Yksilöiden elinympäristö

Tutkija on kehittänyt uuden toistettavan työmenetelmän, jonka avulla ekologit voivat mitata standardoidusti saman lajin yksittäisten eläinten välisiä eroja elinympäristön käytössä GPS seurantatietojen perusteella.

menetelmän kehitti tohtori elina takola UFZ: n eli helmholtz centre for environmental researchin laskennallisen maisemaekologian osastolta.

Ekologisen lokeron eli ekologisen niche käsitteen avulla kuvataan niitä ympäristöolosuhteita, joita laji tarvitsee selviytymiseen ja lisääntymiseen. perinteisesti käsitettä on kuitenkin sovellettu laji tai populaatiotasolla, vaikka saman lajin yksilöt voivat käyttäytyä, ruokailla ja valita elinympäristöjään hyvinkin eri tavoin.

Yksilöiden erot saavat enemmän huomiota

”Samaan lajiin kuuluvat yksilöt eivät välttämättä käytä ympäristöään tai reagoi siihen samalla tavalla. tätä vaihtelua on perinteisesti pidetty tilastollisena kohinana, mutta nyt tiedämme, että sillä on merkittäviä vaikutuksia lajin pitkäaikaiseen säilymiseen”, Takola sanoi.

Nykyisten seurantamenetelmien avulla eläinten liikkumisesta ja tilankäytöstä voidaan kerätä paljon tietoa, mutta käytännöllisiä ja vertailukelpoisia työkaluja yksilöiden elinympäristöjen erikoistumisen mittaamiseen on ollut vähän.

Individual based ecology tiedelehdessä julkaistu uusi työmenetelmä pyrkii täyttämään tämän aukon. siinä jokaisen eläimen omaa ympäristöolosuhteiden vaihteluväliä käsitellään yksilöllisenä ekologisena lokerona. menetelmä erottaa toisistaan olosuhteet, joita eläin todella käyttää, ja ne olosuhteet, jotka ovat sille saatavilla mutta joita se ei välttämättä käytä.

Miten uusi menetelmä toimii?

Menetelmä on toteutettu kokonaan R ohjelmointikielellä, ja siinä hyödynnetään ekologisen lokeron mallinnuksen, käyttäytymisekologian ja tilaekologian työkaluja.

työmenetelmä jakautuu kolmeen vaiheeseen: aineiston valmisteluun, analyysiin ja tulosten tuottamiseen.

Menetelmä erottaa koko ajan toisistaan yksilölle saatavilla olevat ympäristöolosuhteet ja ne olosuhteet, joita se tosiasiassa käyttää. tämän avulla tutkijat voivat mitata ekologisen lokeron leveyttä eli sitä, kuinka laaja tai kapea yksilön käyttämä elinympäristö on, sekä ekologisten lokeroiden päällekkäisyyttä eli sitä, kuinka paljon eri yksilöiden elinympäristön käyttö limittyy. Lisäksi voidaan mitata toistettavuutta eli sitä, kuinka johdonmukaisesti yksilö käyttää elinympäristöään ajan kuluessa.

Lapinkurmitsa toimii esimerkkinä

Menetelmää testattiin lapinkurmitsilla käyttämällä julkisesti saatavilla olevia GPS seurantatietoja 13 yksilöstä. tutkimuksessa työmenetelmään yhdistettiin useita ympäristöä kuvaavia aineistoja, kuten kastematojen runsaus, ihmisten läsnäolo, torjunta-aineet, maankäyttö, maaperän ominaisuudet ja kasvillisuus.

Esimerkki osoittaa, kuinka samaa menetelmää voidaan käyttää tarkastelemaan yksittäisen eläimen ympäristön käyttöä huomattavasti tarkemmin kuin pelkät populaation keskiarvot mahdollistavat.

Miksi yksilöiden vaihtelu on tärkeää?

Yksilöt eroavat toisistaan muun muassa perimän, ruumiinrakenteen, elämänstrategian, ravinnon ja käyttäytymisen suhteen. Yksilöihin keskittyvät menetelmät voivat paljastaa, kuinka eläimet sopeutuvat paikallisiin olosuhteisiin ja reagoivat ympäristön aiheuttamaan stressiin tavalla, joka voi jäädä populaatiotason keskiarvoilta piiloon.

Tällä on merkitystä myös luonnonsuojelulle. yksilöpohjaiset mallit huomioivat energiankulutuksen, demografiset muutokset, elinympäristön valintaa koskevat käyttäytymismallit ja elinkiertoon liittyvät ominaisuudet. siksi ne voivat tarjota tarkemman ja mekanistisemman kuvan luonnonvaraisten populaatioiden dynamiikasta sekä paremman pohjan ennustaa, miten populaatiot pärjäävät ympäristöolosuhteiden muuttuessa.

Menetelmä voidaan siirtää muihin lajeihin

Vaikka työmenetelmää esiteltiin lapinkurmitsan avulla, se on suunniteltu sovellettavaksi myös muihin liikkuviin eläinlajeihin, joista on saatavilla GPS seurantatietoja. takolan mukaan siitä voi tulla yleiskäyttöinen työkalu, jonka avulla yksilöiden väliset erot voidaan ottaa paremmin huomioon elinympäristöä ja luonnonsuojelua koskevissa malleissa.

Menetelmän taustalla oleva aineisto ja koodi ovat tutkijoiden saatavilla githubissa.

Kun yksilöiden erikoistuminen voidaan mitata ja asettaa vertailuun eri taksonien ja aineistojen välillä, tutkijat voivat tarkastella ekologista erikoistumista ja populaatioiden sisäistä vaihtelua eri ekologisilla tasoilla. samalla yksilötason vaihtelu voidaan yhdistää takaisin populaatio ja lajitasoon.

Tämä voi auttaa luonnonsuojelijoita siirtymään populaatioiden keskiarvoihin perustuvista arvioista tarkemmin kohdennettuihin suojelutoimiin.