Kas ir nišas būvniecība?

Nišas konstrukcija ir termins, ko izmanto, lai apzīmētu procesu, ar kura palīdzību konkrēts organisms maina savu vidi. Šīs izmaiņas var būt vai nu fiziskas izmaiņas vidē, vai izmaiņas, kas rodas, kad organisms pamet savu biotopu. Šādas pārmaiņas ietver ēnu veidošanu un ligzdu un urbumu būvniecību. Attīstība ar nišas konstrukciju var notikt, ja izmaiņas ietekmē dabisko atlases spiedienu. Antropologi un biologi jau sen ir atzinuši, ka dzīvnieki plaši maina savu dzīvotni un ka šis process tiek pielietots ekstrēmos apstākļos. Pašu terminu 1988. gadā radīja Džons Odlings-Smee, Oksfordas biologs, kurš mēģināja iekļaut šo notikumu kā evolūcijas procesu.

Apraksts

Mainot apkārtni, organismi maina atlases spiedienu, kas darbojas gan konkrētā organisma pašreizējām, gan nākamajām paaudzēm. Izmaiņas rada virkni priekšrocību konstruktoram, lai gan izdzīvošanas izredzes var nepalielināties. Process tiks uzskatīts par nišas konstrukciju, ja tas atbilst trim kritērijiem. Viens, organismam ir būtiski jāmaina vides biotopi. Otrkārt, modifikācijām ir jāietekmē atlases spiediens uz konkrētu saņēmēju organismu. Treškārt, vismaz vienā saņēmējā ir jāattīsta evolūcijas reakcija, ko izraisa vides izmaiņas. Nesen bioloģu daļa apgalvoja, ka šis process ir tikpat nozīmīgs evolūcijai kā dabiskajai atlasei, ierosinot, ka tad, kad organisms maina savu vidi, šī modifikācija izraisa dabisko atlasi. Īpaši svarīgas ir nišas būvniecības sekas situācijās, kad dažās paaudzēs saglabājas vides izmaiņas. Šo situāciju sauc par ekoloģisko mantojumu, kur organismi ne tikai mantos gēnus no saviem senčiem, bet arī modificētu vidi. Nišas konstruktors var būt vai nebūt kvalificēts kā ekosistēmas inženieris.

Niche būvniecība ar Beavers

Bārbi tiek vispārīgi atzīti par ekosistēmu inženieriem, un viņi apbur cilvēkus ar dambju, kanālu un piestātņu būvniecību. Dzīvnieks ir daļēji ūdens grauzējs un otrais lielākais no pasaules grauzējiem. Grauzēju klātbūtne ir būtiski ierobežota Ziemeļamerikā. Birki būvē aizsprostus strautos un upēs, pēc kuriem tie uzbūvē savas mājas, ko sauc par iegulto dīķi. Birkas turpina radīt kanālus, lai peldētu tos būvmateriālus, kas ir sarežģīti pārvadāt pa sauszemi. Pirmajā stacijā vertikālie stabi, pēc kuriem ķekari novieto horizontāli, šķērso šķērsli. Atšķirības starp zariem ir piepildītas ar dubļiem un nezālēm, līdz aizsprostam ir pietiekams ūdens, lai apņemtu apkārtni. Bārda dambji tiek veidoti kā aizsardzība pret šādiem plēsoņām, piemēram, lāči, coyotes un vilki, un ļautu viegli nokļūt pārtikā ziemā. Birki ir pazīstami kā auglīgi celtnieki, un viņi strādā nakts laikā. Dzīvnieki visā upē var būvēt vairākus dambjus. Savu dambju būvniecības procesā bebru ūdeņos noņem piesārņotājvielas un nogulsnes. Tomēr dzīvnieki veicina atmežošanu un ietekmē sakņu un augsnes struktūru un ūdens sadali.

