29.Местообитание и экологическая ниша. Ниша как часть многомерного пространства. Закон конкурентного исключения Гаузе.

Понятие экологической ниши было введено английским экологом Ч. Элтоном. Экологическая ниша – это совокупность факторов среды, в которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго. Экологическую нишу, определяемую только физиологическими особенностями организмов называют фундаментальной, а ту, в пределах которой вид реально встречается в природе - реализованной. Фундаментальной считается та ниша, которую вид может занять в биоценозе при отсутствии конкуренции. Реализованная ниша – та часть фундаментальной ниши, которую данный вид (популяция) в состоянии «отвоевать» в конкурентной борьбе. Таким образом, реализованная экологическая ниша как бы вложена в фундаментальную и почти всегда меньше последней. Необходимо отличать понятие «экологическая ниша» от понятия «местообитание» (среда обитания). Оба понятия частично перекрываются, но термин «среда обитания» обозначает лишь пространство, где распространяется и обитает определенный вид, тогда как термин «экологическая ниша» включает в себя ту роль, функцию, который выполняет данный вид в среде обитания. Местообитание вида – это совокупность отвечающих его требованиям участков в пределах видового ареала. Местообитание вида является важным компонентом его экологической ниши. Одна из основных проблем, стоящих перед членами одного сообщества, будь это растения или животные, - это распределение жизненного пространства. Для этого организмы приспособились разделять экологические ниши, причем, это может быть пространственное или временное разделение ниш. Закон конкурентного исключения (Г. Ф. Гаузе). Два вида не могут существовать в одной экологической нише, если их потребности идентичны. Если экологическая ниша освобождается, ее заполняют экологически близкие формы. Даже если два близких вида и обитают в одном месте, то более глубокий анализ показывает, что они избегают конкуренции каким-либо способом: имеют различия в суточной или сезонной активности или в пище. Так, два родственных вида баклана - большой и хохлатый бакланы - кормятся в одних и тех же водах и гнездятся на обрывах. На самом деле места их гнездования несколько различаются, и питаются они разной рыбой. Большой баклан добывает пищу у дна (камбалы и креветки), а хохлатый ловит планктонную рыбу в верхних слоях воды. Близкородственные виды со сходными потребностями обитают часто в разных географических областях. Вероятно, действие естественного отбора в процессе эволюции направлено на предотвращение конфронтации видов со сходным образом жизни. Кроме непосредственных взаимодействий организмы влияют друг на друга косвенно: бактерии формируют химический состав почв, воды; растения влияют на микроклимат и прочие физические факторы и т.д.

30.Сокращение генетического разнообразия, утеря генофонда.

В наше время вся живая природа планеты вовлечена в человеческую деятельность, в само жизнеобеспечение человеческого общества. Увеличение численности человечества - необходимое условие освоения планеты и ее заселения, но рост населения постоянно сопровождался вспышками острозаразных болезней, войнами, конфликтами из-за дефицита ресурсов: территории, чистой воды, энергетического сырья, охотничьих и рыболовных угодий, пастбищ, пахотных земель, продуктов питания. Поэтому рост населения Земли и увеличение постоянно растущих его потребностей не могут продолжаться бесконечно из-за ограниченности ресурсов биосферы. Потеря генофонда и исчезновение биологического разнообразия. Под биологическим разнообразием понимается разнообразие видов животных и растений, их генофонда, а также экологических систем, в которых они обитают. В настоящее время биологическое разнообразие насчитывает 10 млн. видов животных и растений. Основными причинами исчезновения видового разнообразия являются: 1) загрязнение окружающей среды; 2) прямое уничтожение; 3) разрушение привычной среды обитания.

Лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за их недостатка или избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде – химический состав и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита.

Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю. Либих в середине XIX в. Закон минимума Либиха гласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве. Жизненные возможности лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. Отсюда следует важный вывод: дальнейшее снижение действия необходимого фактора ведет к гибели организма либо к разрушению экосистемы в целом. Закон минимума Либиха можно пояснить на таких примерах. Пусть в почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например, бора или цинка. Рост растений на такой почве будет сильно угнетен или вообще невозможен. Если же мы добавим в почву нужное количество бора (цинка), это приведет к увеличению урожая. Но если мы будем вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже добьемся того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать – это не даст никакого эффекта.