Charakteryzując populacjędanego gatunku uwzględniamy zarówno czynniki zewnętrzne i wewnętrzne:

Transkrypt

1 Ekologia nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody Ekologia (gr.oíkos (οκος) + -logia (-λογία) = dom (stosunki Ŝyciowe) + nauka) nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami a ich środowiskiem oraz wzajemnie między tymi organizmami. Ekologia zajmuje się badaniem powiązań między organizmami Ŝywymi a środowiskiem abiotycznym (układy biologiczne istnieją w sieci powiązań między sobą i otaczającym je środowiskiem), opartych na róŝnego rodzaju interakcjach. Odkrywanie tych zjawisk dokonywało się od staroŝytności, ale ekologia jako samodzielna nauka rozwinęła się w zasadzie w XIX w. Ekologia nie jest nauką obojętną wobec egzystencji przyrody i człowieka, dlatego często w potocznych dyskusjach utoŝsamiana bywa z sozologią i filozofią. Ekologia najogólniej jest nauką o porządku i nieporządku w przyrodzie oraz konsekwencjach wynikających dla istnienia biosfery i człowieka Termin ten wprowadził, od słowa oecologia, niemieckibiolog i ewolucjonistaernst Haeckel w 1869roku, by określić badania nad zwierzętami i ich relacjami z otaczającym światem nieorganicznym jak i organicznym, ze szczególnym uwzględnieniem interakcji, przyjaznych lub wrogich, z organizmami roślinnymi i zwierzęcymi, z którymi wchodzą w kontakt. Na organizmy w środowisku oddziałują czynniki abiotyczne ( nieoŝywione )i biotyczne ( oŝywione ). Podstawowa jednostką ekologiczną jest populac biosfera krajobraz ekologiczny ekosystem biocenoza populacja osobnik biotop

2 Zasadnicze cechy charakteryzujące populację. Charakteryzując populacjędanego gatunku uwzględniamy zarówno czynniki zewnętrzne i wewnętrzne: Czynniki wewnętrzne ( to sposób odŝywiania się, skłonność do przemieszczenia, oraz sposobu i tempa rozrodu. Czynniki zewnętrzne ( to wpływ środowiska nieoŝywionego czynniki abiotyczne, a takŝe oddziaływanie osobników innych populacji czynniki biotyczne ) Dla kaŝdej populacji moŝemy określić pewne parametry grupowe. Do cech charakterystycznych populacji naleŝą: zagęszczenie, śmiertelność, rozrodczość, struktura wiekowa i przestrzenna oraz genetyczna. Osobniki danej populacji mają wspólną pulę genową; w wyniku krzyŝowania się dają potomstwo płodne. Z reguły są izolowane od pozostałych populacji naleŝących do tego samego gatunku (izolacja geograficzna). Liczebność to liczba osobników populacji oraz ich zagęszczenie na danej przestrzeni. Rozrodczość to liczba młodych osobników urodzonych w jednostce czasu, odnosząca się do liczebności całej populacji. Śmiertelność to liczba osobników ginących w populacji. Śmiertelność populacji obrazują tzw. krzywe przeŝywania. Rys. Podstawowe rodzaje krzywych przeŝywania: a wypukła, b prosta jednostajnie nachylona, c wklęsła Krzywa a wskazuje na niewielką śmiertelność we wczesnym okresie Ŝycia, gwałtownie rośnie wśród osobników starych, np. słonie, nosoroŝce, człowiek;

