Spis treści. 2. Życie biosfery Biogeneza i historia biosfery Przedmowa Wstęp... 15

Transkrypt

1 Spis treści Przedmowa Wstęp Czego czytelnik powinien się spodziewać po tej książce? O metodzie naukowej Ekologia współczesna Literatura uzupełniająca Życie biosfery Żywy organizm Żywa biosfera Ekologia jako program badawczy biologii Planeta Ziemia Ziemia we wszechświecie Planety Układu Słonecznego Środowisko kosmiczne Ruch Ziemi wokół Słońca, pory roku Ruch obrotowy Ziemi wokół osi Magnetosfera Ziemi Hipoteza Milankoviča Ziemia pod nogami Co jest w środku A jednak się rusza Cyrkulacja atmosferyczna i cykl hydrologiczny Literatura uzupełniająca Biogeneza i historia biosfery Powstanie życia na Ziemi Co to jest: życie Teoria Oparina Eksperymenty z syntetycznymi funkcjami życiowymi Współczesne hipotezy Powstanie współczesnych form życiowych

2 3.2. Prehistoria życia i paleoekologia Wielkie wymierania Dokumenty paleontologiczne Przyczyny katastrof Zderzenia z meteorytami Okresowość wymierań Wulkanizm i inne hipotezy konkurencyjne Literatura uzupełniająca Metabolizm biosfery Cykl redoks Heterotrofia Autotrofia Pobieranie azotu i siarki Oddychanie Ewolucja systemów metabolicznych Ekosystemy cieplic głębinowych E wolucja fotosyntezy Literatura uzupełniająca Produkcja pierwotna biosfery Energetyka produkcji biomasy Metody pomiaru produkcji pierwotnej? Metody żniwne Pomiary fizjologiczne Metody pośrednie Od czego zależy tempo produkcji pierwotnej? Produkcja pierwotna w oceanach Produkcja pierwotna na lądach Bilans energetyczny biosfery Literatura uzupełniająca Dekompozycja, czyli rozkład biomasy Istota procesu Dekompozycja dokonywana przez rośliny Dekompozycja dokonywana przez konsumentów Destruenci, detrytusożercy, saprofagi, reducenci Procesy dekompozycji w wodach Procesy dekompozycji na lądach Od czego zależy tempo dekompozycji i jak się je mierzy? Niedomknięte bilanse: deponowanie materii organicznej Literatura uzupełniająca Cykle biogeochemiczne Krążenie pierwiastków w biosferze Cykl węgla Bilans węgla a klimat globalny Klimat się zmienia Przyczyny zmian klimatu

3 Gazy cieplarniane Spodziewane skutki wzrostu zawartości CO 2 w atmosferze Bilans węgla w biosferze: gdzie się podziewa CO Międzynarodowe badania globalnych zmian klimatycznych Cykl azotu Cykl siarki Cykl fosforu Żelazo Literatura uzupełniająca Ekosystem Warunki życia w oceanie i na lądzie Biomy Ziemi Zróżnicowanie biosfery Gleba Biosfera, biom, ekosystem Pojęcie ekosystemu: problemy terminologiczne Struktura troficzna ekosystemu Modele ekosystemów Bioenergetyka ekologiczna Literatura uzupełniająca Jezioro, las, step, ocean Cztery przykłady Jezioro Las strefy umiarkowanej Badania ekosystemów leśnych Las Puszczy Niepołomickiej Step E kosystem trawiasty Suchy step karaganowo-ostnicowy w Mongolii Wpływ gryzoni na obieg materii i produktywność stepu Ocean Ekosystem globalny Biomy morskie Prądy wstępujące (upwellingi) E l Niño Literatura uzupełniająca Funkcjonowanie ekosystemów w poszukiwaniu ogólnych zasad Struktura sieci troficznej i przepływ energii w ekosystemach Przepływ energii między poziomami troficznymi Analiza sieci troficznych Od czego zależy długość łańcuchów troficznych Regulacja ekosystemu: z góry czy z dołu? Jak powstaje ekosystem Stabilność ekosystemów Trwałość biosfery Literatura uzupełniająca

