WYKLAD I 19/01/08

1. Po raz pierwszy tego określenia użył Ernest Haeckel w 1866r., a pierwszy podręcznik ukazała się w 1896r. Jego autorem był Eugen Warming.

2. EKOLOGIA:

1. jest nauką badającą wzajemne zależności organizmów żywych pomiędzy sobą oraz pomiędzy organizmami a środowiskiem, w którym żyją

2. (wg. braci ODUM) jest nauką o strukturze i funkcjonowaniu przyrody.

3. (wg. Charles'a i Krens'a) jest nauką o zależnościach decydujących o liczebności i rozmieszczeniu organizmów.

3. ERNEST HAECKEL : (1834 - 1919) znakomity biolog niemiecki, profesor i artysta, nazwał tysiące gatunków, budowała drzewa genealogiczne i jest twórcą wielu ważnych terminów : phyham, Protista, ekologia, first world war. Wielki zwolennik teorii Darwina z 1859r.

4. EUGEN WARMING : duński botanik, któremu zawdzięczamy rozwój ekologii. Napisał pierwszy podręcznik poświęcony ekologii (1895r.). Jako pierwszy jej nauczał, tworząc zakres tematyczny i pojęciowy ekologii

• Darwin koncertował się na konkurencji i walce między organizmami żywymi w przyrodzie a Warming wskazał czynniki abiotyczne (susza, ogień, sól, zimno) jako równoważne

• Przed Warmingiem biogeografia była przede wszystkim opisowa: faunistyczna i florystyczna. Celem Warminga stało się wyjaśnieniem jak poszczególne gatunki przystosowały się do danych warunków środowiskowych. Co więcej, celem tej nowej dyscypliny było wyjaśnienie dlaczego gatunki zajmują podobne biotopy, wytwarzają podobne przystosowania mimo, że należą do gatunków o różnej filogenezie

• Obserwacje prowadził w brazylijskim carrado, w Danii, Norwegii, Finlandii i na Grenlandii

Czynniki abiotyczne - czynniki środowiska nieożywionego, które samodzielnie lub wraz z innymi czynnikami wywierają wpływ na ekosystemy będące na różnym poziomie organizacji.

Do czynników abiotycznych zaliczamy:

• jonizacja powietrza,

• typ gleby,

• ukształtowanie powierzchni terenu,

• temperatura

• światło

• ciśnienie atmosferyczne

• wilgotność powietrza

• czynniki chemiczne np.: skład chemiczny atmosfery, wód, osadów dennych i gleby.

Nazbyt gwałtowne i silne zmiany czynników abiotycznych mogą zahamować rozwój organizmów oraz zmienić strukturę biocenoz.

5. KARL AUGUST MöBIUS (1825 - 1908) niemiecki zoolog, jeden z pionierów ekologii:

• 5 lat - szkoła podstawowa

• 12 lat - wstąpił do studium nauczycielskiego

• 1844 - zaczyna pracę nauczycielską

• 1849 - zaczyna studiować nauki przyrodnicze i filozofię na uniwersytecie Humboldta w Berlinie. Po zakończeniu nadal uczy zoologii, botaniki, mineralogii, geografii, fizyki, chemii w Hamburgu (Johanneum High School)

• 1863 - owtera pierwsze akwarium morskie w Hamburgu

• 1868 - zatrudniony jako profesorr zoologii na uniwersytecie w Kolonii

6. ARTHUR GEORGE TANSLEY (1871 - 1955):

• w 1935r. brytyjski ekolog wprowadził termin ekosystemu. Nauka ekologii stała się wtedy nauką o ekosystemie.

• wprowadził termin ekotop

• jeden z założycieli British Ecological Society

• wydawca „Journal of Ecology” przez 20 lat

7. ŚRODOWISKO - całokształt warunków życia działających na określoną jednostkę biologiczną w jej sytuacji życiowej

Środowisko - ogół elementów nieożywionych i ożywionych, zarówno naturalnych jak i powstałych w wyniku działalności człowieka, występujących na określonym obszarze oraz ich wzajemne powiązania, oddziaływania i zależności.

8. ŚRODOWISKO PRZYRODNICZE - ogól elementów abiotycznych i biotycznych nas otaczających (biosfera, atmosfera, hydrosfera, biosfera oraz modyfikacje antropogeniczne)

9. SIEDLISKO - wody, skały, powietrze (nie przekształcone przez organizmy żywe)

10. BIOTOP - siedlisko przekształcone przez organizmy żywe (środowisko nieożywione)

11. BIOCENOZA - zespół populacji roślinnych oraz zwierzęcych powiązanych wzajemnymi zależnościami i żyjących w określonym środowisku. (środowisko ożywione)

BIOGEOCENOZA = BIOCENOZA + BIOTOP = EKOSYSTEM

12. PODZIAŁ EKOLOGII:

• Ekofizjologia - przystosowanie organizmów do środowiska

• Ekologia populacji - poszczególnych gatunków

• Ekologia zbiorowisk - biocenoza

• Ekologia ekosystemów - obrót materii, przepływ energii

• Ekologia systemowa

• Ekologia krajobrazu

• według zwierząt, roślin, owadów itp.

