SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE

BIOLOGIE
PŘÍSTUPY A METODY ZKOUMÁNÍ ŽIVOTA
VČERA, DNES A ZÍTRA
Mgr. Kateřina Hotová Svádová, PhD.
Podpora přednášky kurzu Mezioborové dimenze vědy
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
Carl Linné (*1707 – +1778)
• švédský přírodovědec a lékař
(1) zavedl pojem druhu jako základu přirozené soustavy organismů, díky
čemuž bývá označován za zakladatele botanické a zoologické nomenklatury
(2) pokusil se popsané organismy systematicky klasifikovat, tedy zařadit je
do základních taxonomických kategorií
Systema Naturae – poprvé vyšla roku 1735
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
PROBLÉM DRUHU
– diskrétní skupina organismů
– podobného vzezření, genetického vybavení, nároků...
– nerozmnožuje se s jinými
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
DRUH
A) typologický druh – soubor jedinců majících určité
vlastnosti (od Linea) – šlo jednoduše o to jak vypadají
(každá odlišnost – jiný druh)
B) nominalistický druh – hranice mezi druhy se
vytváří uměle; jen jednotkou pro klasifikaci
(umělou)
C) populační druh (odděleny hyáty od jiných populací)
a) morfospecies – druh se liší morfologicky (blíží se
koncepci typologického a nominalistického druhu)
POZOR
Vnitrodruhová variabilita
Pstruh obecný
(Salmo trutta)
forma mořská
forma potoční
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
DRUH
C) populační druh (odděleny hyáty od jiných populací)
b) reprodukční druh – mohou se úspěšně rozmnožovat navzájem a ne s jinými
druhy
biospecies (Ernst Mayr 1963) – RIM (soubor populací rozmnožujících se
mezi sebou (alespoň potenciálně – pokud jsou geograficky oddělené –
allopatrické), ale reprodukčně oddělených reprodukčně izolačními
mechanismy od jiných druhů (kůň x osel – mláďata sterilní)
rekogniční druh (Paterson) – SMRS (zdůrazňuje populace jednoho a téhož
druhu – samci a samice se musí nějak rozeznávat – specific mate
recognition system)
genospecies (Dobzhanský) – sdílejí jeden a tentýž genofond – nevyměňují
geny s jinými druhy (populacemi) (pole které vytvoří genetické kombinace
všechny možné)
SMRS (specific mate recognition system)
Pohlavní výběr
Budníček menší
(Phylloscopus collybita)
2.RL
Budníček větší
(Phylloscopus trochilus)
Pohlavní výběr
kde se nevytvořily SMRS
(Specific mate recognition systems)
Siven americký
(Salvelinus fontinalis)
kříženec (hybrid)
tzv. tygrovitá ryba
Pstruh obecný forma potoční
(Salmo trutta m. fario)
Pohlavní výběr
lejsci (opětovné setkání druhů po para- nebo alopatrické speciaci???)
Lejsek bělokrký
Ficedula albicollis
Lejsek černohlavý
Ficedula hypoleuca
F
M
F
M
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
Carl Linné (*1707 – +1778)
• švédský přírodovědec a lékař
(1) zavedl pojem druhu jako základu přirozené soustavy organismů, díky
čemuž bývá označován za zakladatele botanické a zoologické nomenklatury
(2) pokusil se popsané organismy systematicky klasifikovat, tedy zařadit je
do základních taxonomických kategorií
Systema Naturae – poprvé vyšla roku 1735
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
Základními taxonomickými kategoriemi jsou:
• říše = regnum
• kmen, oddělení = phyllum, divisio
• třída = classis
• řád = ordo
• čeleď = familia
• rod = genus
• druh = species
SYSTEMATICKÁ BIOLOGIE
METODY
• popis druhů
• holotypy
• sbírky v muzeích
• digitalizované sbírky
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
Erasmus Darwin (*1731 – +1802)
britský přírodovědec
Lichfieldská botanická společnost
překlady děl Carla Linného z latiny do angličtiny
1785 - A System of Vegetables, according to their classes, orders…
1787 - The Families of Plants with their natural characters…
anglická jména rostlin, která se používají dodnes
Zoonomia or Laws of Organic Life (1794–1796)
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, chevalier de
Lamarck (*1744 - +1829)
francouzský přírodovědec
poprvé použil termíny bezobratlí a biologie
první ucelená evoluční teorie
Philosophie zoologique (1809)
LAMARCKISMUS
organismus se během svého života setkává s prostředím, adaptuje se na
něj a vylepšení, která si tak za svého života vytvořil, předává svým
potomkům
VYVRÁCENO
možná někteří jednobuněční za určitých podmínek
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
Charles Robert Darwin
(*1809 - +1882)
britský přírodovědec
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
Alfred Russel Wallace
(*1823 - +1913)
britský přírodovědec
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
Charles Darwin
roku 1831 se vydal na výzkumnou cestu kolem světa na lodi Beagle
shromáždil ohromné množství přírodovědeckého materiálu
uspořádal svou základní koncepci přirozeného vzniku a vývoje druhů evolucí
1859 On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the
Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life
= O vzniku druhů přírodním výběrem, neboli uchováním prospěšných plemen
v boji o život
DARWINISMUS
Svou evoluční teorii Darwin opíral o přírodní výběr a pohlavní výběr.
