Transcript Základy ekologie - SoS

Základy ekologie
Biotické faktory
Ing. Jana Šašková
[email protected]
Biotické faktory



Působení živé složky (živočichové, rostlinstvo, bakterie) na sebe
navzájem a zároveň na prostředí
Vzájemné vztahy (interakce) organismů a prostředí, i organismů
v rámci druhu nebo mezi jednotlivými druhy, patří sem vztahy
potravní, teplo produkované organismy atd…
Dělení biotických faktorů
• vnitrodruhové (intraspecifické, homotypické)
• mezidruhové (interspecifické, heterotypické)

Biosféra – zahrnuje oživenou část všech tří zemských sfér, tj. lito,hydro- a atmosféry
•

cca 20 km mocné pásmo, v jehož rozsahu se ještě vyskytuje život
(cca 10 km pod hladinou oceánů, cca 10 km dosah do troposféry).
Všechny tři zemské sféry – jejich biotická i abiotická složka se
vzájemně ovlivňují (princip zpětné vazby), přičemž konečným
výsledkem je stav biosféry, její kvalita, rozmanitost a schopnost
udržet život na planetě
Vliv ekologických faktorů na org.


Jedinci, populace i společenstva závisí na
faktorech prostředí abiotických i biotických
Ekol. f. rozhodují :





o reprodukci (faktory limitující)
o stupni jejich vitality (faktory produkční)
mohou vyvolávat metamorfózu, podporují procesy
agregace, izolace apod.
Každý živý organismus vyžaduje určitou
specifickou úroveň působení faktorů prostředí.
Tyto nároky jsou různé nejen u různých druhů,
ale i v rámci jednoho druhu za rozdílných
podmínek.
ODEZVA ORGANISMU


Větší a náhlé změny podmínek
prostředí (náhlá změna teploty,
vlhkosti, výskyt toxických látek) =
z á t ě ž (stres).
Menší změny → organismus je
schopen se s nimi vyrovnat
• může vyvinout i určitou větší odolnost

Příliš velký a náhlý stres = úhyn




Reakce
Adaptace
Deformace
Úhyn
Reakce


Rychlé fyziologické změny v krátkém
rozmezí (sec., minutu), většinou
jednorázový podnět.
Dlouhodobé působení podnětu může
dojít až k adaptacím.
Adaptace


Pomalejší průběh
Dlouhodobé, trvalé nebo
přerušované podněty
• Adaptace fyziologické
• Morfologické
• Etologické
• Výhodné → zachování homeostatické
rovnováhy v rámci změněných
podmínek
Deformace



Protiklad reakcí a adaptací
Způsobeny příliš silným nebo
neadekvátním podnětem (org. cizím,
př. antrop. vlivy – imise).
Končí patologickým stavem, event.
úhynem






Hranice zátěže je individuální
Závisí na řadě faktorů i vývoji před kritickým
nástupem zátěže.
Vlastnosti prostředí, které danému organismu
nejlépe vyhovují, se označují jako optimální.
Organismus ale může existovat i za méně
vyhovujících podmínek
Schopnost přizpůsobovat se určitému rozmezí
ekologická přizpůsobivost (valence)
Schopnost snášet (tolerovat) určité vlivy
prostředí = tolerance
Působení faktorů prostředí




Výsledkem jejich interakce (spolupůsobení)
Biotop = soubor faktorů, které podmiňují existenci určitých
biocenóz, vytváří životní prostředí
• Soubor veškerých abiotických /neživých/ a biotických
/živých/ činitelů, které ve vzájemném působení vytvářejí
životní prostředí určitého jedince,druhu, populace nebo
společenstva
• Biotop je takové prostředí, které splňuje nároky
jedince,druhu, celé biocenózy. Biotopem blatouchu
bahenního jsou mokřiny,biotopem veverky korunní patro
lesa,biotopem srnce přízemní patro lesa.
Biotop se dělí:
• Ekotop - soubor abiotických faktorů určitého stanoviště
• Klimatop
• Hydrotop
• Živá složka - soubor všech ž. organismů v rámci
ekotopu
 oživená část ekotopu.
Biotop = ekotop + živá složka

Biocenóza - společenstvo, soubor
populací jednotl. druhů, obývajících
biotop
Dělení ekologických faktorů




Faktory
Faktory
Faktory
Faktory
limitující (reprodukce)
produkční (vitalita)
přeměňující (metamorfóza)
agregující a izolující
Limitující faktory





Mezní činitelé stanoviště, ekologické limity
Každý živý organismus k uchování svých životních funkcí
vyžaduje dodržení určité specifické úrovně působení faktorů
stanoviště (ekologická amplituda, pohybující se v rozmezí
minimum - optimum - maximum, variační rozpětí faktorů).
Určitý faktor (voda, teplota, potrava) se může stát
limitujícím, jestliže jeho intenzita nebo kvalita příliš
poklesne nebo naopak velmi vzroste.
Zákon minima: funkce, růst nebo vývoj organismu jsou
omezeny tím faktorem, který je na stanovišti v minimu, tj.
působí v souboru všech faktorů nejmenší intenzitou (Justus
Liebig, 1840) - Liebigův zákon
Např. vyhovují-li všechny faktory až na nedostatek vláhy,
pak právě tento faktor je limitujícím
Zákon tolerance


Každý organismus (každá biotická jednotka) má
danou míru snášenlivosti, odolnosti vůči
maximálním nebo minimálním limitům =
tolerance vůči jednotlivým faktorům
Míra snášenlivosti, odolnosti nebo tolerance =
ekologická amplituda druhu
• Variační rozpětí - od minima po maximum, které je ještě
organismus schopen tolerovat

Existence organismu je určena rozsahem jeho
tolerance neboli ekologickou amplitudou druhu,
což je na jedné straně minimální, na druhé
maximální hodnotou (intenzitou, koncentrací)
nějakého faktoru (americký přírodovědec V. E.
Shelford, 1913).

K vyjádření relativního stupně
tolerance (nebo odolnosti vůči min.
nebo max. limitním hodnotám) se
užívá předpon a přípon
Předpony

Steno -
• (úzký, úzká amplituda), úzká specializace organismu, malá
přizpůsobivost

Eury –
• (široký, široká amplituda), menší specializace org., značná
přizpůsobivost, velké zeměpisné rozšíření, široká valence
životních podmínek






Spojením předpon s označením příslušného faktoru lze
organismus určitým způsobem charakterizovat, např.:
stenotermní
stenohydrický
stenohalinní
stenofágní
stenoekní
-
eurytermní = ve vztahu k teplotě
euryhydrický=ve vztahu k vodě
euryhalinní = ve vztahu k salinitě
euryfágní
= ve vztahu k potravě
euryekní
= ve vazbě k stanovišti

Malá amplituda se může vyskytovat
jak u nízkých, tak středních nebo
vysokých hodnot příslušného faktoru.
Lze použít předpon:
• oligo
• mezo
• eury
• poly
-
málo, úzký
střední
mnoho, široký
velmi mnoho, velmi široký
Přípony


Pro charakteristiku určitého vztahu organismu k danému
faktoru prostředí nebo jeho aMplitudu vůči němu
fyt, nebo řidčeji - bie
- vyhledává je, je na faktor vázán
• př. xerofyt, mezofyt,

biont - organismus vázaný na určité prostředí, prostor,
vymezený hlavním, limitujícím faktorem
• (hydrobiont)


fil - organismy, které mohou žít v různých bitopech, ale
v určitém mají optimum
•
(př. hydrofil - voda, xerofil - sucho, nitrofil - dusík)
•
kalcifobní
fobní (nebo ..... fugní) označuje organismus vyhýbající se
urč. prostředí, který nemá toleranci ani vůči malým
kvantům toxického faktoru
Zákon substituce faktorů



H. Lundegärd, v r. 1925
Růst organismu není závislý pouze na
faktoru v minimu, ale také na
spolupůsobení ostatních faktorů, které
mohou negativní vliv minima do určité
míry upravovat a nahrazovat
(substituovat)
Např. měkkýši potřebují na stavbu ulit
vápník - nedostatek však mohou zčásti
nahradit stronciem
PRODUKČNÍ FAKTORY




Faktory, pohybující se v rozsahu optima,
nebo se mu blížící
Voda, teplo, živiny
Faktory poblíž optima =maximální tvorba
biomasy, maximální produkce
Optima jen zřídka → nutný zásah pro
kulturní rostliny
• Např. závlahy, hnojení, úprava prostorových
podmínek, zásahy proti škůdcům apod.
PŘEMĚŇUJÍCÍ FAKTORY


Na každém biotopu jsou seskupeni
jedinci, kteří jsou pro něj nejlépe
adaptováni - anatomicky,
morfologicky, chováním apod.
Kategorie přeměn
• Akomodace
• Adaptace
Akomodace



Soubor schopností, které dovolují přizpůsobení
místním podmínkám
Vznikají tak modifikace – nedědičné vlastnosti.
Př. pěstujeme-li populaci určitého druhu z nížiny
ve vyšší nadmořské výšce, pak rostliny z vyšší
polohy získají větší poměr podzemní části oproti
nadzemní, menší listy, silnější plstnatost, živější
zbarvení květů apod. Po přenesení do původních
podmínek tyto změny vymizí, nejsou tedy
dědičné, rostliny se pouze max. přizpůsobily
prostředí).
Adaptace






Proces přizpůsobování organismu během jeho vývoje.
Diferenciace určitých ras, geneticky přizpůsobených
podmínkám místa (ekotopu, biotopu)
Mutací vznikají dědičné vlastnosti – ekotypy
Organismus se po řadu let postupně přizpůsobuje
(adaptuje) prostředí, výsledkem je vytvoření ekotypu
(ekologická rasa).
E k o t y p : tvarová (morfologická nebo funkční
fyziologická) varianta druhu, podmíněná prostředím (klima,
půda, vláha aj.), která je dědičná
Adaptace umožní organismu nejlepší využití všech faktorů
• Vody, světla, tepla, živin
• Je ochranou před nepříznivými výkyvy faktorů (extrémy
teplotní, vláhové aj.).).
Druhy adaptací

Strukturální (morfologické)
• Změna tvaru (struktury), barvy apod.
• Př. změny listů v dužnaté zásobárny vody, změna v úponky,
tvar dřeviny vzpřímený až plazivý. Změna barvy - přizpůsobení
se podkladu - plazi, změna barvy srsti nebo peří v letním a
zimním období apod.

Fyziologické
• Týkají se fyziologických procesů a jejich mechanismů
• Př. přizpůsobení se různému pH vody, různému obsahu
kyslíku, změny metabolismu omezení životních funkcí
v nepříznivých podmínkách (hibernace a estivace)

Etologické:
• chování, psychické, sociální
• Např. mechanismus orientace v prostoru, způsob vyhledávání
a získávání potravy, ochrana před predátory, komunikace,
způsob (modely) chování ve skupině - smečka, tlupa, stádo,

AGREGUJÍCÍ A IZOLUJÍCÍ
FAKTORY


Faktory prostředí působí na organismy
(akce)
Zároveň,zpětnou vazbou, působí
organismy na prostředí (reakce)
• Např. půda se mění působením organismů v ní
a na ní žijících, zlepšování kvality i struktury
půdy vlivem půdních organismů, zlepšování
půdních vlastností opadem asimilačních
orgánů, provzdušnění kořeny apod. prostředí.

Akce, reakce propojeny,vytváří konkurenci
vnitro- a mezidruhovou



A g r e g a c e (sdružování)
Vyvolána působením limitujících faktorů
prostředí a mezidruhovou konkurencí
I z o l a c e (odloučenost, osamocenost,
oddělení jedince nebo populace od
ostatních jedinců nebo populací).
• Izolace jedince sociál. skupiny od ostatních
většinou vede k jeho úhynu

Geografická izolace části nebo celé
populace může vést ke vzniku
zeměpisných ras, ekotypů, nových druhů,
nebo konvergenci či divergenci druhů
Konvergence


Sbíhavost, sbíhání, sbližování
Vývojová tendence vytvářet u organismů různého
původu (různých druhů) podobné tvary a orgány
• Např. rybovitý až torpédovitý tvar těla žraloka, ichthyosaura,
delfína
• Vodní savci, kytovci a ploutvonožci, a z ptáků tučňáci, získali
během vývoje nezávisle na sobě schopnost vytvářet silné
vrstvy podkožního tuku, které je chrání před chladem.
• Největší konvergence došlo Australští vačnatci
• Australští vačnatci připomínají svým vzhledem myši, krtky,
kočky, vlky, veverky a další druhy placentálů
• Stejná konvergentní přizpůsobení vznikla u druhů živících se
stejnou potravou


Např. mravenečník, mravencojed, luskoun, ježura, hrabáčů aj. mají válcovitý jazyk, protáhlý rypáček a malé nebo žádné zuby
Konvergence - tvar hlavy a způsob chování při dýchání vzduchu u
hladiny u žáby, krokodýla a hrocha

Konvergentní vývoj
dýchání a postavení hlavy
při hladině u žáby,
krokodýla a hrocha
(SEMORÁDOVÁ E.:Základy ekologie)

Konvergence stavby těla a
lebky psa dinga /a/ a
vakovlka /b/ (SEMORÁDOVÁ
E.:Základy ekologie)
Divergence


Rozlišování, speciace
Rozbíhání znaků z jedné původní populace
společného předka a vznik blízce
příbuzných druhů.
• Např. druhy rodu Senecio(starček) rostou
v aridních oblastech Afriky jako sukulenty,
v evropských podmínkách se vyskytují druhy
suchozemské, bažinné i vysokohorské.
• 14 druhů „Darwinových pěnkav“ z čeledi
Geospizidae obývajících Galapážské ostrovy
Darwinovy pěnkavy
http://abc.blesk.cz/clanek/casopis-abc/1475/revoluce-v-evoluci.html
Alopatrie a sympatrie

Alopatrie
• Vznik nových druhů bez územního překrývání
(alopatrická speciace)
• Spočívá v tom, že dvě části populace výchozího druhu se
od sebe prostorově odloučí a během geografické izolace
se u nich nashromáždí tolik odlišných znaků, že se již
nemohou mezi sebou křížit
• Dostanou-li se přece jen později do styku, pak koexistují
jako samostatné druhy v různých nikách.
• Pěnkav čeledi Geospizidae na Galapágách

Sympatrie
• Vznik druhů, jejichž oblasti se překrývají, anebo jde o
takové druhy, jejichž populace sice osidlují společnou
oblast, ale jsou již ekologicky nebo etologicky od sebe
izolované.
PRINCIP ZPĚTNÉ VAZBY


Zpětná vazba má stabilizující vliv ve všech ekologických systémech, je
součástí a podstatou homeostáze
• Pozitivní zpětná vazba
 První složka stimuluje druhou, která opět zpětně stimuluje složku
prvou
 Př. listnatý les na chudším stanovišti postupně opadem a
provzdušňováním půdy kořeny zlepšuje půdní podmínky i vláhové a
klimatické poměry, čímž příznivě ovlivní stanoviště. Příznivější
stanoviště opět zpětně stimuluje růst porostu.
Negativní zpětná vazba:
• První složka stimuluje druhou, která ale zpětně působí inhibičně
(brzdícím vlivem) na prvou.
• V určitých případech funguje tato vazba jako regulační nebo také
kontrolní mechanismus.
• Př. přemnožení hrabošů (kořist) stimuluje početnost lišek (predátor),
vyšší počet predátorů snižuje počet hrabošů - dojde tedy k rovnováze.
• Neplatí vždy: Např. při založení monokultury smrku na bohatém
stanovišti je prvá generace dřeviny stimulována, avšak zpětně svým
opadem zhoršuje postupně podmínky stanoviště, které v dalších
generacích negativně ovlivní dřevinu. V tomto případě nedochází
k rovnováze, ale k postupné degradaci kvality obou složek.
HIERARCHICKÉ USPOŘÁDÁNÍ
ŽIVÉ HMOTY













Bioelementy – voda, soli
Biomolekuly - sacharidy, nukleové kyseliny
Makromolekuly – DNA, proteiny
Supramolekuly – ribozomy, hemoglobin
Organely
Buňka
Buněčné populace
Tkáně
Orgány
Organismus
Populace
Ekosystém
Biosféra
Vlastnosti živých organismů

Jsou vysoce organizované
• jednotná složitá struktura (atomy - molekuly makromolekuly)
• jsou hierarchicky uspořádané







Mají schopnost samoregulace
Metabolismus
Schopnost reprodukce
Podobné chemické složení všech buněk
Dráždivost
Vývoj
Růst
Buňka


Nejmenší funkční biotická jednotka
Typy buněk
• Prokaryota
• Eukaryota
Prokaryotní b.



Prokaryota, z řeckého pro (před) a
karyo (jádro)
Pravděpodobně nejstarší buněčné
organizmy
Zpravidla jednobuněčné
• Kolonie – sinice


0 jaderná membrána
Bakterie, sinice
Složení

Cytoplazma
• Viskózní, koncentrovaný roztok
• Vyplňuje prostor buňky

Jaderná hmota „nukleotid“
• Neohraničené jádro
• Jediná do kruhu stočena dvoušroubovice DNA (1
chomozom)

Cytoplazmatická membrána
• Izolace vnitřního prostředí buňky od vnějšího
• Polopropustná

Buněčná stěna
• Tuhý obal
• Tvar buňky
• Ochrana před vnějším prostředím
Prokaryotní b.
http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/hesla/img__d10e16096.html
Eukaryotní buňka

Prvoci, živočichové, rostliny a houby
• Jednobuněčné org.
• Mnohobuněčné org.


http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html
Obal kolem jádra
Více chromozomů
Složení




http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html
Jádro (nucleus, caryo):
Uložena genetická informace
Vícejaderné buňky (např. srdeční sval – splynutí dvou
buněk)
funkce:
• Řídí činnost buňky, koordinuje vznik bílkovin
• Uchovává genetickou informaci a přenáší ji na
dceřinné buňky
• DNA (deoxyribonukleová kyselina)
• Obsahuje jadérko (uprostřed), kde je shromážděná
RNA (ribonukleová kyselina)
• Chromozomy: základní vlákno je dvoušroubovice
http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html




Cytoplazma
Roztok, který vyplňuje vnitřní prostor buňky
Obsahuje organické i anorganické látky
Drží tvar buňky
http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html



Organely:
= obecný název pro tělíska v buňce, vyplňují tělo
buňky (plavou v cytoplazmě)
Typy organel:
• MITOCHONDRIE
• PLASTIDY
• VAKUOLY
• ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM
• GOLGIHO APARÁT
• RIBOZOMY
• CYTOSKELET
• BIOMEMBRÁNY
MITOCHONDRIE:








http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html
Vznik z jiné, jednodušší buňky
„Buněčná elektrárna“
Vlastní DNA, ale nedokážou žít samostatně mimo
buňku
Dochází zde k přeměně látek a energií
Kristy = záhyby v mitochondrii
Matrix = základní hmota
Obalena dvěma membránami (vnitřní je tvořena
kristami)
ATP – sloučenina, do molekul se ukládá energie
PLASTIDY




http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html
Pouze v rostlinných buňkách
Vlastní DNA
Thylakoidy – shromažďují důležitá barviva
3 typy plastidů: chloroplasty, chromoplasty,
leukoplasty
• chloroplasty: obsahují chlorofyl – umožňují fotosyntézu
• chromoplasty: obsahují jiná barviva (např. ovlivňují
barvu spadaného listí)
• leukoplasty: bezbarvé, při intenzivním slunečním
záření se mění na chloroplasty i chromoplasty
VAKUOLY



http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html
Obsahují především vodu
V momentě, kdy buňka obsahuje
příliš vody, vakuola ji nasaje a
vypustí ven
Ve vyvinuté buňce zabírá vakuola
většinu prostoru – tlačí na buněčnou
stěnu a zvětšuje buňku
ENDOPLAZMATICKÉ
RETIKULUM
http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html




Napojeno na jádro
Hladké (schopné zpracovávat cukry a
tuky) nebo drsné (obsahuje
ribozomy, díky kterým vytváří
bílkoviny)
Zkratka ER
Plazmodezmy – kanálky spojující dvě
buňky pomocí ER
http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html

GOLGIHO APARÁT:
• Propojen s ER
• Upravuje buňky z ER podle potřeby
buňky

RIBOZOMY:
• Plní funkci vakuol v živočišných buňkách

CYTOSKELET:
• Buněčná kostra
http://www.kepler.estranky.cz/clanky/biologie/stavba-bunky.html








Biomembrány:
1) CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA
2) BUNĚČNÁ STĚNA:
Základ tvoří fosfolipidy a bílkoviny
Polopropustná - propouští vodné roztoky
Drží tvar
Nachází se pouze v rostlinných buňkách
Model tekuté mozaiky = tekuté fosfolipidy
mezi bílkovinami, připomíná mozaiku
Rozdíl mezi r. a ž. buňkou
ŽIVOČIŠNÁ B.
http://www.rozdily.cz/Rozd%C3%ADl_mezi_%C5%BEivo%C4%8Di%C5%A1nou_a_rostlinnou_bu%C5%88kou













Pouze cytoplazmatická
membrána
0 plastidy ani barviva
Místo vakuol -lisozomy
Zásobní látky jsou tuky (lůj,
sádlo) a glykogen
Více mitochondrií
Buňka menší (ne vždy)
Soubor buněk živočicha: tkáň
Heterotrofní výživa
Intenzivnější katabolismus
(dýchání)
Větší dráždivost - pohyb
Větší vnitřní plochy (plíce)
Ukončený růst
Převaha pohlavního
rozmnožování
ROSTLINNÁ B.









Buněčná stěna z celulózy
Obsahují plastidy a barviva
Vakuoly
Zásobní látky: olej a škrob
Soubor buněk rostliny:
pletivo
Autotrofní výživa
Větší vnější plochy (list)
Neukončený růst
Hodně využívají nepohlavní
rozmnožování

Buňky tvoří organismy
• Jednobuněčné
• Mnohobuněčné
• Nebuněčné


Viry, priony
Nemají buněčnou stavbu žijí a rozmnožují se
v hostitelském org.
Jedinec


Individuum, organismus
Funkční biotický systém
• nejjednodušší tvořen jedinou buňkou
• většinou však z buněk, seskupených
v tkáně a orgány

Schopný samostatné existence
pomocí výměny látek a energie
(metabolismus) s vnějším prostředím
Metabolismus

Fáze:
• Konzumace
• Asimilace
• Disimilace
• Separace (extruze)
Konzumace

Difuzní absorpce nebo pohlcení (tj.
lokalizovaným vniknutím pomocí
specializovaných orgánů
Asimilace


Přeměna jednoduchých látek přijatých
organismem v látky ústrojné
Asimilované organické látky (pohlcené
produkty)tvoří dvě hlavní skupiny:
• Stavební materiál, nutný k tvorbě hmoty organismu
• Anabolismus - část metabolismu



Převaha procesů syntetické nad rozkladnými
Malé molekuly se spojují ve specifické makromolekuly, ty
pak tvoří různé struktury
Vznik hrubé (netto) produkce→rozmnožení biomasy
• Látky energetické - jejich spalováním (respirace,
fermentace) vzniká energie potřebná pro chemické
syntézy, vedoucí k rozmnožování biomasy a pro ostatní
činnost organismu
Disimilace



Disimilace – rozkládání organ. (ústrojných) látek při
metabolických procesech za současného vzniku energie
z energeticky bohatých organických látek se tvoří
jednodušší, energet. chudší + uvolnění energie
potřebná pro vlastní metabolismus
• Katabolismus
• Respirace



Katabolismus
Soubor rozkladných dějů, při nichž z látek složitějších
vznikají látky jednodušší a energie
Při katabolismu vznikají i složitější odpady
• U živočichů exkrementy, moč
• U rostlin komplexní organické látky – terpeny, glykosidy,
alkaloidy.

