Nisza ekologiczna

człowieka

Nisza ekologiczna

człowieka

Stefan Traczyk
Niestacjonarne Studia Doktoranckie WL
SGGW

Pojęcie niszy ekologicznej

• Nisza ekologiczna – zespół czynników ekologicznych (nisza

fizjologiczno-przystosowawcza)

i

przestrzeń

fizyczna

zajmowana przez dany organizm (nisza przestrzenna)
niezbędne dla jego egzystencji. Określa znaczenie i rolę
danego gatunku w ekosystemie, tj. sposób przetwarzania
energii (miejsce w łańcuchu pokarmowym), zachowania się,
wpływ na środowisko i zależności od innych gatunków.
Zbliżone nisze ekologiczne gatunków prowadzą do ich
konkurencji biologicznej.

• Nisza ekologiczna – pozycja danego gatunku, jaką zajmuje

on w biocenozie. Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm,
miejsce), o które dany gatunek konkuruje z innymi
gatunkami w biocenozie. Określa znaczenie i rolę danego
gatunku w ekosystemie, tj. sposób przetwarzania energii
(miejsce w łańcuchu pokarmowym), zachowania się, wpływ
na środowisko i zależność od innych gatunków.

Rodzaje nisz ekologicznych

• przestrzenna (siedlisko, występowanie

danego organizmu)

• troficzna (pokarm, zaspokajanie potrzeb)

• fizjologiczno-przystosowawcza

(czynności, oddziaływania)

Populacja

Populacja – jest to zespół organizmów jednego gatunku

żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie

na siebie wpływających, zdolnych do wydania płodnego

potomstwa.

Parametry charakteryzujące populacje to:

•

rozrodczość

•

śmiertelność

•

areał (obszar występowania)

•

zagęszczenie populacji

•

liczebność

•

struktura płci i wieku

•

struktura socjalna

•

strategia życiowa

•

dynamika liczebności

Rodzaje przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji:

•

przypadkowe – rozmieszczenie losowe. Występuje bardzo rzadko, głównie w

przypadku bakterii i organizmów niższego rzędu;

•

równomierne – spotykane głównie na polach uprawnych;

•

skupiskowe – osobniki łączą się w grupy, kolonie lub stada. Ten typ

rozmieszczenia spotykamy najczęściej i dotyczy wielu gatunków.

Około 5 milionów lat temu w Afryce pojawiły się australopiteki -
pierwotne człekokształtne istoty dwunożne. Australopiteki były
niewielkie - miały niewiele ponad metr wysokości. Budowa ich stóp,
miednicy i kolan była prawie taka, jak u człowieka współczesnego.
Różniły się od nas natomiast wielkością mózgu - zbliżoną raczej do
małp.
Około 2 mln lat temu pojawił się Homo habilis (człowiek zręczny).
Posiadał większy mózg i prawdopodobnie potrafił wytwarzać
prymitywne narzędzia.
H. habilis wyginął jednak ok. 1 mln lat temu, ale już wcześniej pojawił
się Homo erectus (człowiek wyprostowany). Był on znacznie
większy od australopiteków, miał większy mózg (pojemność
mózgoczaszki wynosiła u niego ok. 1200 cm sześciennych).
Wytwarzał narzędzia, którymi dość zręcznie się posługiwał. Umiał też
posługiwać się ogniem.
Po H. erectus pojawił się Homo sapiens ( człowiek myślący), forma
neandertsalska - bezpośredni przodek naszego gatunku pojawił się
ok. 200 tysięcy lat temu. Pojemność jego mózgoczaszki dochodziła do
1400 cm sześciennych.

Homo sapiens sapiens (człowiek myślący - współczesny) pojawił
się ok. 60 tys. lat temu w Afryce, a forma neandertalska wymarł
około 40 tys. lat temu.

Miejsce człowieka w środowisku

Człowiek jest jednym z wielu milionów gatunków

biologicznych zamieszkujących Ziemię. Podobnie jak

wszystkie inne gatunki powstał w wyniku długotrwałego

procesu ewolucji, przystosowując się coraz lepiej do swego

naturalnego środowiska i będąc jego istotnym elementem.

