Джордж Хатчинсон и его концепция многомерной экологической ниши

Биография

Хатчинсон родился 30 января 1903 года в Кембридже, Англия. Его отец занимался минералогией. С детских лет Джордж был окружен интеллектуальной средой, дружил с сыновьями Дарвина. В пять лет он уже проявил склонность к исследованиям: помещал водные существа в аквариум и изучал их. Первоначальное образование он получил в Школе Грешема, Холт (Норфолк). Продолжил его в Эмануэль-Колледже (Кембридж), потом в Кембриджском университете.

В возрасте двадцати двух лет, в 1925 году, окончив Кембридж, Хатчинсон поехал в Италию, где занимался исследовательской работой в области лимнологии.

В 1926 он начал преподавать в университете Витватерсранда в Йоханнесбурге. Читал лекции два года. После чего поступил на работу в Йельский университет в 1928 году, где преподавал в общей сложности 43 года.

В 1932 Хатчинсон был участником Йельской Северной Экспедиции в Индии. В 1941 году Хатчинсон получил американское гражданство. В 1949 году был избран членом Американской академии искусств и наук, а спустя год – Национальной академии наук США. В 1984 году он был награжден медалью Даниэля Жиро Эллиота от Национальной академии наук, Премией Киото – в 1986 году.

После выхода на пенсию жил по большей части в Англии. Скончался в возрасте 88 лет 17 мая 1991 года в Кембридже, Англия. Награжден Национальной медалью науки США посмертно в 1991 году.

Теория экологической ниши Хатчинсона

Вклад Дж. Хатчинсона в теоретическую экологию трудно переоценить. Первоначально Хатчинсон специализировался в области лимнологии. В своем трехтомном «Трактат по лимнологии» (1957-75 гг., русский перевод – 1969 г) он приводит около 75 типов озер, классифицируя их по геоморфологии и генезису. Однако в историю экологии он вошел в основном благодаря своей концепции многомерной ниши.

В статье, опубликованной в 1959 г. на примере двух видов совместно обитающих клопов-гребляков (Corixidae), Хатчинсон показал, что подобные факты сосуществования, противоречащие и моделям В. Вольтерры, и принципу исключения Г.Ф. Гаузе можно объяснить, исходя из того, что у каждого вида существует собственная специфичная экологическая ниша. Он доказывал неполное тождество ниш почти в 1,5 раза различающимися размерами клопов, что вело за собой предпочтения отношении размера пищевых объектов. На основании множества подобных наблюдений он построил представления о «гиперпространственной», «фундаментальной» и «реализованной» экологической нишах.

Хатчинсон представлял нишу как многомерный гиперобъем, в пределах которого существуют такие условия среды, которые позволяют данному виду нормально существовать. Градиент каждого из этих факторов существует в качестве особого измерения пространства. Если экологическая ниша данного вида включает n основных измерений, то ее можно представить как n - мерное пространство. Такое пространство Хатчинсон назвал фундаментальной нишей, которая теоретически может существовать в условиях отсутствия межвидовой конкуренции и при оптимальном сочетании экологических факторов. Поскольку такая ситуация в природе крайне маловероятна, Хатчинсон ввел понятие реализованной ниши, отражающее фактический набор факторов существования организма. Очевидно, реализованная ниша всегда меньше фундаментальной, хотя теоретически может быть равна ей.

Дальнейшее развитие теории ниши

Концепция Хатчинсона стимулировала дальнейшее развитие теории ниши. Это связано с тремя основными качествами многомерной ниши.

1. Ниша Хатчинсона может быть описана количественно, и поддается математическому анализу.
2. Хатчинсон определял нишу, исходя из особенностей самих организмов и их биотических отношений в сообществе. Из этого следует, что характеристики ниши вида могут меняться в зависимости от условий обитания и, прежде всего, от результатов конкуренции с другими видами. Вторым следствием служит возможность существования в природе свободных экологических ниш, которые могут заниматься видами, преадаптированными к данным условиям существования. Однако в то же время, в процессе эволюции видов и экосистем конфигурация нишевого пространства может изменяться, и ниши, прежде занимаемые одним видом, могут быть поделены между несколькими более специализированными видами.
3. Теория Хатчинсона привлекла внимание экологов к изучению роли конкуренции в экологической сегрегации ниш в экосистемах. Это внимание к конкурентным отношениям организмов отражено даже в терминах. Фундаментальную нишу можно назвать преконкурентной, или потенциальной, а реализованную – постконкурентной, или фактической.