I økologi er en nisje en egenskap som beskriver en art eller bestand i et økosystem . [ 1 ] [ 2 ] Nisjen er et abstrakt, men sentralt begrep innen økologi. Selv om det finnes flere definisjoner av nisje, er en av de mest brukte definisjonene den som beskriver nisjen som et flerdimensjonalt hypervolum som inkluderer alle de biotiske og abiotiske faktorene som organismen er relatert til. [ 3 ] Dette hypervolumet har n dimensjoner, hvor hver dimensjon tilsvarer faktorene beskrevet ovenfor. [ 3 ] På denne måten involverer nisjen alle ressursene som finnes i miljøet , tilpasningene til organismen som skal studeres og hvordan disse to henger sammen (tilpasningsnivå, forbrukseffektivitet, etc.). Den økologiske nisjen lar mange arter, planteetende, kjøttetende eller altetende, sameksistere i et gitt område, og hver av dem har spesialisert seg på en bestemt plante eller byttedyr, uten å være i konkurranse med hverandre. [ 2 ]
Nisjen påvirker på flere måter: således, en av dem hvordan en befolkning reagerer på overfloden av ressursene og fiender (for eksempel vokser når ressursene er rikelig og rovdyr , parasitter og patogener er knappe ), [ 3 ] og en annen, hvordan den populasjonen påvirker de samme faktorene (for eksempel å redusere overfloden av ressurser gjennom forbruk og bidra til befolkningsvekst ved å bli offer for dem). [ 2 ]
Ressursbruken reduseres imidlertid i møte med at det finnes andre arter som bruker dem. Derfor er nisjen knyttet til konseptet interspesifikk konkurranse . Det vil si at ressursbruken til en art vil forstyrre nisjen til en annen art som bruker samme ressurs, noe som fører til overlapping av deres individuelle nisjer. [ 2 ]
Konseptet ble opprinnelig utviklet uavhengig av Joseph Grinnell og Charles Elton . Til tross for likhetene skilles de to definisjonene vanligvis ut som "habitat-nisje" og "funksjonell nisje". Der Elton hadde ønsket å forklare struktureringen av samfunn og derfor brukte trofiske variabler, mens Grinnell, ved å definere nisjen som den minste distribusjonsenheten på en hierarkisk skala, basert på prinsippet om konkurranseutstenging, forsøkte å forklare spesiasjon, da forsøkte George Evelyn Hutchinson foreslo "utholdenhetsnisjen", som bare ble presentert som en kvantitativ formalisering av konseptet. [ 1 ]
Grinnells tidlige ideer sentrert rundt påvirkningene fra det fysiske miljøet eller habitatet, begrepet "nisje" omfatter alt som betinger eksistensen av en art på et gitt sted, Grinnell mente at noen nisjer som er okkupert i en region kan være ledige stillinger i en annen, [ 4 ] på grunn av begrensninger i spredning ved geografiske barrierer. Ved å sammenligne samfunn innså han at arter, på grunn av evolusjonær konvergens, blir drevet til å okkupere lignende nisjer i forskjellige geografiske områder, og kaller arter med denne karakteristiske "økologiske ekvivalenter". [ 1 ]
Hver art har sin egen fysiologiske, morfologiske og atferdsmessige profil, noe som gjør den egnet for å okkupere spesielle rom som tilbys av naturen. Joseph Grinnell (1916–28) [ 5 ] [ 6 ]For Elton er blant de viktigste faktorene for å definere nisje de trofiske relasjonene mellom artene, så nisjen er "rollen" til arten i samfunnet, definert av et sett med trofiske relasjoner som maten som konsumeres av individer av artene og organismene som konsumerer dem (rovdyr, planteetere osv.), i tillegg til de avgjørende abiotiske faktorene for å bestemme artens «rolle». Elton innså også at det er arter på forskjellige steder med lignende trofiske forhold (samme "rolle"), noe som gir betydning til fenomenet "økologiske ekvivalenter". [ 1 ]
Et dyrs nisje betegner dets plass i det biotiske miljøet, dets forhold til mat og dets fiender [...] Den beskriver statusen til et dyr i samfunnet, for å indikere hva det gjør og ikke bare hvordan det ser ut. Charles Elton (1927). [ 7 ]Eksistensen av økologiske ekvivalenter innebærer at et sett med invariante regler bestemmer nisjene som er tilgjengelige for okkupasjon i en bestemt type miljø. [ 8 ] Videre kan nisjer være "tomme" i den forstand at en passende art ikke forekommer innenfor en lokalitet, kanskje på grunn av dens fylogeni eller naturhistorie, den kom aldri dit eller var ute av stand til å utvikle seg in situ . På grunn av ovenstående har eksistensen av økologiske ekvivalenter blitt stilt spørsmål ved, for eksempel blant ørkener (som generelt har et stort antall endemiske arter) er ikke artene like mellom ulike lokaliteter. [ 1 ]