4 11. Różnorodność biosfery Zagadka różnorodności biosfery Zróżnicowanie form życiowych Źródła zmienności organizmów żywych Każdy organizm jest unikatem Różnorodność gatunkowa Różnorodność prebiotyczna i wczesna ewolucja form życiowych Nieciągłość zmienności Zmiany liczby gatunków w historii biosfery Ile gatunków żyje obecnie na Ziemi? Stan znajomości współczesnej flory i fauny Próby oszacowania rzeczywistej liczby gatunków Przestrzenna zmienność różnorodności gatunkowej w biosferze Geograficzne wzorce różnorodności gatunkowej Przyczyny geograficznego zróżnicowania liczby gatunków Zależność liczby gatunków od wielkości areału Znaczenie globalnej różnorodności gatunkowej i jej zagrożenia Wymierania plejstoceńskie i współczesne Pożytki z różnorodności biologicznej Literatura uzupełniająca Organizm wśród organizmów Środowisko biotyczne Ewolucja interakcji międzygatunkowych Konkurencja Model konkurencji Eksperymentalne badania nad konkurencją Znaczenie konkurencji międzygatunkowej dla różnorodności biosfery E ksploatacja Niesymetryczne interakcje międzygatunkowe Pasożytnictwo Drapieżnictwo Roślinożerność Mutualizm Symbiozy metaboliczne Zoogamia i zoochoria Przymierze obronne Komensalizm Znaczenie mutualizmu dla różnorodności biosfery Literatura uzupełniająca Różnorodność gatunkowa w skali lokalnej Struktura różnorodności Składowe różnorodności gatunkowej Powtarzalność składu gatunkowego Zespół i biocenoza Czy to, czym zajmuje się ekologia, w ogóle istnieje? Burzliwe dzieje kilku pojęć

5 Wzorce i mechanizmy Powtarzalne wzorce w strukturze zespołów Wzorzec I: Redundancja biocenoz. Gatunków jest zawsze za dużo, o wiele więcej niż kategorii troficznych realizujących funkcje ekosystemu Wzorzec II: Wielkość populacji gatunków wchodzących w skład zespołów ma charakterystyczny rozkład: mało dużych, dużo małych Wzorzec III: Wielkości ciała gatunków wchodzących w skład zespołów mają charakterystyczne rozkłady: mało dużych, dużo małych Wzorzec IV: Gatunki wchodzące w skład zespołu w sposób charakterystyczny różnią się od siebie ( zasada ograniczonego podobieństwa ) Wzorzec V: Z danej puli gatunków, w podobnych warunkach, mogą się tworzyć różne zespoły, ale ich skład nie jest przypadkowy Wzorzec VI: Konwergencja zespołów Co wynika z analizy powtarzalnych wzorców w strukturze zespołów? Dynamika biocenoz Wzorce zmian struktury biocenozy w czasie: sukcesja Sukcesja: proces deterministyczny, czy losowy? Równowaga w biocenozie Mechanizm zrównoważenia liczby gatunków w zespole model biogeografii wysp Dynamika biocenoz brak teorii a praktyka Znaczenie lokalnej różnorodności gatunkowej Czy różnorodność gwarantuje stabilność? Rozważania teoretyczne Potwierdzenia eksperymentalne Czy różnorodność jest dobra dla ekosystemu? Literatura uzupełniająca Ekologia gatunku Populacja jednogatunkowa Poziomy organizacji życia Dynamika populacji Wpływ czyników niezależnych od zagęszczenia na dynamikę populacji Regulacja liczebności populacji Czynniki zależne od zagęszczenia Konkurencja wewnątrzgatunkowa podział zasobów Samoprzerzedzenie Terytorializm Stabilizujący wpływ zmienności indywidualnej Warunki przetrwania gatunku Populacja populacji, czyli metapopulacja Demografia Losy poszczególnych osobników Wskaźnik zastępowania Tabela życia dla kohorty Macierz projekcji Związki między współczynnikami dynamiki populacji Strategie ewolucyjne gatunków Historie życiowe Kształtowanie strategii życiowej przez dobór naturalny Literatura uzupełniająca

6 Epilog Dodatki Dodatek 1. Zastosowanie badań satelitarnych w ekologii Literatura uzupełniająca Dodatek 2. Przewodnik po metodach statystyki wielowymiarowej Słownik wybranych pojęć z zakresu ekologii Literatura źródłowa Źródła ilustracji Indeks rzeczowy Indeks nazw organizmów