bo
no
vit
í(
or
Hy
an
lob
gu
at
ta
id
n
ae
(P
go
)
on
ril
go
a
)
(G
or
čl
il l
ov
a)
ěk
(H
om
o)
š im
pa
nz
(P
an
)
gi
orangutanovití (Pongidae)
po
lo
op
ic
STREPSIRHINI
(dříve Prosimiae)
e
i ce
p
o
HAPLORHINI
(dříve Simiae)
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
TEORIE PŘÍRODNÍHO VÝBĚRU
1. existence variability
2. něco z této variability musí být dědičné
3. organismy kompetují o limitující zdroje
4. výsledkem kompetice je rozdílná fitness jedinců
5. adaptace organismů na své prostředí
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
TEORIE POHLAVNÍHO VÝBĚRU
• není důležité jen přežít, ale dožít se reprodukčního věku a rozmnožit se
1. existence asymetrie v investici do reprodukce
2. samčí versus samičí strategie
3. kompetice o vhodné sexuální partnery
4. samičí výběr
• pohlavní výběr versus přírodní výběr
bažant argus okatý (Argusianus argus)
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Z čeho vycházíme?
Carl Linné
taxonomie
klasifikace – binomická nomenklatura
– princip priority jmen
– hierarchické třídění organismů
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Emil Hans Willi Hennig
německý entomolog
základ pro vytvoření školy
fylogenetické taxonomie = kladistiky
kladogramy
Basic Outline of a Theory of Phylogenetic Systematics a další práce
Ernst Mayer
německo-americký biolog
nazval tuto disciplínu kladistikou – z řeckého klados větev
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Kmen: Strunatci (Chordata)
A. podkmen: Pláštěnci (Urochordata, Tunicata)
B. podkmen: Kopinatci (Cephalochordata, Acrania)
C. podkmen: Obratlovci (Vertebrata, Craniata)
nadtřída: Bezčelistnatci (Agnatha)
třída: Kruhoústí (Cyclostomata)
nadtřída: Čelistnatci (Gnathostomata)
třída: Paryby (Chondrichthyes)
třída: Ryby (Osteichthyes)
třída: Obojživelníci (Amphibia)
třída: Plazi (Reptilia)
třída: Ptáci (Aves)
třída: Savci (Mammalia)
Jelínek & Zicháček 2005
“taxonomické kategorie“
Hypotézy o fylogenetických vztazích živočišných druhů,
mohou být tedy „správné“ i „nesprávné“.