Respirace = disimilace v přítomnosti kyslíku (aerobioza)
• Spalování na H2O a CO2 za současného uvolnění určitého
množství energie
• Nejčastěji spal. látkou jsou cukry. Při nepřítomnosti kyslíku

Fermentace
• Je spalování energet. Látek bez O2
• Celkový výkon nižší
• Vzniká např. etylalkohol, kyselina mléčná nebo máselná

Anaerobní dýchání (intramolekulární)
• Je spalování energet. Látek bez O2
• Vnik CO2 CH4 další jednoduché látky
• Ztrátové, není při něm spálena veškerá naakumulovaná
energie
• Pomocí tohoto způsobu mohou po krátkou dobu dýchat i vyšší
organismy a překonávat tak nedostatek kyslíku v prostředí (př.
kořeny rostlin v zamokřeném prostředí).
• U živočichů může docházet k anaerobnímu dýchání (mléčné
kvašení ve svalech při velké svalové námaze), kdy množství
kyslíku nestačí k produkci potřebné energie. Jak alkohol, tak
kyselina mléčná jsou pro organismus toxické a musí být
dodatečně spáleny.
Separace



Extruze
Vylučování zbytků různého původu do
vnějšího prostředí
Tyto neasimilované látky vznik:
• rekrece – vylučované látky zůstávají v podobě,
ve které byly přijaty. U rostlin jen látky
minerální (př. Ca, Si), u živočichů i látky
vydávené (př. hrubá vláknina, celulóza)
• defekace – (výkaly) – produkty pozměněné
průchodem trávícím traktem, aniž by byly
asimilovány (př. H2O, CO2 u rostlin, u
živočichů exkrementy)

Disimilované látky vznik:
• respirací – spalováním v procesu dýchání
• fermentací – pozměněné následkem
enzymatické činnosti
• exkrecí – moč, pot, různé produkty exkrece

Látky asimilované v nadbytku:
(sekrece):vylučování látek, potřebných
pro činnost jiných buněk v organismu
• enzymy, hormony, antibiotika

Sekrece asimilovaných látek – mléko,
nektar
Základní znaky jedince






Růst
Vývoj
Reprodukce
Dráždivost, (senzibilita)
Regulace
Adaptace



Růst: - rozmnožování biomasy
Vývoj: postupné morfologické změny od embrya po dospělého
jedince Organismus se postupně přizpůsobuje podmínkám
okolního prostředí
Reprodukce: v určitém stadiu se jedinec (organismus) začíná
reprodukovat, rozmnožovat se (reprodukce - fertilita). Vzniká
různý počet nových jedinců, kteří tvoří populaci (skupina jedinců
stejného druhu, žijících ve stejném čase na stejném místě,
přičemž mohou být různověcí). Populace, tvořená jedinci téže
generace stejného věku, se nazývá kohorta)
• vegetativní a generativní (pohlavní)



Dráždivost (senzibilita): je schopnost odpovídat (reagovat) na
podnět (stimul) z vnějšího prostředí
Regulace: živé organismy mají schopnost regulace všech procesů tzv. autoregulace - schopnost zajištění vnitřní rovnováhy při
výkyvech podmínek prostředí ( homeostáze )
Adaptace: proces přizpůsobování se organismu podmínkám
prostředí
Organismus a výživa

Potrava - látky, které organismy
přijímají z prostředí k zabezpečení
metabolismu, růstu, stavbě těla,
reprodukci a k energetické potřebě.
Základní způsoby výživy
organismů


Autotrofní organismy
Heterotrofní organismy
• Přechodný typem – organinsmy
mixotrofní


výživa autotrofní i heterotrofní
Prvoci např. bičíkovci
Potravní typy živočichů


Biofágové -potrava v živém stavu
Nekrofágové - mrtvá těla rostlin,
živočichů nebo exkrementy živočichů


Fytofágie
Fytofágové - r.potrava v živém
stavu, nebo na rostlinách cizopasí.
Dělíme je na :
• býložravce - herbivora
• rostlinné parazity


Ektoparazité
Endoparazité




Zoofagie - zdroje potravy těla jiných
živočichů
Dělení
Dravci - s potravinovým řetězcem
dravec-kořist
Cizopasníci - zooparazity s
potravinovým řetězcem parazit hostitel


nekrofágy - požívající mrtvá těla
saprofágy - požívající rozkládající organické látky

Podle druhu kořisti rozeznáváme tyto druhy dravců:




-
ichtiofágy - loví ryby
entomofágy - loví hmyz
myrmekofágy - loví mravence
myofágy - loví drobné hlodavce





Nekrofágové - mrtvá těla jiných
živočichů
Těla nejsou ještě v rozkladu / hyeny,
supi, hrobaříci, rušníci/
Saprofágové se živí rozkládajícími se
těly
Ostrá hranice nekrofág a saprofág
neexistuje
Cecidiofágové - rostlinné hálky
cecidiemi /žlabatky/



Symbiontofágie - výživa nižšími
organismy, houbami,bakteriemi
symbiontofág sám zakládá a chová
/mravenčí zahrádky , drtníci/
Trofobióza - výživa sladkými
výměšky - medovicí / mšice –
mravenci /




Kanibalismus -vzájemné požírání
jedinců stejného druhu
Silní požírají slabší
Nedostatkem potravy, prostoru, za
nevhodných životních podmínek
Kronismus - požírání vlastních
mláďat, požírání slabších jedinců ve
hnízdě /šelmy, dravci, ryby/
POPULACE

Populace je soubor jedinců téhož druhu,
žijících na určitém místě v určitém čase
• Soubor lokálních populací, vzájemně si
vyměňujících jedince migrací = metapopulace

Populace rostlin
• Semena téhož druhu, klíčící rostliny,
listové růžice a kvetoucí rostliny,
semena,neplodné i plodné rostliny

Populace živočichů
• Samci a samice, nedospělí jedinci,
vývojová stádia /kukly,larvy a vajíčka/
příslušného druhu
Základní znaky populace
1. Kvantitativní znaky
2. Růstové znaky
3. Strukturální znaky
4. Vztahové znaky
a) vztahy uvnitř populace
b) vztahy mezi populacemi
1. Kvantitativní znaky
Hustota




Početnost, hustota /denzita/
Počet jedinců nacházejících se na jednotce
plochy nebo prostoru
Počet jedinců populace obývajících určitý
prostor vztažený na jednotku toho
prostoru ( jednotku plochy,popř. objemu)
Ekologická hustota populace
• Skutečná velikost /početnost/ populace v dané
době na dané ploše biotopu

Pro každý druh platí určité meze hustoty horní a dolní

Horní mez
• Závisí na dostatku potravy a množivosti druhu

Dolní mez
• Musí zajišťovat udržení populace v prostředí –
množivost

Hustota populace poskytuje jen základní
informace o populaci daného druhu
• Neříká nic o vyrovnanosti, koncentraci ap.
• Důležité hledisko hustoty populace je rozptyl
jedinců populace v prostoru a čase.
Určování hustoty populace

Sčítání
• Tam, kde lze jedince snadno zjistit /počet zvěře na 1 ha





Vzorkování - odebírání průměrných vzorků populace
Větší počet malých vzorků poskytuje přesnější výsledky,
než malý počet velkých vzorků
Opakovaný odchyt + značkování /kroužkování ptáků,
značkování savců, ryb ap./
Opakovaný sběr - počet jedinců na ploše postupně klesá
Určení relativní početnosti pomocí indexu
• počet ulovených hrabošů na 1OO pastí, počet táhnoucích ptáků
za jednotku času ap./.
• Např.: Počet stromů určitého druhu na ploše l ha
• Počet zvěře určitého druhu na ploše ha
• Váha ryb v objemu 1 m3.
Klasifikace početnosti


Vyjádření hustoty populace na ploše
Vegetace - skupinová pokryvnost, t.j. vyjádření kolik půdy
zakrývají svými nadzemními orgány, tzv. četnost dominance.
• V procentech zakryté plochy odhadem
A: Početnost jedinců : 5 - jedinci velmi četní
4 - jedinci četní
3 - jedinci průměrně četní
2 - jedinci málo četní
1 - jedinci vzácní
B: Procento pokryvnosti: 5 - zakrytí více než ze 3/4
4 - zakrytí z 1/2 - 3/4
3 - zakrytí z 1/4 - 1/2
2 - zakrytí z 1/3O - 1/4
1-jedinci četní s malou pokryvností

O -jedinci vzácní nebo velmi vzácní s malou pokryvností
Rozptyl populace v prostoru
/rozmístění, disperze/





Rozmístění, rozptyl, disperze)
Informace o rozložení populace v prostoru
Populace má své specifické nároky na prostor, tj. zabírá
určitou dimenzi, určitou plochu
Jedinci řady populací se mohou různým způsobem
přemísťovat → změna rozložení (distribuce) v prostoru
U rostlin - obvykle pasivní
• části jedinců jsou roznášeny :
•
•
•
•

vítr (anemochorie)
voda (hydrochorie)
živočichové (zoochorie)
(antropochorie)
- u živočichů – aktivní
•
pohybem vlastní silou, tzv. lokomocí


Ke změně ve vztahu k prostoru (distribuce, rozložení)
dochází po usazení jedinců populace a následné
reprodukci.
U rostlin
• Ecese (uchycení se na nové lokalitě, vyklíčení, zakořenění,
reprodukce)
• Procese - po ecesi (rozrůstání, zvyšování počtu).




