Опишите экологическую нишу человека: Экологическая ниша человека

Содержание

Экологическая ниша человека

Человек – один из представителей царства животных, биологический вид класса млекопитающих. Несмотря на то, что ему присущи многие специфические свойства (разум, членораздельная речь, трудовая деятельность, биосоциальность и др.), он не утратил своей биологической сущности  и все законы экологии справедливы для него в той же мере, как и для других организмов.

Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Пространство, в котором локализована ниша человека (т.е. место, где режимы факторов не выходят за пределы унаследованной от предков толерантности), весьма ограничено. Как биологический вид человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (тропики, субтропики), где и возникло семейство гоминид. По вертикали ниша простирается примерно на 3,0-3,5 км над уровнем моря.

Благодаря своим специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала, расселился в высоких, средних и низких широтах, осваивает глубины океана и космическое пространство.

Однако его фундаментальная экологическая ниша при этом практически не изменилась, и за пределами исходного ареала он может выживать, преодолевая сопротивление лимитирующих факторов не путем адаптаций, а с помощью специально создаваемых защитных устройств и приспособлений (отапливаемые жилища, тёплая одежда, кислородные приборы и т.п.), которые имитируют его нишу подобно тому, как это делается для экзотических животных и растений в зоопарках, океанариях, ботанических садах. Тем не мене, полностью воспроизвести все факторы, необходимые человеку с точки зрения закона толерантности, не всегда удаётся. Например, в космическом полете невозможно воспроизвести такой важнейший фактор, как гравитация, и после возвращения на Землю из длительной космической экспедиции космонавтам требуется время на реадаптацию.

В условиях промышленных предприятий многие факторы (шум, вибрация, температура, электромагнитные поля, примеси ряда веществ в воздухе и др.) находятся периодически или постоянно за пределами толерантности человеческого организма.

Это отрицательно сказывается на нём: могут возникать так называемые профессиональные заболевания, периодические стрессы. Поэтому существует специальная система технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение безопасности трудовой деятельности путём снижения уровня воздействия на организм опасных и вредных производственных факторов.

Далеко не всегда удаётся обеспечить оптимальные режимы таких факторов, и поэтому для ряда производств ограничивается общий трудовой стаж работающих, сокращается продолжительность рабочего дня (например, при работе с вредными веществами – до четырех часов).

Производственно-хозяйственная деятельность человека, использование (переработка) природных ресурсов неизбежно приводят к образованию побочных продуктов («отходов»), рассеиваемых в окружающей среде. Поступающие в воду, почву, атмосферу, попадающие в пищу химические соединения являются экологическими факторами, а следовательно, элементами экологической ниши. По отношению к ним (особенно к верхним пределам) устойчивость человеческого организма мала, и такие вещества оказываются лимитирующими факторами, разрушающими его нишу.

   

Из сказанного следует одно из основных правил охраны природы с экологических позиций: охрана природы (окружающей среды) состоит в системе мероприятий по сохранению экологических ниш живых организмов, включая человека. Таким образом, либо ниша человека будет сохранена для настоящего и будущих поколений, либо человек как биологический вид обречен на исчезновение.

Рекомендуем прочитать:

Конспект по экологии

Экологическая ниша вида, примеры. Отличие от местообитания



Вопрос. Вспомните, что означает экологический критерий вида. Чем отличаются местообитания разных видов организмов?

Ответ. Экологический критерий – это совокупность характерных факторов среды, необходимых для существования вида. Каждый вид может обитать в той среде, где климатические условия, особенности почвы, характер рельефа и источники пищи соответствуют его пределам толерантности.

Местообитание (место обитания) – совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов – экотопа.

Места обитания разных видов организмов отличаются площадью, комплексом абиотических факторов, комплексом биотических факторов, временем действия полезного фактора, временем проживания на данной территории или акватории и пр.

Вопрос 1. Что такое экологическая ниша вида? В чём её отличие от местообитания? Приведите примеры экологических ниш разных видов.

Ответ. В сложной системе взаимоотношений с экологическими факторами среды каждый вид занимает строго определённое место – экологическую нишу. Согласно современным представлениям экологическая ниша – совокупность всех абиотических и биотических факторов, в пределах которых возможно существование вида.

По образному выражению американского учёного Юджина Одума, экологическую нишу можно представить как «профессию» вида, тогда как местообитание – «адрес» его местожительства.

Например, в саваннах Африки встречается несколько видов травоядных копытных млекопитающих. Местообитание у них общее, но они по-разному используют имеющиеся кормовые ресурсы. Жирафы объедают листву деревьев на высоте 5–6 м, зебры обрывают верхушки высоких трав, антилопы гну питаются средней частью злаков и их семенами, газели выщипывают самые низкие растения, а антилопы дик-дики едят молодую листву с небольших кустарников. Таким образом, в одном местообитании разные виды копытных млекопитающих специализируются на питании растениями, произрастающими в разных ярусах, т. е. занимают разные экологические ниши.

Другой пример – в разных сообществах одну и ту же «профессию» могут иметь разные виды. Так, экологическую нишу крупных растительноядных млекопитающих в саваннах Африки занимают антилопы, в Австралии – кенгуру, а в Евразии – лоси, благородные олени и косули.

Вопрос 2. Охарактеризуйте многомерную модель экологической ниши. Какие параметры в ней учитываются? Постройте такую модель для конкретного вида.

Ответ. Многомерная модель экологической ниши. Экологическая ниша может быть охарактеризована по множеству параметров (температура, влажность, солёность, кислотность и т. п.), определяющих возможность существования того или иного вида в конкретных условиях среды. Более полное представление об экологической нише даёт её многомерная модель, разработанная в 1957 г. американским учёным Джорджем Хатчинсоном. Согласно ей под экологической нишей следует понимать весь диапазон экологических факторов среды, в пределах которых данный вид живёт и размножается.

Предположим, что известны верхние и нижние пределы температуры среды, приемлемые для культивирования хлореллы. Схематически их можно представить в одном измерении (например, на числовой прямой, буква Т). Дополним температурный фактор другим – концентрацией углекислого газа, буква V, тогда описание экологической ниши вида будет представлено в двух измерениях (координатная плоскость) – по оси абцисс показывают пределы температуры среды, а по оси ординат – концентрацию углекислого газа. Если к этой схеме добавить ещё какой-нибудь параметр абиотической среды, например кислотность воды, буква Р, то осей станет три, а экологическая ниша на графике примет форму объёмной фигуры – параллелепипеда (трехмерное измерение). Например, для хлореллы, культивируемой в искусственных условиях) ограничивающие факторы (температура от 15 градусов тепла до 37), кислотность (5,5 – 6,5), концентрация углекислого газа от 2 до 5 %..

Вопрос 3. С чем связаны различия в размерах экологической ниши у разных видов? Какие виды имеют преимущества в эволюции – с широкой или узкой экологической нишей? Ответ обоснуйте и проиллюстрируйте примерами.

Ответ. Существуют виды с широкими и узкими экологическими нишами. Например, сумчатое млекопитающее коала питается только листьями пяти видов эвкалиптов, произрастающих в Австралии. О таком виде говорят, что он имеет пищевую специализацию, т. е. узкую пищевую нишу. Другой вид, серая крыса, наоборот, всеядна, питается разнообразными кормами как растительного, так и животного происхождения.

Экологическая пластичность крыс в питании, т. е. их пищевая ниша, проявляется и в запасании корма. Там, где он находится в достатке, запасов не делается, но при малейших «перебоях в снабжении» крысы запасают корм впрок. В их норах находили до 6 ведёр картофеля, до 25 кг моркови, до 38 куриных яиц и даже около 3 кг пельменей.

Следует подчеркнуть, что вид, имеющий широкую экологическую нишу, и вид, широко распространённый на нашей планете – не одно и то же. Например, бактерия кишечная палочка (Escherichia coli) встречается на всех континентах, во всех климатических зонах, населённых людьми. Однако этот микроорганизм имеет узкую экологическую нишу, определяемую условиями существования в кишечнике человека.

Вопрос 4. Предположите, что произойдёт с видами, если их экологические ниши совпадут. Почему реально в природе такое совпадение происходит крайне редко?

Ответ. Согласно принципу конкурентного исключения (принципу Гаузе) организмы двух видов не могут занимать абсолютно одинаковые экологические ниши, так как в этом случае они вступают в конкурентные взаимоотношения, приводящие к вытеснению одного вида другим, более приспособленным, или к приобретению им другой экологической ниши.

В природе это происходит крайне редко, потому что формирование ниши определённого вида в процессе происходит в условиях борьбы за существование, сопровождаемой вытеснением одних видов другими.

Вопрос 5. Опишите, что может произойти с экологической нишей вида, если он исчезнет по естественным причинам в процессе эволюции.

Ответ. Экологическая ниша возникает в процессе эволюции вместе с приобретением конкретным видом приспособлений к совокупности абиотических и биотических факторов среды. С исчезновением вида исчезает и его экологическая ниша. Примером тому может служить следующий факт. В 30-х годах XX в. из фауны Австралии исчез крупный хищник – сумчатый волк, или тилацин, полностью истреблённый в результате охоты. Вместе с его исчезновением исчезла и образованная им экологическая ниша: ночной образ жизни и одиночная охота на более мелких по размеру животных. Сейчас возникла новая экологическая ниша, похожая на прежнюю, но образованная другим видом – дикой собакой динго, предки которой проникли в Австралию вместе с первыми поселенцами и впоследствии одичали.

Динго – стайные животные, ведут в основном дневной образ жизни и охотятся сообща на различных млекопитающих, в том числе и на более превосходящих их по размерам кенгуру и домашних овец.

ГДЗ по биологии для 9 класса Пасечник В.В.



Лабораторная работа

«Описание экологической ниши организма»

1. Описание экологической ниши белки

Обыкновенная белка — одни из самых широко распространенных и хорошо изученных представителей фауны. Этот обитатель лесной и частично лесостепной зоны, населяет все типы лесов.

2. Описание экологической ниши клевера

Произрастает в умеренном климате, с умеренным увлажнением. Предпочтительно слабокислый или нейтрально-щелочной рН почвы, хорошее освещение.

1. Чем различаются понятия «местообитание» и «экологическая ниша»?

Местообитание — территория (ареал), занимаемая популяцией (видом), с комплексом присущих ей экологических факторов. Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

2. Могут ли разные виды занимать одну экологическую нишу?

Экологические ниши совместно живущих видов могут частично перекрываться, но полностью никогда не совпадают, так как при этом один вид будет вытеснять другой. Так, при совместном обитании двух популяций — серой и чёрной крыс — серые крысы вытесняют чёрных.

