74
1 DEEL 2 ECOLOGISCHE BEGRIPPEN

Deel 2 Ecologische begrippen

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Deel 2 behandelt de belangrijkste begrippen uit de ecologie. Deze zullen verderop in de andere delen volop gebruikt worden, om zo de studies van de relaties tussen milieu en organismen en organismen onderling die de verspreiding en aantallen ervan in ruimte en tijd bepalen, te bestuderen.

Citation preview

Page 1: Deel 2 Ecologische begrippen

1

DEEL 2

ECOLOGISCHE BEGRIPPEN

Page 2: Deel 2 Ecologische begrippen

2

Ecologie – Enkele begrippen

• Relaties tussen levende wezens en buitenwereld: talrijk

• Ecologie - beperken tot de studie van relaties tussen organismen en milieu…

• …welke verspreiding en het aantal organismen in ruimte en tijd bepalen

• In Afrikaanse savanne en bos is de tsétsévlieg algemeen

• Afhankelijkheid van vee, ook vatbaar voor infectie, maakt de oplossing moeilijk

• Akkerbouw schaars door droogte e.a. milieu-variabelen

Page 3: Deel 2 Ecologische begrippen

3

Relaties organismen – milieu: op

verschillende niveaus

• Polylepis tarapacana (Rosaceae- Sanguisorbeae): Andes < 4400m

• Jaarringen worden onderzocht om invloed van geringe neerslag (<500mm/j.) en Tº op de groei van de soort na te gaan

• Auto-ecologie: studie van relaties tussen individuen en milieu

• Bv. invloeden (neerslag, T , licht, biotische

interacties,…) op 1 soort bestuderen

• Verspreiding ervan begrijpen, ondersteund door de aanpassingen van de soort op deze invloeden

Page 4: Deel 2 Ecologische begrippen

4

Populatiebiologie

• Populatie Geospiza fortis, Darwinvink, Daphne major

• Droogte en tekort zaden waarvan deze vink leeft

• Hoe kleiner het eiland, hoe kleiner populatie van elke soort, hoe groter impact catastrofes

• Studie van individuen van eenzelfde soort op een bepaalde plaats

• Demografie populaties:

• O.a. geboorte, sterfte, densiteit en grootte populatie,…

• Strategie, migratie, draagkracht van omgeving…

• Biotische en abiotische factoren, natuurgrillen (stormen, branden, droogte,..) brengen vaak populatieveranderingen tot stand

Page 5: Deel 2 Ecologische begrippen

Gemeenschap • Boven: Ficus carica

(Vijgeboom) op voorgrond

• Gemeenschap is het geheel van alle planten en dieren op een bepaalde plaats

• De in de gemeenschap voorkomende organismen hebben een overlappend en van grootte verschillend areaal

• Tropisch Droogbos – gemeenschap

5

Page 6: Deel 2 Ecologische begrippen

Gemeenschap • Amazona auropalliata

(Geelnekparkiet)

• Leptotila verreauxi (Witkraagduif)

• In dit voorbeeld zie je enkele organismen van een Tropisch Droogbos, zoals dit voorkomt in Centraal-Amerika

• Gemiddelde neerslag is genoeg voor boomgroei, maar een 3-tal droge maanden verliezen de bomen hun bladeren

• Veel van deze bossen zijn tot weidegrond met ingevoerde grassoorten gecultiveerd, met achteruitgang van de natieve bossoorten tot gevolg

6

Page 7: Deel 2 Ecologische begrippen

7

Ecosysteem • = levensgemeenschap met

inbegrip van alle milieufactoren

• ‘Ecosysteem’ wordt gewoonlijk gebruikt in studie voedselketens, energie-uitwisselingen

• Men kan ecosystemen van verschillende grootte bestuderen

• Sonneratia sp., mangrovesoorten, ademwortels

• Gemeenschap, waarvan ook oesters, Porifera (sponzen),… deel uitmaken, kan bestudeerd worden met inbegrip van golfslag, min.Tº, saliniteit, lage [O2], droogteresistentie, verwering van kiemplanten door krabben,..

Page 8: Deel 2 Ecologische begrippen

8

Milieufaktoren: fysisch en chemisch

Invasieve flora van Cytisus scoparius (Brem) Patagonië - Petrohue, als sierplant in California ingevoerd

Brem als invasieve neofyt zeer agressief tegenover de lokale flora

• Licht • Temperatuur • Bodem • Mineralen • Neerslag –

waterbeschikbaarheid • Atmosfeer, wind en

luchtverontreiniging • Zowel abiotische,

biotische en historische factoren bepalen verspreiding van taxa

Page 9: Deel 2 Ecologische begrippen

9

Milieufactoren: biotisch

Cladina evansii of rendiermos: primaire successiesoort xerarche vegetatie van pyrofyten o.a. Pinus sp., Quercus sp.,…

Zeer gevoelig aan vervuiling

Rotsachtige en zanderige bodem wordt zo gekoloniseerd

• Florida-struikvegetatie met C. evansii (lichen, mutualisme Ascomycetes en Chlorophyta)

• Biotische interacties die verder aan bod komen:

• Mutualisme

• Commensalisme

• Parasieten en parasitoïden

• Predatoren

• Concurrentie

• Biotische/abiotische faktoren: werkterrein ecoloog breed

• Ecologie = synthesewetenschap: gegevens uit diverse wetenschappen in verband met levende organismen

Page 10: Deel 2 Ecologische begrippen

10

Auto-ecologie: nadruk invloed van de milieufactoren op taxa

Page 11: Deel 2 Ecologische begrippen

Tolerantie • Van elke factor is er voor elk organisme

een ecologisch optimum, ecologisch minimum, ecologisch maximum

• Bij benadering van het ecologisch min./max., spreken we van beperkende factoren.