Usazení - jedinec (rostlina) nebo páru (živočichové)
Reprodukce a na určité části prostoru
* Populace, druh
Rozšíření (extenze)
• postupně (propagace)
• směrovaně mezi dvěma i více body od sebe různě vzdálenými,
tj. migrace

Regrese
Pohyb populace v prostoru


Přemisťování, přebíhání, rozptylování - tzv. vnitřní
migrace. Jde o pohyb jedinců, rodin nebo skupin nutný k
získání potravy, úkrytu, teritoria, sexuálního partnera ap..
Stěhování - migrace
• emigrace - vystěhování
• imigrace - přistěhování

Masové vystěhování – irupce
• Pohyb z oblasti přemnožení do území s nízkou populační
hustotou /lumík severní, sovice sněžná, saranče stěhovavé



Komigrace - stěhování predátorů za potravou
Expanze je šíření do oblasti druhem zatím neobydlených.
Regrese je zmenšování areálu populace vystěhováním z
dosud obývaného prostoru
MIGRACE


Stěhování se zpětnými návraty nazýváme
Dochází k ni:
• Vlivem změn potravní nabídky /stáda kopytníků, přesun zvěře z hor do
nížin/.
• Vyhledáváním sexuálního partnera na místech společných shromáždišť
/želvy, lachtani, velryby,losos –





migrace anadromní / do řeky/,
úhoř - migrace katadromní /do moře/
Ekologické bariery - překážky /horstva, vodní toky, moře, pouště
ap./.
Prostorová aktivita populací podmiňuje osídlování nových území,
kde vlivem nízké populační hustoty chybí vnitrodruhová
kompetice, alespoň na počátku, dokud početní stav populace je
nízký
Migrující populace se mohou dostat i do podmínek nepříznivých,
takže se populace na novém území neuchytí, musí migrovat zpět,
nebo zahyne. S těmito jevy se setkáváme na hranicích různých
areálů, kde populace může trvale pulsovat. Bývá to podmíněno
střídavým růstem a poklesem populační hustoty na původním,
trvale osídleném území
Rozložení populace v prostoru

Rovnoměrné
• V populaci se silnou vnitrodruhovou konkurencí (stromy v lese)
• U organismu s vyvinutou teritorialitou (ptáci, šelmy)

náhodné
• V přírodě vzácné
• Organismy osidlující narušená místa
• Potemníci v mouce

Shloučené
• V přírodě nejčastější
• Skupinky organismů
• U organismů s vyvinutou sociální strukturou, např. eusociální
hmyz – včely, termiti, mravenci, člověk
• U nepohlavně se rozmnožujících rostlin ( šlahouny), malé šíření
semen
• Trsy trav
2. Růstové znaky
RŮST





Důležitý znak populace
Schopnost produkovat další jedince
Organismy se reprodukují, tím zvyšují početnost –
(hustotu)
Každé populaci je geneticky dána určitá specifická
rychlost růstu, která je ale v daných, reálných
podmínkách prostředí snižována (brzděna) řadou vlivů
(faktorů), tvořících tzv. odpor (rezistenci) prostředí.
Autolimitace (zředění), populace jejichž podíl růstu se
snižuje současně se zvyšováním hustoty
• Početnost snížena dříve, než je dosaženo maxima
• Podíl růstu je nepřímo úměrný hustotě

Geometrická řada - růst populace geometrickou
řadou, dokud ji nezbrzdí odpor prostředí

Faktory bránící přemnožení populace
•
•
•
•
•

Potravní vztahy
Nároky na prostor
Výskyt predátorů nebo konzumentů
Brzdící vliv počasí
Antropogenní činnost
Závislost hustoty na odporu prostředí = růstová křivka
• Křivka tvaru J - růst otevřený (exponenciální)
• Křivka tvaru S - růst uzavřený (logistický, sigmoida)
• Lineární růst – růst geometrickou řadou


Velmi zřídka, pravděpodobně jen v omezeném časovém úseku
(krátkodobě)
Přírůstek stejného (konstantního) počtu jedinců v rámci každé
časové jednotky (př. počáteční počet 4 jedinci, v dalším období 8,
v dalším 12, opět v dalším 16 atd.
Křivka tvaru J

Křivka tvaru J - (exponenciální),
znázorňuje růst otevřený. Tento typ
je v přírodě méně častý (př.
bakterie, sinice, řasy, jednoleté
rostliny, živočichové s jednou
generací ročně).
Křivka tvaru J



Počáteční fáze růstu
populace je pomalá
Později strmě vzrůst a má
podobu růstu řadou
geometrickou
V určitém okamžiku se
zpomalí až zastaví,
populace překročila meze
svých možností a začíná se
projevovat odpor prostředí
početnost populace klesá,
až dosáhne rovnovážného
stavu. Působí faktory
omezující růst populace autolimitní
Křivka tvaru S





Křivka tvaru S - (logistická, sigmoida) - znázorňuje růst
uzavřená
Nejčastější typ
Počáteční růst z nízkých hodnot je pomalejší (fáze
akcelerační), následuje prudký vzestup (fáze
exponenciální), po dosažení určitého poměru mezi
limitujícími faktory - potravní poměry, obsaditelný prostor
apod. - se růst zpomaluje, křivka se pozvolna vyrovnává
(fáze retardační, zpomalování, zpožďování) a blíží se
hodnotě K - únosná kapacita prostředí, max. populace.
Dochází k vyrovnání poměru mezi natalitou a mortalitou. Po
dosažení hodnoty K se růst zastavuje, je dosaženo
rovnováhy mezi růstem populace a únosnou kapacitou
prostředí
Nejvyšší úroveň, vyjádřenou hodnotou K, nelze překročit.
Prostředí je limitováno


Počáteční růst
populace pomalý
Po dosažení určitého
počtu jedinců se
zvyšuje, vlivem
odporu opět klesá a
dosahuje
rovnoměrného stavu
tzv. Únosná kapacita
prostředí /k/
= počet jedinců, které
může biotop za daných
podmínek přijmout.

Dosáhnou-li populace svého početního
maxima,vyvíjejí se dále:
• Udržováním se na stejné úrovni - stabilita populace.
• Pomalým dalším růstem progresivní adaptace k
prostředí.
• Zmenšením populace, někdy i jejím zánikem v důsledku
nedostatku potravy, kyslíku ap. 4.


