Transcript Ökológiai környezet és a niche

Az ökológiai környezet
és niche
Az ökológiai környezet: (1) Szinguláris
környezetelv
A szinguláris környezetelv: a környezet az objektumot
körülvevő külvilág. Eszerint több objektumnak közös
környezete van: [környezet]~[külvilág]; ill.
[környezet]~[élőhely]. Pl. „épített környezet”;
„természetes környezet”.
A környezet mintegy
közös fürdőmedence.
Az ökológiai környezet: (2) Plurális
környezetelv. [A] Fokozatos közelítés
Teljes külvilág
Hol él?
Habitat
Pontosabban hol él?
Oecus (~környék,
tanyahely)
Mi hat rá ? (Tapasztalatunk szerint)
Miliő
Mi hat rá? (Vizsgálataink szerint)
Környezet
Az ökológiai környezet: (2) Plurális –
multiplurális környezetelv. [B] Kvázidefiníció
A plurális környezetelv
értelmében minden
objektumnak külön
környezete van. Ahány
objektum, annyi
környezet.
A multiplurális környezetelv szerint ahány
objektum és megközelítés, annyi környezet.
Az ökológiai környezet: (2) Plurális
környezetelv. [C] Definíciók
1. Környezet: Valamely szünbiológiai objektumra
ténylegesen és közvetlenül ható külső feltételek
halmaza.
2. Környezetvédelem: Intézkedési tevékenység,
amely az emberi populációk védelmére irányul,
környezeti paramétereik optimalizálásával. Tehát
nem a „környezetet” védjük, hanem az
objektumot, amelynek környezetéről szó van:
esetünkben az embert.
Az ember és természet kapcsolata
(1) Az ember elődei az ősi természettel együtt éltek, annak
szabályozó mechanizmusai hatottak rájuk („ökológiai
társadalmak”).
(2) Az ember igyekezett az őstermészettől elszakadni, azon
mintegy felülkerekedve, annak törvényei alól kivonni
magát → exponenciális léptékű szaporodás → természeti
készletek túlhasználása → összeomlás. A természettől
nem képes függetleníteni magát: vikingek Grönlandon,
Húsvét-sziget, Pitcairn és Henderson-szigetek, maják,
Hispaniola: Haiti és Dominika (Diamond 2005, 2007).
(3) Beléptek a társadalmi szabályozók → bioszociális lény.
Az ember és természet kapcsolata
(4) Közben: az ember megismeri, felhasználja a természeti
adottságokat és transzformálja az ősi természetet:
(a) A természeti mechanizmusokat figyeli meg és alkalmazza
(pl. állatokkal végzett vadászat, biológiai védekezés) →
természetbúvár attitűd
(b) Drasztikus átalakítás: állattenyésztés, mezőgazdaság, ipar
→ ipari, „leigázó”, „modern” attitűd.
(5) Az ember rádöbben, hogy nem tudja függetleníteni magát
nemcsak az élővilágtól, de az ősi természettől sem
(Dendrobatinae: nyilméregbékák mérgében epibatidin,
ópiumszerű fájdalomcsillapító, dependencia nélkül;
Borneóról származó fa Callophyllum sp. AIDS-tünet
csökkentése – Wilson 2002, 2006).
Az ember és természet kapcsolata
(6) A rombolás globálissá válik kérdések merülnek fel:
(a) Része-e még az ember a természetnek?
[ Homo ]  [Természet ]
(Az őstermészetnek biztos nem)
(b) Függ-e az ember a természettől?
[ Homo ]   [Természet ]
(Igen)
(7) A természet jobb ismerete és védelme szükséges →új,
tudományos alapú természetbúvárkodás → ökológia
(8) Ökológia és társtudományok: mindig az élőlények
halmazaival foglalkoznak → szintetikus szemlélet
Az ökológiai környezet: (2) Plurális
környezetelv. [D] További definíciók
3. Természet: világunknak az ember által nem vagy csak
kevéssé befolyásolt része. (~ ősi természet)
4. Természetvédelem: a természet értékeinek megőrzésére
irányuló intézkedési tevékenység.