Cechy człowieka z punktu widzenia ekologii:
• niewielki zakres tolerancji na temperaturę – bez odzieży i

schronienia człowiek może przetrwać w temperaturze od

około 17 do 37 stopni C (optimum około 27 stopni C)

• skupiskowe rozmieszczenie i wykładniczy wzrost liczebności

populacji

• obecność na różnych poziomach troficznych – jako gatunek

wszystkożerny, człowiek może być zarówno konsumentem I,

II a nawet dalszych rzędów

• położenie na końcu łańcucha pokarmowego – nie ma

drapieżników, dla których człowiek stanowiłby istotne źródło

pożywienia.

Przykład przekraczanie wydolności

środowiska

Przez wiele tysięcy lat nasi

przodkowie jedynie lokalnie

przekraczali możliwości środowiska,

a tempo wzrostu ludzkiej populacji

choć w miarę systematyczne było

powolne.

Chociaż były, także modelowe

przypadki przekraczania wydolności

środowiska.

Przykładem takim jest populacja

ludzi zamieszkujących Wyspę

Wielkanocną.

Kiedy w Wielkanoc 1722r,. na

maleńką wyspę na Oceanie

Spokojnym dotarł holenderski

admirał Roggeveen, zastał tam parę

tysięcy mieszkańców wiodących

żywot rolników na ubogiej,

kamienistej glebie.

Przykład przekraczanie wydolności

środowiska

Wyspa była zupełnie

pozbawiona drzew, a
jedyne źródło słodkiej wody
stanowiła zawartość jezior
wypełniających kratery.

Badania wykazały, że około

400 roku wyspa została
zasiedlona przez
przybyszów z Polinezji.
Próbki pyłków z osadów
jeziornych dowiodły, że
dziewicza wyspa była
porośnięta bujną tropikalną
roślinnością.

Przykład przekraczanie wydolności

środowiska

Szybko rozwinęło się tu

rolnictwo, a warunki życia

były bardzo dobre, co

spowodowało gwałtowny

wzrost liczby ludności,

potrzebujących drewna na

opał i do budowy domów.

Bez lasów, które

utrzymywały wodę

gruntową, wszystkie rzeki i

źródła wyschły, a bez

transpiracji ilość opadów

wyrażanie zmalała a gleba

uległa erozji.

Miejsce człowieka w strukturze

troficznej

Gdyby zrobić przegląd

przepisów kulinarnych

pochodzących z całego

świata okazałoby się, że

niewiele jest gatunków

roślin, zwierząt i grzybów,

które nie pojawiłyby się w

menu człowieka.

Jesteśmy typowymi

mięsożercami i

roślinożercami, których

pokarm obejmuje

wszystkie części roślin:

liście, nasiona i owoce,

łodygi i korzenie.

Miejsce człowieka w strukturze

troficznej

Jemy, po odpowiednim spreparowaniu, nawet organizmy

trujące, jak słynne japońskie ryby, czy przygotowane przez

mieszkańców Syberii muchomory.
Na taką wszystkożerność, czyli bycie konsumentem

wszystkich

rzędów,

pozwalają

zarówno

właściwości

anatomiczne i fizjologiczne związane z budową zębów i

bogactwem enzymów, jak i możliwości cywilizacyjne,

umożliwiające skomplikowane przygotowanie pokarmu.

Spożywamy

także

związki

chemiczne

sztucznie

syntetyzowane np. barwniki, konserwanty.
Formy zdobywania pokarmu są też bardzo różne: od

zbieractwa po uprawy pól o powierzchni tysięcy hektarów,

od łowiectwa i rybactwa po łowienie ryb przy użyciu

pływających fabryk, łowiących za jednym razem setki ton

ryb.
Im większa skala takich działań, tym większy jest wpływ na

dany ekosystem (bezpośredni i pośredni). Przykład: łowienie

ryb w sposób tradycyjny i przy użyciu trawlerów (10 krotne

większe zużycie paliwa, odpadki i straty w rybach).

Wpływ człowieka na glebę

Wpływ człowieka na glebę zależy od sposobów i skali uprawy.
To czy gleba jest żyzna, zależy od jej właściwości

fizykochemicznych, od zawartości próchnicy oraz działalności

świata mikroorganizmów i różnych drobnych zwierząt glebowych.
Jest to układ bardzo wrażliwy. Zakłócenie równowagi pomiędzy

substancjami w glebie np. przez nadmierne nawożenie,

nadmierne użycie pestycydów odbija się na wartości

uzyskiwanych plonów i powoduje zjawisko tzw. zmęczenia gleby.
Równocześnie co roku na świecie traci się 1,5 mln hektarów

nawadnianych pól wskutek ich zasolenia.
Wielką rolę w przyśpieszaniu erozji gleby odgrywa wypas

zwierząt i wycinanie lasów.
Zniszczenie powierzchni gleby wiąże się także z zalewaniem

asfaltem dróg i lotnisk, budową miast i zakładów przemysłowych.

