Synecology mempelajari hubungan antar individu dalam populasi berbagai jenis dan kemampuan beradaptasinya terhadap kondisi lingkungan luar. Para ahli ekologi telah menetapkan bahwa organisme yang termasuk dalam komunitas hidup terikat pada komunitas tertentu koordinat spasial, di mana mereka berinteraksi satu sama lain dan bagian biosfer: air, tanah, atmosfer.

Tempat dalam biogeocenosis ini memiliki nama - ceruk ekologis. Contoh-contoh yang dibahas dalam artikel kami dimaksudkan untuk membuktikan bahwa hal itu melekat pada setiap spesies biologis dan merupakan konsekuensi dari interaksi organisme dengan individu dan faktor lain. lingkungan.

Karakteristik ekologi spesies

Semua orang, tanpa kecuali, dalam proses filogenesis beradaptasi dengan yang spesifik faktor abiotik. Mereka membatasi habitat populasi. Bagaimana suatu komunitas organisme berinteraksi dengan kondisi habitat dan dengan populasi lain membentuk komunitas tersebut. karakteristik lingkungan, yang namanya merupakan ceruk ekologis. Contoh hewan yang siklus hidupnya terjadi pada wilayah spasial dan trofik biogeocenosis yang berbeda adalah capung yang termasuk dalam filum Arthropoda, kelas Serangga. Individu dewasa - imago, menjadi predator aktif, telah menguasai amplop udara, sedangkan larvanya, naiad, yang bernapas dengan insang, adalah hidrobion.

Karakteristik relung ekologi spesies

Penulis karya klasik “Fundamentals of Ecology,” Yu.Odum, mengusulkan istilah “ceruk ekologis”, yang ia gunakan untuk mempelajari hubungan biotik suatu populasi di semua tingkat organisasinya. Menurut ilmuwan tersebut, kedudukan individu dalam satwa liar, yaitu status hidupnya, merupakan relung ekologi. Sebuah contoh yang mengilustrasikan definisi ini, merupakan komunitas tumbuhan yang disebut pionir. Mereka memiliki sifat fisiologis dan vegetatif khusus yang memungkinkan mereka untuk ditaklukkan dengan mudah wilayah bebas. Ini termasuk rumput gandum yang merambat. Mereka membentuk biocenosis primer, yang berubah seiring waktu. Odum menyebut tempat suatu organisme di alam sebagai alamatnya, dan cara hidupnya sebagai profesinya.

Model oleh J.Hutchinson

Mari kita kembali ke definisi istilah “ceruk ekologis”. Contoh yang menggambarkan hal ini adalah rusa berekor putih, yang siklus hidupnya dikaitkan dengan ruang subkanopi - semak belukar abadi. Mereka melayani hewan tidak hanya sebagai sumber nutrisi, tetapi juga sebagai perlindungan. Model hipervolume situs biogeocenosis yang dibuat oleh Hutchinson adalah sel pendukung kehidupan individu dalam suatu populasi. Organisme dapat hidup di dalamnya lama, menghindari lingkungan eksternal. Penelitian ilmuwan dilakukan atas dasar ciptaan model matematika, berikan ide tentang batas optimal keberadaan komunitas organisme hidup dalam suatu ekosistem.

Prinsip Gauge

Ini juga disebut aturan eksklusi kompetitif dan digunakan untuk menggambarkan dua bentuk perjuangan untuk eksistensi - intraspesifik dan interspesifik, dipelajari pada abad ke-19 oleh Charles Darwin. Jika populasi memiliki kebutuhan yang tumpang tindih, misalnya trofik (yaitu, pasokan makanan bersama) atau spasial (tumpang tindih habitat - wilayah), yang menjadi sandaran jumlah mereka, maka waktu hidup berdampingan dari komunitas tersebut menjadi terbatas. Ini masuk hasil akhir akan menyebabkan pengusiran (perpindahan populasi yang kurang beradaptasi) dan pemukiman kembali organisme spesies lain yang lebih beradaptasi dan berkembang biak dengan cepat.

Misalnya, individu-individu dari spesies tersebut secara bertahap menggantikan populasi tikus hitam. Saat ini jumlahnya sedikit dan tinggal di dekat perairan. Ada tiga parameter yang menjadi ciri konsep “ceruk ekologis”. Contoh yang menjelaskan pernyataan ini telah kita bahas sebelumnya, yaitu: spesies Tikus Abu-abu menetap dimana-mana (sebaran spasial), bersifat omnivora (makanan) dan berburu baik siang maupun malam (pembagian aktivitas dalam waktu).

Contoh lain yang mencirikan aturan eksklusi kompetitif: para pemukim pertama yang datang ke Australia membawa serta populasi lebah Eropa. Sehubungan dengan perkembangan peternakan lebah, jumlah serangga ini meningkat tajam, dan mereka secara bertahap menggusur lebah asli Australia dari habitat permanennya, yang mengakibatkan tipe ini ke ambang kepunahan.

Kasus serupa terjadi pada populasi kelinci domestik, yang diperkenalkan oleh penemu benua yang sama. Kelimpahan makanan, luar biasa kondisi iklim dan kurangnya persaingan menyebabkan fakta bahwa individu-individu dari spesies ini mulai mengambil alih habitat populasi lain dan berkembang biak dalam jumlah yang sedemikian rupa sehingga mereka mulai merusak tanaman pertanian.

Tempat suatu spesies biologis dalam suatu ekosistem

Mari kita lanjutkan menjawab pertanyaan tentang apa itu ceruk ekologis. Contoh yang memberikan jawaban terlengkap adalah status kehidupan tanaman semanggi merah. Daerah penyebarannya adalah Eropa, Afrika Utara, Asia Tengah. Populasi tumbuh optimal di padang rumput yang cukup lembab, pada suhu +12...+21 °C. Mereka membentuk tumbuhan abadi atau serasah hutan dan merupakan produsen dalam rantai makanan biogeocenosis.