3. Может ли один вид занимать разные экологические ниши? От чего это зависит?

Один и тот же вид в разные периоды развития может занимать различные экологические ниши. Например, головастик питается растительной пищей, а взрослая лягушка — типичное плотоядное животное, поэтому их ниши различны.

4. Какое значение имеют экологические ниши в жизни сообщества?

Они помогают заселить организмам максимально продуктивно заселить среду обитания, при этом не вытесняя друг друга.

Подумайте:

— Можно ли по кривой толерантности судить об экологической нише данного организма?

Да, так как на кривой толерантности отражаются максимально комфортные условия для проживания и максимально пагубные.

Екологічна ніша

Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды называют экологической нишей вида.

Концепция экологической ниши оказалась очень плодотворной для понимания законов совместной жизни видов. Над ее развитием работали многие экологи: Дж. Гриннелл, Ч. Элтон, Г. Хатчинсон, Ю. Одум и др.

Понятие «экологическая ниша» следует отличать от понятия «местообитание». В последнем случае подразумевается та часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования. Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий среды, но и в не меньшей мере от его биоценотического окружения. Характер занимаемой экологической ниши определяется как экологическими возможностями вида, так и тем, насколько эти возможности могут быть реализованы в конкретных биоценозах. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

Специализация вида по питанию, использованию пространства, времени активности и другим условиям характеризуется как сужение его экологической ниши, обратные процессы — как ее расширение. На расширение или сужение экологической ниши вида в сообществе большое влияние оказывают конкуренты. Правило конкурентного исключения, сформулированное Г. Ф. Гаузе для близких по экологии видов, может быть выражено таким образом, что два вида не уживаются в одной экологической нише. Выход из конкуренции достигается благодаря расхождению требований к среде, изменению образа жизни, что, другими словами, является разграничением экологических ниш видов. В этом случае они приобретают способность сосуществовать в одном биоценозе. У близкородственных видов, живущих вместе, обычно наблюдаются очень тонкие разграничения экологических ниш. Так, пасущиеся в африканских саваннах копытные по-разному используют пастбищный корм: зебры обрывают в основном верхушки трав, антилопы гну кормятся тем, что оставляют им зебры, выбирая при этом определенные виды растений, газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы топи довольствуются высокими сухими стеблями, оставшимися после других травоядных. Такое же «разделение труда» в южноевропейских степях осуществляли когда-то дикие лошади, сурки и суслики.

В наших зимних лесах насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, также избегают конкуренции друг с другом за счет разного характера поиска. Например, поползни и пищухи собирают пищу на стволах. При этом поползни стремительно обследуют дерево, быстро схватывая попадающихся на глаза насекомых или семена, оказавшиеся в крупных трещинах коры, тогда как мелкие пищухи тщательно обшаривают на поверхности ствола малейшие щелки, в которые проникает их тонкий шиловидный клюв. Зимой в смешанных стайках большие синицы ведут широкий поиск на деревьях, в кустах, на пнях, а часто и на снегу; синицы-гаички обследуют преимущественно крупные ветви; длиннохвостые сини- . цы ищут корм на концах ветвей; мелкие корольки тщательно обшаривают верхние части крон хвойных.

Муравьи существуют в природных условиях многовидовыми ассоциациями, члены которых различаются по образу жизни. В лесах Подмосковья чаще всего обнаруживается такая ассоциация видов. Доминантный вид (Formica rufa, F. aquilonia или Lasius fuliginosus) занимает несколько ярусов, в почве активен L. flavus, в подстилке леса — Myrmica rubra, напочвенный ярус осваивают L. niger и F. fusca, деревья — Camponotus herculeanus. Специализация к жизни в разных ярусах отражается в жизненной форме видов. Кроме разделения в пространстве, муравьи отличаются и по характеру добывания пищи, по времени суточной активности.

В пустынях наиболее развит комплекс муравьев, собирающих пищу на поверхности почвы (герпетобионтов). Среди них выделяются представители трех трофических групп: 1) дневные зооне-крофаги — активны в самое жаркое время, питаются трупами насекомых и активными днем мелкими живыми насекомыми; 2) ночные зоофаги — охотятся на малоподвижных насекомых с мягкими покровами, которые появляются на поверхности только ночью и на линяющих членистоногих; 3) карпофаги (дневные и ночные) — поедают семена растений.

Совместно могут обитать по нескольку видов из одной трофической группы. Механизмы выхода из конкуренции и разграничения экологических ниш при этом следующие:

Размерная дифференциация. Например, средние веса рабочих особей трех наиболее обычных в песках Кызылкумов дневных зоонекрофагов относятся как 1:8: 120. Примерно такое же соотношение весов у некрупной кошки, рыси и тигра.

Поведенческие различия заключаются в разной стратегии фуражировки. Муравьи, которые создают дороги и используют мобилизацию носильщиков для переноса в гнездо обнаруженной пищи, питаются преимущественно семенами растений, образующих куртины. Муравьи, фуражиры которых работают как одиночные сборщики, собирают в основном семена растений, распределенных дисперсно.

Пространственная дифференциация. В пределах одного яруса сбор пищи разными видами может быть приурочен к разным участкам, например на открытых местах или под кустиками полыни, на песчаных или глинистых площадках и т. д.

Различия во времени активности относятся преимущественно ко времени суток, но у некоторых видов отмечены несовпадения активности и по сезонам года (преимущественно весенняя или осенняя активность).

Экологические ниши видов изменчивы в пространстве и во времени. Они могут быть резко разграничены в индивидуальном развитии в зависимости от стадии онтогенеза, как, например, у гусениц и имаго чешуекрылых, личинок и жуков майского хруща, головастиков и взрослых лягушек. В этом случае меняется и среда обитания, и все биоценотическое окружение. У других видов экологические ниши, занимаемые молодыми и взрослыми формами, более близки, но тем не менее между ними всегда имеются различия. Так, взрослые окуни и их мальки, живущие в одном и том же озере, используют для своего существования разные энергетические источники и входят в разные цепи питания. Мальки живут за счет мелкого планктона, взрослые — типичные хищники.

Ослабление межвидовой конкуренции приводит к расширению экологической ниши вида. На океанических островах с бедной фауной ряд птиц по сравнению с их сородичами на материке заселяет более разнообразные местообитания и расширяет спектр кормов, так как не сталкивается при этом с конкурирующими видами. У островных обитателей отмечается даже повышенная изменчивость формы клюва как показатель расширения характера кормовых связей.

Если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться всем его потенциям, то внутривидовая конкуренция, наоборот, способствует расширению экологических ниш. При возросшей численности вида начинается использование дополнительных кормов, освоение новых местообитаний, появление новых биоценотических связей.

Концепция экологической ниши связана с решением ряда непосредственных практических задач.

Самая жесткая конкуренция с непредвиденными последствия—ми возникает, если мы вводим в сообщества новых животных и растения, не учитывая уже сложившихся отношений. И напротив, если интродуцируемый вид не встречает конкурентов, он приживается легко и успешно. Таков пример акклиматизации ондатры в Европе и в Сибири, где практически не было грызунов со сходным образом жизни.

Все перечисленные типы биоценотических связей, выделяемые по критерию пользы или вреда взаимных контактов для отдельных партнеров, характерны не только для межвидовых, но и для внутривидовых отношений. Однако проявления их внутри вида либо развиты в иной степени, чем между разными видами, либо имеют некоторую специфику. Так, например, отношения типа хищник — жертва, паразит — хозяин у представителей одного и того же вида встречаются в природе сравнительно редко. Каннибализм, т. е. поедание себе подобных, наиболее развит у хищных рыб — щук, окуней, корюшки, трески, наваги и др. В условиях обостренной конкуренции за пищу или воду каннибализм проявляется иногда и у нехищных животных. Например, личинки майского жука, помещенные в сухую почву, могут поедать друг друга. Паразитиро-вание на себе подобных встречается еще реже и характеризует в основном отношения полов. У сидячих боннелий, относящихся к родственной кольчецам группе эхиурид, карликовый самец паразитирует на относительно крупной, самостоятельно питающейся самке. Подобные отношения характерны и для некоторых глубоководных рыб-удильщиков. Самки носят на себе значительно более мелких самцов, которые прирастают ртом к их телу и питаются как паразиты. Такой внутривидовой паразитизм имеет приспособительное значение: наличие «карманных» самцов снимает необходимость затраты энергии на встречу полов, а при малой величине самца снижает конкуренцию из-за пищи в условиях общего недостатка кормов на больших глубинах.

Мутуалистические и конкурентные отношения представляют собой основную сущность внутривидовых связей. Изучение роли этих взаимоотношений в пределах вида, многообразия и специфики их форм является предметом специального раздела сннэкологии — экологии популяций.

Экологическая ниша земноводных

Экологическая ниша земноводных

Земноводным дана специфическая экологическая «ниша» — они являются важным звеном в цепях питания влажных районов суши и водных биоценозов. Совместно с птицами амфибии принимают активное участие в поддержании природного экологического равновесия.

Иногда живые существа относят к различным группам, оценивая степень их «полезности» для среды обитания. На самом деле в природе нет ни «полезных», ни «вредных» видов. Для любого вида предназначена своя экологическая ниша, положение в цепях питания, место в круговороте веществ и пр. Каждая особь является носителем уникальной генетической информации, характерной для ее вида. Существует тесная взаимосвязь видов животных. При этом каждый из них наделен собственной полезностью для биоценоза, может не всегда понимаемой нами. Хотя представители некоторых видов и могут представлять определенную опасность для различных членов сообщества – растений, животных, человека. Особенно это проявляется при нарушении экологического равновесия (например, при «взрывном» массовом размножении насекомых или возбудителей болезней).   В тех естественных биоценозах, куда входят различные виды амфибий, тоже не существует абсолютно полезных или вредных насекомых, птиц, земноводных, растений и т.п. Все представляет собой взаимосвязанное системное целое. При этом амфибии выполняют роль защитников растительного мира. Ведь необходимые им пищевые объекты в основном опасны для жизни многих растений, особенно при неконтролируемом размножении. В то же время земноводные практически не потребляют основных опылителей растений. Здесь проявляется «мудрая взаимосвязь интересов» представителей флоры и фауны. Взаимоувязаны и экологические ниши амфибий и птиц, составляющих единые биоценозы.

