Ecologie is de studie van de interacties tussen organismen en hun omgeving, die een ecosysteem omvatten. De plaatsen waar organismen leven worden habitats genoemd.

Een ecologische niche daarentegen is de ecologische rol die een organisme speelt in zijn habitat.
Ecologische niche Definitie

Verschillende takken van ecologie hebben heeft het concept van de ecologische niche overgenomen.

De ecologische niche beschrijft hoe een soort interacteert binnen een ecosysteem. De niche van een soort hangt af van zowel biotische als abiotische factoren, die het vermogen van een soort om te overleven en te verdragen beïnvloeden.

Biotische factoren die de niche van een soort beïnvloeden, zijn voedselbeschikbaarheid en roofdieren. Abiotische factoren die de ecologische niche beïnvloeden, zijn temperatuur, landschapskenmerken, bodemvoedingsstoffen, licht en andere niet-levende factoren.

Een voorbeeld van een ecologische niche is die van de mestkever. De mestkever, zoals de naam al doet vermoeden, verbruikt mest in zowel larvale als volwassen vorm. Mestkevers slaan mestballen op in holen, en vrouwtjes leggen eieren erin.

Hierdoor krijgen gearceerde larven onmiddellijk toegang tot voedsel. De mestkever beïnvloedt op zijn beurt de omgeving door de grond te beluchten en nuttige voedingsstoffen opnieuw vrij te geven. Daarom speelt de mestkever een unieke rol in zijn omgeving.

De definitie van een nis is veranderd sinds het voor het eerst werd geïntroduceerd. Een veldbioloog genaamd Joseph Grinnell nam het basisconcept van de niche en ontwikkelde het verder, bewerend dat een niche onderscheid maakte tussen verschillende soorten die dezelfde ruimte innamen. Met andere woorden, slechts één soort kan een bepaalde niche hebben. Hij werd beïnvloed door de verspreiding van soorten.
Soorten ecologische niches

De definitie van ecoloog Charles Elton gericht op de rol van een soort, zoals de trofische rol. Zijn principes benadrukten meer op gemeenschapsovereenkomst en minder op concurrentie.

In 1957 bood dierkundige G. Evelyn Hutchinson een soort compromis tussen deze gedachtegangen. Hutchinson beschreef twee vormen van niche. De fundamentele niche was gericht op de omstandigheden waarin een soort zou kunnen bestaan zonder ecologische interacties. De gerealiseerde niche daarentegen beschouwde het bestaan van de populatie in aanwezigheid van interacties of competitie.

Door de goedkeuring van het ecologische niche-concept konden ecologen de rol van soorten in ecosystemen begrijpen.
Belang van Ecologische Niches

Ecologen gebruiken het concept van de ecologische niche om te helpen begrijpen hoe gemeenschappen zich verhouden tot milieuomstandigheden, fitheid, evolutie van eigenschappen en interacties tussen roofdieren en prooien in gemeenschappen. Dit wordt steeds belangrijker naarmate de klimaatverandering de ecologie van de gemeenschap beïnvloedt.

Ecologische niches laten soorten in hun omgeving bestaan. Onder de juiste omstandigheden zal de soort gedijen en een unieke rol spelen. Zonder de ecologische niches zou er minder biodiversiteit zijn en zou het ecosysteem niet in evenwicht zijn.

Concurrentie tussen interspecies: ecologen verwijzen naar coëxistentie
bij het beschrijven van ecologische niches. Twee concurrerende soorten kunnen niet bestaan in één ecologische niche. Dit komt door beperkte hulpbronnen.

Competitie
beïnvloedt de fitness van soorten en kan leiden tot evolutionaire veranderingen. Een voorbeeld van interspeciesconcurrentie is een dier dat stuifmeel zoekt naar stuifmeel of nectar van een specifieke plantensoort en concurreert met andere dergelijke dieren. evenals water en voedsel.

Concurrentie-uitsluitingsprincipe: ecologen gebruiken het concurrentie-uitsluitingsprincipe om te helpen begrijpen hoe soorten samenleven. Het principe van competitieve uitsluiting dicteert dat twee soorten niet in dezelfde ecologische niche kunnen bestaan. Dit komt door de concurrentie om hulpbronnen in een habitat.

Vroege kampioenen van het principe van competitieve uitsluiting waren Joseph Grinnell, TI Storer, Georgy Gause en Garrett Hardin in het begin en het midden van de 20e eeuw.

Concurrentie in een nis leidt ertoe dat elke soort zich op een andere manier specialiseert, om niet dezelfde hulpbronnen te gebruiken, of leidt ertoe dat een van de concurrerende soorten uitsterven. Dit is een andere manier om naar natuurlijke selectie te kijken. Er zijn twee theorieën die worden gebruikt om concurrentieuitsluiting aan te pakken.

