NIKA A KOEXISTENCIA (STORAGE EFFECT, HETEROMYOPIA, RESOURCE PARTITIONING) Zuzana Ševčíková Bi7680 Populační ekologie živočichů 2021 (EKOLOGICKÁ) NIKA • Súbor ekologických valencií organizmu ( = vyjadrenie schopnosti organizmu znášať určitý faktor prostredia) • Determinujú ju nároky na zdroje a podmienky daného organizmu, ktoré mu umožňujú prežívať a rozmnožovať sa v danom prostredí KONCEPTY 1. Stanovištná nika (Grinnell, 1917) • Nika druhu je určená ekologickými (abiotickými) faktormi stanovišťa • „Adresa“ druhu, jedinečná pre každý druh 2. Funkčná nika (Elton, 1927) • Postavenie druhu v spoločenstve, spôsob získavania zdrojov a jeho vplyv na prostredie • „Zamestnanie“ druhu na základe trofických vzťahov, napr. herbivor, karnivor • Rovnakú niku môžu mať v rôznych spoločenstvách odlišné druhy https://biology4095.science.blog/ 3. Viacrozmerná nika (Hutchinson, 1957) • Vzťah populácie/druhu ku všetkým merateľným charakteristikám daného prostredia, ktoré daný druh ovplyvňujú • Viac-rozmerný vzťah = každá kvantitatívna charakteristika prostredia (teplota, pH, početnosť koristi) predstavuje 1 rozmer; rozmedzie organizmu okolo každého rozmeru definuje jeho niku n-rozmerná nika = hyperpriestor (hypervolume) (Begon,Harper&Townsend,1990) Hutchinson 1978, An Introduction to Population Ecology FUNDAMENTÁLNA VS REALIZOVANÁ Fundamentálna nika • Teoretická • Prostredie, ktoré umožňuje prežívanie druhu v čase (fyziologické optimum) • Bez prítomnosti kompetítorov a predátorov Realizovaná nika • Reálna • Časť fundamentálnej niky, ktorú organizmus naozaj využíva v prítomnosti iných organizmov Teplota Voda Fundamentálna nika Teplota Voda Realizovaná nika KOEXISTENCIA • Dlhotrvajúci spoločný výskyt niekoľkých druhov/populácii v rovnakom prostredí a čase • Gauseho princíp kompetičného vylúčenia – 2 druhy s rovnakými nárokmi spolu nemôžu v homogénnom prostredí koexistovať • Nemôže byť viac koexistujúcich druhov ako je limitujúcich zdrojov KOEXISTENCIA? -> SEGREGÁCIA NÍK 1. Zdroje a predácia • Druhy sa môžu špecializovať na odlišné zdroje alebo sú vystavené predácii závislej na hustote (biomase) alebo počtu jedincov 2. Čas • Druhy sú limitované rovnakými zdrojmi/predátormi, ale ich niky sú oddelené v čase 3. Priestor • Druhy sú oddelené v priestore, iné miesta kde využívajú zdroje alebo sú vystavené predácii ODDELENIE NÍK PODĽA ZDROJOV – KLASICKÁ PREDSTAVA • Kompetícia druhov v minulosti, viedla k posunu v nikách a rozdeleniu zdrojov • Ak daný zdroj nie je limitujúci, prekryv ník môže byť úplný a druhy sa vzájomne nebudú inhibovať • Koncept limitujúcej podobnosti – najmenší možný rozdiel v nike, ktorý ešte umožňuje koexistenciu • Rozdelenie pozdĺž osi nepriateľa/predátora -> Janzenove-Conellove hypotézy https://www.chegg.com/ ODDELENIE NÍK V ČASE • Časová premenlivosť prostredia -> lokálne prostredie prechádza opakovane 2 stavmi (S1,S2) • Jeden druh je zvýhodnený v stave S1 a druhý v stave S2 1. Nelineárna odpoveď k dostupnosti zdroja (Armstrong & McGhee, 1980) • 2 druhy limituje jeden zdroj, druh A má vyššiu mieru konzumácie a rastu populácie pri nižšej dostupnosti zdroja, zatiaľ čo druh B pri vyššej dostupnosti, odlišné odpovede