Transcript 1. Ekologija predmet i sadržaj

Nastavni tekst
PREDAVANJA IZ PREDMETA
OPĆA EKOLOGIJA
Prof. dr. sc. Stjepan Krčmar
Odjel za biologiju,
Sveučilište J.J. Strossmayera
u Osijeku
NEDJELJIVA POVEZANOST ŽIVE I
NEŽIVE PRIRODE
• građevni elementi žive i nežive prirode posjeduju zajedničku povijest
• živa i neživa priroda su međusobno ovisne, trajno i nedjeljivo povezane
• ekosferu izgrađuju : anorganske tvari, biogene fosilne tvari (organski
sedimenti, treset, ugljen), mrtve biogene tvari, žive organske tvari
(biomasa), slobodne molekule i raštrkani atomi i međuplanetarna prašina
(u atmosferu unesene molekule, atomi i subatomske čestice)
Osnovni građevni elementi prošli su kroz pet stadija:
svemirski,
planetarni,
magmatski,
hipergeni (na Zemljinoj kori, površinski)
biokemijski
• kroz njih je biosfera obogaćena kisikom, ugljikom, vodikom, dušikom i
drugim bioelementima, koji su utjecali na daljnji tijek evolucije
• danas se računa s oko 40.000 anorganskih i 10 milijuna organskih, što
prirodnih, što sintetiziranih organskih (ugljikovih) spojeva
• živa bića i njihov okoliš predstavljaju nedjeljivu cjelinu
• opstanak života uvjetovan je neprekidnom izmjenom tvari između
organizma i okoliša
• održanje njegove građe i životnih funkcija moguće je samo pri stalnom
selektivnom primanju za život potrebnih tvari i izlučivanju nepotrebnih
• unutarnji biokemijski i vanjski geokemijski procesi najuže su povezani u
prostoru i vremenu
PRIRODNI SUSTAVI I NJIHOVA
HIJERARHIJA
priroda (lat. natura)
• cijeli svemir sa svojim tvarima, energijom, promjenama i
zakonitostima ili realni svijet, sve ono čime se bave prirodne znanosti
• razlikuje se živa i neživa priroda
• znanost rasčlanjuje prirodu u sustave
sustav (sistem, sklop)
• ukupnost međusobno povezanih sastojaka koji tvore neku svrsishodnu
cjelinu
• biološki i ekološki sustavi su jasno rasčlanjeni i definirani
• živa priroda je hijerarhijski organizirana
• manji su sustavi sastavni dijelovi većih
• s porastom njihove složenosti umanjuje se brzina mnogih, za sustav
značajnih procesa
•
s porastom njihove složenosti smanjuje se predvidivost sistemskih
procesa
• u hijerarhiji sustava svaki sustav posjeduje svoje specifične značajke
• svaki sustav u hijerarhijskoj ljestvici opisuje se strukovnim izrazima, od
sustava do sustava istodobno se povećava i smanjuje količina
odgovarajućih informacija
• svi modeli pojedinih sustava predstavljaju pojednostavljenu sliku
stvarnosti
Hijerahija sustava
a) sustavi osnovnih znanosti :
- subelementarne čestice (fizika subelementarnih čestica)
- elementarne čestice (atomska fizika, fizika
elementarnih čestica)
- atomi (fizika)
b) idiobiološki sustavi :
- molekule (kemija, fizikalna kemija)
- reduplicirajuće molekule (molekularna
biologija)
- organele (biokemija, fiziologija)
- stanica (citologija, fiziologija)
- tkivo (histologija, anatomija, fiziologija)
- organi (histologija, anatomija, fiziologija)
- organizam (autekologija, ekofiziologija)
c) sinbiološki sustavi :
