Ekologie - pokračování

vztahy mezi organismy

Vztahy mezi organismy

• navzájem se ovlivňují jedinci v rámci jednoho druhu i jedinci různých druhů

• často se mluví o vztahu populací / druhů / společenstev

• navzájem se však ovlivňují konkrétní jedinci

Mezidruhové vztahy

• rozdělují se podle vlivu na fitness účastníků vztahu:

vliv na A vliv na B vztah

0 0 Neutralismus

- 0 Amensalismus

+ 0 KomensalismusDetritovorie

- - Konkurence (Kompetice)

+ + Mutualismus (symbióza)

+ - Predace, parazitismus

Neutralismus• jedinci na sebe nijak nepůsobí

• tím pádem nepříliš zajímavý vztah

• zdánlivě častý (kapr a veverka, kůň a jezevec,…), v rámci jednoho biotopu již vzácnější

Konkurence (kompetice)

• vnitrodruhová i mezidruhová• nejčastěji konkurence o zdroje

– vnitrodruhová – jedinci využívají stejné zdroje (živiny, úkryty, sexuální partnery, prostor bez nepřátel,…)

– mezidruhová – různé druhy často sdílí aspoň některé zdroje (králík a ovce, hyena a sup, mravenci a drobní hlodavci (potrava), sýkora a krutihlav (dutina), pampeliška a sedmikráska (světlo, živiny, voda), teoreticky hraboš a žába (zdánlivá konkurence - prostor bez nepřátel)

• většinou asymetrická (jedna strana má menší škodu než druhá)

Konkurence (kompetice)

• Gauseův princip– pokud dva konkurující si druhy koexistují ve stabilních

podmínkách, je to umožněno diferenciací jejich realizovaných nik

– pokud diferenciace není možná, dojde k tzv. konkurenčnímu vyloučení

• ve skutečnosti spolu často koexistují mnohé druhy, které by se měly vyloučit

• to je umožněno heterogenitou prostředí!!!• přízrak minulé konkurence

Konkurence (kompetice)

• konkurence interferenční– jedinci se dostávají do přímého kontaktu– boj o partnera, o teritorium, o prostor

(usedlí (=sedentární) organismy)

• konkurence exploatační– častější– jedinci reagují na úroveň zdroje, která je

snížena činností ostatních jedinců

Amensalismus

• extrémně asymetrická konkurence

• jeden druh ovlivněn nepříznivě, druhý nijak

• většinou produkce nějakých toxinů (antibiotika, alelopatie (=produkce inhibitorů růstu některými rostlinami))

• ale i produkce toxinů něco stojí

• člověk často nepříznivě působí na některé druhy, aniž z toho má prospěch / ztrátu

Mutualismus

• oba účastníci vztahu z něj mají užitek• mykorhiza – jeden z nejdůležitějších

vztahů na Zemi• symbiotické řasy mají někt. houby

(lišejníky) i vodní živočichové• fixátoři dusíku• „trávicí symbionti“, opylování, rozšiřování

semen (ale daleko od ideální spolupráce!)• zemědělství a chov zvířat

Predace a parazitismus

• jeden organismus má ze vztahu užitek, druhý ztrátu

• predátor napadá živou kořist– praví predátoři – orel, vlk, střevlík, rosnatka, plejtvák,

veverka (semeno je organismus!)– spásači – nespotřebovávají kořist celou – ovce, bizoni,

komáři, pijavice– paraziti – soustředí se jen na jednoho či málo jedinců;

vznikají těsné vztahy – tasemnice, žlabatky, mšice, virus spalniček

– parazitoidi – na rozdíl od parazitů zabíjejí svou kořist – především blanokřídlí a někt. dvoukřídlí

Predace a parazitismus

• vždy negativní pro napadeného dince

• pro populaci kořisti / společenstvo ale nemusí být negativní! – predátor nevybírá náhodně, ale spíše slabé a

nemocné jedince– často potlačuje dominantní druh, tím snižuje jeho

konkurenční působení a zvyšuje biodiverzitu

• člověk (hlavně v minulosti!) pravděpodobně nejefektivnější predátor

Predace a parazitismus

• člověk jako predátor

Komensalismus a detritovorie

• mnoho parazitických vztahů s minimálními škodlivými účinky pro hostitele

• člověk hostí mnoho bakterií a hub (např. Staphylococcus epidermidis)

• rozkladači (bakterie, houby) a detritovoři (konzumenti mrtvé organické hmoty)

• nepostradatelná část ekosystémů

potravní vztahy• producenti, konzumenti a rozkladači

• potravní řetězce a sítě

potravní sítě

• při přechodu mezi trofickými úrovněmi se ztrácí mnoho energie (70% - 99%)

• většinou poměrně málo trofických úrovní (3-4)

• ovšem jakékoli škatulkování (konzument I – III řádu apod.) poměrně problematické