Регуляторы экологического равновесия

У птиц достаточно широкий ассортимент пищевых объектов, но именно амфибии слывут универсальными защитниками растений. Важную роль регуляторов экологического равновесия земноводным позволяет выполнять их всеядность и неприхотливость. Например, в рационе российских северных лягушек и жаб есть саранчовые, долгоносики, клопы, короеды, жуки-листоеды и другие жуки, включая опаснейшего вредителя – колорадского. Амфибии истребляют в больших количествах гусениц совок, пядениц, а также слизней. Огромное значение имеет и неприхотливость амфибий в пищевом отношении. Они в гораздо большем количестве, чем птицы, способны поедать насекомых с неприятным запахом и вкусом, мохнатых гусениц, беспозвоночных с яркой отпугивающей окраской. Дело в том, что организм земноводных обеспечен прекрасными защитными механизмами против ядовитых существ. Поэтому в их врожденной программе жизнедеятельности в большинстве случаев не заложен рефлекс на яркую окраску добычи, пугающую других животных.

Кроме того, амфибии имеют важную охотничью особенность, которая позволяет им с птицами дополнять друг друга в этой совместной деятельности. Ведь пернатые, питающиеся насекомыми, охотятся преимущественно в светлую пору суток и уничтожают вредителей, активных в этот период. А многие земноводные способны сдерживать чрезмерное размножение представителей многих видов насекомых и моллюсков, трудясь в сумерках и ночью, когда птицы спят. Например, взрослая жаба может съесть за одну ночь до 100 насекомых, их личинок и слизней.

Преимущество холоднокровных амфибий

Особо важна деятельность земноводных различных видов по сдерживанию (совместно с птицами) чрезмерного размножения беспозвоночных губителей растительности в трудные периоды похолоданий и бескормицы. Ведь птицы, будучи теплокровными животными, не могут долго голодать. Пернатым нужно постоянно поддерживать температуру своего тела на уровне 39-410С, а для этого они должны сжигать в своих «топках»  достаточно пищи. При похолодании расход энергии птичьим организмом резко возрастает. Чтобы согреться, птицам требуется усилить питание, но как раз в это время насекомые прячутся и становятся недосягаемыми. Поэтому птицы либо гибнут от истощения, либо стараются  улететь в районы с лучшими погодными условиями. Особенно серьезный ущерб даже кратковременные периоды похолодания и бескормицы наносят птенцам.  Однако птицам дана  удивительная способность – с  большой точностью делать длительные погодные прогнозы. В годы, когда ожидаются неблагоприятные жизненные условия, в том числе понижение количества пищевых объектов, птицы откладывают яиц меньше, чем обычно. В результате, когда наступает потепление и активное размножение насекомых, пернатых защитников растений становится явно недостаточно. Вот здесь-то и проявляются все преимущества жизнедеятельности холоднокровных земноводных. Легко пережив временное похолодание и отсутствие пищи, они берут реванш при благоприятных условиях. Амфибии начинают интенсивно питаться, сдерживая при этом чрезмерное размножение вредителей растений.

В пищевом рационе животных

Земноводные – не только потребители пищи, но и сами являются объектом питания. И таким образом земноводные включены в общий биологический круговорот. Среди земноводных пищевыми объектами различных животных являются в основном головастики и взрослые лягушки. Головастиков едят главным образом рыбы. Подросшими же лягушками в основном питаются птицы, змеи, звери и крупные рыбы. Ведь эти земноводные не прячутся в укрытия в дневные часы. Они полностью обустроены для активной охоты на насекомых именно в это время. Кроме того, лягушки не обеспечены кожными выделениями с такими защитными свойствами, как едкая слизь у жаб, жерлянок, саламандр и др. Лягушек потребляет огромное число животных. В первую очередь это многие крупные хищные рыбы: сомы, судаки, щуки. Для них лягушки и головастики  — вполне доступный массовый корм. Наиболее часто добычей рыб становится травяная лягушка, которая, в противоположность зеленой лягушке,  лишена поведенческого механизма закапывания в ил на зимовку. Поэтому она оказывается тем пищевым звеном, которое расширяет рацион рыб за счет наземных пищевых объектов. Лягушками питаются и многие птицы, в том числе аисты, цапли, вороны, сороки, грачи, луни чайки, крачки, поганки. Для некоторых из них лягушки составляют большую долю их питания. Орнитологи подсчитали, что на лягушек охотятся по меньшей мере  90 видов птиц, 21 вид – на чесночниц  и 18 – на жаб. В значительной степени за счет лягушек  обеспечено питание ужей. В небольших количествах  лягушек употребляют ежи, норки, землеройки, лисы, выдры. Жаб едят еноты и енотовидные собаки, барсуки, хори. В годы, когда основной корм этих животных малочислен, роль амфибий как объектов питания возрастает. Питаясь разнообразнейшими беспозвоночными, земноводные накапливают в своем теле органические вещества, которые далее могут быть использованы более крупными позвоночными животными. Таким образом, предназначение амфибий состоит еще и в том, чтобы за счет своей жизни поддерживать в неблагоприятные периоды жизнь других животных.

Численность большинства видов лягушек во всех предназначенных для них местах обитания находится в определенном равновесии (несмотря на участие в пищевом рационе различных животных). Она обусловлена в основном огромной плодовитостью лягушек, что быстро восстанавливает понесенные потери. Кроме того, амфибии отличаются относительным долголетием особей. В той части земноводных, которой было суждено избежать опасностей и выжить, могут существовать бок о бок несколько поколений, дающих регулярно потомство таких же плодовитых амфибий.

Человек и земноводные

Земноводные – исключительно важные для человека животные. Во-первых, питаясь мелкой живностью, амфибии, особенно лягушки и жабы, сдерживают массовое размножение сельскохозяйственных вредителей. Благодаря этому они вместе с насекомоядными птицами зачислены в категорию защитников урожая, друзей садоводов и огородников. Во-вторых, земноводные уничтожают насекомых – носителей болезней человека, например, малярийных комаров. В-третьих, амфибии активно используются для экспериментов многими поколениями медиков, биологов и ученых смежных специальностей. Они помогли сделать массу важных научных открытий в биологии и в других науках, в том числе в бионике. Кроме того, земноводные – удивительно трогательные, нежные и зачастую очень красивые создания. Они восхищают  феноменальными возможностями своего организма, изящными движениями и сложнейшим поведением. Земноводные, как и все живые существа, требуют к себе гуманного отношения человека и его защиты. Рассмотрим эти вопросы более подробно.

«Коэффициент полезности» для человека

Обитая в самых разнообразных местах и питаясь опасными для жизни растений насекомыми и другими беспозвоночными, земноводные приносят огромную пользу садам, огородам, полям, лесам и лугам (сенокосам), а значит, человеку. Среди вредителей, которые при неконтролируемом размножении способны уничтожить практически весь урожай, первое место занимают насекомые. А ими питается подавляющее большинство лягушек, жаб, квакш и саламандр. Кроме  того, эти земноводные истребляют несметное количество слизняков.

Ученые, изучавшие питание наших отечественных земноводных, когда-то предложили достаточно простую формулу для вычисления показателя полезности для человека того или иного вида:

n — u

V=t, где n – число съеденных вредных для человека животных, u – число полезных, t – общее количество съеденных животных (вредных, полезных и нейтральных, найденных в желудке) и v – коэффициент полезности для человека.

Для общей ориентировки в этом вопросе формула дает вполне удовлетворительные результаты. «Коэффициенты полезности», вычисленные по этой формуле в процентах, для земноводных некоторых видов получились следующие:

обыкновенный тритон — 98                        озерная лягушка —      50
квакша —                      66                         жерлянка —             49
остромордая лягушка — 46                         гребенчатый тритон —   11 
травяная лягушка —      59                         малоазиатская лягушка- 27
чесночница —               57                         прудовая лягушка —     18

Следует иметь в виду, что рассчитанная по этой формуле полезная деятельность земноводных для человека является чисто утилитарной. Она имеет колебания в разное время и в различных местах их обитания. И конечно, эта формула не отражает важность земноводных для экосистем, биоразнообразия и т.д.

Изучение пищевого ассортимента земноводных показало, что они употребляют преимущественно вредных для растений насекомых. В связи с тем, что в очагах массового размножения их больше, чем прочих насекомых, в желудках амфибий они составляют 80–85 % от всей съеденной пищи. Причем на земле за насекомыми охотятся в основном саламандры и лягушки. А тропические квакши и древесные саламандры отлавливают свою добычу на ветвях деревьев и кустарников. Хватать на лету насекомых помогает им точно бьющий в цель липкий язык. Тропическим же веслоногим лягушкам  охотиться помогают устройства «планериста». В отличие от многих птиц земноводные способны, поедать «несъедобных» насекомых-вредителей с неприятным запахом, вкусом и яркой покровительственной окраской. Некоторые амфибии умеют добывать насекомых и их личинок, находящихся в земле. Поэтому растения – от корней  до кроны – полностью могут находиться под защитой амфибий. За ними признана самостоятельная и довольно значимая роль в истреблении насекомых, вредных для сельского хозяйства.

Жабы имеют одну важную особенность — они наиболее активные потребители слизней, этих ночных вредителей растений и практически всеядных животных. Слизни губят урожай ржи и пшеницы, гороха и моркови, капусты и картофеля, табака. Легче перечислить те культуры, которые они не едят. Причем делают это вредители с ранней весны до поздней осени, на открытом грунте или проникая в парники и теплицы. Особенно они наносят вред в пору созревания урожая, когда нельзя производить химическую обработку растений.  Здесь жабы и проявляют свои полезные для человека способности. В сумерках, выбирая путь поукромнее, делая небольшие перебежки, жабы выходят на охоту. Польза людям их ночных походов огромна. В США приблизительно оценили экономию средств, которую ночь за ночью приносят жабы фермерскому и лесному хозяйству. Оказалось, что это – миллиарды долларов в год! А ежегодно от каждой жабы прибыль составляет 20 – 30 долларов. Полезность жаб была высоко оценена и в Европе. Недаром в Х1Х веке, например, в Париже существовал специальный рынок, где садовники и крестьяне сотнями покупали жаб, чтобы выпустить их на огороды, поля и в сады. Тем самым они сберегали огромную долю своего урожая.

После завершения метаморфоза молодь, например, зеленых жаб выходит из воды и активно включается в охоту. Она вносит свой немалый вклад в дело уничтожения сельскохозяйственных вредителей. Конечно, юные жабки в основном потребляют мелкую живность, на которую взрослые амфибии не обращают внимание. Но маленькая гусеница успевает съесть массу зелени, прежде чем вырастит до такого размера, когда она станет «интересной» как пищевой объект взрослых животных. Таким образом, молодь амфибий входит в экологическую нишу наряду со старшими, предотвращая огромный урон, который наносят мелкие вредители растений.