Zdroj R Mierarastu A B ODDELENIE NÍK V ČASE 2. Efekt zásoby, storage effect (Warner & Chesson, 1985) • 2 druhy limituje rovnaký zdroj v premenlivom prostredí, rok priaznivý pre druh A je nepriaznivý pre druh B • Slabší kompetítor si počas priaznivého roku vytvorí „zásobu silných jedincov“, ktorý prežijú nepriaznivé obdobie v podobe semennej banky/dormantných vajíčok Čas Abundancia A B ODDELENIE NÍK V PRIESTORE • Druhy môžu byť limitované rovnakými zdrojmi/nepriateľmi, ale ich niky sú oddelené priestorovo • resource partitioning (čeľaď Lesňáčkovití) ODDELENIE NÍK V PRIESTORE Homogénne prostredie a) Trade-off Kompetícia vs kolonizácia • V prostredí vďaka disturbanciám (požiar, erózia, pád stromu,...) vzniknú oddelené plôšky vhodné k rekolonizácii • Slabší kompetítor môže na nových miestach prežívať vďaka schopnosti rýchlej kolonizácie = fugitívny druh Kompetícia vs rýchlosť rastu – model sukcesnej niky • Silnejší kompetítor rastie pomalšie ako slabší, ktorý stihne pohlavne dospieť a vyprodukovať semená/spóry Vilejš Jehlius cirratus Slávka Semimytilus algosus ODDELENIE NÍK V PRIESTORE b) Heteromyopia (Murrell & Law 2003) • Vplyvom silnej vnútrodruhovej kompetície môže lokálne poklesnúť hustota silnejších druhov • Vzniknuté malé medzery môžu byť invadované vzácnejším druhom Heterogénne prostredie a) Nelineárna odpoveď k zdroju – dostupnosť zdrojov sa mení v priestore b) Priestorový efekt zásoby – rozptyl zo zdrojových populácii bráni vylúčeniu slabšieho kompetítora z prepadových populácii c) Závislosť miery populačného rastu a lokálnej denzity • 2017 • Aj keď sa areál šakala zlatého (Canis aureus) rozširuje cez Európu už od polovice 20. stor., vie sa iba málo o tom ako interaguje s ostatnými pôvodnými psovitými šelmami • V Izraeli pozorovali úbytok líšky hrdzavej/obyčajnej (Vulpes vulpes) na miestach kde sa zvyšujú počty šakala. V Maďarsku zaznamenali prekryv ich potravných ník. • Aká je situácia v Bulharsku, kde je najväčšia populácia šakala zlatého v Európe? Dochádza k segregácii ník, keďže počty líšok neklesajú? • Je rozdiel v strave medzi populáciami žijúcich v nížinách (v blízkostí ľudských obydlí) a vo vyšších polohách? METODIKA • Oblasť Stara Zagora, stredné Bulharsko (3. najväčšia hustota populácie šakala v Bulharsku) • Legálny odstrel 1997 až 2009 • Pitva a výplach žalúdkov, determinácia zvyškov pod mikroskopom, zaradenie potravy do kategórií VÝSLEDKY A DISKUSIA • 196 žalúdkov šakalov (143 z nížiny a 53 z vrchov) a 315 žalúdkov líšok (215 z nížin a 100 z vrchov) • Potravu šakala tvorili v nížinách hlavne mršiny domácich zvierat a mršiny divokých kopytníkov vo vrchoch • Potravu líšky tvorili v oboch oblastiach hlavne hlodavce Signifikantne odlišné potravné niky • Odlišné výsledky oproti Maďarsku, kde sa ich niky prekrývali až na 77 % (hlavne hlodavce); v Bulharsku väčšia dostupnosť mršín? ZÁVER • V podmienkach stredného Bulharska dochádza k segregácii potravných ník šakala a líšky, a tým aj k ich úspešnej koexistencii • Prítomnosť mršín je pravdepodobne kľúčová v redukcii medzidruhovej kompetície • Prínos nových poznatkov pre manažment psovitých šeliem ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ!