Co je Niche Construction?

Niche konstrukce je termín používaný odkazovat se na proces přes kterého určitý organismus modifikuje jeho prostředí. Tyto modifikace mohou být buď fyzickou změnou prostředí nebo změnami, které vznikají, když organismus opustí své stanoviště. Mezi takové střídání patří vytvoření stínu a stavba hnízd a nory. Evoluce prostřednictvím výklenku může nastat, pokud změny ovlivní přirozený výběrový tlak. Antropologové a biologové již dlouho uznávají, že zvířata značně mění svá stanoviště a že tento proces aplikují lidské bytosti do extrému. Termín sám byl vytvořen v roce 1988 John Odling-Smee, biolog Oxforda, který snažil se mít výskyt zahrnutý jako evoluční proces.

Popis

Při modifikaci okolí mění organismy selekční tlaky působící na současné i budoucí generace daného organismu. Změny představují pro konstruktoru řadu výhod, i když šance na přežití se nemusí zvýšit. Proces bude považován za výklenek, pokud splňuje tři kritéria. Jeden, organismus musí podstatně měnit environmentální stanoviště. Za druhé, modifikace musí mít vliv na selekční tlaky na konkrétní organismus příjemce. Za třetí, evoluční odezva by měla existovat také u nejméně jednoho příjemce, který je vyvolán změnou prostředí. Část biologů nedávno argumentovala, že proces je stejně významný jako evoluce jako přirozený výběr, který navrhuje, že když organismus změní své prostředí, tato modifikace způsobí posun znaků, které hledají přirozený výběr. Důsledky specializované stavby jsou obzvláště významné v situacích, kdy environmentální modifikace přetrvávají po několik generací. Tato situace se nazývá ekologická dědičnost, kdy organismy nejen dědí geny od svých předků, ale také modifikované prostředí. Výhradní konstruktér může nebo nemusí být kvalifikován jako inženýr ekosystému.

Niche Construction By Beavers

Bobři jsou běžně uznávaní jako inženýři ekosystémů a fascinují lidi jejich stavbou přehrad, kanálů a lóží. Zvíře je semi-vodní hlodavec a druhý největší z hlodavců na světě. Přítomnost hlodavců je v Severní Americe značně omezena. Bobři staví přehrady na potocích a řekách, po kterých vztyčují své domy zvané chatky ve výsledném rybníku. Bobři dále vytvářejí kanály pro plavání těch stavebních materiálů, které jsou náročné na přepravu po zemi. Bobři první stanice svislé sloupy pak umístí větve vodorovně v křížení. Mezery mezi větvemi jsou zaplněny bahnem a plevelem, dokud přehrada nezajistí dostatečnou vodu, aby obklopila lóži. Přehrady Beaver jsou konstruovány jako ochrana před takovými predátory, jako jsou medvědi, kojoti a vlci, a umožňují snadný přístup k potravinám v zimě. Bobři jsou známí jako plodní stavitelé a pracují v noci. Zvířata mohou stavět řadu přehrad po celé řece. V procesu výstavby jejich přehrad odstraňují bobři ve vodních útvarech znečišťující látky a sedimenty. Zvířata však usnadňují odlesňování a ovlivňují strukturu kořenů a půdy a přidělování vody.

Další příklady Niche konstruktérů

Dalším podivným případem výklenku jsou citroní mravenci. Tyto druhy zakládají svůj domov v tělech stromů amazonských Duroia hirsuta. Tyto stromy se nacházejí zejména v Peru. Mravenci pak pokračují v zabíjení okolních stromů pomocí kyseliny mravenčí k ochraně stromů Duroia. Mravenci jsou jediným hmyzem, o němž je známo, že používá kyselinu mravenčí jako herbicid. Mravenci mohou žít ve velkých mýtinách dabovaných zahrad, jejichž biologická rozmanitost je ve srovnání s okolím omezená. Činnost mravenců tak mění lesní ekosystém. Žížaly jsou dalším příkladem konstruktérů. Stvoření obývají půdu, a jak se pohybují, nutí vzduch tunely, které vytvářejí. Tato aktivita mísí a provzdušňuje půdu a umožňuje mineralizaci živin a jejich následné vstřebávání vegetací. Některé druhy žížal se pohybují na povrch pro účely pastvy, protože organická hmota se nachází v bohatším prostředí, a tím míchají povrchovou půdu s minerální půdou. Tato směs je velmi úrodná a zemědělci se radují z přítomnosti žížal. Činnosti žížal dále přeměňují velké kousky organické hmoty na bohatý humus. Tvůrci dále ovlivňují chemické složení půdy, protože jejich odlitky obsahují minerály, jako je dusík, draslík a fosfáty. Tento posun v půdní chemii usnadňuje zvýšenou kondici v populaci organismu. Nová chemická půdní struktura způsobená činem zvířete je také prospěšná pro růst proximálních druhů rostlin.

Účinky na organismy

Organismy mohou mít podstatný vliv na okolní oblasti. Niche konstrukce může ovlivnit přirozený výběrový tlak vyvíjený na výklenku konstruktéra. Dobrým příkladem tohoto scénáře je společný kukačkový pták. Tito ptáci se naučili parazitovat ostatní ptáky tím, že kladou vejce do hnízda jiných druhů. Pták se přizpůsobil této aktivitě krátkou inkubační dobou pro vejce. Je nezbytné, aby se vejce rychle vylíhla, aby mláďata vytlačila vejce náležející k ostatním druhům, a tak vyloučila konkurenci pro pozornost rodičů. Kuřátko dále napodobuje volání několika mladých kuřat, aby se rodiče vrátili s jídlem dost pro celé plod. Niche konstrukce může být také použita k tomu, aby pomohla popsat, jak změny provedené jedním jednotlivcem mohou ovlivnit vývojovou cestu následujících generací. Tato situace může také znamenat, že bude ovlivněn i vývoj jiných druhů v kontextu modifikovaného výklenku. Tento proces by také ovlivnil ty organismy, které přímo interagují s konstruktéry specializovanými na vzájemné vztahy. Studie ukázaly, že tvorové, kteří procházejí specializovanými stavbami, mohou přepsat externí zdroje výběru, aby vytvořili další evoluční cesty. Tyto cesty mohou mít za následek nezamýšlené následky. Populace, které zdědí pozměněná stanoviště, se mohou buď nadále vyvíjet, nebo se podobným způsobem přizpůsobovat svým předkům, nedostatek identifikovatelné evoluční odezvy na přirozený výběr po několik generací, nebo vykazují náhlou reakci na nový změněný výběr.

Aktuální stav

Koncept výklenku je stále kontroverzní. Skeptici argumentují, že aspekty teorie výklenku ve stavebnictví (NCT) byly zkoumány po mnoho desetiletí před vznikem tohoto termínu a že stejné předpovědi lze dospět k použití standardní evoluční teorie. Skeptici dále tvrdí, že výskyt není odlišná evoluční teorie. Příznivci NCT navrhují rozšířenou evoluční syntézu. Laubichler a Jürgen, 2015 tvrdí, že NCT umožňuje studium širšího spektra evolučních jevů.