Pravidelné kolísání početnosti populace fluktuace
Změny vyvolané prostředím nevratné= zánik
populace
• Např. vyhynutí flóry a fauny na malých ostrovech po
vpádu myší, králíků a koz. Po přemnožení těchto
vetřelců dochází nejprve k vytlačení původního
společenstva a nakonec i k zahubení sama sebe

Pravidelné změny početnosti =kolísání početnosti
populace
Typy kolísání populace


Oscilace – kolísání početnosti populace v
průběhu jednoho roku
Fluktulace – kolísání početnosti populace v
průběhu několika let
• Gradace -prudký vzestup početnosti určitého
druhu, přemnožení. Může se více nebo méně
pravidelně opakovat v určitých časových
obdobích (př. přemnožení lesního škodlivého
hmyzu - mniška, obaleči, bechyně, kůrovec v několikaletých periodách).
3. Strukturální znaky



Struktura pohlavní
Věková struktura
Dynamická struktura
Struktura pohlavní


Poměr pohlaví - samců a samic
Poměr pohlaví proměnlivý závisí na:
• stáří jedinců, na populační hustotě, ročním období




Primární poměrem pohlaví -dán genetickým
určením pohlaví u geneticky ustálených druhů
1:1[
Sekundární poměr pohlaví
Skutečný poměr narozených (mláďat) samců a
samic
U dospělých jedinců - terciální poměr pohlaví skutečný poměr samců a samic u dospělců.
VĚKOVÁ STRUKTURA









Rozvrstvení věkových kategorií dává obraz o věkovém složení populace.
Pro existenci populace je rozhodující počet jedinců, kteří se dožijí
pohlavní dospělosti. Z tohoto hlediska rozeznáváme tři kategorie:
prereproduktivní - mladí jedinci nedosahující ještě pohlavní dospělosti
reproduktivní - jedinci schopní rozmnožování
postreproduktivní - jedinci staří, neschopni rozmnožování
3 základní typy věkové struktury populace:
a. populace mladá (pyramida) - v rozvoji. Vyznačuje se širokou
základnou - maximálním počtem členů mladé generace, početnou
střední vrstvou a poměrně malým vrcholem tvořeným
nepočetným
zastoupením staré generace
populace stálá, vyrovnaná (zvon) - má vyrovnaný počet mladých a
nedospělých jedinců a poměrně malý počet jedinců generace nejstarší.
populace vymírající (urna) - vykazuje malou početnost mladých jedinců,
ale naopak velký počet jedinců dospělých a starých
http://leccos.com/index.php/clanky/pyramida-vekova
STATISTICKÁ STRUKTURA
POPULACE


Zjišťuje v určitém časovém úseku
počty /frekvence/ jedinců populace v
jednotlivých kategoriích /věk, váha,
míra ap./
Používá se např. v lesnictví k
posouzení vybraného porostu z
hlediska jeho přirozené obnovy
DYNAMICKÁ STRUKTURA

Populační dynamika - zahrnuje veškeré změny populační hustoty
(početnosti) - nárůst, rychlost růstu a vymírání (extinkce), příčiny
gradací apod. Rychlost růstu populace ovlivňuje především
• natalita (množivost)
• mortalita (úmrtnost)
• migralita (stěhovavost) - ovlivnění jen částečné, většinou cyklický jev




Natalita fyziologická - teoretická hodnota, udávající rozmnožovací
schopnost populace v optimálních podmínkách - v podstatě
nedosažitelná
Natalita ekologická - skutečná rozmnožovací schopnost dané
populace v daných, konkrétních ekologických podmínkách.
Mortalita fyziologická - teoretická, minimální, počet jedinců
zemřelých stářím v optimálních podmínkách, při vyloučení jiných
příčin, vždy nižší.
Mortalita ekologická - skutečná, počet jedinců zemřelých stářím
plus další příčiny (choroby, predátoři, mimořádné výkyvy
podmínek stanoviště apod.). Vždy vyšší.





Struktura hmotnosti
Když nelze spolehlivě určit jednotlivé
věkové kategorie /např.u hlodavců/.
Pohlavní dospělost vázána na
hmotnost - pyramida podobná
pyramidě věkové
Při vyhodnocení produkce biomasy
populace - např. v zemědělské
výrobě.
Struktura sociální




Dotýká se sociálních vztahů a vazeb
mezi členy populace
Tato problematika není v podstatě
náplní ekologickou, ale etologickou
/nadřazenost a podřazenost v
societách, vnitropopulační kontakty
aj./
Použitelná i pro populace člověka.
4. Vztahové znaky


a) vztahy uvnitř populace
b) vztahy mezi populacemi
a) vztahy uvnitř populace



Etologie – nauka o chování
tyto vztahy souvisí se sociální strukturou a
teritoriálním chováním a se způsobem předávání
informací
způsoby komunikace lze dělit na:
• chemické – feromony, značkovací,
rozpoznávací apod.
• optické – pohyby, postoje, natáčení těla,
postavení uší, zbarvení
• akustické – ptáci, savci, obojživelníci, hmyz
b) vztahy mezi populacemi
Název vztahu
1. Symbióza
2. Protokoperace
(spolupráce)
Populace
druhu
1
2
+
+
+
+
Charakteristika
Vzájemný užitek.
Vztah vzájemně prospěšný, nezávazný. Obě mají užitek, ale
jsou schopny žít bez sebe (některé lišejníky, kdy houba a
řasa mohou žít odděleně)
3. Mutualismus
+
+
Vztah vzájemně prospěšný, závazný. Obě mají užitek a
nemohou žít bez sebe (mykorrhiza – houby a kořeny lesních
stromů; hlízkové bakterie bobovitých rostlin; mravenci a
mšice)
4. Komensalismus
+
0
První využívá druhou, aniž by škodila. Často vztah potravní
(střevní bakterie a člověk)
-
Potravní vztah, obě žijí volně; jednostranně protikladný vztah
šelmy ke své oběti; hustota populace kořisti je větší a
ovlivňuje zpětně hustotu populace predátora (liška a zajíc)
-
Potravní vztah, jedna populace má užitek z druhé a nemůže
bez ní existovat, pro parazita představuje hostitel životní
prostředí (plasmodium a člověk)
5. Predace
6. Parazitismus
+
+
7. Amensalismus
0
-
8. Neutralismus
9. Konkurence
(kompetice)
0
0
nepřímý
vztah
Prvá populace brzdí nebo likviduje druhou, jeden je
potlačován bez užitku druhého (mikroorganismy produkující
antibiotika) – možné využívat k biologické regulaci
Bez ovlivnění obou; velmi výjimečné (např. motýl – krtek)
Obě populace spolu soutěží, konkurují si o potravu,
teritorium apod.
Společenstvo (biocenóza)






=
soubor populací žijící na určitém stanovišti (biotopu)
Složeno z populací řady druhů
Charakter je závislý na biotických faktorech (společenstva
vlhkých stanovišť, vápnitých pokladů, písčitých lokalit ad.)
Druhové složení záleží na tom, které organismy schopné
osídlit dané místo jsou v dané oblasti vůbec k dispozici a na
vztazích mezi organismy
Druhy organismů ve společenstvu - různě důležité
Druhy
•
druhy klíčové -vzájemně nahraditelné a ke změně fungování
společenstva dojde až po odstranění celého souboru těchto druhů
(např. predátorů)
• druhy dominantní - jejich odstranění může mít
katastrofální následky ( odstranění stromů v lese )








Společenstva jsou ostře oddělena (rybník, pole) mezi jinými
nejsou ostré hranice
Přechod mezi stanovišti – lemová společenstva - ekotony
(druhově nejbohatší - vysoká biodiverzita)
Struktura společenstva
společenstvo vykazuje svislé rozvrstvení do jednotlivých pater:
 kořenové
 mechové
 bylinné
 keřové
 stromové
ve vodorovném směru jsou populace také rozmístěny s různou
hustotou
druhová struktura se mění v prostoru i čase (pravidelně během
ročního cyklu a náhodně se změnami biotických faktorů)
Každé společenstvo charakterizováno velmi komplikovanými
vzájemnými vztahy mezi populacemi a dochází k ustavování
dynamické rovnováhy
Klasifikace společenstev

Dle původnosti:
• přírodní společenstva - původní, nezasažená antropogenní
činností (snad jen části tropických pralesů, vegetace velmi
chladných oblastí blíže pólům apod.)
• přirozená společenstva - částečně antropogenně ovlivněné,
ale ještě blízké původnímu stavu
(př. les přirozené
dřevinné skladby na odpovídajícím stanovišti, avšak
obhospodařovaný)
• společenstva umělá, druhotná, nepůvodní - vytvořené
člověkem cíleně (polní a lesní kultury) nebo vzniklé jako
vedlejší důsledek antropogenních zásahů (ruderální
biocenózy – rumištní
• potenciální společenstva -vyvinula by se tehdy, kdyby
antropogenní činnost byla na delší
• reálná společenstva - taková, která existují v současnosti





Společenstva se mohou vyvíjet postupným nahrazováním populací
určitých druhů - ekologická sukcese
Důvody vývoje:
 Noví kolonizátoři vytlačí původní druhy
 Původní druhy změní podmínky prostředí natolik, že se stane
příznivějším pro jiné druhy
Ekologická sukcese začíná v okamžiku, kdy vznikne místo, které lze
postupně osidlovat
jedná-li se o zcela nová stanoviště - sopečné ostrovy, plochy vzniklé
ústupem ledovce, ale i skládky hlušiny - primární sukcese
pokud stanoviště vzniklo odstraněním původního společenstva
(třeba požárem, povodní nebo sesuvem laviny) - sekundární
sukcese

