côn trùng sẽ cạnh tranh để làm tổ và con mồi cũng như nước và thức ăn.
Nguyên tắc loại trừ cạnh tranh: Các nhà sinh thái học sử dụng nguyên tắc loại trừ cạnh tranh để giúp hiểu loài cùng tồn tại như thế nào. Nguyên tắc loại trừ cạnh tranh chỉ ra rằng hai loài không thể tồn tại trong cùng một hốc sinh thái. Điều này là do sự cạnh tranh về tài nguyên trong môi trường sống.
Những nhà vô địch đầu tiên của nguyên tắc loại trừ cạnh tranh là Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause và Garrett Hardin vào đầu thế kỷ 20 và giữa thế kỷ 20.
Cạnh tranh trong một phân khúc hoặc dẫn mỗi loài đến chuyên môn theo một cách khác nhau, để không sử dụng cùng một tài nguyên, hoặc khiến một trong những loài cạnh tranh bị tuyệt chủng. Đây là một cách khác để xem xét lựa chọn tự nhiên. Có hai lý thuyết được sử dụng để giải quyết loại trừ cạnh tranh.
Trong R * Học thuyết, nhiều loài không thể tồn tại với cùng một tài nguyên trừ khi chúng phân biệt các hốc của chúng. Khi mật độ tài nguyên ở mức thấp nhất, các quần thể loài đó bị hạn chế nhiều nhất bởi tài nguyên sẽ bị loại trừ cạnh tranh.
Trong P * Học thuyết, người tiêu dùng có thể tồn tại với mật độ cao do có chung kẻ thù.
Cạnh tranh diễn ra ngay cả ở cấp độ vi sinh vật. Ví dụ, nếu Thông điệp aurelia và Thông số kỹ thuật được trồng cùng nhau, chúng sẽ cạnh tranh để giành lấy tài nguyên. P. aurelia cuối cùng sẽ vượt qua P. caudatum và khiến nó tuyệt chủng.
Chồng chéo / Phân vùng tài nguyên
Với thực tế là các sinh vật không thể tồn tại trong một bong bóng và do đó phải tương tác tự nhiên với các loài khác, đôi khi các hốc có thể chồng lên nhau. Để tránh loại trừ cạnh tranh, các loài tương tự có thể thay đổi theo thời gian để sử dụng các tài nguyên khác nhau.
Trong các trường hợp khác, chúng có thể tồn tại trong cùng một khu vực nhưng sử dụng tài nguyên vào các thời điểm khác nhau. Kịch bản này được gọi là phân vùng tài nguyên.
Phân vùng tài nguyên: Phân vùng có nghĩa là tách. Nói một cách đơn giản, các loài có thể sử dụng tài nguyên của chúng theo cách làm giảm sự cạn kiệt. Điều này cho phép các loài cùng tồn tại và thậm chí tiến hóa.
Một ví dụ về phân vùng tài nguyên là các thằn lằn như các nốt ruồi, chúng sử dụng các phần khác nhau của môi trường sống chồng chéo của chúng theo những cách khác nhau. Một số nốt ruồi có thể sống ở tầng rừng; những người khác có thể sống cao trong tán cây hoặc dọc theo thân cây và cành cây. Các nốt ruồi khác có thể di chuyển ra khỏi môi trường thực vật và sống trong sa mạc hoặc gần đại dương.
Một ví dụ khác là cá heo và hải cẩu, chúng ăn các loài cá tương tự. Tuy nhiên, phạm vi nhà của họ khác nhau, cho phép phân vùng tài nguyên.
Một ví dụ khác là chim sẻ Darwin, chuyên về hình dạng mỏ của chúng theo thời gian trong quá trình tiến hóa của chúng. Theo cách này, họ có thể sử dụng tài nguyên của mình theo những cách khác nhau.
Ví dụ về sinh thái
Một số ví dụ về các hốc sinh thái tồn tại trong các hệ sinh thái khác nhau.