Большую пользу человеку приносят те земноводные, которые употребляют в пищу переносчиков заболеваний. В уничтожении личинок комаров особая роль принадлежит тритонам. Предназначение тритонов для регулирования размножения именно комаров связано с тем, что среда обитания этих амфибий, а главное их хищных личинок – это чаще всего небольшие и стоячие теплые водоемы. А они являются и местами размножения комаров. Особое значение приобретает такое пищевое «пристрастие» тритонов в местах массового размножения малярийных комаров, несущих людям опасную болезнь.

«Мученики науки»

И первые наблюдения школьников в кабинете биологии, и крупнейшие исследования биологов, медиков и других ученых очень часто связаны с использованием лягушек. Большинство  приборов экспериментальной биологии и медицины рассчитано на этих «мучеников науки». Кроме того, именно лягушка более 200 лет назад дала начало развитию одной из важнейших отраслей знания – учению об электричестве. Интерес представила лягушка и для бионики. Цель этих исследований – использовать биологические знания о совершенных и уникальных «устройствах» и «приборах» живых организмов для решения инженерных задач и развития техники. К примеру, обыкновенная лягушка наделена интереснейшей особенностью. Она практически видит только движущиеся предметы, что помогает амфибии мгновенно реагировать и схватывать добычу. При этом ее глаз отсеивает информацию о неподвижных предметах и настраивается только на подвижную мишень. Изучение этих особенностей глаза лягушки позволило создать прибор ретинатрон. Он не реагирует  на неподвижные объекты и обеспечивает наблюдение за движущимися предметами, например, самолетом.

В знак признания той неоценимой пользы, которую принесли скромные земноводные развитию мировой науки, им даже сооружаются памятники. Один из самых известных установлен перед зданием Пастеровского института в Париже. На деньги, собранные студентами-медиками, создан памятник в Токио.

Человек наносит урон племени земноводных

Племени земноводных не могут серьезно угрожать их традиционные враги. Экологическое равновесие, заложенное в природе, не нарушается естественным путем. В то же время некоторые виды земноводных находятся на грани вымирания, что связано главным образом с антропогенным фактором – бурно развернувшейся хозяйственной деятельностью человека, а также с последствиями неразумного отдыха и туризма. Особенно серьезно наблюдаемое в последнее время снижение популяций полезнейших для нас бесхвостых амфибий – лягушек и жаб. А ведь предназначение этих вечных тружеников – поддержание равновесия в природе. Поэтому все нарастающие темпы технического прогресса, прямое и косвенное воздействие цивилизации, нанося удары по популяциям земноводных, нарушают и общее экологическое состояние Земли.

Катастрофически уменьшается число водоемов, пригодных для нормальной жизнедеятельности земноводных, в том числе для их размножения. Осушение болот и другие работы по включению неиспользуемых   в сельскохозяйственную деятельность человека изгоняют бесхвостых и хвостатых амфибий в немногие пока уцелевшие «резервации». При уничтожении мелких водоемов и осушении болот уровень грунтовых вод понижается. Оставшиеся водоемчики пересыхают, что губительно для головастиков. А обмелевшие озера и болотца в зимнее время промерзают до дна, отчего гибнут взрослые особи.

Водоемы не только осушаются, но засоряются и загрязняются промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми  веществами. Причем это происходит не только в результате хозяйственной деятельности, но и вследствие «издержек» туризма и отдыха людей, не получивших экологическое воспитание. Кроме того, близки к исчезновению из прибрежных районов некоторые виды таких земноводных, как камышовая жаба из-за того, что там не оставляют природных зон при создании мест для отдыха, оборудовании пляжей, прокладывании дорог.

Для обогащения почвы питательными веществами в нее вносится большое количество удобрений природного и искусственного происхождения, а для уничтожения вредителей полей — отравляющих веществ. Все это попадает с дождями и талыми водами с малые и большие водоемы, оказывая губительное воздействие на их жителей и прибрежных живых существ. Тем изменяется экологическое равновесие, что влияет  на пищевые ресурсы различных животных, в том числе и земноводных, отражаясь на самой жизнедеятельности особей. Так называемая «химическая война», принося пользу определенным отраслям сельского хозяйства, оборачивается бедой для мирных обитателей Земли.

Во многих странах человек платит потерей численности собственных живых существ за некую положительную роль ввозимых животных. Хотя свои животные не менее полезны ему, но в других отраслях. Например, вредным для популяции амфибий-хозяев является ввезение из других местностей таких крупных и агрессивных животных как жаба-ага или лягушка-бык. Когда в Австралию из США завезли гигантскую жабу-агу (длиной 25 см), рассчитывали только на ее пользу. В связи с большой прожорливостью жаба помогала активно бороться с вредителями сахарного тростника. Но постепенно ее пищевые пристрастия стали оказывать отрицательное влияние  на местных животных. Вначале исчезли змеи, которые погибли от яда жаб после употребления их в пищу. В связи с этим стали активно размножаться грызуны и насекомые, численность которых сдерживали змеи. Уменьшилось количество пчел – опылителей растений и сборщиков меда, к которым жаба-ага питает особое пристрастие. Вот к чему может привести нарушение человеком экологического равновесия.

 


© Все права защищены http://www. portal-slovo.ru

Кроты и слепыши. Очерки по экологии животных.

Очерки по экологии животных. Экологическая ниша.     Все очерки     вернуться на стартовую страницу  

Кроты и слепыши.

   Экологической нишей, с одной стороны, можно назвать «специальность» того или иного организма, с другой, экологическая ниша — это совокупность свойств внешней среды, к которым приспособлены организмы определенного вида. Иногда экологическую нишу определяют по тем фенетическим характеристикам, которые свойственны данному виду. Иногда же экологические ниши предлагают различать по характеру последствий воздействия организмов на среду обитания. Важное значение имеет не только сам характер экологической ниши, но и так называемая «ширина экологической ниши», или, другими словами, экологическая валентность вида.

   Наглядной демонстрацией двух групп животных, ведущих сходный образ жизни, но занимающих совершенно различные экологические ниши, могут служить кроты и слепыши. И те, и другие ведут подземный образ жизни, ареалы их частично перекрываются, но биотопическая приуроченность у них совершенно различная.

   Ареал кротов расположен в лесной и лесостепной зонах. Обитать они могут в самых разных биоценозах, как в естественных — луга, лесные участки, полонины, склоны балок и оврагов, так и в антропогенных — (парки, сады, огороды, ландшафтные парки, искусственные насыпи вдоль железных дорог и автомобильных трасс и прочее. Почвы в перечисленных биоценозах преимущественно гумусные, достаточно увлажненые и, вследствие этого, изобилуют дождевыми червями — основной пищей кротов. Пахотных земель крот избегает, поскольку при глубокой вспашке разрушаются его норы. Но временные кормовые ходы по окраинам полей прокладывает охотно. На огородах же и дачных участках, где земля перекапывается поверхностно (на штык лопаты) и где благодаря регулярному удобрению почва изобилует дождевыми червями и личинками насекомых, кроты чувствуют себя вольготно. Распространение слепышей приурочено к целинным биотопам с рыхло-дерновыми, относительно сухими почвами, характерными для степной и отчасти лесостепной зон.

   О  том, что кроты и слепыши занимают разные разныне экологические ниши свидетельствует характер их питания. Кроты — насекомоядные, питаются животной пищей, слепыши — растительноядные, питаются преимущественно корнями растений. Поэтому, хотя они и имеют ряд сходных черт в строении тела, они являются строго специализированными видами, как в морфологическом, так и экологическом отношении. И принадлежат к совершенно разным таксономическим группам животных. Кроты — насекомоядные, слепыши — грызуны.

   Для подземного образа жизни кроты и слепыши имеют ряд как общих, так и специфических адаптивных черт в строении тела. Общими являются: удлиненное, вальковатое тело, густой, плотный, почти недифференцированный волосяной покров, редуцированное зрение (глаза или крошечные, или скрыты под кожей, или же вообще отсутствуют).Кроты роют землю с помощью широких когтистых передних лап, вывернутых наружу. Слепыши выгрызают почву с помощью широких резцов. Чтобы при рытье земля не попадала в рот и ноздри, на губах и носу слепышей имеются специальные замыкающие складки кожи.



крот европейский


слепыш песчаный

   Воздействие же кротов и слепышей на почвенный покров (на его физические и химические свойства) во многом сходное. Прежде всего поражают масштабы роющей деятельности этих неутомимым землекопов. Установлено, что кроты на отдельных участках могут выбрасывать на поверхность до 160 тонн земли на 1 гектар. Один слепыш в среднем за год выбрасывает из кормовых ходов около двух кубических метров почвы и делает до 300 выбросов. На 1 га залежных земель число выбросов слепыша за 3-4 года может достигать более трех тысяч. Таковы лишь некоторые внешние проявления воздействия этих животных на почвенный покров. Выбрасывая почву из глубоких горизонтов на поверхность, кроты и слепыши постоянно перемещают почвенный материал и способствуют более быстрому образованию и поддержанию гумусного слоя. Пополняя резерв первичных минералов и микроэлементов на поверхности почв, они тем самым обновляют и усиливают процессы почвообразования и выветривания. В первые годы на земляных выбросах происходит резкая смена фитоценоза. На лесных кротовинах первыми поселяются лишайники и лишь через 3-4 года — цветковые растения. Выбросы слепышей в степи вначале зарастают сорняками, затем корневищными растениями и только потом — рыхлодерновинными злаками. Таким образом лишь через несколько лет растительный покров на перепаханной кротами и слепышами почве приобретает характерный для данного фитоценоза вид.

   Роющая деятельность кротов приводит к обогащению фауны беспозвоночных и усложняет трофические связи в экосистеме. Основная пища кротов — дождевые черви, а также личинки многих видов насекомых (в том числе и вредителей). Дождевые черви, поедая экскременты и остатки пищи кротов, привлекают в кротовые ходы жужелиц. Но жужелицы и кроты не конкурируют из-за пищи, так как первые питаются более мелкими беспозвоночными, а вторые — более крупными. Следовательно, по отношению к кротам жужелицы выступают в роли квартирантов и комменсалов, т. е. «нахлебников». В кротовинах поселяются и другие группы беспозвоночных — паукообразные, многоножки, насекомые. Среди последних преобладают жуки (а среди них — жужелицы) и муравьи. Эти сожители кротовин имеют свои специфические трофические связи. В норах кротов также находят временное убежище от непогоды и врагов землеройки, куторы, полевки и мыши, от зноя прячутся амфибии (преимущественно жабы) и рептилии (ящерицы и змеи). Здесь же некоторые из них добывают пищу, по норам многие из них и расселяются. Подземные ходы слепыша также используются животными, характерными для его биоценозов. Тут могут встретиться полевки, мыши, хомячки, ласки, степные хорьки, степные гадюки, ящерицы, многие виды беспозвоночных. Таким образом, кроты и слепыши через почву, растительный покров и население животных активно влияют на процессы круговорота веществ и потоки энергии в биоценозах, вносит разнообразие и обогащает их.

