Nisza ekologiczna – definicja i przykłady
Spis treści
Nisza ekologiczna to całokształt relacji gatunku ze środowiskiem, czyli zakres warunków i zasobów, w którym jego populacja potrafi trwać, oraz rola, jaką gatunek pełni w ekosystemie. National Geographic Education opisuje ją jako to, jak gatunek wpasowuje się w swoje otoczenie. Obejmuje ona i warunki fizyczne, i powiązania z innymi organizmami.
Pojęcie bywa mylone z siedliskiem, a to dwie różne rzeczy. Siedlisko mówi, gdzie gatunek mieszka. Nisza mówi, z czego żyje, kiedy jest aktywny i jak dzieli przestrzeń oraz pokarm z sąsiadami. Ta różnica tłumaczy, dlaczego w jednym lesie czy ogrodzie mieści się tak wiele gatunków naraz.
Poniżej znajdziesz prostą definicję, rozróżnienie niszy i siedliska, koncepcję niszy fundamentalnej i realizowanej, zasadę konkurencyjnego wykluczania oraz przykłady z przyrody. Na końcu pokazujemy, co nisze mówią o bioróżnorodności w ogrodzie i na balkonie, którymi zajmujemy się na ecochacie.
| Definicje i przykłady sprawdziliśmy w National Geographic Education oraz w hasłach encyklopedycznych o niszy ekologicznej, zasadzie konkurencyjnego wykluczania i podziale zasobów.
Czym jest nisza ekologiczna?
Nisza ekologiczna to zestaw wszystkich czynników środowiskowych i relacji międzygatunkowych, które wpływają na gatunek, oraz rola, jaką gatunek odgrywa w swojej biocenozie. Według National Geographic Education nisza opisuje, jak dany organizm wpasowuje się w środowisko.
Na niszę składają się dwie grupy elementów. Pierwsza to warunki fizyczne, czyli abiotyczne. Druga to interakcje z innymi organizmami, czyli czynniki biotyczne. Można je wyliczyć tak:
- warunki fizyczne otoczenia, na przykład temperatura i ukształtowanie terenu,
- zasoby, których gatunek potrzebuje, czyli pokarm, woda, miejsce schronienia i rozrodu,
- powiązania z innymi gatunkami, takie jak konkurencja, drapieżnictwo i współpraca.
Dlatego dwa gatunki mogą żyć na tym samym terenie, a mimo to zajmować inne nisze. Jeden poluje nocą, drugi w dzień. Jeden zjada nasiona, drugi owady. Każdy ma własny sposób na życie w tym samym miejscu.
Czym nisza ekologiczna różni się od siedliska?
Siedlisko to miejsce, w którym gatunek żyje, a nisza to sposób, w jaki w tym miejscu funkcjonuje. Najprościej ujmuje to klasyczna analogia z historii ekologii. Siedlisko jest adresem gatunku, a nisza jego zawodem.
To rozróżnienie wyrosło z dwóch wcześniejszych ujęć. Amerykański zoolog Joseph Grinnell wprowadził pojęcie niszy do ekologii na początku XX wieku i rozwinął je w pracy z 1917 roku. W jego ujęciu nisza wiązała się z wymaganiami siedliskowymi, czyli z czynnikami abiotycznymi. Grinnell podał w ten sposób adres gatunku.
Dziesięć lat później brytyjski ekolog Charles Elton spojrzał na niszę inaczej. W 1927 roku opisał ją jako funkcję i rolę gatunku w ekosystemie, a więc jego zawód. Dla Eltona liczyło się nie to, gdzie zwierzę mieszka, lecz co robi: czym się żywi i jakie miejsce zajmuje w sieci zależności pokarmowych.
Co to jest nisza fundamentalna i realizowana?
Nisza fundamentalna to pełny zakres warunków, w których gatunek mógłby żyć bez konkurencji, a nisza realizowana to węższa część, którą gatunek faktycznie zajmuje pod presją innych organizmów. Oba pojęcia wiążą się z pracą ekologa G. Evelyna Hutchinsona.