Ví dụ, trong khu rừng thông ở Michigan, chim chích Kirtland, chiếm một khu vực phù hợp lý tưởng cho loài chim này. Những con chim thích làm tổ trên mặt đất giữa các cây, không phải trong chúng, giữa các tầng nhỏ.
Nhưng cây thông phải chỉ tối đa tám tuổi và cao khoảng 5 feet. Một khi cây già đi hoặc phát triển cao hơn, chim chích Kirtland sẽ không phát triển mạnh. Những loại hốc chuyên dụng cao này có thể gặp rủi ro lớn do sự phát triển của con người.
Thực vật sa mạc như mọng nước thích nghi với các hốc sinh thái khô cằn bằng cách lưu trữ nước trong lá và mọc rễ dài. Không giống như hầu hết các loài thực vật, mọng nước chỉ mở khí khổng vào ban đêm để giảm mất nước do nóng như thiêu đốt vào ban ngày.
Thermophiles là những sinh vật phát triển mạnh trong các hốc sinh thái cực đoan như lỗ thông hơi nhiệt với nhiệt độ cao.
Hệ sinh thái quần đảo Channel
Ở Nam California, chỉ cách một trong những khu vực định cư đông dân nhất ở Hoa Kỳ, chuỗi đảo được gọi là Quần đảo Channel cung cấp một hệ sinh thái hấp dẫn để nghiên cứu các hốc sinh thái.
Có biệt danh là Gal Galagagos của Bắc Mỹ, hệ sinh thái tinh tế này đóng vai trò chủ nhà cho nhiều loài thực vật và động vật. Các hòn đảo khác nhau về kích thước và hình dạng, và chúng cung cấp môi trường sống độc đáo cho các loài động vật và thực vật khác nhau.
Nhưng con chim: Một số loài chim gọi Quần đảo Channel là nhà, và mặc dù có sự chồng chéo của chúng, nhưng chúng từng chiếm giữ các hốc sinh thái đặc biệt trên các đảo. Ví dụ, hàng ngàn con bồ nông nâu California trên đảo Anacapa bởi hàng ngàn người. Các jay chà đảo là duy nhất cho Quần đảo Channel.
Cá: Hơn 2.000 loài cá sống ở vùng biển xung quanh những hòn đảo này. Các giường tảo bẹ dưới đại dương cung cấp môi trường sống cho cả cá và động vật có vú.
Quần đảo Channel đã phải chịu sự ra đời của các loài xâm lấn bởi những người định cư châu Âu, cũng như từ các chất ô nhiễm như DDT. Đại bàng hói biến mất, và chiếm vị trí của chúng, đại bàng vàng làm một ngôi nhà. Tuy nhiên, đại bàng hói đã được giới thiệu lại cho các hòn đảo. Chim ưng Peregrine đã trải qua một cuộc khủng hoảng tương tự và đang trở lại.
Động vật có vú bản địa: Bốn động vật có vú bản địa cư trú tại Quần đảo Channel: cáo đảo, chuột thu hoạch, chuột nai đảo và chồn hôi đốm. Con cáo và chuột hươu lần lượt có phân loài trên các hòn đảo riêng biệt; mỗi đảo do đó tổ chức các hốc riêng biệt.
Chồn hôi phát hiện trên đảo thích môi trường sống của các loại khác nhau tùy thuộc vào hòn đảo mà nó sống. Trên đảo Santa Rosa, chồn hôi thích các hẻm núi, khu vực ven sông và rừng cây mở. Ngược lại, trên đảo Santa Cruz, chồn hôi đốm thích đồng cỏ mở xen kẽ với chaparral. Chúng đóng vai trò của kẻ săn mồi trên cả hai hòn đảo.
Con chồn đốm phát hiện và con cáo đảo là đối thủ cạnh tranh cho tài nguyên trên đảo. Tuy nhiên, chồn hôi đốm là loài ăn thịt nhiều hơn và chúng sống về đêm. Vì vậy, theo cách này, họ có thể cùng tồn tại trong hốc chồng chéo. Đây là một ví dụ khác về phân vùng tài nguyên.