Primární sukcese
• Pomalejší
• Pomalý nástup – trvá déle než se do prostředí dostanou životaschopné
diaspory (výtrusy, semena) a úspěšní kolonizátoři




pokud známe konkrétní podmínky prostředí je možné do
určité míry průběh sukcese předpovídat
podoba závěrečného stádia společenstva
klimaxu - závisí na klimatu dané oblasti (klimatický
klimax), v některých případech je ovšem převážen vlivem
půdních podmínek (edafický klimax)
v našich podmínkách probíhá sekundární sukcese
rostlinných společenstev většinou směrem od lučních
porostů přes křoviny lesostepního charakteru až po
zapojené lesní porosty
Klimax





Konečné stadium sukcese společenstva
Nejstabilnější a nejkomplexnější biocenóza
Závislost : čím je biocenóza vlivem lidského zásahu více
odchýlena od původního stavu (klimaxového stadia), tím
silněji se v ní projevuje tendence k návratu do
rovnovážného stavu a tím větší množství energie je nutné
k jejímu udržení v požadovaném stavu (př. zeměděl. půda
na ploše vykáceného tropického pralesa).
Druhou reakcí je nebezpečí zhroucení autoregulačních
mechanismů a degradace biocenózy (ztráta produkční
schopnosti).
Sekundární (potenciální, možný, realizovatelný) klimax je
jediný typ, který se může vytvořit v oblastech hustě
osídlených a člověkem silně přeměněných.
Mezidruhové vztahy
společenstva



Konkurence vzniká mezi druhy se
stejnými požadavky, jsou-li tyto
omezeny /o vodu, světlo, potravu,
kořist/
Vzniká i při jednostranném
přemnožení druhu, který pak svou
biomasou dusí ostatní druhy v
biocenóze žijící


Neutralismus
Neutralismus vzniká u druhů, které se vzájemně potkávají, ale nijak
na sebe nepůsobí /zajíc - žába, srnec - zajíc, vrabec - sýkora ap/.








Protokooperace
Protokooperace -sdružování jedinců různých druhů
• Společný prospěch
• Společná hnízdiště různých druhů ptáků
 Zvýšení obranyschopnosti; zimní hejna různých druhů ptáků zvýšené ochrany a usnadnění nacházení potravy/.
Komenzalismus
Komenzalismus
Soužití dvou nebo více druhů
Komenzál má prospěch,druhý druh není kladně ani záporně ovlivňován
• Sdružování hyen,šakalů a supů se lvy - podíl na zbytku kořisti;
špaček, volavka s pasoucími se zvířaty - snazší vyhledávání
potravy ptáky; červenka a divoké prase - využití rozryté půdy
červenkou/.






Parekie
Druh komenzalismu sledující ochranné zájmy /hnízda pěvců
v čapích hnízdech, ryby rodu Nomeus mezi žahavými
vlákny trubýšů, vajíčka hořavek v žaberním koši škeblí
Epekie
Trvalé neparazitní usídlení na povrchu jiného organismu. U
živočichů tento způsob nazýváme epizoa /svijonožci na
ulitách škeblí, na těle vorvaňů, na krunýři želv/.
U rostlin takové druhy nazýváme epifyty / orchydee,
bromelie tilansie v korunách stromů/.

Entekie
• Komenzál se ukrývá v tělní dutině hostitele, aniž by ho poškozoval
/některé rybky mezi chapadly sasanek/.

Forezie
• Komenzál využívá jiného druhu k vlastnímu transportu /larvy majek
využívají včel; zoochorie u rostlin umožňuje rozšiřování semen
zachycených na povrchu těla živočicha nebo v jeho zažívacím traktu/.

Synekie
• Trvalé nastěhování komenzála do staveb jiného druhu

jejich soužití /myrmekofilie, termitofilie/.
Trofobióza
živočichů a
• Mšice + mravenec

Mutualismus (symbióza)
• Nezbytná a trvalá vazba, která vzniká mezi několika populacemi
• lišejník je podvojný organismus řasy a houby; vztahy mezi rostlinami
a jejich opylovači; bachořci v žaludcích přežvýkavců nebo v trávícím
ústrojí dřevokazného hmyzu; kvasinky v těle hmyzu ap.




Symfilie
• Soužití některých druhů hmyzu s mravenci v mraveništích a
termitištích. Symbionti tu nacházejí vhodné prostředí a
poskytují hostitelům výměšky svých žláz jako potravu.
Amenzalismus
• Soužití mezi druhy, z nichž jeden je inhibitor a působí na druhý
druh- amenzála negativně. Brzdí jeho přirozený vývoj nebo
dokonce působí letálně , usmrcuje
• Houby rodu Penicilium usmrcují bakterie; fytoncidní látky
produkované rostlinou mají charakter ochranný /silice
česneková, ledol rojovníku bahenního
Kompetice
• Obě populace navzájem negativně ovlivňují čerpáním stejných životních
potřeb
• Konkurence, čerpání stejných živin, vody u rostlin, nebo tytéž nároky
na potravu, prostor, úkryt u živočichů.
• Vítězí ten druh, který je životaschopnější, adaptabilnější /dospělci
chrousta obecného jsou pohyblivější a žravější než housenky obaleče
dubového/. Dojde-li k holožíru, chroust přechází na jiné stromy,
housenky obalečů hynou.Pohyblivost zvýhodňuje chrousta při získávání
potravy před housenkami obalečů.



Predace
Vztah predátor / kořist
Predátor, silnější, rychlejší, větší
• Více druhů kořisti. Populační hustoty kořisti a predátora jsou na sobě
závislé
• Zdokonalovaný zrak, čich, sluch, pohyb, zuby, zobák ap.

Kořist - zvýšená plodností
•
•
•
•


zbarvení
tvarová přizpůsobení /mimikry/
mechanická ochrana
pach, jedy, ochranný postoj- stavět se mrtvým ap./.
Parazitismus
Parazitismus je nutné /obligátní/ nebo dočasné soužití
parazita na povrchu těla hostitele či uvnitř
• Ektoparazitismus - na povrchu těla hostitele -blecha
• Endoparazitismus – uvnitř – tasemnice/
Ekosystém


Funkční soustava živých a neživých složek životního
prostředí, jež jsou spojeny navzájem
- výměnou látek
- tokem energií
- předáváním informací
a které se vzájemně ovlivňují a vyvíjejí v čase a prostoru
• Z. č. 17/92 Sb. o životním prostředí

Soubor společenstev v rámci určitého prostoru /soubor živé
hmoty v rámci neživého prostředí/ a času.



koloběh chemických látek je v ekosystému realizován
procesy
Např. : dýchání, rozklad a hlavně požírání organismů
Svázán s přeměnami energie
•




Při každé přeměně energie ovšem dochází ke ztrátám (část energie se
mění v teplo), proto nelze hovořit o koloběhu, ale o toku energie
• energie vstupuje do ekosystému zvenčí, většinou v
podobě světelného záření, a postupně dochází k
transformaci na energii ukrytou v chemických vazbách
molekul potravy - potravní řetězce
globální ekosystém - celá planeta
jedná se o otevřenou soustavu (dochází k výměně látek,
energií a informací) s dynamickou rovnováhou
v každém ekosystému jsou klíčové druhy (jejich
odstraněním se přiblíží vymření celá řada jiných druhů,
např. bambus – panda)
Organismy a ekosystém