• według biomów: arktyczny, tropikalny, pustyń

• Synekologia - badanie zależności między osobnikiem a środowiskiem

• Autoekologia - badanie relacji osobników środowiska

13. Wspólna przestrzeń ekologii z geografią fizyczną:

• geomorfologia

• hydrologia

• oceanografia

• klimatologia

• glacjologia

• biogeografia

• pedologia (gleboznawstwo)

• geoekologia (ekologia krajobrazu)

• paleogeografia

• geometyka

14. Poziom badań ekologicznych:

• Biosfera

• Region

• Krajobraz

• Ekosystem (czynniki abiotyczne + biocenoza)

• Biocenoza (wiele populacji)

• Populacja (jednogatunkowe)

• Osobnika

15. OCHRONA ŚRODOWISKA - całokształt działań (także zaniechanie działań) mających na celu właściwe wykorzystanie oraz odnawianie zasobów i składników środowiska naturalnego, zarówno jego składników abiotycznych, jak i żywych (ochrona przyrody).

procesy antropogeniczne + ekologia

16. PRAWDY:

• organizm jako układ otwarty nie może istnieć poza środowiskiem, z którym wymienia materie i energię

• środowisko wpływa na organizmy a organizmy na środowisko

• organizm wymaga różnych warunków środowiska w różnych etapach rozwoju

• organizmy wpływają na siebie, podobnie zresztą jak poszczególne elementy środowiska abiotycznego

17. Podział ekologii:

1. NEOEKOLOGIA - będą zdarzenia teraźniejsze

2. PALEOEKOLOGIA - odtwarza minione ekosystemy

18. Działy ekologii wg. Krebs'a

• Ekologia opisowa - CO, GDZIE JEST? „historia naturalna”, opisywanie całych formacji roślinnych i zgrupować zwierząt kuli ziemskiej (ociera się o zoogeografię czy biogeografię

• Ekologia funkcjonalna - JAK DZIAŁA? poszukuje i bada związki, wzajemne zależności i oddziaływania między składowymi jednostek opisywanych przez ekologie opisową, poszukuje ogólnych zasad funkcjonowania systemów ekologicznych

• Ekologia ewolucyjna - DLACZEGO TAK? rozważa organizmy i relacje istniejące między nimi jako twory historycznego procesu ewolucji.

19. Prawo minimum Liebiga - jedno z podstawowych praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację. Justus von Liebig prowadził swoje badania w drugiej połowie XIX w. na roślinach, u których zauważył, że wystarczy niedobór jednego tylko ze składników pożywki, na której były hodowane, aby ograniczyć wzrost rośliny. Potem udowodniono, że prawo minimum odnosi się także do innych organizmów żywych i ma zastosowanie ogólnoprzyrodnicze.

20. Zasada Shelforda - koncepcja mówiąca, że zarówno niedobór, jak i nadmiar różnych czynników wpływa na organizm limitująco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości, tzw. ekstrema działającego czynnika: minimum i maksimum.

21.Tolerancja ekologiczna - zdolność przystosowania organizmów do zmian fizyczno-chemicznych czynników środowiska, takich jak np.:

• temperatura

• światło

• zanieczyszczenie

• wilgoć

• ilość dostępnego powietrza

• stężenie soli mineralnych

• kwasowość

Możliwość rozwoju organizmu, osiągnięcia przez niego maksimum wydajności, określa ten czynnik, którego jest najmniej w otoczeniu (prawo Liebiga).

Zakres zmienności czynnika, w którego obrębie organizm może żyć to zakres tolerancji.

22. Zakres tolerancji - zakres wartości jakiegoś czynnika (np. temperatury, oświetlenia, wilgotności), w obrębie którego organizm jest w stanie utrzymać się przy życiu. Zakres tolerancji jest określony przez dwie wartości skrajne (pessiman) - najniższą (minimum) i najwyższą (maksimum) - działającego czynnika. Przekroczenie tych wartości powoduje zahamowanie procesów życiowych, a następnie śmierć organizmu. W obrębie zakresu tolerancji znajduje się strefa środkowa - tzw. optimum. Są to optymalne - najkorzystniejsze dla funkcjonowania organizmu - wartości określonego czynnika.

23. Grupa ekologiczna - to zgrupowanie organizmów o podobnym zakresie tolerancji.

24. Nazwę grup ekologicznych tworzymy z dwóch członów:

• euro - szeroki

• steno - wąski

• przedrostek oligo - niska wartość czynników

• poli - wysoka wartość czynników

25. Populacja biologiczna — zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających , zdolnych do wydawania płodnego potomstwa.

