Biosféra Biosféra •Biosféra (též živý obal Země) je část planety Země, kde se (byť i jen sporadicky a nepravidelně) vyskytují nějaké formy života. Zahrnuje část troposféry (přibližně do výšky 16 km v oblasti tropů a 10 km v polárních oblastech), prakticky celou hydrosféru a povrch litosféry (do desítek metrů pod povrchem půdy, v případě výskytu jeskyní obývaných živými organismy až do hloubky několika kilometrů). • •Termín biosféra poprvé použil geolog Eduard Suess v roce 1875. • Biosféra fototapetynástěnné na míru • republika, pohled, cestování | myloview.cz Eduard Suess, r. 1869 Biosféra se člení na : Hydrosféru Litosféru Atmosféru Dr. Eduard Suess (1875) Literatura k dalšímu studiu Biosféra Prostorový rozsah (tloušťka) biosféry •Průměrné hloubky oceánů •Největší hloubka a největší výška biosféry Biosféra - Biogeosféra •soubor živých částí všech ekosystémů •pokud včetně neživé části = biogeosféra •do výše cca 12 km, na souši do hloubky 5 m, v oceánech do hloubky 11 km •celková biomasa cca 2,4 biliónů tun (z toho v oceánech pouze 0,13 %) •na souši 99,2 % biomasy tvoří rostliny •v mořích 93,7 % biomasy živočichové • Co je to biosféra? Biosféra Některé vlastnosti života Tři domény života •Společné znaky všech živých organismů •Všechny živé organismy na planetě mají několik základních společných vlastností, které je dohromady odlišují od neživé přírody i (zatím) od strojů a dalších lidských výtvorů: •Společné chemické složení - Základem těl všech živých organismů jsou vždy organické látky (sacharidy, bílkoviny, tuky,…). •Společné chemické děje - Ve všech živých organismech probíhají stejné (nebo skoro stejné) chemické reakce, například rozklad cukrů, tvorba bílkovin ap. •Souhrn všech chemických dějů, které probíhají uvnitř organismu (příjem látek do těla, přeměny látek uvnitř těla a výdej látek ven z těla) označujeme pojmem metabolismus. •Reakce na okolí - Všechny živé organismy mají schopnost vnímat změny ve svém okolí (mají nějaká čidla) a jsou schopné na ně reagovat (například změnou svého metabolismu). •Rozmnožování - Všechny živé organismy mají schopnost se rozmnožovat, tedy vytvářet totožné (nebo téměř totožné) kopie sebe sama. •Růst a vývoj - Všechny živé organismy mají schopnost růst a vyvíjet se – a to jak v rámci života jedince, tak v rámci života celého druhu. •ontogeneze = vývoj jedince od vzniku do jeho zániku (například u člověka od početí do smrti) •fylogeneze = dlouhodobý vývoj (evoluce) celé skupiny organismů (například vývoj celého lidstva od prehistorie do současnosti) •Důležité chemické látky a komplexy v tělech organismů •Voda různých látek (cukrů¸ solí ap.), pomáhá rozvádět tyto látky po těle, pomáhá udržovat - stálé prostředí v těle (snižuje výkyvy teplot ap.) •Sacharidy cukry slouží hlavně jako pohotový zdroj energie („palivo“). Nejdůležitějším z nich je glukóza. škrob – slouží jako dlouhodobější zásobárna energie (dá se rozložit na cukry), především u rostlin celulóza – pevná stavební látka u rostlin (u živočichů a hub se nachází celulóze podobný sacharid chitin) •Lipidy tuky slouží jako stavební látky i jako dlouhodobá zásobárna energie, chrání tělo před vysušováním i promáčením Dalšími druhy lipidů jsou například pevné vosky (chrání povrch těla rostlin před vysušováním) nebo lipidy tvořící hlavní složku biomembrán (viz dále). •Bílkoviny Nejrozmanit ější a nejpočetnější skupina organických látek. Slouží nejen jako stavební látky (například rohovina), ale především zajišťují průběh různých dějů uvnitř buňky. •Enzymy = bílkoviny, které řídí průběh chemických reakcí v tělech organismů (například rozklad látek, tvorbu látek ap.) Nukleové kyseliny Složité chemické látky tvořené dlouhými vláknitými molekulami, zajišťují uložení a přenos dědičných informací. •DNA (deoxyribonukleová kyselina) DNA je vláknitá molekula tvořená základním řetězcem z cukrů a kyseliny fosforečné. Na tomto řetězci jsou umístěny 4 typy dusíkatých látek (označovaných písmeny A, C, G, T), které se mohou volně kombinovat. Vlastnosti života Biosféra – tvořena živými organismy Zeměpisný web Daniela Svobody Mikroorganismy, houby, rostliny, živočichové •Viry jsou malé, nebuněčné organismy, které obsahují jen jediný typ nukleové kyseliny a replikují se pouze v živých buňkách za využití hostitelské proteosyntézy. Od všech ostatních žijících organismů se liší v následujících bodech: •jsou organizované jen jako částice, nejsou organizovány jako buňky (mohou být považovány za nebuněčné) •zralé viriony obsahují pouze jediný typ nukleové kyseliny - vždy pouze DNA nebo RNA •viry se množí syntézou svých složek (ne dělením), a proto závisí na ribosomech hostitelské buňky •Vyznačují se vysokou druhovou a orgánovou specifitou. Rozlišujeme viry rostlinné, živočišné a bakteriofágy, které napadají bakterie. Některé viry se významně podílejí i na vzniku neoplázií, označujeme je onkoviry. Viry mohou být vektory přenášející genetické informace mezi buňkami. Toho je využíváno v genetickém inženýrství a genové terapii. • Útok neviditelných virů: Jak bojovat s biologickým nebezpečím | Ábíčko.cz Eshop byliny, rostliny, keře, stromky, stromy na objednávku - Bylinky pro všechny Houby a rostliny Houby konečně rostou. Pozor na určování přes aplikace, varují mykologové - iDNES.cz Ai Generované Mikroorganismy - Obrázek zdarma na Pixabay - Pixabay Sinice - výskyt, příznaky kontaktu se sinicemi, prevence. | Herbalus Marion a mikroorganismy | Marion undefined undefined undefined alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí undefined undefined undefined Archea undefined undefined alternativní popis obrázku chybí Mikroorganismy a živočichové undefined Globální biomasa na Zemi rozdělená na říše a taxonomické skupiny živočichů Biomasa bakterií byla odhadnuta na 30 miliard tun uhlíku. Akvatické prostředí Životní prostředí v Česku je podle analýzy páté nejhorší v Evropské unii :: Třetí Ruka Proč jsou velryby tak velké a proč jsou hroši jejich příbuzní - Flowee Terestrické prostředí 10 věcí, které možná nevíte o tygrech | MAGAZÍN.cz Čtenářův blog - Názory Aktuálně.cz Je žirafa až tak ohroženým druhem? A měla by být chráněna CITES? Orel bělohlavý - Ostrov zvířat Vánoce a jmelí | i60.cz Parazitismus nedílná součást biosféry •Parazitismus je způsob soužití – symbiózy dvou organismů, z nichž jeden organismus označovaný jako parazit nebo cizopasník využívá druhý organismus – hostitele. Parazit se může živit tkáněmi hostitele (aniž by se ho snažil zabít) nebo se přiživovat na hostitelově potravě či jinak profitovat z hostitelova organismu nebo jeho činnosti a snižovat přitom jeho biologickou zdatnost (fitness). •Volně žijící organismus, který není hostitelem několika parazitických jedinců různých druhů, je raritou. Více než polovina známých druhů jsou parazité nebo patogeni, přičemž bakteriální a virové parazity neznáme zdaleka všechny. • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/Trypanosoma_sp._PHIL_613_lores.jpg Pozor na klíště na zahradě! - Magazinzahrada.cz Praví predátoři, parazitoidi a manipulace hostitele Lék na parazity v lidském těle - Wormin https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Eastern_Phoebe-nest-Brown-headed-Cowbird-egg.jp g https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d8/Nunavut_tundra_-a.jpg/1920px-Nunavut_tund ra_-a.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/85/North_Dakota_Native_Prairie.jpg/1920px-No rth_Dakota_Native_Prairie.jpg Biosféru rozdělujeme na biomy: •tropický deštný les •sezónní tropický les •savana •poušť a polopoušť •středomořský biom •opadavý les mírného pásu •jehličnatý les (tajga) •deštný les mírného pásu •step •tundra, (lesotundra) •korálový útes •oceány a moře •polární pustina • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/Rio_Madre_de_Dios%2C_Peru.JPG/1280px-Rio_ Madre_de_Dios%2C_Peru.JPG Chacachacare dry forest 3.JPG https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/Tarangire-Natpark800600.jpg/290px-Tarangi re-Natpark800600.jpg Některé keře a stromy vydrží i přes velké sucho zelené. Listnatý les (bučina) na Tanečnici https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Diamond_Peak_Wilderness%2C_east_view.JPG/ 1280px-Diamond_Peak_Wilderness%2C_east_view.JPG Výlet do Afriky: kde si bezpečně užít poušť - iDNES.cz Belize zachránila svůj korálový útes. Je to vzor pro zbytek světa — ČT24 — Česká televize Strategie modrého oceánu Grónský ledovec - východní pobřeží Srovnání pyramidy biomasy terestrického a akvatického ekosystému undefined Poměr hmoty Země k biomase (upraveno podle Svoboda, 2006) Biomasa •Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Odhaduje se, že veškerá biomasa na Zemi obsahuje 550 gigatun uhlíku, přičemž na rostliny z toho připadá 450 gigatun uhlíku. Tímto pojmem tak často označujeme rostlinnou biomasu využitelnou i pro energetické účely. Energie biomasy má tedy převážně svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze, a proto se jedná o obnovitelný zdroj energie. • •Celková hmotnost biomasy je obvykle stanovena vážením, popřípadě též odhadem z objemu nebo délky těla. U čerstvě nalovených organismů je stanovena živá nebo čerstvá biomasa. Přesnější je stanovení biomasy suché (sušiny) a sušiny bez popelovin. Energetická hodnota biomasy je stanovena buď spálením v joulometru, nebo na základě podílu proteinů, cukrů a tuků. • •Biomasa je v ekologii termín definovaný jako úhrn hmoty jedinců určitého druhu, skupiny druhů nebo všech druhů společenstva. Úhrn je součtem této skupiny na dané ploše. Může být rozlišen stav daných organismů, s ohledem na možnosti technického využití. U rostlin je takto rozlišována biomasa podzemní nebo nadzemní, biomasa suchá nebo ve vegetativním stavu. Jednotkami, v kterých jsou vyjadřovány tyto veličiny je celková hmotnost sušiny nebo objemové jednotky (litr, cm3, m3), nebo u čerstvé hmotnosti je používáno jednotek energie (joule) • undefined Člověk a jeho dobytek představují 96% biomasy všech savců na Zemi divoce žijící savci představují zbývající 4% Relativní biomasy terestrických obratlovců vs. členovců undefined Antropocén: Epocha člověka - dafilms.cz | filmy online Antropocén – Epocha člověka Biosféra – 3 historické transgrese: vývojové přechody světa včetně člověka •Omegasféra (noosféra) Bio-sociologická sebeorganizace Třetí transgrese Člověkem řízená evoluce Transformace lidské přirozenosti ? •Homosféra • Homo – člověk Druhá transgrese •Biosféra • Vznik života - Evoluce První transgrese •Minerosféra • VELKÝ TŘESK – vznik vesmíru Počátek Noosféra • •Noosféra (ze st. řeckého νοῦς – "rozum" a σφαῖρα – "koule"; sféra rozumu) je slovo označující prostor poznání; sjednocený celek, v němž vyvíjející se společnost a příroda splývají, vzájemně se nejtěsnějším možným způsobem ovlivňujíce; oblast interakce společnosti a přírody, ve které lidská činnost je hlavním faktorem rozvoje. • •Tento prostor v sobě zahrnuje: •hmotný, neživý svět – geosféru; •živý svět – biosféru; •svět, představující informace a lidské vztahy – sociosféru. • Základní komponenty ekosystému Stavba, funkce a typy EKOSYSTÉMŮ. Projekt: CZ.1.07/1.5.00/ OAJL - inovace výuky Příjemce: Obchodní akademie, odborná škola a praktická škola pro. - ppt stáhnout Components of Ecosystem: Abiotic & Biotic Components Základní komponenty ekosystému Dynamika ekosystému Příklady dvou ekosystémů Los 7 principales ecosistemas del mundo - Mis Animales Ekosystém – Wikipedie Tropický deštný prales Korálový útes Různé typy ekosystémů v Česku Ekosystém mizí. Podle vědců i na jižní Moravě - Deník.cz Výškové stupně lesů mírného pásu (zonace) – 1. stupeň doubrava průměrná roční teplota 7 až 10 oC rozšíření: v nížinách a pahorkati- nách, přibližně do 400 m n. m. obrazek Zakrslá doubrava – Křivoklátsko Uvedené rozšíření výškových stupňů se v určitých oblastech může poněkud odlišovat v závislosti na dalších podmínkách. (Např. v nejvyšších horách naší republiky je i stupeň alpinských luk ve výšce nižší než 1 800 m n. m.). 