PŮDA A BIOTA Faktory pro živé organismy Fyzikální faktory - světlo Světlo využitelné pro život: - viditelné světlo (400-700nm) - infračervené - ultrafialové - rentgenové, gamma záření!!! - je absorbováno DNA - poškození eventuelní mutace, někdy se používá ke zvýšení výnosů, genetické inženýrství, mutace - podpora evoluce Podle tolerance ke světlu (euryfotní / stenofotní organismy) - fotofilní - sciofilní - fotofobní Elektromagnetická záření THE ELECTROMAGNETIC SPECTRUM increasing wavelength increasing energy non-ionizing ionizing >» wavelength -»H radio infrared ultra violet gamma rays -► TYPE OF 6X,3ely <-► RADIATION frequency microwaves <4- infrared ultra violet : 1 r ' visible SOURCES power AM radio FM radio microwave radiant arc medical radioactive line* TV oven hoat welding X-rays sources Světlo a rostliny Množství světla využitelné rostlinami je variabilní /roční a denní cyklus, oblačnost, zemepisná sirka/ Fotosyntéza (cca 1 % dopadajícího světla), motor transpirace (70%), teplo (29%) Fotosyntéza má dvě maxima pohlcování: a) červené paprsky (0,62-0,68|Jm) - chlorofyl jako pigment (0,63-0,66) - energeticky nejvýhodnější b) modrofialové (0,42-0,49 |Jm), žlutá, oranžová a zelená - málo účinné Podle nároků na světlo: - heliofyty (vodní, alpinské, stepní, stromy), nejčastěji světlé, lesklé listy - sciafyty (sciofyty, umbrofyty) - - heliosciafyty - neutrál Adaptace rostlin na světlo Nedostatek - přechod k parazitismu (podbílek šupinatý), ztráta pigmentu - (chřest), etiolizace, pozitivní fototropismus (slunečnice) Nadbytek - postavení listů (blahovičník), odrazová vrstva a chlupy (kaktusy), zakrslý růst, tvorba ochranných pigmentů Fotoperiodismus - přizpůsobení rostliny rozdílné délce dne a noci (tvorba květů) Citlivé - dlouhodenní - den delší 1 2h (špenát, oves, jetel, máta) - krátkodenní (jahodník, kávovník, jarní aspekty) - krátkodlouhodenní, dlouhokrátkodenní, intermediární Neutrální - (rajče, okurka, fazol, růže, slunečnice) Adaptace na světlo Eukalyptus Podbýlek šupinatý chlupy -trichomy Fototropismus Světlo a živočichové A). Fotoperiodismus - synchronizace endo a exo rytmů (biologické hodiny) Cirkadiánní, cirkannuální - rytmus Projevy - rozmnožovací rytmus, migrace, línání a přepeřování, ukládání podkožního tuku B.) Orientace /hmyz/ - využití polarizovaného světla - odvodí si směr z postavení Slunce i za mraky, nejlépe mravenci a včely (moře — strašek) . Adaptace - denní, soumrační a noem živočichové - dlouhodenní a krátkodenní - změny zabarvení, ztráta pigmentu (macarát, rypoš), specifické orgány - bioluminiscence Světlo a živočichové macarát jeskynní Světlo — orientace a navigace A) Elektrické pole Elektroplax — destička — 0,14V Uhoř eletr. (5-6000 elektroplax), 600V Rejnok (Torpédo marmorata) 4-500 elektroplax, 40-60V. B) Echolokace - vysokofrekvenční zvuk 1 0 kHz do 280 kHz — cvakání, echolokace kytovci — ozubení Impulz 800 cvaků za sekundu Rychlost zvuku 330 m/s ve vzduchu, ve vodě cca 1 450, sladká, mořská - 1500 m/s. Netopýři 14-1 10 kHz http://www.ceson.org/ monitoring.php C) Bioluminiscence - světélkování, (studené světlo - 8%teplo, zbytek světlo, Slunce - teplé světlo - 95% teplo, 5% světlo) Význom bioluminiscence - individuální (svítí si no cestu :o)), stejný druh, jiný druh autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Navigace letouni paúhoř elektrický kytovci autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplo a rostliny □ Sezónnost díky nerovnoměrnému chodu teplot - nutná látková výměna. Hydrotermoregulace - transpirace /ochlazování/ □ Obecně rostliny - teplejší prostředí -> chladnější, studené ->teplejší □ Podle nároků na teplo : □ Megatermní > 20 °C □ Mezotermní 10-20 °C □ Mikrotermní 1 0-5 °C autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplo a rostliny