Nischenkonstruktion ist ein Begriff, der sich auf den Prozess bezieht, durch den ein bestimmter Organismus seine Umgebung verändert. Diese Veränderungen können entweder eine physische Veränderung der Umwelt oder Veränderungen sein, die entstehen, wenn ein Organismus seinen Lebensraum verlässt. Solche Veränderungen umfassen die Schaffung von Schatten und den Bau von Nestern und Gängen. Evolution durch Nischenaufbau kann auftreten, wenn die Modifikationen den natürlichen Selektionsdruck beeinflussen. Anthropologen und Biologen haben lange erkannt, dass Tiere ihre Lebensräume stark verändern und dass dieser Prozess von den Menschen extrem angewandt wird. Der Begriff selbst wurde in 1988 von John Odling-Smee geprägt, einem Oxford-Biologen, der das Vorkommen als evolutionären Prozess einbeziehen wollte.
Beschreibung
Indem sie ihre Umgebung verändern, verändern Organismen den Selektionsdruck, der sowohl auf die gegenwärtige als auch auf die zukünftigen Generationen des bestimmten Organismus einwirkt. Die Änderungen bieten eine Reihe von Vorteilen für den Konstrukteur, obwohl die Überlebenschancen möglicherweise nicht steigen. Ein Prozess wird als Nischenbau betrachtet, wenn er drei Kriterien erfüllt. Zum einen muss der Organismus Umwelthabitate wesentlich verändern. Zweitens müssen die Änderungen Einfluss auf den Selektionsdruck auf einen bestimmten Empfängerorganismus ausüben. Drittens sollte auch bei mindestens einem Empfänger eine evolutionäre Antwort vorhanden sein, die durch die Änderung der Umwelt ausgelöst wird. Eine Sektion von Biologen hat kürzlich argumentiert, dass der Prozess für die Evolution genauso bedeutsam ist wie die natürliche Selektion, die vorschlägt, dass, wenn ein Organismus seine Umwelt verändert, diese Veränderung eine Verschiebung der Charaktere verursacht, die nach natürlicher Selektion gesucht werden. Die Auswirkungen von Nischenkonstruktionen treten besonders in Situationen auf, in denen Umweltveränderungen für einige Generationen bestehen bleiben. Diese Situation wird ökologische Vererbung genannt, wo Organismen nicht nur Gene von ihren Vorfahren erben, sondern auch eine modifizierte Umwelt. Ein Nischenkonstrukteur kann oder darf sich nicht als Ökosystemingenieur qualifizieren.
Nischenbau durch Biber
Biber werden allgemein als Ökosystemingenieure anerkannt und faszinieren Menschen mit dem Bau von Staudämmen, Kanälen und Lodges. Das Tier ist ein halb-aquatisches Nagetier und der zweitgrößte Nagetier der Welt. Die Anwesenheit des Nagetiers ist in Nordamerika stark eingeschränkt. Biber bauen Dämme an Bächen und Flüssen, nach denen sie ihre Häuser, Logen genannt, im entstehenden Teich errichten. Biber schaffen außerdem Kanäle, um jene Baustoffe zu schweben, die schwierig über Land zu transportieren sind. Beavers erste Station vertikale Stangen dann Zweige horizontal in einer kreuzweisen Art und Weise platzieren. Die Lücken zwischen den Ästen sind mit Schlamm und Unkraut gefüllt, bis der Damm genügend Wasser um die Lodge herum aufstaut. Beaver Dämme sind als Schutz gegen solche Raubtiere wie Bären, Kojoten und Wölfe konstruiert und ermöglichen den einfachen Zugang zu Nahrung im Winter. Biber sind als produktive Bauarbeiter bekannt, und sie arbeiten während der Nacht. Die Tiere können eine Reihe von Staudämmen in einem Fluss bauen. Bei der Konstruktion ihrer Dämme entfernen Biber Schadstoffe und Sedimente in Gewässern. Die Tiere erleichtern jedoch die Entwaldung und beeinflussen die Wurzel- und Bodenstruktur sowie die Wasserzuteilung.