2 . stupeň - bučiny průměrná roční teplota 4 až 7 oC rozšíření: v podhůří do výše asi 800 m n. m. obrazek Bučina – Jizerské hory 3. stupeň smrčiny průměrná roční teplota 1 až 4 oC rozšíření: hory do výše 1000 m n. m. obrazek Smrčiny - Jeseníky 4. stupeň klečových porostů průměrná roční teplota 0 až 2 oC rozšíření: 1 400 m n.m. obrazek Klečové porosty – Jeseníky, Šerák 5. stupeň alpinských luk průměrná roční teplota kolem 0 až -4 oC rozšíření nad 1800 m n. m. obrazek Alpinské louky – Jeseníky, Keprník Ekosystém - součásti Lesní ekosystém aneb co dokáže jeden strom - Home for Trees Ekosystem a Biosféra Ekosystem vs. Biosféra Pin page What is Biosphere? Definition, Resources, Importance, and Examples undefined Sustainable management - Polar environments - OCR - GCSE Geography Revision - OCR - BBC Bitesize Objevte působivou faunu africké savany Korálové útesy | Zajímavé informace | Dovolená Maledivy Země = Gaia The Earth (Gaia) is coming to Warrington! - We Are Warrington Bid Hypotéza Gaia - James Lovelock undefined undefined Hypotéza Gaia (/ˈɡaɪ.ə/), známá také jako teorie Gaia, paradigma Gaia nebo princip Gaia, navrhuje, že živé organismy interagují se svým anorganickým okolím na Zemi a vytvářejí synergický a samoregulační komplexní systém, který pomáhá udržovat podmínky pro život na planetě. Země = Gaia = jediný organismus Oteplování klimatu = Země má „horečku“ nedefinovaný undefined Co je to horečka ? •Normální tělesná teplota se pohybuje mezi 35,8 a 37 °C. O zvýšenou teplotu se tedy jedná, pokud překročí hranici 37 °C a nad 38 °C už se jedná o horečku. Horečka není nemoc, nýbrž pouze projev (příznak) nemoci či jiného chorobného stavu. Je léčebným procesem: zvyšuje rychlost a sílu imunitní odpovědi a omezuje účinnost množení některých patogenů. Dlouhodobá horečka je vysilující, neboť mění rychlost některých biochemických reakcí – klade vyšší nároky na udržování homeostázy, urychluje opotřebovávání některých organických molekul atd. Pokud tělesná teplota překročí určitou hranici, začíná mít silně destruktivní účinky na organismus. Horečka (pediatrie) – WikiSkripta Horečka je obranná reakce organismu !!! Earth sick. global warming earthquake and volcanic eruption problem symbol mascot character illustration vector 4746594 Vector Art at Vecteezy Země je nemocná – ANO má horečku https://i0.wp.com/www.terrain.org/wp-content/uploads/2010/11/Bangkok.jpg?resize=647%2C194&ssl=1 Bankog v noci https://i0.wp.com/www.terrain.org/wp-content/uploads/2010/11/ExtinctionAndPopulation_102609.jpg?ssl =1 WORLD POPULATION GROWTH (and its consequences) | the World down the Road The Population Bomb? Postupná destrukce biosféry !!! Odlesňování Amazonie se snížilo o třetinu, hlásí Brazílie - Seznam Zprávy Stock fotografie Desertifikace A Sucho – stáhnout obrázek nyní - Dezertifikace, Hlína - Přírodní jev, 2015 - iStock Water Pollution – Effects and Causes | vin civilworld Five Sectors Contributing to Air Pollution | by Center for Study of Science, Technology and Policy | Medium Gaia - Instalace planety Země •Gaia, vytvořená britským umělcem Lukem Jerramem, je fascinující instalace planety Země o průměru sedm metrů. Obsahuje detailní snímky NASA o zemském povrchu a zapůsobil na diváky po celém světě z Londýna, Hong Kongu a Austrálie. • Umělecké dílo je 1,8 milionkrát menší než skutečná Země, přičemž každý centimetr vnitřně osvětlené sochy popisuje 18 km zemského povrchu. Když stojíte 211 metrů od uměleckého díla, můžete vidět Zemi tak, jak vypadá z Měsíce! Gaia je viditelná z vyhlídkové plošiny Life Science Centre v horním patře Čtyři základní principy udržitelnosti: V biosféře vše souvisí se vším ! • • • 1. Geochemické cykly – tok živin Biogeochemické cykly •Biogeochemický cyklus (též koloběh látek) je termín, používaný ve vědách o Zemi pro cyklus určitého chemického prvku či molekuly, který probíhá živým (biosféra) i neživým (litosféra, atmosféra, hydrosféra) prostředím Země. •Termín biogeochemický vyjadřuje fakt, že v procesu jsou zahrnuty biologické, geologické a chemické faktory. Díky tomuto koloběhu je daný prvek zpravidla recyklován, přestože se mohou vyskytovat rezervoáry, kde je daná látka na delší dobu akumulována (jako oceány a jezera). Nejznámější a nejdůležitější biogeochemické cykly jsou: • koloběh vody, • koloběh kyslíku, • koloběh dusíku, • koloběh uhlíku, • koloběh síry, • koloběh fosforu, • Vliv lidské činnosti na koloběh prvků •Sedimentární cyklus je urychlován zvýšenou erozí zemědělských půd. Lidé mění vodní koloběh výstavbou přehrad, spotřebou vody, měněním toků řek, změnou vegetačního pokryvu rozsáhlých částí pevnin je rovněž změněn vodní koloběh. Výrazněji ovšem lidská činnost zasahuje do atmosférického transportu. •Lidé ovlivňují biogeochemické cykly především při průmyslové výrobě. Zvláště významným procesem je spalování fosilních paliv, který ovlivňuje biogeochemický cyklus uhlíku. Procesy výrobní však ovlivňují cykly prakticky všech chemických prvků i dalších látek. Stejně významná je i spotřeba, při které opět se mění biogeochemické cykly. •Významné je i nakládání s odpady včetně čištění odpadních vod a nakládání s čistírenskými kaly. Skládky odpadů představují významný zásah do řady biogeochemických cyklů. Z hlediska jednotlivých prvků a látek rozlišujeme tři důležité kategorie: živiny, těžké kovy a persistentních organické škodlivy (POP – persistent organic pollutants). •Mezi nejdůležitější živiny patří uhlík, dusík, fosfor a síra. Biogeochemický cyklus uhlíku člověk narušuje spalováním fosilních paliv, kterým se uvolňuje ročně do atmosféry takové množství oxidu uhličitého, že jeho koncentrace v ovzduší stoupá. Biogeochemické cykly Geochemické cykly 2. 8 Antropogenní změny v koloběhu prvků, výměna látek mezi geosférami, geochemické cykly | 2 Člověk mění Zemi (antropogenní geologie) Biogenní prvky Chemický prvek je čistá látka, kterou již nelze chemickými metodami rozložit na jiné látky. Nejmenší možné množství prvku je atom. Všechny atomy prvku mají stejný počet protonů v atomovém jádře (protonové číslo). Proto mají stejnou strukturu elektronového obalu, a proto se chovají chemicky stejně. Prvky jsou základními látkami chemických reakcí, chemických sloučenin a směsí. Periodická tabulka prvků undefined Hlavní biogenní prvky Základní geochemické cykly biosféry Biogeochemické cykly •Koloběh vody = Koloběh vody představuje výměnu vody mezi zemským povrchem a atmosférou doprovázenou změnami skupenstvÍ. Vypařováním a transpirací se dostávají do ovzduší vodní páry. Ty se ochlazením kondenzuji a spadnou ve formě srážek na kontinenty a oceány. Na souši je část vody opět zachycena vodními plochami, část se vsakuje pod zemský povrch a tvoři zásoby podzemní vody (ta po čase opět vystupuje na zemský povrch). • •Cyklus uhlíku = Uhlík z atmosféry je ve formě CO2 pohlcován zelenými rostlinami a prostřednictvím fotosyntézy zabudován do organické hmoty. Organicky vázaný uhlík je zčásti organismy prodýchán (vzniká opět CO2) a část se hromadí ve formě odpadních produktů a masy odumřelých zbytků, které jsou dále zpracovávány reducenty (opět se uvolňuje CO2). Hlavní zásobárnou uhlíku na Zemi jsou oceány (je rozpustný ve vodě), kde je využíván fytoplanktonem k fotosyntéze. Přesuny uhlíku mezi atmosférou a oceánem se uskutečňují prostřednictvím srážek a dále difúzí přes hladinu. • •Cyklus dusíku = Zdrojem dusíku je atmosféra, většina organismů nedokáže přijímat volný vzdušný dusík (N2). Nejprve musí dojit k jeho fixaci, tzn. jeho přeměně na dusičnany prostřednictvím některých mikroorganismů (hlízkové bakterie) nebo fyzikálně-chemických procesů (elektrické výboje za bouřky). Rostliny přijímají dusík ve formě nitrátových nebo amonných iontů a využívají ho ke tvorbě organických látek (proteinů a nukleových kyselin). S potravou se dusík dostává do těl živočichů, kteří ho zčásti využívají ke tvorbě vlastních bílkovin a částečně je vylučován močí. Organický dusík z mrtvé organické hmoty je mikroorganismy a houbami přeměňován na amoniak, nitrifikační bakterie pak převádějí amoniak na dusitany či dusičnany. Denitrifikační bakterie redukuji dusičnany na amoniak či přímo plynný dusík. Člověk do koloběhu dusíku zasahuje především hnojením půd. • •Cyklus fosforu = Hlavním zdrojem fosforu jsou fosfátové nerosty. Fosfor je uvolňován do prostředí zvětráváním a činností mikroorganismů. Rostliny přijímají fosfor z rozpuštěných fosfátů z půdy (především ve formě H3P04). Potravou se fosfor dostává do živočišných těl. Organický fosfor z uhynulých těl organismů je mikroorganismy opět převeden na fosfáty a uvolňuje se tak do půdy nebo vody. Člověk do koloběhu fosforu zasahuje především hnojením půd. • • Cyklus vody Cyklus CO2 Cyklus dusíku Cyklus fosforu Biogeochemické cykly Cyklus vody – hydrologický cyklus Koloběh vody = Koloběh vody představuje výměnu vody mezi zemským povrchem a atmosférou doprovázenou změnami skupenstvÍ. Vypařováním a transpirací se dostávají do ovzduší vodní páry. Ty se ochlazením kondenzuji a spadnou ve formě srážek na kontinenty a oceány. Na souši je část vody opět zachycena vodními plochami, část se vsakuje pod zemský povrch a tvoři zásoby podzemní vody (ta po čase opět vystupuje na zemský povrch). https://www.wikiskripta.eu/thumb.php?f=H2o-580992_1920.png&width=1024 https://www.wikiskripta.eu/sites/www.wikiskripta.eu/images/4/4d/Ice-cubes-3506782_640.jpg https://www.wikiskripta.eu/sites/www.wikiskripta.eu/images/a/ad/Snowflake-1245748_640.jpg Drops-of-water-578897 1920.jpg Voda •Voda je dvouprvková sloučenina kyslíku a vodíku se sumární vzorcem H2O. •Je biologicky nejdůležitějším polárním rozpouštědlem a nejrozšířenější sloučeninou na Zemi. •Pokrývá 70,7 % zemského povrchu. Je nezbytná pro všechny živé organismy. Voda v živých organismech zaujímá více než polovinu (cca 60–99 %) jejich objemu v závislosti na druhu organismu. •Podílí se na termoregulaci, přenosu látek, udržuje pH, odstraňuje zplodiny metabolismu a figuruje jako reakční prostředí. V lidském organismu je podstatnou složkou např.: krve, potu, moči, žaludeční a střevní šťávy. Koloběh vody – hydrologický cyklus •Koloběh vody (hydrologický cyklus) je komplexní systém výměny vodních molekul ve všech jejich skupenstvích mezi litosférou, hydrosférou, atmosférou a biosférou. •Cyklus nemá začátek ani konec, neboť se jedná o nekonečnou a nepřetržitou interakci mnoha subprocesů látkové výměny. Významnou vlastností vody