   Характеризуя в целом биоценотическую роль кротов и слепышей, можно сказать, что она сложна и разнообразна, поскольку их роющая деятельность сказывается на основных составляющих экосистем — почве, растительности и животном населении.

   В  Украине обитает один вид крота — крот обыкновенный, Talpa europaea. Массовое размножение кротов в нашей стране обусловлено многими причинами. Это, прежде всего, расширение площади пригодных для обитания участков, практически полное отсутствие естественных врагов, прекращение промысла (в 30-е годы прошлого столетия в Украине добывалось до 10 млн. этих зверьков в год). Кроты стали злостными вредителями сенокосов, садов и огородов. Из-за наличия множества кротовин заготовку сена в местах массового проживания кротов сильно затруднена. Проложенные множественные подземные ходы под корнями деревьев и пропашных культур вызывают усыхание культурных растений. Совершенно иная ситуация сложилась со слепышами. Основными их биотопами являются целинные и залежные участки, селятся они иногда и по окраинам посевов многолетних трав и то лишь вблизи от балок и оврагов, лесополос и опушек леса. Кормовые неглубокие ходы могут проделывать и на полях, но постоянные и выводковые — только вне пахотных земель. Поскольку в пределах ареалов слепышей пригодных для обитания биотопов почти не осталось (из-за распашки земель и интенсивного выпаса скота на ограниченных по площади невозделываемых участках), слепыши стали катастрофически редкими представителями фауны. Сокращение численности и ареала слепышей вызвано разрушением их среды обитания человеком. Слепыши в настоящее время сохранились только на территории заповедников и в отдельных, так называемых, «стациях переживания» — в балках, на опушках островных лесов, в шлейфах лесополос, на обочинах отчуждений вдоль шоссейных и железных дорог. Если создаются благоприятные условия вокруг этих стаций, любой вид начинает расширять свою зону обитания, но безгранично долгое его обитание на очень ограниченной территории невозможно. Из-за резкого сокращения ареала и численности популяций все три вида слепышей, обитающие в нашей стране — белозубый, песчаный и буковинский — внесены в Красную книгу Украины.

   Таким образом видно, что вид, обладающий более широкой экологической валентностью, имеет больше шансов приспособиться к быстро изменяющимся под влиянием хозяйственной деятельности человека условиям среды, чем вид, потенциальные возможности которого ограничены.

Автор очерка Людмила Шевченко

Очерки по экологии животных. Экологическая ниша.     Все очерки     вернуться на стартовую страницу  

Опубликованы темы эссе для второго тура заключительного этапа конкурса «Большие вызовы»

Экспертная комиссия заключительного этапа Конкурса определила темы эссе, из которых участникам необходимо будет выбрать одну.

Напомним, второй тур пройдет в виде заочной оценки эссе участников экспертной комиссией. С 5 по 10 апреля 2021 года включительно участники должны ввести эссе по выбранной ими теме в текстовое поле в заявке на заключительный этап Конкурса, которая вскоре появится в их личных кабинетах. Отметим, что объем эссе составляет от 1 500 до 3 000 знаков с учетом пробелов, а максимальный балл за второй тур равняется 4.

Темы эссе:

Агропромышленные и биотехнологии

  1. Опишите влияние одной из Нобелевской премий, присужденных с 1980 года, на развитие агропромышленных и биотехнологий.
  2. Предложите решение проблемы, актуальной сегодня для агропромышленных и биотехнологий, с точки зрения инженерной биологии.
  3. Можно ли считать/назвать организмы, полученные в результате геномного редактирования, генетически модифицированными?
  4. Придумайте фермент, который не существует в природе, но наличие которого очень помогло бы человечеству. Опишите, как его можно получить, укажите из каких источников вы будете брать «блоки» для этого фермента.
  5. Подумайте, можно ли воссоздать популяцию из одного клонированного животного или растения? С какими трудностями столкнутся исследователи?
  6. Почему в генетических банках сохраняют сорта, которые вышли из оборота из-за каких-то недостатков?
  7. Как вы считаете, почему невозможно создать сорт, устойчивый ко всем болезням на все времена?

Беспилотный транспорт и логистические системы

  1. Смогут ли беспилотники взаимодействовать с имеющейся инфраструктурой, или необходимо ее менять?
  2. Будет ли продолжать развиваться транспорт во всех средах, или в будущем нас ждет только одна среда для передвижения?
  3. Продолжат ли люди развиваться, отдав часть своих занятий беспилотникам и роботам, или лень победит?
  4. Будущее транспорта: общественный или личный?
  5. Логистическая система внутри одной компании (например, Комус, Amazon и т. д.) как часть логистической системы всего мира.

Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение

  1. Перспективы замещения человеческого интеллекта искусственным.
  2. Как большие данные влияют на нашу жизнь?
  3. Наиболее привлекательная область для применения методов машинного обучения.
  4. Сможет ли криптовалюта заменить обычные деньги?

Генетика, персонализированная и прогностическая медицина

  1. Что делает аллергены аллергенными? Какие факторы влияют на риск развития аллергии?
  2. Как ожирение и другие метаболические нарушения влияют на воспаление?
  3. Крупные мегаполисы vs сельскохозяйственные регионы: анализ социально-экономических факторов, которые могут способствовать распространению антибиотикорезистентности.
  4. Каким образом последствия мировой пандемии коронавируса могут сказаться на распространении мультирезистентных бактерий?
  5. Вы хотите создать новый комплексный препарат против резистентных бактерий: на какие мишени он должен быть ориентирован и какие механизмы защиты бактерий он должен преодолевать? (Приветствуются нестандартные идеи)
  6. Какие природные экологические ниши могут обещать обнаружение продуцентов новых антибиотиков?
  7. Почему мы стареем и как можем с этим бороться?
  8. Что еще может РНК кроме передачи информации, транспорта аминокислот и поддержания структуры и функций рибосом? Сформулируйте позицию относительно роли РНК в клетке.
  9. Возможна ли генная терапия без использования вирусов?
  10. Экзосомы часто называют переносчиками информации между клетками. Что переносят экзосомы и в чем смысл переносить это именно в экзосомах?

Когнитивные исследования

  1. Когнитивные исследования в образовании: чем когнитивная наука может быть полезна школе?
  2. Современные методы когнитивной психологии и нейронауки: как изучить человека?
  3. Этические проблемы в когнитивных исследованиях и способы их решения.
  4. Когнитивная психология и нейронаука для всех: зачем каждому человеку знать структуру и функции мозга?
  5. Гены или среда: факторы индивидуальных различий в психологических чертах и когнитивных способностях.
  6. Когнитивная наука будущего: перспективные направления исследований и потенциальные сферы применения научных знаний.

Космические технологии

  1. Самым интересным техническим решением, которое используется в космической отрасли, я считаю…
  2. Самым интересным бизнес-проектом, реализованным в космической области, я считаю…
  3. Наиболее значительным открытием, которое стало возможно благодаря освоению космоса, я считаю…
  4. Из множества применений космических технологий для решения повседневных задач я хочу выделить…

Нанотехнологии

  1. Предложите способ по очистке сточных вод и возможности применения нанотехнологий в данной сфере. Обоснуйте эффективность и экономическую целесообразность.
  2. Предложите пути внедрения и/или области применения функциональных и конструкционных наноматериалов для космической сферы. Приведите примеры.
  3. Опишите возможный функционал исследовательского космического аппарата в области нанотехнологий.
  4. Как вы видите развитие нанотехнологий через 20 лет и степень проникновения в отрасли производств? По возможности приведите примеры, которые кажутся вам наиболее реалистичными. Обоснуйте ответ.

Нейротехнологии и природоподобные технологии

  1. Роль молекулярно-генетических методов в изучении древних растений и животных.
  2. Физика и химия в исследовании объектов культурного наследия.
  3. Редактирование генома: величайшее благо или абсолютное зло?
  4. Природоподобные технологии – основа устойчивого развития государства.

Новые материалы

— для биомедицинских технологий;
— в электронике;
— в авиакосмической промышленности;
— в солнечной энергетике;
— в военной отрасли;
— в энергетике;
— в металлургии;
— в строительстве;
— в машиностроении.

Освоение Арктики и Мирового океана

  1. Подводный глайдер для экологических исследований.
  2. Особенности работы энергоустановок в условиях Крайнего Севера.
  3. Ресурсы Мирового океана в жизнеобеспечении людей в условиях Крайнего Севера.
  4. Арктическая зона – условия проживания и энергообеспечения потребителей.
  5. Перспектива развития автономного судовождения.
  6. Роль спутниковых данных в освоении Арктики и Мирового океана.

Современная энергетика

  1. Можно ли создать вечный источник бесперебойного питания для электронных устройств?
  2. Какой из возобновляемых источников энергии самый перспективный для обеспечения электроснабжения населенного пункта?
  3. Каковы слабые и сильные стороны аккумуляторов для мобильных устройств с механическим способом заряда?
  4. Насколько перспективно использование атомных станций в районах Крайнего Севера?
  5. Смогут ли волновые электростанции широко применяться на Черноморском побережье России?
  6. Насколько важно повышать эффективность металлургических печей с точки зрения экологии?

Умный город и безопасность

  1. Внедрение систем «умного города»: положительное и отрицательное влияние на жизнь человека.
  2. Проблематика применения нейронных сетей в медицине.
  3. Цифровизация системы образования.
  4. Социальная важность развития систем «умного города».
  5. Все ли города необходимо превращать в «умные»?

Ниша — Что такое ниша людей? — Реализовано, виды, популяции и экология

У людей также есть фундаментальные и реализованные ниши. Как и у других видов, основная ниша человека ограничена их биологической устойчивостью к экстремальным условиям окружающей среды.

Однако, в отличие от других видов, люди развили необычайную способность использовать технологии для смягчения экстремальных условий окружающей среды, позволяя выживать в других негостеприимных местах.В этом смысле люди использовали технологические инновации, чтобы значительно расширить границы своей реализованной ниши. Теперь люди могут поддерживать себя в Антарктиде , на горных вершинах, в самых засушливых пустынях, в феноменальной плотности в городах и даже в космических кораблях.

Люди также расширили размеры своей реализованной ниши, управляя интенсивностью своего взаимодействия с другими видами. Люди контролируют своих собственных конкурентов, хищников, паразитов и болезни, тем самым уменьшая ограничения, которые эти биологические стрессоры оказывают на осознанную человеческую нишу.Люди также справляются с экологическими ограничениями своих мутуалистических растений и животных, таких как сельскохозяйственные коровы, свиней , куры и сажают сельскохозяйственных культур .

Феноменальное расширение реализованной ниши позволило значительно увеличить численность людей. На протяжении большей части своей эволюционной истории люди вели охотничий и собирательский образ жизни, и их глобальная популяция, вероятно, составляла несколько миллионов особей. Первое значительное расширение реализованной человеческой ниши включало одомашнивание огня и развитие примитивных инструментов и методов ведения сельского хозяйства, что позволило увеличить численность населения.За последние несколько столетий необычайного технологического развития популяция людей росла особенно быстро, и в 1995 году на Земле Земли было живо почти шесть миллиардов человек. Этот рост был достигнут за счет расширения реализованной ниши промышленных людей.

Однако следует понимать, что значительное технологическое расширение реализованной ниши людей требует больших и постоянных субсидий в размере энергии, , продуктов питания и других ресурсов.Они необходимы для того, чтобы поддерживать колонизацию сложной окружающей среды и продолжать контролировать сдерживающие экологические воздействия. Если доступ к этим ресурсам каким-либо образом уменьшается, то способность людей колонизировать и управлять своей средой также уменьшается, или она разрушается.

Книги

Бегон М., Харпер Дж. Л. и Таунсенд К. Р. Экология. Отдельные лица, группы населения и сообщества. 2-е изд. Лондон: Blackwell Sci. Паб., 1990.

Ricklefs, R.E. Экология. Нью-Йорк: W.H. Freeman and Co., 1990.


Экологическая ниша человека в JSTOR

Abstract

Концепция экологической ниши использовалась в антропологии по-разному: как специализированная часть человеческого общества, как синоним культуры и как сегмент среды обитания. Предполагается, что «многомерная» концепция экологической ниши человека придает ей большую ценность для изучения экологии человека.Подчеркивается важность биологических факторов, и особое внимание уделяется принципу конкурентного исключения, нишевой специализации человека и критериям адаптивного успеха человека, предложенным Коэном (1968).

Информация о журнале

Американский антрополог — ведущий журнал Американской антропологической ассоциации. Журнал продвигает миссию Ассоциации путем публикации статей, которые дополняют, интегрируют, синтезируют и интерпретируют антропологические знания; комментарии и эссе по актуальным для дисциплины вопросам; и обзоры книг, фильмов, звукозаписей и выставок.

Информация для издателя

Wiley — глобальный поставщик решений для рабочих процессов с поддержкой контента в областях научных, технических, медицинских и научных исследований; профессиональное развитие; и образование. Наши основные направления деятельности выпускают научные, технические, медицинские и научные журналы, справочники, книги, услуги баз данных и рекламу; профессиональные книги, продукты по подписке, услуги по сертификации и обучению и онлайн-приложения; образовательный контент и услуги, включая интегрированные онлайн-ресурсы для преподавания и обучения для студентов и аспирантов, а также для учащихся на протяжении всей жизни.Основанная в 1807 году компания John Wiley & Sons, Inc. уже более 200 лет является ценным источником информации и понимания, помогая людям во всем мире удовлетворять их потребности и реализовывать их чаяния. Wiley опубликовал работы более 450 лауреатов Нобелевской премии во всех категориях: литература, экономика, физиология и медицина, физика, химия и мир. Wiley поддерживает партнерские отношения со многими ведущими мировыми обществами и ежегодно издает более 1500 рецензируемых журналов и более 1500 новых книг в печатном виде и в Интернете, а также базы данных, основные справочные материалы и лабораторные протоколы по предметам STMS.Благодаря растущему предложению открытого доступа, Wiley стремится к максимально широкому распространению и доступу к публикуемому контенту, а также поддерживает все устойчивые модели доступа. Наша онлайн-платформа, Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com), является одной из самых обширных в мире междисциплинарных коллекций онлайн-ресурсов, охватывающих жизнь, здоровье, социальные и физические науки и гуманитарные науки.

Экологическая ниша


2

Ученые разрабатывают лучшие планы охраны природы

Февраль2, 2019 — С исчезающими и инвазивными видами в будущем можно будет лучше справляться с помощью нового …


Больше разнообразия, чем раньше: признаки восстановления после загрязнения экосистемы

4 декабря 2018 г. — Боденское озеро, одно из крупнейших пресноводных озер в Европе, пострадало от эвтрофикации или загрязнения питательными веществами, вызванного стоком сельскохозяйственных и сточных вод в середине 1900-х годов. В исследовании сейчас …


Биоразнообразие — это собственный катализатор — до точки

Февраль3, 2021 г. — На протяжении десятилетий ученые боролись с конкурирующими теориями, чтобы объяснить, как взаимодействия между видами, такие как конкуренция, влияют на биоразнообразие. Отслеживая микробную жизнь по всей планете, исследователи …


В отношении климата растения и животные не такие уж и разные

24 марта 2020 г. — Новое исследование показывает, что растения и животные удивительно похожи в своей реакции на изменение условий окружающей среды по всему миру, что может помочь объяснить, как они распространены сегодня и…


Чем отличаются люди и обезьяны и почему это имеет значение

24 мая 2018 г. — Почему важно изучать глубокие сходства и критические различия между людьми и обезьянами в поисках антропологического и эволюционного …


Анализ паттернов филогенетических деревьев может выявить связи между эволюцией и экологией

26 июня 2020 г. — В биологии филогенетические деревья представляют собой эволюционную историю и разнообразие видов — «родословную» Жизни.Филогенетические деревья не только описывают эволюцию …


Важность атмосферных осадков для тропических животных

25 августа 2020 г. — Представьте себе тропический лес, и вы можете представить себе высокие деревья, увешанные виноградными лозами, ярких птиц, воющих обезьян и … дождь. Действительно, характер осадков, наряду с температурой, диктует …


Тля манипулирует пищей

31 июля 2018 г. — Тля — кого не беспокоили эти маленькие насекомые в то или иное время? Почему они так успешно размножаются на растениях? Исследователи выяснили, что тля способна влиять…


Патогены сельскохозяйственных культур, «удивительно адаптируемые»

11 июня 2020 г. — Патогены, поражающие сельскохозяйственные культуры, демонстрируют замечательную приспособляемость к новому климату и новым растениям-хозяевам, новое исследование …


Влияние потепления климата на взаимодействия микробных сетей

22 февраля 2021 г. — В новом исследовании изучается влияние потепления климата на сложность и стабильность микробной сети, дается критически важная информация для управления экосистемами и прогнозирования экологических последствий…


Экологическая ниша — определение и примеры

Экологическая ниша относится к взаимосвязи вида со всеми биотическими и абиотическими факторами, влияющими на него. Это определение ниши со временем изменилось. Джозеф Гриннелл в 1917 году ввел термин ниша , который он использовал как в основном эквивалент среды обитания вида. В 1927 году Чарльз Сазерленд Элтон считал нишу эквивалентом положения вида в трофической сети.В 1958 году Джордж Эвелин Хатчинсон использовал термин ниша для описания многомерного пространства ресурсов, доступных для вида и используемых им. Несмотря на различные определения ниши, в настоящее время обычно считается, что это относится к тому, как организм или популяция реагирует на конкуренцию и распределение ресурсов, а также на их изменение. В частности, он описывает относительное положение организма или популяции в конкретной экосистеме. На нишу могут влиять биотические и абиотические факторы экосистемы.Однако ниша вида в конкретной экосистеме поможет определить особенности его окружающей среды, поскольку эти особенности будут иметь решающее значение для его выживания.

Определение ниши

Ниша определяется в общем смысле как полость, полость или углубление, особенно в стене. Однако в биологии и экологии ниша относится к следующему: (1) конкретная область, где обитает организм, (2) роль или функция организма или вида в экосистеме, или (3) взаимосвязь видов. со всеми влияющими на него биотическими и абиотическими факторами.

Этимология

Термин ниша (множественное число: ниши) произошел от старого (и современного) французского ниша , от nichier , что означает «строить гнездо», от латинского nidus nest .

Ниша и среда обитания

В экологии среда обитания — это место, где организм или биологическая популяция обычно (или адаптированы) живут, живут или встречаются. Это может быть лес, река, гора или десерт. В то время как среда обитания — это географическое место , ниша — это взаимосвязь вида с компонентами экосистемы.Ниша организма показывает, как он живет и может выжить в окружающей среде. Таким образом, среда обитания может состоять из множества ниш и одновременно поддерживать различные виды. Ниша — это единый вид как часть среды обитания со всей его биологической активностью, находящейся под влиянием биотических и абиотических факторов. Таким образом, ниша организмов может определяться факторами жизни (например, хищниками, конкурентами, паразитами, комменсалами и т. Д.) И неживыми факторами.

Формирование ниши

Как абиотические, так и биотические факторы помогают формировать нишу экосистемы.Абиотические факторы, такие как температура, климат и тип почвы в экосистеме, помогут сформировать ниши, в то время как естественный отбор устанавливает, какие ниши будут предпочтительны, а какие нет. Со временем этот вид в конечном итоге развивает особые черты, которые помогают им адаптироваться к окружающей среде. Если они впишутся, они смогут процветать и выживать в среде, соответствующей их характеристикам. Тем не менее, размер их популяции может контролироваться биологическими ограничениями, такими как хищничество, конкуренция и паразитизм.Конкуренция в среде обитания может ограничивать популяцию вида, поскольку среды обитания могут конкурировать за доступные питательные вещества, пространство, свет и другие жизненно важные ресурсы. Хищничество может также ограничивать популяцию вида в зависимости от количества хищников и степени хищничества. Присутствие паразитов, которые принимают вид в качестве хозяина, а также уязвимость перед патогенами, вызывающими заболевания, также являются факторами, которые могут ограничивать популяцию вида. Ниши в экосистеме формируются и развиваются по мере изменения этих факторов.

Разделение ниши

Разделение ниши определяется как процесс, посредством которого естественный отбор вытесняет конкурирующие виды в отдельные ниши, поскольку ниша является видоспецифичной. Никакие два вида не могут занимать одну и ту же нишу. Однако сосуществование может помочь конкурирующим видам сформировать свои собственные экологические ниши. Они должны быть в состоянии найти способы сосуществовать, например путем дифференциации ресурсов (или разделения ниш), чтобы избежать конкуренции за ограниченные ресурсы. В противном случае естественный отбор будет отдавать предпочтение одному из двух конкурирующих видов, тогда как другой в конечном итоге вымрет.

