Ökológia  Biológia tudományának része  Élőlények egymás közötti és környezetükkel való kölcsönhatásait vizsgálja  Élőlény központúság jellemzi  Élőlény és környezete összekapcsoltsága jelenik meg  Oksági összefüggésekre kíváncsi Előtte valamilyen példa, megvilágítandó, hogy mivel foglalkozik az ökológia. Egyelőre a nyúl-hiúzos példa, de lehetne valami mérnökibb. Élőlény, környezet és ezek kapcsolatának tanulmányozása. 4. pont – oda-vissza hatás, evolúció, koevolúció, törzsfejlődés (fogalommagyarázat!!) 5. pont – tér- és időbeli eloszlás; miért az van ott, ami?; mi miért tűnik el (pl. dodó)

Szerveződési szintek bioszféra életközösség populáció szervezet SZUPRAINDIVIDUÁLIS szerv szövet INDIVIDUÁLIS sejt A vizsgálat tárgya az egyed, illetve még inkább az afölötti szintek. De vannak alatta is. Legegyszerűbb a molekuláris. Egy-egy új szint nem csupán az előtte lévő halmaza, hanem új minőségről van szó. Az új szint viselkedése független az alkotó egyedek egyedi viselkedésétől (lásd ember-tömeg). molekuláris INFRAINDIVIDUÁLIS

Földrajzi burok  Geoszféra (élettelen természet), részei:  litoszféra  hidroszféra  atmoszféra  Bioszféra (élő természet)  Nooszféra (társadalom) A bioszféra a kb. 1500 km vastag földrajzi burok egy részét tölti ki. Szómagyarázatok. Az egyes szférák a szervezettségben térnek el egymástól. Nooszféra új szerveződési szint – pl. gazdasági kapcsolatok.

szórványos állati élet Hol található élet? baktériumok és spórák 9000 madarak 7500 állatok 6000 növények 4500 3000 2800 1500 élet 95%-a 0 tengerszint -100 tengeri állatok -1500 Mi mi miatt van? Lefelé a napsugárzás korlátoz. Lejjebb nincs termelés (elsődleges produkció), csak a leülepedő szervesanyagból élnek. Felfelé a klimatikus viszonyok változása, pl. hőmérsékletcsökkenés. Legfelül már csak alacsonyrendű élet. Mélytengeri élővilág, példák (pl. horgászhal, magát világító függelékekkel nagyobbnak tettető állatka). Kemoszintézis a mélytengeri árkokban a vulkáni tevékenységből származó kénen. 10 km: 6000 m – -4000 m -3000 szórványos állati élet -4500 -6000 -7500 élet nyomai -9000

Fogalmak Természet A körülöttünk levő dolgok, jelenségek és folyamatok egysége Emberi tevékenységtől függetlenül létező Anyagi rendszerek fejlődésének eredménye Típusai: élő és élettelen Azért fontos, hogy a későbbiekben egy nyelvet beszéljünk. Ez előtt meg lehet kérdezni a hallgatókat, hogy szerintük mi definiál egy élőlényt – érzékelés, mozgás, szaporodás, anyagcsere, belső program.

FAJ  Biológiai alapegység  Hasonló genetikai állományú egyedek  Hasonló megjelenésű egyedek  Szaporodásra képes utódok létrehozása  Nehézségek a fajmeghatározás körül Fontos, hogy ez BIOLÓGIAI alapegység. Öszvér, mint példa. Fajmeghatározási problémák – algák, baktériumok. Néha csak a tevékenységük alapján azonosíthatók, pl. olajbontók. Fontos tudni, pl. N-kötés.

Populáció Ökológiai alapegység szervezet populáció életközösség bioszféra SZUPRAINDIVIDUÁLIS Ökológiai alapegység  Azonos fajhoz tartozó egyedek összessége, melyek tényleges szaporodási közösséget alkotnak. EZ ökológiai alapegység. Egymással kölcsönhatásban. Kellően nagy számú egyed!

Ezek persze így még nem populációk. Sokan (elegen) kell legyenek.

Társulás (1)  = Biocönózis (fitocönózis, zoocönózis, bakteriocönózis)  Adott helyen (területen) és időben élő fajok egyedeinek összessége és kapcsolat rendszere  Alapkérdés:  Miért azok a fajok élnek az adott helyen együtt?  Mi szabja meg a populációk viselkedését az adott területen? Több populáció együttélése.

Társulás (2)  Alapvető információ: a társulás faji összetétele (fajlista)  Növényfajok listája = flóra  Állatfajok listája = fauna  baktériumok, gombák  Kapcsolatrendszer:  Kompetíció (=versengés)  Forrásokért (táplálékért)  Élőhelyért  Trófikus kapcsolatok (mi mit eszik?)  Parazitizmus (=élősködés) Jellemzők – több, mint egy populáció

Ökoszisztéma  Ökológiai rendszer  Absztrakció  Kölcsönhatás rendszer  Populációk között (táplálkozási kapcsolatok, kompetíció, stb.)  Populációk és az élettelen környezet között  Jellemző folyamatok: anyag és energia átadás, áramlás A jellemző folyamatokat egyszerűsített formában, de hűen tükrözve. Csak a lényeg (mint minden modell). NEM szerveződési szint, hanem absztrakció, rendszerszemléletű megközelítésben.

