Ekologie

Tomáš Ditrich

http://www.pf.jcu.cz/stru/katedry/bi/ditrich/

1

Ekologie• zkouška ústní

• zpracování semestrální práce– buď individuální práce na zadané téma

(a jeho prezentace)– anebo vyplněné protokoly z terénního cvičení

2

Ekologie• základní literatura:• Townsend C.R, Begon M., Harper, J.L, 2010:

Základy ekologie.

3

doporučená a rozšiřující literatura

• Storch D., Mihulka S.: Úvod do současné ekologie. - Portál, Praha. 2000.

• Begon M., Harper J.L., Townsend C.R.: Ekologie. Olomouc, Univerzita Palackého, 1997.

4

doporučená a rozšiřující literatura

• Prach K., Štěch M., Říha P.: Ekologie a rozšíření biomů na Zemi. - Scientia, Praha. 2009.

• Tkadlec, E.: Populační ekologie. Struktura, růst a dynamika populací. Olomouc, Univerzita Palackého, 2008.

5

doporučená a rozšiřující literatura

• Dolný A.: Ekologie. OSU, Ostrava. 2005.• Jakrlová J., Pelikán J.: Ekologický slovník

terminologický a výkladový. Fortuna, Praha. 1999.

• Laštůvka Z., Krejčová P.: Ekologie. Konvoj, Brno. 2000.

• Slavíková J.: Ekologie rostlin. SPN, Praha. 1986.• Losos B., Gulička J., Lellák J., Pelikán J.:

Ekologie živočichů. SPN, Praha. 1985.

6

Ekologie

• z řeckého oikos (obydlí; dům; domov)

• vědní obor zabývající se vztahy mezi organismy (navzájem) a vztahy mezi organismy a jejich prostředím (minulým, současným a budoucím)

• ekologie je věda zkoumající vztahy ovlivňující distribuci a početnost organismů

• v současné době spíše politický termín, označující (někdy „rádoby“) ochranu životního prostředí (environmentalistika)

7

Cíle zkoumání• vztahy, jevy a

zákonitosti v přírodě– popsat– porozumět– zdůvodnit– vysvětlit

Wikimedia Commons

8

Pravidla a zákony

• mnoho ekologických (obecně biologických) pravidel a zákonů

• pravidlo č. 1:– žádné biologické pravidlo či zákon neplatí

univerzálně, všechna mají alespoň jednu výjimku

• toto pravidlo č. 1 samozřejmě platí i pro pravidlo č. 1

9

Příklady výzkumů

• sekvojovec obrovský (Sequoiadendron giganteum) – charakteristiky dřeva, borky, šišek a semenáčků

– komplexní vztah s lesními požáry

• podobně další stromy (různé borovice apod.) a celé biomy (např. tajga), i živočichové (krasec Melanophila acuminata)

10

Příklady výzkumů

• vodní rostliny jsou většinou limitovány obsahem dusíku a fosforu

• vodní měkkýši se živí vodními rostlinami• eutrofizace vodních systémů vede k rozvoji

rostlin a tím i měkkýšů• měkkýši jsou často mezihostitelé parazitů

(mnohých motolic)• eutrofizace tak vede k vyšší míře infekce

některých živočichů (obojživelníci, ale i člověk)

11

Johnson et al. 2007, PNAS

Kredit: Thomas P. Buckelew

12

Příklady výzkumů

• další důsledek eutrofizace vod:– v Belize v místních mokřadních systémech

převažovaly sinice, protože umí vázat N2

– výplachy z polí (N a P) umožnily růst orobince na úkor sinic a bahničky

– v systémech s orobincem se lépe daří komárovi Anopheles vestitipennis na úkor A. albimanus

– A. vestitipennis je přitom efektivnější přenašeč malárie, než A. albimanus

Rejmánková et al. 2005, Grieco et al. 2007, Pope et al. 2005.

13

James S. Aber

Eliska Rejmankova

14

komplexní výsledky vyžadují komplexní výzkumy

• fotosyntéza, dýchání, vazba N,…

• ovipozice komárů, spotřeba N a P,…

• rychlost růstu populací, podmínky a zdroje,..

• koexistence druhů a konkurenční vyloučení, diverzita společenstva, dopad na člověka,…

• tok látek a energií,..

15

populace, společenstvo

• populace– soubor jedinců téhož druhu, nacházejících se v

jednom určitém místě v jednom určitém čase • společenstvo (biocenóza)

– druhy, které se vyskytují společně v prostoru a čase• důležitost měřítka! – společenstvo bachoru

(bakterie, prvoci), rostliny (mšice, včely, mandelinky, vosičky,…), pastviny (bizoni, hraboši, trávy, houby,..), Evropy, světa,…

• nikdo nezkoumá kompletní společenstvo, ale společenstva ptáků, drobných hlodavců, herbivorních (býložravých) brouků, trav,….

16

úrovně biologické organizace• ekologie operuje na několika různých úrovních:

– (na úrovni tkání a buněčné – ekofyziologie)– na úrovni jedince– na úrovni populace – populační ekologie– (na úrovni druhu – autekologie)– na úrovni společenstva– ekosystém– biosféra

Kredit: Sciencedaily

17

Ekologie

• komplexní věda

• nutnost znalosti základních biologických disciplín – obecná biologie, zoologie, botanika, mykologie, mikrobiologie, fyziologie, evoluční biologie, ….

• ale i geologie, geografie, pedologie, klimatologie, matematika, fyzika, chemie a biochemie,….

18

Metody zkoumání• pozorování (observační studie)

19

Metody zkoumání• na základě observační studie však nelze

konstatovat kauzalitu (příčinnost)!!!

20

Metody zkoumání

• na základě observační studie však nelze konstatovat kauzalitu (příčinnost)!!!

Höfer, T. et al., 2004

podobně i „globální“ výzkumy!

21

Určení příčiny

• pro určení příčiny nějakého jevu se nejčastěji používá manipulativní experiment

• v něm manipuluji s hladinou jasně daného faktoru (obsah dusíku, fosforu, počet čápů, teplota …)

• „mnoho“ replik a kontrola!• předpokládám, že náhoda (neznámé,

nesledované příčiny) ovlivní stejnou měrou kontrolní i manipulované repliky

• vyhodnocením získaných dat získám hodnotu p = pravděpodobnost, že můj výsledek je náhodný

22

Johnson et al. 2007, PNAS

Bill Shadel, UVM

Táňa Čermáková

23