Ökológia  Biológia tudományának része

Az előadások a következő témára: "Ökológia  Biológia tudományának része"— Előadás másolata:

1 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)

2 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

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

4 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 – m -3000 szórványos állati élet -4500 -6000 -7500 élet nyomai -9000

5 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.

6 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.

7 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!

8

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

10 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.

11 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

12 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.

13 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?

14

15 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 erdei béka ásóbéka unka leveli béka mocsári béka D = [150*149/347* *119/347* *1/347*346]-1 = 3 D = 3

16 Shannon-Wiener függvény
H = -piln pi pi - az i-edik faj relatív gyakorisága Pl. faj egyedszám gyakoriság ln pi varangy erdei béka ásóbéka unka leveli béka mocsári béka H = -[0.432*(-0.839) *(-1.062) *(-5.156)] = 1.27 H = 1.27

17 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?

18 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.

19 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

20

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

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

23 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

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

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

26 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

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

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

29 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

30 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.

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

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

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