Kmen: Strunatci (Chordata)
sumka
A. podkmen: Pláštěnci (Urochordata, Tunicata)
B. podkmen: Kopinatci (Cephalochordata, Acrania)
C. podkmen: Obratlovci (Vertebrata, Craniata)
nadtřída: Bezčelistnatci (Agnatha)
třída: Kruhoústí (Cyclostomata)
mihule
nadtřída: Čelistnatci (Gnathostomata)
třída: Paryby (Chondrichthyes)
třída: Ryby (Osteichthyes)
třída: Obojživelníci (Amphibia)
třída: Plazi (Reptilia)
třída: Ptáci (Aves)
třída: Savci (Mammalia)
člověk
“taxonomické kategorie“
mihule
člověk
sumka
Hypotézy o existenci příslušných předků.
obratlovci
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Jelínek & Zicháček 2005
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
archosauria
diapsida
plazi
amniota
čtyřnožci
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
přirozené versus nepřirozené taxony
1. monofyletická skupina
2. parafyletická skupina
3. polyfyletická skupina
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
korunové skupiny
kmenová linie
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Monofyla
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Parafyla
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Polyfyla
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Monofyletická skupina
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Parafyletická skupina
EVOLUČNÍ BIOLOGIE
KLADISTIKA
Polyfyletická skupina
Rekonstrukce fylogenese
!
správně homologizovat struktury… (znaky)
pozor na analogie (konvergence)
! správně polarizovat znaky
pro to je dobré studium ontogenese
- při srovnání začínat od počátečních stádií
- pozor na to s čím srovnávám
!
používat více znaků najednou
!
princip parsimonie
!
outgroup
POLARIZACE ZNAKŮ
HOMOLOGIE
apomorfní znaky
plesiomorfní znaky
HOMOPLÁZIE
paralelizmy
konvergence
reverze
POLARIZACE ZNAKŮ
HOMOLOGIE
• autapomorfie (unikátní znaky specifické pro jediný taxon)
vynikající diagnostické znaky
nepoužitelné pro řešení otázek vzájemných vztahů
• synapomorfie (odvozené znaky sdílené)
sdílené odvozené znaky poskytují fylogenetickou informaci
• symplesiomorfie (starobylé znaky)
sdílené původní znaky
výhodné pro všeobecnou charakteristiku taxonů
POLARIZACE ZNAKŮ
Rekonstrukce fylogenese
Matice distribuce znaků u taxonů A,B,C
(0-plesiomorfní stav, 1- apomorfní)
znaky /taxony:
a
b
c
d
e
f
g
A
B
C
A
0
1
0
1
1
0
1
A
B
1
1
1
1
1
0
0
B
C
0
0
1
0
0
1
1
C
Matice distribuce znaků
U taxonů A, B, C
0 – plesiomorfní stav
1 – apomorfní stav
B
A
C
1 pro
3 pro
1 pro
synapomorfie
4 proti
2 proti
4 proti
homoplasie
znaky a metody...
morfologie
paleontologie
embryologie
molekulární biologie
„EVO-DEVO“
Ontogenese a fylogenese
Ontogenese a fylogenese
pravidlo rekapitulace - von Baer (1848), E. Haeckel (1865):
ontogenese = rekapitulace fylogenese
fylogenetický význam ontogenetických znaků - počáteční
stadia (blastula, gastrula, neurula, pharyngula) universální
fylotypické stadium (u strunatců pharyngula)
změna ontogenese - jediná cesta k fixaci nového znaku
GENETIKA
Gregor Johann Mendel (*1822 - +1884)
německo-český přírodovědec
důležitost matematiky a statistiky pro vysvětlování přírodních dějů
METODY BIOLOGIE OBECNĚ
biologie je exaktní věda
komplexní živé systémy
• chovají se dle určitých zákonitostí (dle
fyzikálních, chemických i biologických
zákonů)
• ale při opakovaném testování dospějeme ke
stejnému výsledku dospějí jen s určitou
pravděpodobností
METODY BIOLOGIE OBECNĚ
biologie je exaktní věda
1. zformulování testovatelné hypotézy
2. testování hypotézy
3. statistické vyhodnocení
je možné dojít k obdobnému výsledku náhodou?
• ano – hypotézu zamítáme
• ne – hypotézu se nepodařilo zamítnout
HYPOTÉZA NELZE POTVRDIT!!!