Citi Niche konstruktoru piemēri

Citronu skudras ir vēl viens ziņkārīgs nišas būvniecības gadījums. Šīs sugas izveido savu māju Amazones Duroia hirsuta koku korpusos. Šie koki ir īpaši atrodami Peru. Skudras tad nogalina apkārtējos kokus, izmantojot skudrskābi, lai saglabātu Duroia kokus. Skudras ir vienīgie kukaiņi, par kuriem zināms, ka tie izmanto skudrskābi kā herbicīdu. Skudras var dzīvot lielos klaiņos, kas tiek dēvēti par velna dārziem, kuru bioloģiskā daudzveidība salīdzinājumā ar apkārtējo teritoriju ir ierobežota. Tādējādi skudru darbība maina meža ekosistēmu. Sliekas ir vēl viens nišas konstruktoru piemērs. Radības apdzīvo augsni, un, kad tās pārvietojas, tās caur gaisu caur tuneļiem, tās rada. Šī aktivitāte sajauc un aerē augsni un ļauj barības vielu mineralizācijai un to turpmākajai uzņemšanai veģetācijā. Dažas slieku sugas ganāmpulku vajadzībām pārvietojas uz virsmu, jo organiskā viela ir bagātāka, un tādējādi tās sajauc virszemes augsni ar minerālu augsni. Šis maisījums ir ļoti auglīgs, un lauksaimnieki priecājas par slieku klātbūtni. Slieku darbība vēl vairāk pārvērš lielas organiskās vielas gabalus uz bagātīgu humusu. Radības vēl vairāk ietekmē augsnes ķīmisko sastāvu, jo to lējumi satur minerālus, piemēram, slāpekli, kāliju un fosfātus. Šī augsnes ķīmijas maiņa atvieglo organisma populācijas piemērotību. Jaunā ķīmiskā augsnes struktūra, ko radījusi radījuma darbība, ir labvēlīga arī augu tuvāko sugu augšanai.

Ietekme uz organismiem

Organismi var būtiski ietekmēt apkārtējās teritorijas. Niša konstrukcija var ietekmēt dabisko selekcijas spiedienu, kas tiek izdarīts uz nišas konstruktoru. Viens no labiem šī scenārija piemēriem ir kopīgais gurķu putns. Šie putni ir iemācījušies parazīt citus putnus, ievietojot olas citās sugās. Putns ir pielāgojies šai aktivitātei, īslaicīgi inkubējot olas. Ir nepieciešams, lai olas ātri nokļūtu, lai cālis varētu virzīt uz citām sugām piederošās olas un tādējādi novērst konkurenci par vecāku uzmanību. Cāļi vēl vairāk imitē vairāku jauniešu cāļu aicinājumu, lai vecāki pietiekami daudz atgrieztos kopā ar pārtiku, kas paredzēta visai cāļu audzēšanai. Var izmantot arī nišas konstrukciju, lai palīdzētu aprakstīt, kā viena indivīda īstenotās izmaiņas var ietekmēt turpmāko paaudžu evolūcijas ceļu. Šī situācija var nozīmēt arī to, ka ietekmēs arī citu sugu evolūcija modificētās nišas kontekstā. Šis process ietekmētu arī tos organismus, kas tieši mijiedarbojas ar nišas konstruktoriem, kas ir savstarpība. Pētījumi atklāja, ka radības, kas nonāk nišas konstrukcijās, var ignorēt ārējos atlases avotus, lai radītu citus evolūcijas ceļus. Šie ceļi var izraisīt neparedzētas sekas. Populācijas, kas mantos pārveidotos biotopus, var vai nu turpināt attīstīties, vai arī līdzīgi pielāgot to priekštečus, nav identificējamas evolūcijas reakcijas uz dabisko atlasi vairākās paaudzēs vai arī pēkšņi reaģē uz jauno izmainīto izvēli.

Pašreizējais statuss

Jēdziena „niša” koncepcija joprojām ir pretrunīga. Skeptiķi apgalvo, ka nišas būvniecības teorijas (NCT) aspekti ir pētīti vairākus gadu desmitus pirms termina rašanās un ka tās pašas prognozes var sasniegt, izmantojot standarta evolūcijas teoriju. Skeptiķi arī apgalvo, ka notikums nav atšķirīga evolūcijas teorija. NCT atbalstītāji ierosina paplašinātu evolūcijas sintēzi. Laubichler un Jürgen, 2015, apgalvo, ka NCT paredz izpētīt plašāku evolūcijas parādību loku.