je její schopnost nepřetržitě se obnovovat mezi světovými oceány a pevninou, přičemž hlavní hnací silou celého koloběhu je energie ze Slunce a gravitace. •Koloběh vody tak lze vnímat jako přírodní způsob doplňování, přerozdělení a čištění přírodních vodních zdrojů na světě. •Hydrologický cyklus je uzavřený systém, což znamená, že se celkové množství vody na planetě nemění. Molekuly vody jsou neustále v pohybu a mění pouze svou formu, nikoli množství. Hmotnost vody zůstává konstantní, nicméně její rozdělení do jednotlivých nádrží je závislé na mnoha klimatických proměnných. Příklad evaporace a evapotranspirace https://www.simulace.info/images/Evapotranspirace.png File:Evaporace.png Cyklus vody - hydrologický cyklus Hydrologický cyklus – příklad: Intercepce různě vydatných srážek Vliv transpirace rostlin Hydrologický cyklus versus člověk Kyslík (chemická značka) O jako Oxygenium •Kyslík (chemická značka O, latinsky Oxygenium) je plynný chemický prvek, tvořící druhou hlavní složku zemské atmosféry. Je biogenním prvkem a jeho přítomnost je nezbytná pro existenci většiny živých organismů na této planetě. Autorem jeho českého názvu je Jan Svatopluk Presl. Při dýchání vzduchu o obsahu kyslíku větším než 75 % (za normálního atmosférického tlaku) však dochází k většinou nenávratnému poškození plic. •Kyslík je velmi reaktivní permanentní plyn, nezbytný pro existenci života na naší planetě. Slučování kyslíku s ostatními prvky se nazývá hoření, pokud je látka zahřátá na zápalnou teplotu. Jde prakticky vždy o exotermní reakci, která vede k uvolnění značného množství tepelné energie. Produkty hoření se nazývají oxidy (dříve kysličníky). •Na Zemi je kyslík velmi rozšířeným prvkem. V minulosti planety byl jeho obsah většinou nižší, v několika obdobích prvohor a druhohor ale i vyšší než dnes. •V atmosféře tvoří plynný kyslík 21 objemových procent. •Voda oceánů, které pokrývají 2/3 zemského povrchu, je hmotnostně z 90 % složena z kyslíku. •V zemské kůře je kyslík majoritním prvkem, je přítomen téměř ve všech horninách. Jeho obsah je odhadován na 46 až 50 hmotnostních procent. V hlubších vrstvách zemského tělesa zastoupení kyslíku klesá a předpokládá se, že v zemském jádře je přítomen pouze ve stopách. •Ve vesmíru je zastoupení kyslíku podstatně nižší. Na 1 000 atomů vodíku zde připadá pouze jeden atom kyslíku. • Koloběh kyslíku Cyklus kyslíku Oxygen Cycle With Diagram – Definition, Steps & Importance Kyslíkový cyklus se týká pohybu kyslíku atmosférou (vzduchem), biosférou (rostliny a zvířata) a litosférou (zemskou kůrou). Kyslíkový cyklus ukazuje, jak je v každé z těchto oblastí k dispozici volný kyslík a jak se používá. Kyslíkový cyklus je biogeochemický cyklus atomů kyslíku mezi různými oxidačním stavy v iontech, oxidech a molekulách prostřednictvím redoxních reakcí uvnitř a mezi sférami/rezervoáry planety Země. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7b/Global_Oxygen_Cycle.jpg/1920px-Global_Oxy gen_Cycle.jpg Koloběh kyslíku Uhlík (chemická značka C, latinsky Carboneum) •Uhlík (chemická značka C, latinsky Carboneum) je chemický prvek, tvořící základní stavební kámen všech organických sloučenin a tím i všech živých organismů na této planetě. Sloučeniny uhlíku jsou jedním ze základů světové energetiky, kde především fosilní paliva jako zemní plyn a uhlí slouží jako energetický zdroj pro výrobu elektřiny a vytápění, produkty zpracování ropy jsou nezbytné pro pohon spalovacích motorů a tak silniční a železniční dopravu. Výrobky chemického průmyslu na bázi uhlíku jsou součástí našeho každodenního života, ať jde o plastické hmoty, umělá vlákna, nátěrové hmoty, léčiva a mnoho dalších. V současné době bylo popsáno přibližně 10 milionů organických sloučenin. •Uhlík je typický nekovový chemický prvek, který se v elementárním stavu jako minerál vyskytuje v přírodě ve dvou základních alotropních modifikacích a v posledních přibližně 30 letech byly objeveny v přírodě nebo laboratorně vytvořeny modifikace další. •Na Zemi i ve vesmíru je uhlík poměrně značně rozšířeným prvkem. V zemské kůře je jeho obsah uváděn s relativně vysokým rozptylem v rozmezí 200–800 ppm (mg/kg), obsah v mořské vodě činí 28 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom uhlíku přibližně na 20 000 atomů vodíku. •Některá využití uhlíku vyžadují zlepšení tvrdosti. Proces, při němž k tomu dochází se nazývá impregnace uhlíku a provádí se buď kovy (měď, hliník, cín, stříbro, olovo, kadmium) nebo syntetickými pryskyřicemi. •Při tepelném zpracování uhlíku vznikají póry – takový proces zveme grafitace. • • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/Brillanten.jpg Uhlík (chemická značka C, latinsky Carboneum) Graphit gitter.png Graphit-Gitter Diamond Cubic-F lattice animation.gif Diamond, Cubic-F lattice https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/07/Benzene_circle.svg/800px-Benzene_circle.s vg.png Strukturní vzorec benzenového jádra https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Graphite-tn19a.jpg Grafit Carbon Spectra.jpg Carbon spectra using 600lpmm grating. Broušené diamanty Cyklus uhlíku – CO2 Cyklus uhlíku = Uhlík z atmosféry je ve formě CO2 pohlcován zelenými rostlinami a prostřednictvím fotosyntézy zabudován do organické hmoty. Organicky vázaný uhlík je zčásti organismy prodýchán (vzniká opět CO2) a část se hromadí ve formě odpadních produktů a masy odumřelých zbytků, které jsou dále zpracovávány reducenty (opět se uvolňuje CO2). Hlavní zásobárnou uhlíku na Zemi jsou oceány (je rozpustný ve vodě), kde je využíván fytoplanktonem k fotosyntéze. Přesuny uhlíku mezi atmosférou a oceánem se uskutečňují prostřednictvím srážek a dále difúzí přes hladinu. Koloběh uhlíku Koloběh uhlíku Cyklus dusíku Cyklus dusíku = Zdrojem dusíku je atmosféra, většina organismů nedokáže přijímat volný vzdušný dusík (N2). Nejprve musí dojit k jeho fixaci, tzn. jeho přeměně na dusičnany prostřednictvím některých mikroorganismů (hlízkové bakterie) nebo fyzikálně-chemických procesů (elektrické výboje za bouřky). Rostliny přijímají dusík ve formě nitrátových nebo amonných iontů a využívají ho ke tvorbě organických látek (proteinů a nukleových kyselin). S potravou se dusík dostává do těl živočichů, kteří ho zčásti využívají ke tvorbě vlastních bílkovin a částečně je vylučován močí. Organický dusík z mrtvé organické hmoty je mikroorganismy a houbami přeměňován na amoniak, nitrifikační bakterie pak převádějí amoniak na dusitany či dusičnany. Denitrifikační bakterie redukuji dusičnany na amoniak či přímo plynný dusík. Člověk do koloběhu dusíku zasahuje především hnojením půd. Dusík (chemická značka N, latinsky Nitrogenium) •Dusík (chemická značka N, latinsky Nitrogenium) je plynný chemický prvek, tvořící hlavní složku zemské atmosféry. Patří mezi biogenní prvky, které jsou základními stavebními kameny živé hmoty. •Vlastnosti: Dusík je plyn bez barvy, chuti a zápachu. Není toxický ani jinak nebezpečný. Dusík je v atmosféře tvořen dvouatomovými molekulami, které jsou spojeny velmi pevnou trojnou vazbou. Tato trojná vazba má za následek jeho nízkou reaktivitu. Dusík je inertní plyn, to znamená, že reaguje s jinými chemickými sloučeninami pouze za vysokých teplot a tlaků. Za laboratorní teploty reaguje pouze s lithiem a hořčíkem. Za vysokých teplot se však dusík slučuje s většinou prvků – např. s kyslíkem okolo teploty 2 500 °C. •Výskyt v přírodě: v elementární podobě se s dusíkem setkáváme prakticky neustále, tvoří totiž 78 % (objemových) zemské atmosféry. Ve stopách se v atmosféře vyskytuje také amoniak, který se uvolňuje tlením organických sloučenin a při elektrickém výboji (například blesku). Při blesku může také dojít v atmosféře k reakci dusíku s kyslíkem za vzniku oxidu dusnatého, který ihned reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu dusičitého a ten reaguje s vzdušnou vlhkostí a kyslíkem za vzniku kyseliny dusičné, která se vyskytuje v kyselých deštích. •Vzhledem k rozpustnosti prakticky všech svých anorganických solí se téměř nevyskytuje v běžných horninách. Všechny tyto látky byly v průběhu času dávno spláchnuty do oceánů a tam se opět zapojily do různých biologických cyklů. Výjimkou je např. chilský ledek neboli dusičnan sodný NaNO3, který pravděpodobně vznikl rozkladem rostlinných a živočišných látek zejména na chilském pobřeží. Významným zdrojem organického dusíku jsou především objemné vrstvy ptačího trusu, nazývané guano a využívané především jako hnojivo. •Dusík je významný biogenní prvek, který se vyskytuje ve významných organických sloučeninách a ve všech živých organismech. Rostliny ho přijímají kvůli svému růstu a nevylučují ho. Živočichové ho využívají k tvorbě bílkovin a vylučují ho v podobě močoviny, amoniaku nebo kyseliny močové. Koloběh dusíku Schéma koloběhu dusíku https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Nitrogen_cycle_cs.svg/1280px-Nitrogen_cyc le_cs.svg.png Koloběh dusíku Fixace dusíku Cyklus fosforu • Cyklus fosforu = Hlavním zdrojem fosforu jsou fosfátové nerosty. Fosfor je uvolňován do prostředí zvětráváním a činností mikroorganismů. Rostliny přijímají fosfor z rozpuštěných fosfátů z půdy (především ve formě H3P04). Potravou se fosfor dostává do živočišných těl. Organický fosfor z uhynulých těl organismů je mikroorganismy opět převeden na fosfáty a uvolňuje se tak do půdy nebo vody. Člověk do koloběhu fosforu zasahuje především hnojením půd. Fosfor (chemická značka P, latinsky Phosphorus •Fosfor (chemická značka P, latinsky Phosphorus; navrhovaný český název kostík se neujal) je nekovov chemický prvek, který má zároveň důležitou roli i ve stavbě živých organismů. Poměrně hojně se vyskytuje v anorganických sloučeninách (skupina apatitu/fosfáty) v zemské kůře. Dále se vyskytuje v podobě fosforitů – usazených hornin biogenního původu. •Fosfor je nekovový prvek, vyskytující se v přírodě pouze ve formě sloučenin. V nich se běžně setkáváme s fosforem v mocenství P5+, ale existují sloučeniny, v nichž se fosfor vyskytuje v mocenství P3− (fosfidy) a P3+ (fosforitany), ale i v dalších, např. P4+. •K roku 2012 bylo popsáno 12 alotropních modifikací fosforu, mezi které patří např. bílý, červený, fialový nebo černý fosfor. Bílý fosfor https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/%C4%8Cerven%C3%BD_fosfor2.gif Fialový fosfor Černý fosfor Bílý fosfor Červený fosfor Fialový fosfor Černý fosfor Fosfor – výskyt v přírodě •V přírodě se setkáme pouze se sloučeninami fosforu (ojedinělý a pochybný nález minerálu fosforu je uváděn z meteoritu nalezeném v Townshipské salině v Kansasu v USA). V zemské kůře se fosfor vyskytuje poměrně hojně, je celkově 11. prvkem v pořadí výskytu a jeho koncentrace se průměrně odhaduje na 1–1,2 g/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace velmi nízká, pouze 0,07 mg/l, ve vesmíru připadá na jeden atom fosforu pouze přibližně 3 000 000 atomů vodíku. •Nejdůležitějším minerálem s obsahem fosforu je směsný fosforečnan vápenatý – apatit, jehož složení lze vyjádřit jako: Ca5(PO4)3X (X = OH, F, Cl). Apatit slouží jako základní surovina pro výrobu fosforu a především jeho sloučenin. Hlavní oblasti těžby leží v Rusku (poloostrov Kola), Maroku a v USA. •Dalšími minerály