En alternativ definisjon av nisje ble foreslått av George E. Hutchinson for å adressere måtene toleranser og krav samhandler på for å definere betingelsene og ressursene som et individ eller en art trenger for å overleve. Hutchinson foreslo en flerdimensjonal nisje, denne definisjonen formulerer den økologiske nisjen som en kvantitativ beskrivelse av spekteret av miljøforhold som gjør at en befolkning kan vedvare et sted; der persist refererer til å ha en positiv befolkningsvekst eller minst null, derfor er denne definisjonen kjent som «persistens niche». Hutchinson definerte nisjen som et n-dimensjonalt hypervolum, med n miljøfaktorer, hver faktor forekommer som en dimensjon i hypervolumet, disse er viktige for artens overlevelse og reproduksjon. [ 9 ]
Begrepet nisje [...] er definert som summen av alle miljøfaktorene som virker på organismen; Nisjen som er definert på denne måten er et område av et n-dimensjonalt hyperrom. George Evelyn Hutchinson (1944–58). [ 10 ]Denne definisjonen gir en presis og kvantitativ måte å karakterisere den økologiske nisjen på. Videre fokuserer den på arten i stedet for hva som ville skje på sjansen for at en art ville eller ikke ville eksistere i et samfunn (sistnevnte er Eltons konsept om "rolle" [ 7 ] ). Derfor forventes ikke nødvendigvis de økologiske ekvivalentene, og hvis de ikke forekommer, er de ikke bekymrende for konseptet, siden det ikke er tomme nisjer (selv om det kan tenkes på i denne definisjonen). [ 1 ]
Grunnleggende nisje og realisert nisjeHutchinson definerer "fundamental nisje" som de fysiske forholdene en art kan leve under, i fravær av interaksjoner med andre arter. [ 8 ] Imidlertid erkjente han at interaksjoner som konkurranse kan begrense miljøene der en art kan leve. [ 3 ] Han omtalte disse mer begrensede forholdene som den «realiserte nisjen», som er den faktiske nisjen til en art hvis utbredelse er begrenset av biotiske interaksjoner som konkurranse, predasjon, sykdom og parasittisme. [ 11 ] Dette konseptet fokuserer på arten, i dette tilfellet dens populasjon, [ 1 ] i stedet for miljøet. Siden nisjen er et abstrakt begrep og ikke en fast plassering i rommet, er ikke en nisje et sted, i motsetning til Grinnells definisjon av «Habitat». [ 6 ]
KritikkVanskeligheten med å evaluere Hutchinsons persistensnisje er at for hvert punkt i det n-dimensjonale hypervolumet må man ha et mål på veksthastigheten, [ 1 ] for eksempel, for hver verdi av temperatur og fuktighet er det nødvendig å dyrke populasjoner o bestemme dens befolkningsveksthastighet ( r ); til du får alle mulige kombinasjoner av temperatur og luftfuktighet som bestanden kan bestå i. Vanskeligheten med å gjøre denne prosedyren for alle organismer unntatt mikrober (i beste fall) er åpenbar. [ 8 ]
En moderne revisjon av konseptet ble utført av Jonathan Chase og Matthew Leibold, og korrigerte problemene med Hutchinsons definisjon, og definerte nisjen som et sett med miljøvariabler som lar en art ha r større enn eller lik null, sammen med effektene av den arten i disse miljøvariablene. Derfor er nisjeakser mye tolket og kan inkludere en rekke faktorer som påvirker populasjoner (og omvendt). Eksempler inkluderer mengden av en gitt ressurs, overfloden av et gitt rovdyr og graden av fysisk stress som vindhastighet. Dermed kan man inkorporere arters effekter på miljøforhold, og kan spesifisere et gitt område med nisjerom hvor en art har r større enn null. Selv om denne modellen representerer en stor forbedring av nisjekonseptet for befolkningens persistens, eksisterer fortsatt den operasjonelle vanskeligheten med å måle. [ 1 ]
I biologi kalles endringen av ens eget eller en annen arts habitat av en levende organisme "nisjekonstruksjon" . [ 12 ] [ 13 ] Denne prosessen med å modifisere miljøet innebærer vanligvis svært forskjellige spesifikke mål for organismen, for eksempel omsorg for avkommet, bedre forvaltning av ressurser, økt sikkerhet, etc. Som det ser ut til å være åpenbart, er det et utbredt fenomen i hele dyreverdenen (inkludert mennesker): beverdammer , fuglereir , edderkoppnett eller maurtuer er noen av de vanligste nisjekonstruksjonene. [ 12 ]