Типы ниш

Различные экологические ниши. A и B представляют собой фундаментальные ниши видов 1 и 2 соответственно. Y относится к реализованной нише вида 1, а Z — реализованной нише вида 2. X представляет собой перекрытие ниши , в котором происходит конкуренция между видами.

Фундаментальная ниша определяется как ниша вида при отсутствии конкуренции.И наоборот, реализованная ниша — это ниша, которую вид занимает из-за давления, например в случае прибытия конкурирующего вида в его среду обитания. (1) Перекрытие ниши определяется как такое, когда два организма используют одни и те же ресурсы или другие переменные среды. Часто ниши пересекаются лишь частично из-за общих ресурсов. (2)
Свободная ниша — это ниша, которая еще не занята в окружающей среде. Однако наличие вакантной ниши до сих пор вызывает споры.Тем не менее, возможные причины пустующих ниш предполагаются нарушениями среды обитания (например, лесные пожары и засухи) и эволюционными событиями (т.е. когда виды не смогли эволюционировать).

Примеры

Ниша бобров

Бобры (род Castor ) — это ночные полуводные грызуны. Они известны строительством дамб, каналов и домиков. Из-за этой активности поток воды в реке, в которой они живут, может измениться, что повлияет как на биотические, так и на абиотические особенности их окружающей среды.На другие виды, обитающие вблизи водораздела, может повлиять ниша бобра при формировании экологических характеристик своей среды обитания.

Ниша нелетающего навозника

Нелетающий навозник ( Circellium bacchus ) занимает уникальную экологическую нишу. Они питаются пометом животных и хранят его в норах в виде навозных комочков. Яйца откладываются внутри навозного шарика, чтобы личинки, когда они вылупились, уже могли иметь доступные пищевые ресурсы. Такое пищевое поведение навозников помогает аэрировать почву и повторно вводить питательные вещества в почву.

Связанные термины

См. Также

Ссылки

  1. Ricklefs, R. & Relyea, R. (2014). Экология Экономика природы. W.H Freeman and Company. п. 249.
  2. 13 Экологическая ниша. (2015). Получено с веб-сайта Utexas.edu: http://www.zo.utexas.edu/courses/bio373/chapters/Chapter13/Chapter13.html

Дополнительная литература


© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии


Ниша | Национальное географическое общество

В экологии термин «ниша» описывает роль, которую организм играет в сообществе.Ниша вида охватывает как физические условия, так и условия окружающей среды, которые ему требуются (например, температура или местность), а также взаимодействия, которые он имеет с другими видами (например, хищничество или конкуренция).

Например, редкая певчая птица Киртланда ( Setophaga kirtlandii ), маленькая певчая птица Северной Америки, занимает очень ограниченную нишу. Гнездится только среди молодых деревьев сосны обыкновенной ( Pinusbankiana ), семена которой требуют периодических лесных пожаров для прорастания семян. В этой среде одно из видов взаимодействия, с которым ему приходится бороться, — это гнездовой паразитизм коричневоголовой коровьей птицы ( Molothrus ater ).Птицы откладывают яйца в гнезда, построенные другими видами птиц, и эти птицы-хозяева затем высиживают и выращивают птенцов коровьей птицы, часто за счет собственных детенышей.

В целом виды, имеющие узкие или ограниченные ниши, считаются специализированными видами. Коалы ( Phascolarctos cinereus ), которые питаются только листьями эвкалиптовых деревьев в Австралии, являются примером особого вида. Виды с более широкими нишами, такие как койоты ( Canis latrans ) или еноты ( Procyon lotor ), считаются универсальными.Никакие два вида не могут занимать одну и ту же нишу, иначе они будут напрямую соревноваться друг с другом за ресурсы. Если это произойдет, то один вид будет превосходить другой. Если проигравший вид не адаптируется, это приведет к его исчезновению.

Джозеф Гриннелл, американский эколог, был первым, кто разработал идею экологической ниши. Его определение, о котором он писал в научных статьях, начиная с 1917 года, было сосредоточено на факторах окружающей среды, определяющих, где вид может выжить, а не на взаимодействиях между видами.Примерно в то же время английский эколог Чарльз Элтон развивал свои собственные представления о нишах. По его определению, ниша вида определяется его взаимодействием с другими видами, а именно его отношениями с пищей и хищниками.

Почти 40 лет спустя, в конце 1950-х, английский эколог Дж. Эвелин Хатчинсон объединил эти две версии в более широкое определение. Это определение рассматривает всех абиотических и биотических факторов, которые влияют на вид поддающимся количественной оценке образом.Это определение до сих пор используется учеными. Сегодня важно продолжать изучать ниши видов, потому что это может помочь нам понять, как организмы будут реагировать на изменения окружающей среды, вызванные людьми.

Человеческая ниша | ОРБИТЕР

Одна из вещей, которая делает нас уникальными людьми, — это наша способность верить — способность с семенами, посеянными на очень ранних этапах нашего эволюционного процесса.

Примерно два миллиона лет назад наши предки пытались преуспеть в ландшафте, изобилующем крупными хищниками и множеством конкурентов за пищу и убежище.Они были среднего размера, без волос, без клыков, без рогов, без когтей, двуногих, обезьяноподобных существ, вооруженных несколькими камнями и палками. Тем не менее, они выжили, изменились, расширились и в конечном итоге стали нас .

Попутно мы научились сотрудничать новыми и интенсивными способами, вводить новшества, творить, воображать и в конечном итоге верить.

Люди — это млекопитающие, приматы и гоминины, но мы также являемся чем-то отличным от всех этих категорий. Мы можем философствовать о нашем месте в мире и делиться им друг с другом, мы можем переживать экзистенциальный кризис и регулярно предполагаем, что некоторые аспекты жизни включают трансцендентный компонент.Такие соображения лежат в основе многих философских и теологических объяснений того, что делает нас людьми, но эти объяснения, как правило, опираются на источники знания, отличные от эволюционных.

Что делают организмы является важной частью определения того, кто они такие . Итак, эволюционное определение должно охватывать не только материальность организма, но и его поведение, его способ отношения к миру.

Ниша человека

Чтобы понять, что отличает особый вид организмов от других, нам нужно знать не только его форму и некоторые детали его поведения, но и то, как он существует в мире и с ним.

Если мы хотим найти исчерпывающий и эффективный эволюционный ответ на вопрос о том, что делает нас людьми, нам нужно больше, чем просто измерения нашего тела и поведения. Нам необходимо понять структуру и динамику человеческой ниши — той, которая включает в себя развитие способности и практику веры.

Сегодня человеческую нишу можно лучше всего представить как пространственную, экологическую и социальную сферу, которая включает всех социальных партнеров, контексты восприятия и экологии человеческих индивидуумов, групп и сообществ, а также многих других видов, которые живут с людьми и рядом с ними.

Человеческая ниша — это контекст жизненного опыта людей и их сообществ. Именно здесь мы делимся социальной и экологической историей, а также здесь происходит создание и участие в совместных знаниях, социальной и структурной безопасности и развитии на протяжении всей жизни.

Но человеческая ниша также включает в себя контексты восприятия людей и сообществ — способы, которыми структурные и социальные отношения воспринимаются и выражаются через поведенческие, символические и материальные аспекты человеческого опыта.В этой нише значение имеет значение и имеет эволюционное значение.

Учитывая огромную сложность переплетения биологических, социальных и культурных сил, прийти к пониманию человеческой ниши непросто. Упрощенных, редукционистских и линейных представлений о том, что такое организмы, и объяснений того, как они возникли, недостаточно.

Если то, что делает нас людьми, отчасти — это создание, занятие и изменение человеческой ниши, то большая часть ответа на вопрос «что делает нас людьми?» — и, следовательно, существенный компонент , почему мы верим в — лежит в закономерностях и событиях, которые характеризовали этот процесс на протяжении длительного периода нашей эволюционной истории.

Больше, чем просто тела

За последний миллион лет или около того многие популяции нашего рода внесли свой вклад в наше нынешнее воплощение своим поведением, генами, образом жизни и другими аспектами. Этот динамический способ становления в мире формирует центральное ядро ​​нашей способности быть людьми, создавать, разрушать, воображать и верить. Сегодня все люди — это не только один и тот же вид, но и один и тот же подвид, Homo sapiens sapiens . У нас генетически больше общего друг с другом, чем с любым млекопитающим с глобальным распространением (и больше, чем со многими из млекопитающих с очень ограниченным распространением).

Человеческая ниша сначала развивалась медленно, набирая темпы в последние 3-400000 лет, резко расширившись за последние 125000 лет и резко увеличиваясь в сложности за последние 12000.

Мы можем разделить этот ключевой этап нашей эволюционной истории на две основные части: зарождение человеческой ниши и создание (но не завершение) ее. Быстрое прохождение этих двух этапов устанавливает исходную линию для разработки эволюционных ответов на вопрос, «почему мы верим».

Инициирование нашей ниши лежит в основе истории о взаимосвязи между добычей пищи / питанием, телом и мозгом, заботой о детенышах, избеганием хищников и изготовлением каменных орудий примерно в промежутке времени примерно между двумя.3 и 1 миллион лет назад.

Изготовление каменных орудий включает в себя не только способность представлять альтернативные и полезные формы камня, но и разрабатывать и делиться процессами создания этих форм путем модификации камня. Эта способность создавать инструменты, включая выбор источников и совместное использование производственных технологий, вероятно, была связана с набором процессов социального обучения, более интенсивными в нашей линии, чем мы наблюдаем у других социальных животных.

По мере развития и совершенствования этих социальных и технических навыков наша родословная развивала уровень социального обучения, интенсивность совместной и совместной передачи информации выше, чем у других приматов и других гомининов.Это было началом человеческой ниши, сосредоточенной на расширении сотрудничества и коммуникации, более совместном социальном обучении и обмене информацией, и открыло двери для более гибких систем развития и социальных систем.

Более долгое детство, лучшее питание

В это время произошло два критических изменения. Во-первых, по мере того, как социальная жизнь становилась все более сложной, время, необходимое молодым людям для получения достаточной информации о том, как быть эффективным представителем рода Homo , увеличивалось, и люди стали совместно заботиться о своих детенышах.Во-вторых, по мере увеличения разнообразия и качества их рационов и улучшения питания в их системы добавлялось больше энергии. Сочетание этих двух паттернов позволило нашим предкам продлить процесс созревания, способствуя более длительному росту мозга и большему неврологическому развитию после рождения, создавая гораздо большую способность к обучению и увеличивая нейропластичность.

Со временем наша ниша превратилась в полностью социальную и кооперативную нишу, связанную с расширенными возможностями для сотрудничества, обмена информацией, полагаться на манипуляции с материалами вне нашего тела и для создания новых решений проблем мира.

