Podmínky prostředí
• Nejsou činností organismů “spotřebovávány”, a tím méně dostupné pro jiné organismy (to jsou zdroje)
• biotické a abiotické popř potravní (trofické) – u rostlin je abiotický a u živočichů je to biotický faktor
- morfoplastické (působí morfologické změny), etoplastické (vliv na chování - specifické chování pouštních živočichů, fyzioplastické (ovlivnují fyziologické pochody – změna hospodaření s vodou v suchých oblastech))
Abiotické faktory
• teplota
• vlhkost
• pH
• obsah živin – zákon minima - nejmenší množství prvku ovlivňuje růst (někdy)
• světlo
• kyslík
• tlak
Gradienty podmínek prostředí
• ekologická valence – rozsah tolerance, Gaussova křivka (někdy jen minimum (potrava) nebo maximum (toxiny) ovlivňuje organismy
• euryvaletní – široká valence
• stenovalentní – úzká valence (ovlivňuje rozšíření a výskyt)
• prostředí -ekní (euryekní – žijí i ve velmi rozdílném prostředí, stenoekní – specialisté např. mokřady, kyselé prostředí), teplota -termní, světlo -fotní
• v optimálních podmínkách mají druhy nejvyšší fitness, mimo fitness klesá a mimo valenci, je mortalita větší než natalita
• FITNESS (způsobilost, zdatnost, schopnost) = relativní úspěšnost jedince v předání genetické informace druhu do další generace
Hodnota optima závisí na dalších faktorech
• Když mám dost vody, tak mě vyhovuje větší teplo
• Podmínky nejsou stálé - nejen průměr, ale i variabilita podmínek je důležitá
• Organismy žijí v průměru, ale přežívají extrémy
• Nedostatek limitujícího faktoru může být nahrazen intenzivnějším působením jiného
Fyziologické a ekologické optimum
• ekologické optimum – nemusí nutně kopírovat fyziologické optimum, proměnlivé, posun i celé amplitudy v rámci adaptace organismu
• Většina tzv. slanomilných rostlin roste dost dobře bez soli, pokud je zbavena konkurence, totéž i pro pH
Často užíváme antropomorfizace (co získám, co ztratím)
• Je to zkratka pro: evoluce favorizovala takové organismy, u kterých je poměr cost:benefit co nejvýhodnější, tj. s největším ziskem s ohledem na ztrátu (nebo vklad)
• neboli: to, že se organismy chovají “rozumně” je důsledkem toho, že ty, které se tak nechovaly, byly selekcí vyloučeny
ovlivnitelné (zdroje, mikroklima) x neovlivnitelné (sluneční záření) organismy
- periodické (organismy uzpůsobeny) a neperiodické (působí rušivě – vichřice, bouře, povodně, požáry )
• Podle stupně cykličnosti ekologických faktorů a stálosti biologických rytmů a periodicidity u organismů je dělíme na tyto skupiny
Primárně periodické faktory
-jsou vyvolané planetárními pohyby a patří k nim světlo, teplota a slapové jevy – rotace kolem slunce, kolem osy, lunární cyklus
-Jejich cyklická proměnlivost existovala na Zemi již před vznikem života.
-Světlo a teplota vymezují na zemském povrchu klimatické zóny ve smyslu horizontálním i vertikálním a limitují tak rozšíření rostlin a živočichů.
-Slapové jevy s frekvencí asi 12,5 hodiny (dmutí hladiny v podobě přílivu a odlivu) mají naopak velký význam mají velký význam v životě mnohých mořských živočichů, což se výrazně projevuje v biologických rytmech i periodicitě jejich rozmnožování, aktivity i výskytu, skočné dmutí při úplnku a novu
Sekundární periodické faktory
-jsou v různém stupni závislé na primárních periodických faktorech. Čím je tato závislost těsnější, tím je také cykličnost sekundárních faktorů výraznější a pravidelnější.
-K těmto faktorům patří jak vnitrodruhové (vliv světla a teploty na rozmnožování), tak také mezidruhové vztahy protože množství a jakost potravy během roku kolísá v závislostech na světelných a teplotních poměrech a vlhkosti např. (dravec-kořist, hostitel-cizopasník).