Cáo đảo gần như tuyệt chủng. Nỗ lực phục hồi đã đưa loài trở lại.
Loài bò sát và động vật lưỡng cư: Các hốc chuyên dụng cao mở rộng đến các loài bò sát và lưỡng cư. Có một loài kỳ nhông, một loài ếch, hai loài rắn không nọc độc và bốn loài thằn lằn. Nhưng chúng không được tìm thấy trên mọi hòn đảo. Ví dụ, chỉ có ba hòn đảo đóng vai chủ nhà cho thằn lằn đêm đảo.
Dơi cũng chiếm các hốc trên các đảo Santa Cruz và Santa Rosa, làm việc như cả thụ phấn và người tiêu thụ côn trùng. Đảo Santa Cruz là ngôi nhà của những con dơi tai lớn Town Town.
Hôm nay các đảo đang phục hồi. Bây giờ họ bao gồm Công viên Quốc gia Quần đảo Channel và Khu bảo tồn Biển Quốc gia Quần đảo Channel, và các nhà sinh thái học tiếp tục theo dõi nhiều sinh vật gọi quần đảo là nhà.
Lý thuyết xây dựng thích hợp
Các nhà sinh thái học gần đây đã tập trung vào lý thuyết xây dựng thích hợp, mô tả cách các sinh vật sửa đổi môi trường của chúng để làm cho chúng phù hợp hơn như các hốc. Ví dụ về điều này bao gồm làm hang, xây tổ, tạo bóng râm, xây đập hải ly và các phương pháp khác trong đó sinh vật thay đổi môi trường xung quanh để phù hợp với nhu cầu của chúng.
Xây dựng thích hợp phát sinh từ nhà sinh vật học John Odling-Smee. Odling-Smee lập luận rằng xây dựng thích hợp nên được coi là một quá trình tiến hóa, một hình thức thừa kế sinh thái của Hồi giáo, truyền lại cho con cháu chứ không phải là di truyền.
Có bốn nguyên tắc cốt lõi đằng sau lý thuyết xây dựng thích hợp:
Một ví dụ sẽ là phân chim biển dẫn đến thụ tinh cho cây và chuyển từ cây bụi sang đồng cỏ. Đây không phải là một sự thích nghi có chủ ý, nhưng nó đã mang lại những tác động cho sự tiến hóa. Do đó, chim biển đã thay đổi đáng kể môi trường.
Những sửa đổi khác đối với môi trường phải ảnh hưởng đến áp lực lựa chọn đối với một sinh vật. Các phản hồi chọn lọc không liên quan đến gen.
Ví dụ về xây dựng Niche
Nhiều ví dụ khác về xây dựng thích hợp bao gồm các động vật làm tổ và đào hang, nấm men tự sửa đổi để thu hút nhiều ruồi giấm và sửa đổi vỏ bằng cua ẩn sĩ. Ngay cả khi di chuyển xung quanh, các sinh vật có thể ảnh hưởng đến môi trường, đến lượt nó lại ảnh hưởng đến dòng gen trong quần thể.
Điều này được nhìn thấy trên quy mô lớn với con người, những người đã thay đổi môi trường phù hợp với nhu cầu của họ đến mức nó đã dẫn đến hậu quả trên toàn thế giới. Điều này chắc chắn có thể được chứng minh bằng sự chuyển đổi từ những người săn bắn hái lượm sang các nền văn hóa nông nghiệp, làm thay đổi cảnh quan để tăng nguồn thức ăn. Đổi lại, con người thay đổi động vật để thuần hóa.
Các hốc sinh thái cung cấp kiến thức tiềm năng phong phú để hiểu cách các loài tương tác với các biến môi trường. Các nhà sinh thái học có thể sử dụng thông tin này để tìm hiểu thêm về cách quản lý các loài và bảo tồn chúng cũng như cách lập kế hoạch cho sự phát triển trong tương lai.