EKOLOGIA CZ.1 (cechy populacji, zależności międzygatunkowe)

Ekologia- nauka o wzajemnych zależnościach pomiędzy organizmami oraz pomiędzy organizmami, a środowiskiem ich życia.

Sozologia – nauka o ochronie środowiska.

Osobnik – pojedynczy przedstawiciel gatunku np. jeden człowiek, jeden tasiemiec uzbrojony

Populacja – osobniki jednego gatunku zamieszkujące wspólny teren, czyli wspólne środowisko np. sosny zwyczajne w jednym lesie, szczupaki w jednym jeziorze

Gatunek – zbiór wszystkich populacji na ziemi (w obrębie gatunku), czyli osobniki i podobnej budowie zewnętrznej i anatomicznej które mogą się krzyżować i wydawać płodne potomstwo np. sosny zwyczajne, szczupaki

Biocenoza – zbiór populacji w jednym środowisku, czyli wielogatunkowy zespół organizmów zamieszkujących wspólne środowisko np. żywe organizmy lasu to biocenoza lasu.

Biotop – zespół warunków fizycznych środowiska w którym funkcjonuje biocenoza: światło, temperatura, tlen, odczyn podłoża, woda itd.

Ekosystem – biotop + biocenoza i wzajemne między nimi zależność

Nisza ekologiczna – miejsce w ekosystemie w którym organizmy bytują i żerują, czyli miejsce które może zapewnić organizmowi jego potrzeby życiowe np. małże i dno zbiornika wodnego, trzcina i brzeg zbiornika.

Biom – zespół ekosystemów na określonej szerokości geograficznej np. tundra, tajga

Biosfera – część atmosfery, hydrosfery i litosfery w której istnieje życie.

CECHY POPULACJI

    1.       Liczebność populacji – stan liczbowy osobników danej populacji

    2.       Struktura płciowa – proporcja osobników męskich do żeńskich (dotyczy rozdzielnopłciowych )

   ·         U zwierząt które tworzą rodzicielskie pary na 1 samca przypada 1 samica np. bociany

   ·         Są zwierzęta, gdzie na 1 samca przypada kilka samic np. goryle, koale

    3.       Struktura wiekowa

W populacji są 3 grupy wiekowe:

   1)      Osobniki młode (w wieku przed rozrodczym)

   2)      Osobniki dorosłe (w wieku rozrodczym)

   3)      Osobniki stare (w wieku po rozrodczym)

Jeśli wykres ma kształt piramidy to populacja jest rozwijająca się; cechuje się dużą ilością osobników młodych; liczebność tej populacji będzie się zwiększać.

Jeśli wykres ma kształt dzwonu to populacja jest ustabilizowana; udział poszczególnych grup wiekowych jest stały, a liczebność jej nie zmienia się.

Jeśli wykres ma kształt odwrotnej piramidy to populacja jest wymierająca; osobniki dojrzałe i stare dominują nad młodymi, a liczebność będzie się zmniejszać.

    4.       Rozrodczość – liczba osobników które zasilają liczbową populacje w określonej jednostce czasu np. w ciągu roku.

Rozrodczość potencjalna (maksymalna ) – mierzona jest liczbą gamet, rozrodczością taką charakteryzują się osobniki które nie opiekują się młodymi np. ryby, pasożyty.

Rozrodczość ekologiczna (faktyczna, rzeczywista) –bierze pod uwagę tylko te osobniki które przeżyły i faktycznie  zasiliły populacje.

RORZODCZOŚĆ POTENCJALNA – OPÓR ŚRODOWISKA = ROZRODCZOŚĆ EKOLOGICZNA (RZECZYWISTA)

Opór środowiska – są to wszystkie niekorzystne warunki środowiska, ograniczające wzrost liczebność populacji np. woda- za mało lub za dużo, temperatura, pasożyty, drapieżcy, drobnoustroje.

STRATEGIE ROZRODU

   ·         Typu r – ogromna produkcja gamet, wysiłek ekonomiczny skierowany na produkcje gamet, a później się nimi nie zajmują np. ryby tasiemce

   ·         Typu K – produkcja gamet jest mała, ale opiekują się młodymi i na to zużywają dużo energii np. ssaki łożyskowe, ptaki, człowiek

   5.       Śmiertelność – liczba zgonów w populacji w ciągu 1 roku

   ·         Śmiertelność mierzy się dla całej populacji lub dla poszczególnych grup wiekowych

   ·         Największą śmiertelnością powinny się charakteryzować najmłodsza i najstarsza grupa wiekowa w populacjach żyjących dziko bez ingerencji człowieka

   ·         Sztuczne populacje cechują się większą umieralnością osobników najstarszych np. ludzie, konie

   

Krzywe przeżywania

Krzywa a (wypukła) – na początku śmiertelność niska, a duża śmiertelność dla osobników starszych np. człowiek, koń, słoń

Krzywa b (wklęsła) – dotyczy organizmów których dużo umiera na początku życia np. ryby, płazy, pasożyty

Krzywa c (esowata) – dwa okresy w życiu związane z większą śmiertelnością – na początku życia i w starszym wieku np. ptaki (wróbel)

Krzywa d (schodkowata) – wiele okresów zwiększonej śmiertelności np. owady (podczas licznych linień larw, przepoczwarzania, przechodzenia w imago)

Krzywa e (jednostajnie nachylona) – charakterystyczna dla  populacji sztucznych, śmiertelność nie ma związku z wiekiem np. stułbia hodowana w akwarium

   6.       Zagęszczenie populacji – liczba osobników populacji przypadająca na określoną jednostkę powierzchni lub objętości.