Doktrin relung ekologi

Ruang eksistensi suatu populasi yang optimal dan nyata

Ingatlah bahwa totalitas hubungan organisme dengan individu dari populasi lain dan dengan kondisi lingkungan merupakan relung ekologi. Contoh bakteri saprotrofik tanah yang memakan bahan organik mati dan membersihkan tanah, serta memperbaiki sifat agrokimianya, menegaskan fakta bahwa sejumlah besar hubungan biotik terbentuk dengan penghuni tanah lainnya: larva serangga, akar tanaman, dan jamur. . Aktivitas vital bakteri tanah secara langsung bergantung pada suhu dan kelembaban tanah, komposisi fisikokimianya.

Penghuni lainnya - bakteri kemotrofik nitrifikasi - membentuk populasi tanaman yang stabil dari keluarga Kacang-kacangan: alfalfa, vetch, lupin. Semua parameter di atas, baik kondisi biotik maupun lingkungan, merupakan relung ekologi bakteri yang terwujud. Ini adalah bagian dari biogeocenosis potensial (relung fundamental), yang merupakan serangkaian kondisi optimal di mana suatu spesies dapat hidup tanpa batas.

Aturan penyelesaian wajib bagian ekosistem multidimensi

Jika biogeocenosis sangat dipengaruhi oleh kejadian abiotik yang ekstrim, misalnya kebakaran, banjir, gempa bumi atau aktivitas negatif manusia, sebagian wilayahnya menjadi bebas, yaitu kehilangan populasi tumbuhan dan hewan yang sebelumnya hidup di sini. Munculnya bentuk kehidupan baru - suksesi - menyebabkan perubahan pada bagian biogeocenosis yang namanya relung ekologi tumbuhan. Contoh penyelesaiannya setelah kebakaran menunjukkan bahwa hutan berdaun lebar digantikan oleh tanaman herba berumur satu dan dua tahun dengan energi vegetatif tinggi: fireweed, fireweed, coltsfoot dan lain-lain, yaitu bagian ruang yang kosong segera dihuni. oleh populasi spesies baru.

Pada artikel ini, kami mempelajari secara rinci konsep seperti relung ekologi suatu organisme. Contoh-contoh yang telah kami pertimbangkan menegaskan bahwa ini adalah kompleks multidimensi yang disesuaikan dengan kondisi kehidupan optimal bagi populasi tumbuhan dan hewan.

Tentukan ceruk ekologis. Bagaimana Anda memahami istilah “relung ekologi manusia”?

polutan daur ulang adaptif lingkungan

Relung ekologi adalah posisi suatu spesies yang ditempatinya sistem umum biocenosis, kompleks hubungan biocenosisnya dan persyaratan faktor lingkungan abiotik. Ceruk ekologis mencerminkan partisipasi spesies dalam biocenosis. Dalam hal ini yang dimaksud bukanlah letak teritorialnya, melainkan perwujudan fungsional organisme dalam masyarakat. Menurut Ch. Elton (1934), relung ekologi adalah “tempat dalam lingkungan hidup, hubungan suatu spesies dengan makanan dan musuh”. Konsep relung ekologi terbukti sangat bermanfaat untuk memahami hukum hidup bersama jenis. Selain C. Elton, banyak ahli ekologi yang mengerjakan pengembangannya, di antaranya D. Grinnell, G. Hutchinson, Y. Odum dan lain-lain.

Setiap spesies atau bagian-bagiannya (populasi, kelompok dari berbagai tingkatan) menempati tempat tertentu dalam lingkungannya. Misalnya, tipe tertentu seekor hewan tidak dapat secara sewenang-wenang mengubah jatah makanan atau waktu makannya, tempat berkembang biak, tempat berteduh, dll. Bagi tumbuhan, persyaratan kondisi seperti itu diungkapkan, misalnya, melalui kecintaan pada cahaya atau bayangan, tempat dalam pembagian vertikal komunitas (terbatas ke tingkat tertentu), waktu musim tanam paling aktif. Misalnya, di bawah kanopi hutan, beberapa tumbuhan berhasil menyelesaikan siklus hidup utamanya, diakhiri dengan pematangan benih, sebelum daun kanopi pohon (musim semi ephemeral) mekar. Lebih lanjut waktu terlambat tempatnya digantikan oleh tanaman lain yang lebih tahan naungan. Sekelompok tumbuhan khusus mampu dengan cepat menangkap ruang bebas (tanaman pionir), tetapi mempunyai ciri daya saing yang rendah sehingga cepat kalah dengan spesies lain (yang lebih kompetitif).

Gambar 1 Relung ekologi organisme yang memakan akar (1), sekresi akar (2), daun (3), jaringan batang dan batang (4), buah dan biji (5, 6), bunga dan serbuk sari (7, 8), jus (9) dan ginjal (10) (menurut I.N. Ponomareva, 1975)