Творчество и сострадание

За первые 1,5 миллиона лет истории нашего рода технологии каменных орудий начали меняться и усложняться, требуя значительно большего обучения / изучения / обучения для производства. Инструменты стали использоваться для разнообразных задач, в том числе для обработки пищевых продуктов и обработки материалов. Примерно 500 000 лет назад многие инструменты были созданы с высочайшей симметрией, превышающей необходимое для работы. Как будто это был эстетический выбор.

Эти инструменты начали появляться группами по всему ландшафту, как если бы они были созданы и сохранены в кеш-памяти или, возможно, использовались в качестве маркеров некоторого географического / культурного значения. Таким образом, инструменты — это не просто функциональные предметы для решения проблем мира, но творчески созданные материалы, отражающие что-то об их создателях и для них.

Недавнее исследование демонстрирует, что творческий подход в производстве инструментов оказывает большое влияние на способность к гибкости в поведении, диете и манипулировании средой обитания, а также влияет на способы функционирования нейробиологии.Антрополог Дитрих Стаут и его коллеги демонстрируют, что создание таких инструментов влияет на определенные области мозга и модели обучения, облегчая новые связи между нейробиологическими системами. Вероятно, это связано с перестройкой когнитивной системы и развитием того, что нейробиолог Майкл Арбиб называет «мозгом, готовым к языку».

К 200 000–400 000 лет назад наборы инструментов стали еще более разнообразными, принимая отчетливые региональные и структурные различия.Инструменты изготавливаются из большего количества материалов (включая дерево и кость) и разрабатываются для охоты на крупную дичь. Темпы изменений значительно возрастают.

К этому времени археологические свидетельства показывают, что наша родословная привязана к образу жизни, который повсеместно включает в себя обширный сбор и использование материалов, которые мы формируем, объединяем с нашими желаниями и используем для изменения мира. Homo Познание и действие распространяются на мир за счет расширения возможностей и ограничений нашего собственного тела.Человеческая ниша становится хотя бы частично «киборгом» (а-ля Харауэй) довольно глубоко в нашей истории, за сотни тысячелетий до смартфонов и протезов.

Хотя совместное воспитание детей началось раньше, поведенческая и физиологическая инфраструктура, которую оно обеспечивала, позволяла развивать повышенное сострадание и заботу как компонент человеческой ниши. Археолог Пенни Спикинс задокументировала широкий спектр окаменелостей, свидетельствующих об уходе за пожилыми, ранеными и немощными людьми, в том числе молодыми с тяжелыми заболеваниями развития.Насколько нам известно, ни один другой вид не проявляет такой заботы о раненых, больных или престарелых. Утверждается, что эта способность и ее использование являются одной из ключевых причин, по которым представители нашего рода смогли так широко распространяться в стольких новых средах и сотрудничать настолько эффективно, что разработали ряд новых способов изменения мира. вокруг них. Сострадание стало центральной чертой человеческой ниши.

Символы, искусство и значение

В тот же период времени, когда инструменты становятся более сложными, мы начинаем видеть все больше материальных свидетельств создания и использования материалов, имеющих значение, основанное на некоторой общей идеологии / предположениях / представлениях, которые не обязательно связаны с характеристиками / качествами материала. самого предмета.Это представляет собой создание того, что многие называют «символами» или даже «искусством».

Биологический антрополог Марк Киссель и я недавно составили и опубликовали самую большую базу данных всех существующих потенциально «символических» или содержательных артефактов в ранних археологических записях. Они варьируются от модифицированных камней неопределенно человеческой формы и доказательств линий и простых геометрических рисунков, выгравированных на ракушках и костях, до манипуляций с минералами, которые могут использоваться в качестве пигментов и клея, до свидетельств создания предметов личного украшения (таких как бисер и нанесение красок на тела и инструменты).

За последние 300 000–400 000 лет человеческая ниша развивалась и расширяла сферу воображения и творчества среди населения и групп. Погоня за , означающим — изменение мира не только для того, чтобы служить конкретным функциональным целям, но и для представления общих идей и воображений — стала центральной чертой повседневной жизни. Как предполагает антрополог Терри Дикон, именно тогда наша родословная укрепила свою нишу, прочно расположившись в повсеместной семиотической экосистеме. Ничто в человеческой нише не лишено смысла, и большая часть этого значения создается или, по крайней мере, изменяется самими людьми.

Вы можете видеть, насколько это критически важная инфраструктура, на наш взгляд.

Хотя мы не можем знать, что многие из этих артефактов значили для населения, создавшего их, мы можем с помощью наших собственных современных фильтров определить конкретные категории потенциального значения. Например, за последние несколько сотен тысяч лет три рисунка, наполненные смыслом, появляются и становятся все более и более банальными: захоронения, статуэтки и наскальное искусство.

С первых дней существования рода Homo поведение, процессы, изменения и действия продолжались в творческой динамике, в конечном итоге создавая отличительную нишу — полностью человеческий способ существования со способностью к воображению, инновациям, обучению и учиться, заботиться и общаться, даже вступать в конфликты.Эта ниша открыла новые горизонты и структуры (нейробиологические, экологические и поведенческие), которые закладывают основу для современной человеческой способности и практики веры.

С увеличением и, в конечном итоге, повсеместным распространением смысла создания — материального и социального — человеческая ниша наполняется способностями к воображению и инновациям. Это приводит нас к выводу о появлении двух важных закономерностей:

Во-первых, повсеместность воображения новых предметов / изображений / материалов и их изготовления или изменения других вещей, чтобы они стали ими.Эта способность присутствует в ограниченной форме у других животных, но навсегда и повсеместно становится частью человеческой ниши.

Во-вторых, и опираясь на первое, вполне вероятно, что к последним 200000-300000 лет нашей истории люди развили способность создавать объяснения наблюдаемых явлений (таких как смерть, поведение других животных, погода, солнце и т. Д.). Луна и т. д.), которые были общими и связаны с аспектами материального мира, но не ограничивались ими. Например, люди не просто соединили облака, гром, дождь и наводнения, но они также (в конечном итоге) разработали объяснения того, почему они происходят.

Это то, что имеет в виду антрополог Морис Блох, когда утверждает, что со временем люди превратились из социально сложных транзакционных существ (как и большинство социальных млекопитающих) в группы организмов, которые существуют одновременно как в транзакционной, так и в трансцендентной реальности и которые используют воображение и веру для меняют себя и мир вокруг себя.

Биологический антрополог Эшли Монтегю описывает этот ключевой аспект человеческой ниши (и здесь я перефразирую его знаменитую цитату):

«Среда (ху), которую люди создают для (себя), создается посредством (их) символа, использующего способность, (их) способность к абстракции.Символы, идеи создаются в уме. . . но человеческое животное учится не только создавать их, но и проецировать их во внешний мир и там превращать их в реальность ». ( The Human Revolution , 1965).

Это мы делаем благодаря нашей способности верить.

Теперь позвольте мне внести ясность. Способность верить — это не просто «возникающее свойство» человечества или нечто эфемерное, плавающее над материальной «реальностью» человека. Способность верить — это часть человеческого организма, точно так же, как пальцы являются частью наших рук и кистей.Пальцы — это основные аспекты человека, измененные с течением времени, чтобы значительно расширить возможности нашего взаимодействия с миром и друг с другом.

Наша способность верить сродни нашим пальцам и рукам, это оба основных аспекта человека и оба имеют решающее значение для способности человека взаимодействовать с миром и формировать его, занимая свою нишу.


Это эссе было адаптировано из одной из лекций Гиффорда Агустина Фуэнтеса весной 2018 года. Эта конкретная лекция (см. Здесь) была озаглавлена ​​«Что делает нас людьми? Строительство человеческой ниши и способность верить.Также прочитайте интервью ORBITER с Фуэнтесом и коллегой по Нотр-Дам, профессором Силией Дин Драммонд, когда они обсуждают свою книгу The Evolution of Human Wisdom (Lexington Books, 2017).

Экологическая ниша | BioNinja

Понимание:

• Каждый вид играет уникальную роль в сообществе из-за уникального сочетания его пространственной среды обитания

и взаимодействия с другими видами


Экологическая ниша описывает функциональное положение и роль организма в окружающей его среде

  • Она состоит из всех физических и биологических условий, которые определяют выживание и репродуктивные перспективы организма


Экологическая ниша будет состоять из различных компонентов, в том числе:

  • Среда обитания , в которой живет организм
  • Образцы активности организма (например,грамм. периоды времени, в течение которых он активен)
  • ресурсов , которые он получает из окружающей среды (например, источники пищи, территориальные границы и т. д.)
  • взаимодействия , которые происходят с другими видами в сообществе (например, отношения хищник-жертва , конкурс и т. д.)

Понимание:

• Два вида не могут бесконечно существовать в одной и той же среде обитания, если их ниши идентичны


Если два разных вида занимают одну и ту же нишу, будет межвидовая конкуренция за доступное пространство и ресурсы

  • Эта конкуренция между двумя видами приведет к тому, что пригодность одного вида будет снижена из-за присутствия другого
  • Неизбежно, менее адаптированный вид будет бороться за выживание и воспроизводство — он в конечном итоге будет устранен из ниши


Межвидовая конкуренция в общей нише обычно вызывает один из двух ответов:

  • Конкурентное исключение — Один вид использует ресурсы более эффективно, приводя другие виды к местному исчезновению
  • Разделение ресурсов — Оба вида изменяют использование среды обитания, чтобы разделить ресурсы между собой (т.е. разделение ниши)

Дифференциация ниши

Навык:

• Анализ набора данных, который показывает различие между фундаментальной и реализованной нишей


Некоторые виды могут быть не в состоянии занять всю свою нишу из-за присутствия или отсутствия других видов

  • Следовательно, вид может занимать меньшую часть своей ниши, чем это теоретически возможно (фундаментальная или реализованная ниша)

Фундаментальная ниша

Фундаментальная ниша — это весь набор условий, при которых организм может выживать и воспроизводиться (где он мог бы жить)

  • Это теоретическая среда обитания , которая может быть не полностью занята из-за присутствие конкурирующих видов
  • В условиях скалистого берега ракушка Chthalamus потенциально может занять весь скалистый берег (если изолированно)

Реализованная ниша

Реализованная ниша — это набор условий, используемых организмом после включения взаимодействий с другими видами (где он живет )

  • Это фактическая среда обитания , которая полностью занята организмом в присутствии конкурирующих видов
  • В условиях скалистого берега ракушка Chthalamus занимает только те регионы, где ракушка Semibalanus отсутствует

Фундаментальная и реализованная ниша — данные по скалистому берегу

.