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

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам
Шалфей Salvia columbariae. Этот употребленный в опытах вид, при неименьи расхождения обликов по нишам, спустя 20 лет был должен бы замерзнуть безусловным доминантом, на тот или иной приходилось бы 99,9% целых растений.

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

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам
Шалфей Salvia columbariae. Этот примененный в опытах вид, при неименьи расхождения внешностей по нишам, сквозь 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 приобрести искренние 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 горячие споры о том, соответственны ли внешности, обитающие в один-одинешенек площади (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 соглашение их сосуществования. Все же экологи, изучающие растительные общества, не разов направляли заинтересованность на то, что для растений потенциала расхождения внешностей по различным нишам в принципе достаточно ограничены. Число общо 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 иной различные внешности растений могут сосуществовать благодаря не расхождению близких ниш, а навыворот благодаря их сходству. Ежели сообразно нишевой концепции при возрастании численности популяции какого-или внешности сравнительно иных внешностей его удельная (в увольнении на особь) скорость популяционного роста соответственна понижаться, то нейтралистская модель подразумевает, что эта скорость остается постоянной (сантим.. два нижних графика на рис. 1).

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам
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 росте численности популяции один-одинехонек внешности конкурентноспособное действие на особей близкого внешности оказывается посильнее (изображено наиболее низкой стрелкой), чем на особей второго внешности (узкая стрелка на том же рисунке). Ежели же различия в нишах не существенны (правый верхний набросок), то при росте численности один-одинехонек из их масса конкурентноспособного действия остается схожей для особей как близкого, так и чужого внешности (стрелки схожей толщины на правом верхнем рисунке). Графики внизу демонстрируют, как зависит удельная (в увольнении 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) делается массовым (common). Правый нижний график подразумевает неименье 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 неизбежного расхождения внешностей по нишам) методом искренних тестов достаточно трудно. Потому обыкновенно исследователи разыскивают 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 приобрести искренние 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 родные исследования Джонатан Левин и Дженнике Хилрисламберс. Видна экспериментальная площадка, на тот или иной размещались делянки. Фото с веб-сайта protist.biology.washington.edu

Все же 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 водившаяся аспирантка Дженнике Хилрисламберс (Janneke Hille Ris Lambers) предприняли неустрашимую попытку экспериментальным методом проверить догадку, сообразно тот или иной высочайшее видовое обилие сообществ поддерживается за счет расхождения внешностей по различным нишам.

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным 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 неименьи разреза 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 внешности. Сероватой дугой изображено изобилие зерен 7 более редких внешностей (из 10 примененных для опыта).

Объектом их исследований замерзли искусственно формируемые общества из маленьких растений-однолетников, развивающихся на так-называемые серпентиновых почвах (хранящих труднорастворимые, медлительно разрушающиеся силикаты магния, сантим..: Serpentine soil). Так как участок исследований около Санта-Барбары, Калифорния характеризовался средиземноморским климатом с неотзывчивым горячим в летнюю пору и мягенькой увлажненной в зимнюю пору, зерна растений-однолетников, находящиеся в почве, начинали прорастать в баста осени начале зимы, а выросшие из их растения сами доставляли зерна ну почти в конце зимы либо в начале лета. Растения эти маленького масштаба 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 предоставленной 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 процесс 2-ух вегетационных сезонов: 20062007 грам. и 20072008 грам. (2-ой год был наиболее мокроватым). В итоге имелось отобрано 10 различных внешностей (представителей различных семейств), нормальных для предоставленной 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 обстоятельства искусственно высочайшего контраста. В вариантах, где предполагалось неименье расхождения внешностей по нишам, ростки пропалывали (снижали густота популяций), а на должно год высевали зерна различных растений в пропорциях, соответственных тем, что водились заработаны в предшествующий год.

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам
Micropus californicus. Этот вид менее конкурентоспособен и, сообразно динамике 2007 года, был должен бы в неименьи разреза ниш сжать свойскую численность на 98%.

Оцененные для цельных внешностей скорости популяционного роста отличались в данном варианте чрезвычайно сильно на порядки величин, что безизбежно надлежать приводить к стремительному конкурентноспособному исключению одних внешностей иными. Так, сообразно увольнениям, шалфей Salvia columbariae сквозь 20 лет обязан встать безусловным доминантом, на долю тот или иной будет приходиться наиболее 99% от совместной численности цельных растений. Корпоративное видовое обилие сообществ, в тот или иной с намерением расслабляли эффект разреза ниш, имелось важно гуще, чем в контрольных вариантах.

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

Источник:

Алексей Гиляров


Posted in ЭкоНаука by with comments disabled.