1. Введение
Экология - наука об организации и функционировании надорганизменных систем различных уровней сложности (групп организмов, популяций, биоценозов, биогеоценозов и всей биосферы).Экология занимается также изучением взаимоотношений организмов между собой и с окружающей средой. Термин «экология» происходит от греческих слов oikos - жилище, местообитание и logos – учение. В науку этот термин был введен немецким зоологом Э. Геккелем. В его трудах «Всеобщая морфология организмов» (1866) и «Естественная история миротворения» (1868) впервые была предпринята попытка определить сущность экологии.
В соответствии с задачами исследований экология дифференцируется на общую (изучение принципов организации и функционирования надорганизменных систем) и частную (изучение отношений со средой организмов определенной таксономической группы). В общей экологии выделяется популяционная (анализирует закономерность динамики численности, структуры популяций и взаимоотношений между ними), биоценология или экология сообществ (анализирует структуру и динамику природных сообществ), биогеценология (анализирует экосистемы, биогеоценозы). Используется также деление экологии на аутэкологию (изучает взаимоотношения отдельных видов со средой, преимущественно с абиотическими факторами) и синэкологию (изучает сообщества и биогеоценозы). В самостоятельные направления выделились сельскохозяйственная экология (агроэкология) и экология человека.
2. Организм и среда обитания
Все организмы находятся в сложных многообразных взаимосвязях с биотическими (организмы своего или других видов) и абиотическими (геофизические, геохимические) факторами внешней среды. На окружающую среду каждый организм реагирует соответственно своей генетической норме, определяющей его экологический потенциал. От нормы реакции зависит экологическая валентность. Ею характеризуется степень приспособленности организмов определенного вида к изменениям условий среды, что выражается количественно диапазоном ее изменений, в которых сохраняется нормальная жизнеспособность. Экологическую валентность рассматривают и в отношении вида к определенному фактору среды, и к их комплексам. Виды, способные переносить большие вариации какого-либо фактора, обозначают его названием с приставкой «эври», незначительные – «стено». Обладание широкой экологической валентностью по отношению к нескольким (многим) факторам называется эврибионтностью (виды – эврибионты), а низкой и к немногим – стенобионтностью (виды – стенобионты).
Соответственно экологической потенции организмы занимают разные экологические ниши. Термин «ниша» впервые употребил Дж. Гриннелл (1917), подразумевая под этим положение и функциональную роль организмов в сообществе. По существу, Гриннелл считал нишу поведенческой единицей, хотя отмечал, что она является конечной единицей распределения. Позже Ч. Элтон (1927), развивая представление о нише, определил нишу животного как «его место в биотической среде, его отношения с пищей и врагами, статус в сообществе». Г. Л. Кларк (1954) различал термин в понимании «функциональной ниши» и «ниши места», а Ю. Одум (1959) определил ее как «положение, или статус организма в сообществе или экосистеме». Иногда под нишей подразумевают местообитание.
Распространенное представление об экологической нише подразумевает, что под этим следует понимать общую сумму адаптаций организменной единицы, все разнообразие путей ее приспособления к определенной среде и способов использования этой среды. В процессе адаптивной радиации происходит интенсивное дивергентное расхождение организмов в разные экологические ниши. Это вытекает из правила Г. Ф. Гаузе и подтверждается математическим моделированием. Согласно правилу Гаузе два экологически близкие вида, занимающие сходное положение в сообществе, не могут устойчиво существовать на одной территории.