s obsahem fosforu jsou např. fosforit Ca3(PO4)2, fluoroapatit Ca5(PO4)3F a méně významné wavellit 3Al2O3·2P2O5·12H2O a vivianit Fe3(PO4)2·8H2O. •Dále se fosfor vyskytuje ve všech živých organizmech na Zemi, je především uložen v kostech a zubech, ale je složkou důležitých organických molekul jako DNA a RNA, energetických přenašečů (ADP, ATP) a v buněčné membráně (fosfolipidech). •Rostlinami je přijímán, stejně jako ostatní minerální látky, z vody, a to ve formě fosfátového aniontu H2PO4−. V rostlině se neredukuje. Vzhledem ke svému zápornému náboji (uvnitř buňky je záporný náboj) a vysoké intrabuněčné koncentraci je jeho příjem energeticky velmi náročný, přijímá se neustále vysokoafinními transportéry. Při příjmu pomáhá mykorhiza. V rostlině se vyskytuje volný (jako fosfátový aniont) i vázaný. Volný může být skladován ve vakuole. Koloběh fosforu Koloběh fosforu Cyklus síry sulphur cycle - Degremont® Síra (chemická značka S, latinsky Sulphur) Síra (chemická značka S, latinsky Sulphur) je nekovový chemický prvek žluté barvy, poměrně hojně zastoupený v přírodě. Patří do skupiny chalkogenů. •Síra tvoří přibližně 0,03–0,09 % zemské kůry, v mořské vodě se její koncentrace pohybuje kolem 900 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom síry přibližně na 60 000 atomů vodíku. •Jako čistý prvek se vyskytuje především v oblastech s bohatou vulkanickou činností nebo v okolí horkých minerálních pramenů. Hlavní oblasti těžby síry jsou Polsko, Povolží, Kazachstán a USA. Podrobněji viz síra (minerál). • •Velmi významný je výskyt síry v různých rudách na bázi sulfidů. K nejznámějším patří sulfid zinečnatý – sfalerit, disulfid železnatý – pyrit, sulfid olovnatý – galenit, sulfid rtuťnatý – cinabarit (rumělka) a chalkopyrit – směsný sulfid mědi a železa. Nejznámějším minerálem na bázi síranů je sádrovec – dihydrát síranu vápenatého. •Síra se v poměrně značném množství vyskytuje i v horninách organického původu – v uhlí a ropě. • •V atmosféře je síra přítomna ve formě svých oxidů, především siřičitého, ale i sírového. Způsobuje to především nekontrolované spalování fosilních paliv s vysokým obsahem síry, ale i vulkanická činnost: při erupci sopek dochází k emisi značných množství sloučenin síry. Síra (chemická značka S, latinsky Sulphur) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Burning-sulfur.png Při hoření se síra taví do krvavě rudé barvy a hoří modrým plamenem, který je nejlépe vidět za tmy. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e4/Soufresicile2.jpg/1280px-Soufresicile2.jp g https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Fumarola_Vulcano.jpg/1280px-Fumarola_Vulc ano.jpg Přírodní krystalická síra Síra sopečného původu (srážející se okolo solfatar) Síra (chemická značka S, latinsky Sulphur) •Síra je podstatnou složkou organických materiálů a vyskytuje se v různých bílkovinách jako aminokyselina cystein či metionin, přítomných prakticky ve všech živých organizmech. Dále tvoří v proteinech Fe-S struktury, je součástí koenzymů A a různých vitamínů. Vyskytuje se v glutathionu, který dokáže inaktivovat různé toxiny. Glutathion je složkou fytochelatinů, které dokážou vyvazovat z půdy těžké kovy. Zajímavostí je, že glutathion nevzniká běžným procesem proteosyntézy na ribosomech, ale činností speciálních enzymů, aktivovaných těžkými kovy. Existují bakterie, které jako zdroj energie využívají sloučeniny síry namísto kyslíku. • •Rostliny přijímají síru z půdy ve vodném roztoku jako síranový anion SO42− symportem se třemi protony H+. Tyto protony musí být poté zase vyčerpány ATPásovými pumpami ven z buňky za investice ATP, aby se udržela jejich optimální koncentrace v buňce. Příjem síry je pro rostlinu energeticky náročný. Síra je po rostlině transportována buď ve formě SO42−, nebo jako redukovaný (pro redukci je třeba ATP a redukovaný feredoxin) sulfid S2−, nebo vázaná v aminokyselinách či sulfolipidech. • Síra - výskyt v přírodě •Síra je podstatnou složkou organických materiálů a vyskytuje se v různých bílkovinách jako aminokyselina cystein či metionin, přítomných prakticky ve všech živých organizmech. Dále tvoří v proteinech Fe-S struktury, je součástí koenzymu A a různých vitamínů. Vyskytuje se v glutathionu, který dokáže inaktivovat různé toxiny. Glutathion je složkou fytochelatinů, které dokážou vyvazovat z půdy těžké kovy. Zajímavostí je, že glutathion nevzniká běžným procesem proteosyntézy na ribosomech, ale činností speciálních enzymů, aktivovaných těžkými kovy. Existují bakterie, které jako zdroj energie využívají sloučeniny síry namísto kyslíku. • •Rostliny přijímají síru z půdy ve vodném roztoku jako síranový anion SO42− symportem se třemi protony H+. Tyto protony musí být poté zase vyčerpány ATPásovými pumpami ven z buňky za investice ATP, aby se udržela jejich optimální koncentrace v buňce. Příjem síry je pro rostlinu energeticky náročný. Síra je po rostlině transportována buď ve formě SO42−, nebo jako redukovaný (pro redukci je třeba ATP a redukovaný feredoxin) sulfid S2−, nebo vázaná v aminokyselinách či sulfolipidech. Síra a životní prostředí https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Acid_rain_woods1.JPG Jizerské hory – smrkový les zasažený kyselým deštěm •Síra je obsažena v řadě molekul, nezbytných pro fungování živých organizmů. Typické jsou esenciální aminokyseliny jako cystein a methionin, které tvoří součást bílkovin, přítomných prakticky ve všech živých organizmech. •Před rokem 1989 byl oxid siřičitý hlavním problémem kvality ovzduší, především v důsledku masivního spalování uhlí s vysokým obsahem síry. Reakcí s vodní parou obsaženou v atmosféře vznikají kyseliny siřičitá a sírová, které se podílejí na vzniku kyselých dešťů, jež se podílely na zničení smrkových lesů např. Jizerských a Krušných hor. •Mezi lety 1990 až 2006 došlo v České republice k poklesu emisí SO2 téměř o 90 % v důsledku instalaci účinných odsiřovacích zařízení, většinou za použití alkalických sorbentů (mletý vápenec nebo magnezit). V posledních letech stoupají emise SO2 z malých zdrojů. •Do organismu se dostává nejčastěji v potravě bohaté na bílkoviny (sýry, vejce). "Síra je složkou dvou esenciálních aminokyselin (cysteinu a methioninu). Nachází se ve všech buňkách lidského těla, ve vyšších koncentracích ji najdeme v kůži, nehtech a ve vlasech". •Nedostatek síry v našich podmínkách nehrozí. Denní doporučená dávka 0,5–1 g Koloběh síry Koloběh síry • • • 2. Fixace energie – primární produkce Čtyři základní principy udržitelnosti: V biosféře vše souvisí se vším ! Základní zjednodušený průběh fotosyntézy https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/28/Fotosynt%C3%A9za.svg/1024px-Fotosynt%C3%A 9za.svg.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/Simple_photosynthesis_overview_cs.svg/800 px-Simple_photosynthesis_overview_cs.svg.png Fotosyntéza – základ primární produkce •Fotosyntéza (z řeckého fós, fótos – „světlo“ a synthesis – „shrnutí“, „skládání“) nebo také fotosyntetická asimilace je složitý biochemický proces, při kterém se mění přijatá energie světelného záření na energii chemických vazeb. Využívá světelného, např. slunečního, záření k tvorbě (syntéze) energeticky bohatých organických sloučenin – cukrů – z jednoduchých anorganických látek – oxidu uhličitého (CO2) a vody. Fotosyntéza má zásadní význam pro život na Zemi. •Fotosyntéza probíhá v chloroplastech zelených rostlin a mnohých dalších eukaryotických organizmů (různé řasy), ale také v buňkách sinic a některých dalších bakterií. Jedná se o tzv. autotrofní výživu. Některé otázky týkající se jejího průběhu dosud nejsou dostatečně objasněny. •Průběh se dělí do dvou fází. Ve světelné fázi barevné pigmenty pohlcují světlo, z něhož získávají energii pro následné děje. V této fázi dochází k rozkladu vody a uvolnění kyslíku (který pak využívají i jiné organismy k dýchání). Biochemické děje v temnostní fázi již světlo nepotřebují, ale využívají energii, která z něj byla ve světelné fázi získána. V této fázi dochází k zabudování oxidu uhličitého do molekul cukrů, které dále slouží buď jako zásobárna a zdroj energie, nebo jako stavební složky pro tvorbu složitějších molekul (polysacharidů, glykosidů aj.). Procesy temnostní fáze probíhají v cyklech a liší se podle druhu organismu. Vnější faktory, na nichž průběh fotosyntézy závisí, jsou světlo, teplota, voda a koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu. •Rozlišujeme fotosyntézu oxygenní (při které vzniká kyslík a pro jejíž zahájení je potřeba voda) a anoxygenní (při které kyslík nevzniká a do jejíhož zahájení nezasahuje voda), přičemž rozeznáváme různé typy anoxygenní fotosyntézy podle toho, zda je pro její zahájení potřeba sulfan, nebo organické kyseliny. • • Objevitel fotosyntézy •Stephen Hales, (1677–1761) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/Stephen_Hales.jpg/800px-Stephen_Hales.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2d/Excited_states_of_chlorophyll_%28cs%29.sv g/1024px-Excited_states_of_chlorophyll_%28cs%29.svg.png Excitační stavy chlorofylu a přechod mezi nimi: Pohlcením modrého světla přejde chlorofyl do druhého excitačního stavu, absorpcí červeného do prvního excitovaného stavu. Energii druhého excitovaného stavu však nedokáže využít a přechází z něj do prvního excitovaného stavu. Jeho energie může být poté vyzářena, ale většina je využita k fotochemickým reakcím. Zelený list – fotosyntéza probíhá v listech rostlin za pomoci zeleného barviva – chlorofylu https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Leaf_1_web.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg Chloroplasty měříku příbuzného v optickém mikroskopu. Plastidy – chloroplasty a endosymbióza •Plastid je organela vázaná na membránu, která se nachází v buňkách rostlin, řas a některých dalších eukaryotických organismů. Plastidy jsou považovány za intracelulární endosymbiotické sinice. Trvalá primární endosymbióza se odehrála asi před 1,5 miliardou let v kladu Archaeplastida – suchozemské rostliny, červené řasy, zelené řasy a glaukofyty – pravděpodobně se sinicí, symbiotickou sinicí příbuznou rodu Gloeomargarita. Další primární endosymbióza se odehrála později, před 140 až 90 miliony let, ve fotosyntetických plastidech améboidů Paulinella sinic rodů Prochlorococcus a Synechococcus. Sekundární a terciární endosymbióza se také vyskytly u široké škály organismů; a některé organismy si vyvinuly schopnost sekvestrovat požité plastidy – proces známý jako kleptoplastika. Primární endosymbióza Eukaryota s mitochondriemi (vlevo) pohltila sinici v případě sériové primární endosymbiózy a vytvořila linii buněk s oběma organelami. Typy plastidů (vpravo) Primary endosymbiosis A eukaryote with mitochondria engulfed a cyanobacterium in an event of serial primary endosymbiosis, creating a lineage of cells with both organelles.