26. Osobnik - organizm, pojedyncza niezależna jednostka zdolna do zdobywania pożywienia. Osobnik zazwyczaj wchodzi w interakcje z innymi organizmami i środowiskiem, stając się tym samym niejako najbardziej podstawowym elementem biosfery.

27. Podstawowe cechy populacji:

rozrodczość (+)

imigracja(+) POPULACJA emigracja (-)

śmiertelność (-)

• Liczebność populacji - liczba osobników w populacji zasiedlająca dany obszar.

• Rozrodczość - pojecie ekologiczne oznaczające liczbę potomstwa produkowanego w określonym czasie

• Płodność - pojęcie fizjologiczne oznaczające zdolność osobnika do wytwarzania potomstwa

• Imigracja i emigracja - rozpowszechnianie się organizmów

• Śmiertelność - liczba osobników populacji ginąca w określonej jednostce czasu. Przyczyny śmiertelności:

• środowisko (zmiany warunków środowiska)

• osobnicza (starzenie się, choroby)

• wewnątrzpopulacyjna ( konkurencja)

• biocenotyczna (konkurencyjność, drapieżnictwo)

28. Dynamika populacji - liczna populacji nigdy nie przekroczy pojemności środowiska

liczebność

wiek

A - duży ssaki (człowiek)

C - mięczaki, ryby, drzewa

29. Struktura przestrzenna - czynniki determinujące organizajce przesrzenną:

• losowa

• równomierna

• skupiskowa

30. Biocenoza - to zbiór zbiór populacji, żyjących na określonej przestrzeni i w określonym czasie

• posiada strukturę przestrzenną i zawsze funkcjonuje w określonym środowisku

• bioróżnorodność - składa się z różnych populacji

• pomiędzy populacjami istnieje zależność pokarmowa

• mechanizmy regulujące liczebność populacji

• ulega ciągłym przemianą

• posiada zdolność samoregulacji (homeostazy)

31. Sukcesja biocenoz - ciąg sukcesyjny to następujące po sobie etapy rozwijających się biocenoz. Proces przebiega etapami od stadium początkowego pionierskiego, inicjalnego poprzez stadia pośrednie, do końcowego zwanego klimaksem. Przykładem może być zmiana biocenoz w miarę starzenia się jeziora. Pierwsza faza to zarastanie, po którym następuje przekształcanie się jeziora w młakę, różne rodzaje torfowisk itd.

32. Klimaks - w klasycznej teorii sukcesji to końcowe, stabilne stadium rozwojowe biocenozy (zobacz sukcesja ekologiczna). Stan końcowy rozwoju biocenozy uwarunkowany jest lokalnym klimatem.

33. Rodzaje oddziaływań między populacjami :

1. Oddziaływania antagonistyczne - działanie jednej populacji danego gatunku na niekorzyść populacji innego:

• konkurencja - rywalizacja o miejsce, przestrzeń życiową, pokarm itp. Powoduje ograniczenie liczebności obu gatunków

• pasożytnictwo - to forma współżycia dwóch organizmów, w której jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi z tego tytułu szkody. Osobnika, który czerpie korzyści z pasożytnictwa nazywamy pasożytem, a tego, który ponosi szkody - żywicielem.

• drapieżnictwo - metoda pobierania pokarmu polegająca na zjadaniu innych osobników. W potocznym znaczeniu drapieżnikami są jedynie mięsożercy.

2. Oddziaływania nieantagonistyczne - rodzaj zależności międzygatunkowych polegających na tym, że żadna ze stron (populacji) nie ponosi szkody na skutek wzajemnych oddziaływań.

• Mutualizm - jedna z interakcji protekcjonistycznych między populacjami, charakteryzująca się obopólnymi korzyściami (symbioza) o takim stopniu, który praktycznie wzajemnie uzależnienia istnienie obu populacji.

• Protokooperacja - oddziaływanie międzygatunkowe w przyrodzie, polegające na współpracy dwóch populacji odnoszących wzajemne korzyści, lecz mogących żyć także samodzielnie.

• Komensalizm (współbiesiadnictwo) - jest najbardziej pierwotnym typem oddziaływania protekcyjnego. Typ zależności o charakterze symbiozy między dwoma lub więcej gatunkami, przy czym jeden z gatunków czerpie z tej zależności wyraźne korzyści, nie szkodząc pozostałym

34. SYMBIOZA - Współżycie dwóch lub większej liczby gatunków, w których obie strony czerpią korzyści nie szkodząc drugiej. W symbiozie mogą być związki pokarmowe i przestrzenne. (protooperacja, komensalizm, mutualizm).

2

---