Wpływ człowieka na zasoby wody

Zużycie wody przez populację ludzką
jedynie w Afryce wynosi najczęściej tyle,
co zapotrzebowanie biologiczne gatunku,
czyli 3 – 4 litry na osobę dziennie.
W pozostałych krajach (nie tylko
uprzemysłowionych) woda płynie jak
„woda” zarówno na bezpośrednie potrzeby
ludzi, jak i pośrednio na potrzeby przemysłu i rolnictwa.

Zużywana przez metapopulacje ludzką woda pochodzi nie

tylko z wód powierzchniowych – rzek lub jezior, ale także,

zwłaszcza w okolicach suchszych, z warstw wód gruntowych i

głębinowych.

Zakres czynników fizycznych

Możliwości naszego gatunku ze względu na zdolności
adaptacyjne oraz dzięki osiągnięciom cywilizacyjnym, są
prawie nieograniczony jeśli chodzi o takie elementy niszy
ekologicznej jak klimat, a w szczególności temperatura i
wilgotność.
Odpowiedni ubiór i substancje zabezpieczające skórę przed
mrozem i słońcem, system ogrzewania i chłodzenia, a
przede wszystkim wynalazek ognia sprawił, że populacja
żadnego gatunku nie ma takiej amplitudy możliwości.
Wszystko to jednak odbywa się na koszt populacji innych
gatunków.
Gatunki o wąskim zakresie tolerancji na różne czynniki
najprędzej

stają

się

ofiarami

zmian

środowiska

spowodowanego działalnością człowieka

Stosunki z innymi populacjami

Populacja ludzka wchodzi też w układy z innymi
populacjami, gdy jej nisza ekologiczna zazębia się z ich
niszami.
Mogą to być układy pozytywne, jak symbioza, gdy oba
gatunki czerpią korzyści. Mutualizm na przykład występuje
w relacjach człowieka z mikroorganizmami w przewodzie
pokarmowym, które pomagają w trawieniu, same też przy
tym zyskując wygodne miejsce życia.
Teoretycznie symbiozą można nazwać układ człowieka a
udomowionymi zwierzętami jak pies, kot czy koń.
Komensalizm, czyli korzystanie ze wspólnego stołu lub
schronienia, obejmuje takie gatunki zwierząt i roślin, które
znajdują korzystne warunki w siedzibach ludzkich np.
jaskółki, bociany.
Przykładem konkurencji czyli współzawodniczenia o
pokarm i miejsce może być populacja myszy czy też
szczurów.

Ślad ekologiczny

W latach dziewięćdziesiątych zeszłego stulecia od Wiliama
Reesa z uniwersytetu w Vancouver wyszła koncepcja
określenia wpływu lokalnych populacji na obszar całego
globu. W tym celu stosuje się wskaźnik nazywany śladem
ekologicznym, od angielskiej nazwy Ecological Footprint
zwany w skrócie EF.
Analiza prowadzona z pomocą EF pozwala nam na
określenie skali ludzkiego wpływu na środowisko i
porównanie ludzkich wymagań i zapotrzebowania na
dobra naturalne z możliwością do zapewnienia przez
Ziemię tych zasobów oraz pochłonięcia zanieczyszczeń.

Jest to szacunkowa wielkość zużycia przez daną
społeczność żywności, surowców i energii oraz
ilości wyprodukowanych zanieczyszczeń w tym
dwutlenku węgla.

Ślad ekologiczny

EF – „Ekologiczny odcisk

stopy” jest sumą tych
wszystkich wpływów na
określonej powierzchni i
wyraża się go w tzw.
globalnych hektarach . Hektar
globalny jest odpowiednikiem
jednego hektara powierzchni
biologicznie czynnej zarówno
lądu jak i morza, tzn. takiej, na
której zachodzi produkcja
pierwotna o przeciętnej
intensywności.