Zagęszczenie decyduje o liczebności populacji, ponieważ w przypadku rosnącego zagęszczenia ogranicza się rozrodczość, czyli jeśli jest za duże zagęszczenie (przegęszczenie ) to dochodzi nawet do poronień.

Sposoby rozmieszczania:

Skupiskowe – zaliczmy do nich zwierzęta stadne np. jelenie, wilki, ryby; rozmieszczenie takie ułatwia rozród, obronę (przed zimnem, wrogami), zdobywanie pokarmu. U roślin rozmieszczenie to występuje u tych które tworzą ciężkie nasiona np. leszczyna, u tych które tworzą cebule, kłącza.

Losowe (przypadkowe) – zależne od przypadku, np. rośliny wiatrosiewne: mniszek lekarski, część bezkręgowców np. pająki, muchy, dżdżownice.

Równomierne – dotyczy populacji sztucznych np. marchewki w ogródku, ziemniaki na polu, jabłonie w sadzie. Zdarza się z populacjach naturalnych które cechuje TERYTORIALIZM, wtedy każdy osobnik posiada swój rewir np. ptaki śpiewające (tak daleko jak słychać głos ptaka oznacza, że tu bytuje), lisy, psy, niedźwiedzie, a wśród roślin jaskier rozłogowy.    

ZALEŻNOŚCI MIĘDZYGATUNKOWE

NIEANTAGONISTYCZNE (PROTEKCJONISTYCZNE) –takie zależności w wyniku których nikt nie ponosi straty.

   1.       Mutualizm – PA + i PB +  zależność konieczna (nieodzowna) dla obu partnerów; organizmy bez siebie nie mogą żyć.

Przykłady:

   ·         Rośliny motylkowe i bakterie rhisobium (brodawkowe); rośliny otrzymują azot, a bakterie substancje odżywcze.

   ·         Przeżuwacze i bakterie jelitowe – bakterie trawią celulozę, a w zamian żywią się tym co w jelicie  zostaje.

   2.       Protokooperacja - PA+ i PB+ organizmy czerpią korzyści, lecz mogą żyć oddzielnie.

Przykłady:

   ·         Rak pustelnik i ukwiał (polip) ; rak stanowi środek lokomocji, a ukwiał dzięki parzydełkom zapewnia ochronę

SYMBIOZA (mutualizm i protokooperacja ) – współżycie dwu organizmów oparte na obustronnych korzyściach.

   3.       Komensalizm PA+ i  PB 0 zależność w której populacja A odnosi korzyści z istnienia populacji B. Dla drugiej zaś istnienie i funkcjonowanie populacji A jest obojętne.

Przykłady:

   ·         Drapieżcy i padlinożercy – drapieżca np. lew poluje na ofiarę , a hieny i szakale dojadają resztki .

   ·         Różanka (niewielka rybka) i małże słodkowodne; rybka składa ikrę na skrzelach małży, dzięki czemu młode rybki mają ochronę w pierwszych dniach życia.

ANTOGONISTYCZNE – jedna lub dwie populacje ponoszą straty.

   1.       Drapieżnictwo  PA+ i  PB – drapieżca zyskuje korzyści, a ofiara traci.

Przykłady:

   ·         Stułbia i mała rybka

   ·         Kot i mysz

   ·         Lew i antylopa

   ·         Rośliny drapieżne: muchołówka, rosiczka, dzbanecznik (rośliny polują , bo żyją na podłożu ubogim w azot, a ofiary są źródłem azotu).

Wzrost liczebność ofiar powoduje wzrost liczebności drapieżców. Większy wzrost jest zawsze u ofiar . Nigdy nie dochodzi do całkowitego wykluczenia populacji.

   2.       Pasożytnictwo PA+ i PB –

Pasożyty dzielimy na:

   ·         Zewnętrzne (kleszcz, świerzbowiec, pchła) i wewnętrzne

   ·         Roślinne i zwierzęce

Jemioła – jest półpasożytem; od drzewa pobiera wodę z solami mineralnymi, a sama tworzy substancje odżywcze

Kanianka i łuskiewnik – pasożyty roślinne, w 100% pasożyty, bo nie posiadają barwników asymilacyjnych

   3.       Konkurencja PA- i PB-  walka o ten sam czynnik środowiska, im nisze ekologiczne bardziej nakładają się tym konkurencja jest większa np. walka o pokarm, światło, wodę

Przykłady:

   ·         Sosny w lesie

Konkurencja to zależność w której jedna z populacji może zostać całkowicie wyeliminowana z danej biocenozy.

Konkurencja wewnątrzgatunkowa – o ten sam czynnik walczą przedstawiciele tego samego gatunku.

Konkurencja zewnątrz gatunkowa – o ten sam czynnik walczą przedstawiciele różnych gatunków.

   4.       Amensalizm PA – i PB0 jeden organizm szkodzi drugiemu, ale sam nie ma z tego korzyści, ani strat.

Przykłady:

   ·         Bobry budując tamy (żeremia) powodują zalewanie obszarów które niesie śmierć licznych organizmów.

   5.     Allelopatia PA+ i PB- chemiczne oddziaływanie jednego organizmu na inne, może być dodatnia lub ujemna

Allelopatia „-” – antybioza – wydzielenie antybiotyków przez grzyby lub bakterie po to by wyeliminować grzyby lub bakterie.

Allelopatia „+” – Konkol i pszenica oddziaływają na siebie korzystnie.

Zależności antagonistyczne i nieantagonistyczne wpływają na skład gatunkowy biocenozy.