Sekundární periodické faktory ovlivňují především hustotu populací, působí uvnitř stanoviště a neovlivňují jeho hranice ani velikost.
Neperiodické faktory
-působí náhle, neočekávaně. Živočichové jim nejsou vůbec přizpůsobeni, proto jejich účinek bývá většinou katastrofální. Sem patří především silné větry, povodně požáry, antropogenní vlivy apod.
-Neperiodické faktory negativně ovlivňují hustotu populací.
Co dělat v nepříznivém období
• Dočasně se odstěhovat - ale stěhování něco stojí - energie, nebezpečí pro přežití
• Adaptovat se - některé organismy to řeší různými klidovými stádii, které jsou méně citlivé (od hybernace savců, přes vajíčka nebo kukly hmyzu po semena rostlin) - ale jakékoliv přizpůsobení také něco stojí
• “Ekonomické” úvahy - co jako organismus získám, co ztratím (“cost - benefit analysis”)
Život na Zemi ovlivněn především dostupností vody (protoplasma) a teplotou (stabilita bílkovin). Dvě řešení pro org.
• adaptace na stávající stav – krátkodobě (aklimatizace) nebo geneticky
• migrovat (dopady i na ekosystém, nejen na druh)
• trade-off – něco za něco
• na extrémy reakce fyziologickými změnami organismu (poikilotermie = přizpůsobí se okolí x homoiothermové = kontrolují svou teplotu sami) nebo změnami chování
Důležité gradienty prostředí
• Vlhkostní - voda je zdroj, ale všeho moc škodí - Příliš mnoho vody => málo kyslíku
• teplota - vzdálenost od moře výrazně ovlivňuje sezónní průběh teploty ve stejné zeměpisné poloze místa, teplotní tolerance se může během roku měnit
• Gradient salinity - do určité míry je i gradientem vlhkosti - vysoká salinita způsobuje “fyziologickou suchost” - je třeba jít proti osmotickému tlaku
• Gradient pH, půdní textury, úživnosti (vlastně dostupnosti zdrojů)
Světlo
- vlastní sluneční záření – ultrafialové (cca 9%), viditelné (cca 45%), infračervené (46%)
- UV je ze značné zčásti pohlceno ozonovou vrstvou – ve větším množství a intenzivně způsobuje morfogenní, mutační a destrukční účinky – v malé míře pozitivní
Světlo a jeho periodické denní a sezonní změny jsou jedním z hlavních ekologických faktorů ovlivňujícím četné procesy živých organismů.
- fotosyntéza
Tolerance živočichů ke světlu
• Většina živočichů je na světle závislá.
• Podle nároků na světlo dělíme živočichy na stenofotní a euryfotní. Stenofotní vyžadují určité osvětlení, euryfotní jsou na změny světelného režimu nenároční.
• sluncemilné
• u světlomilných živočichů se vyvinula různá přizpůsobení chránící jejich tělo před nadměrným ozářením např. zbarvení pokožky, ochlupení, vyhledávání vhodně osvětlených míst.
• stínomilné
• světloplaché formy závisí na světle nepřímo troficky, žijí v jeskyních, dutinách, v půdě, podzemní vodě, mořských hlubinách a v tělech hostitelů (endoparaziti) – ztráta pigmentace a zakrnělé světločivné orgány
• U rostlin je příslušnost do výše uvedených skupin dána její schopnosti fotosyntetizovat při určité míře světla
• Fotoperiodismus
-Fotoperioda stejně jako u rostlin má velký význam a mimořádný vliv na rozmnožování živočichů a všechny děje spojené s reprodukcí např. pohlavní aktivita, příjem potravy u samic, tvoření zásob tuku, stěhování apod.
• Diapauza
-V určitém stadiu životního cyklu přečkávají v klidu mnozí živočichové nepříznivé podmínky prostředí. Takovýto stav organismu označujeme jako dormance.
• Hibernace
o stav, kdy živočichové přečkávájí v klidu chladné období roku např. medvědi.
• Estivace
-organismy snižují metabolismus a ostatní projevy během suchého a teplého letního období např. některé druhy plazů.