Contoh-contoh di atas menggambarkan relung ekologi atau elemen-elemen individualnya. Relung ekologi biasanya dipahami sebagai tempat suatu organisme di alam dan seluruh cara aktivitas hidupnya, atau, seperti yang mereka katakan, status kehidupan, termasuk sikap terhadap faktor lingkungan, jenis makanan, waktu dan metode pemberian makan, tempat berkembang biak. , shelter, dll. Konsep ini jauh lebih komprehensif dan bermakna dibandingkan konsep “habitat”. Ahli ekologi Amerika, Odum, secara kiasan menyebut habitat sebagai “alamat” suatu organisme (spesies), dan relung ekologi sebagai “profesinya”. Biasanya, mereka hidup di habitat yang sama sejumlah besar organisme jenis yang berbeda. Misalnya, hutan campuran- ini adalah habitat bagi ratusan spesies tumbuhan dan hewan, tetapi masing-masing dari mereka memiliki "profesi" sendiri dan hanya satu - ceruk ekologis. Jadi, habitat serupa, seperti disebutkan di atas, di hutan ditempati oleh rusa dan tupai. Tetapi ceruk mereka sangat berbeda: tupai hidup terutama di pucuk-pucuk pohon, memakan biji-bijian dan buah-buahan, berkembang biak di sana, dll. Seluruh siklus hidup rusa dikaitkan dengan ruang subkanopi: memakan tanaman hijau atau bagian-bagiannya, reproduksi dan perlindungan di semak belukar, dll. n. Jika organisme menempati relung ekologi yang berbeda, mereka biasanya tidak menjalin hubungan kompetitif dan lingkup pengaruhnya terpisah. Dalam hal ini hubungan dianggap netral. Pada saat yang sama, di setiap ekosistem terdapat spesies yang mengklaim relung atau elemen yang sama (makanan, tempat berlindung, dll.). Dalam hal ini, persaingan tidak bisa dihindari, perjuangan untuk memiliki ceruk pasar. Hubungan evolusioner telah berkembang sedemikian rupa sehingga spesies dengan persyaratan lingkungan yang sama tidak dapat hidup bersama dalam waktu yang lama. Pola ini bukannya tanpa pengecualian, namun begitu obyektif sehingga dirumuskan dalam bentuk ketentuan yang disebut dengan “aturan eksklusi kompetitif”. Penulis aturan ini adalah ahli ekologi G.F. Gause. Kedengarannya seperti ini: jika dua spesies dengan kebutuhan lingkungan yang sama (nutrisi, perilaku, tempat berkembang biak, dll.) memasuki hubungan kompetitif, maka salah satu dari mereka harus mati atau mengubah gaya hidupnya dan menempati relung ekologi baru. Kadang-kadang, misalnya, untuk meredakan hubungan persaingan yang akut, satu organisme (hewan) cukup mengubah waktu makan tanpa mengubah jenis makanan itu sendiri (jika persaingan terjadi sejak awal hubungan makanan), atau untuk menemukan habitat baru (jika persaingan terjadi berdasarkan faktor ini) dan sebagainya.

Di antara sifat-sifat relung ekologi lainnya, kami mencatat bahwa suatu organisme (spesies) dapat mengubahnya secara keseluruhan lingkaran kehidupan. Paling contoh cemerlang dalam hal ini - serangga. Dengan demikian, relung ekologi larva cockchafer dikaitkan dengan tanah dan memakan sistem akar tanaman. Pada saat yang sama, ceruk ekologis kumbang dikaitkan dengan lingkungan terestrial, memakan bagian tanaman yang hijau.

Sebagian besar terkait dengan relung ekologi bentuk kehidupan organisme. Yang terakhir mencakup kelompok spesies yang seringkali berjauhan secara sistematis, namun telah mengembangkan adaptasi morfologi yang sama karena berada dalam kondisi yang serupa. Misalnya saja kemiripan bentuk kehidupan yang ditandai dengan lumba-lumba (mamalia) dan intensif berpindah-pindah lingkungan perairan ikan predator. Dalam kondisi stepa, bentuk kehidupan serupa diwakili oleh jerboa dan kanguru (pelompat). DI DALAM tumbuhan bentuk kehidupan individu diwakili oleh berbagai spesies pohon yang menempati tingkat atas sebagai benang, semak yang ada di bawah kanopi hutan, dan rerumputan di penutup tanah.

Relung ekologi yang tidak terbatas memungkinkannya menjadi spesies unik, mampu mensubordinasikan spesies lain demi kepentingannya dan menghancurkannya. Fenomena seperti itu asing bagi spesies yang ada dalam batas-batas ekosistem dan menempati tempat tertentu dalam rantai makanan, karena pemusnahan spesies lain sama saja dengan penghancuran diri. Inilah salah satu paradoks perkembangan manusia sebagai makhluk biososial. Manusia memastikan transformasinya menjadi hypereurybiont bukan melalui mekanisme biochogic, tetapi melalui sarana teknis, dan karena itu sebagian besar telah kehilangan potensinya adaptasi biologis. Hal inilah yang menyebabkan seseorang termasuk calon pertama yang meninggalkan kancah kehidupan akibat perubahan lingkungan yang ditimbulkannya.

Terlepas dari kompleksitas sistem populasi dan variabilitas yang signifikan, spesies apa pun (seperti populasi lainnya) dapat dikarakterisasi dari sudut pandang ekologi secara keseluruhan.
Istilah relung ekologi diperkenalkan secara khusus untuk menggambarkan suatu spesies secara ekologis sistem keseluruhan. Faktanya, relung ekologi menggambarkan posisi (termasuk fungsional) yang ditempati suatu spesies tertentu dalam kaitannya dengan spesies lain dan faktor abiotik.
Istilah ini diciptakan oleh ahli ekologi Amerika Joseph Greenell pada tahun 1917 untuk menggambarkan distribusi spasial dan perilaku individu dari spesies berbeda dalam hubungannya satu sama lain. Belakangan, koleganya yang lain, Charles Elton, menekankan perlunya menggunakan istilah “relung ekologi” untuk mencirikan posisi suatu spesies dalam suatu komunitas, khususnya dalam jaring makanan. Dalam hal ini, oleh secara kiasan Menurut ilmuwan Amerika lainnya Eugene Odum, relung ekologi menggambarkan “profesi” suatu spesies, dan habitat menggambarkan “alamatnya”.
Tentu saja, upaya untuk mendeskripsikan karakteristik ekologi suatu spesies telah dilakukan sebelum Grinell. Oleh karena itu, telah lama diketahui bahwa beberapa spesies hanya dapat hidup dalam batas kondisi yang sangat sempit, yaitu zona toleransi yang sempit. Ini adalah stenobiont (Gbr. 15). Sebaliknya, yang lainnya mendiami habitat yang sangat beragam. Yang terakhir ini sering disebut eurybiont, meskipun jelas bahwa sebenarnya tidak ada eurybiont yang nyata di alam.
Pada kenyataannya, kita dapat berbicara tentang ceruk ekologis sebagai jumlah total adaptasi suatu spesies, populasi, atau bahkan individu. Relung adalah karakteristik kemampuan suatu organisme ketika

(I, III) dan eurybiont (II) sehubungan dengan
perkembangan lingkungan hidup. Perlu juga dicatat bahwa pada banyak spesies, selama siklus hidup, sebenarnya terjadi perubahan relung ekologi, dan relung larva dan dewasa dapat sangat berbeda. Misalnya, larva capung merupakan predator dasar perairan, sedangkan capung dewasa, meskipun merupakan predator, hidup di lapisan udara, kadang-kadang hinggap di tumbuhan. Pada tumbuhan, salah satu bentuk umum pembagian relung ekologi dalam satu spesies adalah pembentukan apa yang disebut ekotipe, yaitu ras yang secara turun-temurun diamati di alam dalam kondisi khusus (Gbr. 16).

