Cykl hydrologiczny- krążenie wody w atmosferze Woda w glebie: -niedostępna; higroskopijna, błonkowata -dostępna; włoskowata( kapilarna), wolna Fototakcja: -dodatnia- w kierunku do światła -ujemna- w kierunku od światła Skototakcja- rozróżnianie przez owady ciemnego i jasnego tła Najbardziej przywabiające są barwy: *żółta *zielona *pomarańczowa Czerwony jest mało atrakcyjny. Światło wpływa na: -zjawisko diapauzy; owad przeczekuje niekorzystne warunki minimalizując funkcje życiowe. Diapałza: -pakultatywna; w momencie gdy warunki niekorzystne ustaną natychmiast diapauza zostaje przerwana. -obligatoryjna; okres jej trwania jest dziedzicznie ustalona. Światło wpływa na: -powstawanie danej płci owadów -kwestię składania jaj Fetoperiodyzm- zależności w długości trwania dnia i nocy w cyklu dobowym. Wpływa na: *rozrodczość *aktywność dobową *inicjuje diapałze *wędrówki *zaloty CZYNNIKI BIOTYCZNE. Pokarm: Ze względu na pobieranie pokarm dzielimy owady na: -biofagi- odżywianie się martwymi organizmami -nekrofagi- odżywianie się martwymi organizmami -saprofagi- odżywianie się rozkładającą się substancją organiczną Inny podział: *zoofagi- mięsożerne; pasożyty i drapieżce *filofagi- roślinożerne *pantofagi- wszystkożerne *nekrofagi- trupożerne *koprofagi- żerują na i w odchodach zwierząt Ze względu na umiejętność przystosowaniu się do rodzaju pokarmu dzielimy owady na: -Noro fagi-żywią się tylko jednym gatunkiem lub rodzajem rośliny lub zwierzęcia (kwieciak jabłkowiec) -Digofagi-odżywiają się kilkoma gatunkami lub rodzajami zwykle blisko ze sobą spokrewnionych rośinami czy zwierząt - polifagi- żerują na bardzo wielu rodzajach i gatunkach roślin czy zwierząt Skutki żerowania firofagow: -gołożer -minowanie -okienkowanie -powstawanie galosów, nabrzmień -zmiana barwy Niechemiczne metody walki ze szkodnikami. Kwarantanna roślin- Celem jest niedopuszczenie do przenikania określonych gatunków patogenów, szkodników i chwastów na nowe obszary gdzie mógłby znaleźć nowe dogodne warunki do rozwoju i powodować duże szkody gospodarcze. Kwarantanna zewnętrzna- na granicach państw Kwarantanna wewnętrzna – wewnątrz danego kraju , w obrębie rejonów. Temperatury efektywne; temp powyżej zera fizjologicznego stanowią temp efektywne. Wartość sumy temp. elektr. Jest stała dla gatunku w którym gatunke się rozwija. Obliczanie ilości ciepła potrzebnego do rozwoju określonego gat. C=(T-to) xD C-oznacza sumę ciepła -T-temp. otoczenia -to-zero fizjologiczne danego gatunku -D- ilość dni potrzebnych do pełnego rozwoju owada. Wskażnik prawdopodobieństwa rozwoju owadów: S/S1=W s-suma ciepła dla danego roku lub wieloletnia dla danej miejscowości -S1- suma ciepła konieczna dla pełnego cyklu rozwojowego W- wskaźnik prawdop. rozwoju jeżeli W>1 wskazuje na możliwość rozwoju jednego lub 2 pokoleń, jeżeli W<1 to rozwój gatunku w danym rejonie w danym roku jest nieprawdopodobny. Stan odwodnienia org.-im większa ilość wody związanej z koloidami ciała tym owad odporniejszy na niskie temperatury. *Witryfikacja (zeszklenie); przemiana fazowa przejścia ze stanu ciekłego w stan szklisty. -wyróżnia się tym że drobiny substancji przemieszczają się w przestrzeni bez szczególnego porządku. -przy stopniowym ochładzaniu w org. Następuje nagłe podwyższenie temp. ciała w rezultacie wydzielania ciepła związanego z przemianami biochemicznymi. -dalsze obniżanie się temp. otoczenia powoduje wkońcu śmierć owada. -reakcje owadów na niskie