[17] Primární endosymbióza Eukaryota nedefinovaný Chloroplasty z mechu obsahující thylakoidy, viditelné v buňkách nedefinovaný Thylakoidy jsou membránové struktury v sinicích a v chloroplastech řas a vyšších rostlin. Sídlí v nich fotosyntetický aparát a probíhá fotosyntéza. Ačkoli se může zdát, že jsou jednotlivé „články“ naprosto samostatné, ve skutečnosti spolu vždy úzce souvisí a tvoří tak jednotnou strukturu undefined Rostliny a fotosyntéza Proces fotosyntézy Calvinův cyklus Krok 3: Znovuobnovení příjemce CO2 Krok 2: Redukce Krok 1: zabudování uhlíku Energie chemické vazby -Adenosintrifsfát (ATP) •Je univerzální energetický faktor, který umožňuje v těle svalovou kontrakci. Na adenosin trifosfát je převedeno velké procento zisku energie z cukrů, tuků a bílkovin. •Adenosintrifosfát (ATP, zkratka z angl. adenosine triphosphate) je důležitý nukleotid (resp. nukleosidtrifosfát), který se skládá z adenosinu a trojice fosfátů navázané na 5' uhlíku. Je zcela zásadní pro funkci všech známých buněk. Jeho význam spočívá v tom, že při rozkladu ATP na ADP a Pi dochází k uvolnění značného množství energie. •Tato energie se využívá téměř ve všech typech buněčných pochodů, jako je namátkou celá řada biosyntetických drah, vnitrobuněčný transport a membránový transport, výroba proteinů či syntéza RNA. Chemická struktura adenosintrifosfátu Adenosintrifsfát - ATP Závislost fotosyntézy na intenzitě světla https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/32/Photosynthesis_-_light_graph.png Závislost fotosyntézy na koncentraci CO2 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Photosynthesis_-_CO2_concentration_graph.png Graf závislosti rychlosti fotosyntézy a dýchání na teplotě a intenzitě světla. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/Photosynthesis_and_respiration_-_temperature_an d_light_graph_%28cs%29.png Primární produkce •Předpokladem toku energie a koloběhu látek (biologických cyklů) je schopnost živých soustav vytvářet organické látky z látek anorganických a v nich poutat sluneční energii ve formě chemických vazeb. V tom spočívá základní význam nejdůležitější funkční složky ekosystémů, primárních producentů.Rychlost produkce biomasy označujeme jako produktivitu. Primární produktivita (primární produkce) je rychlost, jíž se v důsledku fotosyntetické činnosti producentů (zelených rostlin) využívá energie ve formě organických látek, jež mohou vytvářet přírůst rostlin (biomasu) nebo jsou využity konzumenty jako potrava. • •Jednoduše řečeno, je to množství biomasy vytvořené autotrofními organismy (primárními producenty) za jednotku času, při spotřebě energie. • Roční primární produkce na Zemi Zdroje energie •Nutnými zdroji primární produkce v suchozemských ekosystémech je sluneční světlo (sluneční energie zachycená každoročně zeměkoulí činí řádově 20 - 10 na 20tou kJ (1,73. 10 na 17tou wattů) což ve středních zeměpisných šířkách představuje příkon 38 - 42 miliard kJ.ha-1 za rok), oxid uhličitý, voda a půdní živiny. • •Podstatou primární produkce je tedy fotosyntéza a základním projevem je fixace (poutání, asimilace, příjem) oxidu uhličitého. • •Energie vnějšího prostředí, využívaná primárními producenty, je dvojího druhu: •chemická •energie slunečního záření • Kritické faktory omezující primární produkci •nedostatek fotosynteticky aktivní radiace (FAR - jedná se o světelné spektrum vhodné pro fotosyntézu, jeho nedostatek může být pod hustým zápojem lesa nebo v jeskyni) • •nedostatek vody (potenciální evapotranspirace vyšší než srážky – aridní klima) • •krátká délka fotosyntetického období • •nedostatek minerálních zdrojů • •Za nedostatku některého zdroje (voda, živiny) se vyvíjí menší fotosyntetický aparát (menší listová plocha) a primární produkce je menší). Globální rozložení průměrných ročních srážek Primární produktivita hlavních typů klimaxových biomů Primární produkce – Enviwiki Pyramida čisté produkce Saprotrofní potravní řetězec - ppt stáhnout Základní komponenty potravinového řetězce Trofická struktura ekosysrému Trofická struktura – Enviwiki Základní pyramida toku energie v biosféře Energie potravy dostupná pro člověka na různých trofických úrovních Čtyři základní principy udržitelnosti: V biosféře vše souvisí se vším ! Biodiverzita PŘESUN NA 23. 3. – Online přednáška – Biodiverzita a její ohrožení – Přírodovědecká fakulta Biologická rozmanitost je tradičně definována jako rozmanitost života na Zemi ve všech jeho formách. Zahrnuje počet druhů, jejich genetické variace a vzájemné interakce živých organismů v rámci komplexních ekosystémů. Biodiverzita se týká samotné podstaty našeho života na Zemi. Kvetoucí rostliny v lese 1 milion druhů rostlin a živočichů je ohrožen vyhynutím ! Zdravé ekosystémy nám poskytují mnoho základních předpokladů života, které považujeme za samozřejmost: •Rostliny přeměňují energii ze slunce. •Bakterie a další živé organismy rozkládají organickou hmotu na živiny, které rostlinám poskytují zdravou půdu. •Opylovači mají zásadní význam pro rozmnožování rostlin a zajišťují tak naši produkci potravin. •Rostliny a oceány fungují jako hlavní pohlcovače uhlíku. •Koloběh vody je také silně závislý na živých organismech. Stručně řečeno, biologická rozmanitost nám poskytuje čistý vzduch, pitnou vodu, kvalitní půdu a opylování plodin. Pomáhá nám v boji proti změně klimatu a přizpůsobování se jí a snižuje dopad přírodních rizik. Proč je biologická rozmanitost důležitá? Biodiverzita – biologická rozmanitost •Biologická diverzita představuje rozmanitost (rozrůzněnost) života. Světový fond na ochranu přírody (WWF) definuje biodiverzitu jako bohatství života na Zemi, miliony rostlin, živočichů a mikroorganismů (včetně genů, které obsahují) a složité ekosystémy, které vytváření životní prostředí. • •Rozlišujeme tři úrovně biodiverzity: •Genetická (genová variabilita v rámci populace nebo celého druhu) •Druhová (rozmanitost na úrovni druhů) •Ekosystémová (rozmanitost na úrovni společenstev a ekosystémů • • • • Hierarchie biologických struktur Matematická biologie učebnice: Biodiverzita z ekologického hlediska Rozložení biodiverzity na Zemi oNerovnoměrné oDruhově nejbohatší jsou: §Tropické deštné pralesy (mnoho druhů zejména v některých taxonomických skupinách – hmyz – 7% pevniny = přes 50% světového bohatství) §Korálové útesy – (pestrost vyšších taxonomických skupin – tříd a kmenů – Velký bariérový) útes – 0,1% plochy oceánu – přes 8 % světových druhů ryb §Rozlehlá tropická jezera (izolace – evoluční radiace) §Hluboká moře (dlouhá doby existence , velká rozloha, stabilní podmínky, rozmanitost sedimentů) Deštné pralesy, plíce naší planety? - Klimaweb Letecký snímek části útesu Co je potřeba udělat pro zachování biodiverzity? Co biodiverzitu ohrožuje? • „Natura abhorret vacuum. – Příroda se hrozí prázdnoty.“ (Aristotelés) • •99 % ohrožených druhů je ohroženo kvůli lidské činnosti. •Degradace a ztráta biotopů patří mezi hlavní ohrožující faktory - má dopad na: •86 % všech ohrožených ptáků, •86 % ohrožených savců •88 % ohrožených obojživelníků •Zavlékání cizích druhů - v ČR především problém s netýkavkou žláznatou, křídlatkami, akátem, americkými raky atd. •Přílišné využívání a tím vyčerpávání přírodních zdrojů a ekosystémů - těžba surovin, rybolov, lov atd. • Znečištění prostředí a nemoci • Změny klimatu - mění migrační chování druhů, blednutí korálů atd. • Invazní druhy •Invazní druhy jsou organismy zavlečené člověkem, ať už úmyslně či neúmyslně, mimo oblast svého původního výskytu. Velmi rychle se šíří, některé proto znamenají velké riziko pro přírodní systémy. Ohrožují ale i člověka, hospodářská zvířata a zemědělství. •Biologické invaze jsou hlavní silou změn, která ovlivňuje mnoho dimenzí života na Zemi. K invazím dochází, když druhy kolonizují nové geografické oblasti, které jsou oddělené (izolované) od stávajících populací. Lidé dramaticky změnili dynamiku invazí, zejména s globální expanzí obchodu v moderní době. V poslední době však lidská činnost stále více přenáší organismy přes tyto bariéry, mění velikost a tempo šíření a typy (rozmanitost) organismů pohybujících se po celém světě. Invazní druhy Invazní druhy nás ohrožují. Pomozte je vymýtit, některé můžete sníst, radí Brabcův úřad - Seznam Zprávy Vláda projedná novelu, která má omezit invazní druhy - Ekolist.cz Homepage - Invazní druhy - AOPK ČR Invazní druhy ohrožují Evropu, varují vědci | Týden.cz Sršeň asijská tu bude za 4 roky. Připravme se na invazi. | MAGAZÍN.cz Vyfoťte brouka, ochraňte přírodu. Český projekt pomáhá dokumentovat invazní druhy - Aktuálně.cz Invazní druhy rostlin v naší přírodě a platná legislativa - ČESKÉSTAVBY.cz https://1884403144.rsc.cdn77.org/foto/australie-invazivni-druhy/Zml0LWluLzk5OXg5OTkvZmlsdGVyczpxdWF saXR5KDg1KTpub191cHNjYWxlKCkvaW1n/7323071.jpg?v=0&st=kIJI4117cQsbpdEJs__AzwihfEIvTUA6U-jwMfY2ULc&ts =1600812000&e=0 Invazní druhy Pár ropuchy třtinové se páří. Ropuchy třtinové jsou v Austrálii notoricky známým invazivním druhem. Rozmnožují se po celý rok a samice může najednou naklást až 35 000 vajec a může se jim dařit v různých prostředích Florida a biologické invaze Florida má jedinečné a krásné ekosystémy, které jsou domovem bohaté biologické rozmanitosti včetně mnoha ohrožených a ohrožených rostlin a živočichů. Florida má jedinečné a krásné ekosystémy, které jsou domovem bohaté biologické rozmanitosti včetně mnoha ohrožených a ohrožených rostlin a živočichů. Jak probíhá biologická invaze Zjednodušený model procesu invaze (převzato z Blackburn et al. 2011). Tento proces je rozdělen do řady fází s environmentálními a biologickými bariérami, které je třeba překonat, abychom dosáhli další fáze (např. přítomnost cesty pro vysazení, přizpůsobení klimatu, dostupnost zdrojů a reprodukční úspěch). Zjednodušený model procesu invaze. Tento proces je rozdělen do řady fází s environmentálními a biologickými bariérami, které je třeba překonat, abychom dosáhli další fáze (např. přítomnost cesty pro vysazení, přizpůsobení klimatu, dostupnost zdrojů a reprodukční úspěch). Transport Tato mapa globálních námořních tras ilustruje vzájemnou propojenost kontinentů. Čím tmavší barva, tím častější cesta. Vpravo: Naložená kontejnerová loď naložená v přístavu JaxPort v Jacksonville na Floridě, kde v roce 2019 obdrželi 10,9 milionu tun celkového nákladu. Šíření Agama Petrova (vlevo) a další invazivní ještěři se mohou pohybovat na dlouhé vzdálenosti stopováním v autech, v nákladu ve vlacích a záměrným vypouštěním lidmi. Agama Petrova (vlevo) a další invazivní ještěři se mohou pohybovat na dlouhé vzdálenosti stopováním v autech, v nákladu ve vlacích a záměrným vypouštěním lidmi. Dopady Závažné ekologické dopady ilustruje vysoce intenzivní požár melaleuky v národním parku Everglades. Floridští pěstitelé citrusů utrpěli ekonomické dopady v hodnotě miliard dolarů a mnoho citrusových hájů bylo rozprodáno, protože úroda selhala kvůli zelenání citrusů, chorobě šířené asijským citrusovým psyllidem (Diaphorina citri). Asijský tygří komár (Aedes albopictus) je nepůvodní přenašeč nemocí, o kterém je známo, že přenáší viry Zika, Chikungunya a dengue. Závažné ekologické dopady ilustruje vysoce intenzivní požár melaleuky v národním parku Everglades. Floridští pěstitelé citrusů utrpěli ekonomické dopady v hodnotě miliard dolarů a mnoho citrusových hájů bylo rozprodáno, protože úroda selhala kvůli zelenání citrusů, chorobě šířené asijským citrusovým psyllidem (Diaphorina citri). Asijský tygří komár (Aedes albopictus) je nepůvodní přenašeč nemocí, o kterém je známo, že přenáší