Ekologia wyk. 1. wiedza z zakresu zarówno matematyki, biologii, fizyki, chemii, rozumienia modeli matematycznych

Transkrypt

1 Ekologia wyk. 1 wiedza z zakresu zarówno matematyki, biologii, fizyki, chemii, rozumienia modeli matematycznych

2 Ochrona środowiska

3 Ekologia jako dziedzina nauki jest nauką o zależnościach decydujących o liczebności i rozmieszczeniu organizmów próbuje znaleźć odpowiedź na pytania jak funkcjonuje dany system ekologiczny, dlaczego dobór naturalny preferuje właśnie takie a nie inne rozwiązania

4 Ekologia jako dziedzina nauki problemy ekologiczne można rozwiązać na podstawie analiz teoretycznych lub badań laboratoryjnych zakres ekologii obejmuje zagadnienia od osobnika, poprzez populację, do ekologii ekosystemów do tzw. ekologii globalnej

5 Metody dochodzenia prawdy rozpoczynamy od obserwacji, następnie stawiamy hipotezy wyjaśniające, a wynikające z nich przewidywania testują w badaniach laboratoryjnych lub terenowych

6 Metody dochodzenia prawdy Obserwacje w naturze Pytania Hipoteza naukowa Przewidywania wynikające z hipotezy Planowanie eksperymentu Zbieranie i analizowanie danych Porównanie zgodności przewidywania Z wynikiem eksperymentu Odrzucenie hipotezy Potwierdzenie hipotezy Układy złożone Przyczyna jeden skutek Uzyskanie odpowiedzi na postawione pytania Dodatkowe eksperymenty testujące

7 Czym jest ekologia - definicja w drugiej połowie XIX w. Ernst Haeckel nauka której przedmiotem zainteresowań jest całokształt oddziaływań między zwierzętami i ich środowiskiem, zarówno ożywionym jak i nieożywionym co zatem NIE jest ekologią???

8 Pierwsze zagadnienia masowe pojawy szkodników co je determinuje? Arystoteles w swoim dziele Historia Animalium stara się wyjaśnić przyczyny pojawiania się plag Przechodzimy do pytania dlaczego czegoś jest dużo?

9 Liczebność

10 Liczebność

11 Struktura

12 Liczebność populacji

13 Dobór Dobór preferował faworyzował właśnie te a nie inne cechy Dobór ściśle jest związany z nauką o ewolucji, dlatego teraz zajmiemy się stykiem ekologi i ewolucji.

14 Dobór sztuczny

15

16 Dymorfizm płciowy Kaczka krzyżówka Chwostka szafirowa

17 Ewolucja Ewolucja jest procesem przystosowania się organizmów (genotypów) do środowiska Ekologia i nauka o ewolucji są ze sobą nierozerwalnie związane, gdyż przemiany ewolucyjne następują na skutek działania doboru naturalnego, co można nazwać ekologią w działaniu Wyróżniamy 3 typy doboru: kierunkowy, stabilizujący i rozrywający

18 Rozkład cechy

19 Rozkład cechy

20 Rozkład cechy

21 Typy doboru Wyróżniamy 3 typy doboru: kierunkowy, stabilizujący i rozrywający Większość przemian ewolucyjnych jest efektem działania doboru kierunkowego, jednak najczęściej w przyrodzie mamy do czynienia z doborem stabilizującym Dobór naturalny może działać na poziomie gamet, pojedynczych osobników, grup krewniaczych, zgrupowań.

22 Typy doboru

23 Co powoduje przemiany ewolucyjne? Karol Darwin i Alfred Wallace dali niezależnie od siebie taką odpowiedź: mamy rok 1858 ewolucja zachodzi dzięki działaniu doboru naturalnego. Czym jest ów dobór?

24 Dobór - definicja Dobór naturalny to proces którego zasadą jest to że organizmy lepiej przystosowane do środowiska mają większe szanse przeżycia w konsekwencji przekazują swoje cechy potomstwu, gorzej dostosowane są eliminowane w rezultacie gorsze genotypy nie są utrwalane w populacji

25 Jaka jest zasada działania doboru naturalnego poprzez indywidualną zmienność osobników w każdej populacji potomstwo wydawane jest w nadmiarze na skutek trudnych warunków tylko niektóre osobniki przeżywają i wydają potomstwo w warunkach ograniczonych zasobów tylko osobniki najsilniejsze i najlepiej dostosowane wydadzą potomstwo cechy odpowiadające za lepsze przystosowanie do środowiska są dziedziczone przez potomstwo i będą się utrwalały

26 Miarą sukcesu w doborze naturalnym jest dostosowanie (ang. fitness); można je rozpatrywać na poziomie osobników lub poszczególnych genów. Organizmy posiadające korzystne cechy mają większą szansę na przeżycie i rozmnażanie, co prowadzi do zwiększania częstości występowania korzystnych genów w populacji. Anglia 1848 Carbonaria Osobniki ćmy włochacza nabrzozka (Biston betularia)

27 Odpowiedzią na dobór są adaptacje W wyniku doboru naturalnego wzrasta przystosowanie adaptacja osobników co w procesie ewolucji może prowadzić do specjacji czyli powstawania nowych gatunków. Adaptacje są bardzo ważne ponieważ od nich zleży skuteczna realizacja cykli życiowych.

28 Adaptacje Każdy organizm ma pewien fenotyp czyli cechy widzialne morfologicznie są one sumarycznym efektem genotypu i działania środowiska genotyp to potencjał, który może zostać zredukowany przez środowisko. Fenotyp osobników podlega doborowi i w sposób pośredni genotyp. Z uwagi na to że kształtowanie się cech fenotypowych nie jest funkcją prostą genotypu omawiać będę fenotyp, natomiast proszę pamiętać że to nie cechy fenotypowe a genotyp jest dziedziczony.

29 Rozkład cechy

30 Dobór kierunkowy Eliminuje skrajne fenotypy Dobór sztuczny to dobór kierunkowy darwinka czarna (Geospiza fortis) z Galapagos x wysokość dzioba; y- % przeżywających

31 Dobór stabilizujący dobór stabilizujący osobniki o średniej wartości cechy mają największą przeżywalność np. masa ciała piskląt, noworodków, szczeniaków

32 Dobór rozrywający dobór rozrywający nazywany również rozrzutowym faworyzuje skrajne fenotypy z zakresu zmienności towarzyszą temu często mechanizmy zapobiegające krzyżowaniu się osobników o cechach skrajnych Pora aktywności Tempo dojrzewania Wielkość ciała

33 Wyk. 2 Ekologia behawioralna