• Organismen kunnen deze ongunstige situaties ‘vermijden’ of ‘tolereren’

• Vermijden = de ongunstige omstandigheden niet ondergaan bv. succulenten met waterreserve

• Tolereren = ongunstige omstandigheden ondergaan, niet sterven bv. korstmossen kunnen praktisch volledig uitdrogen

• Eigenschappen van riet (Phragmites australis) - met belangrijke rol bij waterzuivering- : vorstresistent, droogteresistent, zeer zoutresistent, textuurindifferent, pH-tolerantie en grote weerstand tegen verontreiniging

11

Page 12: Deel 2 Ecologische begrippen

12

Tolerantie

• Tussen het ecologisch minimum en maximum ligt het tolerantiegebied

• Brede curves wijzen erop dat de organismen t.o.v. bepaalde factor veel kunnen verdragen, een smalle curve wijst op een klein verspreidingsgebied

• Grenswaarden kunnen verschillend zijn voor de verschillende ontwikkelingsstadia (kiemplant,bloemaanleg,…)

• De optimale pH voor Vaccinium sp., waaronder de bosbes (V. myrtillus) het meest gekend is, is gelegen tussen 4,5 en 6

Page 13: Deel 2 Ecologische begrippen

13

Belangrijk gevolg van tolerantie…

• Issoria lathonia (Kleine parelmoervlinder), te Torgny - Belgische Gaume

• Vlaamse Rode Lijst: met uitsterven bedreigd

• Shelford’s wet van

tolerantie (1913): ‘organismen zijn beperkt tot omgevingen die ze kunnen tolereren’

• Meestal wordt slechts tolerantie t.o.v. 1 factor bestudeerd, terwijl er in de natuur verschillende factoren samenwerken

Page 14: Deel 2 Ecologische begrippen

14

…is geografische spreiding van taxa

• Kalkplanten mijden competitie sneller groeiende soorten door alkalische bodems te verkiezen

• Tolereren hoog kalkgehalte

• Experimenteel ook bij pH 7

• Lage pH van bodem: beperkende factor verspreiding kalkplanten

• Eerder ecologisch als fysiologisch

• Bepaalde organismen – in het bijzonder planten en insecten – zal je enkel op kalkbodem aantreffen

• Dus deze organismen nooit op zure bodem

• Kalkplanten zijn wel gevoelig aan hoge [Al3+]

• In W.Ierland komen kalkplanten wel op zure bodem voor – Ierland heeft geen Al-ionen

• Hoe zou je dit verschijnsel kunnen verklaren als tolerantie?

• Welke factor(en) bepalen hun verspreiding?

Page 15: Deel 2 Ecologische begrippen

15

Ecologische tolerantie vaak nauwer dan fysiologische tolerantie

• Viola arvensis (Akkerviooltje), V. calaminaria, V. tricolor

• Als belangrijke waardplanten van I. Lathonia, zal de voorkeur voor kalkbodems mee verspreiding van de vlinder bepalen

Page 16: Deel 2 Ecologische begrippen

16

Andere voorbeelden van beperkende factoren

• Bij een windtemperatuur van 6 , zal 80% van de kievitten (Vanellus vanellus) overleven, bij 0 amper 40%

• Interessant om uit de grenzen van de verspreidingsgebieden de aard van de limiterende factoren te ontdekken

• Sinds 1880 is door een geleidelijke stijging van temperatuur in Finland, het broedgebied van de kievit noordwaarts verschoven

• Sinds de jaren ‘80 neemt in Nederland de populatie elk jaar met een paar % af, door verstedelijking, intensievere landbouw en verlaging van het grondwater

• Het eerste kievitsei is de afgelopen honderd jaar steeds vroeger in het jaar gevonden (Friesland) met klimaatverandering als mogelijke verklaring

Page 17: Deel 2 Ecologische begrippen

17

Biosfeer

• Biosfeer is de zone waar levende wezens voorkomen

• Atmosfeer, hydrosfeer en lithosfeer

• Leven mogelijk dankzij energie zonnestraling

• De organismen oefenen een grote invloed uit op abiotische factoren: kringloop van stoffen en klimaat

Page 18: Deel 2 Ecologische begrippen

18

Biosfeer is een mozaïek aan biotopen

• Biotoop = gebied met variabele volume met homogene milieufactoren

• Fysische milieufactoren (T , neerslag, bodem,…) bepalen voorkomende vegetatie (toendra, savanne, loofbos, naaldbos heide,…)

• In biotoop: alle organismen afhankelijk van elkaar als een levensgemeenschap

• Neottia nidus-avis (vogelnestje) in beukbosbiotoop van Hoog-Rijnland

Page 19: Deel 2 Ecologische begrippen

19

Biomen • Grote levensgemeenschaps-

typen of terrestrische ecosystemen

• Ze worden ook wel vegetatiegordels genoemd

• Gewoonlijk genoemd: naam vegetatietype (regenwoud-bioom, grasland-bioom,…)

• Het gaat hierbij om gebieden waarvan de door het macroklimaat bepaalde climaxvegetatie een eenheid vormt, zoals bv. het tropische regenwoud

• Met ‘formatie’ geeft men de vegetatie aan van de biomen

• Het begrip ‘bioom’ is inclusief fauna

Page 20: Deel 2 Ecologische begrippen

20

Zonobiomen…

Page 21: Deel 2 Ecologische begrippen

21

…van pool tot evenaar

Page 22: Deel 2 Ecologische begrippen

22

Zonobiomen, van links naar rechts

• 1: Toendra 2: Taiga

• 3: Loofbos 4: Grasland en prairie

• 5 en 6: Woestijn/woestijnbiomen op

aarde

• 7: Savanne 8: Tropisch

regenwoud

Page 23: Deel 2 Ecologische begrippen

23

Bioomdiagram – tropische regenwouden • Gemiddelde en uiterste van Tº en

neerslag bepalen heersend bioom • Tropische regenwouden: nooit

droog,vegetatie immergroen • Door hoge Tº organische stof

snel afgebroken, weinig humus • Voedingsstoffen in biomassa • Vele planten guttatie en

druppelpunten, toch nog xyleemstroming ondanks geringe transpiratie

• Vele soorten, bv. +40 sp. bomen/km2, +1500 sp. vlinders/km2

• Seizoenregenwouden met kort droog seizoen

• Bomen verliezen bladeren en bloeien op zelfde moment

• Seizoenregenwoud in Afrika door mens gewijzigd tot savanne

Page 24: Deel 2 Ecologische begrippen

24

Savanne

• Adansonia digitata, baobab, bladeren paar weken per jaar

• Groeit traag tot 2000j. oud

• Hitte doorbreekt dormantie

• Stam met pulp - sponzig weefsel ter bewaring H2O

• Overgang tussen half-woestijnen en tropisch regenwoud

• Regenseizoen in zomer, lang droogteseizoen in winter

• Subtiel evenwicht tussen schaarse bomen en grassen

• Grassen benutten water met dicht wortelstelsel, bomen met diepere wortels

• Karakteristieke grazende zoogdieren en hun predatoren domineren

• Branden komen regelmatig voor

• Nutriëntarm, zuur (Al3+-rijk)

Page 25: Deel 2 Ecologische begrippen

25

Woestijnen en atmosferische circulatie

• Andere woestijnen continentaal door verre afstand tot zee

• Maquis,… westenwinden in zomer van koude oceaan op warmer land

• Evenaar: warmte doet lucht stijgen en neerslag verliezen – lucht warmt op, wordt minder dens en verspreidt zich – lage p

• Lage equatoriale p trekt wind aan van N en Z

• Neerslag laag 30º NB/ZB: woestijn

• Als hogere luchtmassa’s 30º NB/ZB - hoge p - bereikt hebben, daalt verkoelde lucht

• En zal hierbij weer opwarmen en weinig neerslag verliezen… (<250 mm/j.)

• … omdat warme lucht vocht beter bijhoudt

• Warme lucht reist verder naar 60º NB/ZB, stijgt er op en botst op polaire winden – lage p

• Hoge neerslag door afkoeling lucht: gematigd loofwoud

Page 26: Deel 2 Ecologische begrippen

26

Graslanden

Pampas (Argentinië) met pampasgras (Cortaderia selloana)

• Overblijvende grassen dringen diep in bodem

• Graslandbodem is diep en vruchtbaar

• Zeer productief voor landbouw

• Verschil met savanne is de lange, koude winter en eerder alkalische, rijke bodem

• Grote grazende herbivoren en periodisch branden vernietigen bomen, maar houden grassen in stand

Page 27: Deel 2 Ecologische begrippen

27

Gematigd loofwoud • Europa: 40º-60º NB

• Amerika, Azië: 30º-48º NB

• Z.Amerika: hellingen Andes in Zuid-Chili met Nothofagusbos

• Noordgrens daar waar nog 4 vorstvrije maanden voorkomen

• Bodem vruchtbaar, in Europa hele loofwoudgebied in cultuur

• 75/200 cm regen, in winter onbeschikbaar door vorst

• Bij minder neerslag grasland, bij koude coniferen

• Nothofagus dombeyi vormt bossen op lage hellingen in Chili en Peru, waar voldoende H2O beschikbaar - immergroen

Page 28: Deel 2 Ecologische begrippen

28

Taiga • Min. 4 maanden > 6º

• Relatief weinig neerslag (25-100cm) valt in zomer

• Vele meren: Salix sp. (wilg), Betula sp. (berk), Alnus sp. (els),...

• Coniferen in Europa: Pinus sylvestris - grove den (droog), Picea abies - spar (vochtig)

• In winter migreren dieren, of passen zich aan o.a. vachtkleur,…

• Sneeuw beschermt grond tegen te felle vorst en laat zo boomgroei toe

• In Russische taiga leven populaties topcarnivoren: Gulo gulo (veelvraat), Ursus sp. (beren), Lynx sp., habitatveranderende Castor fiber (bever),… als gevolg van schaarse bevolking

Page 29: Deel 2 Ecologische begrippen

29

Toendra • Geringe neerslag: < 25 cm./j

• Water is meestal onbeschikbaar door permafrost

• Tijdens korte arctische zomer (<10º) staat water op ijs

• Toendra is moerassig of venig met op grovere bodem Empetrum sp. (kraaiheide), Ericaceae, lichenen,…

• Overblijvende planten: Salix sp., Eriophorum sp. (wollegras), Dryas octopetala,…

• Snel nestelen van Gavia sp. (o.a. ijsduiker), Anser sp. (ganzen), Falco sp., Stercorarius sp. (jagers),…

• Ovibos moschatus (muskusos), Rangifer tarandus (rendier),…

Page 30: Deel 2 Ecologische begrippen

30

Orobiomen

• Betula nana (dwergberk)

• De dwergberk kleurt de veenlanden van Lapland in de herfst , maar komt bv. ook in het Centraal Massief voor

• Afwijkende (azonale) levensgemeenschappen die voorkomen in gebergten met verticale klimaatsverandering

• Op grote hoogten kunnen relictsoorten voorkomen

• Betula nana is een relictsoort uit de ijstijd, van een vorig successiestadium

• Zo kunnen arctische soorten voorkomen als alpiene flora of fauna

Page 31: Deel 2 Ecologische begrippen

31

Orobiomen • De benedenhelling zal

steeds de vegetatie weerspiegelen van de aanwezige zonobiomen

• Montane zone afhankelijk van het zonobioom: mogelijk nevelwouden (tropen), loofwoud of al dadelijk coniferenwoud

• In montane zone wisselen grasvlakten en boszones

• Mogelijk wordt de boomgrens bereikt

• Er komen nog gedrongen struiken voor

• De top kan voorzien zijn van eeuwige sneeuw

Page 32: Deel 2 Ecologische begrippen

32

Orobiomen: afhankelijk van de zonobiomen

• De vegetatie op grotere hoogte is toch afhankelijk van het aanwezige zonobioom

• Taiga-bergen zullen nooit loofwouden dragen,…

• De vegetatie is ook afhankelijk van de N-Z-oriëntatie van de bergketen

• Op zuidflanken kunnen teelten tot op grote hoogten optimaal renderen

Page 33: Deel 2 Ecologische begrippen

33

Ecosystemen, van klein tot groot: 4 hoofdcomponenten

• Reducenten worden ingedeeld in het saprotrofe niveau

• Macro- en microconsumenten

• Saprotrofe macroconsumenten zijn insecten, slakken,…

• Saprotrofe microconsumenten vnl. bacteriën, protozoa, fungi

• Abiotische factoren • Producenten organische

stof: autotrofen • Consumenten:

heterotrofen, voeden zich met andere organismen: herbivoren en primaire en secundaire carnivoren

