EKOLOGIE = věda, která studuje vztahy mezi organismy a prostředím a také vztahy mezi organismy navzájem.
Ekolog ≠ aktivista ochrany životního prostředí?
Environmentalistika = věda, která zkoumá vzájemné působení člověka a ekosystémů tak, aby předcházela negativním dopadům na životní prostředí.
Předcházení negativním dopadům na ŽP, ochrana přírody, využívání přírodních zdrojů.
Výchova k udržitelnému rozvoji.
Na počátku 20. století jako samostatný obor.
Ernst Haeckel (zavedl pojem) … ALE ekologie už dávno předtím.
Dělení podle oblasti zájmu, podle prostředí, podle ekologických vztahů.
Základní Pojmy
Biotop = stanoviště, habitat.
Bioindikátor.
Populace = soubor jedinců jednoho druhu.
Nika = soubor vazeb mezi organismem a prostředím.
Společenstvo = soubor více druhů organismů na jednom místě.
Ekosystém = soubor všech živých organismů a neživého prostředí daného místa.
Biom = soubor podobných ekosystémů.
Biosféra = soubor všech ekosystémů na Zemi.
Areál = geograficky vymezená oblast.
Endemit = je na určitém místě původní a jinde se nevyskytuje.
Relikt = žije na refugiu (malý pozůstatek dřívějšího území), glaciální relikt.
Synantropní druhy.
Ekologické Faktory Prostředí
Je soubor podmínek, které ovlivňují existenci živých organismů v prostředí.
Mění se a organismy se musí přizpůsobit = adaptovat.
Působí zvenčí → zdroje a podmínky prostředí.
Neživé (abiotické).
Živé (biotické).
Zdroje = cokoli, co organismus spotřebovává (potrava, živiny v půdě, prostor, světlo…).
Organismy o ně soupeří.
Abiotické Podmínky Prostředí
= neživotné podmínky prostředí.
⇒ působení neživé přírody.
Sluneční záření.
Vzduch.
Voda.
Půda.
Neživé/abiotické faktory: fyzikální a chemické vlastnosti vody, vzduchu, půdy.
Sluneční záření (teplo a světlo), minerální látky.
Živé podmínky prostředí: vzájemné vztahy mezi organismy – vnitrodruhové i mezidruhové.
Ekologická Valence
Organismy mají různé požadavky, nebo různě snášejí nějaký faktor prostředí.
Snášenlivost prostředí ⇒ ekologická valence.
Organismy snášejí různou teplotu.
Nejvhodnější t = optimum.
Teplota vyšší nebo nižší = kdy stále přežívá → krajní meze, pod touto hranicí organismus umírá.
Schopnost organismu snášet určitý faktor prostředí.
Stenovlentní x euryvalentní.
Stenotermní (oligotermní).
Eurytermní.
Stenotermní (polytermní).
Ekologická valence ⇒ druhy s nízkou ekologickou valencí = stenoekní.
Druhy s širokou ekologickou valencí = euryekní.
Ekologická Nika
Nároky každého organismu na prostředí (adresa a zaměstnání ).
Veškeré požadavky na zdroje a podmínky prostředí.
Abiotické Faktory - Sluneční Záření
Zdroj energie pro Zemi.
Na zemský povrch dopadne záření o vlnových délkách 290–5000nm (část záření zachytí atmosféra).
Pro organismy nejdůležitější viditelné světlo (260−760nm, využitelné při fotosyntéze).
Intenzita světla přímo ovlivňuje produkci fotosyntézy.
Jako reakce na světlo se u organismů vyvinula schopnost vidění.
Střídání dne a noci → vytváření biorytmů = vytváření rytmických dějů v závislosti na světle.
Střídání ročních období.
Světlomilné x stínomilné x temnomilné.
Život rostlin ovlivňuje délka dne.
Rostliny mírného pásu – dlouhodenní rostliny.
Tropické rostliny – krátkodenní rostliny.
UV záření.
Kratší vlnová délka než viditelné světlo.
Většinu UV pohltí ozonová vrstva.
Některé jeho složky jsou nebezpečné.
V malých dávkách → v lidském těle podporuje vznik vitaminu D.
Infračervené.
Dlouhé vlnová délka.
Klíčový zdroj tepla pro organismy.
Teplotní optimum pro většinu organismů??
Teplota
Jedním ze zdrojů tepla je infračervené sluneční záření.
Většina organismů vyžaduje teplotu při které je voda v tekutém stavu.
Teplotní optimum pro většinu organismů: 15–300oC.
Mnoho druhů se změnám teplot přizpůsobilo – savci a ptáci dokáží tělesnou teplotu regulovat.
Vyvinula se srst, peří, silnější vrstvy podkožního tuku…
Studenokrevní x teplokrevní živočichové.
Udržení stálé tělesné teploty je velmi energeticky náročné (vyšší nároky na kyslík a potravu, tepelně izolační vrstva atd.).
Chladnomilné x teplomilné organismy.
Bergmanovo Pravidlo + Allenovo Pravidlo
Živočichové v polárních oblastech mají nejen delší srst a silnější vrstvu izolačního tuku, ale jsou také větší (Bergmanovo pravidlo) a mají relativně krátké tělní výběžky – uši, nohy, ocas… (Allenovo pravidlo).
Glogerovo Pravidlo
V teplejších a vlhčích oblastech jsou živočichové téhož druhu tmavší.