Adaptace : - Chlupaté listy (trichomy), lesklý povrch, zmenšení povrchu rostliny (koule), natáčení listů (eucalyptus), redukce listů, hromadění látek v cytoplazmě (cukry, antokyany, tuky), anabióza, dormance, (mechy, lišejníky...), jednoletky, oddenky, cibule - Využití, projevy - polární lesní a stromová hranice, jarovizace, stratifikace autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplo a živočichové autor p Hlavní tepelné zdroje planety (Slunce, geotermální, metabolismus) Podle tolerance k teplotě ■ eurytermní stenotermní organismy Biokinetická teplota -teplota při které lze realizovat životní procesy ní, fakulta, adresa Teplo a živočichové □ Poikilotermní (studenokrevní, nestálotepelní) - bezobratlí, ryby, obojživelníci, plazi □ Nedostatek - anabióza □ Řešení - shlukování, zvýšení metabolismu, pohyb :o), diapauza, zamrzající (nezamrzající) hmyz □ Homoitermní /teplokrevní, stálotepelní/ - ptáci, savci. □ Mechanismy stálé teploty - fyzikálnítermoregulace (využití principů sálání, proudění, vypařování a vedení) - pocení, kožní izolace, tuková vrstva, zapojení cévního systému, změny chování (shlukování, zmenšení povrchu - ježek, mávání ušima...... □ Chemická termoregulace (změny tvorby tepla v těle - metabolismus) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplo a živočichové Produkce tepla: - pohybová aktivita (normál 2x) intenzivní (3-1 Ox zvýšení metabolismu - svalový třes (tonus, svalový třes) - zvýšení metabolismu 2-3x, energeticky efektivnější než pohyb - netřesová termogenese (svalstvo) - je důležitá u hibernantů Člověk - v úplném klidu ve stavu pohody (v klidném, hlubokém spánku) dochází v těle k minimálnímu vývinu tepla odpovídajícímu základní látkové výměně. Tento bazálni metabolismus činí asi 45 W.nr2 plochy těla, tedy přibližně (85 W). autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplo a životní funkce Letargie — spánkový, klidový režim — omezení životních funkcí (torpor) krátkodobý stav (denní letargie, noční letargie), nebo dlouhodobý (hibernace, estivace). Vyvolání nejčastěji výraznou změnou teploty. Hibernace - zima (schopnost aktivně měnit tělesnou teplotu a udržovat homeostázu v podmínkách podchlazení), Estivace - fyziologicky totéž ale v teple (pouštní oblasti) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Teplota těla □ Pravá hibernace : teplota klesá téměř k nule (sysel obecný-0,2 °c, svišť, ježek západní 1,3 °c, netopýr rezavý 0,1 °C, plch velký 0,2 °C, vrápenec velký 11,0 °c ) □ Nepravá hibernace: snižují teplotu o pár stupňů (medvěd hnědý 31,5 °c, medvěd lední 33,0 °c, jezevec) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Abioticky faktor - voda Mezní činitel pro suchozemská stanoviště. - rozpouštědlo - tepelná izolace - stavební hmota - transport látek, rozmnožování - fotosyntéza Podle tolerance euryhydrické, stenohydrické autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Rostliny a voda Rostlinné tělo - (30-98% hmotnosti těla). Hlavní zdroj srážky, někdy mlha, rosa (mlžná vegetace — tropický deštný les, pouště Atacama, Kalahari). Získávání kořeny, někdy nadzemní orgány (vzdušné kořeny, chlupy, celý povrch - mechy a lišejníky...) Důležitá pro transport látek a tepla - transpirace až 98% přijaté vody. 1 g sušiny=>500g vody. Voda z půdy - nedostatek (fyziologická a fyzická) 1 ha vzrostlého bukového lesa vypaří denně 25 000-30 000 kg vody, vrba spotřebuje za den průměrně 150 litrů, dub 140 litrů, bříza 80 litrů autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Rostliny a voda Poikilohydrické rostliny - bez problémů snáší vyschnutí (mění obsah vody v buňkách podle okolí (houby, plísně, mechy, pylová zrna) Homoihydrické - regulační mechanismy (kutikula, průduchy, transpirace, kořeny), vyschnutí nepřežijí Adaptace : (sukulenty - zásoby vody až 98% hm. — viz. obrázky; sklerofyty — listy stálezelené, tuhé, kožovité, vosková vrstvo, tělo — málo vody, tvořeno sklerenchymotickým pletivem — dodává pevnost — odolnost proti vadnutí, výrazný kořenový systém důležitý pro získání vody Mlha - Welwitchia mirabilis Sníh - chionofilní (řasy) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Rostliny a voda — adaptace (sukulenty) Rostliny a voda — adaptace (sklerofyty) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Živočichové a voda Xerofilní - suchomilní - adaptace na ztráty vody - krunýř, šupiny, chitinová kostra, metabolismus Hygrofilní - vlhkomilní - nemají ochranu proti vyschnutí Vlhkost podstatná pro rozmnožování Adaptace: Tlak - Eurobatní (vorvaň - během 20 minut 1 00-2 500m, stačí mu 20 minut na výstup, člověk maximum s přístroji 330, dekomprese několik hodin), stenobatní Proud vody - Reofilní, limnofilní (http://www.ceskaryba.cz/cejn.htm) Tření ryb - anadromní (losos), katadromní (úhoř) Plejtvák obrovský - 30m, jazyk váží 6-8 tun, celek cca 140 tun, rychlost 1 1 km.h1 autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Živočichové a voda o pleuston = organismy žijící na hladině, např. bruslařky, vodoměrky o neuston = organismy povrchové blanky, např. perloočky o planktón = organismy trvale se vznášející ve volné vodě (pelagiál), v případě živočichů se používá termín zooplankton — je tvořen zejména prvoky, vířníky, korýši (perloočky), hrotnatkami..., o nekton = živočichové aktivně se pohybující v pelagiálu, např. ryby o bentos (zoobentos) = živočichové obývající dno - bentál (larvy vodního hmyzu, měkkýši, červi...) Život v podzemních vodách o stygál = prostředí podzemních vod; velmi málo světla, pokud vůbec; nízká teplota; malá nebo žádná primární produkce, hlavní zdroj potravy organické látky pocházející z jiných společenstev (dostaly se sem splachy, prosakující vodou atd...) o stygon = společenstvo těchto vod, fauna má výrazně reliktní charakter (únik studenomilmých - stenotermních živočichů do podzemních vod po poslední době ledové) - zcela adaptováni na život v podzemí jsou např. macarát jeskynní, slepé ryby ... autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Velikost vodních živočichů Délka a hmotnost některých Lkosticovců Víľyba č?-rá Pläjl'ák rViÍLk í PlefrškwBc setí 1 -P 151 ZE autor pre2 □ C1"- v iti ■! I n i □ t r ■:■ ľ-1 vi. DRuh^rdnľ nncrroBrv 1. Diadromní migrace ryb diadromní, mezi sladkou a slanou vodou □ Losos (moře do řek — např. u nás Kamenice, Kanada, USA, Rusko, Norsko) □ Uhoř (z řek do moře — např. Ohře, řeky mírného klimatického pásu, Sargasové moře) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Abioticky faktor —proudění vzduchu □ Tlak vzduchu - minimální změny (změny fyziologické vyvolané nižším obsahem plynu) □ Vítr - fyziologicky (ztráta vlhkosti a tepla), mechanicky (vlajkové stromy, transport - termické - kondor, transport aromat) □ - Anemofylie — opylení větrem, anemochorie — šíření semen, nebo plodů větrem □ Atmosferické plyny - C02, 02- poměrové množství ovlivňuje fotosyntézu a další jevy, adaptace na nedostatek kyslíku (pneumatofory - dýchací kořeny, aerenchym - vodní rostliny vzplývavé) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Anemochorie smetanka javor mléč autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Edafické prostředí Půdní faktory - fyzikální (textura, tepelná vodivost, barva,____ - chemické (obsah minerálů, reakce, ...), epigeocké - povrch, hypogeické - podpovrch____ Rostliny: □ Vztah k zrnitosti □ 1. petrofyty - skalní podklady.....epility (řasy, mechy, lišejníky) □ .....chasmofyty (pukliny) - □ 2. psamofyty - písky □ 3. pelofyty - jílovité půdy, trvale zamokrené oblasti □ Vztah k množství živin (eutrofofyty, mezotrofofyty, oligotrofofyty - mixotrofie, distrofní - nízký