viry Zika, Chikungunya a dengue. Co můžete udělat pro zastavení šíření? Programy jako PlayCleanGo® powered by NAISMA doporučují odstranění rostlinných a zvířecích stopařů z vaší osoby, domácích mazlíčků, vybavení, vozidel, přívěsů a lodí. Stanice kartáčů na boty (vlevo) a kartáče na boty (vpravo) lze použít k čištění vybavení, běhounů, koňských kopyt a bot před vstupem do rekreační oblasti a při jejím opuštění. Programy jako PlayCleanGo® powered by NAISMA doporučují odstranění rostlinných a zvířecích stopařů z vaší osoby, domácích mazlíčků, vybavení, vozidel, přívěsů a lodí. Stanice kartáčů na boty (vlevo) a kartáče na boty (vpravo) lze použít k čištění vybavení, běhounů, koňských kopyt a bot před vstupem do rekreační oblasti a při jejím opuštění. https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0048969724049726-ga1_lrg.jpg Negativní vliv biologických invazí na chráměná území Co je potřeba udělat pro zachování biodiverzity? •Druhy a ekosystémy potřebují prostor k obnově a rozvoji. Přinejmenším 10 % všech ekosystémů by mělo být chráněných. •Bez biodiverzity nebude zemědělství. Zemědělství svými praktikami často ohrožuje ekosystémy i neprodukční druhy - nižší používání pesticidů a umělých hnojiv je klíčové pro zachování biodiverzity. Principy ekologického zemědělství mohou sloužit jako dobrý příklad. •75 % všech rybářských lovišť je vyčerpáno, mnohé druhy ryb (například treska nebo platýs) jsou již ohroženy. Musíme jich tedy využívat s mírou a udržitelněji. •Stavba silnic, továren a obytných domů ničí habitaty rostlin a živočichů. Jestli městský i venkovský rozvoj nebude zohledňovat potřeby přírody, našemu okolí bude brzy dominovat beton a znečištění prostředí. •Klimatické změny se v současnosti považují za největší výzvu lidstva. S měnícími se podmínkami se budou měnit také ekosystémy a habitaty živočichů a rostlin. Musíme bojovat s příčinami klimatických změn a uzpůsobovat podmínky k tomu, aby druhy mohly migrovat nebo se adaptovat na nové prostředí. •Jestliže vypustíme živočicha nebo rostlinu mimo jeho/její obvyklý habitat, může zemřít. V jiných případech se může stát druhem invazním a ohrožovat místní floru a faunu. Jelikož nikdy nevíme, do které z těchto kategorií daný druh bude patřit a jak se bude v nových podmínkách chovat, zamezení těmto invazím je klíčové. •Biodiverzita je základem udržitelného rozvoje. Ekosystémové služby poskytují základ všem ekonomickým aktivitám. Ochrana biodiverzity tedy musí být zakomponována do všech oblastí politického rozhodování. • Co je to biodiversity Hot Spots ? •Hot spot biologické rozmanitosti je biogeografická oblast s významnou úrovní biologické rozmanitosti, která je ohrožena lidským obydlím. •Norman Myers psal o konceptu ve dvou článcích v The Environmentalist v letech 1988 a 1990, po kterých byl koncept revidován po důkladné analýze Myersem a dalšími na "Hotspoty: Biologicky nejbohatší a nejohroženější pozemské ekoregiony Země" a článek publikovaný v časopise Nature, oba v roce 2000. •Aby se region kvalifikoval jako hotspot biologické rozmanitosti na Myersově vydání mapy hotspotů z roku 2000, musí splňovat dvě přísná kritéria: musí obsahovat nejméně 1 500 druhů cévnatých rostlin (více než 0,5% z celkového počtu na světě) jako endemity a musí ztratit nejméně 70% své primární vegetace. Celosvětově spadá do této definice 36 zón. Tyto lokality podporují téměř 60% světových druhů rostlin, ptáků, savců, plazů a obojživelníků, s vysokým podílem těchto druhů jako endemitů. Některé z těchto hotspotů podporují až 15 000 endemických druhů rostlin a některé ztratily až 95% svého přirozeného prostředí. •Ohniska biologické rozmanitosti hostí své rozmanité ekosystémy na pouhých 2,4 % povrchu planety. Myer původně identifikoval deset hotspotů; Současných 36 dříve pokrývalo více než 15,7 % veškeré půdy, ale ztratilo přibližně 85 % své plochy. Tato ztráta stanovišť je důvodem, proč přibližně 60% světového suchozemského života žije pouze na 2,4% povrchu pevniny. Karibské ostrovy jako Haiti a Jamajka čelí v důsledku rychlého odlesňování vážným tlakům na populace endemických rostlin a obratlovců. Mezi další oblasti patří tropické Andy, Filipíny, Mezoamerika a Sundaland, které při současných úrovních, na nichž dochází k odlesňování, pravděpodobně ztratí většinu svých druhů rostlin a obratlovců. • Biodiverzity Hot spots Biodiversity Hotspots | National Geographic Society Biodiverzity hot spots What Are Biodiversity Hotspots? · Frontiers for Young Minds Horká místa biodiverzity 17 megadiverzitních zemí (z více než 230 států) 60 – 70 % světové biodiverzity Mexiko, Kolumbie, Brazílie, Peru, Ekvádor, Venezuela, USA, DR Kongo, JAR, Madagaskar, Indonésie, Malajsie, Filipíny, Indie, Čína, Papua-Nová Guinea, Austrálie vlajka Mexika vlajka Kolumbie vlajka Brazílie vlajka Peru vlajka Ekvádoru vlajka Venezuely vlajka Spojených států amerických Flag of Democratic Republic of the Congo Flag of South Africa vlajka Madagaskaru vlajka Indonésie vlajka Malajsie vlajka Filipín vlajka Indie vlajka Čínské lidové republiky vlajka Papuy Nové Guineje vlajka Austrálie Místa s vysokým výskytem endemiksmu Co je to endemismus ? •Endemické taxony jsou takové taxony, které se vyskytují na určitém území a nikde jinde na světě. Rozsah osídleného území může dosahovat různých velikostí a pro některé oblasti, jako jsou například oceánské ostrovy nebo stolové hory, je typická vysoká míra endemismu, spojená s dlouhodobou izolací těchto ekosystémů. Kromě izolace se mohou na vzniku endemických druhů podílet také lokální adaptace na specifické environmentální podmínky nebo historické změny v podmínkách prostředí, které mohou omezit původní rozšíření druhu Některé druhy představují mikroendemity (mikroendemické druhy), které mají velmi omezené šíření, často představují jednotlivé populace na malé ploše. Mikroendemické druhy často nacházíme mezi makroorganismy, například mnoho druhů makroskopických řas je vázaných na Galapážské souostroví. Některé druhy mohou přestavovat endemity oblastí, např. velká jezera Bajkal, Teletskoye nebo Tanganyika, endemity kontinentů (regionů) nebo endemity polokoulí. Přehled 25 globálních hotspots, kde se předpokládá vysoká míra endemismu https://lh4.googleusercontent.com/GXEh9X0IWGmB1R3bPPnWDj1w6nxtbSg5DmhL3N8DFR6TBel2pw3Mi9VeWbuh9DNiG 96wqJVo2S4MlhXmwC3FqW_LDXhuNsj56lmdaMocnxs6ScYzmq2I27aiz8YZ6cAHIA=w1280 Endemiti - příklady undefined Strdimil zlatoprsý je spolu s mnohokvětem hroznatým jedním z endemitů Jižní Afriky undefined Blahočet ztepilý, endemit ostrova Norfolk. alternativní popis obrázku chybí Okáč horský Jeseníky alternativní popis obrázku chybí Carabus auratus České středohoří Obratlovci vymřelí od roku 1600 n.l. Srovnání (v %) popsaných druhů a taxonomů Kde jsou ochranářské priority? - Časopis Vesmír Nově popsané druhy velkých savců Od roku 1937 popsáno 16 velkých savců (2 sviňuchy, 4 vorvaňovci, 1 divoké prase, pekari, 4 jelenovití, kuprej, gazela, ovce a saola) •Nahue modrý – objeven 1963 na horním toku řeky Jang´c-tiang na Tibetské náhorní plošině •Saola – objeven 1992 v tropických lesích na pomezi Laosu a Vietnamu •Pekari wagnerův – známy pouze u paleontologických nálezů vědecky popsán až 1974 •Nosorožec – Ceratotherium cottoni (Groves et al. 2010) •Khan-nyuo – pokrm na grilu na laoském trhu - Laonastes aenigmamus – považován za vyhynulou před 11 miliony let Dawson et al 2006 alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí 15 Fascinating Northern White Rhino Facts | Conheça o emocionante mundo das apostas com olhos de anime - vitis.sk popis obrázku chybí Oblasti v rámci ČR s vysokou druhovou bohatostí sinic a řas. https://lh4.googleusercontent.com/vcl8FyP54VpvlXkduDsCm6sHp4JMYGOczqI_j14OERoaJRADOfUJEs_x97DRB3tuJ exPSos69QPhvifQqnW352KR4ybCn6T6GUe42y2hDxnpmz0VZ0UceDcs57ODM4F76w=w1280 Mikroendemické druhy sinic a řas ČR V rámci České republiky uvádí Komárek & Marvan (1996) několik druhů, které jsou vázané na několik lokalit a které by mohly být považovány za mikroendemity ČR. Vzhledem k tomu, že o těchto druzích nemáme mnohdy dostatek relevantních informací je jejich označení za endemity poněkud diskutabilní. §sinice Cylindrospermum ecballiisporum (tůně z rybníku Řežabinec) §sinice Entophysalis violacea (Mohelenská hadcová step) §sinice Microchaete calothrichoides (tůně řek Morava a Dyje) §haptofytní řasa Diacronema noctivaga (Úpské rašeliniště, Krkonoše) §zelená vláknitá řasa Aegagropilopsis moravica (řeka Oslava) Porovnání odhadu počtu druhů různých skupin organismů Srovnání narušenosti jednotlivých biomů Kde jsou ochranářské priority? - Časopis Vesmír Stav přírody v Evropské unii S poklesem biodiverzity stoupá riziko nové pandemie – dReport Změny biodiverzity •K proměnám v zastoupení a složení druhů dochází přirozenou cestou, v současné době však nejvýznamnější změny způsobuje člověk svou činností. Přírodní změny - eroze, výbuchy sopek, zemětřesení, nejslabší jedinec nepřežije…. Způsobené člověkem – kácení a vypalování deštných pralesů, vysoušení mokřadů, zemědělská půda, rybolov zaměřený pouze na určité druhy ryb …. • • Příklady změň způsobené člověkem: •Mezi léty 1970 a 2000 klesl celkový počet druhů na Zemi o 40 %, konkrétně druhů vodních a mokřadních o 50 %. •V Severním Atlantiku se za posledních 50 let snížilo množství ryb. •Každoročně ztrácíme asi 6 milionů hektarů tropických deštných pralesů. •V Karibské oblasti ubylo za posledních 30 let až 50 % plochy korálových útesů. • V historii Země došlo k pěti masovým vymíráním https://ourworldindata.org/images/published/Big-Five-Mass-Extinctions.png Podle IUCN je ohroženo 1100 druhů savců (tj.25%) Od roku 1600 vyhubeno 87 druhů (2.1%) •Pratur 1627 •Koroun bezzubý 1768 •Tarpan 1879 •Zebra kwagga 1883 •Buvolec stepní 1923 •Syrský divoký osel 1928 •Vakovlk 1936 •Tygr jávský 1979 •Kozorožec pyrenejský 2000 •Delfínovec čínský 2006 •Tuleň karibský 2008 Navrácení do přírody: •Zubr evropský +1919 –dnes 2700ks •Kůň prevalského (1500ks z 13 jedinců •Přímorožec arabský (+1972, reintrodukce, dnes 400ks) alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí Kozorožec pyrenejský – Wikipédia alternativní popis obrázku chybí Steller's sea cow (Hydrodamalis gigas) | DinoAnimals.com undefined Soubor:Quagga photo.jpg – Wikipedie undefined alternativní popis obrázku chybí alternativní popis obrázku chybí Tygr jávský – Wikipedie https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/Lipotes_vexillifer.png undefined Koroun Kozorožec Tygr Vakovlk Osel Přímorožec Kwagga Tarpan Pratur Tuleň Delfínovec Ohrožení primáti Lvíček zlatý (1980 – posledních 100 jedinců, dnes 600ks) Chápan pavoučí (400ks) Langur duk (Vietnamská válka) Gorila horská (300ks) 🔥 Golden Lion Tamarin with her babies. : r/NatureIsFuckingLit Langur duk – Wikipedie Gorila horská – Wikipedie Chobotnatci – 160 fosilních vs. 2 recentní druhy alternativní popis obrázku chybí undefined Rozšíření slona afrického Historické rozšíření indických slonů (růžově) a aktuální (červeně) alternativní popis obrázku chybí Areál rozšíření Prožíváme 6 masové vymírání ? •Ve zprávě OSN zveřejněné v roce 2019 vědci varovali, že jednomu milionu druhů z celkového odhadovaného počtu 8 milionů