Úvod do ekologie Mojmír Vlašín Ekologie •z řeckého oikos (obydlí; dům; domov) •vědní obor zabývající se vztahy mezi organismy navzájem a vztahy mezi organismy a jejich prostředím (minulým, současným a budoucím) •(jiná definice) ekologie je věda zkoumající vztahy ovlivňující distribuci a početnost organismů •v současné době spíše politický termín, označující chybně ochranu životního prostředí (environmentalistika) > Rozdělení dle úrovně studovaných ekologických vztahů: * autekologii (studuje druhy, jedince) * demekologii (studuje populace) * synekologii (studuje společenstva a ekosystémy) Populace soubor jedinců stejného druhu žijící na určitém prostoru, v určitém čase hustota/denzita – vyjadř.počet jedinců množství biomasy na jednotce plochy oscilace – krátkodobé změny hustoty populace x fluktuace – víceleté změny rozptyl/disperze jedinců v populaci – náhodný (vzácné), rovnoměrný (mezi jedinci s velkou konkurencí, dřeviny v TDL), shloučený (stáda, šlahouny) růst – projevuje se kolísáním počtu jedinců v populaci, ovlivněn mutacemi, natalitou a mortalitou (zp.abiot.podm., predací, stěhováním) stěhování/migralita – migrace-pravidelné stěhování se zpětným návratem (lososi a Sargasové moře), emigrace (tahy sarančí), imigrace struktura – věková, sexuální, sociální Struktura populace Společenstvo •společenstvo (biocenóza) –druhy, které se vyskytují společně v prostoru a čase - soubor populací všech druhů rostlin, živočichů a mikroorganismů obývajících určitý biotop ( Pelikán 1992) •důležitost měřítka! – společenstvo bachoru (bakterie, prvoci), jednoho stromu (mšice, včely, mandelinky, vosičky,…), prérie (bizoni, psouni, trávy, houby,..), Evropy, světa,… • společenstva ptáků, drobných hlodavců, herbivorních (býložravých) brouků, trav,…. > Ekosystém Biocenóza + ekotop (biotop) = ekologický systém, který tvoří společenstvo organismů a jeho abiotické prostředí základní funkční jednotkou přírody, složité potravní vztahy, koloběh látek a tok energie (systém otevřený) základní složky: abiotické prostředí – sluneční energie, vzduch, voda a půda producenti – autotrofní org.,které vytvářejí organické látky z látek anorganických (především zelené rostliny či chemolitotrofní bakterie) konzumenti – heterotrofní org. závislé na organické hmotě vyprodukované producenty (býložravci, masožravci, všežravci) dekompozitoři (rozkladači) – org. živící se mrtvou organickou hmotou, energii získávají rozkladem složitých organických látek na jednodušší Voda pro život nezbytná, součást těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, účast na biochemických reakcích, tepelná regulace 94% slaná voda 6% sladká (z toho72 % v ledovcích) organismy hygrofilní/vlhkomilné xerofilní/suchomilné Voda Živiny Základní biogenní prvky: C, O, H Vytvářejí základní stavební kameny těl organismů, jsou součástí v podstatě všech organických sloučenin. V rostlinách : C - 45%, O- 45%, H - 6% sušiny Makroelementy: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe Mikroelementy: Cu, Zn, Mo, Mn, B, Cl Pravidla a zákony •mnoho ekologických (obecně bio logických) pravidel a zákonů •platí přírodní zákony (např. fyzikální) První termodynamický zákon říká, že všechny druhy energie jsou kvantitativně ekvivalentní (rovnocenné) a vzájemně je lze transformovat. Tedy např. tepelnou energii lze jako formu energie přeměňovat na jiné formy. Zákon padajícího trusu platí zejména v ekologii /viz obrázek > Metody zkoumání •Nosí čápi děti ? . Co s tím ? Důležité jsou metody zkoumání ! 1.časový průběh (co bylo napřed) 2.opakování pozorování (monitoring) 3.vyloučení skryté závislosti (káva a rakovina) 4.experiment (žížlaly a krtci) Určení příčiny-experiment •pro určení příčiny nějakého jevu se nejčastěji používá manipulativní experiment •v něm manipuluji s hladinou jasně daného faktoru (obsah dusíku, fosforu, počet čápů, teplota …) •„mnoho“ replik a kontrola! •předpoklad: náhoda (neznámé, nesledované příčiny) ovlivní stejnou měrou kontrolní i manipulované repliky •vyhodnocením získaných dat získám hodnotu p = pravděpodobnost, že můj výsledek je/ není náhodný > Selekční bias