3 skupiny:
1. producenti
 autotrofní organismy tvořící organické látky především
procesem fotosyntézy
 množství organické hmoty - biomasy - vyprodukované
na určité ploše nebo v objemu za určitou dobu –
primární produkce ekosystému
2. konzumenti
 skupina heterotrofních organismů, které nejsou schopny
produkovat organickou hmotu z anorganických zdrojů
 patří sem různé skupiny živočichů (býložravci,
masožravci, všežravci)
3. rozkladači (dekompozitoři, reducenti)
 různé skupiny mikroorganismů živicích se odumřelou
organickou hmotou
 tím umožňují oběh živin
Potravní řetězce







soubory organismů, které jsou na sobě potravně závislé
vzhledem ke zmíněným energetickým ztrátám má každý
článek potravního řetězce k dispozici méně energie než
článek předchozí, proto mají organismy v koncových
článcích potravních řetězců menší celkovou hmotnost
(biomasu) než předchozí články
potravní řetězce se složitě propojují do potravních sítí
tři základní typy:
1. pastevně kořistnický
2. dekompoziční (rozkladný)
3. parazitický
1. pastevně kořistnický (pastevecko
kořistnický)







začíná živou biomasou primárních
producentů:
zelené rostliny (producenti)
býložravci (herbivoři)
masožravci (karnivoři)
všežravci (pantofágové)
člověk
Tráva – zajíc – liška – jestřáb.
2. Rozkladný řetězec

Začíná neživou organickou hmotou
(odumřelí primární producenti nebo
konzumenti). Od mrtvé organické
hmoty (detritu) k mikroorganismům
(detritovoři) a jejich konzumentům.
Parazitický řetězec



Někdy se uvádí jako třetí kategorie
Směr od hostitele k parazitům
různého řádu
Součástí obou výše uvedených
Potravní pyramida
konzumenti
vyšších
øádù
of
apr
konzumenti 1. øádu
(býložravci)
(s
nti
uce
red
vztahy mezi
jednotlivými
potravními
úrovněmi
par
azi
té

yti)
primární producenti
(rostliny)
anorganická pøíroda
Regulace trofických řetězců


Některá společenstva vytváří
• Primární biotické materiály
• Sekundární látky – glykosidy, alkaloidy,
steroidy, terpenoidy aj.
E k o m o n y - látky, které vyvolávají mezi
organismy chemické reakce
• Vnitrodruhové
• Mezidruhové
Vnitrodruhové chemické vlivy

A u t o t o x i n y - jedy, odpady, apod., které jsou
toxické, nebo brzdící pro jedince populace, jež je
produkuje.
• a u t o i n h i b i t o r y ( inhibitor – látka, zastavující nebo
zpomalující chemickou reakci), které ovlivňují procesy
adaptace
• limitují tak počet členů populace (látky působící stárnutí
hub, omezující tvorbu semen apod.).


F e r o m o n y ( lákadla ) - chemické informace mezi
jedinci stejného druhu
Podněcují sexuální chování nebo signalizují potřebu obrany
společenstva – vliv již ve velmi slabých koncentracích
a) feromony sexuální – afrodiziaka nebo látky vábící
(využití v boji proti škodlivému hmyzu)
b) feromony napomáhající sociálnímu rozpoznání
c) feromony poplašné a obranné
d) feromony vyznačující teritorium a stezky
Mezidruhové chemické vlivy
(allelochemie)
1) A l o m o n y – poskytují organismu výhody při adaptaci
• repelenty – pomáhají v obraně odvracením útoku nebo
infekce (př. využití v lesním hospodářství jako ochrana
sazenic proti okusu zvěří)
• únikové látky – usnadňují únik, nejsou však přímo
repelenty (př. vypouštění inkoustové tekutiny
hlavonožci, nebo páchnoucí látky – tchoř, skunk)
• potlačující látky – brzdí nebo vylučují jiné konkurenční
druhy
 antibiotika pomáhající půdním organismům v
konkurenci
 látky brzdící tvorbu semen jiných druhů - př. juglon
vylučovaný kořeny ořešáku
 látky analogické juvenilnímu hormonu hmyzu
 veniny - otravují kořist (pavouci)
induktanty - modifikují růst jiného druhu,
s nímž jedinec žije (př. duběnky, hlízky,
mykorrhizy)
 protilátky neutralizující vliv veninů nebo
jiných agresivních látek – protijedy
látky přitahující
 chemická vnadidla – přitahující kořist k lovci
 sexuální lákadla


2. K a i r o m o n y - stejné role jako alomony – pomáhají
organismu při adaptaci
• látky informující o umístění potravy
• induktanty – stimulující přizpůsobivost organismu, který je vnímá
(faktory rozvoje orgánů, jimiž houby lapají hlístice)
• varovná signalizace – upozorňuje na nebezpečí nebo jedovatost – pro
příjemce signálu jde o výhodu při adaptaci
• stimulanty – hormony podněcující příznivě růst příjímacího organismu
3. I n h i b i t o r y – brzdící nebo otravující okolí bez výhod
pro producenta (př. bakteriální toxiny)
Klasifikace ekosystémů
1. Přírodní
 většinou druhově velmi početné, čistá produkce je nízká
(velké množství konzumentů  velká spotřeba)

mezi jednotlivými složkami se udržuje dynamická
rovnováha

ekosystémy jsou stabilní, schopné autoregulace a vývoje

při částečném porušení mají možnost obnovy

u nás např. rašeliniště








2. Umělé
vznikly zásahem člověka, dnes převažují (pole, louky, sady,
rybníky …)
jsou obvykle druhově méně početné (monokultury)
proto jsou nestabilní, snadno narušitelé
nejsou schopny autoregulace
k jejich udržení je potřeba vynaložit velké množství energie
– dodatková energie (orba, zvlažování, hnojení, pesticidy
…)
některé z nich mohou být přírodovědně velmi hodnotné
(např. nepravidelně sečené louky, extenzivní pastviny)
Zonace ekosystémů
vytváření odlišných ekosystémů na
základě změny některého
ekologického faktoru
 směry zonace:
a) horizontální zonace – závislost na
zeměpisné šířce - vegetační pásma biomy
b) vertikální zonace – závislost na
nadmořské výšce - vegetační stupně

ad a) Biomy - horizontální
zonace





ekosystémy nadregionálního
charakteru, zaujímající velké plochy
kontinentů, s klimaxovou vegetací
odlišnou od jiných biomů
vznik biomů dán klimatem:
zonální biomy – makroklimatem
extrazonální biomy – mezoklimatem
azonální biomy – specifickými
hydrologicko-pedologickými poměry
1. Suchozemské biomy









Tropické deštné lesy a mangrovy
Tropické sezónní lesy a savany
Tropické pouště a polopouště
Středozemní tvrdolisté lesy
Vlhkomilné lesy mezotermního klimatu
Stepi a kontinentální pouště
Opadavé širokolisté lesy
Severské jehličnaté lesy
Tundra
2. Vodní biomy

Mořský biom
• plošně nejrozšířenější
• chudý na vyšší rostliny a hmyz

Sladkovodní a mokřadní biom
• druhově bohaté ekosystémy
• rozdíly mezi stojatými a tekoucími vodami
• cévnatých rostlin více než v moři

Brakické vody – nejsou samostatný
biom
ad b) Vegetační stupně - vertikální
zonace ekosystémů:
vegetační
stupně dle
nadmořské
výšky
planární
nadmořská
výška
vegetační stupně dle
dominujících dřevin
poznámka
údolí velkých řek (lužní lesy)
< 250 m
250 - 500 m
1. dubový
2. bukodubový
doubravy, dubohabřiny, vápnomilné
bučiny
suprakolinní
350 - 600 m
3. dubobukový
4. bukový
dubohabřiny, doubravy (acidofilní),
výše příměs buku, kolem 600m
dominuje
submontánní
450 - 900 m
4. bukový
5. jedlobukový
bučiny, jedlobučiny, výše příměs
smrku
montánní
750 - 1100 m
5. jedlobukový
6. smrkojedlobukový
horské smíšené lesy
kolinní
subalpinský
1370 - 1602 m
8. klečový
vysokohorské smrčiny; horní
hranice lesa
porosty kosodřeviny
alpínský
> 1600 m
9. alpínský
u nás jen lokálně
supramontánní 1000 - 1370 m
7. smrkový
Děkuji za pozornost
Realizátorem projektu je Střední odborná škola
ekologická a potravinářská, Veselí nad
Lužnicí, Blatské sídliště 600/I
Název projektu:
Zkvalitnění vzdělávání pedagogických
pracovníků v oblasti udržitelného rozvoje
na školách Jihočeského kraje
ČP: CZ.1.07/1.3.06/04.0018
Projekt je financován ze státního rozpočtu ČR a ESF v rámci Globálního
grantu CZ.1.07/1.1.10 Zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihočeském
kraji, Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost