Ekološka niša
Ekološka niša predstavlja zbir svih ekoloških valenci jedne organske vrste, koje ona podnosi na mjestu koje naseljava.[1][2] Ekološka niša se može definisati kao mjesto i uloga koju jedan organizam ima u ekosistemu, kao i položaj koji zauzima na dejstvo ekoloških faktora. U tom datom opsegu tolerancije svih ekoloških faktora moguć je život date vrste. Kada sagledamo ekološku nišu određene vrste, dobijamo sliku o vremenu, mjestu i načinu ostvarivanja životnih aktivnosti te vrste. Ekološka niša opisuje kako organizam ili populacija reaguje na distribuciju resursa i konkurenata (na primer, rastom kada su resursi u izobilju, a kada su predatori, paraziti i patogeni oskudni) i kako to zauzvrat menja te iste faktore (npr. ograničavajući pristup resursima drugim organizmima, delujući kao izvor hrane za predatore i potrošač plena). „Tip i broj promenljivih koje obuhvataju dimenzije ekološke niše variraju od jedne vrste do druge [i] relativna važnost pojedinih varijabli životne sredine za vrstu može varirati u zavisnosti od geografskog i biotičkog konteksta“.[3]
Kroz istoriju su se mijenjale definicije ekološke niše. Tako ju je u nauku uveo engleski ekolog Grinel 1917. godine, definišući je kao prostornu nišu, odnosno mjesto koje neka vrsta zauzima na datom staništu. 1927. godine, poznati engleski ekolog Elton proširio je pojam ekološke niše, definišući je kao funcionalnu ili trofičku nišu, tačnije, ulogu date vrste u trofičkim odnosima u biocenozi. Na kraju je Hatčinson 1957. godine uveo novi pojam i shvatanje ekološke niše kao višedimenzionalnog prostora, u kome su u vidu dimenzija prisutni svi abiotički i biotički faktori sredine koji utiču na vrstu i određuju njen opstanak. Od tog trenutka mi objašnjavamo ekološku nišu kao višedimenzionalnu ili fundamentalnu nišu, u kojoj njene dimenzije čine svi ekološki faktori. Nasuprot fundamentalne, Hatčinson razlikuje realizovanu ekološku nišu koja se u prirodi ostvaruje, i koja se odlikuje ograničenom širinom zbog svih otpora sredine.
Ekološka niša je ograničena dimenzijama. Te dimenzije predstavljaju svi ekološki faktori, kao što su klimatski ili orografski, ali i resursi koje svaka jedinka koristi u toku života (voda, vazduh, mineralne materije, hrana i sl.). Sve dimenzije ekološke niše date vrste su kompleksno definisane vrijednostima ekološke valence, ali i promjenama u brojnosti, rastu i razviću vrste. Postoje veze između ekološke niše i kompeticije. Eliminacija jednog od kompetitora dešava se kada realizovana ekološpka niša potpuno ispuni fundamentalnu nišu drugog kompetitora, posle čega on ne može opstati. To se naziva princip kompetitivnog isključenja. Međutim, diferencijacija ekoloških niša se javlja u suprotnom slučaju, odnosno kada se ekološke niše dvije kompetitorske vrste vremenom sve više razlikuju, da bi se na kraju toliko udaljile i omogućile opstanak obije vrste.