• potravní specialisti vs. generalisté

růst populací

• pokud neexistuje žádné omezení – exponenciální růst

růst populací

• v podstatě všechny organismy mají ale růst populace závislý na hustotě – jak se blíží nosné kapacitě prostředí (nejvyšší možný počet jedinců, které je prostředí schopno dlouhodobě uživit. Určeno nejvzácnějším (nejomezenějším) zdrojem), růst je pomalejší a populační hustota se ustálí

růst populací

• jestliže však populace reaguje na dosažení nosné kapacity prostředí se zpožděním (téměř vždy), dostaví se tlumené oscilace

růst populací

• pokud je zpoždění příliš velké či velká růstová rychlost, dojde k pravidelným oscilacím málo tlumeným, či dokonce k chaosu

co z toho plyne???

Disturbance

• narušení, které vede k odstranění části jedinců ze společenstva

• např. pastva býložravců, pád stromu v lese, sesuv půdy, požár, povodeň, přejezd tanku, výbuch bomby, reaktoru

• jeho úloha?

Disturbance

• zvyšují biodiverzitu – nejvíce postihne dominantní druhy (je jich nejvíc),tím zmírní jejich konkurenční působení

• pro většinu společenstev je velmi důležitá heterogenita (různorodost) prostředí– ideální je mozaikovitá krajina – společně různá stadia

sukcese a klimaxu• disturbance tuto heterogenitu vytváří• přirozená společenstva se vyvinula za

přítomnosti disturbancí• často nutné pro existenci společenstva či druhu

(např. sekvojovec obrovský a požáry)

Strategie• rozlišujeme r a K stratégy (r=růstová rychlost,

K=kapacita prostředí)• r-stratégové mají vysokou růstovou rychlost, produkují

velké množství potomků (vysoká mortalita), jsou slabí konkurenti, časná stádia sukcese – byliny, hmyz

• K-stratégové mají málo potomků, mají ale vysokou nosnou kapacitu prostředí a jsou zdatní konkurenti, klimaxová stadia– stromy, savci

• r-K kontinuum• relativní!

Strategie

• podle „Race, Evolution, and Behavior“ (J. P. Rushton 1995) je r-K kontinuum i u lidí

• východní asiaté jsou na K straně r-K kontinua (relativně nízká porodnost, dlouhý život), europoidi uprostřed, subsaharští afričani na r-straně kontinua (krátký život, vysoká porodnost a úmrtnost)

Trade-off

• něco za něco, „směna“• pojmenování obecného, intuitivního principu• nelze mít vše, mohu mít něco na úkor něčeho jiného

– málo velkých potomků, anebo hodně malých (r-K)– hodně potomků, anebo schopnost létat (mnohý hmyz)– hodně semen, anebo růst (mnohé stromy)

• člověk je chytrý, ale kvůli velké hlavě komplikovaný porod

• člověk je schopný pracovat a chodit, ale špatně se mu leze po stromech

• u lidí často volba kariéra vs. rodina

Evoluční ekologie

• Nejmocnější nástroj evoluce je přírodní (+ pohlavní) selekce (výběr)– tvrdá – vyhynutí těch, kteří nebyli schopni adaptace– měkká – jedinci s vyšší fitness zanechají více

potomků

• přírodní selekce působí převážně změnou reprodukční úspěšnosti

• během evoluce mohou být modifikovány jen stávající struktury! - často velmi nedokonalá

Evoluční ekologie

http://farm3.static.flickr.com/2384/2369787168_741dc5334a.jpg?v=0http://www.hunting-fishing.co.nz/images/red-stag.jpghttp://farm3.static.flickr.com/2269/1814092845_c90f76fb26_o.jpg

Evoluční ekologie

• pohlavní výběr - samice si vybírají partnera

• vysvětlí i vznik struktur vysloveně nevýhodných

• teorie handicapu– i přes zjevný handicap

přežívám – jsem asi kvalitní

• parazitem řízená sexuální selekce

Altruismus

• chování, snižující vlastní fitness a zvyšující cizí fitness

• zdánlivý

• reciproký

• v rámci klanu (rodiny)

• sobecký gen

Čemu věřit?

• noviny, časopisy, televize, „internet“.. • knihy (kdokoli může napsat cokoli)• škola ZŠ – SŠ (zjednodušení) – VŠ -

každý je omylný (http://academic.engr.arizona.edu/HWR/Brooks/NATS101sec48/lectures/4-1-2003.ppt)

• recenzované časopisy ale i zde podvody http://www.osel.cz/index.php?clanek=4650

Čemu věřit?

• lidstvo je velmi důvěřivé• DHMO.org• důležitý je

– vlastní úsudek– založený na ověřených faktech– což je problém– nutnost čerpání z mnoha zdrojů (i

kontraverzních)

• spíše nevěřit nikomu a ničemu!