Transcript ABIOTIČKI (KLIMATSKI) ČIMBENICI - Odjel za biologiju

Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Odjel za Biologiju
Cara Hadrijana 8/A, 31000 Osijek
www.biologija.unios.hr
Predavanja iz ekologije životinja (3. predavanje)
ABIOTIČKI (KLIMATSKI)
ČIMBENICI
prof.dr.sc. Stjepan Krčmar &
doc.dr.sc. Davorka K. Hackenberger
Klima: cjelokupnost meteoroloških elemenata atmosfere određenog
zemljopisnog područja. Numerički se opisuje na osnovi: prosječnih i
ekstremnih vrijednosti zračnog tlaka, temperature zraka, vlage zraka,
količine oborina, Sunčevog svjetla, naoblake, jačine vjetra. Prikazuje se
dnevnim, mjesečnim ili godišnjim srednjacima te pojedinim ekstremnim
vrijednostima.
Elementi klime: temperatura zraka
tlak zraka
vlažnost zraka
svjetlosne pojave
vodeni talozi
strujanje zraka

Podliježu: zemljopisnoj širini,
nadmorskoj visini,
udaljenosti od mora

Klimatski čimbenici djeluju zajedno.

Klimatske prilike se prikazuju klimatskim dijagramima, pokazujući najvažnije
značajke klime: tijek prosječnih mjesečnih temperatura zraka, količine
oborina, vlažna, suha razdoblja, razdoblja trajne hladnoće, mraznih dana,
dana sa snježnim pokrivačem, temperaturne ekstreme (Glavač 1999).

Za praćenje klime u Hrvatskoj zadužen je Državni hidrometeorološki zavod,
putem klimatoloških postaja.

ODSTUPANJE SREDNJE TEMPERATURE ZRAKA U RUJNU 2010. U rujnu
2010. srednje mjesečne temperature zraka bile su niže ili jednake višegodišnjem prosjeku
(1961.-1990.).
ODSTUPANJE KOLIČINE OBORINE U RUJNU 2010. Analiza mjesečnih
količina oborine izraženih u % prosječnih vrijednosti (1961.-1990.)
ODSTUPANJE SREDNJE TEMPERATURE ZRAKA U LJETO 2010. GODINE.
Srednje temperature zraka za ljeto na čitavom su području Hrvatske bile iznad prosjeka
1961.-1990.
ODSTUPANJE KOLIČINE OBORINA U LJETO 2010. GODINE . Analiza ljetnih
količina oborina izraženih u % prosječnih vrijednosti (1961.-1990.) pokazuje da su na
nekim postajama oborine bile manje od prosjeka.
ODSTUPANJE SREDNJE TEMPERATURE ZRAKA U 2009. GODINI. Srednja
godišnja temperatura zraka u 2009. godini bila je znatno viša od višegodišnjeg
prosjeka.
ODSTUPANJE KOLIČINE OBORINA U 2009. GODINI. U kopnenom dijelu
pogotovo na istoku zemlje oborine su bile znatno manje od prosjeka dok su na Jadranu te
u zaleđu oborine više od prosjeka.
Klimatski dijagram
TOPLINA






Višestruko djelovanje na organizme: metabolizam,
razmnožavanje, razvoj, rast, dužina života, ponašanje.
Glavni izvor topline u biosferi – sunčevo zračenje.
Toplina predstavlja količinu energije u nekoj tvari, odnosno
sumarnu kinetičku energiju svih njenih molekula.
Intenzitet i količina: temperatura → mjera intenziteta topline,
odnosno brzina kretanja molekula u tvari
1 m2 vode pri temperaturi od 30 °C sadrži 500 puta više
topline nego isti volumen zraka na istoj temperaturi, jer je broj
molekula u toj količini vode oko 500 puta veći.
Ohridsko jezero (površine 348 km2, dubine 286m),
temperatura površinskih slojeva vode je 6,6°C zimi, 22,5°C
ljeti, primljena toplina tijekom ljeta iznosi 35,700 gcal/cm2
jezerske površine, odnosno 13 x 1013 kgcal za cijelu vodenu
masu. Ova količina topline = 20.000 vagona kamenog
ugljena (Stanković 1961).













TERMIČKI UVJETI U BIOSFERI
Najviši temperaturni raspon variranja je kopno – zrak.
Najniže temperature zraka: Sibir, Aljaska (do -70°C).
Najviše temperature zraka: pustinja (do +60°C).
Kopnene vode: donja granica do 0°C, morske vode: -2,5°C
najviša temperatura površinskih voda: 36°C (Perzijski zaljev).
Termalni izvori 90°C.
Najveće dnevno-noćne razlike u Sahari: od 3°C do 40°C (37°C).
Najveća godišnja razlika temperature u Tibetu: 77°C (37°C do 40°C).
Najmanja razlika u tropskim područjima: oko ekvatora, razlika iznosi
samo 0,5°C.
Jezerska voda:
ljeti termička stratifikacija: epilimnij, metalimnij i hipolimnij (Kerovec
1988, Ricklefs & Miller 2000).
proljeće i jesen - izotermija
Termička stratifikacija jezera
(Kerovec 1988).
TERMIČKA RAZMJENA IZMEĐU ORGANIZMA I
OKOLIŠA












Poikilotermni – većina životinjskih vrsta, i sve biljke.
Homoiotermni – ptice i sisavci.
Homoiotermni: kemijska termoregulacija, fizička termoregulacija.
Izvor topline u stanicama su dva procesa: oksidativna reakcija i cijepanje ATP-a
Kemijska termoregulacija: obrnuta ovisnost između vanjske temperature i intenziteta
metabolizma
Fizička termoregulacija: dlakavi i pernati pokrov, promjena promjera krvnih žila,
naslage masti, znojenje, isparavanje
Ubrzano disanje sisavaca, ptica – mačka 250/min, pas 500/min, vrabac 200/min.
Hipotalamus (ptice i sisavci) – termoregulacijski centar
Mišićna aktivnost (drhtanje) homoioterma – dopunska toplina – pojačava se razmjena
lipida jer neutralne masti čine osnovnu pričuvu kemijske energije
Mrko masno tkivo najrazvijenije je kod sisavaca hladnog podneblja jer dio kemijske
energije u obliku topline zagrijava organizam, te ne prelazi sva energija u ATP.
Heliotermni organizmi – kukci.
Produkcija topline mišićnom aktivnošću – ribe: >t za 10°C, leptiri: >t za 20°C, pčele:
>t za 13°C do 30°C.
TEMPERATURNA VALENCIJA
Temperaturni raspon od -1,5°C do 52°C – aktivni život većine
poikilotermnih životinjskih vrsta.
 Biljke -60°C – sjeverna tajga.
 Stenotermne vrste – spiljski kukci od -1,7°C do 1°C.►
 Oligostenotermni organizmi:
račić Calanus finmarchicus►
▼školjkaš Chione limacina

beskrilna mušica Chionea araneoides►
Homoiotermne vrste: pingvin Aptenodytes forsteri, ►
▼grenlandski kit Balaena mysticetus.


Polistenotermni organizmi (stenotermi viših temperatura):
tropske slatkovodne ribe, termiti, stonoga (Scutigera coleoptrata)▼
orangutan (Pongo pygmaeus)▼
DJELOVANJE EKSTREMNIH TEMPERATURA


Temperature ispod i iznad efektivnih granica postaju ograničavajući
čimbenik na razvoj, rast i razmnožavanje.
Poikilotermni organizmi prema niskim temperaturama:




vrste sposobne da izdrže vrlo niske temperature do -60°C
vrste koje ugibaju na temperaturi od -1°C
vrste koje ugibaju na temperaturi iznad 0°C.
Otpornost poikiloterma prema niskim temperaturama različita je.
►Gusjenice vrbotočca (Cossus cossus) do -20°C►
Komarac malaričar (Anopheles maculipennis) do -30°C
Ribi koja je prilagođena (aklimatizirana) na temperaturu
vode od 28°C letalna temperatura iznosi 13°C.
Pčela (Apis mellifera): apsorpcija hrane u crijevu se ►
zaustavlja na 1°C.







Homoiotermni organizmi – produkcija topline, toplinska
izolacija (potkožna mast, dlake, perje).
Pojačana termogeneza – polarna lisica -40°C
– čimpanza 20°C.
Hipotermija: letalne granice – čovjek 18°C do 25°C,
pas 1.5°C do 22°C
Otpornost poikiloterma prema visokim temperaturama –
uzak raspon letalne zone.
Maksimalna letalna granica: 50°C do 55°C.
Bakterije, modrozelene alge: 85,2°C do 88°C.
Homoiotermni - veća otpornost prema hladnoći.
Hipertermija – letalne granice 41.7°C pas, 47°C kokoš,
43.5°C čovjek.
TEMPERATURA I ŽIVOTNI PROCESI


porast tjelesne temperature
poikiloterma – porast brzine
životnih procesa.
Ličinke kukuruznog moljca
(Pyrausta nubialis) – potrošnja
O2.
Vanjska
temperatura (°C)
Potrošnja O2
(mm3/g/h)
-12
2.9
-6
15.9
0
21.8
6
50.5
12
95.3


Odnos temperature i brzine kemijskih reakcija – Van’t Hoffov
zakon.
Kemijski procesi porastom temperature za 10°C teku 2 do 3 brže
10
Vt   Q10  2  3
Vt
ili
Vt 10  Vt  Q10
Vt – brzina reakcije na temperaturi t
V (t+10) – brzina reakcije na temperaturi višoj za 10°C
Q10 – temperaturni koeficijent
Povećanje brzine
hipotetske reakcije kao
funkcija temperature pri
Q10 = 2 (Krohne 2001).


Vodenbuha (Daphnia pulex) – frekvencija otkucaja opticajnog sustava brža
je 2.8 puta pri temperaturi od 5°C do 15°C, svega za 1.2 u temperaturnom
rasponu od 25°C do 35°C ►
TERMIČKO PRILAGOĐAVANJE


Tvrdokrilac Melosoma populi na 12°C troši više O2 od jedinki na temperaturi
od 25°C. ►
Srčana frekvencija vodenjaka (Triturus sp.) i šarenog daždevnjaka
(Salamandra salamandra.) veća je na 10°C nego na 30°C. ▼



Fiziološko termičko prilagođavanje na novu termičku sredinu
reverzibilan je proces.
Termička prilagodba – povijesno nastala nasljedna prilagođenost na
određene termičke uvjete.
Školjke iz skupine Mytilidae iz područja Danske i Perzijskog zaljeva
pokazuju isti intenzitet potrošnje O2 iako žive pod različitim
termičkim uvjetima.
Jednak
intenzitet
potrošnje O2
TEMPERATURA I RAZVOJ




Razvoj poikiloterma brži na visokim temperaturama.
Donja temperatura na kojoj razvoj počinje = temperatura praga
razvoja.
Ekološka temperaturna nula: razvoj moguć, ali ne ide do kraja.
Razvoj voćne mušice Ceratitis capitata, C=D(T-t0). ►
D= trajanje razvoja,
T= temperatura na kojoj se razvoj obavlja,
t0 = temperatura praga razvoja,
C = termička konstanta.


Termička konstanta razvoja 250.
Poznavajući t0 – može se izračunati trajanje razvoja na raznim
temperaturama:
C
D
T  t0

Temperatura 38.5°C – razvoj 10 dana,
temperatura 18.5°C – razvoj 50 dana.
D(T  t0 )  D1 (T1  t0 )
t0  TD 
T1 D1
D  D1
t0 = 13,5°C

Termička konstanta = suma danjih temperatura u toku razvoja jedne vrste ili
određenog razvojnog stupnja.
Hiperbola dužine razvoja
voćne mušice Ceratitis
capitata pri različitim
temperaturama
(Stanković 1961).
►leptir, sovica (Plusia gamma)
– sjever 1, jug 2-3 generacije
godišnje
►jabučni leptir (Carpocapsa
pomonella) – sjever 1 (930 C),
srednja Europa 2, južna
Europa 3 generacije (1870 C)
►leptir kupusar (Pieris
brassicae) – termička
konstanta – 700, sjever 1 (832
C), jug 2 generacije godišnje
(2265 C).
Odnos godišnje sume srednjih
danjih efektivnih temperatura
nekog područja prema
vrijednosti termičke konstante
jedne vrste je indeks koji
pokazuje koliki broj generacija
može ta vrsta imati tijekom
godine.
 Vrijednost termičke konstante varira u pojedinim stupnjevima razvoja.

Stupanj
Metlica (Loxostege
sticticalis)
Ozima sovica (Agrotis
segetum)
Jaje
39.0
77.4
Gusjenica
167.5
582.2
Kukuljica
140.2
216.2
Varira i temperatura praga razvoja.
Stupanj
Metlica (Loxostege
sticticalis)
Jaje
11.2°C
Gusjenica
9.6°C
Kukuljica
12-13°C

Temperaturne promjene u prirodi ubrzavaju razvoj kod kukaca.
►razvoj jaja skakavca (Melanoplus mexicanus) na 32°C traje 5 dana.
Ako se jaja izlože temperaturi od 12°C – 16 sati dnevno i 8 sati
temperaturi od 32°C tada razvoj traje 3 dana. To je ubrzanje od 66%.
Jaja na temperaturi od 27°C do 37°C – razvoj traje 26-46 dana.
Jaja izložena temperaturi od 0°C 240 dana razvijaju se na istim
temperaturama za 11 do 16 dana.
TEMPERATURA I RAZMNOŽAVANJE
► Razvoj gonada domaće muhe (Musca domestica) na 20°C traje 20 dana, na
30.6°C 4 dana.
► Jegulja (Anguilla anguilla) – u rijeci Po spolno sazrijeva za 5 do 7 godina, dok
u Elbi za 8 do 9 godina.
► Crvenperka (Scardinius erythrophthalmus) – u Finskoj spolno sazrijeva za 5
do 6 godina, u srednjoj Europi za 4 godine, u južnoj Europi za 3 godine.
► Šaran (Cyprinus carpio) spolno sazrijeva u Njemačkoj za 3 godine, na Javi
za 1 godinu.