3 Krzywa b ilustruje sytuację rzadką w przyrodzie; tempo wymierania osobników jest stałe, np. u stułbi rozmnaŝającej się przez pączkowanie w warunkach laboratoryjnych; Krzywa c charakteryzuje populację wydającą na świat liczne potomstwo i o wysokiej śmiertelności osobników młodych, np. ryby morskie, tasiemce, Ŝółwie, większość roślin. Struktura przestrzenna dotyczy rozmieszczenia osobników w obrębie przestrzeni zajętej przez populację. Terytoria osobnicze noszą nazwę rewirów. Wszystkie rewiry tworzą areał populacji. Obszary areałów wszystkich populacji danego gatunku nazywamy zasięgiem. Podstawowe typy rozmieszczenia organizmów: Równomierne rzadko spotykane w przyrodzie. Odległości między osobnikami są równe, np. kaktusy na pustyniach, ryby raf koralowych, pingwiny. Rys. Podstawowe typy rozmieszczenia osobników: A skupiskowe, B losowe, C równomierne Skupiskowe dotyczy np. stada reniferów, antylop, szpaków, ławic ryb, owadów społecznych. Losowe (przypadkowe) rzadziej spotykane w przyrodzie, np. pająki, wije, pasoŝyty. Osobniki występują nieregularnie. Struktura wiekowa dotyczy procentowego udziału osobników róŝnych grup wiekowych w populacji. WyróŜnia się w Ŝyciu osobników trzy okresy rozwoju: I przedrozrodczy; II rozrodczy i III porozrodczy. Strukturę wiekową populacji przedstawiają piramidy wieku. Rys. Piramidy wieku dla populacji: A rozwijającej się, B ustabilizowanej, C wymierające

4 Biocenoza (gr.bios Ŝycie i koinos wspólny) - naturalny zespół populacji organizmów Ŝywych danego środowiska (biotopu), naleŝących do róŝnych gatunków, ale powiązanych ze sobą róŝnorodnymi czynnikami ekologicznymi i zaleŝnościami pokarmowymi, tworząc całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza wraz ze środowiskiem fizycznym to ekosystem. Biocenozy moŝna podzielić na naturalne (sawanna, las, jezioro) i sztuczne (park, ogród). Biocenozę tworzą: fitocenoza - organizmy roślinne zoocenoza - organizmy zwierzęce drobnoustroje Ekosystem to jedno z podstawowych pojęć w ekologii. Termin ten został utworzony przez brytyjskiego ekologa Arthura Tansley'a w 1930 (opublikowany w 1935 [1] ) roku jako skrót od angielskich słów ecological system. Na ekosystem składają się dwa składniki: biocenoza - czyli ogół organizmów występujących na danym obszarze powiązanych ze sobą w jedną całość róŝnymi zaleŝnościami, biotop - czyli nieoŝywione elementy tego obszaru, a więc: podłoŝe, woda, powietrze (środowisko zewnętrzne). Ekosystem stanowi funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana materii między biocenozą i biotopem. Ekosystem stanowi największą jednostkę funkcjonalną biosfery. Przykłady ekosystemów: staw las dŝungla łąka moczary rafa koralowa pole plantacja sosnowa ocean wybrzeŝa morskie dolny bieg rzeki Ekosystem ma zazwyczaj czteropoziomową strukturę pokarmową. Te poziomy to: środowiskoabiotyczne - materia nieoŝywiona w środowisku,

5 producenci - organizmy samoŝywne, które uŝytkują wyłącznie abiotyczną część ekosystemu, konsumenci - organizmy cudzoŝywne (głównie zwierzęta), reducenci - destruenci czyli bakterie i grzyby powodujące rozkład materii organicznej. Podstawowy podział ekosystemów: lądowe wodne sztuczne naturalne Biosfera (zob. bio) - strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy Ŝywe, gdzie odbywają się procesy ekologiczne. Biosfera jest częścią zewnętrznej skorupy Ziemi, która obejmuje równieŝ powietrze, ląd i wodę. Z najobszerniejszego punktu widzenia geofizyki, biosfera jest światowym systemem ekologicznym i obejmuje wszystkie Ŝyjące organizmy i ich powiązania ze sobą i z litosferą (skorupą ziemską), hydrosferą (wodą), i atmosferą (powietrzem). Do dzisiejszego dnia Ziemia jest jedyną znaną planetą na której znajduje się Ŝycie. Szacuje się Ŝe ziemska biosfera zaczęła się tworzyć (przez proces biogenezy) przynajmniej 3,5 miliardów lat temu. Biosfera obejmuje około: 4 km n.p.m. (atmosfera) 300m p.p.m. (hydrosfera) 40cm w głąb ziemi (litosfera)

6