ekologia-wyklad9-15.doc

EKOLOGIA-WYKŁAD

WYKŁAD 9

              • Paine 1968 Keystone species

g. zwrotnikowy (kluczowy, fundamentalny) kelp - podwodne łąki, jeżowce

              •               czynniki niezależne od zagęszczenia

              •               gatunek kluczowy, fundamentalny

wydra morska

              •               wydra morska, kałan wydrozwierz

Lutra Lutra - wydra airania - wydra brazylijska

Elajosomy - glistnik jaskółcze ziele, wilczomlecze, fiołki, róże

Amensalizm:

- allelopatia - rośliny, drobnoustroje zmiany środowiska wywołane działalnością gatunków kluczowych bóbr w stosunku do organizmów sucholubnych

człowiek (komunikacja) - śmiertelność na drogach i polach

kolonie kormoranów

noclegowiska gawronów

Pasożytnictwo:

- pasożyty wewnętrzne i zewnętrzne ( bruzdogłowiec szeroki, chińska przywra wątrobowa)

- pasożyty zwłaszcza endogenne charakteryzują się ogromną rozrodczością; obojnactwo i duplikacja męskich i żeńskich narządów rozrodczych jednym członie strobili (tasiemce produkują miliony jaj rocznie)

-mogą realizować strategię r

KOEWOLUCJA UKŁADÓW PASOŻYT - ŻYWICIEL

- żywiciel zmierza w kierunku zwiększenia odporności

- interesem pasożyta jest trwanie i reprodukcja

- zbyt agresywny pasożyt (zbyt wiele wymagający od żywiciela) jest przez dobór eliminowany

- układ ewoluuje ku komensalizmowi lub mutualizmowi np. u porostów grzyb pasożytuje na glonie

EWOLUCJA PŁCI -hipoteza Hamiltona 1990

Pasożyty mogły być przyczyną powstania płci u żywiciela, bo rozmnażanie płciowe bardziej różnicuje materiał genetyczny (rekombinacje) niż mutacje. Im bardziej różnicowane genetycznie są populacje żywiciela tym mniejsze szanse na udaną inwazję ma pasożyt.

parazytoidy - pośrednie pomiędzy pasożytami a drapieżnikami taszczyny - drapieżne osy

taszczyny ↓atak pszczoły

↓paraliż ofiary

              nory(rozwój jaj i larw taszczyna)               ←kleptopasożytnictwo

                            ↓               ↓

              drapieżnictwo               konkurencja między larwami muchówek

taszczyna i muchówek

Ochrona przed pasożytami:

wzgórki u wejścia do nor

ślepe odnogi nor

fałszywe nory

zamykanie wejść do nor lub komórek

akrobacje w locie

Kleptopasożytnictwo:

•ostre (grabież zdobyczy)

- wydrzyk - ptak rybożerny - hieny - lampart, gepard

- dzik-ryś

-          rosomak - ryś, wilk,

Konkurencja:

kto zje więcej i szybciej się przeobrazi muchówki - taszczyny

Umiarkowane:

(kradzież lub podjadanie)

lisy, jenoty - większe drapieżniki kuny, kruki

sępy

ścierwniki - drapieżne ssaki

szakale - lwy

Drapieżnictwo:

szybkie zabijanie ofiary

wilk-kopytne

lew - antylopy

Pasożytnictwo prowadzące do śmierci żywiciela (ofiary):

okaleczenie bądź sparaliżowanie żywiciela

pasożytnicze błonkówki -larwy owadów

krety - dżdżownice

tchórze - płazy

Drapieżnictwo częściowe:

drapieżniki zjadają części ciała ofiary, ale nie doprowadzają do ich śmierci

drapieżne ptaki i ssaki - jaszczurki (autotomia ogona)

mysz leśna i jej drapieżniki

Kleptopasożytnictwo:

zabieranie zdobyczy innym gatunkom

Pasożytnictwo lęgowe:

pasożyt składa trud odchowania potomstwa na inne gatunki ptaków kukułki, miodówki

Pasożytnictwo właściwe:

pasożyt korzysta z zasobów Żywiciela ale nie doprowadza do jego śmierci

endo i ektopasożyty

Mutualizm:

konieczność obopólnych związków porosty

bakterie i pierwotniaki w przewodzie pokarmowym u roślinożernych zwierząt

Protokooperacja:

współudział dwóch gatunków w zdobywaniu poZywienia, korzyści obustronne, związek nie jest obligatoryjny

Lis rudy - vormela peregusma

polowanie na gryzonie żyjące pod ziemią (susły, chomiki itd.)

Kojot - borsuk amerykański

polowanie na króliki, susły, pieski preriowe

Ratel- południowo- afrykański borsuk - miodowód duży

-          Ptak po odnalezieniu gniazda pszczół donośnym krzykiem i charakterystycznymi przelotami doprowadza drapieżnika na miejsce. Sam zjada wosk z porzuconych plastrów

- Trawienie wosku przy udziale drobnoustrojów - symbioza.

- Miodowód (przy braku borsuka) współpracuje też z człowiekiem lub innymi ssakami.

Mutualizm

flora bakteryjna fauna orzęsków

mikoryza - grzyby i systemy korzeniowe roślin. Umożliwia opanowanie lądów przez rośliny.

Grzyb pobiera do gospodarza związki węgla, sam dostarcza związki azotowe i fosforanowe. Ważna, gdy stężenie związków N i F niskie.

Endomikoryza - strzępki grzyba wnikają do komórek korzeniowych gospodarza. Ektomikoryza - grzyb tworzy w korzeniu gałęziste struktury, ale strzępki nie wnikają do komórki.

Symbiotyczne wiązanie azotu. Rośliny motylkowe z bakteriami. Teredo (świdra okrętowy) Termity z bakteriami.

Heterotrofy - fotoautotrofy

Paramecium bursaria - z zieloną zoochlorellą, która dostarcza pantofelkowi energii i tlenu.

Przydecznica hoduje zoksantellę na brzegu płaszcza, po czym je zjada (fagocytoza). Heterotrofy - chemoautotrofy

Strefa kontaktu wód natlenionych z beztlenowymi osadami dennymi - cieplice głębinowe.

Hemoautotrofy - bakterie i auchebakterie - zdobywanie energii przez utlenianie siarki lub synteza metanu z C02 i H.

Heterotrofy - niektóre małże, skąposzczety, pogonofory.

15

Powstawanie eukarja (Margulis 1970).

Wszystkie dzisiejsze gatunki roślin i zwierząt mające chloroplasty i mitochondria powstają na drodze symbioz przodka eukarya (niezdolnego do oddychania tlenem fotosyntezy ani wiązania N) z proteobacteria i cyanobacteria.

KOOWELUCJA UKŁADÓW ROŚLINA - ROŚLINOŻERCA

3.                    

Zoochoria (rozsiedlanie).

- czynna (owoce pachnące i smaczne otoczki nasion)

-          bierna

Zoogamia (zapylanie)

Mutualistyczne związki (specyficzne - jeden gatunek rośliny i zwierzęcia lub oportunistyczne - wiele gatunków)

Owady- ptaki, ssaki (torbacze, np. jeden z oposów, nietoperze, niektóre gryzonie) pszczoły - latające prącia roślin..

Eliminacja konkurentów.

Trawy - dając się zjadać (częściowo) pozbywają krzewów, siewek, trzew, itp.; posiłkują się także pożarem.

Drapieżnictwo.

MODEL LOTKI - VOLTERRY (LOTKA 1925 VOLTERRA 1926).

-matematyczne równania opisujące konkurencję

- dwa konkurujące gatunki mogą osiągnąć równowagę liczebnąjeżeli konkurencja między osobnikami obu gatunków będzie mniejsza od konkurencji między osobnikami tego samego gatunku

- zasada konkurencyjnego wykluczania się (Gause -lata 30 XXw)

Dwa podobne gatunki mogą koegzystować pod warunkiem, że w odmienny sposób korzystają z dostępnych zasobów.

Konkurencja

- gatunki o większych wymaganiach w stosunku do niszy - wyginie jeśli

- w jednej niszy dwa gatunki - prędzej czy później jeden wykluczy drugi

Zespoły (gildie) - populacje gatunków, które w podobny sposób mogą korzystać z tych samych zasobów.

+ rozmiary niszy ekologicznej + nakładanie się niszy

+ rozmiar niszy

np.:

- nisza gniazdowa (okres odchowania piskląt)

- nisza pokarmowa (wielkość ofiar, pokarmu)

-          nisza środowiskowa (miejsce zdobywania pokarmu)

-          nisza zrealizowana mniejsza, mniej gatunków

              - intensywność konkurencji wzrasta ze wzrostem ->               .

Hipotezy konkurencji międzygatunkowej.

Istnieje obecnie. Gatunki konkurują ze sobą, ale w obecności konkurenta rezygnują z części zasobów, mimo że mogłyby korzystać z pełnego zakresu zasobów. (Konkurencyjne zwolnienie)

Istniała w przeszłości. Gatunki ewoluowały w warunkach konkurencji. W trakcie koewolucji wyspecjalizowały się w wykorzystywaniu tylko części zasobów. Obecnie po ustąpieniu konkurencji nie są w stanie korzystać z pełnego zakresu zasobów

a.      eliminacje konkurenta ~ brak śladów

b.      specjalizacje pokarmowe - zmiany morfologiczne, fizjologiczne lub behawioralne. Dywergencja - konkurencyjne rozszczepienie cech - Bron i Wilson 1956

Nie ma znaczenia. Gatunki ewoluowały osobno i wyspecjalizowały się w wykorzystywaniu różnych zasobów

Cierniki w IJolodowcowvch ;eziorach Kolumbii Brvtvjskiej (Kanada)

-forma bentoniczna

- forma limnetyczna

- generaliści w cechach pośrednich

ZNACZENIE DRAPIEŻNICTWA

Regulacja dynamiki liczebności ofiar (pod warunkiem, że presja drapieżników jest silna) Wpływ na rozmieszcenie przestrzenne ofiar

Selekcyjne oddziaływanie na osobniki:

w różnym wieku różnej płci

chore, osłabione z fizycznymi defektami różniące się od grupy, stada

Wskaźnik lviera

D=(r - p) (v * p-2vp)

              r               -              udział               danego               pokannu(środowiska)               wśród               wszystkich

pokarmów(środowisk)wykorzystywany przez badany gatunek

p - udział danego pokarmu (środ) wśród dostępnych dla gatunku Zakres od -1 do +1

O - wyłów lub użytkowanie zgodne z ofertą środowiska

Wpływ introdukcji drapieżnika na populacje ofiar karczownik, łasica, gronostaj, królik

I Kiedy liczebność ofiar jest bardzo mała, drapieżnictwo wilków nie odgrywa większej roli gdyż w wyniku braku pokarmu jest mało wilków, a ponadto zmuszone są one do przerzucenia się na pokarm zastępczy

II Przy wyższych (ale ciągle niezbyt wysokich) zagęszczeniach ofiar wpływ wilków jest mało istotny

Koewolucja układu drapieżnik - ofiara

układ asymetryczny (drapieżnik może stracić obiad, ale ofiara życie)

zwiększanie masy ciała - drapieżnik może robić to samo, ale do pewnych granic, duża masa nie sprzyja szybkości i zręczności, można polować w grupie

zwiększenie szybkości biegu - kontradaptacje drapieżników (prędkość geoparda, wytrwałość biegu - psy, polowanie z zasadzki - inne koty)

zabezpieczenie mechaniczne - pancerz, kolce, silne szczęki jaguara kryjówki, barwy i kształty kryptyczne

toksyny w ciele - trucizna musi być połączona z informacją o tym, że jest się trującym (kształt, kolor, zapach, ubarwienie)

mimikra mullerowska - upodabnianie się do siebie różnych gatunków trujących lub mających gruczoły jadowe (jaskrawe barwy węży)

mimikra batesjańska - upodabnianie się gatunków jadalnych do trujących

...