- populacija (demekologija,
populacijska ekologija)
- životna zajednica (sinekologija)
- ekološki sustav (sinekologija)
- skup ekoloških sustava
(krajobrazna ekologija)
- biom
- biogeografske regije (geoekologija,
terestrična i akvatična ekologija)
- ekosfera- biosfera (globalna ili
planetarna ekologija)
- sinbiologija (predstavlja
zajedničko ime za sve biološke
discipline koje se bave skupinama
raznovrsnih ili istovrsnih
organizama)
- idiobiologija (ujedinjuje sve
znanosti koje su usmjerene na
istraživanje pojedinih organizama)
EKOLOGIJA, PREDMET I SADRŽAJ
ekologija (oikos = dom, stanište, logos = riječ, znanost)
• brojni znanstvenici dali su različite definicije ekologije:
• ekologija je višedisciplinarna znanost, koja proučava
međusobne odnose između živih organizama i njihovih staništa
te djelovanje staništa i njihovih čimbenika na žive organizme
• ekologija je biološka znanost, koja proučava odnose i utjecaje
organizama međusobno i prema okolišu te okoliša prema
organizmima, a zbog svojih specifičnih potreba ujedinjuje niz
znastvenih disciplina i njihove metode
• ekologija je znanost o međusobnim odnosima i utjecajima žive i nežive
prirode, o međusobnim ovisnostima živih organizama i njihova živa i
neživa okoliša
• ekologija je znanost, koja se bavi proučavanjem odnosa biljaka i
životinja i životnih zajednica prema čimbenicima okoliša te uzajamnim
odnosima između živih bića
• ekologija je znanost, koja proučava odnose između organizama i
okoliša u kojem žive
• ekologija je znanost o mnogostrukim odnosima između živih
organizama i okoliša u kojem žive
•
ekologija se često pogrešno poistovjećuje sa zaštitom prirode i/ili
okoliša
• ekologija je multidisciplinarna znanost, sinteza mnogobrojnih drugih
znanstvenih disciplina i istraživačkih metoda od: botanike, zoologije,
antropologije, geologije, klimatologije, hidrologije, ekonomije, etike
• ekologija je znanost koja najčešće polazi od višeorganizmičke cjeline i
njenog okoliša prema njihovim sastavnim dijelovima te funkcionalnu
povezanost cjeline najvećim dijelom tumači od gore prema dolje
• ekologija je znanost, koja proučava uzajamne odnose između
organizama i okoliša o kojemu ovisi održavanje jedinki i populacija
organskih vrsta i njihovih zajednica u prirodi, ona proučava raspored i
gustoću populacija organskih vrsta, način života i ponašanje u tim
uvjetima okoliša
Utemeljitelj suvremene ekologije je engleski
prirodoslovac Charles Darwin koji je 1859.
godine u svojoj knjizi naslova “ O podrijetlu
vrsta posredstvom prirodne selekcije“ pod
pojmom "Borba za opstanak" pojasnio sve
stalne, uzajamne i promenljive odnose živih
organizama sa ostalom živom i neživom
prirodom.
Slika 1. Ch. Darwin
Naziv ekologija 1866. prvi spominje Ernest
Haeckel u knjizi "Opća morfologija organizama"
(Generelle Morphologie der Organismen).
Haeckel ističe da pod ekologijom treba
podrazumijevati sumu znanja koja se odnose na
ekonomiju prirode, odnosno istraživanje
uzajamnih odnosa biljaka i životinja sa okolišem.
Slika 2. E. Haeckel
ekologija se bavi istraživanjem slijedećih odnosa u prirodi:
a) odnosa između jedinke i okoliša
b) odnosa između populacije vrste i okoliša
c) odnosa između populacija različitih vrsta i okoliša
d) odnosima jedinki unutar populacija
na relaciji između organizma i okoliša stvaraju se međusobni odnosi:
a) specifični za svaku vrstu organizma
b) stalni
c) neraskidivi
d) uzajamni
e) promjenljivi u prostoru i vremenu
popularizacija ekologije uvjetovana je publikacijama:
Nijemo proljeće (R. Carson 1962)
Granice rasta (D. LN. Meadows et al. 1972)
Kakvoća života (Friedrichs et al. 1972)
Zabrinjavajuća formula rasta (W. Braunbeck 1973)
Kriza, Europa i granice rasta (S. Mansholt 1974)
Ova jedina Zemlja (R. Supek)
Rast do katastrofe (D. L. Meadows et al. 1974)
Pljačka Planeta (H. Gruhl 1974)
Čovječanstvo na raskrsnici (M. Mesarović & E. Pestel 1976)
Priroda kao politika (C. Amery 1978)
Ekologija i etika (D. Birnbacher et al. 1980)
Sudbina planeta Zemlje (J. Schell 1982)
prema stupnju organizacije ekologija se dijeli na:
a) autekologiju, analitičku ekologiju (proučava odnose jedinka - okoliš)
b) demekologiju, populacijsku ekologiju (proučava odnose populacija okoliš)
c) sinekologiju, sintetičku ekologiju (proučava odnose između raznih
skupina organizama – populacija koje
žive na jednom području)
d) krajobraznu ekologiju ili geoekologiju (proučava u određenom
krajobraznom prostoru
međusobne i složene odnose
između životnih zajednica
(biocenoza) i stanišnih prilika)
e) globalnu, planetarnu ekologiju (proučava ekološke odnose na
planetarnoj razini, tj. u ekosferi, biosferi:
hidrosferi, litosferi, pedosferi i
atmosferi)
Slika 3. Satelitska snimka Zemlje
prema vrsti organizama koji stoje u središtu
pozornosti:
prema znanstvenom
pristupu:
- bioekologija
- ekologija životinja
- ekologija
mikroorganizama
- ekologija čovjeka
- geoekologija
prema značajkama Zemljine
površine:
prema njenom sadržaju:
- ekologija bilja
-
- terestrična ekologija
- akvatična ekologija
opća ekologija
poredbena ekologija
teorijska ekologija
primjenjena ekologija (šumarska, urbana,
poljoprivredna, laboratorijska
i terenska ekologija)
TEMELJNE POSTAVKE OPĆE EKOLOGIJE
• živa i neživa priroda predstavljaju nedjeljivu, povezanu i
isprepletenu cjelinu
• ekologija je sinteza brojnih prirodnih znanosti koja istražuje
međusobne odnose i utjecaje žive i nežive prirode
• ekološki sustav je osnovna organizacijska jedinica prirode koji ima
sposobnost samoorganizacije, samoodržanja i samoobnove
• manji ekološki sustavi sastavni su dijelovi većih
• svaki ekološki sustav posjeduje karakterističnu građu životne
zajednice i staništa
• svaki ekološki sustav posjeduje osebujan prehrambeni lanac, protok
energije, kružne tokove tvari
• ekološki sustav je dinamična tvorevina
• ekološki sustav je prostorna cjelina koja prema susjednim ekološkim
sustavima tvori uže ili šire granice
• prirodni, poluprirodni i umjetni ekološki sustavi funkcioniraju na
sličan način po istim načelima
• biljke, životinje i ljudi ne žive sami za sebe, već u sklopu životne
zajednice, odnosno u sklopu nekog ekološkog sustava
• stanište selektira vrste koje na njemu mogu živjeti i u zajedništvu s
drugima opstati
•
životna zajednica oblikuje i mijenja svoje stanište, stvara vlastiti
fizikalno - kemijski milje, koji omogućuje njenu samoopstojnost i
ograničuje pridolazak stranih vrsta
•
čovjek je dio prirode
•
zadaća ekologije je istražiti i dokazati antropogene promjene u
domaćinstvu prirode, stvoriti kontrolne mehanizme za njihovo
praćenje, izraditi pouzdane matematičke modele sistemskih
procesa, pravovremeno upozoravati odgovarajuće nacionalne i
internacionalne institucije na nastale ili moguće posljedice raznih
gospodarskih zahvata, mjera i uzgrednih opterećenja
KRATKI PRIKAZ POVIJESNOG RAZVOJA
EKOLOGIJE
• 1771. - 1796. eksperimentalni dokaz izmjene plinova i asimilacije kod
biljaka (J. Priestley, J.Ingenhousz)
• 1798. opis rasta stanovništva i nedostatka životno potrebnih resursa
(T.R. Malthus)
•
1805. utemeljenje znanstvene geografije bilja i prve izmjere
parametara životnog okoliša (A. Humboldt)
•
1840. dokaz ishrane bilja mineralima i formulacija zakona o
minimumu (J. Liebig)
H. D. Thoreau spominje naziv ekologija u pismu od 01.01.1858.
upućenom Ch. Darwinu
•
•
1859. prikaz moderne teorije o evoluciji živih bića u knjizi
The origin of species, (Ch. Darwin)
•
1866. definicija termina ekologija (E. Haeckel)
•
1877. definicija biocenoze (K.A. Möbius)
•
1880. objava knjige Natürliche Existenzbedingungen der Tiere Ekološki aspekti zoologije, (K. Semper)
•
1887. - 1888. otkriće uloge bakterija pri oksidaciji sumpora i željeza
u jezerima i time kružnih tokova tvari (S.N. Vinogradski)
• 1895. objavljivanje knjige Planesamfund - Ekologija bilja,
(J.E.B.Warming)
• 1902. uvođenje termina autekologija i sinekologija (C.Schroeter)
• 1908. definicije termina biotop (F. Dahl)
• 1913. osnutak udruge British Ecological Society i početak izlaska časopisa
Journal of Ecology
• 1914. - 1915. osnutak udruge Ecological Society of America, početak
objave časopisa Ecology
• 1923. ulazak pojma humanekologija u ekološku znanost (H.H.Barrows)
• 1927. koncept ekološke niše (Ch. Elton)
• 1928. prvo izdanje knjige Pflanzensoziologie (J. Braun - Blanquet)
• 1935. prvi put spomenut termin ekološki sustav (A.G.Tansley)
• 1942. otkriće osnovnih zakonitosti o procesima unutar ekološkog sustava,
protoka energije i kružnih tokova tvari (R.L. Lindemann)
• 1944. izviješće o kružnim tokovima tvari (G.E.Hutchinson)
•
1969. opis osnovnih zakonitosti u razvoju ekološkog sustava (E.P.Odum)
•
1970. osnutak Prve državne institucije za zaštitu okoliša EPA u SAD – u
(Environmental Protecction Agency)
• 1971. treće izdanje udžbenika Fundamentals of Ecology (E.P. Odum)
• 1972. Prva međunarodna konferencija o zaštiti okoliša u Stockholmu
• 1973. početak sustavnih istraživanja terestričkih ekoloških sustava (H.
Ellenberg, B. Ulrich i dr.)
• 1973. - 1988. mnoštvo ekoloških publikacija, časopisa i udžbenika
• 1988. - 1992. osnutak brojnih međunarodnih, državnih i privatnih
organizacija i udruga vezanih za probleme zaštite okoliša
• 1992. United Nations Conference on Environment and Development
(UNCED) u Rio de Janieru donosi zaključke i radne planove za
zaštitu okoliša, koje je usvojilo više od 170 država
Literatura:
Ricklefs R.E. and Miller G. L. 1997. Ecology. Fourth Edition.
W.H Freeman and Company, New York, 822pp.
Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume.
Zagreb, 211 pp.
Krohne D.T. 2000. General ecology. Second Edition. Brooks/Cole,
512pp.
Springer O. P. i Springer D. 2008. Otrovani modrozeleni planet.
Biblioteka Geographia Croatica. Knjiga 31. 293 pp.
http://images.google.hr/ (12.9.2012).