Ekologia ogólna. wykład 1

Transkrypt

1 Ekologia ogólna wykład 1

2 Kontakt Agnieszka Kloch CNBCh, IV p., pok (Zakład Ekologii) wykład 1/2

3 Zaliczenie egzamin w porze wykładu pisemny, ~test ogólnouniwersytecki: obecność = 3 >3 egzamin wykład 1/3

4 Definicja Nauka o oddziaływaniach między organizmami a środowiskiem oraz wzajemnie między organizmami. Poziom gatunku sieci troficzne konkurencja drapieżnictwo, pasożytnictwo symbioza Poziom zbiorowisk sukcesja klasyfikacja zbiorowisk stabilność ekosystemów wykład 1/4

5 Definicja OCHRONA ŚRODOWISKA - działania mające na celu właściwe wykorzystanie zasobów środowiska śmieci paliwa kopalne, surowce energetyczne zanieczyszczenie środowiska i inne... wykład 1/5

6 Definicja OCHRONA PRZYRODY - działania zmierzających do zachowania w niezmienionym lub optymalnym stanie przyrody ożywionej i nieożywionej, a także krajobrazu. Wartości (kwestie emocjonalne) Pobudki estetyczne, ekonomiczne i kulturowe CYWILIZACJA? PRZYRODA wykład 1/6

7 Definicja ekologia: wielkość areału km2 młode osobniki migrują biologia konserwatorska: odpowiednia pow. lasu? monitoring osobników korytarze do migracji aktywiści: sprowadzanie zwierząt obcych genetycznie nowe rysie trafiają do natury wykład 1/7

8 Paradygmat nauk przyrodniczych dedukcja (nauki aksjomatyczne) (p q p ) q redukcja (nauki przyrodnicze) (p q q ) p wykład 1/8

9 Paradygmat nauk przyrodniczych obserwacja hipoteza p eksperyment cja a fik y r e w hipoteza 2 eksperyment 2 p2 r we q cja a k yfi q2 teoria wykład 1/9

10 Paradygmat nauk przyrodniczych Falsyfikowalność redukcja (nauki przyrodnicze) (p q ~q ) ~p Karl Popper możemy bezsprzecznie odrzucić hipotezę jej potwierdzenie jest zawsze obarczone błędem wykład 1/10

11 Ekologia i inne dziedziny matematyka leśnictwo biologia biologia ewolucyjna behawioralna ochrona gatunków fizjologia ekologia biologia molekularna rolnictwo parazytol- epidemioogia logia wykład 1/11

12 ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO 1. OBSERWACJA INDYWIDUALNYCH FAKTÓW Obserwowane fakty muszą być powtarzalne Zimą drobne gryzonie nie rozmnażaja się 2. UOGÓLNIENIE HIPOTEZA INDUKCYJNA Badanie (statystyczne) powtarzalności wzorców Dotyczy wszystkich gatunków w Polsce. Przyczyna: jakość pokarmu 3. PRZEWIDYWANIE: HIPOTEZY FALSYFIKOWALNE Dedukcyjne odgadywanie konsekwencji przyjętej indukcyjnie hipotezy Jakość pokarmu jest czynnikiem ograniczającym. Dokarmianie ->rozród 4. TESTOWANIE HIPOTEZ: EKSPERYMENTY Próba obalenia hipotezy. Jej udowodnienie nie jest możliwe. Dokarmianie zimowe wysokiej jakości pokarmem, wynik zgodny z hipotezą

13 ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO cd. 5. TWORZENIE TEORII - HIPOTEZY WYŻSZEGO RZĘDU (tymczasowo przyjęte twierdzenie obejmujące szeroką klasę zagadnień danej dziedziny nauki) Teorię wyprowadza się dedukcyjnie z hipotez, których nie udało się obalić Czynnikiem ograniczającym jest ten czynnik środowiska, którego wartość jest najbliższa granicy tolerancji gatunku

14 ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO 6. FORMUŁOWANIE PARADYGMATU MOCNEJ TEORII Teoria stanowi program badawczy jest poddawana ciągłym próbom falsyfikacji Występowanie organizmów w danym środowisku zależy od zespołu czynników ograniczających, których wartości muszą się mieścić w zakresie tolerancji ekologicznej tych organizmów 7. REWOLUCJA NAUKOWA Nagromadzenie faktów sprzecznych z paradygmatem powoduje zastąpienie go innym