• Reducenten: heterotrofen, vooral bacteriën en schimmels

• Ze verbruiken organisch materiaal en zetten mineralen vrij

• Studie via isotopen (15N, 13C) in weefsels om de plaats van biota in voedselweb te bepalen

Game of environment

Page 34: Deel 2 Ecologische begrippen

34

Habitat en niche • Eichhornia paniculata-

habitat: zoete waters in zuiden VS en in regenwouden of savanne van neotropis en palaeotropis

• Habitat is de plaats waar organismen leven (standplaats)

• Vooral in auto-ecologie

• Biotopen voor levensgemeenschappen

• Bij dieren kan habitat verschillen afhankelijk van de ontwikkeling (bv. bij amfibieën)

• De teelt van Eichornia sp. (waterhyacinten) is in warme landen verboden, omdat de plant zich razendsnel kan vermeerderen en zo rivieren overwoekert

Page 35: Deel 2 Ecologische begrippen

35

Niche bij dieren • Coccothraustes

coccothraustes (appelvink)

• Dendrocopos major

(grote bonte specht)

• Niche is de ‘functie’ van organismen in hun levensgemeenschap

• Dieren: opmerkelijke verschillen voedingsniche: planteneters, zaadeters, insecteneters, bladmineerders, houtboorders, alleseters,…

• Niche voor broeden of zogen, jachtgedrag,…

Page 36: Deel 2 Ecologische begrippen

36

Voorbeeld van een sterke nichespecialisatie: de spechtenniche

• Sterke snavels voor het hameren en kleverige tongen voor voedselextractie

• Om hersenbeschadiging te voorkomen: klein brein, hersenen met maximaal contactoppervlak met de zeer dense schedel

• Borstelvormige veertjes beschermen de neusgaten en een stijve, wigvormige staart kluistert hen tegen de boom

• Door de bouw van de poot zijn sommige soorten in staat verticaal bomen te bewandelen

• Picoides scalaris legt zich op cactussen toe in droog gebied, en kan zo in boomloze woestijnen leven (ZW-USA tot Nicaragua)

Page 37: Deel 2 Ecologische begrippen

37

Voorbeeld van een sterke nichespecialisatie: de spechtenniche

• Ecologisch belang: bomen gezond te houden van verregaande infectie door xylofage insecten...

• ...zoals kevers, mieren, spinnen, termieten en rupsen

• Aanpassing om gaten te boren in hout, laat sommige soorten toe het sap van bomen op te zuigen

• Melanerpes formicivorus leeft vnl. van insecten, eikenkatjes, vruchten, nectar en sap

• Leeft in groep om hun graanschuren met eikels als wintervoorraad te onderhouden en te beschermen

• Een ‘graanboom’ kan wel 50 103 gaatjes hebben

• NW.-USA tot Andes, habitatverlies door vernieting den- en eikenwoud

Page 38: Deel 2 Ecologische begrippen

38

Niche: totaliteit alle ecologische aspecten

die belangrijk zijn voor een soort

• Abiotische factoren

• Biotische factoren: parasieten, predatoren, voedselbronnen,…

• Niche als 3-dimensionale figuur: 1) biotische factoren

2) abiotische factoren

3) tijd

• Nuttig om niche-overlappingen visueel voor te stellen

• Lege niches in bv. West-Europa voor grote herbivoren

Page 39: Deel 2 Ecologische begrippen

39

Niche en tolerantie

Page 40: Deel 2 Ecologische begrippen

40

Niche: voorgesteld als een n-dimensionale figuur

• Niche van een diersoort bestaat uit vele fysische en omgevingsvariabelen

• Deze variabelen kunnen elk dimensionaal worden voorgesteld

• Concurrentie tussen 2 soorten kan gaan over 1 of meer dimensies

• Hoe meer gespecialiseerd een niche is, des te minder kans op overlap

Page 41: Deel 2 Ecologische begrippen

41

Ecologische of gerealiseerde niche kleiner

dan de fundamentele of fysiologische

• Overlap in 1 dimensie tussen 2 species

• Interspecifieke concurrentie dwingt de soorten hun brongebruik te verengen

Page 42: Deel 2 Ecologische begrippen

42

Niche draagt bij tot geografische verspreiding van een soort

• Studie populaties van de haagleguaan (Scelopurus undulatus)

• Tempatuur veroorzaakt variatie in omvang nageslacht, volwassen lengte en groeisnelheid

• Hagedissen van het noorden ontwikkelen sneller als embryo, worden groter en leggen grotere eieren – als respons op een lagere energie-opname

• Intraspecifieke studies bevestigen convergente evolutie langs breedtegraden

Page 43: Deel 2 Ecologische begrippen

Niche en geografische verspreiding van de ondersoorten van de haagleguaan

Scelopurus undulatus (Sc./Nj.) • Energie-opname binnen

deze soort varieert bij verschillende temperaturen, en hierdoor zal de geografische verspreiding van de ondersoorten bepaald zijn

• T =beperkende factor

• Door het verschil in energie-opname versus tº, kan ervoor zorgen dat de niches van beide ondersoorten niet overlappen

• De zuiderse ondersoort wordt gekenmerkt door een hogere energie-opname, de noorderse door een meer gedreven ontwikkelingsrespons

43

Page 44: Deel 2 Ecologische begrippen

Overlappende niches: soorten met uitsterven bedreigd

44

Page 45: Deel 2 Ecologische begrippen

45

Overlappende niches: soorten met uitsterven bedreigd!

• Sciurus vulgaris (rode eekhoorn), inheems in Europa

• S. carolinensis (grijze eekhoorn) ingevoerd in Engeland

• Beiden voeden zich met coniferenzaden (specialist), maar de grijze eet vooral loofboomzaden (generalist)

• Als dan coniferen minder vrucht dragen in een seizoen, zal de populatie S. vulgaris achteruitgaan t.o.v. S. carolinensis

• Twee organismen kunnen nooit identieke niches bezetten

• In Engeland verdwijnt de inheemse soort

Page 46: Deel 2 Ecologische begrippen

46

Lege niches en gevolgen

• Macropus agilis (zandwallabie), met niche van grote herbivoren

• Sarcophilus harrisii (Tasmaanse duivel); populatie bedreigd door een gezichtstumor sinds ‘90

• Buideldieren: Z-Amerika, Australië • In Europa, N-Amerika ook fossiel • Ooit kosmoplitische verspreiding van

de Metatheria of buideldieren • Waar geen roofdierbedreiging,

konden ze blijven bestaan • Radiatie met vertakkende

specialisatie is een gevolg van het ontbreken van een bepaalde niche

• Wegeners continentendrift vooral van belang om afwezigheid van niches te verklaren... van bv. zoogdieren als herbivoren

• Of het ontbreken van spechten op eilanden, Australië, Madagascar,...

Page 47: Deel 2 Ecologische begrippen

47

Voorbeelden van radiatie van de

Paradisaeidae (Nieuw Guinea, N. Australië)

• 1: Paradisaea minor

• 2: Paradisaea raggiana

• 3: Paradisaea rubra

• (kleine, Raggi’s en rode paradijsvogel) allen behorend tot het Paradisaea-genus

Page 48: Deel 2 Ecologische begrippen

48

Radiatie op niveau van het genus, door geografie, dieet en paar- en baltsgedrag

Page 49: Deel 2 Ecologische begrippen

49

Hawaii als labo evolutie

• De Hawaiiaanse vogelfauna kende voor de komst van Polynesische en Europese kolonisten meer dan 100 gekende endemische soorten

• Drepanidini-soorten beslaan er de helft van, radiatie vanuit een paar kolonisten waarschijnlijk overgewaaid na een tropische storm

• Nectareters zoals Vestiaria coccinea (foto op Kauai) , spechtenniche zoals Hemignatus wilsoni

• Laatste genus met 5 levende en 4 recent uitgestorven soorten

• Psittirostra psittacea: vinkenniche, Loxops coccinea benadert kruisbekniche

Page 50: Deel 2 Ecologische begrippen

50

Hawaii als labo evolutie

• De Akiapōlāau (Hemignatus wilsoni) heeft de hele weg afgelegd tot in de spechtenniche

• Miniatuur-adaptieve radiatie, een secundaire ontplooing in een uiterst gespecialiseerde niche

• Vanuit primaire nectareters evolueerde deze soort zich met een verkorte ondersnavel om te hameren en een langere bovensnavel om te peuteren

• Picidae (spechten) vliegen nooit boven open water en bereikten nooit eilanden

• Overbejaging, ontbossing, ratten, malaria en invoer exoten deed de meeste Drepanidini verdwijnen

Page 51: Deel 2 Ecologische begrippen

51

Hawaii als labo evolutie

• Het ontbreken van de predatorenniche op Hawaii, liet 6 soorten van het genus Eupithecia evolueren tot nachtvlinders waarvan de rupsen exclusief carnivoor zijn

• Eupithecia-genus kent een wereldwijde verspreiding en duizenden soorten waarvan de rupsen plantaardig materiaal eten

• Verschuiving van een eiwitrijk pollendiet en defensief gedrag tot predatie, met aangepaste klauwtjes en camouflage van het lange lichaam langs de zijde van een blad, waar het zich afwachtend ophoudt

Eupithecia sp. vangt insect

Page 52: Deel 2 Ecologische begrippen

52

Als tijd het toestaat, kan evolutie zich hard

maken en fijnstellen in extreme radiatie

• De walvishaai is de grootste vis ter wereld

• Alle wereldzeeën tussen 30

N- en Z-breedte

• Haaien, superordes Galeomorphi en Squalomorphi, kenden een 1e radiatie 350 miljoen jaar geleden gevolgd door een achteruitgang sinds het Perm (290 mj J.)

• Lagere diversiteit gedurende 100 miljoen jaar

• Er trad een 2e radiatie waarbij de soorten de K/T-massa-extinctie overleefden

• Haaien evolueerden in zeer verschillende ecologische niches

• De walvishaai (Rhincodon typus) is een filtervoeder

• Dermale tandjes nabij de kieuwen filteren Copepoda, krill, kleine vertebraten, inktvisjes,… kleiner dan 3 mm.

Page 53: Deel 2 Ecologische begrippen

53

Koekjessnijders en reuzenbekhaaien

• De sigaarvormige koekjessnijder (Isistius brasiliensis) is geen predator maar een parasiet van dolfijnen, walvissen, tonijnen en ook andere haaien

• Door bioluminescentie lokt hij prooien en is hij zelf als prooi van dieper moeilijk zichtbaar

• Zelden waargenomen, 50 cm. groot, diepte van ± 1000 m., levenswijze pas in ‘71 duidelijk

• Gebogen onderkaak met forse tanden

• Reuzenbekhaai (Megachasma pelagios) met ‘koekje van eigen deeg’

Page 54: Deel 2 Ecologische begrippen

54

Megachasma pelagius

• De reuzenbekhaai is

net als de walvishaai een filtervoeder

• De enorme bek is omgeven door talrijke lichtgevende orgaantjes, die het zoöplankton en kleine vertebraten in de val lokken

• Eerste vangst en dus ontdekking in 1976, Kaneohe, Hawaii

Page 55: Deel 2 Ecologische begrippen

55

Sphyrna mokarran (Grote hamerhaai) is ernstig bedreigd (IUCN 2008)

• Hamerhaaien hebben een arsenaal elektroreceptore porieën op de kop, ampullen van Lorenzini genoemd