Biológiai sokféleség = Diverzitás, változatosság Mintázat (fajszám és egyedszám) Mérése: Diverzitás indexek Sok kritika. Általában csökkenése az életközösség elszegényedését jelzi. A változás nyomon követése a fontos. Az előhely teljes változása teljesen más értéket generálhat (kisebbet is, nagyobbat is). Miért fontos paraméter?

Simpson-Yule féle index D = [[ni(ni-1)]/[N(N-1)]]-1 ni - az i-edik faj egyedszáma N - a társulás összegyedszáma Pl. faj egyedszám varangy 150 erdei béka 120 ásóbéka 50 unka 20 leveli béka 5 mocsári béka 2 D = [150*149/347*346 + 120*119/347*346 + ... + 2*1/347*346]-1 = 3 D = 3

Shannon-Wiener függvény H = -piln pi pi - az i-edik faj relatív gyakorisága Pl. faj egyedszám gyakoriság ln pi varangy 150 0.432 -0.839 erdei béka 120 0.346 -1.062 ásóbéka 50 0.144 -1.937 unka 20 0.058 -2.854 leveli béka 5 0.014 -4.240 mocsári béka 2 0.006 -5.156 H = -[0.432*(-0.839) + 0.346*(-1.062) + ... + 0.006*(-5.156)] = 1.27 H = 1.27

Ökoton  = Szegélytársulás (két társulás határán jön létre)  Példák: tóparti nádas, élőbevonat  Két társulásétól eltérő faji összetétel  Nagy fajdiverzitás  Intenzív anyagforgalom Példa: mit figyelhetünk meg egy erdő, tó szélén?

Mozaikosság  Térben változó  Társulások, társulás töredékek együttese  Térben változó Megnő az ökoton mérete. Kisebb az egységes előhely. Folytonos harc mindkét oldalról a térhódításért. Összeségében kb. állandó.

Társulások változása térben adott időben. Természetes zonáció Társulások változása térben adott időben.  Plankton  Nekton Hínárnövényzet  Mederfenéki algagyep  Alámerült gyökerező hínár  Felszínen kiterülő gyökerező hínár Nyíltvízi élőlény együttes kifelé slattyogva egy tóból

Mocsári növényzet  Kákás  Nádas  Gyékényes  Magassásos  Zsombékos

Réti növényzet Bokorfüzesek Ligeterdők  Láprétek  Mocsárrétek  Puhafa ligetek (fűz és nyár)  Keményfa ligetek (tölgy, kőris, szil)

Társulások változása időben adott helyen. Szukcesszió Társulások változása időben adott helyen. Természetes szukcesszió jellemzői  Progresszív folyamat  Hosszú ideig tartó folyamat  Diverzitás nő (?)  Élőlény társulások közötti kapcsolatok bővülnek  Stabil ökoszisztéma  Végső állapota a klimax egy szigeten üldögélve hangsúly az IDŐ- és TÉRbeliség közöttre

Mesterséges szukcesszió jellemzői  Regresszív folyamat  Emberi beavatkozás következménye  Rövid idő alatt végbemegy  Diverzitás csökken (?)  Társulások közötti kapcsolatok szegényednek  Instabil ökoszisztéma

Tévesen használt fogalmak  Sok a fogalmi zavar az ökológia területén  Közvéleményben tévesen rögzült pár fogalom

Egyensúly  Biológiai vagy ökológiai értelemben használják  Nem termodinamikai vagy mechanikai értelmű Fejlődés lehetősége kizárt  Dinamikus jellegű, vagyis állandóan változó  Nem igazi egyensúly, inkább adott állapotban tartás, önszabályozás

Stabilitás  = állandóság  Hasonló okok miatt nem jó, mint az egyensúly  Fejlődés lehetőségét nem tagadja  Helyesebb az állapot kifejezés használata

Szabályozás  Élő szervezetekre jellemző az önszabályozási és önvezérlési lépések összehangolása  Helyesebb az önirányítás szó használata szabályozás helyett

Ökológiai katasztrófa (1) O Hirtelen következik be O Nagy területet érint o Drasztikus változás áll be  Ökológiai jelentéstartalma nem tisztázott  Emberi hasznosítás szempontjából bekövetkezett ökoszisztéma károsodásra használják

Ökológiai katasztrófa (2)  Valódi tartalma: o Az adott ökoszisztéma külső hatásra történő drasztikus megváltozása o Időléptéke változó lehet (geológiai, emberi lépték)  Következmények: O Fajok eltűnése o Aktivitás csökkenés o Egyedszám csökkenés  Természetes formái: Vulkánkitörés, meteorit becsapódás, tűzvész, stb.

Minőség Dolgok, jelenségek, folyamatok belső lényegi tulajdonságainak összessége, melyek révén azok egymástól elkülönülnek.

Alkalmasság, jóság  A minőség emberközpontú alkalmazása  Felhasználástól függ a kedvező vagy rossz minőség (Pl. halászat, fürdés, ivóvíz, ipari víz, öntözővíz, stb.)

Az ökológiai szemléletmód ökonómiai gondolkodás  ökológiai gondolkodás fajok szerepe  a fölösleges letűnik az ember a bioszféra része túlszaporodás - túlfogyasztás