Den økologiske niche er en af de teoretiske begreber i økologi . Det oversættes på samme tid:
Beskrivelsen af en sådan "niche" (eller " økologisk kuvert ") er baseret på to typer parametre:
Den økologiske niche svarer til artenes rolle i økosystemets funktion. Den levested for en art udpeger sin adresse, mens den niche svarer til dens handel. To arter, der udnytter den samme ressource på samme måde, siges at have den samme niche og kan ikke eksistere sammen bæredygtigt.
Den guild er et sæt af arter , der tilhører samme taksonomiske eller funktionelle gruppe, der deler den samme økologiske niche.
Udtrykket økologisk niche dukkede først op i penne fra naturforskeren Roswell Hill Johnson, men Joseph Grinnell var utvivlsomt den første i sin artikel fra 1917 "The niche relations of the California Thrasher", der brugte udtrykket i et forskningsprogram. Begrebet Grinnells niche betyder alt, hvad der betinger eksistensen af en art på et givet sted, som inkluderer abiotiske faktorer (temperatur, fugtighed, nedbør) såvel som biotiske faktorer (tilstedeværelse af mad, konkurrenter, rovdyr, husly osv.). Arter udvikler sig og udelukker hinanden i henhold til deres nicher i kraft af et princip om konkurrencemæssig udelukkelse, der ofte tilskrives Gause , men allerede meget til stede i Darwin.
Eltons niche er primært defineret af det sted, en art indtager i fødekæder (kødædende, planteædende osv.), Selvom andre faktorer såsom mikrohabitat også kan medtages. Elton giver mange eksempler på lignende nicher i forskellige økosystemer, der er fyldt med forskellige arter. F.eks. Lever ræven på æg fra murrer og resterne af sæler dræbt af isbjørne; mens den plettede hyæne lever af strudsæg og resterne af zebraer dræbt af løver.
Eltons hundehus er ofte blevet kaldt et ”funktionelt hundehus” og adskiller sig fra Grinnells, kaldet et ”habitat hundehus”. I virkeligheden er de to begreber meget ens: For Grinnell som for Elton er den økologiske niche et sted, der forud eksisterer i økosystemet uafhængigt af dets beboer, mad er et vigtigt aspekt, men niche er også defineret af faktorerne i mikro. -habitat og forholdet til rovdyr.
GE Hutchinson (1957) definerer en økologisk niche som en hypervolume (en "kuvert"), hvor hver dimension af rummet repræsenterer en ressource (mad, materialer, rum, skjult forsyning, substrater eller siddepinde osv.) Eller en tilstand. (Temperatur, nedbør, surhedsgrad osv.) i miljøet. Mængden af ressourcer varierer i rum og tid afhængigt af artens aktivitet. Betingelser og ressourcer er begrænsende forhold, der kan prioriteres for at undersøge artens sårbarhed i miljøet.
Hutchinson skelner mellem to slags nicher:
Alle de biofysiske forhold, der tillader en organisme at eksistere, er placeret i den " grundlæggende niche ". Gennem konkurrence, interaktion med andre organismer og fysiske fænomener reduceres den grundlæggende niche i organismen til det mest passende rum. I forskellige tilfælde af tilpassede arter bliver rummet til den realiserede niche. En " tilpasningszone ", for eksempel økotone, er en række økologiske nicher, der kan besættes af en gruppe arter, der udnytter de samme ressourcer på lignende måde.
Ifølge Gauses princip kan to arter (undtagen i tilfælde af symbiont arter ) ikke indtage den samme økologiske niche på lang sigt. Faktisk resulterer dette i konkurrence, og lovene om naturlig udvælgelse har en tendens til at favorisere den, der er bedst egnet til niche (det vil sige den, der under disse betingelser kan reproducere mest effektivt).
Forskellige arter kan indtage funktionelt identiske, men geografisk adskilte nicher. To arter kan indtage det samme område, men i forskellige økologiske nicher.
To arter kan også indtage overlappende økologiske nicher i rum og / eller tid, dvs. kun en del af dimensionerne af Hutchinson hypervolume er besat samtidigt. Vi taler derefter om opsving, og hvis det ikke er for vigtigt, kan de to arter eksistere sammen. Dette resulterer i en interspecifik konkurrence, der kan reducere antallet af hver af de to populationer sammenlignet med den, de ville have ved at besætte alle dimensionerne alene. De tilgængelige ressourcer er en begrænsende faktor, der skal overvejes i evalueringer af denne art.
For at der skal være sameksistens (af mindst to arter), er det nødvendigt:
Den Ecotone afgrænser to habitater kan være en økologisk niche for arter er typiske for disse miljøer, mens lejlighedsvis med arter er typiske for tilstødende habitater. Imidlertid ser sidstnævnte generelt deres egnethed (chancer for overlevelse) reduceret.
Eksistensen af økologiske nicher er især blevet verificeret ud fra et trofisk synspunkt ved at studere cirkulationen af stabile isotoper ( fx Carbon 13 ), som gør det muligt med sikkerhed at identificere visse rovdyr-bytte, metaboliske affaldstype-forbindelser. - nedbrydere, etc. Undersøgelsen af stabile isotoprationer (de af kulstof og nitrogen er de mest anvendte) kan derfor give en repræsentation af en organisms position i en trofisk niche, og som sådan bruges de i stigende grad. Til at studere visse (kvalitative) aspekter af strukturen af fødekæden . For nylig er stabile isotoper også blevet brugt til kvantitativt at karakterisere skalaer og størrelser af elementerne i trofisk struktur i et økologisk samfund, undertiden med inspiration fra økomorfologiske tilgange . Denne dobbelte tilgang skal gøre det muligt bedre at forstå, hvordan fødekæder fungerer i deres strukturer, funktioner og dynamik, hvilket f.eks. Er vigtigt for bedre at måle (så forvent, hvis modeller kan udledes af denne forskning) virkningerne af visse forureninger ( herunder lysforurening), økologisk fragmentering , overudnyttelse af et miljø ( for eksempel overfiskeri ), tilpasning af et økosystem til klimatiske forstyrrelser osv.