Koncept ekološke niše je centralni za ekološku biogeografiju, koja se fokusira na prostorne obrasce ekoloških zajednica.[4] „Distribucija vrsta i njihova dinamika tokom vremena proizilaze iz svojstava vrste, varijacija u životnoj sredini ... i interakcija između njih - posebno sposobnosti nekih vrsta, posebno naše, da modifikuju svoje okruženje i menjaju dinamiku raspona mnogih drugih vrsta.“[5] Izmena ekološke niše od strane njenih stanovnika je tema izgradnje niše.[6]
Grinelijanska niša uredi
Ekološko značenje niše dolazi od značenja niše kao udubljenja u zidu za statuu,[7] koje je verovatno izvedeno od srednjofrancuske reči nicher, što znači gnezditi se.[8][7] Termin je skovao prirodnjak Rozvel Hil Džonson,[9] ali je Džozef Grinel verovatno prvi koji ga je upotrebio u istraživačkom programu 1917. godine, u svom radu „Odnosi niša kalifornijskog trešera“.[10][1]
Grinelov koncept niše utelovljuje ideju da je niša vrste određena staništem u kojem živi i pratećim adaptacijama ponašanja. Drugim rečima, niša je zbir zahteva staništa i ponašanja koji omogućavaju vrsti da opstane i proizvodi potomstvo. Na primer, ponašanje kalifornijske mlaćerice je u skladu sa čaparalnim staništem u kojem živi — razmnožava se i hrani u šikarju i beži od svojih grabežljivaca prelazeći od šikara do grmlja. Njena 'niša' je definisana uspešnim upotpunjavanjem ponašanja i fizičkih osobina mlaćerice (kamuflirajuća boja, kratka krila, jake noge) sa ovim staništem.[10]
Grinelove niše se mogu definisati neinteraktivnim (abiotičkim) varijablama i uslovima sredine na širokim skalama.[11] Promenljive od interesa u ovoj nišnoj klasi uključuju prosečnu temperaturu, padavine, sunčevo zračenje i aspekt terena koji su postali sve dostupniji na prostornim skalama. Većina literature se fokusirala na konstrukcije Ginellove niše, često iz klimatske perspektive, da bi se objasnila distribucija i obilje. Trenutna predviđanja o odgovorima vrsta na klimatske promene snažno se oslanjaju na projektovanje izmenjenih uslova životne sredine na distribuciju vrsta.[12] Međutim, sve se više priznaje da klimatske promene takođe utiču na interakcije vrsta i eltonska perspektiva može biti korisna u objašnjavanju ovih procesa.
Ova perspektiva niše dozvoljava postojanje ekoloških ekvivalenata i praznih niša. Ekološki ekvivalent organizmu je organizam iz različite taksonomske grupe koji pokazuje slične adaptacije u sličnom staništu, primer su različiti sukulenti pronađeni u američkim i afričkim pustinjama, kaktus i euforbija, respektivno.[13] Kao još jedan primer, anole gušteri sa Velikih Antila su redak primer konvergentne evolucije, adaptivne radijacije i postojanja ekoloških ekvivalenata: anole gušteri su evoluirali u sličnim mikrostaništima nezavisno jedan od drugog i rezultirali su istim ekomorfima na sva četiri ostrva.
Eltonijanska niša uredi
Godine 1927, Čarls Saderland Elton, britanski ekolog, definisao je nišu na sledeći način: „'Niša' životinje znači njeno mesto u biotičkom okruženju, njen odnos prema hrani i neprijateljima."[14]
Elton je klasifikovao niše prema aktivnostima traženja hrane („navike u ishrani“):[15]
Na primer, postoji niša koju ispunjavaju ptice grabljivice koje jedu male životinje kao što su rovčice i miševi. U hrastovoj šumi ovu nišu ispunjavaju žutosmeđe sove, dok je na otvorenom travnjaku zauzimaju vetruške. Postojanje ove niše mesoždera zavisi od dalje činjenice da miševi formiraju definitivnu nišu biljojeda u mnogim različitim asocijacijama, iako stvarne vrste miševa mogu biti prilično različite.[14]
Konceptualno, Eltonova niša uvodi ideju o odgovoru vrste na životnu sredinu i njenom uticaju. Za razliku od drugih nišnih koncepata, on naglašava da vrsta ne samo da raste u okruženju i reaguje na njega na osnovu dostupnih resursa, predatora i klimatskih uslova, već takođe menja dostupnost i ponašanje tih faktora kako raste.[16] U ekstremnom primeru, dabrovi zahtevaju određene resurse da bi preživeli i reprodukovali se, ali i da grade brane koje menjaju protok vode u reci u kojoj dabar živi. Dakle, dabar utiče na biotičke i abiotičke uslove drugih vrsta koje žive u i blizu sliva.[17] U suptilnijem slučaju, konkurenti koji troše resurse različitim stopama mogu dovesti do ciklusa u gustini resursa koji se razlikuju među vrstama.[18] Ne samo da vrste rastu drugačije u odnosu na gustinu resursa, već i njihov sopstveni rast populacije može uticati na gustinu resursa tokom vremena.