15 Co w nauce jest ważne? czasopisma peer review wartość pisma: współczynnik IF wykład 1/15

16 Co w nauce jest ważne? Impact Factor (IF) określa oddziaływanie danego czasopisma mierzona liczbą cytowań Journal Citation Report Punkty ministerialne (1-50) wykład 1/16

17 Jak szukać informacji? wykład 1/17

18 Jak szukać informacji? wykład 1/18

19 Frank Herbert, Diuna (1965) Liet Kynes ekolog planetarny Musimy użyć człowieka jak twórczej siły ekologicznej, wprowadzić przystosowane naziemne formy życia tu roślina, tam zwierzę, ówdzie człowiek dla zmiany obiegu wody, dla ukształtowania krajobrazu nowego typu. wykład 1/19

20 Projekt Biosfera 2 5 biomów: las deszczowy ocean i rafa las namorzynowy sawanna pustynia mgielna środowisko rolnicze eksperyment 1: (8 osób) eksperyment 2: marzec-wrzesień 1994

21 Historia Tylko katastrofa może powstrzymać wzrost gatunku Arystoteles scala naturae wykład 1/21

22 Historia Ograniczenie liczebności: czynniki biologiczne (choroby, brak zasobów) rola drapieżników Georges-Louis Leclerc Comte de Buffon ALE XVII-XVIIIw: harmonia natury teologia naturalna Bufo bufo wykład 1/22 ropucha szara

23 Historia Liczebność organizmów rośnie w postępie geometrycznym, a ilość jedzenia w postępie arytmetycznym. Thomas Malthus zasoby liczebność wykład 1/23

24 Historia krzywa logistyczna Pierre-François Verhulst N(t) liczba osobników w czasie t r współczynnik wzrostu konkurencja wewnątrzgatunkowa (efekt stłoczenia ) wykład 1/24

25 Historia Teologia naturalna w czasach Darwina William Paley ( ) Edward Hitchcock ( ), paleontolog Thomas Malthus ( ) Darwin wykład 1/25

26 Podróż na Beagle ( )

27 Podróż na Beagle ( ) rośnie złożoność! cechy nabyte! wzrost populacji transformizm! rola migracji (Buffon) ludzkiej (Malthus) dziadek Erasmus zmiany pod wpływem środowiska (Lamarck) hierarchiczna klasyfikacja (Linneusz) wpływ wydarzeń geologicznych (Llyel i Cuvier) naturalna teologia (Paley)

28 Wallace On the Law which has Regulated the Introduction of New Species (1855) Różnice Ewolucja na poziomie gatunków, nie osobników Alfred R. Wallace czy populacji. Dominująca rola selekcyjna środowiska, małe znaczenie konkurencji między osobnikami. Miałem rację! Wspólny odczyt Towarzystwo Linneuszowskie w Londynie On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection

29 O powstawaniu gatunków (1859) 1500 egz. sprzedanych na pniu za życia Darwina

30 Publikacja: 1859 Co wyróżniało O powstawaniu gatunków? 1. Racjonalny opis bez odwołań do teleologii (brak imperatywu dążenia do doskonałości) 2. Konkretny i prosty mechanizm ewolucji oparty o: odziedziczalną zmienność dobór naturalny 3. Zastosowanie teorii do całej historii życia na Ziemi. PRZYPADEK dobór PORZĄDEK ZŁOŻONOŚĆ strzałka czasu

31 Podstawowe pojęcia opisowa funkcjonalna ewolucyjna opis ekosystemów (charakterystyka, gatunki) związki, zależności, oddziaływania między elementami ekosystemu relacje między organizmami w kontekście doboru jak jest? jak działa? dlaczego tak działa? wykład 1/31

32 Podstawowe pojęcia Podział: Kiedyś synekologia związki między organizmami autekologia związki między organizmami a środowiskiem Teraz ekologia populacyjna ekologia ewolucyjna ekologia ekosystemów ekologia behawioralna... wykład 1/32

33 Podstawowe pojęcia Poziomy organizacji: osobnik historie życiowe, ekofizjologia, ekologia behawioralna populacja zmiany liczebności, migracje, metapopulacja zbiorowiska ekosystem produkcja, sieci troficzne, gatunki kluczowe (keystone species) biomy, biosfera wykład 1/33

34 Podstawowe pojęcia bioróżnorodność na poziomie gatunków, genów, ekosystemów... istotny termin w ochronie przyrody siedlisko środowisko, w którym żyje gatunek nisza zespół warunków, w których żyje dany gatunek populacja zespół osobników jednego gatunku wykład 1/34