Setiap ceruk tersebut dapat dicirikan oleh nilai pembatas dari parameter yang menentukan kemungkinan keberadaan spesies (suhu, kelembaban, keasaman, dll.). Jika Anda menggunakan banyak (n) faktor untuk mendeskripsikannya, maka Anda dapat membayangkan ceruk sebagai volume n-dimensi tertentu, di mana parameter zona toleransi dan optimal yang sesuai diplot di sepanjang masing-masing n sumbu (Gbr. 17) . Gagasan ini dikembangkan oleh ahli ekologi Anglo-Amerika George Evelyn Hutchinson, yang percaya bahwa relung harus ditentukan dengan mempertimbangkan seluruh variabel lingkungan abiotik dan biotik yang menjadi tempat adaptasi suatu spesies dan di bawah pengaruh populasinya. bertahan hidup tanpa batas waktu untuk waktu yang lama. Model Hutchinson mengidealkan realitas, namun justru itulah yang memungkinkan

menunjukkan keunikan masing-masing spesies (Gbr. 18).

Beras. 17. Representasi skema relung ekologi (a - dalam satu, b - dalam dua, c - dalam tiga dimensi; O - optimal)

Beras. 18. Gambar dua dimensi dari relung ekologi dua spesies moluska kerang yang berkerabat dekat (ditunjukkan distribusi massa hewan per satuan luas) (menurut Zenkevich, dengan modifikasi)
Dalam model ini, ceruk di sepanjang setiap sumbu dapat dicirikan oleh dua parameter utama: posisi pusat ceruk dan lebarnya. Tentu saja, ketika membahas volume n-dimensi, perlu diperhatikan bahwa banyak faktor lingkungan yang berinteraksi satu sama lain dan pada akhirnya harus dianggap saling terkait. Selain itu, di dalam zona toleransi terdapat wilayah di dalamnya untuk berbagai tingkat menguntungkan bagi spesies tersebut. Secara umum, setidaknya untuk hewan, tiga penilaian sudah cukup untuk menggambarkan relung ekologi – habitat, makanan, dan waktu aktivitas. Terkadang mereka hanya berbicara tentang relung spasial dan trofik. Bagi tumbuhan dan jamur, hubungan dengan faktor abiotik lebih penting. faktor lingkungan, sifat temporal dari perkembangan populasinya dan perjalanan siklus hidup.
Secara alami, gambar berdimensi n hanya dapat ditampilkan dalam ruang berdimensi n yang sesuai, di sepanjang setiap sumbu
yang berisi nilai salah satu dari n faktor. Gagasan Hutchinson tentang relung ekologi multidimensi memungkinkan kita menggambarkan ekosistem sebagai sekumpulan relung ekologi. Selain itu, menjadi mungkin untuk membandingkan relung ekologi dari spesies yang berbeda (termasuk yang sangat dekat) dan untuk mengidentifikasi relung ekologi yang terealisasi dan potensial (mendasar) untuk masing-masing spesies (Gbr. 19). Pertama
mencirikan “ruang” ekologi n-dimensi di mana spesies tersebut berada saat ini. Secara khusus, rangkaian produk modernnya sesuai dengan ceruk pasar yang terealisasi pandangan umum. Relung potensial adalah “ruang” di mana suatu spesies bisa hidup jika tidak ada hambatan yang menghalangi jalannya. waktu yang diberikan rintangan, musuh penting atau pesaing yang kuat. Hal ini sangat penting untuk memprediksi kemungkinan penyebaran spesies tertentu.

Beras. 19. Rasio relung potensial dan realisasi serta luas kemungkinan persaingan antara dua spesies yang secara ekologis serupa (menurut Solbrig, Solbrig, 1982, dengan penyederhanaan)
Bahkan spesies yang secara lahiriah hampir tidak dapat dibedakan dan hidup bersama (khususnya, spesies kembar) sering kali dapat dibedakan dengan baik dalam sifat-sifatnya. fitur lingkungan. Pada paruh pertama abad ke-20. Salah satu jenis nyamuk malaria diyakini tersebar luas di Eropa. Namun pengamatan menunjukkan bahwa tidak semua nyamuk terlibat dalam penularan malaria. DENGAN

Dengan munculnya metode baru (misalnya, analisis sitogenetik) dan akumulasi data tentang ekologi dan karakteristik perkembangan, menjadi jelas bahwa ini bukanlah satu spesies, tetapi suatu kompleks dari spesies yang sangat mirip. Tidak hanya ditemukan perbedaan ekologis, bahkan perbedaan morfologi di antara keduanya.

