Сен 30, 2018 Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам

Шалфей Salvia columbariae. Этот употребленный в опытах вид, при неимении расхождения внешностей по нишам, спустя 20 лет был должен бы замерзнуть безусловным доминантом, на тот или другой приходилось бы 99,9% целых растений.

Методом заботливых тестов с искусственно сформированными обществами растений-однолетников ученым в первый раз удалось заработать искренние подтверждения того, что расхождение различных внешностей растений по различным экологическим нишам это реально работающий механизм поддержанию высочайшего видового контраста сообществ.

Шалфей Salvia columbariae. Этот употребленный в опытах вид, при неимении расхождения внешностей по нишам, спустя 20 лет был должен бы встать безусловным доминантом, на тот или другой приходилось бы 99,9% цельных растений.

Методом заботливых тестов с искусственно сформированными обществами растений-однолетников ученым в первый раз удалось заработать открытые подтверждения того, что расхождение различных внешностей растений по различным экологическим нишам это реально работающий механизм поддержанию высочайшего видового контраста сообществ.

В ближайшее время на страничках водящих научных журналов идут палящие споры о том, обязаны ли облики, обитающие в один-одинешенек участке (и при всем этом соперничающие за одни и те же ресурсы), занимать различные экологические ниши. Сообразно обычным воззрениям (принципу конкурентноспособного исключения Гаузе), расхождение внешностей по различным экологическим нишам непременное договор их сосуществования. Все-таки экологи, изучающие растительные общества, не разов направляли интерес на то, что для растений вероятности расхождения внешностей по различным нишам в принципе достаточно ограничены. Число вместе произрастающих внешностей в действительности может во самое большее разов превосходить число причин, лимитирующих рост популяций отдельных внешностей (измерений ниши).

В особенности впечатляет обилие деревьев во мокроватых тропических лесах, где на один-одинешенек гектаре может произрастать наиболее сотки различных внешностей, желая они все соперничают за одни и те же ресурсы, сначала за свет. Логично, что исследование конкретно этаких лесов принудило южноамериканского эколога Стивена Хаббела (Stephen Hubbell) выдвинуть концепцию нейтрализма, сообразно тот или другой различные облики растений могут сосуществовать благодаря не расхождению близких ниш, а навыворот благодаря их сходству. Ежели сообразно нишевой концепции при возрастании численности популяции какого-или внешности условно иных внешностей его удельная (в расплате на особь) скорость популяционного роста обязана понижаться, то нейтралистская модель подразумевает, что эта скорость остается постоянной (сантим.. два нижних графика на рис. 1).

Рис. 1. Схема отношений 2-ух внешностей растений, занимающих различные экологические ниши (располагающие корешки на различной глубине). Различие в нишах (левый верхний набросок) проявляется в том, что при повышении численности популяции 1-го внешности конкурентноспособное действие на особей свойского внешности оказывается посильнее (представлено наиболее густой стрелкой), чем на особей второго внешности (мелкая стрелка на том же рисунке). Ежели же различия в нишах не существенны (правый верхний набросок), то при росте численности 1-го из их масса конкурентноспособного действия остается схожей для особей как свойского, так и чужого внешности (стрелки схожей толщины на правом верхнем рисунке). Графики внизу демонстрируют, как зависит удельная (в расплате на особь) скорость роста популяции растения от его условной численности (relative abundance) в обществе. Левый нижний график подразумевает расхождение ниш: удельная скорость популяционного роста понижается по мере того как вид из редкого (rare) останавливается массовым (common). Правый нижний график подразумевает неимение расхождения внешностей по нишам: удельная скорость популяционного роста не зависит от условной численности внешности, схожа как для варианта, иной раз вид редок, так и варианта, иной раз вид типичен.

Подтвердить догадку нейтрализма (как, вообщем, и противоположную ей догадку непременного расхождения внешностей по нишам) методом искренних тестов достаточно трудно. Оттого традиционно исследователи отыскивают косвенные пути проверки. К примеру, строят математические модели, исходящие из числа тех либо других догадок о необыкновенностях внешностей, а потом сопоставляют прогнозируемое моделью соотношение численностей различных внешностей в обществе с тем, тот или другой реально наблюдается в природе .

Методом заботливых тестов с искусственно сформированными обществами растений-однолетников ученым в первый раз удалось заработать открытые подтверждения того, что расхождение различных внешностей растений по различным экологическим нишам это реально работающий механизм поддержанию высочайшего видового контраста сообществ.