Andere Beispiele von Nischenkonstruktoren
Zitronenameisen sind ein weiterer seltsamer Fall von Nischenkonstruktionen. Diese Arten etablieren sich in den Körpern der amazonischen Duroia hirsuta-Bäume. Diese Bäume sind vor allem in Peru zu finden. Die Ameisen fahren dann fort, umliegende Bäume mit Ameisensäure zu töten, um Duroia Bäume zu bewahren. Die Ameisen sind die einzigen Insekten, die bekanntlich Ameisensäure als Herbizid verwenden. Die Ameisen können auf großen Lichtungen leben, die als Teufelsgärten bezeichnet werden, deren biologische Vielfalt im Vergleich zur Umgebung begrenzt ist. Die Aktivitäten der Ameisen verändern somit das Waldökosystem. Regenwürmer sind ein weiteres Beispiel für Nischenbauer. Die Kreaturen bewohnen den Boden und während sie sich bewegen, zwingen sie Luft durch die Tunnel, die sie erschaffen. Diese Aktivität mischt und belüftet den Boden und ermöglicht die Mineralisierung von Nährstoffen und deren anschließende Aufnahme durch die Vegetation. Einige Regenwurmarten wandern zur Beweidung an die Oberfläche, da dort die organische Substanz angereichert ist, und mischen dabei den Oberflächenboden mit dem mineralischen Boden. Diese Mischung ist sehr fruchtbar und die Bauern freuen sich über Regenwürmer. Durch die Wirkung von Regenwürmern werden große Mengen organischen Materials zu reichem Humus umgewandelt. Die Kreaturen beeinflussen weiter die chemische Zusammensetzung des Bodens, da ihre Formen Mineralien wie Stickstoff, Kalium und Phosphate enthalten. Diese Verschiebung in der Bodenchemie erleichtert eine erhöhte Fitness in der Population des Organismus. Die neue chemische Bodenstruktur, die durch die Handlungen der Kreatur hervorgerufen wird, ist auch vorteilhaft für das Wachstum der proximalen Arten der Pflanzen.
Auswirkungen auf Organismen
Organismen können eine erhebliche Wirkung auf die umliegenden Gebiete ausüben. Nischenkonstruktion kann den natürlichen Selektionsdruck beeinflussen, der auf den Nischenbauer ausgeübt wird. Ein gutes Beispiel für dieses Szenario ist der Kuckuckvogel. Diese Vögel haben gelernt, andere Vögel zu parasitieren, indem sie ihre Eier in die Nester der anderen Art legen. Der Vogel hat sich an diese Aktivität angepasst, indem er eine kurze Inkubationszeit für seine Eier hat. Es ist notwendig, dass die Eier schnell schlüpfen, damit das Küken die Eier, die zu den anderen Arten gehören, herausschiebt und damit den Wettbewerb um die Aufmerksamkeit der Eltern verhindert. Das Küken ahmt außerdem den Ruf mehrerer junger Küken nach, so dass die Eltern mit ausreichend Nahrung für eine ganze Brut zurückkehren. Nischenkonstruktionen können auch verwendet werden, um zu helfen, zu beschreiben, wie die von einer einzelnen Person durchgeführten Veränderungen den Entwicklungsweg nachfolgender Generationen beeinflussen können. Diese Situation kann auch bedeuten, dass die Evolution anderer Arten im Kontext der modifizierten Nische ebenfalls beeinflusst wird. Der Prozess würde auch jene Organismen beeinflussen, die direkt mit den Nischenkonstrukteuren interagieren, was Mutualismus ist. Studien haben gezeigt, dass die Kreaturen, die Nischenkonstruktionen durchlaufen, die externen Auswahlquellen außer Kraft setzen können, um andere evolutionäre Wege zu schaffen. Diese Pfade können zu unbeabsichtigten Konsequenzen führen. Populationen, die veränderte Habitate erben, können sich entweder weiterentwickeln oder sich in ähnlicher Weise an ihre Vorfahren anpassen, es gibt keine erkennbare evolutionäre Antwort auf die natürliche Selektion für mehrere Generationen oder sie reagieren plötzlich auf die neue veränderte Selektion.
Aktueller Status
Das Konzept des Nischenbaus ist immer noch umstritten. Skeptiker argumentieren, dass die Aspekte der Nischen-Konstruktionstheorie (NCT) für viele Jahrzehnte vor der Entstehung des Begriffs erforscht wurden und dass die gleichen Vorhersagen unter Verwendung der Standard-Evolutionstheorie erhalten werden können. Die Skeptiker behaupten weiter, dass das Vorkommen keine eindeutige Evolutionstheorie ist. Unterstützer des NCT schlagen eine erweiterte evolutionäre Synthese vor. Laubichler und Jürgen, 2015 behaupten, dass das NCT das Studium einer größeren Anzahl von evolutionären Phänomenen ermöglicht.