hrozí vyhynutí; mnohým z nich během několika příštích desetiletí. • •Někteří vědci se dokonce domnívají, že jsme uprostřed šestého masového vymírání druhů v historii Země. V předchozích tak vymřelo 60 až 95 procent všech druhů. Trvalo pak miliony let než se ekosystémy z této události zotavily. Co je to masové vymírání? •Načasování a četnost vymírání má své přirozené pozadí: •10 % druhů je ztraceno každý milion let •30 % každých 10 milionů let a •65 % každých 100 milionů let. • •Bylo by chybou předpokládat, že vymírání druhů není v souladu s tím, co bychom očekávali. •Evoluce se odehrává prostřednictvím rovnováhy vymírání – konce druhů – a speciace – vytváření nových. • •Současné tempo vymírání je 100 až 1000krát vyšší než tempo vymírání před vznikem lidstva ! • Jsme v šestém masovém vymírání ? •Extrémního počasí: záplavy, sucha a lesní požáry. •Změny ve využívání půdy: ničení přírodní krajiny - více než 70 % zemského povrchu a využívá se tři čtvrtin sladkovodních zdrojů. •Zemědělství: degradace půdy, odlesňování, znečištění a ztráty biologické rozmanitosti. Zmenšuje divoký prostor a vyhání nespočet druhů z jejich přirozeného prostředí - střety s lidmi o zdroje nebo je zanechává zranitelné. •Velká zvířata (draví ptáci, šelmy) - riziko pro člověka. •Invazivní druhy - zavlečeny lidmi, ohrožení ekosystémů po celém světě. Zavlečené druhy soutěží s místními druhy o zdroje a často snižují kvalitu biologické rozmanitosti v oblasti. Co způsobilo pět masových vymírání? •Celá "Velká pětka" byla způsobena nějakou kombinací rychlých a dramatických změn klimatu v kombinaci s významnými změnami ve složení prostředí na pevnině nebo v oceánu (jako je okyselování oceánů nebo kyselé deště z intenzivní sopečné činnosti). Časová osa zániku Konec ordoviku 444 mil. 86% (+) Intenzivní doby ledové a meziledové vytvořily velké výkyvy mořské hladiny a dramaticky posunuly pobřeží. Tektonické vyzdvižení Appalačského pohoří způsobilo spoustu zvětrávání, sekvestraci CO2 a s tím i změny v klimatu a chemii oceánů. Pozdní devon 360 mil. 75% (+) Rychlý růst a diverzifikace suchozemských rostlin způsobily rychlé a prudké globální ochlazení. Konec permu 250 mil. 96% (+) Intenzivní sopečná činnost na Sibiři. To způsobilo globální oteplování. Zvýšené hladiny CO2 a síry (H2S) ze sopek způsobily okyselení oceánů, kyselé deště a další změny v chemii oceánů a pevniny. Konec triasu 200 mil. 80% (+) Podmořská sopečná aktivita ve Středoatlantické magmatické provincii (CAMP) způsobila globální oteplování a dramatickou změnu v chemickém složení oceánů. Konec křídy 65 76% (+) Dopad asteroidu na Yucatán, Mexiko. To způsobilo globální kataklyzma a rychlé ochlazení. Některé změny mohly být již před tímto asteroidem, s intenzivní vulkanickou aktivitou a tektonickým zdvihem. Příčiny masových vymírání Obraz https://i.dailymail.co.uk/1s/2021/12/20/13/52018303-10308639-image-a-15_1640006771938.jpg 1. Globální ochlazení https://i.dailymail.co.uk/1s/2021/12/20/15/52023805-10308639-image-a-16_1640014822396.jpg 2. Sopečná činnost 3. Sopečné erupce: jedy v atmosféře - ozon + radiace https://i.dailymail.co.uk/1s/2021/12/20/13/52018311-10308639-image-a-3_1640006624649.jpg 4. 5. Dopad asteroidu 6. Žhavá současnost Vyhynulé čeledi v % (1 čeleď cca 1000 druhů) Mass Extinctions Co se lidé potřebují naučit od zvířete, které přežilo všech 5 masových vymírání – Tartigrada (Želvušky) Zorlu yaşam şartları ile başa çıkabilen ve uyum sağlayarak hayatını sürdürebilen bir canlı olan Tartigrada yani Su Ayısı, bilim adamlarının yaptığı çalışmalar n… Tartigrada - Želvušky •Želvušky (Tardigrada) je kmen živočichů. Tělo složené z pěti segmentů (hlavového a čtyř trupových) kryje pružná chitinózní kutikula pokrytá dlouhými chloupky, kterou želvušky při růstu svlékají. Želvušky mají 8 končetin – každý trupový článek nese pár nečlánkovaných komolcovitých končetin zakončených drápky. •Živí se buňkami rostlin, řasami, bakteriemi nebo jinými mikroskopickými bezobratlými; některé druhy jsou dravé, např. medvíďátko Macrobiotus richtersi. •Želvušky poprvé pozoroval roku 1773 německý zoolog Johann August Ephraim Goeze a popsal je jako „kleiner Wasser Bär“ (malý vodní medvěd). Označení Tardigrada (z latinského tardus, pomalý, a gradus, krok) zavedl roku 1777 italský biolog Lazzaro Spallanzani. Spallanzanimu pojmenování, které označuje pomalu se pohybující živočichy, odpovídá slovenský název „pomalky“ či anglický „slow walkers“; jiný angl. název je „water bears“ (vodní medvídci), mezi vědci slangově „mechová prasátka“ (moss piglets). ADW: Tardigrada: INFORMATION Water Bears Can Even Survive Unprotected In Space | Science 2.0 NASA STI Program on Twitter: "Tardigrades are micro-animals that withstand most extreme conditions; temperatures, pressures, radiation, starvation & more! View this #STIoftheWeek, "Characterization of Radiotolerance Mechanisms in the Tardigrade Species ... •Želvušky jsou považovány za nejodolnější tvory planety Země. Vyskytují se jak na ledovcích, tak na pouštích celého světa, některé osídlují moře či sladké vody. Žijí téměř v každém prostředí, běžně v tenkém vodním filmu na povrchu mechů, lišejníků, řas nebo některých druhů rostlin. •V nepříznivých podmínkách upadají do stavu, který se nazývá anabióza, příp. kryptobióza, ve kterém jsou nesmírně odolné vůči vnějším vlivům. (Při anabióze vyplaví do svého organismu cukr trehalózu, jenž se za určitých podmínek převede do struktury podobné sklu a ochrání buněčné struktury želvušky.) Vydrží v něm sucho, var, osmihodinové ponoření do kapalného helia, škodlivé záření i anaerobní podmínky. Po přechodu do aktivního stavu mohou pokračovat v životě včetně rozmnožování. •Želvušky dokážou v anabióze přežít radiaci až 570 000 radů / 6000 Sv (což je oproti člověku více než tisícinásobek), vydrží rozpětí teplot cca od −273 do +150 stupňů Celsia. Zmrzlé přežijí i desítky let; zaznamenán byl případ 30letého zmrazení. Želvuška snese též vakuum a tlak 6× vyšší, než je na nejhlubším dně oceánu – přes 600 MPa. Některé želvušky byly nalezeny mj. i v jícnech vulkánů. Bylo zjištěno, že želvuška přežila na jistém vzorku mechu více než 120 let, když došlo k navlhčení tohoto vzorku vodou. •Při snižování teplot dokážou želvušky snížit podíl vody v těle z 85 % na 3 %, aby se uchránily vody, která při mrznutí zvyšuje objem. Po namočení se po půl hodině vracejí do běžného stavu. Byly testovány i ve vesmíru, kde byly vystavovány UV-záření a vakuu; po návratu na Zem byly navlhčeny; úmrtnost činila 32 %. • • • Tartigrada - Želvušky Science has found the weak point of 'immortal creatures' - Newsnpr •Díky adaptacím jsou želvušky využívány vědci k výzkumu vesmíru. •V roce 2005 bylo popsáno asi 930 druhů, z toho v České republice najdeme 110 druhů. Celkový počet druhů se odhaduje až na 10 000. •Zástupcem želvušek je například kosmopolitně rozšířené medvíďátko obecné (Macrobiotus hufelandi), měří asi 1 mm. Kosmopolit je i želvuška zrnitá (Echiniscus granulosus), která měří jen 0,5 mm a žije stejně jako medvíďátko v mechu. • Tartigrada - Želvušky • Méně než 10% želvušek jsou druhy žijící v mořském prostředí. Mezi těmito druhy jsou ale i druhy symbiotické. Druh Actinarchus doryphorus je fakultativní symbiont na hvězdici Echinocyamus pussilus. Tetrakentron synaptae je pravým parazitem sumýše Leptosynapta gallinnei, je doorsoventrálně plochý, cý je jeho adaptace k parazitismu. Z terestrických zástupců je Echiniscus molluscorum endoparazitem suchozemského plže Bulimulus exilis v Puerto Rico, kde je nacházen v čerstvých výkalech svého hostitele. It turns out that the strongest creature 'tardigrade' rides on a snail and spreads the print, but a dangerous journey next to death - GIGAZINE Secret to tardigrades' toughness revealed by supercomputer simulation | New Scientist Water Bears are tardigrades, tiny are almost microscopic animals. Tartigrada jsou extremofilní Tartigrada odolají varu i zamrznutí do ledu Tartigrada přežijí i v kosmickém prostoru Tartigrada jsou na Zemi 530mil. Tartigrada umí opravit svou DNA poškozenou radiací Tartigrada jsou většinou fytofágní a bakteriofágní Želvušky: fenomenální adaptace k přežití echiniscus EL 10_1 How Are Tardigrades So 'Indestructible?' Scientists Finally Have an Explanation | Smithsonian Fenomenální schopnost přežití - anabiosa Pathfinder Science | Tardigrades | Creating the Context | Background Anoxybióza: (Adaptace na redukci kyslíku) Cryobióza: (Adaptace na zmrznutí) Osmobióza: (Adaptace na vysokou salinitu) Anhydrobióza: (Adaptace na ztrátu vody) Encystace: (Adaptace na pomalou změnu prostředí) (potrava, růst, pohyb, reprodukce) Aktivita: Nález fosilní želvušky – stáří 16 mil. let Researchers describe new tardigrade fossil found in 16 million year old Domincan amber | Department of Organismic and Evolutionary Biology Čtyři základní principy udržitelnosti: V biosféře vše souvisí se vším ! Populační exploze lidstva Populační exploze lidstva •Lidské přelidnění (nebo přestřelení lidské populace) je myšlenka, že lidská populace se může stát příliš velkou na to, aby byla dlouhodobě udržována svým prostředím nebo zdroji. Téma je obvykle diskutováno v kontextu světové populace, i když se může týkat jednotlivých národů, regionů a měst. Od roku 1804 se světová živá lidská populace zvýšila z 1 miliardy na 8 miliard díky lékařskému pokroku a zlepšené zemědělské produktivitě. Roční růst světové populace dosáhl vrcholu 2,1 % v roce 1968 a od té doby klesl na 1,1 %. Podle nejnovějších projekcí Organizace spojených národů se očekává, že světová lidská populace dosáhne v roce 2050 9,7 miliardy a v roce 2080 dosáhne vrcholu kolem 10,4 miliardy lidí, než se sníží, přičemž míra porodnosti celosvětově klesá. Přelidnění Země •Dnes žije na planetě Zemi cca 8 mld. lidí • •Evropský kontinent zaznamenává neustálý pokles, opakem je situace v Asii, Africe a Latinské Americe • •Předpoklad: rok 2050 – 12 mld. lidí • rok 2100 – 50 mld. Odhad růstu světové lidské populace od roku 1800 do roku 2100 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Human_population_since_1800.png/800px-Hum an_population_since_1800.png undefined Absolutní nárůst světové lidské populace za rok nedefinovaný Růst světové populace 1700 - 2100 undefined undefined Poválečný rozvoj - velký nárůst „všeho“ od roku 1950 Lidský populační růst a ekologická stopa ve vztahu k dostupné ekologické kapacitě Ekologická stopa ha/osobu Je člověk pro přírodu problém ? Jaká je jeho stopa v přírodě ? •Ekologická stopa představuje celkovou plochu půdy nebo vody nezbytné k produkci zdrojů pro danou populaci Otisk stopy člověka v přírodě •Otisk stopy člověka v milionech (ha) a sdílená ekologická kapacita •Na osobu (ha na osobu) V roce 2002 byla ekologická stopa člověka v průměru o 39% větší než ekologická kapacita Země Občanské společnosti různých zemí mají různě velkou ekologickou stopu Růst světové populace v letech 1950 – 2050: rozvinuté a rozvojové země Vztah porodnosti a HDP a nárůst světové populace – rozvinuté a rozvojové země Odhadovaná velikost lidské populace od 10 000 BCE do roku 2000 n. l. undefined undefined Populační růst ve vyspělých a méně vyspělých zemích Věkové složení obyvatel v roce 1985 a2005 