ZÁKLADY EKOLOGIE

RNDr. Petr Anděl, CSc.
ZÁKLADY
EKOLOGIE
MALÁRIE
Prevence
MALÁRIE
Boj proti komárům:
• vysoušení močálů
(název malárie z ital. mall´aria = špatný vzduch)
•
polovina 20. století – insekticidy – DDT
DDT
↓ vosy
↑ housenky
zničené
střechy
↓ komáři
↓ švábi
DDT – dichlorodifenyltrichloroetan
syntetizován již 1874 (německý chemik Othmar Zeidler
insekticidní účinky 1939
↓ ještěrky
↓ kočky
↓ malárie
↑ potkani
↑ blechy
↑ mor
1.
ÚVOD
1
CHARAKTERISTIKA ŽIVÝCH
SOUSTAV
1.1
VYMEZENÍ OBORU
VLASTNOSTI ŽIVÝCH ORGANISMŮ
ROZDĚLENÍ BIOLOGIE
Musí splňovat současně tyto vlastnosti:
Ø obsahují nukleové kyseliny a bílkoviny
Ø jsou vysoce organizované
Ø jsou hierarchicky uspořádané
Ø jsou termodynamicky otevřené
Ø mají schopnost samoregulace
Ø probíhá v nich metabolismus
Ø mají schopnost autoreprodukce
ROZDĚLENÍ BIOLOGIE
„biologický dort“
ROZDĚLENÍ BIOLOGIE
OBECNÉ DISCIPLÍNY
• anatomie – stavba
• fyziologie – funkce
BIOLOGIE
• ekologie – vnější vztahy
pojem zavedl Ernst Haeckel v roce 1869
Ekologie = věda o vztahu organismů a prostředí
2
ROZDĚLENÍ BIOLOGIE
ROZDĚLENÍ BIOLOGIE
OBECNÉ DISCIPLÍNY
TAXONOMICKÉ TŘÍDĚNÍ
• anatomie – stavba
• anatomie
• fyziologie – funkce
• fyziologie
• ekologie – vnější vztahy
• ekologie
• etologie - chování
• etologie
např.:
rostliny – botanika
ptáci - ornitologie
OBECNÉ VLASTNOSTI SYSTÉMU
1.2
SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP
DEFINICE SYSTÉMU
= soubor pravidelně na sebe působících a
vzájemně na sobě závislých složek, které
tvoří jeden celek
VLASTNOSTI SYSTÉMU
Ø
Ø
Ø
Ø
celek je víc než součet částí
stupňovité (hierarchické) uspořádání
celek i jeho části se vzájemně ovlivňují
systém má vstup a výstup a s okolím si
vyměňuje energii, hmotu, informace
3
DEFINICE POJMŮ
Struktura = způsob uspořádání vztahů mezi
prvky systému
HIERARCHICKÉ USPOŘÁDÁNÍ
ŽIVÝCH SOUSTAV
Vazba = hmotné, nehmotné nebo informační
spojení mezi prvky systému
Zpětná vazba = vazba mezi výstupem a
vstupem téhož prvku, která způsobuje, že
vstup je závislý na výstupu
Chování systému = způsob reakce systému
na podněty z okolí
STRUKTURA SYSTÉMU
STRUKTURA SYSTÉMU
1. PRVKY
2. MOLEKULY
C, H, O, N, S, P - základní biogenní prvky
Na, K, Ca, Mg - hlavní kationty
Cl, F, I
- hlavní anionty
hlavní skupiny:
• bílkoviny (proteiny)
• cukry (sacharidy)
• tuky (lipidy)
• nukleové kyseliny
řada dalších mikroprvků
Fe součást krevního barviva hemoglobinu
Cu součást enzymů
STRUKTURA SYSTÉMU
3. BUŇKA - velká schopnost diferenciace
STRUKTURA SYSTÉMU
4. TKÁNĚ
• EPITELY
• POJIVA (vazivo, chrupavka, kost)
• SVALOVÁ (hladké, příčně pruhované, srdeční)
• NERVOVÁ
• TĚLNÍ TEKUTINY (krev, míza, mezibuněčná t.)
4
STRUKTURA SYSTÉMU
5. ORGÁNY
STRUKTURA SYSTÉMU
6. ORGÁNOVÉ SOUSTAVY
KS
OPS
TS
DS
VS
CS
NS
SS
ES
RS
STRUKTURA SYSTÉMU
7. ORGANISMUS
člověk – jedinec
STRUKTURA SYSTÉMU
9. SPOLEČENSTVO (biocenóza)
• soubor organismů všech druhů
– kůže
- opěrná a pohybová
- trávicí
- dýchací
- vylučovací
- cévní
- nervová
- smyslová
- endokrinní (žlázy s vnitřní sekrecí)
- rozmnožovací
STRUKTURA SYSTÉMU
8. POPULACE
= soubor jedinců téhož druhu, které mají možnost
pohlavního rozmnožování
-lidská společnost
- velikost lidské populace se v čase stále zvětšuje
- roste počet jedinců
- roste velikost území vzájemného kontaktu
STRUKTURA SYSTÉMU
10. EKOSYSTÉM
• základní stavební jednotka přírody
• ekosystém = společenstvo + neživé prostředí
5
STRUKTURA SYSTÉMU
STRUKTURA SYSTÉMU
11. BIOM
12. BIOCYKLY
• rozsáhlé celky dělené podle makroklimatu
• pevninský
• mořský
• sladkovodní
STRUKTURA SYSTÉMU
13. BIOSFÉRA
• soubor všech ekosystémů na Zemi
ZÁKLADNÍ MODELOVÁ
JEDNOTKA
ZÁKLADNÍ MODELOVÁ JEDNOTKA
Základní modelovou jednotkou v ekologii
je ekosystém
Ekosystém = společenstvo + prostředí
(termín zavedl A.G.Tansley v roce 1935)
OSNOVA PRO POPIS BIOSYSTÉMU
1.
2.
3.
4.
5.
6.
DEFINICE
STRUKTURA
TOK ENERGIE
KOLOBĚH HMOTY
ŘÍZENÍ
VÝVOJ
6
„PRVNÍ“ EKOLOGICKÝ PRINCIP
1.3
VYBRANÉ EKOLOGICKÉ
PRINCIPY
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
Charles DARWIN
(1809 – 1882)
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
jetel
čmelák
hraboš
kočka
„O původu druhů přírodním
výběrem „ (1859)
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
Thomas HUXLEY
(1825 - 1895)
anglický lékař a
přírodovědec
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
jetel
čmelák
hraboš
kočka
dobytek
bifteky
anglické
námořnictvo
sláva
Britského impéria
staré
panny
7
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
„všechno souvisí se vším“
PŘÍRODA
SPOLEČNOST
PRINCIP KOMPLEXNOSTI
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
„PRVNÍ EKOLOGICKÝ PRINCIP“
kyslík
kontaminace
„DRUHÝ“ EKOLOGICKÝ PRINCIP
„všechno má své meze“
PRINCIP MÍRY
8
ZÁKON TOLERANCE
HORATIUS (65 – 8 př.n.l.)
„Est modus in rebus, sunt certi denique fines,
quos ultra citraque nequit consistere rectum.“
Ve všem je míra a všemu jsou dány určité meze,
za nimiž nemůže být to, co je správné.
optimum
prosperita
systému
letální
maximum
letální
minimum
interval tolerance
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
jednotlivé druhy se liší v intervalech tolerance
prosperita
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
K vyjádření poměrného stupně tolerance používá
výrazů složených z:
PŘEDPONY
+ OZNAČENÍ FAKTORU
Steno = úzce
Eury = široce
teplota
liška polární
liška obecná
fenek
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
V intervalu tolerance se mezi sebou liší:
a) jednotlivé druhy organismů
b) jednotliví jedinci uvnitř populace druhu
c) jednotlivá období v životě jedince
ekologický
faktor
- termní (teplota)
- hydrický (voda)
- fagní (potrava)
- ekní (obec. prostředí)
Příklady:
stenotermní druh – snáší jen úzký rozsah teplot
euryfágní druh – široké spektrum potravy
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
citlivé je především období rozmnožování
a raná embryonální stádia
9
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
citlivé je především období rozmnožování
a raná embryonální stádia
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
Citlivost organismu k hodnocenému faktoru je ovlivněna
působením dalších vnitřních a vnějších faktorů
KOMENTÁŘE K ZÁKONU TOLERANCE
Základní vztah dvou faktorů:
působí
stejným směrem
KUMULACE
(SYNERGISMUS)
působí
opačným směrem
INHIBICE
10