Fekunditet poikiloterma – kukci.
► Rižin moljac (Calandra oryzae), kukuruzni moljac (Pyrausta nubialis) –
najveća produkcija jaja na 26°C do 29°C.
► Uš (Pediculus humanus capitis) ne producira jaja na temp. ispod 25°C.
► Mušice (Drosophila sp.) na 32°C – sterilno 50% ♀ i 96% ♂.
 Polaganje jaja kod kukaca vezano je za određenu temperaturu.
► Livadna smeđa žaba (Rana temporaria) u Francuskoj polaže jaja
u siječnju, u Finskoj u svibnju.
TEMPERATURA I PONAŠANJE
Ponašanje i aktivnost organizma ovisi o temperaturi.
► Kretanje domaće muhe na temperaturi 10.9°C slabo, 27.9°C
brzo, 40°C razdražljivo.
► Pustinjski skakavac (Shistocerca gregaria) na temperaturi od 17
do 20°C – miruje, od 20°C do 26°C – traži osunčana mjesta, 27°C –
putovanje, 40°C – prekid aktivnosti, zalazak sunca i sniženje
temperature na 20°C odlazak na okolnu vegetaciju.
► Aktivnost mrava (Messor semirufus), zima – podne, proljeće –
predvečer, ljeto-noć.
► Pješčane dine – ljeti 55°C do 70°C – kukci - uzdizanje tijela, slijetanje
i uzdizanje.
►Najpovoljnija temperatura za život i razvoj npr. uši glave 24°C do 32°C,
a za ličinke domaće muhe 30°C do 40°C.
►jata tihooceanske sardine (Sardinops melanostictus) na površini pri
temperaturi od 8°C do 10°C – pri temperaturi od 15°C do 20°C – dublji
slojevi.
►Crnomorska skuša (Scomber scomber) – migracija
u Sredozemno more pri temperaturi crnomorske
vode od 10°C do 12°C.



Organizmi se u okolišu s temperaturnim gradijentom orijentiraju
prema mjestima s temperaturom najpovoljnijom za njih.
Termotaksija – traženje uvjeta pod kojima se životna aktivnost
odvija uz najmanji utrošak energije.
Termotaksija – omogućuje organizmima izbor pogodnih mjesta za
stanovanje ona je čimbenik prostornog rasporeda. Temperatura je
prema tome ograničavajući čimbenik organskih vrsta.
SVJETLOST



Izvor energije za fotosintezu autotrofnih biljaka.
Sunčevo zračenje – glavni izvor energije u biosferi.
Valne dužine Sunčevih zraka
< 280 nm – UV-C (0%) u prizemnim slojevima atmosfere
280 do 320 nm UV-B (0.5%) u prizemnim sl. atmosfere,
320 do 400nm UV-A (5.6%) u prizemnim sl. atmosfere
400 do 800nm vidljivo svjetlo (51.18%) u prizemnim sl.
atmosfere
> 800 nm infracrvene zrake (42.1%) u prizemnim sl.
atmosfere
Sunčeva
energija
19%
atmosfera
34%
svemir
47%
Zemlja












Svojstva svjetlosti: ▪ intenzitet svjetlosti (energija u gram
kalorijama)
▪ kvaliteta svjetlosti (valna duljina)
▪ trajanje svjetlosti (duljina dana).
Organizmi: fotofilni
fotofobni.
Eurifotni – širok raspon osvijetljenosti.
Stenofotni – ograničeni uvjeti osvijetljenosti.
Svjetlost čimbenik orijentacije životinja.
Bioluminescencija – signalni značaj.
Ekološki značaj svjetla – orijentacija životinjskih organizama.
Fototropizam (kod sesilnih vrsta).
Fotokineza (vagilne životinje – lokomotorna kretanja bez pravca).
Fototaksija (određen pravac u odnosu na svjetlosni izvor).
Dnevno-noćne promjene svjetlosti – ishrana – dnevne, noćne i
sumračne životinje.
Indiferentne prema dnevno-noćnim promjenama svjetlosti.
Danje vrste
Vrste životinja
danju
noću
domaća svinja
(Sus scrofa )
88
12
tekunica (Citellus
citellus)
98.3
1.7
gušter (Anolis
frenatus)
82.0
18.0
90.0
10.0
žaba (Rana
temporaria)
15.1
84.9
voluharica
(Apodemus
agrarius)
15.5
84.9
tvor (Putorius
putorius)
17.9
82.1
vrabac (Passer
domesticus)
Noćne vrste
Raspored aktivnosti %




Smjena aktivnosti i mira – 1 nastup u 24h – pčele, leptiri, šišmiši
(monofazne životinje).
Smjena aktivnosti i mira više puta u 24h – gujavica, miš, mačka
riječni rak (polifazne životinje).
Fotoperiodizam.
Dužina dana (danjeg svjetla) – određuje kod nekih životinja (ptice)
broj sati u kojima je moguća ishrana.
►velika sjenica (Parus major) – polaže 6 do 10 jaja u umjerenom
pojasu dok u tropskom 2 do 3 jaja.
►razvoj gonada domaćeg vrapca (Passer domesticus) odvija se u
zavisnosti od dužine danjeg svjetla i od temperature – period rasta
sjemenika poklapa se s periodom povećanja dužine dana.
►američka pastrva (Salvelinus fontinalis) - riba kratkog dana –
spolno zrela u jesen (studeni).
►eksperiment sa američkom pastrvom - zima –dužina dana umjetno se
povećava – a u proljeće se naglo skraćuje – spolno zrelost se postiže u
lipnju.




Svjetlost ima utjecaj na funkciju razmnožavanja preko živčanog
sustava
Promjena dužine dana djeluje kao signal za lučenje gonadotropnih
hormona hipofize – sazrijevanje spolnih produkata.
Fotoperiodizam je izraz povijesno nastale prilagođenosti na
sezonske promjene u uvjetima okoliša za koje su promjene u dužini
danjeg svjetla signal na koji organizam reagira.
Linjanje, mitarenje, dijapauza, migracije – sezonske promjene u
dužini dana i noći.
VODA




Bezbojna tekućina bez mirisa i okusa u debljem sloju uglavnom
plavkaste boje.
Prirodne vode dijele se na: atmosferske, podzemne, izvorske,
riječne, jezerske i morske.
Osnovni uvjet opstanka živih organizama (metabolizam, fotosinteza,
regulira osmotske procese, tjelesnu temperaturu).
42 – 99% tjelesne težine.
►meduza (Aurelia aurita) – 98%,
punoglavac žabe 93%,
školjka (Mytilus edulis) – 84%
gujavica (Lumbricus terrestris) – 87,8%,
vuneni moljac (Tineola biselliela) 42%
čovjek (Homo sapiens sapiens) – 57%.


Gubitak vode od 15-20% kod homoiotermnih organizama – smrt.
Poikilotermni organizmi lakše podnose gubitak vode: Allolobophora
sp. 62%, puževi (Limax tenellus, Arion empiricorum 65-80%).
RAZMJENA VODE






Primanje i otpuštanje vode.
Osmoza – vodeni organizmi (otapalo iz otopine manje konc.
difundira kroz polupropusnu membranu u otopinu veće
koncentracije da se izjednače koncentracije s obje strane).
Tkiva slatkovodnih riba sadrže višu koncentraciju soli od okolne
vode – hiperosmotski organizmi.
Tkiva morskih riba sadrže nižu koncentraciju soli od okolne vode –
hipoosmotski organizmi.
Morske ptice, gmazovi – sadrže pomoćni regulatorni organ (slana
žlijezda), blizu očiju, nosnih otvora.
Neki morski psi, raže – osmoregulacija – čuvanjem uree CO (NH2)2
u krvotoku umjesto izlučivanjem. Urea povećava konc. iona u krvi
tako i osmotski tlak. Viša konc. uree u krvi poništava tendenciju
gubitka vode putem osmoze, ovaj način lako regulira i tok natrija –
ne treba piti slanu vodu radi zamjene vode koja se gubi u osmozi
(Ricklefs & Miller 2000).






Gmazovi – pustinje – sadrže višu koncentraciju uree u tjelesnim
tekućinama – onemogućuje gubitak vode kroz kožu.
Kopnene životinje: pijenje (ptice, sisavci, gmazovi, vodozemci,
kukci).
Iz hrane – miševi, gusjenice.
Apsorpcija tekuće vode ili vlažnosti iz zraka (puževi, vodozemci,
kukci).
Oksidacija masti – metabolička voda (deva).
Otpuštanje vode: ekskret, znojne žlijezde, respiracija, koža.
Količina vode različitih vrsta kukaca i njihove hrane
vrsta
stupanj
hrana
H2O hrana
H2O kukac
%
%
Calandra granaria
Žitni žižak
imago
pšenica
9-11
46-50
Calandra oryzae
Rižin žižak
imago
pšenica
15-16
48-50
lišće vrbe
70-73
77-79
lišće kupusa
88-89
83-84
Vanessa antiopa
Mrtvački plašt
gusjenica
Pieris rapae
Leptir kupusar
gusjenica
►Tenebrio molitor (brašnar) – resorpcija H2O iz ekskreta u Malpigijevim
cjevčicama (ishrana suhom hranom).

Kukci – hitinski pokrov – onemogućuje gubitak vode (Price 1997).

Kralježnjaci – rožnati pokrov – onemogućuje gubitak vode.

Puževi (Gastropoda) – čvrsta ljuštura

Suhi ekskret (mokraćna kiselina), suhi izmet (kukci, gmazovi, ptice)
VLAŽNOST ZRAKA





Variranjem % vlažnosti zraka raste ili opada intenzitet otpuštanja H2O
iz tijela.
Apsolutna vlažnost – ukupna količina vodene pare u atmosferi (g/m3
zraka).
Relativna vlažnost – stupanj zasićenosti zraka na danoj temperaturi
(%).
Deficit zasićenosti – označava razliku između stvarne količine
vodene pare i količine potrebne da zasiti zrak na danoj temperaturi –
označava isparavajuću snagu zraka na danoj temperaturi.
Ekološke kategorije životinja prema stupnju vlažnosti staništa u kojem
žive:
a) kserofilne životinjske vrste
suha područja (kukci, gmazovi, ptice i sisavci)
zaštita od gubitka H2O: hitin (kukci), rožnati sloj pokožice (ptice,
gmazovi), nedostatak znojnih žlijezda (sisavci), suhi ekskret
(mokraćna kiselina) – gmazovi i ptice, metabolička voda –
oksidacija masti (deve), korištenje H20 iz hrane (stjenice,
skakavci)




b) higrofilne životinjske vrste
samo na vlažnim mjestima (vodozemci, kišne gliste, nematode,
stonoge, kukci (šumsko vlažno tlo).
c) mezofilne životinjske vrste
većina kopnenih životinja.
Higrotaksija – komarac malaričar Anopheles maculipennis vlažna
mjesta s vlažnošću od 90 do 95%.
Vlažnost zraka – fekunditet ženki – skakavac (Locusta migratoria) –
najveći broj jaja na 70% r.v., na 40% prestaje polagati jaja.
Broj položenih jaja rižinog i pšeničnog žiška raste sa stupnjem
vlažnosti zrna.
Buha Xenopsylla cheopis – od vlažnosti ovisi duljina života – važan
podatak za epidemiologiju kuge.
VODENI TALOZI


Količina i sezonski raspored vodenih taloga - tipovi klimatskih
područja.
Posredno djeluju: na razmnožavanje, gustoću populacija.
► pustinjski skakavac (Shistocerca gregaria) – optimalni uvjeti za
razvoj jaja – vlažnost zemlje 100% i temperatura 30°C.
► brojnost miševa (Mus musculus hortulanus) u stepama južne
Ukrajine – ovisi o količini vodenih taloga.
► brojnost gazela u Africi – ovisi o količina vodenih taloga (sezona kiša).
 Negativan učinak – poplavljivanje jazbina glodavaca, ispiranje
kukuljica kukaca iz tla.
 Snježni pokrov - kopneni organizmi – otežano kretanje i ishrana
(sisavaca i ptica).
 Prilagodba – morfološke odlike (građa noge) sjevernih životinja
(Lynx lynx, Lepus timidus, Lagopus lagopus).





Uzrokuje migracije životinja.
Slaba toplinska provodljivost – na dubini od 0,5m 0°C na površini
-40 °C.
Zaštita od predatora.
Djeluje na vodni režim stepskih područja.
Djeluje na faunu vodenih biotopa.
Predavanja iz ekologije životinja (4. predavanje)
STRUJANJE ZRAKA









Vjetar – razlika u gustoći zračnih masa – uslijed nejednakog
zagrijavanja.
Stalni vjetrovi - pušu tijekom cijele godine u istom pravcu (sjeverni
i južni).
Periodični vjetrovi – pušu u određenom periodu s kopna na more i
obrnuto.
Monsuni pušu s Indijskog oceana prema Indiji tijekom ljeta – u
suprotnom pravcu tijekom zime.
Ciklonski vjetrovi: uragani, tajfuni, tornada, vrtlozi (130 km/h).
Lokalni vjetrovi: bura, jugo.
Ekološki značaj vjetra: djeluje mehanički na kopnene organizme i
njihovo ponašanje.
Ptice koriste vjetar kao izvor energije leta.
Kukci obustavljaju let pri jakom vjetru – selektivni učinak vjetra
redukcija krila kukaca na oceanskim otocima.
►Raseljavanje životinjskih vrsta (pauci) – Havaji 3.700 km od SAD-a
ista fauna pauka.
►Leptir metlica (Loxostega sticticalis) – vjetar - 400 do 600 km.
 Zvijeri – vjetar – mirisi.
 Pojačava intenzitet isparavanja.
 Ruža vjetrova – pokazuje
pravce puhanja vjetra – krug od
16 ili 32 dijela.
SKUPNO DJELOVANJE KLIMATSKIH ČIMBENIKA
►Skupno djelovanje temperature i vlage – pamučni žižak Antonomus
grandis.
razvoj se zaustavlja < 40% r.v. i r.v. većoj od 85%
temperaturi < 17°C i temperaturi višoj od 39°C,
temperatura od 28°C razvoj traje 21 dan – r.v. 40%,
temperatura od 28°C razvoj traje 11 dana – r.v. 65%,
temperatura 13°C i r.v. 35% - ukočenost,
temperatura 43.5°C i r.v. 95% - ukočenost,
temperatura 27°C i r.v. 35% - ukočenost.


Ekološki optimum: najveći porast populacije, najveći natalitet,
najmanji mortalitet, najbrže spolno sazrijevanje, najbrži razvoj.
Klimatski dijagram: srednje mjesečne temperature, vlažnosti vodeni talozi - koordinatni sustav i spajanje točaka presjeka redom
po mjesecima - dijagram u vidu izlomljene zatvorene linije nepravilni poligon – klimatski dijagram.

Klimatski dijagram: u analizi rasprostranjenja i ekologije jednog štetnog
kukca dao je Cooke 1924. godine - leptira sovice (Noctuidae: Porosagrotis
orthogonia).
►Za leptira Porosagrotis orthogonia u SAD, utvrđene su tri bioklimatske
zone, prema stupnju masovne pojave i obima štete koju ovaj kukac nanosi.
- zona stalne štete obuhvaća područja gdje se klimatski uvjeti najviše
približavaju optimalnom klimatskom dijagramu.
- zona povremene štete obuhvaća područja gdje se klimatski uvjeti samo
u pojedinim godinama približavaju optimalnom klimatskom dijagramu.
- zona neznatne štete obuhvaća područja gdje klimatski uvjeti toliko
odstupaju od optimalnih da je masovna pojava uzrokovana migracijama iz
susjednih područja.





U klimatski dijagram se unose pravokutnici koji obuhvaćaju granične
vrijednosti povoljnih uvjeta temperature i vlažnosti za glavne stupnjeve
razvoja kukca.
Klimatski dijagram postaje tada bioklimatogram prikazujući tok vremenskih
prilika u odnosu na različite stupnjeve razvoja kukca.
Bioklimatogram olakšava uspoređivanje bioklimatskih uvjeta različitih
područja, omogućava prognozu rasprostranjenja, održavanja i razvoja jedne
organske vrste na određenom području.
Uvarov je 1932. godine napravio ove popravke u grafičkom postupku
klimatskog dijagrama i na taj je način izradio bioklimatogram.
Nedostatak bioklimatograma je što se temelji na općim meteorološkim
podacima. Međutim svaka vrsta životinja ponekad je ovisna od lokalne
kombinacije klimatskih čimbenika koja se može znatno razlikovati od općih
klimatskih značajki područja kakva se dobije na osnovi općih meteoroloških
podataka makroklime.


Makroklima – srednje stanje vremenskih prilika određenih
zemljopisnih područja.
Klimatska područja određuju se odlikama makroklime prema
(Koppenu):
▪ tropski pojas – temperatura u svih 12 mjeseci iznad 20°C
▪ suptropski pojas – temperatura u 4 do 11 mjeseci iznad 20°C,
1 do 8 mjeseci između 10°C i 20°C.
▪ umjereni pojas u 4 do 12 mjeseci temperatura između 10°C i
20°C.
▪ hladni pojas u 1 do 4 mjeseca temperatura između 10°C i 20°C,
ostali mjeseci ispod 10°C.
▪ polarni pojas – temperatura u svim mjesecima ispod 10°C.

Novija podjela klimatskih područja razlikuje: tropsku klimu, suhu
klimu, umjerenu klimu, kontinentalnu klimu, planinsku klimu, polarnu
klimu.


Mikroklima - lokalne kombinacije klimatskih uvjeta na ograničenim
mjestima (sjeverna i južna strana stabla, duplja drveta, spilja, ptičja
gnijezda, ispod kamenja).
Ekoklima – suma meteoroloških čimbenika pojedinih staništa
(šuma).
Opadanje svjetlosti u gusto
olistaloj bukovoj šumi, staroj
120-150 godina (Stanković
1961).



Svjetlost, vlažnost, temperatura, vodeni talozi, reljef zemljišta (vrtače),
vegetacijski pokrov, ekspozicija terena.
Mozaički raspored životinjskih vrsta.
Fenološke pojave – sezonsko ritmičko smjenjivanje životnih pojava
uvjetovanih vremenskim promjenama tijekom godine.
►Sezonske promjene u vegetacijskom pokrovu.
►Kukci – pojava ličinki, presvlačenje ličinki, pojava kukuljica, pojava imaga.
►Ptice selice (odlazak - dolazak).



Fenofaze – sukcesivne fenološke pojave u životnom ciklusu jedne
organske vrste.
leptir gubar (Lymantria dispar) – gusjenice – kukuljica – imago
(trajanje leta, parenje, polaganje jaja) – fenofaze – fenološki niz.
Fenološki kalendar – sezonske periode – 2 proljetne (prevernalnu i
vernalnu), 2 – ljetne (estivalnu i serotinalnu), 1 jesenju (autumnalnu) i 1
zimsku (hibernalnu).





Povezanost fenoloških pojava – istovremena pojava fenofaza biljnih
vrsta i vrsta biljojeda koje se njima hrane (gusjenice gubara – lišće
hrasta).
Mirovanje – reakcija na nepovoljne sezonske klimatske uvjete
(zastoj razvoja, prekid aktivnosti)
Hibernacija – zimski san – termoregulacijski mehanizam prestaje
funkcionirati, intenzitet disanja se smanjuje, metabolizam usporen,
gubitak tjelesne težine od 35 do 49%.
Estivacija – ljetno mirovanje – čikov (Misgurnus fossilis).
Dijapauza – kukci – stupanj razvoja s usporenom morfogenezom.
Obligatna – vrste s 1 generacijom godišnje
►leptir gubar 8 mjeseci od lipnja do
travnja) – nije izazvana vanjskim
čimbenicima.
Fakultativna – izazvana vanjskim nepovoljnim čimbenicima.

Klimatska pravila :
▪ Bergmannovo pravilo – homoiotermi hladnijih područja su veći
od homoioterma toplijih područja.
Bergmanovo pravilo ne vrijedi za poikilotermne organizme (kukci,
vodozemci, gmazovi).
▪ Allenovo pravilo – sisavci – skraćivanje izbočenih dijelova tijela
(ušiju, repa, udova) – sjeverna područja.
▪ Golgerovo pravilo – homoiotermi – melaninska pigmentacija
raste s temperaturom i vlažnošću.
 Aridna područja – tamni eumelanin – mijenja se u crvenkasti
feomelanin (pustinjska boja).
 Topla vlažna područja – mrka boja, stepe – siva do sivo-mrka boja.
Literatura:
Glavač V. (1999) Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo-Hrvatske šume, Zagreb 211 pp.
Kerovec M. (1988) Ekologija kopnenih voda. Hrvatsko ekološko društvo, Zagreb 75 pp.
Krohne D. T. (2001) General ecology. Brooks/Cole Thomson learning, CA 512 pp.
Price P. W. (1997) Insect ecology. John Wiley & Sons, Inc. New York 874 pp.
Ricklefs R. E. & G. L. Miller (2000) Ecology, 4th edition by W.H. Freeman and Company,
New York 823 pp.
Stanković S. (1961) Ekologija životinja. Zavod za izdavanje udžbenika, Beograd 420 pp.
http://en.wikipedia.org/wiki/AntonioBerlese,
http://www.hlasek.com
http://ukmoths.org.uk
http://www.iesmontilivi.net
www.chbr.noaa.gov.
www.zoo-boissiere.com
www.fiskbasen.se
www.commons.wikimedia.org
www.batraciens-reptiles.com
www.naturepl.com
www.oscasullos.com
www.maretarium.fi
www.entomart.be
http://www.iesmontilivi.net
http://www.jaederfeldt.com/klas/sniglas.html
http://www.biologie.uni-osnabrueck.de
http://www.pbase.com
http://insects.entomology.wisc.edu
http://www.lepidoptera.pl
http://www.hypocolius.se
http://www.pollywog.co.uk/gallery.html
www.filin.vn.ua
www.wildlife.com
www.entomology.ucr.edu
www.afpmb.org
www.dendroworld.co.uk
www.oceanlight.com
http://klima.hr