Ekologie

Ekologie = věda o vzájemných vztazích mezi živými organismy a neživou přírodou a mezi živými organismy navzájem

Život a podmínky jeho existence

Životní podmínky dělíme na biotické a abiotické

Živý systém je schopen adaptace na měnící se prostředí

Ekologická valence = rozmezí životních podmínek, ve kterých je organismus schopen existovat

Dělení podle citlivosti na podmínky:

• Euryekní (euryvalentní) – široké rozmezí podmínek
• Stenoekní (stenovalentní) – úzké rozmezí podmínek $\to$ bioindikátor

Liebigův zákon minima

Abiotické podmínky života

• Sluneční záření, světlo, teplo:

  • Vliv UV záření:

    90 % zachyceno ozonosférou

    U rostlin brzdí růst ($\to$ horské ekotypy), má mutagenní účinky

    U živočichů způsobuje poškození sítnice a nádory kůže, má mutagenní účinky, podporuje tvorbu vitaminu D

  • Vliv viditelného záření:

    Primární zdroj energie

    U rostlin umožňuje fotosyntézu – rozhoduje kvalita světla a délka osvětlení; má vliv na kvetení ($\to$ dělení rostlin na dlouhodenní, krátkodenní, neutrální)

    Fotoperiodismus = vliv slunečního světla na životní cyklus rostlin ($\to$ dělení rostlin na slunobytné, stínobytné, neutrální)

    U živočichů umožňuje zrakovou orientaci; ovlivňuje aktivitu a odpočinek, biorytmy, barevnost živočichů

  • Vliv tepelného záření:

    Jeden ze zdrojů tepla pro organismy

    Urychluje nebo zpomaluje biochemické reakce

    Rostliny regulují teplo pomocí transpirace; dělíme je na eurytermní a stenotermní; další dělení je na termofyty, psychrofyty a kryofyty

    Vernalizace = působení nízkých teplot (klíčení, kvetení, sklápění a opad listů, ...)

    Adaptace na vysoké teploty – sukulenty, CAM rostliny

    U poikilotermních (ektotermních) živočichů vliv na aktivitu, rozmnožování, pohyb, množství potravy, vyhledání úkrytu, strnulost, smrt chladem

    U homoiotermních (endotermních) živočichů velká produkce tepla, teplotní izolace, dokolaná termoregulace, metabolismus

    U živočichů má vliv na zbarvení, změny chování, migraci

    Hibernace $\to$ estivace

• Vzduch:

  Oragnismy žijí v nejnižší vrstvě atmosféry (troposféra)

  Dravci až 7 000 m, aeroplankton

• Voda

• Půda

Chybějící zápis z týdne 17. 3. až 21. 3. 2025

Biotické podmínky života

1. Hustota (denzita):

   Počet jedinců nebo biomasy na jednotku plochy nebo objemu (sčítání, odchyt, značkování, sledování stop, kamery, ...)

   Biomasa = souhrn látek tvořící těla organismů

   Vysoká hustota = nedostatek potravy, prostoru (stoupá agresivita)

   Nízká hustota = problémy s vyhledáváním partnerů pro rozmnožování

2. Růst populace:

   Natalita (množivost):

   • Fyziologická (maximální):

     Je jen v ideálních podmínkách = biotický potenciál populace

   • Skutečná (ekologická) – realizovaná

   Fertilita (plodnost)

   Mortalita (úmrtnost) – vysoká u druhů s vysokou množivostí (např. hmyz)

   Nemoci, prostorová a potravní konkurence, výkyvy počasí

   Migrace (emigrace, imigrace) – potrava, rozmnožování, klima

3. Kolísání hustoty populace:

   Závisí na charakteru rozmnožování (partenogeneze, vývojové cykly, ...) a vnějších podmínkách (počasí, nemoci, nepřátelé, ...)

   Oscilace = krátkodobé kolísání v průběhu roku —. sezónní změny faktorů prostředí, může být i více maxim v průběhu roku (např. lýkožrout)

   Fluktuace = kolísání v průběhu několika let – u mnoha druhů dochází k pravidelnému přemnožení (gradaci), např. hraboš, bekyně mniška (vztah predátor $\times$ kořist)

4. Rozmístění populace (rozptyl, disperze):

   Rovnoměrné, pravidelné – populace se silnou vnitrodruhovou konkurencí (např. stromy v lese)

   Náhodné, nepravidelné – málo časté (např. potemníci v mouce)

   Shloučené – nejčastější (např. savci ve stádu)

