If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Nisze ekologiczne i konkurencja

Pojęcie niszy ekologicznej. Sposób, w jaki gatunki z identycznymi niszami konkurują o zasoby. Podział zasobów w celu redukcji konkurencji.

Kluczowe punkty:

  • W przypadku konkurencji międzygatunkowej dwa gatunki korzystają z tych samych ograniczonych zasobów. Konkurencja ma negatywny wpływ na oba gatunki (interakcja -/-).
  • Nisza ekologiczna gatunku to jego rola ekologiczna, która jest określana przez zestaw warunków, zasobów i interakcji, których potrzebuje (lub z których może korzystać).
  • Według zasady wykluczenia konkurencyjnego dwa gatunki nie mogą koegzystować, jeśli mają dokładnie taką samą niszę (konkurują o te same zasoby).
  • Dwa gatunki, których nisze się pokrywają, mogą ewoluować wskutek doboru naturalnego, żeby mieć odmienne nisze, co skutkuje podziałem zasobów.

Wprowadzenie

Ludzie cały czas konkurują z innymi ludźmi – o pracę, nagrody sportowe, randki, co tylko chcesz. Ale czy konkurujemy z innymi gatunkami? Jeśli pojechałeś kiedyś na biwak i twoje jedzenie zostało ukradzione przez śmiałego szopa pracza, niedźwiedzia czy inne stworzenie, to w pewnym stopniu doświadczyłeś konkurencji międzygatunkowej – konkurencji pomiędzy przedstawicielami różnych gatunków korzystających z podobnych, ograniczonych zasobów.
Zasoby w danym siedlisku są często ograniczone i wiele gatunków może konkurować, żeby je zagarnąć. Na przykład, rośliny w ogrodzie mogą konkurować ze sobą o substancje odżywcze zawarte w glebie, wodę i światło. Ogólny efekt konkurencji międzygatunkowej jest negatywny dla obu gatunków, które biorą w niej udział (interakcja -/-). To znaczy, że każdy gatunek radziłby sobie lepiej, gdyby ten drugi został wyeliminowany.
W tym artykule przyjrzymy się pojęciu niszy ekologicznej i przekonamy się, w jaki sposób podobieństwo nisz różnych gatunków może prowadzić do konkurencji. Zwrócimy również uwagę na to, w jaki sposób gatunki mogą ewoluować wskutek doboru naturalnego, żeby mieć bardziej zróżnicowane nisze i tym samym dzielić się zasobami, ograniczając konkurencję.

Pojęcie niszy ekologicznej

Nisza ekologiczna gatunku to jego ekologiczna rola lub "tryb życia", który jest określany przez cały zestaw warunków, zasobów i interakcji, których potrzebuje (lub z których może korzystać)1. Każdy gatunek pasuje do biocenozy w szczególny sposób i ma swój zakres tolerancji dla różnych czynników środowiskowych. Na przykład, nisza gatunku ryby może być częściowo określona przez zakres zasolenia, pH (kwaśności) i temperatury, który toleruje, jak również przez rodzaj pokarmu, którym może się żywić.
Jak się jeszcze przekonamy, dwa organizmy z dokładnie taką samą niszą nie mogą przeżyć w jednym siedlisku (ponieważ konkurują o te same zasoby, więc jeden doprowadzi do wyginięcia drugiego). Jednak gatunki, których nisze tylko częściowo się pokrywają, mogą być zdolne do koegzystencji. Z czasem mogą też wyewoluować w taki sposób, że będą korzystały z różnych lub mniej podobnych zasobów.

Zasada wykluczenia konkurencyjnego

Według zasady wykluczenia konkurencyjnego dwa gatunki nie mogą mieć dokładnie takiej samej niszy w jednym siedlisku i spokojnie koegzystować. Jest tak, ponieważ gatunki z identycznymi niszami mają też identyczne potrzeby, będą więc konkurować o dokładnie te same zasoby.
Na poniższym wykresie przedstawiono znany przykład wykluczenia konkurencyjnego, w którym biorą udział dwa gatunki jednokomórkowych mikroorganizmów, Paramecium aurelia i Paramecium caudatum. Kiedy oba gatunki są hodowane oddzielnie w laboratorium, rosną wspaniale. Jednak kiedy są hodowane w tej samej probówce (siedlisku) z określoną ilością składników odżywczych, oba gatunki rosną gorzej i P. aurelia ostatecznie pokonuje P. caudatum w starciu o pożywienie, prowadząc do wyginięcia P. caudatum.
Wykresy a, b, i c przedstawiają zmieniającą się liczbę komórek wraz z upływem czasu wyrażonym w dniach. Na wykresie (a) P. aurelia hodowana jest w izolacji. Na wykresie (b) P. caudatum hodowana jest w izolacji. Na wykresie (c) oba gatunki hodowane są razem. Kiedy dwa gatunki hodowane są oddzielnie, wykazują one wzrost logistyczny i uzyskują stosunkowo duże zagęszczenie komórek. Natomiast kiedy dwa gatunki hodowane są razem, P. aurelia wykazuje wzrost logistyczny do niemal takiego samego zagęszczenia komórek jak w przypadku hodowli w izolacji, jednak P. caudatum prawie w ogóle nie rośnie i ostatecznie liczebność tej populacji spada do zera.
Obraz: modyfikacja "Community ecology: Figure 7," OpenStax College, Concepts of Biology, CC BY 4.0.
W przyrodzie rzadko zdarza się, że dwa gatunki mają dokładnie taką samą niszę. Jednak im większy stopień, w jakim nisze dwóch gatunków się pokrywają, tym silniejsza będzie konkurencja między nimi2.

Podział zasobów

Wykluczenia konkurencyjnego można uniknąć, jeśli jeden lub oba konkurujące ze sobą gatunki ewoluują w taki sposób, że korzystają z różnych zasobów, zajmują inny teren lub jedzą o innej porze dnia. Skutkiem tego rodzaju ewolucji jest to, że dwa podobne gatunki korzystają w dużej mierze z odmiennych się zasobów i tym samym mają inne nisze ekologiczne. Zjawisko to nazywane jest podziałem zasobów i pozwala gatunkom na koegzystencję, ponieważ konkurencja między nimi jest mniej bezpośrednia.
Jaszczurki należące do rodzaju Anolis znalezione na wyspie Puerto Rico są dobrym przykładem podziału zasobów. Selekcja naturalna w tej grupie doprowadziła do ewolucji różnych gatunków, które korzystają z różnych zasobów. Poniższa ilustracja przedstawia podział zasobów wśród 11 gatunków jaszczurek z rodzaju Anolis. Każdy gatunek żyje w swoim własnym preferowanym siedlisku, które jest uzależnione m.in. od typu i wysokości roślin (drzew, krzewów, kaktusów, itd.), światła słonecznego i wilgoci.
Diagram przedstawia podział zasobów wśród gatunków jaszczurki należących do rodzaju Anolis. Niektóre z nich żyją wysoko na drzewach, inne w połowie wysokości, jeszcze inne na pniu. Pewne gatunki z tego rodzaju żyją w krzakach lub na kaktusach. Niektóre żyją w bardziej słonecznym, suchym środowisku, inne w środowisku bardziej zacienionym i wilgotnym. Przedstawiono łącznie 11 gatunków, a każdy z nich zamieszkuje nieco inne środowisko.
Obraz: "Community ecology: Figure 9, Eva Horne, modyfikacja artykułu źródłowego Williams et al.3, CC BY 4.0.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.