GENETIKA
Gregor Johann Mendel (*1822 - +1884)
německo-český přírodovědec
důležitost matematiky a statistiky pro vysvětlování přírodních dějů
jako mnich a později opat augistiniánského kláštera na Starém Brně, se
věnoval křížení hrachu a dalších rostlin a sledování jejich potomstva
na základě těchto pokusů formuloval tři pravidla
později - Mendelovy zákony dědičnosti
William Bateson
nechal přeložit Mendelovu práci do angličtiny
roku 1906 také navrhl název nového oboru genetika
„Studium křížení a šlechtění rostlin“
GENETIKA A EVOLUČNÍ BIOLOGIE
TABU
polovina 20.století – SSSR a země pod jeho vlivem
Trofim Denisovič Lysenko – „buržoázní pavěda“
současnost – Spojené státy americké
GENETIKA
STRUKTURA DNA
A VZNIK MOLEKULÁRNÍ GENETIKY
POTAŽMO MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE OBECNĚ
Friedrich Miescher
• švýcarský lékař
• roku 1869 - popsal deoxyribonukleovou kyselinu
Phoebus Levene
• litevsko-americký biochemik
• rozpoznal, že DNA se skládá z cukrů, fosfátů a bází
GENETIKA
STRUKTURA DNA
Chemická struktura krátkého úseku
DNA: v každém ze čtyř nukleotidů je
deoxyribóza, fosfátová skupina a dále
jedna náhodná nukleová báze (ze čtyř
možných).
GENETIKA
STRUKTURA DNA
A VZNIK MOLEKULÁRNÍ GENETIKY
POTAŽMO MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE OBECNĚ
Oswald Avery, Colin MacLeod a Maclyn McCarty
• 1943 zveřejnili sérii pokusů s transformací pneumokoků
• DNA slouží k přenosu genetické informace
James Watson a Francis Crick
• roku 1953 zveřejnili dvoušroubovicový model DNA
• vycházeli z rentgenové difrakční analýzy, kterou o rok dříve
provedli Rosalind Franklin a Raymond Gosling a kterou publikovali ve
stejném čísle Nature
GENETIKA
STRUKTURA DNA
Struktura dvoušroubovice
DNA. V této formě se
vyskytuje většina DNA
například v lidských buňkách.
Dvoušroubovice je tvořena
dvěma řetězci nukleotidů.
GENETIKA
STRUKTURA DNA
A VZNIK MOLEKULÁRNÍ GENETIKY
POTAŽMO MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE OBECNĚ
Francis Crick
v roce 1957 předložil sérii pravidel, která jsou dnes
označována jako centrální dogma molekulární biologie
a popisují vztahy mezi DNA, RNA a proteiny.
GENETIKA
DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
základní
GENETIKA
DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
rozšířené
GENETIKA
DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
Základní
rozšířené
neznámé
DNA → DNA
RNA → DNA
protein → DNA
DNA → RNA
RNA → RNA
protein → RNA
RNA → protein
DNA → protein
protein → protein
GENETIKA
STRUKTURA DNA
A VZNIK MOLEKULÁRNÍ GENETIKY
POTAŽMO MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE OBECNĚ
se na počátku 60. let 20. století
Har Gobin Khoranovi,
podařilo vyluštit genetický kód
Robertu W. Holleymu
a Marschall Warren Nirenbergrovi
John Craig Venter
osekvenoval se svým týmem jako první kompletní
genom bakterie Haemophilus influenzae
2001 – dokončení sekvenace kompletního lidského genomu
GENETIKA
TEORIE PŘÍRODNÍHO VÝBĚRU PODRUHÉ
To co se mění během evoluce, je tedy relativní frekvence genů.
1) Organismy mají geny, které kódují syntézy proteinů. Proteiny
regulují vývoj nervové soustavy, svalů a dalších struktur jedince, tedy
determinují to, jak vypadá i jeho chování.
2) V rámci populace je mnoho genů přítomno v jedné nebo více
alternativních formách neboli alelách, které kódují částečně odlišné
formy toho kterého proteinu.
3) Mezi alelami dochází ke kompetici o určité místo neboli lokus na
jednom chromozómu.
4) Alela, která vytvoří více přeživších kopií sebe sama, než dokázala
vytvořit její alternativa, může nakonec tuto alternativní alelu zcela
vytlačit (nahradit).
GENETIKA
TEORIE PŘÍRODNÍHO VÝBĚRU PODRUHÉ
přírodní výběr tedy znamená různé přežívání alternativních alel
Clinton Richard Dawkins
1976 Selfish Gene (Sobecký gen)
- individua jsou tedy jen dočasní nositelé těchto alel, prostředky šíření
(anglicky vehicles), prostřednictvím kterých geny přežívají a replikují se
Jedinci jsou geny naprogramováni tak, aby umožnili genům co nejlépe
přežít a replikovat se.