Ślad ekologiczny

Oceny wskazują, że obszary produktywne na Ziemi zajmują

12,6 miliardów hektarów, co stanowi około 25% ogólnej

powierzchni planety. Prawie polowa z tego to pola uprawne i

pastwiska, a po jednej czwartej lasy i łowiska morskie.
Średnio na świecie przypada na osobę 2,2 hektara

biologicznie produktywnej przestrzeni. Oczywiście

powierzchnia ta będzie systematycznie wraz ze wzrostem

liczby ludności.

Ślad ekologiczny każdej osoby jest sumą sześciu różnych

składników:
• Obszaru ziemi uprawnej potrzebnej do wyprodukowania

pokarmów roślinnych zjedzonych przez tę osobę.
• Obszaru pastwisk niezbędnych do wyhodowania zwierząt

na zużyte produkty zwierzęce.
• Obszaru lasów niezbędnych do produkcji drewna i papieru.
• Obszaru morskich łowisk.
• Obszaru zajętego pod budownictwo i drogi.
• Obszaru zieleni niezbędnego do wchłonięcia dwutlenku

węgla powstałego w wyniku zużytej energii.

Ślad ekologiczny

Przeciętny obywatel świata konsumuje rocznie dobra, które
wymagają zaspokojenia przez 2,8 globalnego hektara –
czyli 1,3 razy więcej niż mu to „przysługuje” bezpiecznie dla
planety.
W efekcie zajmuje to Ziemi 1,3 roku, żeby odtworzyć to, co
ludzkość zużyje przez jeden rok. Praktycznie będzie to
jeszcze więcej, jeśli część tej przestrzeni, co mnajmniej 10%
(tyle wynosi światowa powierzchnia terenów chronionych)
zastrzeżemy także dla innych gatunków.

Głównym „sprawcą” przekroczeń jest dwutlenek
węgla, który jest odpowiedzialny prawie za połowę
ludzkiego wpływu na planetę.
Kiedy potrzeby, czyli ślad ekologiczny, przekraczają zasoby
oraz wydolność środowiska, naturalny „kapitał” Ziemi
zostaje naruszony – czyli nasza populacja przekroczyła
pojemność środowiska.

Ślad ekologiczny

Waga śladu ekologicznego,

jest różna w różnych

regionach globu. Presja na

środowisko Ziemi

przeciętnego konsumenta w

krajach bogatych jest niemal

czterokrotnie większa niż w

krajach o niższych dochodach.

Holenderscy naukowcy

określili średnią

„ekoprzestrzeń” zajmowaną

przez obywateli Holandii i

porównali z tym, co wypada

na obywatela Ziemi. Okazało

się, że aby być solidarnym z

resztą świata trzeba by

dokonać cięć w 85%

procentach konsumpcyjnych

nawyków

Ślad ekologiczny Polski

Według raportu WWF Europa 2007, pomimo że

wszystkie kraje Unii Europejskiej pogłębiają ekologiczny

deficyt Ziemi, Polska zajmuje dopiero 20. pozycję z 24

analizowanych państw UE. Mniejszy ślad ekologiczny

zostawiają tylko Bułgaria, Słowacja, Łotwa i Rumunia.
Mimo że Polacy nadal eksploatują prawie 2 razy więcej niż

wynoszą zasoby naturalne kraju, od roku 1990 udało się

zmniejszyć deficyt ekologiczny z 3,83 globalnych

hektarów na mieszkańca do 3,3 gha na mieszkańca.

Literatura:

• Kalinowska A., Ekologia – wybór na Nowe Stulecie. AR-W A.

Grzegorczyk, 2002 Warszawa

• Banaszak J., Wiśniewski H. Podstawy ekologii. Wyd. A.

Marszałek, 2003 Toruń

• Begon M., Mortimer M., Thompson D. J., Ekologia populacji

PWN, 1999 Warszawa

• Grabowski A., Spacerkiem po Oikosie czyli co to jest

ekologia. PWRiL, 1985 Warszawa

• Krebs Ch. J., Ekologia. PWN, 1997 Warszawa
• Kozłowski S., Ekorozwój – wyzwanie XXI wieku. PWN, 2000

Warszawa

• Ryszkiewicz M., Jak zostać człowiekiem – przepis

ewolucyjny. Iskry, 1989 Warszawa

• Weiner J., Życie i ewolucja biosfery. PWN, 1998 Warszawa