obsah + toxicita) www.masozravky.cz □ Podle prvků (indikátory): kalcifyty, silikofyty, halofyty, metalofyty □ Podle reakce: neutrofyty (ph 6,5-7,4), alkalofyty (ph 7,5-1 1), acidofyty (ph 3-6,4) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa PO r v • v« w udni živočichové □ Živočichové (zooedafon): □ životní prostor pro vývojová stadia hmyzu — chroust, světluška > 3 roky □ mikrozooedafon- do 0,2mm □ mezozooedafon - 0,2-2mm □ makrozooedafon - 2-20mm (žížaly, plži, ponrava, □ megazooedafon - nad 20mm (hlodavci, □ Velikost závisí na struktuře půdy. Ochranné zbarvení KRYPSIS autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Abioticky faktor - morfologie terénu □ Změna nadmořské výšky, projev změna podmínek (teplota průměrná o 0,5°C na 1 OOm) - indukce vegetačních stupňů □ Makro, mezo, mikro, nanoreliéf...velký vliv má expozice svahů, sklon, □ Komplex podmínek spjatých s reliéfem - vegetační linie □ Horní hranice lesa - les se rozpadá na solitéry event. skupinky stromů...podmíněnost klimaticky, půdně, orograficky (inverze veget. stupňů)...obecně se dá odvodit od rozložení průměrné červencové teploty 1 0°C □ ČR horní hranice lesa = 1 1 00 až 1 300 m, Slovensko 1 500 m... autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Lesní vegetační stupně □ Vyjadřují vertikální členitost vegetace v závislosti na změnách výškového mezoklimatu. Jednotlivým vegetačním stupňům odpovídá klimaxová vegetace. Charakterizuje ji především její dřevinná složka. Existuje více přístupů (LVS dle Zlatníka, Typologický systém dle ÚHÚL). □ Reprezentují přirozené rozšíření dřevin na území CR, byly stanoveny na základě klimatických podmínek — průměrnou roční teplotou, průměrným ročním úhrnem srážek a průměrnou délkou vegetačního období. Lesní vegetační stupně Biogeografická pravidla □ Berg man novo (1847) — živočichové v rámci jednoho druhu jsou v chladnějších oblastech větší než jejich příbuzné formy žijící v oblastech teplejších. Definováno pro ptáky a savce. Výjimky (mýval), západoevropští savci 40% výjimek □ tučňáci (císařský — Antarktida, galapážský - rovník), medvědi (hnědý — medvěd malajský), jeleni □ V současnosti se začíná projevovat Bergmannovo pravidlo i v přírodě (globál warming) □ Allenovo — (1 878) - směrem k pólům nebo do hor se zkracují exponované orgány savců, ptáků (uši, ocas, křídla, —) □ Glogerovo — teplejší a vlhčí klima má vliv na tmavší zbarvení, platí i u člověka autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Bergmanovo pravidl9.tueňákcísařský(115 tučňák patagonský 95cm) C - tučňák oslí (81 cm) D- tučňák magellánský(70cm) E - tučňák galapážský (53 cm) - 2,7 http://pinqu.ic.cz/otucnacich .htm Allenovo pravidlo Liška pouštní — liška obecná — liška polární autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Glogerovo pravidlo Jordánovo pravidlo □ Jordánovo pravidlo z roku 1892 hovoří o tom, že počet obratlů mořských ryb roste podél gradientu od teplých vod v tropických oblastech směrem k chladným vodám ve vyšších zeměpisných šířkách. □ Stále není příliš jasné, do jaké míry je toto biogeografické pravidlo univerzální. Závislost se totiž mění pro různé druhy, skupiny druhů nebo populace. Zřejmě souvisí s Bergmanovým biogeografickým pravidlem. Thorsonovo pravidlo □ Vývoj mořských bezobratlých se mění s rostoucí zeměpisnou šířkou od nepřímého k přímému. □ U přímého vývoje je mladý jedinec po vylíhnutí podobný dospělci a pouze dorůstá jeho velikosti. Nepřímý je charakterizován vývojem přes larvální stádium, což může být v nižších zeměpisných šířkách výhodnější, protože může být unášena mořskými proudy a druh se pak rychleji šíří. □ Ve vyšších zeměpisných šířkách se především u druhů objevují větší vajíčka, rychlejší růst jedinců a také je častější živorodost a přímý vývoj. Děkuji za pozornost !