Jika kita membandingkan sebaran spesies yang berkerabat dekat, kita akan melihat bahwa seringkali wilayah jelajahnya tidak tumpang tindih, namun mungkin serupa, misalnya dalam kaitannya dengan kawasan alami. Bentuk seperti ini disebut vicarious. Kasus perwakilan yang khas adalah distribusi berbagai jenis larch di Belahan Bumi Utara - Siberia - di Siberia Barat, Daurian - di Siberia Timur dan timur laut Eurasia, Amerika - di Amerika Utara.
Dalam kasus-kasus ketika wilayah distribusi bentuk-bentuk serupa saling tumpang tindih, perbedaan yang signifikan dalam relung ekologi mereka paling sering diamati, yang sering kali memanifestasikan dirinya bahkan dalam pergeseran variabilitas morfologi. Perbedaan tersebut adalah karakter sejarah dan mungkin dalam beberapa kasus terkait dengan isolasi sebelumnya berbagai bagian sistem populasi spesies aslinya.
Ketika relung ekologi tumpang tindih satu sama lain (terutama ketika menggunakan sumber daya yang terbatas - misalnya makanan), persaingan dapat dimulai (lihat Gambar 19). Oleh karena itu, jika dua spesies hidup berdampingan, maka relung persaingan ekologisnya pasti berbeda. Inilah tepatnya yang dikatakan oleh hukum eksklusi kompetitif, yang didasarkan pada karya ahli ekologi Rusia Georgy Frantsevich Gause: dua spesies tidak dapat menempati relung ekologi yang sama. Akibatnya, relung ekologi spesies yang termasuk dalam komunitas yang sama, bahkan yang berkerabat dekat, berbeda. Oleh karena itu, pengecualian seperti itu sangat sulit dilacak di alam, namun dapat diciptakan kembali di laboratorium. Pengecualian kompetitif juga dapat ditelusuri selama penyebaran organisme hidup dengan bantuan manusia. Misalnya, kemunculan sejumlah spesies tumbuhan kontinental (bunga gairah) dan burung (burung pipit, jalak) di Kepulauan Hawaii menyebabkan hilangnya bentuk endemik.
Konsep relung ekologi memungkinkan kita mengidentifikasi padanan ekologi, yaitu spesies yang menempati relung yang sangat mirip, tetapi di wilayah yang berbeda. Bentuk-bentuk yang serupa seringkali tidak berhubungan satu sama lain. Jadi, ceruk herbivora besar di padang rumput Amerika Utara ditempati dan ditempati oleh bison dan tanduk bercabang, di stepa Eurasia - saigas dan kuda-kuda liar, dan di sabana Australia - kanguru besar.
Gagasan N-Dimensi tentang relung ekologi memungkinkan kita mengungkap esensi organisasi komunitas dan keanekaragaman hayati. Untuk menilai sifat hubungan antara relung ekologi spesies yang berbeda di habitat yang sama, digunakan jarak antara pusat relung dan lebar tumpang tindihnya. Tentu saja, hanya beberapa sumbu yang dibandingkan.
Jelas bahwa setiap komunitas mencakup spesies dengan relung ekologi yang sangat berbeda dan sangat mirip. Yang terakhir ini sebenarnya sangat dekat tempat dan perannya dalam ekosistem. Kumpulan spesies tersebut dalam komunitas mana pun disebut guild. Makhluk hidup yang termasuk dalam serikat yang sama berinteraksi secara kuat satu sama lain dan lemah dengan spesies lain.

Posisi spesies yang ditempatinya dalam sistem umum biocenosis, kompleks hubungan biocenotiknya, dan persyaratan faktor lingkungan abiotik disebut ceruk ekologis baik.

Konsep relung ekologi terbukti sangat bermanfaat untuk memahami hukum hidup berdampingan antar spesies. Banyak ahli ekologi yang mengerjakan pengembangannya: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, Y. Odum dan lain-lain.

Konsep “relung ekologi” harus dibedakan dengan konsep “habitat”. Dalam kasus terakhir, yang kami maksud adalah bagian ruang yang dihuni oleh suatu spesies dan memiliki kondisi abiotik yang diperlukan untuk keberadaannya. Relung ekologi suatu spesies tidak hanya bergantung pada kondisi lingkungan abiotik, tetapi juga pada lingkungan biocenotiknya. Sifat relung ekologi yang ditempati ditentukan oleh kemampuan ekologis spesies dan sejauh mana kemampuan tersebut dapat diwujudkan dalam biocenosis tertentu. Ini adalah karakteristik gaya hidup yang dijalani suatu spesies dalam komunitas tertentu.

G. Hutchinson mengemukakan konsep ceruk ekologis yang mendasar dan terwujud. Di bawah mendasar mengacu pada seluruh rangkaian kondisi di mana suatu spesies dapat berhasil hidup dan bereproduksi. Namun, dalam biocenosis alami, spesies tidak mengembangkan semua sumber daya yang cocok untuk mereka, pertama-tama, karena hubungan kompetitif. Relung ekologi yang terwujud - ini adalah posisi suatu spesies dalam komunitas tertentu, yang dibatasi oleh hubungan biocenotik yang kompleks. Dengan kata lain, relung ekologi mendasar mencirikan potensi suatu spesies, dan relung ekologi yang terealisasi mencirikan bagian dari potensi tersebut yang dapat diwujudkan dalam kondisi tertentu, dengan mempertimbangkan ketersediaan sumber daya. Dengan demikian, ceruk yang terealisasi selalu lebih kecil dibandingkan ceruk fundamental.

Dalam ekologi, pertanyaan tentang berapa banyak relung ekologi yang dapat ditampung oleh biocenosis dan berapa banyak spesies dari spesies tertentu dibahas secara luas. kelompok tertentu memiliki persyaratan lingkungan yang serupa dapat berjalan bersama.

Spesialisasi suatu spesies dalam nutrisi, penggunaan ruang, waktu aktivitas dan kondisi lainnya ditandai dengan penyempitan relung ekologi, dan proses sebaliknya ditandai dengan perluasannya. Perluasan atau penyempitan relung ekologi suatu spesies dalam suatu komunitas sangat dipengaruhi oleh pesaing. Aturan pengecualian kompetitif dirumuskan oleh G.F. Gause untuk spesies yang serupa secara ekologi, dapat dinyatakan sedemikian rupa sehingga dua spesies tidak hidup berdampingan dalam relung ekologi yang sama.

Eksperimen dan pengamatan di alam menunjukkan bahwa dalam semua kasus ketika spesies tidak dapat menghindari persaingan untuk mendapatkan sumber daya dasar, pesaing yang lebih lemah secara bertahap akan diusir dari komunitas. Namun, dalam biocenosis terdapat banyak peluang untuk setidaknya pembatasan sebagian relung ekologi spesies yang serupa dalam ekologi.