Hutchinson w 1957 roku połączył ujęcia Grinnella i Eltona. Zaproponował, by traktować niszę jako przestrzeń wielowymiarową, nazywaną n-wymiarową hiperobjętością. Jej wymiarami są poszczególne warunki środowiskowe i zasoby, na przykład temperatura, wilgotność czy dostępny pokarm. Każdy wymiar wyznacza zakres, w którym gatunek daje sobie radę.
W praktyce gatunek rzadko wykorzystuje całą swoją niszę fundamentalną. Wyobraź sobie roślinę, która znosi warunki na całym zboczu. Jeśli jednak w dolnej części zbocza rośnie silniejszy konkurent, roślina utrzymuje się tylko na górze. Góra zbocza jest wtedy jej niszą realizowaną, a całe zbocze pozostaje niszą fundamentalną.
Dlaczego dwa gatunki nie mogą zająć tej samej niszy?
Dwa gatunki, które konkurują o ten sam ograniczony zasób, nie mogą trwale współistnieć przy stałej liczebności, bo z czasem jeden wypiera drugiego. To twierdzenie nosi nazwę zasady konkurencyjnego wykluczania.
Zasadę opisał rosyjski biolog Georgij Gause na podstawie doświadczeń laboratoryjnych z pantofelkami. Hodował dwa gatunki, Paramecium aurelia i Paramecium caudatum. Osobno radziły sobie dobrze, lecz gdy konkurowały o te same zasoby w jednym naczyniu, Paramecium aurelia wypierał Paramecium caudatum.
Samą zasadę klasycznie przypisuje się Gause’owi, choć on jej nie sformułował. Podobną myśl wyraził już w 1904 roku Joseph Grinnell. Wniosek jest prosty. Jeśli dwa gatunki mają współistnieć, ich nisze muszą się różnić przynajmniej w jednym wymiarze.
Jak gatunki dzielą się zasobami?
Gatunki o podobnych wymaganiach unikają bezpośredniej konkurencji, dzieląc między siebie zasoby, czyli pokarm, przestrzeń i czas aktywności. W ekologii nazywa się to podziałem zasobów. Pozwala on kilku gatunkom utrzymać się obok siebie, bo każdy sięga po trochę inną część tej samej puli.
Klasycznego przykładu dostarczył Robert MacArthur w 1958 roku. Wykazał, że gatunki północnoamerykańskich lasówek współistnieją w lasach iglastych, ponieważ żerują i gniazdują w różnych częściach tych samych drzew. Jeden ptak przeszukuje czubki, inny gałęzie przy pniu, jeszcze inny dolne partie korony.
To, jak różne owady dzielą się nektarem i pyłkiem z tych samych kwiatów, pokazuje w praktyce wpis o roślinach miododajnych na balkon i do ogrodu. Nisze gatunków mogą różnić się na kilka sposobów naraz.
| Typ niszy | Na czym polega | Przykład |
|---|---|---|
| pokarmowa (troficzna) | gatunki jedzą inny pokarm lub zdobywają go inaczej | jeden owad pobiera nektar, drugi pyłek z tego samego kwiatu |
| przestrzenna | gatunki zajmują inne miejsce w tej samej przestrzeni | lasówki żerujące w różnych partiach korony drzewa |
| czasowa | gatunki są aktywne o różnych porach | jeden gatunek poluje w dzień, drugi o zmierzchu lub nocą |
Z szerokością niszy wiąże się też podział na specjalistów i generalistów. Gatunek o wąskiej niszy to specjalista. National Geographic Education podaje przykład lasówki Kirtlanda, która gniazduje wyłącznie w młodych sosnach Banksa (Pinus banksiana). Gatunek o szerokiej niszy to generalista, na przykład kojot (Canis latrans) lub szop (Procyon lotor), które radzą sobie w wielu środowiskach.
Co nisze ekologiczne mówią o bioróżnorodności w ogrodzie?
Im więcej uzupełniających się nisz w ogrodzie, tym mniej gatunków konkuruje o te same zasoby i tym stabilniej działa cały układ. Nisza tłumaczy, dlaczego różnorodny ogród radzi sobie lepiej niż monokultura trawnika.
Każdy organizm w ogrodzie ma swoją rolę. Zapylacze korzystają z nektaru i pyłku, drapieżne owady ograniczają roślinożerców, a rośliny różnej wysokości i pory kwitnienia tworzą miejsca do życia. Gdy te role się uzupełniają, zamiast nakładać, układ jest bardziej odporny na zachwiania.
Taki ogród da się świadomie zaplanować. Pomaga w tym ogród przyjazny pszczołom i łąka kwietna, który poszerza ofertę pokarmową zapylaczy. Osobne nisze zajmują pszczoły samotnice, takie jak murarki ogrodowe, bo gnieżdżą się i żerują inaczej niż pszczoła miodna.
Miejsce do życia tworzą też rośliny na pionowych powierzchniach. Zielone ściany i dachy dają schronienie owadom i ptakom tam, gdzie brakuje gruntu, a nawet zielony balkon może stać się małym siedliskiem w mieście. Każde takie miejsce dokłada do krajobrazu kolejne nisze.
Najczęstsze pytania o niszę ekologiczną
Czym różni się nisza ekologiczna od siedliska?
Siedlisko to miejsce, w którym gatunek żyje, a nisza to sposób, w jaki w tym miejscu funkcjonuje. W klasycznej analogii siedlisko jest adresem gatunku, a nisza jego zawodem, czyli tym, czym się żywi i jaką rolę pełni w ekosystemie.
Kto wprowadził pojęcie niszy ekologicznej?
Pojęcie niszy wprowadził do ekologii amerykański zoolog Joseph Grinnell na początku XX wieku i rozwinął je w 1917 roku, wiążąc niszę z wymaganiami siedliskowymi. W 1927 roku Charles Elton opisał niszę jako rolę gatunku w ekosystemie, a w 1957 roku G. Evelyn Hutchinson połączył oba ujęcia.
Co to jest nisza fundamentalna i realizowana?
Nisza fundamentalna to pełny zakres warunków, w których gatunek mógłby żyć bez konkurencji. Nisza realizowana to węższa część, którą gatunek faktycznie zajmuje, ograniczona przez konkurencję i inne interakcje z organizmami.
Dlaczego dwa gatunki nie mogą mieć tej samej niszy?
Mówi o tym zasada konkurencyjnego wykluczania. Dwa gatunki konkurujące o ten sam ograniczony zasób nie mogą trwale współistnieć przy stałej liczebności, bo jeden wypiera drugiego. Georgij Gause pokazał to w doświadczeniach z pantofelkami Paramecium aurelia i Paramecium caudatum.
Czym jest nisza troficzna (pokarmowa)?
Nisza troficzna opisuje, czym gatunek się żywi i jak zdobywa pokarm. Gatunki o podobnych wymaganiach mogą dzielić zasoby pokarmowe, na przykład jeden owad pobiera z kwiatu nektar, a drugi pyłek. Taki podział ogranicza konkurencję i pozwala współistnieć.
Czym różni się gatunek specjalista od generalisty?
Specjalista ma wąską niszę i korzysta z niewielu zasobów, jak lasówka Kirtlanda gnieżdżąca się tylko w młodych sosnach Banksa. Generalista ma szeroką niszę i radzi sobie w wielu środowiskach, na przykład kojot lub szop.
Przeczytaj również
Jak założyć oczko wodne w ogrodzie krok po kroku
Oczko wodne założysz w kilku krokach: wybierz słoneczne miejsce z dala od dużych drzew, wykop nieckę ze strefami głębokości, zabezpiecz ją folią lub gotową…
Choinka żywa czy sztuczna – która jest bardziej ekologiczna
Według analizy cyklu życia firmy ellipsos z 2009 r., wykonanej dla Montrealu, żywa choinka z plantacji ma mniejszy ślad węglowy niż sztuczna wymieniana po…
Skóra ekologiczna – co to jest i czy naprawdę jest eko
Skóra ekologiczna to handlowa nazwa tworzyw skóropodobnych, a nie odmiana skóry. W polskich przepisach o oznakowaniu obuwia skórą jest wyłącznie materiał z naturalnej skóry zwierzęcej, więc…