Živočichové a prostředí

Živočichové a prostředí

  • Ekologie se zabývá vztahy organismů k okolnímu prostředí, ekologii dnes chápeme jako nauku o struktuře a funkci přírody
  • Opírá se o všechny přírodní vědy, zejména o výsledky biologických oborů
  • Podle oboru se dělí na:
    • Ekologii obecnou – zobecňuje ekologické jevy bez ohledu na systematickou příslušnost organismů
    • Ekologii speciální – zabývá se jednotlivými skupinami organismů (ekologie mikroorganismů, rostlin, živočichů,…)
  • Ekologické obory můžeme dělit i podle úrovně, podle níž jsou vztahy mezi organismem a prostředím studovány
    • Autekologie – ekologie jednotlivých druhů; studuje vliv přírodních faktorů na organismy, přizpůsobení organismu prostředí, biologické rytmy i šíření druhu
    • Synekologie – ekologie celých společenstev a ekosystémů, studiem koloběhu látek, toku energie, produktivity a vývoje ekosystémů a také studiem vlivu člověka na ekosystémy

Přizpůsobení živočichů prostředí

  • Schopnost živočichů snášet určité rozpětí hodnot některého z faktorů prostředí je podmíněna přizpůsobením (adaptacemi) různého typu
  • Tuto závislost můžeme obecně znázornit Gaussovou křivkou
  • Vrchol představuje optimální působení daného faktoru (organismus nejlépe prospívá)
  • Křivka je ohraničena minimem a maximem – hodnoty představující dolní a horní mezní, smrtící (letální) hranici (organismus ještě přežívá, ale je to „jen tak tak“)
  • V případě, že faktory hranice překročí – následuje smrt organismu
  • Liebingův zákon minima – žádný faktor prostředí nepůsobí samostatně, překročí-li hranici jeden z faktorů může to vést z zániku organismu i při zachování optimální nebo maximální intenzity všech ostatních faktorů
  • Limitující faktory – faktory, které jsou pro přežívání živočichů nejdůležitější
  • V polárních oblastech je to teplota, v pouštích vlhkost vzduchu a voda, v rybnících obsah kyslíku,…
  • Oblast působní faktorů mezi horní a dolní letální hranicí představuje ekologickou valenci
  • druhy s úzkou ekologickou valencí jsou obvykle vázány na jediný typ životního prostředí
  • druhy s širokou ekologickou valencí jsou schopni osídlovat různé typy prostředí

Abiotické, biotické faktory

  • faktory působící na živočichy lze rozdělit do 3 hlavních skupin
  • faktory abiotické (závislé na neživé složce prostředí)
  • faktory biotické (závislé na živé složce prostředí)
  • faktory antropogenní (podmíněné činností člověka)

Abiotické faktory

  • kosmické záření, sluneční záření a sluneční tepelná energie, světlo a zejména jeho periodické střídání v podobě dne a noci, teplota, vlhkost, proudění vzduchu,…
  • světlo – zásadní význam nejen pro orientaci prostřednictvím zraku, ale i pro biologické rytmy (fotoperioda ovlivňuje barvu těla, výměnu srsti, rozmnožování)
  • teplota – má vliv na většinu metabolických dějů, které 2x až 3x urychluje a na teplokrevnost a studenokrevnost
  • zcela zvláštní, spíše fyziologickou adaptací je zimní a letní spánek
  • teplota má také vliv na morfologické znaky a rozmnožování

Biotické faktory

  • způsob a kvalita výživy, vnitrodruhové a mezidruhové vztahy
  • podle způsobu příjmu potravy rozeznáváme 2 hlavní typy živočichů
  • biofágové – živí se potravou živou
    • fytofágové (býložravci a některé skupiny hmyzu) + rostlinní paraziti (háďátka, mšice, někteří roztoči) – živí se rostlinami, popřípadě žijí uvnitř rostlinných pletiv
    • zoofágové (masožravci) – nacházíme zde dravce a živočišné parazity
      • mezi parazity, kteří na rozdíl od predátorů kořist okamžitě neusmrcují, řadíme endoparazity (žijící uvnitř hostitele) a ektoparazity (žijící na povrchu těla hostitele)
      • nekrofágové – živí se potravou mrtvou, případně rozkládající se organickou hmotou (hyena, sup, hrobařík)

Populace

  • soubor jedinců téhož druhu, kteří se vyskytují v určitém prostoru (zásadně sem nepatří jiné druhy)
  • populace je otevřený systém, který vyznačuje se zejména změnami hustoty, růstem  rozložením jedinců v prostoru
  • živočišné populace mají určitou stavbu a složení, které jsou dány především poměrem pohlaví, věkovou strukturou, hmotnostní strukturou a sociální strukturou
  • Populační ekologie:
    • poměr pohlaví  – většinou jeden samec ku jedné samici nebo je převaha samic
    • z hlediska věkové struktury je důležitý zejména počet jedinců v produktivním věku ve srovnání s jedinci nedospělými, starým
    • růst počtu jedinců – je charakteristická vlastnost populace; závisí především na množivosti (= natalitě), úmrtnosti (= mortalitě) a množství dostupné potravy
    • množivost (= natalita) – druhově je velmi rozdílná, závisí na rychlosti látkové výměny a na velikosti člověka
      • skutečná množivost je vždy nižší než fyziologická
    • úmrtnost (= mortalita) – skutečná úmrtnost mnohonásobně vyšší než teoretická
    • pohyb, stěhování – podmíněn klimatickými změnami během roku, vyhledáváním potravy a úkrytu jedinců opačného pohlaví

Společenstva

  • výše organizovanou ekologickou jednotkou než populace je společenstvo (biocenóza)
  • jako společenstvo označujeme soubor všech živých organismů (živočichů a rostlin) ve vymezeném prostoru
  • charakteristickými znaky společenstva jsou stálost, nezávislost a schopnost vlastní regulace
  • společenstva dělíme na:
    • přirozené = prvotní
    • umělé – podmíněné činností člověka
  • prostředí, ve kterém se společenstvo nachází se nazývá biotop
  • je charakterizován především abiotickými faktory – geografické umístění, klimatické, půdní a hydrologické faktory

Ekosystémy + ekologická nika

  • je charakterizován ustálenou výměnou hmoty a energie mezi anorganickou a organickou složkou přírody
  • je ovlivněn výměnou vody mezi zemským povrchem a atmosférou a koloběhem asi 20 prvků (kyslík, uhlík, vodík, dusík, fosfor,…)
  • suchozemský ekosystém – les, alpinské pásmo hor, vřesoviště,…)
  • vodní ekosystém – řeka, jezero, moře
  • živou složku ekosystému dělíme z hlediska přenosu hmoty a energie na producenty, konzumenty a dekompozitory (reducenty)
  • každý z druhů, které k těmto skupinám příslušejí, má své potravní a prostorové nároky – vyplňuje určitou ekologickou niku
  • producenti mají schopnost vytvářet za pomoci sluneční energie ve svých tělech organickou hmotu z anorganických, tato hmota je zdrojem energie
  • patří sem rostliny (fotosyntéza), některé bakterie
  • konzumenti jsou heterotrofní organismy, býložravci a masožravci, kteří se živí organickou hmotou jako zdrojem látek i energie
  • dekompozitoři (reducenti) uvolňují z odumřelé organické hmoty minerální látky, které využívají reducenti
  • patří sem hlavně bakterie, plísně a houby
  • přenos látek a energie producent na jiné potravní stupně (1. – rostliny, 2. – býložravci, 3. – masožravci, 4. – živočichové požírající masožravce) nazýváme potravní řetěze
  • potravní řetězce nejsou izolované, jsou vzájemně propojené a vytvářejí potravní síť
  • v zásadě existují 3 typy potravních řetězců
    • pastevně kořistnický
    • parazitický
    • dekompoziční

Areály a šíření živočichů

  • rozšíření živočichů na naší planetě studuje zoogeografie
  • předmětem zájmu zoogeografie obecně je biosféra
  • biosféra tvoří tu část planety Země, která je osídlena živými organismy, patří do ní celý zemský povrch, kde se vyskytuje nejvíce organismů
  • biosféru rozdělujeme na 3 velké celky = biocykly:
    • mořský
    • sladkovodní
    • pevninský
  • areály jednotlivých druhů se navzájem výrazně liší
  • endemismus = živočichové se vyskytují pouze na určitých místech a na jiných nikoli
  • právě na základě studia rozšíření těchto endemických živočichů a případně i celých endemických skupin se pevninský biocyklus dělí na 6 velkých zoogeografických oblastí (nepočítáme-li Antarktidu, jsou tyto oblasti přibližně shodné s jednotlivými kontinenty
  • Australská zoogeografická oblast
    • zahrnuje australský kontinent, Nový Zéland, Oceánii a Havajské ostrovy
    • tropický a mírný klimatický pás, ale i rozsáhlé pouště
    • oddělení Austrálie se projevilo v rozvoji vačnatců
    • významnými endemity jsou: klokani, ježury, ptakopysk, ptáci rodu emuovití
  • Jihoamerická (neotropická) zoogeografická oblast
    • Jižní a Střední Amerika, na jih od středního Mexika včetně Antil
    • převážná část leží v tropech (deštné pralesy Amazonie), ale i stepi, savany i pouště a polopouště, jižní část (Patagonie) má velmi chladné klima s výskytem tučňáků
    • třetina čeledí ptáků jsou endemiti, čeleď vačnatců, chudozubých (mravenečníci, lenochodi,…), skupiny hlodavců, opic a letounů (v knížce měli upíři, ale asi mysleli netopýry)
  • Etiopská zoogeografická oblast
    • skoro celá Afrika, jižní část Arabského poloostrova, Madagaskar,…
    • tropická oblast s výskytem jak vlhkých deštných lesů, tak i savan
    • poloopice, lidoopi, chobotnatci, nosorožci
  • Indomalajská zoogeografická oblast
    • jihovýchodní Asie, jižní svahy Himálají, část Číny
    • hodně deštných pralesů, a horských biotopů
    • endemických skupin poměrně málo – letuchy, tanovití a gibonovit
  • Nearktická zoogeografická oblast
    • Severní Amerika, střední Mexiko, Grónsko
    • mírné klima, smíšené a listnaté lesy, hodně bezlesých prérií
    • počet druhů živočichů klesá směrem k severu
    • sibiřské druhy – los, sob, rosomák; krocan
  • Palearktická zoogeografická oblast
    • Evropa včetně Islandu, Asie po Himaláje, Severní Afrika včetně Sahary a větší část Arabského poloostrova
    • velmi slabý endemismus