Миграции и расселение организмов. Экологическая ниша и специализация вида. Принцип Гаузе. Экологические эквиваленты.
Каждый вид формирует свою зону жизнедеятельности в процессе эволюции, выбирает оптимальные условия существования по различным параметрам, чтобы занять определенное положение в экосистеме. Места обитания вида, т.е. физическое пространство, занимаемое видом, организмом или сообществом, можно обозначить как пространственную нишу. Функциональное положение в сообществе, в путях переработки вещества и энергии в процессе питания называют трофической нишей. А сочетание этих и других параметров принято называть экологической нишей.
Экологическая ниша — это совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Экологическую нишу можно представить как часть воображаемого многомерного пространства (гиперобъема), отдельные измерения которого соответствуют факторам, необходимым для вида. Чем больше варьирует параметр (т.е. приспособленность вида к определенному экологическому фактору), тем шире экологическая ниша (она увеличивается и в случае ослабленной конкуренции). В природе встречаются как узко, так и широко специализи-рованные виды. Например, одни насекомые могут питаться многими видами растений, а другие — только определенными частями одного вида. Специализированные виды более эффективно используют свои ресурсы, но только в том случае, когда ресурс находится в неограниченном количестве. С другой стороны, они сильнее подвержены неблагоприятному воздействию экологических факторов. Виды, экологическая ниша которых широка, лучше приспосабливаются к изменениям среды, хотя могут встречаться даже в небольших количествах.
По взаимному расположению ниши подразделяются на три типа: 1) не соприкасающиеся экологические ниши; 2) соприкасающиеся, но не перекрывающиеся ниши; 3) соприкасающиеся и перекрывающиеся ниши. В последнем случае вследствие жесткой конкуренции должно последовать расхождение ниш. Этот механизм носит название принципа Гаузе — принципа соревнования-исключения. Этот принцип приводит либо к экологическому разделению близких видов, либо к уменьшению их плотности там, где они в состоянии сосуществовать, т.е. два вида не могут занимать одну экологическую нишу. В результате конкуренции происходит вытеснение одного из видов.
Организмы, занимающие несоприкасающиеся экологические ниши (в разных географических областях), называются экологическими эквивалентами. К ним относится питающиеся травой кенгуру в Австралии, бизоны в прериях Северной Америки, антилопы в саваннах Африки и т.п.; они занимают одну экологическую нишу. В некоторых случаях один и тот же вид занимает разные экологические ниши в различных местах обитания или географических районах. Например, медведь в тайге является консументом третьего порядка (всеядным животным), а в лесах Малайзии — он консумент первого порядка, т.е. травоядное животное.
В каждой экосистеме, по разным причинам, могут быть свободные экологические ниши, позволяющиеся внедряться в сообщество новым видам. Так было со случайно завезенным колорадским жуком и самостоятельно расселившейся кольчатой горлицей, заселившими большую часть Евразии.
Таким образом, преимущество видового разнообразия экосистемы заключается в повышенной стабильности, т.е. выживаемости сообщества. Можно утверждать, что чем больше генетическое разнообразие (генофонд), тем выше адаптационный потенциал экосистемы.
Сохранение видового разнообразия организмов, которое создалось в процессе длительной эволюции биосферы, является первоочередной задачей всех мероприятий по охране природы. Разнообразие жизненных форм должно считаться национальным и интернациональным сокровищем, обязательным условием сохранения экосистем и обеспечения дальнейшего существования человека.
Экосистема живет и развивается как единое целое. В природе менее
Отдельные стадии развития суксцесии принято называть серийными стадиями (или серийными экосистемами), а состояние окончательного равновесия (гомеостаза сообщества) - климаксом. Климаксовое сообщество это первобытное, не тронутое человеком, девственное сообщество, сделавшее себя максимально независимым от среды.
Климаксовые экосистемы относительно стабильны, обладают способностями к саморегулированию в течение длительного времени (по сравнению с начальной стадией). С эволюционной точки зрения достижение стабильности важнее, чем просто повышение продуктивности в изменчивых условиях существования. В свою очередь, климаксовые экосистемы могут подвергаться процессам биологического саморазрушения (то, что применительно к отдельному организму называется старением). Изменение условий, развитие новых живых существ и формирование новых взаимосвя-зей между ними, помимо действия абиотических и антропогенных факторов, могут приводить к отмиранию климаксов. На смену им приходят более молодые и, возможно, совсем иные по составу сообщества.