v rozvinutých a rozvojových zemích Ekologická stopa lidstva undefined Země podle porodnosti undefined Jaké jsou meze planety Země ? undefined Překračování limitů planety Země •Podle současný poznatků byly překročeny čtyři z těchto hranic: §změna klimatu §ztráta integrity biosféry §změna půdního systému §změněné biogeochemické cykly (fosforu a dusíku). • •Odborníci rovněž změnili název hranice „ztráta biodiverzity“ na „změna integrity biosféry“, aby zdůraznili, že pro stabilitu zemského systému není důležitý pouze počet druhů, ale také fungování biosféry jako celku. Podobně byla hranice „Chemické znečištění“ přejmenována na „Zavádění nových entit“, čímž se rozšířil záběr o různé druhy materiálů vytvořených člověkem, které narušují procesy zemského systému. Jak bude vypadat svět ohřátý o 4oC ? Jak dlouho bude Země obyvatelná? •Naše Země bude pravděpodobně obyvatelná přinejmenším ještě dalších 1,75 miliardy roků – k tomuto závěru dospěli astrobiologové z University of East Anglia. Objev byl publikován 18. září 2013 v časopise Astrobiology. Doba obyvatelnosti naší planety závisí na její vzdálenosti od Slunce a na teplotě, která umožňuje existenci kapalné vody na jejím povrchu. •Cestou k přežití je buď omezení růstu či nalezení nových přírodních zdrojů, případně šetrnější přístup k jejich využívání. • •Ekologickými termíny by se dalo říct, že řešením je nalézt způsob, jak se spíše vydat cestou K-strategie než r-strategie. Nosná kapacita Země jako planety •Byly učiněny mnohé pokusy o odhad nosné kapacity Země vzhledem k velikosti lidské populace. Podle zprávy OSN z roku 2001 se většina odhadů pohybuje mezi 4 a 16 miliardami jedinců, přičemž medián odhadů je cca na 10 miliardách. Lidská populace je tedy řádově již nyní na úrovni nosné kapacity prostředí. • •Definice: Je maximální velikost populace, která může existovat na daném území neomezeně dlouho, aniž by narušila jeho produkční kapacitu. Prostředí má omezené zdroje limitující růst populací. Značíme je jako hodnotu K– nosná kapacita prostředí. Je člověk r- a nebo K- strateg ? undefined Populační exploze a výživa lidstva Způsobuje růst populace hladomor? Úmrtí na proteinově-energetickou podvýživu, podle věku, Svět Ekosystémy a lidský blahobyt Ekosystémy a lidský blahobyt Thomas Malthus Malthusian Theory of Population Growth | Summary & Criticisms - Lesson | Study.com Malthusianism - Simple English Wikipedia, the free encyclopedia Outside/In: The Problem With Concerns About "Over-Population" (Part One) | New Hampshire Public Radio (1766 – 1834) Růst počtu a hustoty lidí na Zemi Chart of Human Population Growth by Region - The Global Education Project Růst světové populace Human Population through the Ages Malthusiánská teorie katastrofického růstu lidské populace Competition | BioNinja Chart: World Population Reaches 8 Billion | Statista V čem spočívá úspěšnost a vyjimečnost člověka jako druhu ? Je to jeho nesmírná schopnost se přizpůsobovat rozmanitým životních podmínkám – jeho fenotypická plasticita a inteligence ? Rozšíření nejstarších hominidů: 1 – Djurab, 2 – střední Awaš, 3 - Kapsomin Rekonstrukce krajiny prvních hominidů Přehled vývoje hominidů a fylogenetický dendrogram založený na mtDNA 54 současných obyvatel různých kontinentů Biologické adaptace člověka •Křivka od myši ke slonovi ukazující vztah rychlosti metabolismu k hmotnosti těla Biologické adaptace člověka •Log-log graf vztahu mezi velikostí organismu v době rozmnožování a délkou generace Člověk Odhad počtu buněčných typů u raných zástupců různých skupin živočichů Člověk Velikost mozku 200 druhů obratlovců Člověk •Objem endokrania vynesený oproti hmotnosti těla lidoopů, australopiteků a linie Homo v logaritmické stupnici Biologické adaptace člověka Lidé Velikost mozku a zubů u homininů undefined Three students hold three different skulls in front of their faces, to show the difference in size and shape compared to the modern head 100 000 let historie lidstva Rodokmen zobrazující existující hominoidy undefined Dnešní hominidi mají společného předka undefined Migrace moderních humanoidů z Afriky a jejich rozšíření po světě Model fylogeneze H. sapiens během středního paleolitu undefined Evoluce tvaru, velikosti a obrysů člověka undefined Ovládnutí ohně bylo klíčovým milníkem v historii lidstva. undefined Pouze člověk je schopen dotknout se malíčku palcem undefined undefined Mapa raných migrací člověka nedefinovaný Noosféra • •Noosféra (ze st. řeckého νοῦς – "rozum" a σφαῖρα – "koule"; sféra rozumu) je slovo označující prostor poznání; sjednocený celek, v němž vyvíjející se společnost a příroda splývají, vzájemně se nejtěsnějším možným způsobem ovlivňujíce; oblast interakce společnosti a přírody, ve které lidská činnost je hlavním faktorem rozvoje. • •Tento prostor v sobě zahrnuje: •hmotný, neživý svět – geosféru; •živý svět – biosféru; •svět, představující informace a lidské vztahy – sociosféru. • undefined Člověkem vytvořené prostředí - noosféra undefined Úroveň oxidu uhličitého v atmosféře za posledních 400 000 let (diagram od NASA) undefined Zemědělská monokultura neudrží vodu a způsobuje odplavování a erozi zemědělské půdy undefined Povrchové dolování kompletně odstraní přirozenou krajinu undefined Skládka netříděného odpadu undefined Odlesňování deštného pralesa za účelem rozšiřování zemědělských ploch undefined Odpadem znečištěný oceán je zanešen mikroplasty undefined Spalováním fosilních paliv a dalšími aktivitami člověk zvýšil koncentraci uxidu uhličitého v atmosféře na nejvyšší míru za posledních 800 000[1] až 20 milionů let, čímž způsobuje změnu klimatu a globální oteplování. undefined Narovnávání řek a inženýrská úprava koryt zabraňuje přirozeným meandrům, snižuje množství vody zadržené v krajině a zrychluje její odtok, čímž zesiluje nárazovou intenzitu sucha i záplav. undefined Vybetonované plochy bez opatření pro vsakování vody jsou bariérou pro koloběh vody. sucha Důsledky špatného hospodaření s vodou hydrogeologie a jak klimatické změny ovlivňují zdroje podzemních vod podzemní vody undefined undefined undefined • • • Děkuji za pozornost • Strategie ochrany biodiverzity ČR https://eluc.ikap.cz/uploads/images/15200/content_11.Strategickedok.jpg Biodiverzita v ČR •Na území ČR je v současnosti známý výskyt 80 tisíc druhů (3500 cévnatých rostlin, 886 mechorostů, 40 000 druhů hub, 24 000 druhů hmyzu, 8000 ostatních bezobratlých, 711 obratlovců). • Mapa České republiky - Města a památky | UnoDuo.cz •Ekosystémový management vychází z hodnocení ekosystémů k miléniu (Miléniové hodnocení ekosystémů (Millenium Ecosystem Assessment – MEA, www.millenniumassessment.org ). •EM je zaměřen na otázky strategického významu, znaleckého posuzování a ohodnocování. Ekosystém je dynamickým komplexem společenstev (biotických složek) tvořených rostlinami, živočichy i mikroorganizmy a neživé (abiotické) složky, jež vzájemně působí jako celek. •Kvalitní management ekosystémů zahrnuje kroky, které jsou založeny na vazbách lidí k ekosystémům ve smyslu prospěšnosti, stejně jako procesy umožňující začlenit do rozhodování ohledy na vnitřní hodnotu ekosystémů. • Strategie ochrany biodiverzity ČR •Z hlediska využívání člověkem existuje široká škála ekosystémů •relativně nenarušené (např. přirozené lesy) •se smíšeným využitím (např. rybníky) •intenzivně využívané a pozměněné antropickou činností (např. zemědělská půda, městské oblasti) • •Ekosystémový management je bezprostředně provázán se službami ekosystémů. •Služby ekosystémů lze chápat jako přínosy plynoucí z ekosystémů lidem, jsou různých kategorií a mají různý dopad na lidský blahobyt. •Člověk je nedílnou součástí ekosystému mezi nimi a dalšími složkami ES existuje vzájemná interakce, při níž měnící se podmínky na straně lidí vedou přímo i nepřímo ke změnám v ekosystému a způsobují změny lidského blahobytu. Strategie ochrany biodiverzity ČR https://eluc.ikap.cz/uploads/images/15133/content_EsM.JPG Ekosystémové služby Ekosystémové služby a jejich provázanost s životní úrovní lidí •Determinantami změn životních podmínek lidí jsou nezávislé faktory na ES •společenské •ekonomické •Kulturní • •Determinantami ekosystémů jsou naopak přírodní katastrofy, které mohou významným způsobem narušit složení i funkci ekosystémů. •Klíčové otázky ekosystémového managementu: •analýza současných podmínek v ekosystému •predikce možných změn v ES v kontextu jejich služeb a uspokojování lidského blahobytu •korelace mezi posílením blahobytu a zachováním ekosystému •pozitiva a dopady návrhu různých přístupů k řešení této problematiky •stanovení efektivních metodik a účinných nástrojů k možnosti posuzování ekosystémů a jejich služeb • Využití ekosystémového managementu v praxi •jaké kroky vyžaduje kvalitní management ekosystémů v praxi: •stanovení priorit, •výchozí stav pro srovnávací analýzu v dalších letech, •rámec a zdroj nástrojů pro hodnocení, plánování a řízení, •aplikace principu předběžné opatrnosti a možných důsledků rozhodnutí, které ES významným způsobem ovlivňují, •stanovení možných způsobů řešení k dosažení cílů rozvoje lidstva, cílů udržitelnosti rozvoje, •směřování dalšího výzkumu v této oblasti. • Pojetí „ekosystémových služeb“ zahrnuje služby, které nám ekosystémy poskytují zdánlivě zdarma či automaticky (produkce energie, vody, dřeva, potravin, technických surovin, regulace klimatu, vodního režimu či šíření chorob, tvorba půdy, koloběh živin). Opatření k ochraně ekosystémů •Opatření k ochraně ES pro konkrétní sektory a stanovení nástrojů účinného managementu • •Opatření jsou dvojího typu: •slibná opatření – dlouhodobě nejsou využívána, ale jeví se jako úspěšná nebo jsou známé jejich možné modifikace, aby se mohla stát účinnými, •účinná opatření – zlepšují cílové ES služby a přispívají k blahobytu, aniž by poškozovala jiné služby nebo měla škodlivé dopady na jiné skupiny obyvatelstva, •Významnými resorty z pohledu ekosystémových služeb jsou zemědělství, lesnictví, voda, rybolov a akvakultury. Vztah mezi ekosystémovými službami a lidským blahobytem. https://eluc.ikap.cz/uploads/block_images/1280/content_Slo_ky_blahobytu.jpg Ekosystémová služba lesa https://eluc.ikap.cz/uploads/images/15156/content_ES_slu_by.JPG SLOŽKY LIDSKÉHO BLAHOBYTU •Jistoty: přístup ke zdrojům (dřevo) •Základní materiál: stavební materiál, houby, lesní plody, potrava – zvěřina, sekundárně celulóza a buničina na výrobu papíru a vaty, textilie •Zdraví: léčivé rostliny, klimatické koupele, čistý vzduch, duševní pohoda, přístup k pramenům čisté vody •Dobré společenské vztahy: vzájemná úcta k ekosystému lesa a k jeho fauně a flóře •Svoboda volby a činu: lesní hospodářské plány, výzkum lesního ekosystému, ochranářské aktivity Návrhy opatření se zohledněním jednotlivých klíčových resortů •Zemědělství •Lesnictví •Voda •Rybolov a akvakultura •Ekonomika a stimuly •Slibné intervence •Kritické faktory změn ES • •Z příkladů: Jestliže vymizí bakterie a houby, které zajišťují rozklad organických zbytků a tím zúrodňují půdu, dramaticky poklesne zemědělská produkce. To stejné hrozí, jestliže se sníží množství hmyzu, který zajišťuje opylování hospodářských plodin. Také 42 % léků používaných proti rakovině pochází z přírody. •