In R *
Theorie kunnen meerdere soorten niet bestaan met dezelfde hulpbronnen, tenzij ze hun niche differentiëren. Wanneer de hulpbrondichtheid het laagst is, zullen die soortenpopulaties die het meest door de hulpbron worden beperkt, competitief worden uitgesloten.

In P *
Theorie kunnen consumenten bestaan in hoge dichtheid vanwege gedeelde vijanden.

De concurrentie speelt zich zelfs op microbieel niveau af. Als bijvoorbeeld Paramecium aurelia
en Paramecium caudatum
samen worden gekweekt, zullen ze strijden om hulpbronnen. P. aurelia
zal uiteindelijk P. inhalen. caudatum
en veroorzaken het uitsterven.
Overlappende Niches /Resource Partitioning

Gezien het feit dat organismen niet in een bubbel kunnen bestaan en daarom van nature met andere soorten moeten interageren, kunnen nissen elkaar soms overlappen. Om concurrentie-uitsluiting te voorkomen, kunnen vergelijkbare soorten in de loop van de tijd veranderen om verschillende hulpbronnen te gebruiken.

In andere gevallen kunnen ze in hetzelfde gebied voorkomen, maar op verschillende tijdstippen. Dit scenario wordt bronpartitie
genoemd.

Bronpartitie: partitie betekent scheiden. Simpel gezegd, soorten kunnen hun hulpbronnen gebruiken op manieren die uitputting verminderen. Hierdoor kan de soort naast elkaar bestaan en zelfs evolueren.

Een voorbeeld van resource partitioning is dat van hagedissen zoals anoles, die verschillende delen van hun overlappende habitats op verschillende manieren gebruikten. Sommige anoles kunnen op de bosbodem leven; anderen leven misschien hoog in het bladerdak of langs de stam en takken. Nog andere anolen kunnen weggaan van plantomgevingen en in woestijnen of in de buurt van oceanen leven.

Een ander voorbeeld zijn dolfijnen en zeehonden, die vergelijkbare vissoorten eten. Hun thuisbereiken verschillen echter, waardoor een verdeling van middelen mogelijk is.

Een ander voorbeeld zijn de vinken van Darwin, die hun bekvormen in de loop van de tijd in hun evolutie hebben gespecialiseerd. Op deze manier konden ze hun hulpbronnen op verschillende manieren gebruiken.
Voorbeelden van ecologische niches

Er bestaan verschillende voorbeelden van ecologische niches in verschillende ecosystemen.

Bijvoorbeeld in de jack dennenbos van Michigan, de grasmus van het Kirtland beslaat een gebied dat bij uitstek geschikt is voor de vogel. De vogels nestelen het liefst op de grond tussen de bomen, niet erin, tussen klein struikgewas.

Maar de dennenboom moet slechts acht jaar oud zijn en ongeveer 5 voet lang. Zodra de boom ouder wordt of groter wordt, zal de grasmus van het Kirtland niet gedijen. Deze zeer gespecialiseerde soorten niches kunnen door de menselijke ontwikkeling een groot risico lopen.

Woestijnplanten zoals vetplanten die zijn aangepast aan droge ecologische niches door water in hun bladeren op te slaan en lange wortels te laten groeien. In tegenstelling tot de meeste planten openen vetplanten hun huidmondjes alleen 's nachts om waterverlies door brandende hitte overdag te verminderen.

Thermofielen zijn organismen die gedijen in extreme ecologische niches zoals thermische ventilatieopeningen met hoge temperaturen.
Kanaal Islands Ecosystem

In Zuid-Californië, op slechts kilometers afstand van een van de dichtstbevolkte gebieden van menselijke nederzettingen in de Verenigde Staten, biedt de eilandenketen die bekend staat als de Kanaaleilanden een fascinerend ecosysteem voor het bestuderen van ecologische niches. >

Bijgenaamd de "Galapagos van Noord-Amerika", speelt dit delicate ecosysteem gastheer voor tal van planten en dieren. De eilanden variëren in grootte en vorm, en ze bieden unieke habitats voor verschillende dieren en planten.

Vogels: Verschillende vogels noemen de Kanaaleilanden thuis, en ondanks hun overlapping zijn ze erin geslaagd om speciale ecologische nissen op de eilanden. Bijvoorbeeld, de Californische bruine pelikaan nestelt op duizenden op Anacapa Island. De scrub jay is uniek voor de Kanaaleilanden.

Vis: Er leven meer dan 2000 vissoorten in de wateren rond deze eilanden. De kelpbedden onder de oceaan bieden habitat voor zowel vissen als zoogdieren.

De Kanaaleilanden hebben te lijden gehad onder de introductie van invasieve soorten door Europese kolonisten, evenals door verontreinigende stoffen zoals DDT. Zeearenden verdwenen en hun plaats innamen, maakten gouden adelaars een thuis. Kale adelaars zijn echter opnieuw geïntroduceerd op de eilanden. Slechtvalken ondergingen een soortgelijke crisis en maken een comeback.