Keluarnya dari persaingan dicapai karena perbedaan persyaratan lingkungan, perubahan gaya hidup, yang dengan kata lain merupakan pembatasan relung ekologi spesies. Dalam hal ini, mereka memperoleh kemampuan untuk hidup berdampingan dalam biocenosis yang sama. Masing-masing spesies yang hidup bersama tanpa adanya pesaing mampu melakukan lebih banyak hal penggunaan penuh sumber daya. Fenomena ini mudah diamati di alam. Dengan demikian, tanaman herba di hutan cemara mampu memenuhi sejumlah kecil nitrogen tanah, yang tersisa dari intersepsi oleh akar pohon. Namun jika akar pohon cemara tersebut dipotong di area terbatas, maka kondisinya akan buruk nutrisi nitrogen tumbuh-tumbuhan menjadi lebih baik dan tumbuh dengan cepat, menghasilkan warna hijau pekat. Memperbaiki kondisi kehidupan dan meningkatkan jumlah suatu spesies sebagai akibat dari hilangnya spesies lain yang persyaratan lingkungannya serupa dari biocenosis disebut rilis kompetitif.

Pembagian relung ekologi menjadi spesies yang hidup bersama dengan sebagian tumpang tindih merupakan salah satu mekanisme stabilitas biocenosis alami. Jika salah satu spesies berkurang jumlahnya secara drastis atau keluar dari komunitas, maka spesies lain akan mengambil alih perannya. Semakin banyak spesies dalam suatu biocenosis, semakin rendah jumlah masing-masing spesies, semakin jelas spesialisasi ekologisnya. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang “kumpulan relung ekologi yang lebih padat dalam biocenosis.”

Spesies berkerabat dekat yang hidup bersama biasanya memiliki batasan relung ekologi yang sangat jelas. Oleh karena itu, hewan berkuku yang merumput di sabana Afrika menggunakan makanan padang rumput dengan cara yang berbeda-beda: zebra terutama memetik bagian atas rumput, rusa kutub memakan apa yang ditinggalkan zebra untuk mereka, memilih jenis tanaman tertentu, rusa memetik rumput terpendek, dan antelop topi puas dengan yang tinggi. batang yang kering ditinggalkan oleh herbivora lainnya. “Pembagian kerja” yang sama di stepa Eropa selatan pernah dilakukan oleh kuda liar, marmut, dan tupai tanah (Gbr. 92).

Beras. 92. Berbagai jenis herbivora memakan rumput pada ketinggian berbeda di sabana Afrika (baris atas) dan di stepa Eurasia (baris bawah) (menurut F.R. Fuente, 1972; B.D. Abaturov, G.V. Kuznetsov, 1973)

Di kami hutan musim dingin Burung pemakan serangga pemakan pohon juga menghindari persaingan satu sama lain karena pola pencariannya yang berbeda. Misalnya nuthatch dan pika mengumpulkan makanan di batang pohon. Pada saat yang sama, nuthatch dengan cepat memeriksa pohon, dengan cepat mengambil serangga atau biji yang terperangkap di celah besar di kulit kayu, sementara pika kecil dengan hati-hati mencari retakan terkecil di permukaan batang yang dapat ditembus oleh paruh tipisnya yang berbentuk penusuk. Di musim dingin, dalam kelompok campuran, payudara besar melakukan pencarian luas di pepohonan, semak-semak, tunggul, dan sering kali di salju; Chickadees terutama memeriksa cabang-cabang besar; payudara berekor panjang mencari makanan di ujung dahan; raja-raja kecil dengan hati-hati mencari bagian atas mahkota pohon jarum.

Semut ada dalam kondisi alami dalam asosiasi multispesies, yang anggotanya berbeda dalam gaya hidup. Di hutan wilayah Moskow, asosiasi spesies berikut paling sering ditemukan: spesies dominan (Formica rufa, F. aquilonia atau Lasius fuliginosus) menempati beberapa lapisan, L. flavus aktif di dalam tanah, Myrmica rubra aktif di dalam tanah serasah hutan, lapisan tanah dijajah oleh L. niger dan F. fusca, pohon – Camponotus herculeanus. Spesialisasi kehidupan di berbagai tingkatan tercermin dalam bentuk kehidupan spesies. Selain pemisahan dalam ruang, semut juga berbeda dalam cara memperoleh makanan dan waktu beraktivitas sehari-hari.

Di gurun, kelompok semut yang paling berkembang mengumpulkan makanan di permukaan tanah (herpetobion). Di antara mereka, perwakilan dari tiga kelompok trofik menonjol: 1) zoonekrofag diurnal - aktif di waktu terpanas, memakan bangkai serangga dan serangga kecil yang hidup, aktif di siang hari; 2) zoofag nokturnal - mereka berburu serangga yang tidak banyak bergerak dengan penutup lembut yang muncul di permukaan hanya pada malam hari, dan artropoda yang berganti kulit; 3) karpofag (siang dan malam) - memakan bibit tanaman.

Beberapa spesies dari kelompok trofik yang sama dapat hidup bersama. Mekanisme untuk keluar dari persaingan dan membatasi relung ekologi adalah sebagai berikut.

1. Diferensiasi ukuran (Gbr. 93). Misalnya, bobot rata-rata individu yang bekerja dari tiga zoonekrofag diurnal yang paling umum di pasir Kyzylkum berada pada rasio 1:8:120. Kira-kira rasio bobot yang sama ditemukan pada kucing berukuran sedang, lynx, dan harimau.

Beras. 93. Perbandingan ukuran empat spesies semut dari kelompok zoonekrofag diurnal di gurun pasir Karakum Tengah dan sebaran mangsa tiga spesies berdasarkan kelas berat (menurut G. M. Dlussky, 1981): 1 – pekerja menengah dan besar dari Cataglyphis setipes; 2 – S.pallida; 3 – Acantholepis semenovi; 4 – Plagiolepis pallescens

2. Perbedaan perilaku terdiri dari strategi mencari makan yang berbeda. Semut yang membuat jalan dan menggunakan mobilisasi pembawa untuk membawa makanan yang ditemukan ke sarangnya, terutama memakan benih tanaman yang membentuk rumpun. Semut, yang penjelajahnya bekerja sebagai penjelajah soliter, terutama mengumpulkan benih tanaman yang tersebar secara tersebar.

3. Diferensiasi spasial. Dalam satu tingkatan, pengumpulan makanan oleh spesies yang berbeda dapat dibatasi pada area yang berbeda, misalnya di area terbuka atau di bawah semak apsintus, di area berpasir atau tanah liat, dll.

4. Perbedaan waktu aktivitas terutama berhubungan dengan waktu, tetapi pada beberapa spesies terdapat perbedaan aktivitas antar musim (terutama aktivitas musim semi atau musim gugur).

Relung ekologi spesies bervariasi dalam ruang dan waktu. Mereka dapat dibedakan secara tajam dalam perkembangan individu tergantung pada tahap entogenesis, seperti, misalnya, pada ulat dan lepidoptera dewasa, larva dan kumbang Mei, berudu, dan katak dewasa. Dalam hal ini, baik habitat maupun seluruh lingkungan biocenotik berubah. Pada spesies lain, relung ekologi yang ditempati oleh bentuk muda dan dewasa lebih dekat, namun selalu ada perbedaan di antara keduanya. Jadi, tempat bertengger dewasa dan benihnya, yang hidup di danau yang sama, menggunakan sumber energi yang berbeda untuk keberadaannya dan merupakan bagian dari rantai makanan yang berbeda. Benih hidup dari plankton kecil, sedangkan benih dewasa adalah predator yang khas.

Melemahnya persaingan antarspesies menyebabkan perluasan relung ekologi suatu spesies. Di pulau-pulau samudera dengan fauna yang buruk, sejumlah burung, dibandingkan dengan kerabatnya di daratan, menghuni habitat yang lebih beragam dan memperluas jangkauan makanannya, karena mereka tidak bertemu dengan spesies pesaing. Di antara penduduk pulau, bahkan terjadi peningkatan variabilitas bentuk paruh sebagai indikator meluasnya sifat hubungan makanan.

Jika persaingan antarspesies mempersempit relung ekologi suatu spesies, menghalangi perwujudan seluruh potensinya, maka persaingan intraspesifik, sebaliknya, berkontribusi pada perluasan relung ekologi. Dengan bertambahnya jumlah spesies, penggunaan makanan tambahan, perkembangan habitat baru, dan munculnya hubungan biocenotik baru dimulai.

Di reservoir, tanaman yang terendam seluruhnya dalam air (elodea, hornwort, urut) berada dalam kondisi suhu, penerangan, dan kondisi gas yang berbeda dibandingkan tanaman yang mengambang di permukaan (telores, cat air, duckweed) atau berakar di dasar dan membawa daun ke permukaan (teratai, kapsul telur, Victoria). Mereka juga berbeda dalam hubungannya dengan lingkungan. Epifit hutan tropis menempati relung yang serupa, tetapi tetap tidak identik, karena mereka termasuk dalam kelompok ekologi yang berbeda dalam kaitannya dengan cahaya dan air (heliophytes dan sciophytes, hygrophytes, mesophytes dan xerophytes). Anggrek epifit yang berbeda memiliki penyerbuk yang sangat terspesialisasi.

Di hutan dewasa berdaun lebar, pohon tingkat pertama - oak biasa, elm halus, maple sycamore, linden berdaun hati, dan abu biasa - memiliki bentuk kehidupan yang serupa. Kanopi pohon yang dibentuk oleh tajuknya berakhir pada cakrawala yang sama, pada kondisi lingkungan yang serupa. Namun analisis yang cermat menunjukkan bahwa mereka berpartisipasi dalam kehidupan masyarakat dengan cara yang berbeda-beda dan, oleh karena itu, menempati relung ekologi yang berbeda. Pohon-pohon ini berbeda dalam tingkat toleransi cahaya dan naungan, waktu berbunga dan berbuah, metode penyerbukan dan distribusi buah, komposisi selir, dll. Ek, elm, dan abu merupakan tumbuhan anemophilous, tetapi lingkungan dipenuhi dengan serbuk sari pada waktu yang berbeda. Maple dan linden merupakan entomofil, tanaman madu yang baik, tetapi mereka berbunga waktu yang berbeda. Ek memiliki zoochory, sedangkan pohon berdaun lebar lainnya memiliki anemochory. Komposisi permaisuri berbeda-beda untuk setiap orang.

Jika pada hutan berdaun lebar tajuk pohon terletak pada cakrawala yang sama, maka ujung akar aktif terletak pada kedalaman yang berbeda. Akar pohon ek menembus paling dalam, akar maple terletak lebih tinggi, dan akar abu bahkan lebih dangkal. Sampah dari berbagai jenis pohon dibuang pada kecepatan yang berbeda. Daun linden, maple, elm, dan ash hampir membusuk seluruhnya pada musim semi, dan daun oak masih membentuk lantai hutan yang gembur di musim semi.

Sesuai dengan gagasan L. G. Ramensky tentang individualitas ekologis spesies dan dengan mempertimbangkan fakta bahwa spesies tumbuhan dalam suatu komunitas berpartisipasi dalam pengembangan dan transformasi lingkungan dan transformasi energi dengan cara yang berbeda, kita dapat berasumsi bahwa dalam fitocenosis yang ada setiap spesies tumbuhan mempunyai relung ekologinya masing-masing.

Selama entogenesis, tumbuhan, seperti banyak hewan, mengubah relung ekologinya. Seiring bertambahnya usia, mereka menggunakan dan mengubah lingkungannya secara lebih intensif. Transisi tanaman ke periode generatif secara signifikan memperluas jangkauan selir dan mengubah ukuran dan intensitas lahan fitogenik. Peran pembentuk lingkungan dari penuaan dan tanaman pikun menurun. Mereka kehilangan banyak permaisuri, namun peran penghancur yang terkait dengan mereka semakin meningkat. Proses produksi melemah.

Tumbuhan mempunyai relung ekologi yang tumpang tindih. Hal ini meningkat pada periode-periode tertentu ketika sumber daya lingkungan terbatas, namun karena spesies menggunakan sumber daya secara individual, selektif dan dengan intensitas yang berbeda-beda, persaingan dalam fitocenosis yang stabil melemah.

Beras. 94. Korelasi antara keanekaragaman lapisan dedaunan dan keanekaragaman jenis burung (indeks Shannon MacArthur dari E. Pianka, 1981)

Bibliografi

Shilov I. A. Ekologi. M.: lulusan sekolah, 1997.

Khristoforova N.K. Dasar-dasar ekologi. Vladivostok: Dalnauka, 1999.

Gilyarov A. M. Ekologi populasi. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1990.

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Institusi Pendidikan Anggaran Negara Federal

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Universitas Industri Negeri Siberia"

Departemen Ekologi

disiplin: Ekologi sosial

dengan topik: “Relung ekologis”

Lengkap:

Siswa gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Diperiksa:

Asosiasi. Dugin

Novokuznetsk

Perkenalan……………………………………………………..……………….…. 3

1. Relung ekologi…………………………….………………………………… 4

1.1. Konsep relung ekologi……….…………………………. 4

1.2. Lebar dan tumpang tindih relung…………….………………………. 5

1.3. Evolusi relung……………………………………….……………….…10

2. Aspek relung ekologi…………………………….……………….….12

3. Konsep modern relung ekologi………..……….............. 13

Kesimpulan………………………………………………….………………………… 16

Daftar referensi…………………………….………...... 19

Perkenalan

Karya ini membahas topik “Relung ekologi”. Relung ekologi adalah tempat yang ditempati oleh suatu spesies (lebih tepatnya, populasinya) dalam suatu komunitas, kompleks hubungan biocenotiknya, dan persyaratan terhadap faktor lingkungan abiotik. Istilah ini diciptakan pada tahun 1927 oleh Charles Elton. Relung ekologi adalah jumlah faktor keberadaan suatu spesies, yang utama adalah tempatnya dalam rantai makanan.

Relung ekologi adalah posisi yang ditempati oleh suatu spesies dalam suatu komunitas. Interaksi suatu spesies (populasi) tertentu dengan mitra dalam komunitas di mana spesies tersebut menjadi anggotanya menentukan tempatnya dalam siklus zat yang ditentukan oleh makanan dan hubungan kompetitif dalam biocenosis. Istilah “ceruk ekologis” dikemukakan oleh ilmuwan Amerika J. Grinnell (1917). Penafsiran relung ekologi sebagai posisi suatu spesies untuk tujuan memberi makan satu atau beberapa biocenosis diberikan oleh ahli ekologi Inggris C. Elton (1927). Penafsiran konsep relung ekologi ini memungkinkan kita untuk memberikan gambaran kuantitatif tentang relung ekologi untuk setiap spesies atau populasi individualnya. Untuk melakukan hal ini, kelimpahan suatu spesies (jumlah individu atau biomassa) dibandingkan dalam sistem koordinat dengan indikator suhu, kelembaban atau faktor lingkungan lainnya.

Dengan cara ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi zona optimal dan batas deviasi yang dapat ditoleransi oleh jenis – maksimum dan minimum setiap faktor atau kumpulan faktor. Sebagai aturan, setiap spesies menempati relung ekologi tertentu, yang diadaptasi sepanjang perkembangan evolusioner. Tempat yang ditempati suatu spesies (populasinya) dalam ruang (relung ekologi spasial) lebih sering disebut habitat.

Mari kita lihat lebih dekat relung ekologi.

1. Ceruk ekologis

Setiap jenis organisme beradaptasi dengan kondisi keberadaan tertentu dan tidak dapat secara sewenang-wenang mengubah habitat, pola makan, waktu makan, tempat berkembang biak, tempat berlindung, dll. Seluruh kompleks hubungan dengan faktor-faktor tersebut menentukan tempat yang diberikan alam kepada organisme tertentu dan peran yang harus dimainkannya dalam proses kehidupan secara umum. Semua ini menyatu dalam konsep ceruk ekologis.

1.1.Konsep relung ekologi

Relung ekologi dipahami sebagai tempat suatu organisme di alam dan seluruh pola aktivitas hidupnya, status hidupnya, yang ditetapkan dalam organisasi dan adaptasinya.

Di berbagai waktu, konsep ceruk ekologis dikaitkan arti yang berbeda. Pada awalnya, kata “niche” menunjukkan unit dasar distribusi suatu spesies dalam ruang suatu ekosistem, yang ditentukan oleh keterbatasan struktural dan naluri spesies tertentu. Misalnya tupai hidup di pepohonan, rusa besar hidup di tanah, ada jenis burung yang bersarang di dahan, ada pula yang hidup di lubang, dan sebagainya. Di sini konsep relung ekologi diartikan terutama sebagai habitat, atau relung spasial. Belakangan, istilah “niche” diberi arti “status fungsional suatu organisme dalam suatu komunitas”. Hal ini terutama berkaitan dengan tempat suatu spesies tertentu dalam struktur trofik ekosistem: jenis makanan, waktu dan tempat makan, siapa yang merupakan predator bagi organisme tertentu, dll. Ini sekarang disebut relung trofik. Kemudian ditunjukkan bahwa ceruk dapat dianggap sebagai semacam hipervolume dalam ruang multidimensi yang dibangun berdasarkan faktor lingkungan. Hypervolume ini membatasi berbagai faktor di mana spesies tertentu dapat hidup (relung hiperdimensi).

Artinya, di pemahaman modern Relung ekologi setidaknya dapat dibedakan menjadi tiga aspek: ruang fisik yang ditempati suatu organisme di alam (habitat), hubungannya dengan faktor lingkungan dan organisme hidup di sekitarnya (koneksi), serta peran fungsionalnya dalam ekosistem. Semua aspek ini diwujudkan melalui struktur organisme, adaptasinya, naluri, siklus hidup, “kepentingan” kehidupan, dll. Hak suatu organisme untuk memilih relung ekologinya dibatasi oleh kerangka sempit yang diberikan padanya sejak lahir. Namun, keturunannya dapat mengklaim relung ekologi lain jika telah terjadi perubahan genetik yang sesuai di dalamnya.