Wybrane pojęcia i

zagadnienia z ekologii

Wykonała: Lucyna Kołodziej klasa II c

Ekologia to nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami, a ich środowiskiem.

Termin ten wprowadził, od słowa oecologia, niemiecki biolog i ewolucjonista Ernst Haeckel w 1869 roku, by określić badania nad zwierzętami i ich relacjami z otaczającym światem nieorganicznym jak i organicznym, ze szczególnym uwzględnieniem interakcji, przyjaznych lub wrogich z organizmami roślinnymi i zwierzęcym, z którymi wchodzą w kontakt. Na organizmy w środowisku oddziałują czynniki abiotyczne i biotyczne.

Ekologia

Czynniki biotyczne - oznaczają czynniki środowiska występujące w wyniku oddziaływania żywych organizmów na inne żywe organizmy. Czynniki biotyczne regulują rozmieszenie i liczebność populacji roślin i zwierząt.

Przykładem może być oddziaływanie pasożytów na swoich żywicieli.

Czynniki abiotyczne - tak określa się uwarunkowania środowiska nieorganicznego, które samodzielnie lub wraz z innymi czynnikami wywierają wpływ na ekosystemy będące na różnym poziomie organizacji.

Do czynników abiotycznych zaliczamy:• warunki klimatyczne środowiska,• jonizacja powietrza,• typ gleby,• ukształtowanie powierzchni terenu,• czynniki chemiczne np.: skład chemiczny atmosfery, wód, osadów

dennych i gleby.

Zbyt gwałtowne i silne zmiany czynników abiotycznych mogą zahamować rozwój organizmów oraz zmienić strukturę biocenoz.

Biocenoza to naturalny zespół populacji organizmów żywych danego środowiska należących do różnych gatunków, ale powiązanych ze sobą różnorodnymi czynnikami ekologicznymi, tworząc całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza wraz ze środowiskiem fizycznym to ekosystem. Biocenozy można podzielić na naturalne i sztuczne. Do naturalnych można zaliczyć sawannę, las, jezioro, a do sztucznej park, ogród.

Biotop - obszar zamieszkały przez organizmy żywe o tych samych lub bardzo zbliżonych wymaganiach życiowych. Pierwotnie dotyczący tylko abiotycznych elementów siedliska. Biotop razem z biocenozą tworzy ekosystem. Ekosystem to biocenoza wraz z biotopem. Ekosystemy wyodrębniane są na podstawie istnienia silniejszych powiązań w ich obrębie niżeli między ich składowymi a otoczeniem(biologicznie ważne pierwiastki chemiczne krążą intensywniej w obrębie poszczególnych ekosystemów niż pomiędzy nimi).

Ekosystem leśny

Ekosystem wodny

Przepływ energii i obieg materiiFunkcjonowanie ekosystemu wymaga ciągłego dopływu energii z zewnątrz. Pierwotnym źródłem energii jest promieniowanie słoneczne. Znaczna jego część, która docierana Ziemię, ulega rozproszeniu w postaci ciepła, a tylko niewielką część (ok. 1%) zużywają fotoautotrofy w procesie fotosyntezy, magazynując w materii organicznej asymilatów, które powstają w tym procesie.

Materia organiczna, wytworzona przez producentów ze składników nieorganicznych pochodzących ze środowiska abiotycznego, pobierana jest przez konsumentów kolejnych rzędów jako pożywienie. Część na każdym poziomie troficznym zostaje rozłożona w procesie oddychania na substancje nieorganiczne, które trafiają do otoczenia. Na końcu substancje organiczne zawarte w odchodach zwierzęcych oraz szczątkach roślin i zwierząt są rozkładane przez destruentów w materię nieorganiczną. Trafia ona do środowiska nieożywionego.

Zatem w ekosystemie istnieje obieg materii. Odbywa się dzięki procesom asymilacji i dysymilacji, prowadzonym przez producentów, konsumentów i destruentów.

Energia słoneczna podczas fotosyntezy zamieniana jest w energię wiązań chemicznych i w tej postaci kumulowana jest w związkach organicznych wytwarzanych przez rośliny. Podczas ich rozkładu w trakcie oddychania energia ta zostaje wyzwolona i może być wykorzystana przez rośliny w procesach warunkujących ich wzrost i rozwój. Jednak część wyzwolonej wówczas energii ulega rozproszeniu w postaci ciepła. Organizmy z każdego kolejnego poziomu troficznego pobierają tylko część materii z poprzedniego poziomu. Na każdym poziomie zachodzą też straty energii w postaci ciepła. Ostatecznie destruenci, rozkładając materię organiczną do nieorganicznej, powodują całkowite uwolnienie energii skumulowanej w wiązanich chemicznych podczas tworzenia tych związków. Zatem w ekosystemie istnieje przepływ energii.

Ekosystem jest więc układem otwartym, który wymaga ciągłego dopływu energii z zewnątrz i nieustannie wymienia materię i energię między swoją częścią biotyczną a abiotyczną, jak również między sąsiednimi ekosystemami. Zachodzące podczas tego obiegu materii i przepływu energii procesy wynikają z praw termodynamiki.

Pozostałe pojęcia z ekologii

Ochrona przyrody - dziedzina wiedzy badająca ochronę środowiska a także jego zasobów naturalnych, w celu zapewnienia stałość istnienia.Ochrona środowiska - jeden z elementów ochrony przyrody zajmujący się ochrona powietrza, wody gleby.Gatunek- główna jednostka stosowna w taksonomii, definiowana jako grupa naturalnych populacji, których osobniki mogą się ze sobą krzyżować dając płodne potomstwo.Nazwa gatunkowa jest tworzona zgodnie z jego wytycznymi. Składają ja się na nią nazwa rodzajowa (Homo)i nazwa gatunkowa(sapiens).Siedlisko -obszar, w jakim dany gatunek żyje i rozmnaża się.Nisza ekologiczna - określa role organizmu w przyrodzie.

Oddziaływania między populacjami

Oddziaływania między populacjami dzieli się na trzy podstawowe typy - oddziaływania :• neutralne, • antagonistyczne,• nieantagonistyczne.

I. Oddziaływania neutralne.Są to takie współistnienia osobników różnych gatunków w ekosystemie, kiedy żaden organizm nie ponosi strat ani korzyści ponieważ ich nisze w żaden sposób nie pokrywają się.

Np. Wiewiórka i kret

II. Oddziaływania antagonistyczneOddziaływania antagonistyczne są to takie interakcje pomiędzy osobnikami różnych gatunków, w których przynajmniej jedna z populacji ma straty, natomiast druga albo jedynie na tym nie traci albo również odnosi korzyści.a) KONKURENCJAKonkurencja jest to taka interakcja pomiędzy gatunkami w której dwie populacje konkurują ze sobą o cenne dla nich zasoby środowiska. Dzieje się tak ponieważ nisze ich życia nakładają się na siebie lub są bardzo zbliżone. Konkurencja musi zakończyć się zaniknięciem lub dużym ograniczeniem populacji jednego z konkurujących gatunków. Może również doprowadzić do rozejścia się nisz obu populacji poprzez zróżnicowanie się ich cech.

Np. Jastrząb i sokół

B) DRAPIEŻNICTWO

Interakcja pomiędzy osobnikami różnych gatunków w której osobniki jednego gatunku żywią się osobnikami gatunku drugiego nazywana jest drapieżnictwem. Drapieżniki spełniają w danym ekosystemie ważną funkcję. Regulując liczebność populacji, którymi się żyją przyczyniają się do utrzymania równowagi w ekosystemie. Polując eliminują najczęściej osobniki najsłabsze, chore (funkcja sanitarna drapieżników).Drapieżca jest gatunkiem, który zakłóca lub zmienia równowagę w ekosystemach.

Np. Lew i antylopaWilk i sarna

C) PASOŻYTNICTWO

Pasożytnictwo jest to rodzaj powiązań między dwoma gatunkami w których jeden gatunek żywi się kosztem drugiego gatunku nie powodując jego śmierci.Istnieją pasożyty fakultatywne, czyli takie, które mogą przeżyć bez żywiciela oraz pasożyty obligatoryjne, które bez żywiciela giną.Wyróżnia się pasożyty zewnętrzne, które żywią się tkankami zewnętrznymi oraz pasożyty wewnętrzne, które żerują wewnątrz organizmu pasożytniczego.

Do pasożytów zewnętrznych zalicza się między innymi pchły, wszy, kleszcze i pijawki. Pasożyty wewnętrzne to np. owsiki, glisty, tasiemiec, lamblie, włosień czy ameba. Pasożyty wewnętrzne są w wielu przypadkach bardzo niebezpieczne dla zdrowia a nawet i życia żywiciela. Jeżeli pasożyt doprowadza do choroby a nawet śmierci żywiciela nazywa się go patogenem.

C) ALLELOPATIA

Alleopatia jest to hamowanie wzrostu innych gatunków poprzez wydzielanie do gleby przez gatunki allelopatyczne substancji chemicznych, które działają szkodliwie na gatunki o zbliżonych wymaganiach pokarmowych. Zdolność taką mają grzyby z rodzaju penicillum oraz orzech włoski.D) AMENSALIZM

Amensalizm jest to takie oddziaływanie pomiędzy gatunkami, kiedy jedna z populacji ponosi szkody podczas gdy dla drugiej obecność gatunku ponoszącego szkody jest obojętny i nie przynosi ani strat ani korzyści. Przykładem jest bóbr, który budując żeremie niszczy niektóre gatunki roślin albo kormorany, których odchody niszczą roślinność wokół ich gniazd.

III. Oddziaływania nieantagonistycznea) SYMBIOZA - jest to taki rodzaj wzajemnych zależności pomiędzy

organizmami różnych gatunków, z których oba organizmy mają korzyści. Specjalnym rodzajem symbiozy jest mutualizm czyli taka symbioza mutualistyczna, w której dwa gatunki są ze sobą nierozerwalnie powiązane i nie mogą w oderwaniu od siebie prawidłowo funkcjonować.

Przykłady symbiozy:• MIKORYZA czyli symbioza drzew z grzybami,• Symbioza glonów z grzybami- porosty,• Symbioza mrówek z Ameryki Południowej i grzybów - mrówki

zapewniają grzybom bezpieczeństwo, grzyby dają mrówkom pożywienie,

• Mutualizm pomiędzy bakteriami jelitowymi i roślinożercami,

b) PROTOKOOPERACJA

Protokooperacja jest to rodzaj interakcji symbiotycznej w której oba organizmy biorące w nich udział są bardzo luźno, nietrwale ze sobą powiązane. Każdy z nich może przeżyć bez swojego partnera.Przykładami protokooperacji są między innymi:• Współżycie ukwiału i raka pustelnika- raka chronią parzydełka

ukwiału, ukwiał zyskuje transport, może też korzystać z resztek pokarmowych pozostawionych przez raka.

• Protokooperacja bąkojada i nosorożca- ptak czyści skórę nosorożca z pasożytów uzyskując tym samym pożywienie.

• Protokooperacja mrówek i mszycy - mrówki bronią mszyc przed drapieżnikami a w zamian żywią się wydzieliną z ich odwłoków.

c. KOMENSALIZM

Komensalizm jest to interakcja w której jedna strona (komensal) odnosi korzyści a druga ani na tym nie traci ani nie zyskuje.

Przykładami komensalizmu są między innymi interakcje pomiędzy drzewami i epifitami, rekinami i drobnymi rybami, mrówkami a rybikami albo rakiem pustelnikiem a ukwiałami.