Denne type isotopsporing i en madbane har for eksempel allerede gjort det muligt at bekræfte andre undersøgelser, der viser vigtigheden af biologiske korridorer ved centimetriske skalaer for meget små organismer (hvirvelløse dyr, der lever i mos f.eks.). Han viste også, at rovdyr tilsyneladende ufølsomme over for fragmenteringen af deres økosystem alligevel i sidste ende kunne forsvinde.
En organisme kan successivt besætte, hvad der ser ud til at være forskellige økologiske nicher, afhængigt af dets udviklingsstadium eller dets miljøudvikling (for eksempel lever visse saproxylophagous organismer i samfund, der bevæger sig i en bagagerum med den nedbrydningshastighed , hvoraf de er en del af agenterne). Vi kan også overveje, at det er en enkelt økologisk niche, der kan opdeles i henhold til deres position i rummet og / eller i artens levetid.
De pionerarter kan besætte økologiske nicher, der er, og der er fastsat for dem, eller oftere, er de aktivt involveret i deres konstruktion og vedligeholdelse. Mange arter " aktivt " bygger "deres økologiske niche; således, spagnum mos , ved at gemme calcium -ioner , forsure miljøet til deres fordel og på bekostning af andre arter, bortset fra dem, der kan udvikle sig i et surt og oligotroft miljø .
Den fordøjelseskanalen af et dyr er den økologiske niche af mikrobiota (samfundet af neutrale mikroorganismer , symbionter eller parasitter ) med hensyn til deres vært .
Meget specialiserede arter er mere afhængige af en reduceret økologisk niche, men som de bedre udnytter på forhånd .
Evolutionær regel inden for en konvergens under udvikling:
Teorien om nichekonstruktion er en gren af evolutionær biologi.
Niche-opbygning er den proces, hvorved organismer gennem deres metabolisme og aktiviteter ændrer presset fra den naturlige udvælgelse i deres miljø og påvirker deres egen udvikling såvel som andre arter. Et paradigmatisk eksempel er bæveren, der bygger dæmninger og ændrer dets miljø og fremtidige generationer dybtgående.
Begrebet niche (et sæt evolutionære pres) i udtrykket "nichekonstruktion" er meget forskelligt fra de oprindelige betydninger af økologisk niche og skal snarere sammenlignes med begrebet udvidet fænotype . Udviklingen af økosystemer , hvor organismer ændrer deres fysiske miljø, er et tæt koncept tilpasset økologi.
Hvis vi ønsker at bevare biodiversiteten, skal det bemærkes, at bevarelsen af en art nødvendigvis indebærer bevarelse af dens økologiske niche. Faktisk samler sidstnævnte alle de økologiske faktorer, der er nødvendige for en arts overlevelse.
Økologisk nichemodellering (ENM) er et vigtigt redskab til vurdering af artsbeskyttelse. Der er to typer modeller, dem baseret på artens fysiologi og dem, der er baseret på de empiriske forhold mellem de observerede fordelinger af en art og miljøvariabler (korrelative modeller). Fysiologiske modeller identificerer artens fysiologiske begrænsningsmekanismer og opnås gennem laboratorieeksperimenter. Denne type model gør det muligt at estimere en arts grundlæggende niche. De korrelative modeller, de hidtil mest anvendte, skaber en sammenhæng mellem en arts geografiske fordeling og habitatets karakteristika. De mest almindelige er genetisk algoritme for regel-forudsigelse (GARP), BIOCLIM, BIOMAPPER, maksimal entropi (maks.) Og fjerntliggende middelindeks (OMI). De potentielle anvendelser af disse modeller til bevaringsbiologi er mange, og her er et par eksempler:
Derudover er disse modeller lovende værktøjer inden for andre områder såsom biogeografi, autoøkologi eller undersøgelse af globale ændringer.
Der er dog begrænsninger for økologisk nichemodellering, og der er begrænsninger at overveje. Først og fremmest kan denne modellering konfronteres med problemer forbundet med artens økologiske begrænsninger. Lidt kendte eller lidt beskrevne arter er ofte dem, der er undersøgt i bevaringsproblemer, og det faktum, at disse er dårligt repræsenteret, udfordrer effektiviteten af ENM'er. På den anden side påvirker hver faktor i en økologisk niche signifikant udbredelsen af arten på en given skala, hvorfor vigtigheden af at overveje disse skalaer i bevaringsproblemer. Endelig er det blevet vist, at GARP overvurderer udbredelsen af arten mere end de andre modeller, og manglen på miljøoplysninger kan påvirke disse resultater. Disse modeller er derfor stadig stort set optimerbare (for eksempel ved at integrere migrationsprocesser, biotiske interaktioner eller ved at bruge nye informationskilder såsom satellitbilleder).
Mange reserveudvælgelsesmetoder er baseret på resultaterne af disse modeller og søger at maksimere den mængde biodiversitet, der kan repræsenteres i bevaringsnetværk. Den klimaforandringer udgør en ny udfordring for disse udvælgelsesmetoder, udfordring relateret til problemet med vedvarende langsigtede arter i disse reserver og relateret til migration evner af disse arter. Det kan faktisk være, at klimaændringer "skubber" arter ud af de reserver, der er dedikeret til dem. Det er derfor på tide at tænke på ”nye generation” reserveudvælgelsesmetoder, der vil tage højde for spredningens behov hos arter på grund af klimaændringer.