EKOLOGIA
WYKŁAD 1
ISTOTA GATUNKU I RELACJE MIĘDZY GATUNKAMI
Ekologia = oikos + logos
Oikos - dom/siedlisko
Logos - słowo (opowieść)
1869 rok, Duńczyk Ernest Heackel
Ekologia - nauka o wzajemnych oddziaływaniach pomiędzy organizmami lub grupami organizmów,
a ich środowiskiem. Pod hasłem „środowisko” kryją się zarówno czynniki abiotyczne jak i biotyczne.
Ekologia jako nauka jest realizowana na różnych poziomach organizacji biologicznej - od poziomu molekularnego aż do poziomu całej biosfery.
Poziom osobniczy - populacyjny - biocenotyczny
Ogromne zróżnicowanie gatunków
- na ziemi opisano do tej pory 1 430 000 gatunków
- wciąż odkrywane są nowe gatunki
- nie wiadomo ile jest naprawdę gatunków, możliwe że nawet 100 mln gatunków
- obecnie znajdujemy się w erze owadów
Gatunek określa się np. na podstawie morfologii, może on powstawać w sposób nagły lub ciągły.
Nomenklatura zoologiczna
Linneusz wprowadził do nazewnictwa biologicznego tzw. nomenklaturę binominalną. Nazwa gatunku jest dwuskładnikowa (Canis familiaris L). Zasady nomenklatury zoologicznej określa kodeks nomenklatury zoologicznej uchwalony przez kongresy biologiczne.
Składnik rodzajowy + składnik gatunkowy (np. pies domowy)
Taksony i kategorie taksonomiczne
Taksonem nazywamy realnie istniejąca grupa organizmów odrębna na tyle, że zasługuje na zaliczenie do określonej kategorii (gromada, typ, rząd).
Kategoria taksonomiczna oznacza rangę lub poziom w klasyfikacji hierarchicznej - jest to grupa taksonów danej rangi, np. owady - Insekta to kategoria gromady. Żaby, ropuchy, rzekotki należą do tej samej kategorii - rzędu.
królestwo
podkrólestwo
typ
podtyp
nadgromada
gromada
podgromada
nadrząd
rząd
podrząd
nadrodzina
rodzina
plemię
rodzaj
podrodzaj
gatunek
Gatunek - naturalna jednostka biologiczna, mająca wspólną pulę genową.
- jednostka genetyczna
ma pulę genów współzwiązanych
różne populacje należące do gatunku mają łączność genetyczną („osobnik-opakowanie”)
- jednostka reprodukująca
osobniki należące do tego samego gatunku są zdolne do swobodnego krzyżowania się w warunkach naturalnych
- jednostka ekologiczna
wchodzi w związki ekologiczne z populacjami innych gatunków występujących w tym samym środowisku, jest od nich izolowany rozrodczo
- jednostka geograficzna
określonym obszarze i zasięgu występowania
Gatunek ma charakter politropowy - jest on złożony z wielu populacji zróżnicowanych w czasie i przestrzeni.
Każdy gatunek zajmuje charakterystyczną dla siebie nisze ekologiczną (jest z nią związany).
Nowe gatunki powstają w skutek specjacji
- różnorodność gatunków
- swobodny przepływ genów w obrębie wspólnej puli ulega przerwaniu
- mechanizm izolujący
Koncepcja gatunku
- z angielskiego SMRS, czyli Specyficzny System Kojarzenia się Partnerów
Obejmuje on:
- odmienną budowę organów rozrodczych (i gamet)
- rozpoznawanie zachowań godowych („pieśni”, itp.)
- emitowanie sygnałów chemicznych (feromony)
Elementy te tworzą bariery rozrodcze (zachowanie odrębności gatunku)
Specjacja allopatryczna (główny sposób powstawania gatunków)
- swobodne kojarzenie się
- populacja zostaje rozdzielona przestrzennie (np. łańcuch górski, wyspa)
- czas, izolowanie populacji
- pogłębienie różnic genetycznych
- osobniki obu „odłamów” zatracają zdolność krzyżowania się
- specjację może wspierać dryft genetyczny
Specjacja sympatryczna
- powstaje w wyniku tworzenia się barier rozrodczych w obrębie jednej populacji, bez tworzenia izolacji geograficznej
- może powstawać na skutek zmian preferencji osobników (np. u pasożytów)
- np. gębacze z jeziora Wiktorii i Malawii, zięby z Galapagos
Gatunek sympatryczny (bliźniaczy) jest to gatunek morfologicznie bardzo podobny do innych gatunków współwystępujących na tym samym obszarze, który jest oddzielnym - genetycznym i ekologicznym układem.