• Hiermee kunnen ze de kleinste trillingen en ladingen tot minder dan een biljoenste van een volt waarnemen

• Met de neusgaten ver uit elkaar staand, jagen ze zeer efficiënt

• Solitair of in scholen van 100, zijn bodems van ondiepe en warmere kustwateren hun jachtgebied (bv. Molokai, Cocos)

• Zeer ‘jonge haaien’, de negen gekende soorten zijn niet langer dan 40 miljoen jaar geleden ontstaan

Page 56: Deel 2 Ecologische begrippen

56

Engels in de modder

• De zandduivel (Squatina dumeril) heeft het uiterlijk van een rog maar behoort tot de haaien

• Squatinidae of zee-engels

• Noordwestelijk deel van het continentaal plat van de Atlantische oceaan, Golf van Mexico

• Begraaft zich in de bodem en wacht er op prooien

• Observaties van Squatina californica die een stierkophaai (Heterodonthus francisci) at, maar deze weer uitspuwde o.m.v. de stekels

Page 57: Deel 2 Ecologische begrippen

57

Heterodontus francisci voedt zich met de hardste prooi

• De stierkophaai gebruikt zijn harde tanden om zich met mossels, stekelhuidigen en kreeftachtigen te voeden

• Grote exemplaren voeden zich met vnl. zeeëgels in bijzonder Strongylocentrotus purpuratus – een ecologische sleutelsoort in kelpwouden- , wat vinnen en bek paars kleurt

• De vis zuigt zijn prooi op om hem daarna kapot te bijten

Page 58: Deel 2 Ecologische begrippen

58

Eilanden laten bijzondere vormen toe

• Apteryx mantellii; alle kiwi’s zijn nachtdieren (Nieuw-Zeeland)

• Apart is dat het mannetje broedt

• Er zijn voorbeelden van vogels bekend op eilanden die niet kunnen vliegen

• Wegens beperkte oppervlakte is het innemen van een specifieke niche aanleiding tot specialisatie en dus soortvorming

• Eerder nog dan het ontbreken van roofdieren, is het innemen van de lege niche van mollen en egels voor de kiwi een kwestie van voortbestaan...

• ...en oorzaak verdwijnen vleugels, eerder als tekort aan predatoren

• Kiwi’s hebben een bijzonder ruikvermogen, graven met snavel, maar zijn quasi blind

• Tegenwoordig enorm bedreigd door katten, hermelijnen,...

Page 59: Deel 2 Ecologische begrippen

59

Phalacrocorax harrisi

(Galapagos aalscholver)

• Eilanden Isabela en Fernandina • Niet-vliegende aalscholver door het

ontbreken van predatoren en het enorm kleine jachtterrein

• Aquatische predator op vis en octopus, vederkleed niet waterdicht

• ♀ met 2 broedsels zodat populatie zich snel herstelt

• De hitte van El Nino 1983 reduceerde populatie met 50%

• In 1999 werd populatie op 900 vogels geschat

• Onbevreesdheid voor mensen, invoer hond, kat en rat, oliepollutie belangrijkste bedreigingen

• Meestal nooit te heet op Galapagos, door koude golfstroom

• Galapagos aalscholver op met guano overladen kust

Page 60: Deel 2 Ecologische begrippen

60

Vampierenvinken op Galapagos

• Geospiza difficilis septentrionalis komt voor op 2 eilanden (Darwin, Wolf, beide zonder zoetwater) waar Geospiza fuligunosa afwezig is

• Meest variabel in morfologie en dieet van alle Darwins vinken, waarbij G. difficilis de ouste van alle grondvinken is

• Ze drinken bloed van blauwvoetgenten (Sula nebouxii), smijten de eieren tegen de rotsen en drinken occasioneel nectar

• Galapagosradiatie heeft zo een aanpassing uniek onder vogels opgeleverd

• Mogelijk aanpassing vanuit insectendieet: teken worden soms uit schildpadden verwijderd

Page 61: Deel 2 Ecologische begrippen

61

Vampierenvinken op Galapagos

• ‘Going anywhere nice this year, sir?’

Page 62: Deel 2 Ecologische begrippen

62

Melanisme

• Op kleine eilanden, bergfauna • Voordelen: bestralende warmte

beter opgenomen en UV (bergen!) beter tegengehouden

• Maar nadeel is de opzichtigheid voor jagers

• Melanisme krijgt een kans waar geen roofdieren leven

• Tenzij op bijzonder hete eilanden bv. Sokotra (Rode Zee): geen melanisme

• Boven: Lacerta sicula coerulea (Faraglione-rotsen bij Capri)

• Onder: Salamandra atra (Alpensalamander), weinig afhankelijk van water

• De 2 jongen blijven in ♀ tot ze 5 cm. zijn en voeden er zich met dooier van onontwikkelde eieren

• Alpen, Balkan 700 – 3000 m

Page 63: Deel 2 Ecologische begrippen

63

Compositae-bomen op St. Helena

• Melanodendron integrifolium, de zwarte koolboom in een bergachtig habitat op St. Helena

• Zeer kleine populatie houdt stand op het eiland

• Composieten zijn overal ter wereld kruidachtig

• Op kleine vulkanische eilanden kregen ze de ecologische opportuniteit tot boomachtige evolutie

• Meeste tropische en gematigde bomen in tegenstelling tot Compositae : beperkte dispersie en hun zaden overleven niet in zout water

Page 64: Deel 2 Ecologische begrippen

64

Compositae-bomen op St. Helena

• Commidendrum rugosum

• De lagere hellingen waren vroeger bekleed met deze ‘gumwood’- Compositae

• De vernietiging van de oorspronkelijke vegetatie van St. Helena begon al snel na de ontdekking door de Portugezen (1502)

• De introductie van geiten was nefast, daar de flora zich nooit moest wapenen tegen de niet-aanwezige herbivoren

• Heden is habitatverlies meest ernstige bedreiging

• Veel van de endemische plantensoorten zijn kritisch bedreigd of uitgestorven

Page 65: Deel 2 Ecologische begrippen

65

Begrip niche voor planten

• Groene planten: gelijkaardige niche – producenten

• Nichedifferentiaties bij planten: bv. gebruik verschillende voedingsbronnen, verschillende parasieten, predatoren, bestuivers, mycorrhiza,…

• Apis mellifera, Borago officinalis

• Archilochus colubris, Hibiscus species

Page 66: Deel 2 Ecologische begrippen

66

…of ook verschillende voedings-en lichtniches

• Bomen, struiken, kruiden en mossen bezetten verschillende niches in een loofbos

• Bovendien treden er seizoensverschillen op

• Gelaagdheid is nog meer uitgesproken in regenwouden

• Epifyten: planten die zich op andere planten vestigen, enkel om genoeg zonlicht te ontvangen

Page 67: Deel 2 Ecologische begrippen

Referenties • Dia 2: http://www.indiana.edu/~origins/images/tsetsemap.jpg

• Dia 3: http://www.monografias.com/trabajos48/region-tarapaca/region-tarapaca2.shtml

• Dia 4: http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/P/Populations2.html

• Dia 5: http://thebirdzoo.com/Tropical%20Dry%20Forest.htm

• Dia 7: http://www.biocrawler.com/encyclopedia/Mangrove

• http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/world/malaysia/bako_mangrove.htm

• Dia 8: http://www.hat.net/album/south_america/patagonia/024_lake_district/002_petrohue/detail014.htm

http://www.snapshotjourneys.com/chileflora.html http://www.projectufo.ca/drupal/node/38

• Dia 9: http://www.killerplants.com/plant-of-the-week/20020114.asp

• Dia 10-12:

http://www.bact.wisc.edu/Microtextbook/index.php?name=Sections&req=viewarticle&artid=&allpages=1&theme=P

rinter

• Dia 11: http://www.cas.vanderbilt.edu/bioimages/species/phau7.htm http://www.tuinkrant.com/info/riet-phragmites-

australis-speelt-een-belangrijke-rol-bij-de-waterzuivering

• Dia 12: http://www.ehow.com/how_12091208_grow-vaccinium-myrtillus.html

http://www.comnur.com/vaccinium_macrocarpon.htm

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vaccinium_myrtillus_001.JPG

• Dia 13, 14: http://biodiversite.wallonie.be/especes/ecologie/papillons/Issoria_lathonia03.html

• Dia 15: http://biodiversite.wallonie.be/especes/ecologie/papillons/Issoria_lathonia03.html http://www.kuleuven-

kortrijk.be/facult/wet/biologie/pb/kulakbiocampus/images/lage%20planten/Viola%20arvensis%20-

%20Akkerviooltje/index.htm

• Dia 16, 17: http://www.bto.org/survey/complete/bwwm.htm http://nl.wikipedia.org/wiki/Kievit

http://www.compendiumvoordeleefomgeving.nl/indicatoren/nl1118-Vinddatum-eerste-kievitsei-in-

Friesland.html?i=9-55

67

Page 68: Deel 2 Ecologische begrippen

Referenties • Dia 18: http://www.schmitzens-botanikseite.de/galfag/galfag2.htm

• Dia 19: http://www.ves.nvusd.k12.ca.us/vichy/vichy2003/pages/student/science/gr4_025.html

• Dia 20-22: http://photo.net/samantha/samantha-IV

• http://www.royalsaskmuseum.ca/research/building/build_bog.shtml

• http://www.ves.nvusd.k12.ca.us/vichy/vichy2003/pages/student/science/gr4_026.html

• http://www.nctexasbirds.com/australia/pics.htm

• Dia 23: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/geography/weather/globalclimaterev2.shtml

• http://raieh.homelinux.net/cgi-bin/raieh.pl?Biome

• Dia 24: http://www.barbadine.com/pages/adansonia_digitata_lien.htm http://www2.ac-

lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=baobab1

• Dia 25: http://www.atmosphere.mpg.de/enid/1vs.html

• Dia 26: http://www.proteger.org.ar/doc306.html

• Dia 27: http://en.wikipedia.org/wiki/Coihue

• Dia 28: http://www.ranuazoo.com/?deptid=6800 http://www.naturetrek.co.uk/wildlife-holidays-in-

europe/detailsdb.asp?ID=217

• Dia 29: http://users.informatik.haw-hamburg.de/~klauck/muskox.html

http://www.trekearth.com/gallery/North_America/Canada/Northern/Nunavut/photo251688.htm

• Dia 30: http://www.skarja.de/bilder/pflanzen/dia/Seiten/p2.htm http://www.luontoportti.com/suomi/en/puut/dwarf-

birch

• Dia 31, 32: http://www.hewett.norfolk.sch.uk/curric/NewGeog/Habitats/elev.htm

• Dia 33: http://www.treedictionary.com/DICT2003/hardtoget/ma149/pg_1-29/index.html

• http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/projects/fingernails/foodweb/definition.html

68

Page 69: Deel 2 Ecologische begrippen

Referenties • Dia 34: http://www.eeb.uconn.edu/Courses/EEB271/Commelinids/

http://www.neerlandstuin.nl/vijver/eichhornia.html

• Dia 35: http://pdubois.free.fr/espece.php?MyEspece=COCCOC http://vogelsfotoblog.blogspot.com/

• Dia 36: http://en.wikipedia.org/wiki/Woodpecker http://en.wikipedia.org/wiki/Ladder-backed_Woodpecker

• Dia 37: http://en.wikipedia.org/wiki/Woodpecker

http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/information/Melanerpes_formicivorus.html

http://ruralchatter.blogspot.com/2008_12_01_archive.html

• Dia 38: http://viceroy.eeb.uconn.edu/?EEB301Site?Competition2.htm

• Dia 39-41: http://www.muweb.millersville.edu/~biology/bio.247/23_biodiversity_ecology.ppt

• Dia 42-43: http://www.indstate.edu/ecology/faculty/angilletta

http://www.uga.edu/srelherp/jd/jdweb/Herps/species/uslizards/Sceundhya.htm

• Dia 44: http://blog.ibs-b.hu/2012/01/02/bbc-wildlife-photographer-of-2011/

• Dia 45: http://www.iolfree.ie/~alanpoole/

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eastern_Grey_Squirrel_in_St_James%27s_Park,_London_-_Nov_2006_edit.jpg

http://www.guardian.co.uk/environment/2008/jun/07/red.squirrel

• Dia 46: http://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Macropus_agilis_-_01.jpg

• http://www.arkive.org/tasmanian-devil/sarcophilus-harrisii/image-G39942.html

• Dia 47, 48: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Paradisaea_minor_(Lesser_Bird_of_Paradise).jpg

http://www.timlaman.com/

• Dia 49: http://wwwevolvedie.blogspot.com/ http://www.mangoverde.com/birdsound/picpages/pic197-20-5.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Hemignathus

• Dia 50: http://www.freebase.com/view/en/akiapolaau

• Dia 51: http://bioblog.biotunes.org/bioblog/2007/06/22/cool-bugs-8-carnivorous-hawaiian-caterpillars/

69

Page 70: Deel 2 Ecologische begrippen

Referenties • Dia 52: http://en.wikipedia.org/wiki/Whale_shark http://marinebio.org/upload/Rhincodon_typus4.jpg

• Dia 53: http://www.wildlifeonline.me.uk/megamouth.html http://fishindex.blogspot.com/2008/10/cookiecutter-

shark-isistius.html

• Dia 54: http://www.groovily.com/v/Animals/Megamouth_Shark.jpg.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Megamouth_shark

• Dia 55: http://viersterren.wordpress.com/2009/06/28/haaien-en-roggen-ernstig-bedreigd/

http://en.wikipedia.org/wiki/Hammerhead_shark

• Dia 56: http://fishindex.blogspot.com/2008/07/atlantic-angel-shark.html

• Dia 57: http://en.wikipedia.org/wiki/Horn_shark http://reference.findtarget.com/search/horn%20shark/

• Dia 58: http://nl.wikipedia.org/wiki/Kiwi's http://www.wildcam.com/guides/critter.jsp?animalid=64

• Dia 59: http://www.arkive.org/flightless-cormorant/phalacrocorax-harrisi/biology.html

http://ontdekkingsreis.org/vogels/aalscholvers/infogalapagos%20aalscholver.html

• Dia 60: http://scienceblogs.com/tetrapodzoology/2007/02/vampire_finches_and_the_path_t.php

http://nl.wikipedia.org/wiki/Blauwvoetgent http://www.agpix.com/catalog/AGPix_MiPi14/AGPix_MiPi14_140720.jpg

• Dia 61: http://weirdimals.wordpress.com/2009/11/03/vampire-finch/

• Dia 62: http://www.meditflora.com/fauna/podarcisfaraglionensis.htm http://www.ag-

urodela.de/daten_arten/salamandra/atra/atra3.JPG

• Dia 63: http://www.arkive.org/black-cabbage-tree/melanodendron-integrifolium/

• Dia 64: http://fr.academic.ru/pictures/frwiki/67/Commidendrum_rugosum01.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/Flora_of_St_Helena http://en.wikipedia.org/wiki/Commidendrum_rugosum

• Dia 65: http://www.elizajewett.com/portfolio_pages/pollination.htm http://www.rondayphotography.com/Ruby-

Throated%20Hummingbird%20%203.htm

• Dia 66: http://www.thewildclassroom.com/biomes/rainforest.html

• Achtergrond: http://www.iclei-europe.org/enewsletter/2012/february/

70

Page 71: Deel 2 Ecologische begrippen

Literatuurlijst

• Billen J. – 1994

Morfologie en Systematiek van de Invertebrata

• Blamey M. & Grey-Wilson C. - 1989

De Geïllustreerde Flora

Thieme – Baarn

• Buchsbaum R. – 1962

De Ongewervelde Dieren

Het Spectrum – Antwerpen

• Fitter R. & Fitter A. – 1974

Tirions Nieuwe Bloemengids

Elsevier – Amsterdam

• Heimans E., Heinsius H.W., Thysse J.P. – 1947

Geïllustreerde Flora Van Nederland

W. Versluys N.V. – Amsterdam - Antwerpen

71

Page 72: Deel 2 Ecologische begrippen

Literatuurlijst

• Heywood V.H. – 1993

Flowering Plants Of The World

Oxford University Press – New York

• Hillenius D. - 1967

De Vreemde Eilandbewoner

N.V. De Arbeidspers – Amsterdam

• Keizer G.J. – 1997

Paddestoelen Encyclopedie

Rebo Productions, Lisse

• Kohlhaupt Paula – 1971

Wilde orchideeën

W.J. Thieme & Cie - Zutphen

Rebo Productions – Lisse

• Perl P. – 1979

Varens

De Lantaarn – Amsterdam

72

Page 73: Deel 2 Ecologische begrippen

Literatuurlijst

• Peterson R., Mountfort G. & Hollom P.A.D. – 1983

Petersons Vogelgids

Tirion, Elsevier - Amsterdam

• Raven & Johnson – 1992

Biology

Mosby-Yearbook – Missouri

• Rozema J. & Verhoef H.A. – 1997

Leerboek Toegepaste Ecologie

VU-Uitgeverij – Amsterdam

• Van Assche J. – 1989

Inleiding Tot De Plantenecologie

Katholieke Universiteit Leuven – Leuven

• Van Veen M. & Zeegers Th. – 1988

Insecten Basis Boek

Jeugdbondsuitgeverij – Utrecht

73

Page 74: Deel 2 Ecologische begrippen

Literatuurlijst

• Weier T. Elliot, Stocking C.R., Barbour M.G. & Rost T.L. – 1982

Botany – An Introduction To Plant Botany

John Wiley & Sons - California

• Wilson E.O. – 1992

The Diversity Of Life

Allen Lane The Penguin Press – Harmondsworth, Middlesex

• Wynhoff I., Van Der Made J., Van Swaay C. – 1990

Dagvlinders Van De Benelux

De Vlinderstichting - Utrecht

74