temp. zależą nie tylko od gatunków lecz od stadium rozwoju czy stanu fizjologicznego organizmu - np. pędnik przedzimek, motyl z rodziny Geometridae lata, kopuluje i składa jaja w listopadzie a nawet w grudniu w temp. 4C podczas gdy inne gat. motyli czy chrząszcze w tej temp popadają w całkowite odrętwienie. Przechłodzenie owadów zależy od: -stanu odwodnienia organizmu -temp. otoczenia -zmian sezonowych -gat.owada - od wieku, płci i stadium rozwojowego Termiczne progi życia (granice temp. w których możliwe jest życie owadów) *próg górny- max wytrzymałości na gorąco -odrętwienie cieplne -deficyt tlenowy -śmierć mszyce do 30C powyżej 35C odrętwienie i opadanie z roślin. -hamowanie rozwoju różnym stadium rozwojowych owadów -zabijanie jaj i larw *próg dolny wytrzymałość na zimno Fazy działania niskimi temp. 1. faza początkowa- odrętwienia ( od momentu pojawienia się lodu w tkankach) 2.faza zamarzania- (do chwili utworzenia się pierwszych kryształów lodu). *Przetrzymanie zimy w niskich temp. zależy od substancji zgromadzonyc h w organizmie ( najedzony- z dużą ilością tłuszczy przeżywa dłużej, nienajedzony ma dużo wody w organizmie i szybko zamarza już poniżej 0C). *granice ekstremalne dla owadów wynoszą ok. 120C tj od -54 do +64C. przy czynnym trybie życia ok. 32C tj od 3C do 35C. *gatunki znoszące drobne tylko wewnętrzne wahania temp. tzw. gatunki stenotermiczne, zajmują z reguły niewielkie obszary. Zero fizjologicznego to temp. poniżej której nie mogą rozwijać się owady. Podział zwierząt: -org. Homojotermiczne (stałocieplne- ciepłokrwiste) -org.poikilotermiczne (zmiennocieplne- zimnokrwiste) Regulacja temp. ciała owadów: -energia promieniowania słońca(np.ciemne ubarwienie ciała) -aktywność własna(praca mięśni, trawienie , pożywienie) Sposoby obniżenia temp ciała owadów: -lśniąca, metaliczna powierzchnia skrzydeł - parowanie wody z powierzchni ciała i przez drogi oddechowe TEMPERATURA Czynnik abiotyczny ważny zwłaszcza dla zwierząt zmiennocieplnych (owady, roztocza, ślimaki, nicienie) ich rozwój, żerowanie i dynamika populacji zależą od temperatury. Temperatura która hamuje aktywność życiową nazywamy temp. zera fizjologicznego. Powyżej tej temp zwanej progiem życia (2-25C) zaczyna się aktywnowność lub rozwój gatunku. Temperatura powyżej progu życia nazywamy elektrycznymi. Owady są uzależnione od temp otoczenia, max i średnie wartości decydują o tak istotnych zagadnieniach jak zachowanie się owadów, rozprzestrzenieniem geograficznym , rozwój, dł. życia, płodność, kształtowanie się płci Każdy z gatunków ma swój optymalny zakres temp. w którym najlepiej i najsprawniej przebiegają jego najważniejsze funkcje życiowe. Nawet każde ze stadiów rozwojowych danego gat. cechuje wybiórczość co do określonego zakresu optymalnych temperatur. Progi życia – skrajne wartości temp. w których organizmy mogą żyć Temperatura optymalna- określona temp dla danego procesu przy której reakcja przebiega najszybciej i najskuteczniej. Zasolenie wpływa na liczbę owadów . Im większe zasolenie tym mniejsza ilość owadów. Znaczenie też ma konfiguracja terenu. Skład chemiczny wpływa na skład roślinności a roślinność na obecność określonych gatunków owadów. Wpływ struktury gleby na budowę owadów: -robenowany kształt ciała -schitynizowany oskórek -giętkie ciało -mocny rozwój żuwaczek Znaczenie wilgotności gleby: -migracje pionowe -zmiany śmiertelności chrząszczy w zależności od wilgotności -wpływ na płodność Grupy owadów: -geobionty- gat. ściśle związane z glebą przez całe życie -geofile- gat. częściowo przebywające w glebie (poszczególne stadia) -geokseny-gat. okresowo przebywające w glebie (zimowanie miejsce składanie jaj). Inny podział: Zwierzęta glebowe: -eudefon (głębsze wartsyw gleby) -hemiedefon -epedefon (powierzchniowa wartswa gleby) Ze względu na wielkość: -mikrofauna -mezofauna -makrofauna -megafauna Zwalczanie owadów przy wykorzystaniu wody: -wysuszenie środowiska -wysuszenie pokarmu -zalewanie wodą -woda jako przynęta pokarmowa -bezpośrednie zwalczanie wodą (zmywanie, spłukiwanie) GLEBA Powiązanie owadów z glebą mają charakter stały, gdy chodzi o gatunki związane z glebą przez całe życie lub charakter przejściowy gdy w glebie rozwijają się średnią rozwojowe bądź w niej zimują. Ochrona ciała owadów przed wysychaniem.: - przystosowanie morfologiczne (wosk, nalot, łuski, szczecinki) -zabezpieczenie stadiów młodocianych (bobówki) -„klimatyzowane” gniazda. Przystosowanie fizjologiczne do zachowania wody w organizmie: *organizmy hydroficzne(ślimaki, nicienie) *owady mezoficzne *owady kseroficzne( szkodniki przechowalne żyjące w suchych środowiskach) *budowa tchawek, zamykanie i otwieranie przetchlinek *suche wydaliny *przemiana materii *nocny tryb życia *wędrówki i migracje Oddziaływanie wilgotności jest bardzo silnie związane z temp. owady znacznie lepiej znoszą niekorzystne oddziaływanie ekstremalnych temp. przy obniżonej zawartości wody w ich organizmie. Wpływ wilgotności względnej powietrza może się odbijać nawet na płodności owadów a każdy gatunek ma własne wymagania co do wilgotności otaczającego go środowiska. Specjalną rolę mogą odgrywać opady, oddziaływają one na owady i inne funkcje życiowe pośrednio lub bezpośrednio. Gwałtowne opady deszczu bardzo często uszkadzają mechaniczne pierwsze stadia gąsienic czy larw szkodników żerujących na liściach. Bardzo istotny wpływ na przeżycie owadów ma pokrywa śnieżna ilozująca je od niskich temp. powietrza. Bezśnieżne zimy często przyczyniają się do wymarzania znacznej części populacji szkodników. Wilgotność powietrza (też w glebie) -absolutna -właściwa -względna -niedosyt wilgotności Ruchliwość owadów związana z bodźcami wilgotnościowymi nazywamy HIGROKINEZĄ albo HIGROTAKSJĄ. Wyróżniamy ich aspekt dodatni bądź ujemny. Wiele owadów w ogóle nie wykazuje reakcji kierunkowej na wilgotność np. gąsienice i larwy niektórych gradacyjnych szkodników leśnych. Woda jest niezbędna do regulowania wszystkich procesów fizjologicznych organizmu. Zawartość wody w ciele owadów wynosi prawie zawsze więcej niż 50%. Pochodzenie wody w ciele owadów: -przez przewód pokarmowy wraz z pokarmem -przez bezpośrednie picie wody -absorbowanie ze środowiska życia -woda metaboliczna- pochodzi z pożywienia (przetwarzanie metaboliczne np. tłuszczy) Owady pożyteczne: - zapylanie roślin -niszczenie chwastów -niszczenie szkodników -rozkład martwych roślin i zwierząt -wytwarzanie miodu i jedwabiu Owady pasożytnicze. Muchówki: -rączycowate pasożyty gąsienic, larw chrząszczy, pluskwiaków, mono, oligo i polifagi Błonkówki -gąsienicznikowate -mszycowate -oścowate DRAPIEŻCY: -polifagiczne pająk -roztocza -drapieżne pluskwiaki -chrząszcze -bzygi -biedronkowate -przyczarkowate -skorki -kruszynki GRZYBY -pasożyty bezwzględne; odbyw. cały cykl życiowy na org. Wyższych doprow.je do śmierci -pasożyty względne – faza wegetatywna odbywa się na żywych organizmach, zarodnikują na martwych -pasożyty warunkowe- prowadzą saprofityczną formę życia, tylko w określonych warunkach są pasożytami. Pierwotniaki: -gregaryny -mikrosporydia Zarażają gąsienice bielinków, owocówki, zwójki. Nie można ich hodować w warunkach sztucznych, powodują powolne zamieranie szkodników. Nicienie: -pasożyty fakultatywne- wolno żyjące w niektórych warunkach pasożytnicze - pasożyt obligatoryjne- prowadzi tryb zycia tylko pasożytniczy( nielegalne, letalne) -nicienie saprofagiczne współżyjące z bakteriami, same nie zabijają ale uwalniają bakterie które zabijają. MIKROORGANIZMY PATOGENICZNE PATOGENY WIRUSY-: -poliedrozy jądrowe- atakują jądra kom. -poliedrozy cytoplazmatyczne- atakują cytoplazmę -granulozy- atakują jądra i cytoplazmę Infekcyjność zależy od: -wieku owada -stanu zdrowotnego -wielkości dawki -temp. RIKETSJE: -organizmy wykazujące cechy pośrednie pomiędzy wirusami a bakteriami- ogólne infekcje owadów -powolne zamieranie owadów -zarażają też ssaki BAKTERIE: -patogeniczne obligatoryjne -rozmnażają się wyłącznie w ciele żywiciela -patogeniczne fakultatywne rozmnażanie na pożywkach sztucznych -patog. Potencjonalne; zabijają po dostaniu się do jamy brzusznej, nie do przewodu pokarmowego. Czynniki wpływające na efektywność żerowania: -zdolności poszukiwawcze -zdolności rozpoznawania Stadiów rozwojowych ofiar -zapotrzebowanie pokarmowe i ilość zjadalnego pożywienia -rozmieszczenie drapieżcy w stosunku do ofiary -synchronizacja pokarmowa drapieżcy -konkurencja wewnątrz i międzygatunkowa -dynamika populacji drapieżcy do ofiary -liczbowe zależności pomiędzy drapieżcą i ofiarą Metody stosowane w biologicznym zwalczaniu: -introdukcja -kolonizacja- drapieżce które nie przeżywają są hodowane i wysuszane w odpowiednim momencie. -profekcja- ochrona naszych drapieżców Antybioza- dotyczy chemizmu doślin. Chemizm wpływa szkodliwie na szkodnika np. śmiertelność , niska płodność, skrócenie życia owada. Tolerancja- ograniczenie uszkodzeń powodowanych przez roślinożercę Nadwrażliwość- zamieranie tkanek wokół żerującego fitofaga(np. nicienie) Efektywność pasożytów i drapieżców: Efektywność- zdolność ograniczenia liczebności swoich ofiar i utrzymywanie ich populacji na określonym poziomie. Pasożyt przeważnie potrzebuje jednego żywiciela Parazytoid- zabija swojego żywiciela (ofiarę) Drapieżca- potrzebuje wielu ofiar Mechanizmy odporności rośliny na szkodniki: -brak akceptacji morfol.anatom., chem., i fizjolog. cechy rośliny przez co jest nieatrakcyjna dla szkodnika. Kolor, omszenie, kolce, twardość tkanek; nie występuje żer. -atraktanty(subst. Wabiące) i tymulatory (subst. zachęcające) do żerowania i składania jaj(glikozydy, kwasy, terpenoidy) -stymulatory -bielinek(synigryna) -owocówka jabłkóweczka (L-fermezol) Hormony- związki prod. przez danego owada, jego gruczoły wewn. wpływają na procesy rozwoju, rozmnażania Antyhormony- przyspieszają rozwój larw i powstają osobniki niedorozwinięte Semiozwiązki: a)ferony- zw. wydzielane przez dany gat owada i działające na ten sam gat. b)allelozwiązki- zw. wytwarzające przez owady wpływające na zachowanie się osobników innego gatunku. METODY BIOTECHNICZNE (subst.pochodz. roślinnego) : Antyfidenty- zniechęcają fitofagi do składania jaj i żerowania. Działają jako detergenty (hamowanie żer i składanie jaj) albo jako repelenty. Antyfidenty; duża liczba pochodzi z roślin tropikalnych. Ozadichatyna – z jagód Olejek meliotriodowy- z liści