Заповедник Седжвик в Калифорнии, где проводили близкие исследования Джонатан Левин и Дженнике Хилрисламберс. Видна экспериментальная площадка, на тот или другой размещались делянки. Фото с веб-сайта protist.biology.washington.edu

Все-таки не так давно два исследователя из Отдела экологии, эволюции и морской биологии института в Санта-Барбаре (Department of Ecology, Evolution, and Marine Biology, University of California, Santa Barbara, California) Джонатан Левин (Jonathan M. Levine) и его имевшаяся аспирантка Дженнике Хилрисламберс (Janneke Hille Ris Lambers) предприняли отважную попытку экспериментальным методом проверить догадку, сообразно тот или другой высочайшее видовое обилие сообществ поддерживается за счет расхождения внешностей по различным нишам.

Изменение соотношения внешностей (по числу интеллигентных зерен) и падение индекса видового контраста (Shannon diversity) показателя, учитывающего как число внешностей, так и равномерность соотношения численностей цельных внешностей общества за два года исследований. Две нижние диаграммы (за 2007-й и 2008 год) при неимении сечения ниш (Niche removed). Две верхние диаграммы за 2007-й и 2008 год контроль (Control). Диаграмма в верхнем левом углу начальное соотношение внешностей, данное экспериментаторами. Различным цветом представлены различные облики. Сероватой дугой представлено изобилье зерен 7 более редких внешностей (из 10 употребленных для опыта).

Объектом их исследований встали искусственно формируемые общества из небольших растений-однолетников, развивающихся на так-называемые серпентиновых почвах (держащих труднорастворимые, медлительно разрушающиеся силикаты магния, сантим..: Serpentine soil). Так как площадь исследований около Санта-Барбары, Калифорния характеризовался средиземноморским климатом с неотзывчивым палящим в летнюю пору и мягенькой увлажненной в зимний период, семечки растений-однолетников, находящиеся в почве, начинали прорастать в точке осени начале зимы, а выросшие из их растения сами доставляли семечки в весеннюю пору либо в начале лета. Растения эти незначительного размаха на площади 1 м2 их может произрастать около 2,5 тыщ, а обилие при всем этом достаточно высочайшее на участке 25 &規 25 см2 можнож высчитать наиболее 10-ка внешностей.

Самым сложным в принесенной службе имелось свести к вероятному минимуму воздействие расхождения внешностей по различным нишам. Творцам довелось сочетать опыты и математическую модель роста однолетников, при этом характеристики модели определяли отталкиваясь от искренних наблюдений за посевами однолетников в движение 2-ух вегетационных сезонов: 20062007 грам. и 20072008 грам. (2-ой год был наиболее мокроватым). Итого имелось отобрано 10 различных внешностей (представителей различных семейств), нормальных для принесенной местности. Их высевали на особых делянках, так чтоб суммарная масса цельных зерен сочиняла 15 грам на 1 м2. Начально брали одинаковые по весу числа зерен цельных внешностей, другими словами творили обстановки искусственно высочайшего контраста. В вариантах, где предполагалось неимение расхождения внешностей по нишам, ростки пропалывали (снижали частота популяций), а на надлежащий год высевали семечки различных растений в пропорциях, подходящих тем, что имелись приобретены в предшествующий год.

Micropus californicus. Этот вид менее конкурентоспособен и, сообразно динамике 2007 года, был должен бы в неимении сечения ниш уменьшить близкую численность на 98%.

Оцененные для цельных внешностей скорости популяционного роста отличались в данном варианте чрезвычайно сильно на порядки величин, что безизбежно надлежать приводить к прыткому конкурентноспособному исключению одних внешностей иными. Так, сообразно расплатам, шалфей Salvia columbariae спустя 20 лет обязан встать безусловным доминантом, на долю тот или иной будет приходиться наиболее 99% от корпоративной численности цельных растений. Корпоративное видовое обилие сообществ, в тот или иной намеренно обессиливали эффект сечения ниш, имелось важно басистее, чем в контрольных вариантах.

Чрезвычайно главный итог исследования экспериментальное доказательство того, что удельная скорость популяционного роста внешности подрастала в тех вариантах, иной раз его условное изобилье понижалось. Таковым образом, имелась реально продемонстрирована ситуация, при тот или другой каждый вид при повышении его популяционной частоты начинает ограничивать рост своей популяции в большей ступени, чем рост соперников.

Источник: