Základy ekologie 3 lTaxonomie lEvoluce lNázory na společenstvo lHypotéza Gaia Taxonomie (biologická klasifikace) Carl von Linné, švédský přírodovědec a lékař, r. 1735 zavedl binomické názvosloví a hierarchickou klasifikaci organismů (řád, čeleď, rod, druh) Darwinismus – přírodní výběr Charles Robert Darwin 1809 – 1882, britský přírodovědec a zakladatel evoluční biologie Teorie přírodního výběru Evoluce probíhá za pomoci drobných změn na základě selekce vycházející z úspěšnosti rozmnožování jedince. Cesta kolem světa na lodi Beagle 1831-1836 Darwinovy pěnkavy http://www.rozhlas.cz/leonardo/priroda/_zprava/659403 http://www.fotogaleriehasek.cz/clanky/fauna-a-flora/51-darwinovy-penkavy.html Vývoj člověka Přirozený výběr ... je proces, který dle nějakých kritérií vybírá z různorodé skupiny jedinců ty, které potlačuje, nebo naopak zvýhodňuje. Základní dva typy přirozeného výběru jsou přírodní výběr a pohlavní výběr lPřírodní výběr - někteří jedinci nesou genetické znaky, které mění jejich interakce s prostředím tak, že dochází ke zdokonalení jejich reprodukce a schopnosti přežít. lPohlavní výběr je proces ovlivňující průchod genů na základě volby partnera pro rozmnožování. Tvrdá a měkká selekce lTvrdá selekce likviduje všechny jedince, kteří se nevejdou do vymezeného intervalu potřebných vlastností (např. v oblasti, kde existují na jaře časté přízemní mrazíky, zlikviduje všechny květiny, které je nedokáží snést). lMěkká selekce – srovnání jedince s konkurenty Disturbance Disturbance je narušování ekosystému (dočasná změna podnebí, výbuch sopky, lesní požár aj.). Ekosystém je stabilní vůči působení dané disturbance, pokud se po skončení vlivu disturbance vrátí do původního stavu. Dominantní organismy jsou disturbancí redukovány. Disturbance zvyšují rozmanitost (diverzitu) společenstev - tím zvyšují šance těch forem, které by jinak v konkurenci těžko uspěly. http://www.enviwiki.cz/wiki/St%C5%99edn%C3%AD_naru%C5%A1en%C3%AD Genetika Na základě svých pokusů formuloval tři pravidla, která později vešla ve známost jako Mendelovy zákony dědičnosti. Výsledky publikoval v práci „Pokusy s rostlinnými hybridy“ (1866) Gregor Johann Mendel 1822 – 1884 mnich, přírodovědec, zakladatel genetiky Neodarwinismus - sloučení darwinismu (teorie přírodního výběru) a genetiky (neměnnosti genu) Základní ekologické jednotky jedinec – nejmenší jednotka systému populace - je soubor jedinců téhož biologického druhu biocenóza (společenstvo) - soubor populací různých druhů, obývajících společný úsek životního prostoru (biotop) biom - dílčí oblast biosféry, charakterizovanou klimatickými a hydrologickými faktory, půdními a geologickými poměry. biosféra - část planety Země, kde se (byť i jen sporadicky a nepravidelně) vyskytují nějaké formy života. ekosystém (geobiocenóza) - propojení biologických společenstev a jejich fyzikálního prostředí Názory na společenstvo Clements (1916) - koncepce společenstva jako jednoho superorganismu, jehož členské druhy jsou úzce spjaty jak v současnosti, tak i díky společné evoluční minulosti. Jedinci, populace a společenstva vytvářejí podobně těsné vztahy, jako buňky, tkáně a organismy Gleason (1926) - koncepce individualistická, vztahy mezi společně se vyskytujícími druhy jsou spíše výsledkem jejich podobných nároků, podobné tolerance a také náhody. Vytváření společenstev je pak mnohem méně předvídatelné a společenstva nemusí oddělovat ostrá hranice Hypotéza Gaia James Lovelock * 1919, britský nezávislý vědec, environmentalista Země jako „superorganismus“, který si reguluje podmínky prostředí k zachování života Hypotéza Gaia lŽivot na Zemi existuje již 4 miliardy let lPodmínky pro živt jsou dány přiměřenou vzdáleností od Slunce a existencí Měsíce Hypotéza Gaia Sluneční aktivita za 4 miliardy let vzrostla asi o 1/4 Homeostáze lHomeostáze je samočinné udržování hodnoty nějaké veličiny na přibližně stejné hodnotě. lKyberneticky se homeostáze vysvětluje jako záporná zpětná vazba, která na základě chybového signálu redukuje odchylky od normativní, správné hodnoty. lU živých organismů je to schopnost udržovat stabilní vnitřní prostředí, které je nezbytnou podmínkou jejich fungování a existence, i když se vnější podmínky mění. Homeostáze Homeostáze se netýká pouze jedinců (biologická homeostáze), ale i celých společenství (ekologická homeostáze). Stabilní systémy, například ekologické, udržují nějaké homeostáze, například přizpůsobují rozmnožování dostupné potravě nebo mění své strategie podle vnějších podmínek. Hypotéza Gaia Sedmikráskový svět – Daisy world http://library.thinkquest.org/C003763/flash/gaia1.htm Kritici hypotézy Gaia: Hypotéza Medeia Peter Ward americký biolog a paleontolog Život na Zemi má tendenci se vracet na mikrobiální úroveň http://en.wikipedia.org/wiki/Medea_Hypothesis http://www.ted.com/talks/peter_ward_on_mass_extinctions.html