Mark Ridley
princip červené královny
GENETIKA
METODY A VYUŽITÍ MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
• techniky izolace, separace, barvení, sekvenování i umělé syntézy DNA
• jsou používány jak lékaři nebo kriminalisty tak i evolučními biology
Prostřednictvím DNA se dají např. diagnostikovat nemoci, testovat
otcovství, vyšetřovat zločiny, vytvářet nové plodiny či hledat fylogenetické
vztahy mezi organismy.
GENETIKA
METODY A VYUŽITÍ MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
• Roku 1975 vyvinul Edwin Mellor Southern DNA hybridizační metodiku
na bázi gelové elektroforézy pro identifikaci molekul DNA o specifické
sekvenci.
• Různé techniky sekvenování DNA byly vyvinuty v letech 1975-77.
• Následně roku 1985 se podařilo Kary Banks Mullisovi a jeho kolegům
vynalézt PCR (Polymerase Chain Reaction, tedy polymerázová řetězová
reakce).
• Roku 1990 vytvořil kolektiv Lipmanna aplikaci BLAST, což je algoritmus
používaný pro vypočítání podobnosti studovaných sekvencí DNA
a následné dohledávání genů, sekvencí DNA a proteinů.
GENETIKA
METODY A VYUŽITÍ MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE
Gene bank (genová banka)
PROTEOMIKA
• interdisciplinární obor na pomezí biologie, chemie a fyziky
• zabývá se studiem proteinů, jejich struktury, vlastností a funkce
• hledání a popis proteinů a jejich forem v organismech s cílem
stanovit proteom studovaného organismu
Proteom je soubor všech proteinů ve všech formách, které se
v organismu nachází v průběhu celého jeho života.
• popisuje strukturu proteinů
• měří rozdíly v expresi proteinů, a to jak mezi jednotlivými
buňkami, tak v závislosti na čase či způsobených reakcí na podněty
z vnějšího prostředí
• studuje posttranslační úpravy proteinů a vzájemné interakce mezi
proteiny
PROTEOMIKA
KOMPLIKACE
1) Proteom je velice rozsáhlý (v lidském těle se vyskytuje dle odhadů
přes 100000 proteinů).
2) Proteiny podléhají degradaci, a to i v prostředí buňky.
3) Proteiny se vyskytují v mnoha různých formách (podléhají
posttranslačním úpravám, jako jsou např. fosforylace, metylace,
glykosylace, oxidace).
4) V různých buňkách jednoho organismu se často vyskytuje výrazně
jiná množina proteinů.
5) Exprese proteinů se i v rámci jedné buňky mění v průběhu času
a v závislosti na podmínkách, a to druhově i kvantitativně;
6) mRNA podléhá po transkripci (u eukaryot) alternativnímu sestřihu,
navíc ne všechna mRNA je translatována, pročež ani znalost genomu
nevede k odhalení proteomu.
7) Proteiny mohou být velmi náchylné na změny prostředí, což klade
nemalé nároky na laboratorní testy.
PROTEOMIKA
METODY A VYUŽITÍ
Proteomika často pracuje s enormními objemy dat, proto hojně
využívá metody bioinformatiky.
• elektroforézy (speciálně SDS-PAGE a 2D gely)
• hmotnostní spektrometrie
• hybridizační metody využívající vazbu na protilátky
(proteinové microarray čipy,imunoafinitní chromatografie).
Studium proteomiky přispívá k hledání metabolických drah,
k vývoji léčiv či ke studiu biomarkerů.
EVO-DEVO
evolution – development
česky trochu nešikovně vývoj – vývoj
evoluce – ontogeneze
HOX geny
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
VERSUS
BIOLOGIE
 digitalizace sbírkového materiálu
 telemetrie, satelitní sledování
 speciální programy pro záznamy průběhu experimentů
 speciální programy pro zpracování výsledků experimentů
 statistické programy pro statistická vyhodnocování výsledků experimentů
 elektronické časopisy
 elektronické databáze (Gene bank apod.)
EKOLOGIE
poprvé termín použil Ernest Haeckel v roce 1869 a definoval ji jako
vědecké studium vzájemného působení mezi organismy a jejich prostředím
tedy organismus versus 1) organismus event. více…
2) podmínky prostředí event. více…
termín EKOLOGIE je odvozen od řeckého OIKOS, což znamená „domov“
tedy něco jako studium „domácího života“ živých organismů
Krebs (1972) navrhl definici:
„Ekologie je vědecké studium interakcí, které ovlivňují výskyt a hojnost
organismů.“
Podle této teorie si klademe v ekologii otázky dvou typů:
1) Proč daný organismus žije/nežije zrovna tady?
2) Proč ho tu je/není tolik a tolik? …
EKOLOGIE
Ochrana životního prostředí
Ochrana přírody
ZACHOVÁNÍ BIODIVERZITY
EXISTENCE A PROSPERITA LIDSTVA
Ochrana životního prostředí
Ochrana přírody
„OCHRANÁŘSTVÍ“ je značně schizofrenní
„Ochrana přírody musí přestat bránit ochraně životního prostředí.“
EKOLOGIE
Ekologie organismů
zabývá se morfologickými i fyziologickými reakcemi a způsoby chování, jakými
organismus reaguje na biotické a abiotické faktory životního prostředí.
Populační ekologie
se zaměřuje na faktory, které určují, kolik jedinců určitého druhu může žít v
dané oblasti.
Ekologie společenstev
zabývá se vzájemným působením všech druhů patřících do společenstva.
Studuje tedy vzájemné vztahy a jak tyto vztahy ovlivňují strukturu a
organizaci společenstva.
Ekologie ekosystémů
zkoumá toky energie a chemické cykly, které fungují mezi různými biotickými a
abiotickými prvky.
EKOLOGIE
Ekologie organismů
zabývá se morfologickými i fyziologickými reakcemi a způsoby chování, jakými
organismus reaguje na biotické a abiotické faktory životního prostředí.
vliv abiotických faktorů - podmínky k životu, tolerance
adaptace, specializace
genetický a fenotypický polymorfismus
zdroje
nika
fitness
jedinec?!
EKOLOGIE
Populační ekologie
se zaměřuje na faktory, které určují, kolik jedinců určitého druhu může žít v
dané oblasti.
vztahy mezi jedinci jednoho druhu
INTERAKCE ZÁVISLÉ NA POČTU
JEDINCŮ
prostorové rozmístění jedinců
změny struktury a početnosti
populace - růst populace
vnitrodruhová kompetice
životní strategie populací
molekulární ekologie - genetický
drift, imbreeding, migrace
vztahy mezi více druhy
mezidruhová kompetice
predace
mutualismus
saprofytismus
EKOLOGIE
Ekologie společenstev
zabývá se vzájemným působením všech druhů patřících do společenstva.
Studuje tedy vzájemné vztahy a jak tyto vztahy ovlivňují strukturu a
organizaci společenstva.
struktura společenstva, ohraničení
druhová diversita
ekologická sukcese, kolonizace „volného“ prostoru
stabilita, pružnost a resistence společenstva
EKOLOGIE
Ekologie ekosystémů
zkoumá toky energie a chemické cykly, které fungují mezi různými biotickými a
abiotickými prvky.
Rozdíly mezi vodními a terestrickými ekosystémy
Tok energie
Pohyb látek v biosféře = biogeochemické cykly hlavních biogenních prvků/sloučenin
biomy
Biosféra
vliv člověka na biosféru
POLYFÁGNÍ DRAVCI - PREFERENCE POTRAVY A JEJÍ ZMĚNY
Další příklad - Notonecta × Asellus + Cleon.
"predator switching". V tomto případě (viz obr.
b) záleželo na zkušenosti.
Tinbergen 1960 - predátoři (hlavně obratlovci) si
vytvářejí specifický obraz kořisti (specific
searching image), což jim umožňuje efektivněji
lovit (vědí, co hledají), a tím relativně
podhodnocují ostatní možné úlovky. Navíc lze
předpokládat, že specifický obraz kořisti vychází
z nejčastěji potkávané kořisti, proto když tato se
stane vzácnou, přeškolí se na jinou.