Reference uredi
- ^ a b Pocheville 2015, str. 547–586
- ^ Three variants of ecological niche are described by Schoener, Thomas W. (2009). „§I.1 Ecological niche”. Ur.: 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. str. 3 ff. ISBN 9781400833023.
- ^ 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. str. 82. ISBN 9780691136882. See also Chapter 2: Concepts of niches, pp. 7 ff
- ^ Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „The geographic range as a reflection of the niche”. Biogeography (3rd izd.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. str. 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.
- ^ Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „Areography: Sizes, shapes and overlap of ranges”. Biogeography (3rd izd.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. str. 579. ISBN 978-0878934867. Viewable on line via Amazon's 'look-inside' feature.
- ^ 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. str. 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.”
- ^ a b „Niche”. Oxford English Dictionary (potrebna pretplata). Pristupljeno 8. 6. 2013.
- ^ „Niche”. Merriam-Webster Dictionary. Merriam-Webster. Pristupljeno 30. 10. 2014.
- ^ Johnson, Roswell (1910). Determinate evolution in the color-pattern of the lady-beetles. Washington: Carnegie Institution of Washington. doi:10.5962/bhl.title.30902.
- ^ a b Grinnell, Joseph (1917). „The niche-relationships of the California Thrasher” (PDF). The Auk. 34 (4): 427—433. JSTOR 4072271. doi:10.2307/4072271. Arhivirano iz originala (PDF) 2016-03-10. g.
- ^ Soberón, Jorge (2007). „Grinnellian and Eltonian niches and geographic distributions of species”. Ecology Letters (na jeziku: engleski). 10 (12): 1115—1123. ISSN 1461-0248. PMID 17850335. doi:10.1111/j.1461-0248.2007.01107.x.
- ^ 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.
- ^ Huggett, Richard J. (2004). Fundamentals of Biogeography. Psychology Press. str. 76. ISBN 9780415323475.
- ^ a b Elton, Charles Sutherland (2001). Animal Ecology. University of Chicago Press. str. 64. ISBN 978-0226206394. Pristupljeno 14. 5. 2014.
- ^ "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. str. 7. ISBN 9780226101804.
- ^ oldenlab (2015-12-19). „Niche conservatism: which niche matters most?”. Olden Research Lab (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2021-02-20.
- ^ Pollock, Michael M.; Naiman, Robert J.; Erickson, Heather E.; Johnston, Carol A.; Pastor, John; Pinay, Gilles (1995). Jones, Clive G.; Lawton, John H., ur. Beaver as Engineers: Influences on Biotic and Abiotic Characteristics of Drainage Basins. Springer. str. 117—126. ISBN 978-1-4613-5714-8. doi:10.1007/978-1-4615-1773-3_12.
- ^ Armstrong, Robert A.; McGehee, Richard (februar 1980). „Competitive Exclusion”. The American Naturalist. 115 (2): 151—170. JSTOR 2460592. S2CID 222329963. doi:10.1086/283553.
Literatura uredi
- Mark V Lomolino; Brett R Riddle; James H Brown (2009). „The geographic range as a reflection of the niche”. Biogeography (3rd izd.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. str. 73. ISBN 978-0878934867.
- Pocheville, Arnaud (2015). „The Ecological Niche: History and Recent Controversies”. Ur.: Heams, Thomas; Huneman, Philippe; Lecointre, Guillaume; et al. Handbook of Evolutionary Thinking in the Sciences. Dordrecht: Springer. str. 547—586. ISBN 978-94-017-9014-7.
- Stevanović BM, Janković MM. 2001. Ekologija biljaka sa osnovama fiziološke ekologije biljaka. NNK International: Beograd.
- Nedović B. 1999. Ekologija životne sredine. Poljoprivredni fakultet Banja Luka: Banja Luka.
- Bastolla, U., Lässig, M., Manrubia, S.C., Valleriani, A. (avgust 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.
- 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.
- 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.
- 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”. Ur.: Grace, James; Tilman, David. Perspectives on Plant Competition. New York: Academic Press. str. 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 KJ, Hockett I, Austin RH, Hammarlund EU, Amend SR, Brown JS. Modeling cancer's ecological and evolutionary dynamics. Med Oncol. 2023 Feb 28;40(4):109. doi: 10.1007/s12032-023-01968-0. PMID: 36853375; PMCID: PMC9974726.