Ökológus-szünbiológus szemmel mind a természetet, mind
az emberi populációkat mint élőlények halmazait és azok
fizikai feltételeit vizsgáljuk. Ennek alapján:
5. A természet- és környezetvédelem: a szupraindividuális
szerveződés védelme.
Ökológiai környezet és tolerancia
Vizsgálandó: a környezet szünbiológiai
objektumokra gyakorolt hatása
A tolerancia hagyományos nomenklatúrája
R
G
Reprodukció
Egyedi növekedés
S
Túlélés
Exteriőr feltételek (a miliő elemei)
(1) „Kondícionáló-zavaró” feltételek: nem
fogyaszthatók,
ökofiziológiai
úton
befolyásolják adott szünbiológiai objektum
életlehetőségeit. Az optimum közelében
kondícionáló, pesszimum közelében zavaró
hatásúak
(pl.
hőmérséklet,
fény,
légnedvesség).
(2) Készlet (resource) jellegű feltételek:
fogyaszthatóak, mennyiségük változatlan (pl.
lakóhely) vagy megújuló (pl. táplálék, víz).
Két klasszikus, de érvényes minimumelv
(1) „Pesszimális faktor elve”: az a kondícionáló
vagy zavaró tényező a meghatározó hatású,
amely a legközelebb van a pesszimumhoz ill.
amelyből a legkevesebb áll rendelkezésre (ld.
„abszolút” vagy „relatív” hiány).
(2) „Legsztenőkebb stádium elve”: az az
egyedfejlődési stádium határozza meg adott
populáció túlélési lehetőségeit, amelyben a
tolerancia határai a legszűkebbek (pl. fiatal
magoncok, lárvák, fiókák stb.). [Sztenők =
szűk tűréshatárú]
A preferencia hagyományos nevei
Tartomány
Miliőelem
Oligo
Mezo
Poli
Hőmérséklet
pszikrofil
hipotermofil
termofil
higrofil
athmofil
Légnedvesség xerotoleráns
Fény
szkotofil
umbrofil
fotofil
Áramlás
reoxén
reofil
reobiont
Oxigén
pH
oligoxibiont
acidofil
neutrofil
stenooxibiont
alkalofil
általában
oligo-(xen)
mezo- (fil)
Poli-(biont)
A legismertebb miliőfaktorok gyakoribb
hatásai (Cotgreave  Forseth 2002 után)
Hőmérséklet:
Károsítás (fagyás, túlmelegedés,
toleranciaküszöbök túllépése)
Metabolizmus (növekedés,
egyedfejlődés respiráció, fotoszintézis)
Akklimatizáció (tolerancia,
prefendum)
Aktivitás (küszöb, lineáris, telítődési)
Légnedvesség: Vizveszteség(evaporáció,transpiráció)
Patogének (baktériumok, gombák)
Xerotolerancia (fiziológiai vízkészlet)
Csapadék
Vízkészlet, szárazságstressz, árvíz
A legismertebb miliőfaktorok gyakoribb
hatásai (Cotgreave  Forseth 2002 után)
Szél:
Napsugárzás:
Károsítás (vihar, széldöntés)
Vízveszteség (evaporáció,
transpiráció)
Hőmérséklet
Légnedvesség
Terjedés, keveredés
Hőmérséklet
Metabolizmus (fotoszontézis)
Vízveszteség
Környezeti inger (pl. fotoperiódus)
Károsítás (pl. rák)
Példák a hőmérséklet hatására
Aktivitás:
lineáris/
telítődési/
küszöb válasz
Egyedfejlődés: logisztikus görbe
Akklimatizáció: tolerancia
Akklimatizáció:
prefendum
Példák a hőmérséklet hatására:
extremitások
Hibernálás:
visszatérés
Speciális példák:
Anabiotikus Tardigrada (medveállatka): -273 Co
Anabiotikus Tardigrada: -190 Co és +153 Co
Bythinia thermalis (csiga): 53 Co
Nassus elegans (egysejtű): 55 Co
Philodina aculiformis (kerekesféreg): 61 Co
Astagobius angustatus (bogár): (-1,7) – (+1) Co
Klasszikus indikációelv
A klasszikus és elterjedt indikációs tevékenység
arra irányult, hogy megfelelő „indikátorokat”,
„jó indikátorokat”, esetleg „indikátorértékű
szervezeteket” találva, mintegy megspórolva a
műszerek alkalmazását, e szervezetekkel
„mérjék” a „környezet” állapotát.
De: (1) A műszerek és az élőlények
„skálázottsága” eltér. (2) A toleranciát,
preferenciát, de különösen a gyakoriságot
befolyásolják a körülmények, pl. a partnerek.
Általános indikációelv (1)
A biométer
(zoométer,
fitométer),
jó
indikátor/rossz
indikátor,
indikátorértékű
szervezet stb. kifejezések helytelenek.
Minden
szünbiológiai
objektum
környezetének legjobb indikátora.
saját
Általános indikációelv (2)
Exteriőr komplexus
Indikátormintázat
Indikandum
Tolerancia
Transzformáció
Indikátor
Indikátum
A niche koncepció kialakulása
(1) Steere (1894): koncepcionálisan alkalmazta először, a Fülöpszigetek madarai elterjedésére (Kendeigh 1974).
(2) Grinnell (1904): hasonló életmódú és igényű madárfajok
populációi közötti kompetícióról ír, de a szót még nem
alkalmazta.
(3) Johnson (1910): cikkében bukkant fel először a szó.
(4) Grinnell (1914,1917a,1917b): az élőhely tulajdonságai amelyek
meghatározzák egy adott faj elterjedését („strukrúrális”).
(5) Elton (1927): állat táplálékához és ellenségeihez való viszonya
(„funkcionális”).
(6) Szelényi (1957): egy állat adott tápnövényen kialakuló
táplálkozási hálózatban elfoglalt helye (pl. növényevő,
parazitoid stb.).
(7) Gallé (1973): a táplálkozási hálózat szintjei.
(8) Odum (1971) (?): a faj “postacíme”, illetve “foglalkozása”.
Hutchinson (1957) niche koncepciója
Hutchinson niche koncepciója és a RUF
Hutchinson niche koncepciója értelmében a
niche a környezeti tényezők értékeiből, mint
dimenziókból képezett absztrakt hipertér
azon
tartománya,
ahol
egy
faj
(pontosabban: populáció) egyedei túlélni és
szaporodni képesek.
MacArthur szerint a niche nem homogén
absztrakt térrész, „készlet hasznosításának”
megfelelő
szerkezete
van
(Resource
UItilization Function, RUF).
„Modern” niche-koncepció (MacArthur)
A niche kvázi-definíciója
A niche: adott populáció tolerancia
és
preferencia
viszonyait
megjelenítő ponteloszlás/függvény
a környezeti tényezők mérhető
értékeiből, mint dimenziókból
alkotott n-dimenziós absztrakt
hipertérben.
A niche relációi
(1) Ökostátusz:
az
n-dimenziós
miliőtér azon része, amit egy
szünbiológiai objektum igénybe
vesz.
(2) Niche és környezet: (a) imperfekt
mefeleltetés; (b) valós−absztrakt
viszony.
(3) Külső—belső niche (JNP)
Posztmodern niche-koncepció
Chase & Leibold (2003): a niche
fogalmát kiterjesztették és a
környezet→tolerancia
viszony
mellett az adott populáció („faj”)
környezetre gyakorolt hatását is
belevették. Eszerint „requirement”
és „impact” niche-t különböztetnek
meg.
Chase & Leibold niche-definíciói
(1) Azon környezeti feltételeknek a leírása,
melyek kielégítik egy faj minimális igényeit
úgy, hogy egy lokális populáció születési
rátája eléri vagy meghaladja a halálozásét
a faj ezen környezeti feltételekre gyakorolt
hatásaival együtt.
(2) A környezeti feltételek által meghatározott
többváltozós térben egy organizmus(!)
nulla-növekedési izoklínje hatásvektoraival
együtt.
Készlet 2.
Példák Chase & Leibold niche-ére (1):
Requirement niche
A populáció nő
Nulla-növekedési
izoklin
A populáció csökken
Készlet 1.
Példák Chase & Leibold niche-ére (2):
Requirement + impact niche
Készlet 2.
A populáció
nő
A populáció csökken
Készlet 1.