Gatunek sympatryczny odgraniczony jest od każdego innego gatunku izolacją rozrodczą, np. wróbel i mazurek (inaczej jest z sikorkami). Gatunki sympatryczne występują u drozdowatych - u czterech gatunków drozdów na jednym obszarze nie stwierdzono mieszańców. U namiotników (n. jabłoniowy) występują różne preferencje siedliskowe, brak chęci do kojarzenia się (wychowane na głogu unikają jabłoni).
Dobór naturalny
Podstawowym celem każdego organizmu jest wytworzenie własnej kopii. W wykonywaniu kopii zdarzają się niewielkie błędy (mutacje), które są źródłem zmienności organizmów.
Zmienność ta różnicuje organizmy pod względem szansy przetrwania i wydania potomstwa.
Pod wpływem warunków środowiska (działanie selekcyjne), z pokolenia na pokolenie zmieniają się cechy strukturalne i funkcjonalne organizmów - powstają nowe formy.
Mutacje - losowa zmiana lub przesunięcie pozycji genów w chromosomie lub zwiększenie, czy też zmniejszenie liczy chromosomów, wywołuje zmiany w fenotypie organizmów potomnych, o charakterze anatomicznym, fizjologicznym i/lub behawioralnym.
Korzystna zmiana fenotypowa
- zwiększenie rozrodu i szans przeżycia
- lepsze dostosowanie się do konkurencji
Korzystne cechy rozprzestrzeniają się w populacji. Gdy cecha nie jest korzystna dla populacji, częstość występowania genu odpowiadającego za tę cechę spada.
Dryft genetyczny
- przypadkowa zmiana częstości genów lub chromosomów w mało licznych populacjach może prowadzić do zmiany danej cechy fenotypowej nawet w przeciągu jednego pokolenia
- dryft genetyczny ma większe znaczenie w porównaniu z doborem naturalnym w przypadku małych populacji
Efekt szyjki od butelki
Na skutek zmniejszenia się liczebności populacji dochodzi do „zaburzeń” frekwencji poszczególnych alleli w puli genowej - zmniejsza się różnorodność genetyczna. Konsekwencja - populacja zanika. Ale populacja/liczebność może też zacząć wzrastać.
Słoń morski północny - liczebność w 1890 roku około 20 osobników, obecnie szacuje się ok. 30 000 osobników ale o niezwykle małej różnorodności genetycznej. Podobnie jest z żubrem.
WYKŁAD 2
DRAPIEZNICTWO
Drapieżnictwo - zjadanie części lub całości jednych żywych organizmów (ofiar) przez inne (drapieżniki).
Definicja obejmuje:
drapieżniki właściwe (atak - zabicie)
roślinożerców (np. krowa - pierwotniaki)
pasożyty (w związku przestrzennym ze swoim żywicielem) - rozciągnięte w czasie
Drapieżnictwo w świecie roślin
- pływacz zwyczajny (drapieżnik stacjonarny) - pochłania skorupiaki niższe za pomocą kubków pokarmowych, np. oczlik
- rosiczka - używa substancje kleistych, rośnie na glebach bez azotów, poluje na muchówki
- dzbanecznik
Drapieżnictwo zwierząt
- larwa mrówkolwa - żyje w sąsiedztwie mrówek
- pływak żółtobrzeżek - larwa wielkości do 4cm żywi się owadami, płazami i narybkiem, dorosłe 12cm, żywi się kręgowcami
Podział ze względu na rodzaj pokarmu
roślinożercy - rośliny
mięsożercy - mięso
wszystkożercy - odżywianie obydwoma rodzajami pokarmu
Odżywianie się pokarmem pochodzenia roślinnego bądź zwierzęcego wymaga różnych przystosowań behawioralnych i fizjologicznych, dlatego też ewolucja obu tych grup miała różne przebiegi.
Środowisko dające możliwość zdobywania pokarmu
Wśród drapieżników można spotkać gatunki odżywiające się różną liczbą gatunków ofiar:
- specjaliści - polują na ściśle określone ofiary
- generaliści - gatunki o szerokim spektrum pokarmowym, np. lis, sroka
Koncepcja MacArthura i Panki - preferowanie maksymalizacji zysku drapieżnika
- złapanie
- zabicie
- zjedzenie
Immunitet - posiadają go takie gatunki jak norka amerykańska (nie ma wrogów, redukuje ptactwo wodne) i rak pręgowany. Norka amerykańska wyeliminowała europejską.
Dzięki doborowi naturalnemu populacje różnych gatunków ofiar wytworzyły strategie obronne:
- aktywna ucieczka
- zajęcie kryjówki
- wytworzenie barw i kształtów kryptycznych, maskujących (budowa oraz barwa zwierzęcia zapewniające skuteczne ukrycie przed drapieżnikiem), np. owady, patyczaki, ryby
Koewolucja drapieżnik - ofiara
Ewolucja wszystkich gatunków roślin i zwierząt odbywała się jako proces przystosowania do środowiska tworzonego w dużej mierze przez inne gatunki. Drapieżnik i ofiara ewoluowały razem, pozostając w wzajemnych zależnościach, więc rozwijały się w procesie koewolucji.
„Wyścig zbrojeń”
Istnieje nieustanna presja na ofiary, by nie dawały się upolować (lub ogólnie zwiększając ich dostosowanie pozwalające na uniknięcie śmierci w paszczy drapieżnika), a także przeciwnie skierowania presja na drapieżniki - zwiększając z kolei ich dopasowanie poprzez wzrost skuteczności polowania.
Niezależnie od koewolucji żaden drapieżnik nie jest w stanie odżywiać się wszystkim, co tylko można zjeść.
Koewolucja stanowi dodatkowy czynnik powodujący zwiększenie spektrum pokarmowego drapieżników. Każdy gatunek ofiary reaguje inaczej (w sensie ewolucyjnym i ewolucyjnej skali czasu) na presję ze strony drapieżnika, jednak ten nie może „koewoluować” jednocześnie we wszystkich kierunkach.
W tej sytuacji u drapieżników obserwuje się większą lub mniejszą specjalizację, powodującą, że poszczególne ich gatunki przystosowane są najlepiej do eksploatowania określonych gatunków ofiar. Prawidłowość tą dobrze widać u pasożytów.
Pasożyty żyją w bardzo ścisłych związkach ze swoimi żywicielami, wykazują tendencje do ścisłej specjalizacji. Cały cykl życiowy pasożyta jest doskonale dostosowany do cyklu życiowego żywiciela, a przez to nie pasuje do cyklów życiowych innych potencjalnych żywicieli. Dlatego pasożyty są na ogół monofagami. Te same mechanizmy kształtują też rozwój przystosować u pasożytów. Posiadają liczne szczeble ofiar i dzięki temu gigantyczną skalę rozrodu. Bez żywicieli pośrednich było by mniej produkowanych jaj.
Pasożytnictwo
- muszka owocowa - jedyny gatunek żerujący na kaktusach senita w północno-zachodniej części USA, na pustyni Sonora
- kukułka - jest pasożytem ptaków; nie buduje własnych gniazd, a jej jaja można znaleźć w gniazdach m. in. skowronka łąkowego trzcinniczka, pokrzywnicy i rudzika
Roślinożerność jest rodzajem interakcji podobnym do pasożytnictwa. Pasożyt jest jednak uzależniony od żywiciela i nie doprowadza do drastycznego ograniczenia jego liczebności. Wysoka specyficzność gatunkowa na drodze koewolucji. Taki poziom specyficzności jest rzadkością w przypadku drapieżnictwa i roślinożerności, gdyż eksploatują one znacznie większą liczbę gatunków ofiar. Otoczenie żywiciela jest środowiskiem wrogim dla pasożyta, co powoduje, że prawdopodobieństwo sukcesu w znalezieniu następnego żywiciela jest bardzo małe.
Czy drapieżniki i pasożyty mogą ograniczać/regulować liczebność populacji swoich ofiar/żywicieli?
Eksploatacja populacji ofiary przez drapieżniki może powodować zaledwie niewielką część całkowitej śmiertelności w tej populacji, dlatego też usunięciu drapieżnika może towarzyszyć niewielki efekt w populacji jego ofiar.
Drapieżnik może zabijać takie osobniki swoich ofiar, które i tak muszą umrzeć z jakiegoś innego powodu, np. osobniki stare i chore. Więc przy braku drapieżnika śmiertelność w populacji ofiar była by taka sama.
WYKŁAD 3
PŁEĆ I EKOLOGIA
Występowanie płci jest zjawiskiem powszechnym w świecie roślin i zwierząt. Ma ono duże znaczenie ewolucyjne, gdyż umożliwia powstawanie różnorodności genetycznej. Ma też znaczenie ekologiczne, gdyż osobniki różnych płci charakteryzują się odmiennymi cechami. Różnice pomiędzy osobnikami obu płci wynikają w asymetrii ilości energii inwestowanej w wytwarzanie potomstwa.
Samozapłodnienie występuje u wielu gatunków o osobnikach osiadłych lub mało ruchliwych.
W przypadku niektórych gatunków możliwe jest samozapłodnienie lub zapłodnienie krzyżowe w zależności od aktualnie panujących warunków środowiska, a także stopnia izolacji.
Wsobność powoduje:
pogorszenie się dostosowania osobników potomnych (anomalie w środowisku)
wzrost homozygotyczności (ograniczenie plastyczności w przystosowaniu do zmiennych warunków środowiska - prawdopodobieństwo zaniku populacji)
W populacjach wielu gatunków istnieją mechanizmy zapobiegające kojarzeniom krewniaczym.
Potomstwo powstające w wyniku rozmnażania płciowego jest różnorodne genetycznie. Utrzymanie różnorodności genetycznej w obrębie populacji zapobiega utrzymywaniu się chorób i umożliwia przystosowanie się do zmiennych warunków środowiska.
Rozróżnianie bezpłciowe nie prowadzi do powstawania różnorodności gamet w obrębie populacji jednak może być przystosowane do stabilnych, przewidywalnie zmiennych warunków środowiska.
Podłoże socjalne - ważny parametr ekologiczny
- monogamia - gdy samiec i samica tworzą parę partnerów do rozrodu w jednym sezonie rozrodczym lub przez całe życie (łabędź, bocian)
- poligamia - utworzenie jednej grupy rozrodczej i współżyciu wielu samic z jednym samcem - harem
- poliandria - wiele samców i jedna samica (ryby)
Proporcja płci - stosunek liczby samców do samic w populacji, jest on zazwyczaj bliski jedności. Jednakże nierówne koszty energetyczne udziału w rozrodzie, tworzenie jednopłciowych grup, a także konkurencja u partnerów do rozrodu mogą być przykładami odstępstw od tej proporcji.
Koszty energetyczne nie są związane tylko z kosztem rozrodu ale też z behawiorem.
Dobór płciowy powoduje wykształcenie się takich cech osobników jak np. ogon u pawia, poroże samców jeleniowatych, śpiew u ptaków. Dobór płciowy związany jest ze zróżnicowanym sukcesem rozrodczym w zależności od wyniku oddziaływań konkurencyjnych o partnera do rozrodu.
WYKŁAD 4
ZASOBY BIOLOGICZNE
Nadmierna eksploatacja zasobów
- zmniejsza zasoby
- niszczy siedliska
- powoduje wymieranie gatunków
Zrównoważona eksploatacja
- polowania/hodowla
- uprawa/uprawy leśne
- bioróżnorodność/różnorodność biologiczna
Polowanie - zabieg hodowlany
- bez selekcji coraz słabsza populacja
- zwierzęta powodują straty w rolnictwie
- straty w strukturach uprawnych i leśnych
Bioróżnorodność
- aktualna i potencjalna wartość hodowlana
stabilizacja siedlisk > sukcesja
różnorodność biologiczna = różnorodność genetyczna
- ochrona różnorodności - wiele odmian i ras
Kraj |
Roślina lub zwierzę |
Liczba utraconych odmian/ras |
W procentach |
USA |
Jabłoń Groch kukurydza |
6121 546 296 |
86 95 96 |
Europa |
Zwierzęta domowe |
od 1900 |
wyginęło 50% |
Ekoturystyka
- bioróżnorodność - zwiększa walory atrakcyjności
- ryzyko degeneracji środowiska
- oferty parków narodowych i krajobrazowych
Zachowanie gatunków wymierających (zoo)
- kondor kalifornijski
- tchórz czarnołapy
- oryks arabski
- marmozeta lwia
Ostateczne konsekwencje programów hodowlanych to reintrodukcje - dążenie do uzyskania liczebności zbliżonej do minimalnej wielkości trwałej populacji (z ang. MVP)
Koszty ochrony przyrody
- Światowy Fundusz Ochrony Dzikiej Przyrody
- Szczyt Ziemi
- Globalny Fundusz na Rzecz Środowiska ONR
- WWF (Word Wilde Fundation)
WYKŁAD 5
WPŁYW ABIOTYCZNYCH CZYNNIKÓW ŚRODOWISKA
Abiotyczne - czynniki nieożywione, np. woda i wilgoć.
Higrofile (higrofity)
- zwierzęta i rośliny siedlisk wilgotnych i zasobnych w wodę
- rośliny charakteryzujące się niską transpiracją
- znoszą małą utratę wody (1-2%)
- płazy mało odporne na wysychanie
Kserofile (kserofity)
- zwierzęta i rośliny suchych siedlisk
- rośliny drobnoliścienne, z silnie rozwiniętą tkanką korową
- bezkręgowce mają grubą kutikulę
- gady i płazy wykazują odporność na wysychanie (20-30% utraty wody)
- np. tygrzyk paskowany
Mezofile
- przystosowane do względnie niskiej i stałej zawartości wody w środowisku
Cechy skrajnych środowisk
Środowisko wodne |
Środowisko lądowe |
Małe wahania temperatur dobowych i rocznych |
Duże wahania temperatur w okresach dobowych i rocznych łagodzone przez parę wodną wytwarzaną przez szatę roślinną |
Mniejsze natlenienie środowiska |
Dużo tlenu w atmosferze i glebie |
Ograniczona dostępność światła należna od głębokości, dlatego producenci docierają do głębokości 50-60cm, a konsumenci na dno akwenów |
Dostęp światła |
Stałe zasilanie producentów w składniki pokarmowe |
Okresowe niedobory składników pokarmowych przez okresowe niedobory wody |
Bilans wodny ziemi (w km3)
Składniki bilansu |
Oceany |
Lądy |
Razem |
Opady roczne |
+403 |
+108 |
+511 |
Parowanie |
-449,4 |
+61,5 |
-511 |
Zróżnicowanie opadów na świecie
- Finlandia - 200 mm
- Anglia - 500 mm
- Polska - 60 mm - zła gospodarka wodna
- Północna Karolina- 800-1200 mm
- Kenia - 1500 mm
Gospodarowanie wodami lądowymi - melioracja wody
Woda związana chemicznie |
Stanowi część składową różnych związków występujący w glebie |
Nie dostępna dla organizmów |
W postaci pary wodnej |
Wilgotność względna powietrza glebowego wynosi 100%; woda higroskopijna i tlenkowa związane z koloidalnymi cząsteczkami gleby |
Mało dostępna dla korzeni roślin |
Kapilarna |
Wypełnia włoskowate kapilary miedzy cząsteczkami gleby, woda porusza się na zasadzie działania napięcia powierzchniowego |
Główne źródło zaopatrzenia organizmów w wodę, szczególnie dla roślin o płaskim systemie korzeniowym |
Woda grawitacyjna (wolna) |
Znajduje się pod działaniem sił ciężkości i przemieszcza się w głąb gleby i zajmuje niekapilarne przesłony; zalega nad nieprzepuszczalną warstwą gleby; źródło zasilania wód kapilarnych |
Łatwo dostępna dla roślin |
Przyczyny niedostatków wody w glebie
- mało roślin
- dużo pary wodnej
- wysoka temperatura
- brak wody w otoczeniu (lustro wody)
- brak pokrycia gleby
Współczynnik transpiracji - ilość wody zużytej dla wyprodukowania jednostki suchej masy rośliny, np. 1kg.
Współczynnik transpiracji różnych gatunków roślin w stanie Colorado
|
Współczynnik transpiracji |
Średnia dla gatunku |
Proso |
268-341 |
293 |
Kukurydza |
315-413 |
368 |
Pszenica |
473-554 |
513 |
Jęczmień |
502-556 |
534 |
Koniczyna |
789-805 |
797 |
Lucerna |
651-963 |
831 |
Zawartość wody w różnych zwierzętach w zależności od środowiska
Zwierzęta wodne |
% |
Zwierzęta lądowe |
|
Chełbia |
98,2 |
87,0 |
Ślinik wielki |
Zatoczek rogowy |
88,0 |
84,5 |
Winniczek |
Pstrąg |
84,0 |
70,0 |
Pająk sieciowy |
Rak szlachetny |
77,0 |
64,0 |
Człowiek |
Kiełż |
73,9 |
52,0 |
Bydło |
Strategie adaptacyjne
- preferencje siedliskowe
- zmiana trybu życia (np. nocny)
- modyfikacja budowy (morfologicznej i anatomicznej)
- zwiększenie rozmiarów ciała w regionach suchych (wykorzystanie stosunku powierzchni ciała do objętości - mniejsza powierzchnia parowania)
Temperatura i ciepło
Gatunki eurytermiczne - tolerują szeroki zakres temperatur, np. człowiek
Gatunki stenotermiczne - żyją w wąskich zakresach wysokich lub niskich temperatur otoczenia
- zwierzęta kriofilne (zimnolubne)
- termofilne (ciepłolubne)
- kserofile (sucholubne)
Typowe kriofile zamieszkują, np. chłodne wody strumieni górskich, np. wypławek alpejski.
Znaczenie temperatur
Temperatura otoczenia jest ważnym czynnikiem ekologicznym ogranicza lub wzmaga procesy życiowe zwierząt lub jakość tych procesów. Dotyczy to szczególnie zwierząt zmiennocieplnych, w mniejszym stopniu homoiotermów (stałocieplnych).
Organizmy ektotermalne - wykorzystujące zewnętrzna źródło ciepła, nie reguluje temperatury własnego ciała, zależne jest ono od zewnętrznych źródeł ciepła (gospodarka ciepłem - nakłady energetyczne)
Organizmy endotermalne - wytwarzające ciepło potrzebne do ogrzania ciała, ich temperatura ciała to 35-40°C
Strefa termoneutralna (endotermy) - zakres temperatur otoczenia, w których energia potrzebna do utrzymania stałej temperatury ciała jest najmniejsza
Bariery ochronne - pióra, sierść, włosy, tkanka tłuszczowa
Wymiana ciepła z otoczeniem
- promieniowanie bezpośrednie
- promieniowanie odbite
- wymiana ciepła przez przewodzenie
- wymiana ciepła przez parowanie
Znaczenie temperatury
- stan fizjologiczny, wzrost i rozwój organizmów zmiennocieplnych zależy od temperatury otoczenia
- organizm zmiennocieplny, zależny od temperatury otoczenia
odrętwienie z zimna lub ciepła (silnie ograniczone procesy życiowe)
śmierć z przegrzania - 52°C
śmierć z przechłodzenia - -13,5°C
zamarzanie płynów, uszkodzenie struktury komórkowej 0°C
Temperatury graniczne życia są zdefiniowane genetycznie
- górna i dolna granica są różne u różnych gatunków
- zakres temperatur tolerowanych przez dany gatunek określa jego zasięg geograficzny
Wpływ temperatury na procesy życiowe
Np.
- rozwielitka - różna długość życia w zależności od temperatury
8°C - 108 dni
23°C - większa śmiertelność
- motyl z rodzaju Phlytoenia - ilość pobierania pokarmu zależna od temperatury otoczenia
15°C - osobnik konsumuje w ciągu życia 868 mg pokarmu
30°C - osobnik konsumuje w ciągu życia 735 mg pokarmu
Temperatura i metabolizm
Intensywność metabolizmu u zwierząt zmiennocieplnych zmienia się wprost proporcjonalnie do przyrostu lub spadku temperatur otoczenia - wyższa temperatura - większe tempo oddychania
Organizmy zmiennocieplne
- stan anabiozy
- synteza glicerolu - u organizmów działa jak alkohol etylowy w silniku samochodu w zimie
- glikoproteiny u ryb - zapobiegają tworzeniu kryształków lodu w komórkach
Temperatury optymalne i graniczne wzrostu niektórych roślin uprawnych
|
Minimalna |
Optymalna |
Maksymalna |
Pszenica |
0 |
25-30 |
37 |
Żyto |
0 |
25-30 |
37 |
Jęczmień |
0 |
25-30 |
35 |
Gryka |
0 |
25-31 |
44 |
Koniczyna |
1 |
31-37 |
44 |
Słonecznik |
5 |
31-37 |
44 |
Kukurydza |
5 |
31-37 |
45 |
Ogórek |
12 |
31-32 |
45 |
WYKŁAD 6
METODOLOGIA NAUK PRZYRODNICZYCH
Nauki przyrodnicze (science) - to mało precyzyjne określenie nauk, które zajmują się badaniem różnych aspektów świata materialnego, zazwyczaj z zastosowaniem aparatu matematycznego lub przynajmniej racjonalnego i systematycznego podejścia do badania zjawisk.
Biologia - bios, logos
Arystoteles (384-322 BC) - pierwsza klasyfikacja zwierząt (Historia naturalna zwierząt)
Teofrast (370-287 BC) - botanika, 500 gatunków roślin
Pliniusz starszy (23-79)
Galen (130-200) - podstawy anatomii i fizjologii człowieka i zwierząt
1543 - A. Visalius - podstawy anatomii człowieka
1628 - W. Harvey - funkcjonowanie serca i obieg krwi
XVII (druga połowa) - W. Malpighi i R. Hook - budowa komórki organizmu
1679 - A. Leeuwenhoek - obserwacja bakterii pod mikroskopem
1693 - J. Ray - koncepcja gatunku
1727 - S. Hales - baniadnia z dziedziny fizjologii roślin
1735 - K. Linneus - systematyka
1779 - J. Ingenhousz - odkrycie fotosyntezy
1809 - J. B. Lamarck - pierwsza teoria ewolucji
1840 - J. Liebig - odżywianie się roślin
1857-1890 - L. Pasteur - podstawy mikrobiologii
1859 - K. Darwin - powstawanie gatunków, teoria doboru naturalnego
1866 - G. Mendel - podstawy genetyki
1869 - F. Mieschner - kwasy nukleinowe
1888-1904 - E. Pawłow - fizjologia wyższych czynności nerwowych
1901 - H. de Veries - teoria mutacji
1905 - E. H. Sterling - hormony
1911 - H. Funk - witaminy
1953 - J. D. Watson, F. M. Crick - model przestrzennego DNA (podwójna helisa)
1 750 000 gatunków organizmów żywych
Systematyka - klasyfikacja organizmów
Taksonomia - metody tworzenia klasyfikacji
Bakterie 4000
Kręgowce 52 000
Grzyby 72 000
Protista 80 000
Rośliny 270 000
Bezkręgowce 1 272 000
Razem 1 750 000
Możliwa liczba nieopisanych gatunków 14 000 000
Arystoteles (384-322 p.n.e.)
- teleolog - celowość natury
- witalista - właściwości żywych organizmów pochodzą z duszy
rośliny - dusza wegetatywna
zwierzęta - zmysłowa
człowiek - rozumna
Zwierzęta |
Bezkrwiste |
Samorodne - gąbki, jamochłony |
|
|
Powstałe z zarodków lub samorodne |
|
|
O jajach specjalnego typu - owady, pajęczaki |
|
|
O jajach kompletnych - głowonogi |
|
Krwiste |
Żyworodne - człowiek, walenie |
|
|
Jajorodne - czworonogi, węże |
Arystoteles opisał 500 gatunków zwierząt
- gady - 6
- płazy - 18
- ptaki - 300 - 500
- ssaki - 90
- „Zoologia” (Historia animalium)
- „O częściach zwierząt”
- „Krótkie rozprawy psychiczno-biologiczne”
- „O ruchu zwierząt”
- „O poruszaniu się zwierząt”
- „O rodzeniu się zwierząt”
Systematyka do XIX wieku posiadała dwa królestwa - roślin i zwierząt
- Historia animalium - Conrad Gessner (1516-1560)
- „Anatomowie medyczni”: Fabricius, Severinus, W. Harley, Tyson (1500-1700)
- Entomolodzy - Malphigi, Wammerdam, Hooker, Ray (1628-1705)
Linneus (1707-1778) - Systematyka natury
- Imperium
- Królestwo
- Klasa (gromada)
- Rząd
- Rodzaj
- Gatunek
Nomenklatura binominalna
- dwuczłonowa, np. Bubo bubo
- trynominalna, np. Buteo buteo buteo
Trzy domeny
- bakterie
- archaea
- eukariota