Inheemse zoogdieren: Vier inheemse zoogdieren verblijven op de Kanaaleilanden: de eilandvos, de oogstmuis, de eilandhertenmuis en het gevlekte stinkdier. De vos en de hertenmuis hebben op hun beurt ondersoorten op afzonderlijke eilanden; elk eiland herbergt daarom afzonderlijke nissen.

Het gevlekte stinkdier geeft de voorkeur aan verschillende leefgebieden, afhankelijk van het eiland waar het leeft. Op Santa Rosa Island geeft het stinkdier de voorkeur aan canyons, oevergebieden en open bossen. Gevlekte stinkdieren daarentegen geven de voorkeur aan open grasland gemengd met chaparral. Ze spelen de rol van roofdier op beide eilanden.

Het gevlekte eiland skunk en de eilandvos zijn concurrenten voor hulpbronnen op de eilanden. De gevlekte stinkdieren zijn echter meer vleesetend en ze zijn nachtdieren. Op deze manier kunnen ze dus naast elkaar bestaan in overlappende nissen. Dit is een ander voorbeeld van resourcepartitionering.

De eilandvos is bijna uitgestorven. Herstelinspanningen hebben de soort teruggebracht.

Reptielen en amfibieën: de zeer gespecialiseerde niches strekken zich uit tot reptielen en amfibieën. Er is één salamandersoort, één kikkersoort, twee niet-giftige slangensoorten en vier hagedissoorten. En toch zijn ze niet op elk eiland te vinden. Bijvoorbeeld, slechts drie eilanden spelen gastheer voor de eilandnachthagedis.

Vleermuizen bezetten ook nissen op de eilanden Santa Cruz en Santa Rosa en werken zowel als bestuivers en consumenten van insecten. Eiland Santa Cruz is een thuis voor de vleermuizen van Townsend.

Vandaag herstellen de eilanden. Ze omvatten nu het Channel Islands National Park en het Channel Islands National Marine Sanctuary, en ecologen blijven de vele wezens volgen die de eilanden thuis noemen.
Niche-bouwtheorie

Ecologen hebben zich meer recentelijk gericht op niche-bouwtheorie , die beschrijft hoe organismen hun omgeving aanpassen om ze beter geschikt te maken als nissen. Voorbeelden hiervan zijn het maken van holen, het bouwen van nesten, het creëren van schaduw, het bouwen van beverdammen en andere methoden waarbij organismen hun omgeving aanpassen aan hun behoeften.

Niche-constructie is ontstaan door bioloog John Odling-Smee. Odling-Smee betoogde dat nicheconstructie moet worden beschouwd als een evolutieproces, een vorm van 'ecologische erfenis' die wordt doorgegeven aan afstammelingen in plaats van een genetische erfenis.

Er zijn vier kernprincipes achter niche-constructietheorie:

1. Eén houdt niet-willekeurige modificatie van het milieu door een soort in, wat helpt bij hun evolutie.
   
2. Ten tweede verandert de 'ecologische' erfenis de evolutie doordat ouders de veranderende vaardigheden doorgeven aan hun nakomelingen.
   
3. Ten derde worden nieuwe kenmerken die worden overgenomen evolutionair significant. De omgevingen worden systematisch beïnvloed.
   
4. Ten vierde, wat aanpassing werd beschouwd, is in wezen het resultaat van organismen die hun omgeving complementair maken via nicheconstructie.
   
   

   Een voorbeeld zou de uitwerpselen van een zeevogel zijn die leiden tot plantbemesting en een overgang van struikgewas naar grasland. Dit is geen opzettelijke aanpassing, maar het heeft gevolgen voor de evolutie. De zeevogel zou daarom de omgeving aanzienlijk hebben gewijzigd.
   

   Andere wijzigingen in de omgeving moeten de selectiedruk op een organisme beïnvloeden. De selectieve feedback staat los van genen.
   Voorbeelden van nicheconstructie
   

   Meer voorbeelden van nicheconstructie zijn nest- en gravende dieren, gisten die zich aanpassen om meer fruitvliegen aan te trekken en de modificatie van schelpen door heremietkreeften. Zelfs door zich te verplaatsen, kunnen organismen het milieu beïnvloeden en op hun beurt de genenstroom in een populatie beïnvloeden.
   

   Dit wordt op grote schaal gezien bij mensen, die het milieu zo hebben aangepast aan hun behoeften dat het heeft geleid met wereldwijde gevolgen. Dit kan zeker worden aangetoond door de overgang van jager-verzamelaars naar agrarische culturen, die het landschap veranderde om voedselbronnen op te wekken. Op zijn beurt veranderden mensen dieren voor domesticatie.
   

   Ecologische niches bieden rijke potentiële kennis om te begrijpen hoe soorten omgaan met omgevingsvariabelen. Ecologen kunnen deze informatie gebruiken om meer te weten te komen over het beheer en het behoud van soorten en over het plannen van toekomstige ontwikkelingen.