EKOLOGICKÁ PRAVIDLA
Bergmanovo pravidlo - homoiothermní i exothermní ž. - s klesající teplotou roste velikost živočichů (u příbuzných druhů)
Allenovo pravidlo - homoiothermní ž. - s rostoucí teplotou se prodlužují extremity (výrůstky) těla (u příbuzných druhů – lišky- fenek, obecná, polární)
Glogerovo pravidlo - homoiothermní ž. - v teplejším a vlhčím klimatu jsou živočichové tmavší
Jordanovo pravidlo – ryby - v teplejších vodách nižší počet obratlů
Něco navíc
Ekologická nika = komplexní začlenění druhu v prostředí
• zapojení v potravních sítích, požadavky na další zdroje (světlo, voda, minerální látky), prostorové nároky (umístění hnízda, místa výskytu, odpočinku, úkrytu), časové rozložení aktivity (denní a sezóní rytmy), požadavky na místa a období rozmnožování…..
• každý druh – specifická nika
• čím podobnější niky dvou druhů, tím je více interakcí mezi nimi
ekologická nika základní = výsledek evoluční historie druhu - > geneticky daný potenciál
ekologická nika realizovaná = výsledek konkrétní situace v obývaném prostředí
- je užší než základní
abiotické faktory
• světlo
- kolik slunečního záření pronikne atmosférou = poloha místa (nejmenší odraz rovník, největší póly), pohlceno oblaky, znečištující částice, povrch země i organismy
- rozhodující zdroj světla je viditelná složka slunečního záření (400-760 nm)
- ovlivňuje intenzitou, dobou působením, směrem dopadu
- intenzita světla:
- euryfotní - toleratní
- stenofotní – specialisté
-sluncemilné – bezlesá zastíněná stanoviště tj. poušť, step, velehory a tundra
-světlomilné – mírné zastínění
-stínomilné – řada pokojových rostlin
-světloplaché (v půdě, jeskyních, dutinách, podzemních vodách, mořských hlubinách, endoparazité) – většinou ztráta pigmentace, zakrnělé světločivné orgány
- u rostlin je příslušnost k těmto skupinám dána světelným kompenzačním bodem (= hustota světelného toku při kterém se množství vytvoření OH rovná ztrátám při disimilačních pochodech), pod tento bod nejsou schopny existovat
- efemeroidy – změny světelných poměrů způsobují, že vegetativní a generativní fáze některých vytrvalých lesních bylin proběhne velmi rychle a nadzemní část odumře
- délka působení:
- biologické rytmy – délka působení světla (střídání dne a noci, změny světelné části dne v průběhu roku = fotoperioda)
- periodické opakování určité činnosti po 24 hodin nebo v průběhu roku
- změny délky fotoperiody -> impuls k nástupu klidových stádii i sezóní morfologické změny, počátek rozmnožování živ. a kvetení rostlin
- směr dopadu:
- směr, úhel dopadu a intenzita světla = různé pohybové reakce organismů
- fotokinese = prudké osvětlení některých živočichů vyvolá chaotické, nesměrované pohyby
- fototaxie = směrové pohyby ke zdroji světla (pozitivní, negativní)
- fototripismy = otáčení části těla ke světlu (rostliny - slunečnice, živočichové - vystavování části těla světlu)
- fotonastie = nesměrované pohyby rostlin vyvolané určitou intenzitou světla (otevírání květů, pohyby listů)
- světlo ve vodním prostředí
- značná část se odráží od vodní hladiny
- proniká podle úhlu dopadu a průhledností vody
- jednotlivé složky viditelného záření jsou vodou pohlcovány – nejdříve okrajové částí (zejména červená), nejhlouběji proniká modrá, zelená a žlutá
- řasy rudochy mají červený fotosyntetický pigment = barva která nejlépe využije modrozelené světlo
- eufotická (horní prosvětlená vrstva) a afotická vrstva (spodní vrstva, kde převládá respirace nad fotosyntézou) – záleží podle nároků rostlin…..
- světlo může být nahrazeno vulkanickou činností a bioluminiscencí
- existuje znečištění umělým světlem – narušuje biorytmy, orientaci i výskyt organismů
Žádné komentáře:
Okomentovat