5. Struktura populace:

   Dělení podle věku, pohlaví, sociálního složení

Biocenóza

= Společenstvo = soubor různých populací

Dělení biocenóz:

• Přírodní:

  Společenstva vzniklá bez jakýchkoliv antropických zásahů

• Přirozené:

  Do jisté míry ovlivněné činností člověka

  Svým složením se blíží přírodním

• Umělé:

  Vytvářeny člověkem záměrně nebo vznikají neřízeně v důsledku lidské činnosti

  Agrocenózy, okrasné a ruderální biocenózy

Struktura společenstva

Např. fytocenóza, zoocenóza, mikrobiocenóza

Ráz společenstva určují dominantní populace

Rozvrstvení (stratifikace):

1. V prostoru:

   Svislé (vertikální) $\times$ vodorovné (horizontální)

2. V čase:

   Postupné využití prostoru (např. sezónní změny kvetení, rychlý vývin jarních bylin v opadavém lese)

Ekoton = hraniční pásmo mezi biocenózami $\to$ velká biodiverzita

Vztahy ve společenstvu

Populace žijí ve složité vzájemné závislosti

Vztahy vnitrodruhové, mezidruhové

Druhy klíčové, dominantní, vzácné, běžné

Sukcese = vývoj v čase, složitější struktura

Odstranění jediného klíčového druhu může vyvolat tzv. vymírací kaskádu $\to$ pokles biodiverzity

Stabilita společenstva

Závisí na biodiverzitě (čím je biodiverzita vyšší, tím je společenstvo stabilnější) a na zachování podmínek biotopu

Umělé biocenózy jsou nestabilní $\to$ musí být člověkem udržovány

Sukcese společenstva vede ke klimaxu = ustálené společenstvo na daném biotopu

Primární sukcese = osidlování nově vzniklých území

Sekundární sukcese = osidlování narušených biotopů

Vztahy mezi populacemi

Dělení:

• Neutrální
• Pozitivní (protokooperace, komenzálismus, mutualismus)
• Negativní (konkurence, predace, parazitismus)

Pozitivní vztahy mezi populacemi

• Protokooperace:

  Soužití prospěšné, ne nutné

  Vzájemné volné sdružování

  Např. společná hnízdiště několika druhů ptáků, zimní hejna sýkor, smíšená stáda zeber, antilop, pštrosů, paviánů, slonů, ...

• Komenzálismus:

  Soužití pro jeden druh nutné, druhý není poškozen

  Komenzál (příživník) osamocen strádá, hostitel je nedotčen

  Např. epifyty + stromy, hyeny, šakali, supi + velké šelmy

• Mutualismus:

  Trvalá a nezbytná vazba mezi organismus, nejužší symbióza

  Např. rostliny + opylovači, roznašeči semen, prvoci v bachorech přežvýkavců, sasanka + rak poustevník, lišejníky, mykorhiza

Negativní vztahy mezi populacemi

• Kompetice, konkurence:

  Organismy uplatňují stejné nároky na potravu, úkryt, podmínky rozmnožování

  Gausseho princip (princip konkurenčního vyloučení) = 2 druhy se shodnými ekologickými nároky se nemohou vyskytovat na stejném místě, jeden potlačí druhého

  Např. káně $\times$ poštolka, chroust $\times$ housenky obaleče

• Allelopatie, amenzálismus, antibióza:

  Zvláštní případ konkurence

  Jeden druh omezuje druhý chemickými výměšky

  Akát, antibiotika

• Vnitrodruhová konkurence:

  Konkurence uvnitř jedné populace

  Semenáčky stromů v lese, pavoučí babí léto

• Predace:

  Predátor $\times$ kořist

  • Predátor:

    Je větší než kořist, početně slabší

    Na kořisti je závislý, nesměřuje k jejímu vyhubení, udržuje biologickou rovnováhu

    Různé adaptace k lovu, různé strategie lovu

  • Kořist:

    Velká plodnost

    Různá obranná opatření (chemická obrana, trny, ostny, krunýř, zvětšení povrchu, shlukování, ...)

    Akinézie = předstírání smrti

    Autotomie = odvržení části těla

    Miméze = krycí tvar těla, obvykle barvou, což přináší ochranu, zvýhodnění

    Mimikry = vnější napodobení jiného organismu nebo předmětu, které přináší zvýhodnění

    Semantické zbarvení = snaha být hodně nápadný

    Aposemantické zbarvení = výstražné zbarvení, upozorňující na jedovatost, nepoživatelnost