Vliv Tepla
Vliv tepla na rostliny:
Adaptace na ↓ teplotu:
Nízký vzrůst, změny na listech, kořeny hluboko v zemi, zásobní sacharidy…
Adaptace na ↑ teplotu:
Odpar vody, lesklé listy
Vliv tepla na živočichy:
Studenokrevní – proměnlivá teplota těla
Teplota ovlivňuje růst, rozmnožování atd.
Estivace = letní spánek
Teplokrevní – stálá teplota těla (schopnost termoregulace)
Hibernace = zimní spánek, estivace
Voda
Univerzální rozpouštědlo – závislé všechny metabolické procesy.
Ve všech živých organismech.
Důležité je složení vody (obsah kyslíku, salinita…).
Rostliny: vodní – bahenní - vlhkých stanovišť – suchých stanovišť.
Hydrofyty x xerofyty (sukulenty).
Adaptace živočichů na vodní prostředí
Žábry, dýchání celým povrchem těla.
Hustý tělní pokryv, maz z mazových žláz.
Adaptace živočichů na souš
Vylučovací soustava – umožňuje šetřit s vodou.
Izolační vrstva na povrchu.
Dýchací orgány – umožňují udržet vlhký povrch.
Půda
Ovlivňuje (svým složením) život rostlin.
Důležitý je obsah minerálních látek (sloučeniny prvků).
Biogenní (kyslík, uhlík, vodík, dusík, Ca, P, Na, K,Cl) a stopové prvky (Fe, I, Zn, F…).
Rostliny vyžadující ↑ obsah dusíkatých živin (bez černý, kopřiva…).
Bioindikátory dusíku v půdě.
Rostliny v půdách s nedostatkem dusíku (rašeliniště).
Masožravost (extrémní adaptace) – rostliny získávají dusík rozkladem bílkovin z ulovené kořisti.
pH půdy … v kyselých půdách rostou např. borůvky, vřes… … v zásaditých půdách roste např. borovice, ostřice…
Dusík je pro rostliny nezbytný pro tvorbu chlorofylu!
Vzduch (Atmosféra)
Troposféra nejvýznamnější do 6–7 tisíc m n.m.
78%N, 21%O<em>2, 0,034%CO</em>2, ostatní plyny 1%.
S nadmořskou výškou se teplota vzduchu snižuje.
Proudění vzduchu.
Pozitivní i negativní význam.
Stratosféra → její součástí je ozonosféra.
Vrstvy Atmosféry
Exosféra. 600 km
Termosféra. 85 km
Mezosféra. 50 km
Stratosféra.
Ozonová vrstva.
Troposféra. 25 km 7-20 km
Adaptace Organismů na Abiotické Faktory
Faktory působí během evoluce:
Fyziologicky.
Morfologicky.
Etologicky.
Konvergence.
Divergence.
Biotické – Živé Faktory
Jednotlivé organismy → působí na prostředí.
Dále působí na ostatní organismy:
Stejného druhu.
Odlišného druhu.
Jedinec: má schopnost samostatného života.
Populace: je tvořena, jedinci stejného druhu.
Společenstvo: soustava tvořena populacemi různých druhů.
Biotické – Živé Faktory - Ekosystém
Je tvořen společenstvem a jeho neživým prostředím
Podle neživého prostředí:
Vodní → potok, řeka, rybník, oceán, moře
Suchozemské → les, poušť
Každý má různou míru světla, tepla, srážek, minerálních látek → podnebné podmínky
Biotické – Živé Faktory - Ekosystém
Koloběh živin a tok energie
Základní typy organismů:
Producenti = rostliny fotosyntéza a produkce organických látek)
Konzumenti = konzumují látky již hotové, v podobě těl jiných organismů
Býložravci
Masožravci
Všežravci
Reducenti (rozkladači) - většinou mikroorganismy, získávají látky z odpadů a mrtvých těl jiných organismů
Potravní Řetězec
Potravní závislosti v přírodě
Každý organismus představuje zdroj energie pro jiný organismus
Producenti
Konzumenti 1. řádu
Konzumenti 2. řádu
Konzumenti vyšších řádů
Dekompozitoři (reducenti)
Tok Energie
Energie ekosystémy pouze protéká.
Zdrojem energie je sluneční záření.
Všechna přijatá energie se vrátí do okolí v podobě tepla
Pastevně – kořistnické potravní řetězce
Začínají producenty= rostlinami
Rozkladné řetězce
Začínají mrtvými těly a odpady z jiných organismů
Vzniká humus
Neustále probíhá koloběh látek a tok energie
Ekosystémy se vyvíjí → sukcese → konečné stádium vývoje ekosystému = klimax (dosažení rovnováhy) → rovnováha je křehká a kolísá → dojde k porušení →vytvoří se nová rovnováha
Velké a stabilní ekosystémy = biomy
Ekologie Populací, Společenstev a Ekosystémů
Populace
Soubor jedinců téhož druhu obývající konkrétní území (BIOTOP) v určitém čase
Základní znaky:
Hustota
Rozptyl
Růst - porodnost, úmrtnost
Stěhování - migrace (za potravou, vhodné klima)
Struktura - věková struktura
Vztahy Mezi Populacemi
Vzájemně se mohou ovlivňovat a působit na sebe:
Neutrálně: populace dvou druhů se neovlivňují, jejich niky se nepřekrývají: žába x zajíc
Kladně: klaun očkatý a sasanka - oba mají prospěch, gazela a zebra = konkurence, stejná nika, hyena, sup → dožírají co lev nechce