Organismy a faktory prostřed

Transkript

1 Organismy a faktory prostřed edí Abiotické faktory prostřed edí Rozdělen lení abiotických faktorů klimatické délka a intenzita slunečního záření, teplota, srážky, edafické pedologické procesy, ph půdy, přítomnost minerálních látek, topografické geografická poloha nadmořská výška charakter reliéfu,

2 Základní abiotické faktory sluneční záření teplo vzduch voda půda biogenní soli oheň sněhov hová pokrývka 1. Sluneční záření Světlo 1. Fotosyntéza 2. Fotoperiodicita 3. Biologické rytmy 4. Zbarvení organismů 5. Pohyby a růst rostlin Radioaktivní záření: pod 300 nm UV záření: nm (10 % radiační energie slunce) Světlo: nm Infračervené záření nad 760 nm (tepelné záření)

3

4 Viditelné světlo různé organismy vnímají různý rozsah spektra člověk vnímá vlnovou délku nm světlo působí na organismy vlnovou délkou, délkou působení, směrem osvětlení Fotoperioda je příčinou periodicity biologických jevů (biorytmů) podle nároků na světlo rozlišujeme organismy: světlomilné = světlobytné (fotofilní=heliofilní) stínomilné = stínobytné (skiofilní) temnomilné (fotofóbní=heliofóbní)

5 Viditelné světlo Rostliny podle délky fotoperiody dlouhodenní přechod do kvetení více jak 12 hodin denně (řepa, oves, pšenice, jetel) krátkodenní kratší než 12 hodin (rýže, sója, chryzantéma) neutrální délka osvitu nemá na kvetení vliv (sedmikráska, lipnice) Vliv světla na organismy Rostliny zdroj energie k fotosyntéze stimulace fytohormonů Živočichové orientace zrakem tvorba pigmentu denní aktivita stimulace hormonů - rozmnožování migrace výměna srstí a peří

6 UV zářenz ení 90% UV záření zachytí ozónová vrstva. vliv na organismy: pozitivní: tvorba vitamínu D negativní: ničí mikroorganismy, způsobuje mutace a nádory 2. Teplota hlavním zdrojem tepla pro Zemi je Slunce (infračervené záření) rozpětí teplot ve vesmíru je 1000 C, život může existovat v rozmezí až 100 C - velmi nízké teploty: klidová stádia organismů - vysoké teploty : bakterie a řasy teplota kolísá více na souši než ve vodě (suchozemské organismy jsou obecně tolerantnější) denaturace většiny bílkovin při 45 C krystalizace ledu v buňkách - dehydratace

7 Organismy podle tolerance k teplu stenotermní a eurytermní psychrofilní obývají vysokohorské a polární oblasti, mořské hlubiny, studené jeskyně vyrovnané nízké teploty př. ostružiník, tučňák, sob termofilní druhy tropů a subtropů, horkých pramenů př. žirafa. anakonda, banánovník, palmy kryofilní druhy žijící na ledu a sněhu Vliv tepla na rostliny ovlivnění fyziologických procesů (opad listí, zrání plodů, klíčení semen, jarovizace) Adaptace rostlin na zvýšenou teplotu regulace pomocí transpirace odraz záření lesklými listy omezovaní transpirační plochy (kaktusy) Adaptace rostlin na nízkou teplotu trichomy snížení obsahu vody přeměna škrobu v tuk opad

8 Teplota prostřed edí a živočichové poikilotermní tělesná teplota nestálá, proměnlivá homoiotermní tělesná teplota přibližně stálá Poikilotermní živočichové exotermní proměnlivá teplota malá produkce, rychlé ztráty teplota ovlivňuje: rychlost vývoje, počet generací v roce pohlavní dospívání, určení pohlaví způsob rozmnožování, počet potomků zbarvení a aktivitu adaptace na chlad: snížení metabolismu, anabióza, tvorba obalů, hledání úkrytů adaptace na zvýšenou teplotu: strnulost, estivace (bodlín)

9 Homoiotermní živočichové endotermní udržují tělesnou teplotu nezávisle na okolí termoregulace, teplotní izolace vliv teploty na: zbarvení chování příjem potravy a vody migrace adaptace na chlad: hibernace (křeček, plch), nepravý zimní spánek (medvěd, jezevec), tvorba tepla, izolace adaptace na teplo: estivace, denní spánková letargie, výdej tepla, lesklý povrch Ekologická pravidla ve vztahu k teplotě prostřed edí Bergmannovo pravidlo Allenovo pravidlo Glogerovo pravidlo

10 Bergmannovo pravidlo Příbuzné formy teplokrevných živočichů jsou v chladnějších oblastech větší a hmotnější než v oblastech teplých tučňák císařský (120 cm, 4 kg) x tučňák galapážský (50 cm, 2,5 kg) medvěd lední (až 2,5 m, 1 t) x medvěd hnědý (až 2 m, 450 kg) Allenovo pravidlo Teplokrevní živočichové mají v chladných oblastech kratší tělní přívěsky (uši, zobáky, ocasy a končetiny) než jejich příbuzné formy v teplých oblastech. pesec polární liška obecná fenek berberský

11 Glogerovo pravidlo Vteplejších a vlhčích oblastech mají teplokrevní živočichové tmavší zbarvení než jejich příbuzné formy v chladnějších a sušších oblastech. Teplota prostřed edí je dána 7 základními faktory: zeměpisnou šířkou nadmořskou výškou kontinentalitou sezónn nním m kolísáním denním m kolísáním mikroklimatem matem hloubkou

12 3. Vzduch Tlak: se stoupající nadmořskou výškou tlak vzduchu klesá někteří živočichové jsou adaptováni na nízký tlak, např. orel, kondor, pišťucha, svišť stenobarní - ptáci, savci eurybarní - hmyz zjištěn výskyt rostlin a živočichů ve výškách až do 6000 m, dravci létají až do m Hustota vzduchu: je malá malá nosnost vzduchu, menší hmotnost a rozměry živočichů, létání a plachtění Adaptace k letu Typy letu Klouzavý let Plachtění - sup Veslovací let - kos Třepetavý let - poštolka Vířivý let - kolibřík

13 3. Vzduch Kyslík - limitující je jeho obsah v půdě a v silně eutrofních vodách - při stoupající teplotě a salinitě vody klesá koncentrace O 2 Oxid uhličitý 1. mnohé rostliny zvyšují s rostoucí koncentrací CO 2 intenzitu fotosyntézy 2. rozpouští se ve vodě daleko ochotněji než O 2, nebývá tedy tak často limitující Vzdušná vlhkost nadměrná vlhkost ztěžuje transpiraci a termoregulaci adaptace na suchý vzduch: regulace výdeje vody, noční aktivita, metabolická tvorba vody, nepropustný tělní pokyv, uložení dýchacích orgánů v dutinách apod. Vítr proudící vzduch Rostliny pozitivní vliv opylení, pasivní transport negativní vliv vývraty, vysoušení, vznik vlajkových forem Živočichové pozitivní vliv pasivní přenos, orientace, let negativní vliv ochlazování, vysoušení, zavlečení do nepříznivých podmínek

14 4. Voda mořská voda: 70,8% zemského povrchu sladká voda: 2% zemského povrchu voda proudící (lotická): prameny, potoky, řeky voda stojatá (lentická): jezera, rybníky, močály brakické vody: přechod mezi vodou slanou a sladkou Vody se člení na oblasti: volná voda (pelagiál): obyvatelé: plankton: vznášení, plavání nekton: statnější organismy s aktivním pohybem, např. ryby dno (bentál): obyvatelé: bentos: nitěnky, chobotnice Jak pohoří ovlivňuj ují dešťov ové srážky

15 Vliv vody na vodní organismy salinita: sladká voda: způsobena hlavně uhličitany a sírany slaná voda: způsobena hlavně chloridy, průměrně 35, Balt 7, Rudé moře 41, solná jezera až 25%, Mrtvé moře???? některé organismy střídají slanou a sladkou vodu, např. losos euryhalinní a stenohalinní organismy osmoregulace hustota vody: 775x větší než vzduch nadlehčuje, velké rozměry a hmotnost vodních živočichů, hydrodynamický tvar těla povrchové napětí: na hladině se vytváří povrchová blanka neuston: plankton při povrchu pleuston: organismy na povrchu blanky, např. vodoměrka Vliv vody na vodní organismy hydrostatický tlak: roste s hloubkou, nebezpečné jsou zejména náhlé změny tlaku propustnost světla: v oceánech asi do 200 m, při pobřeží a ve sladkých vodách několik cm až metrů eufotická vrstva převládá fotosyntéza nad dýcháním ph vody: v přirozených vodách je ph určeno rovnovážným stavem mezi kys. uhličitou a jejími solemi dešťová voda 5,6; mořská 8,3; rašeliniště 3; vápenatá voda 10 obsah kyslíku: kolísá, zdrojem jsou vodní rostliny a vzduch; limitující faktor ve stojatých a sladkých vodách (eutrofizace) obsah oxidu uhličitého: s hloubkou se zvyšuje,dýchání převažuje nad fotosyntézou

16 Zvláš áštní skupiny podzemních vod podzemní vody (stygon): nedostatek světla, nízká konstantní teplota, stojatá i proudící voda; chybí rostliny, u živočichů dochází k redukci zraku a zbarvení, např. macarát periodické vody: vysychání, organismy jsou ve stavu anabiózy, např. žábronožka, listonoh rašeliniště: voda obsahuje málo solí, ph 3-5, chudá fauna i flóra, např. rosnatka okrouhlolistá, dvojčatkovité řasy, suchopýr, chrostíci, znakoplavka slatiny: zásobovány podzemní vodou vrchoviště: zásobovány srážkovou Vliv vody na suchozemské organismy Živočichové více vody: větší výdej, nesmáčivý povrch, snížená koncentrace tělních tekutin málo vody: redukce potních žláz, světlé zbarvení, nepropustný povrch, suché výkaly Rostliny málo vody: dlouhé kořeny, chlupy, kutikula, zásobní orgány, redukce listů některé vydrží bez vody i několik měsíců

17 Rostliny podle nárokn roků na vodu hydrofyty: vodní, např. okřehek hygrofyty: vlhkomilné, např. blatouch mezofyty: střední nárok, např. kopretina xerofyty: suchomilné, např. kavyl Suchozemští živočichové obsahují větší koncentraci vody než jejich okolí, mají tudíž tendenci vodu ztrácet vypařováním a vylučováním odpadních produktů metabolismu - vodu získávají pitím, z metabolismu a potravy omezení ztrát vody např. zmenšením povrchu těla, zkrácením doby expozice, suchými exkrementy 1. velbloud se začíná potit až při 40ºC 2. hustá kožešina brání ztrátám vody 3. moč je velmi hustá 4. trus je velmi suchý 5. na rozdíl od jiných savců mají jeho červené krvinky oválný tvar- krev nezhoustne 6. může bez vody pochodovat při nejvyšších teplotách i týden (za příznivých podmínek vydrží bez vody i několik měsíců)

18 5. PůdaP půdu tvoří: zvětralá matečná hornina + humus + edafon. Pro organismy jsou důležité tyto vlastnosti půdy: struktura: podílí se na ní půdní organismy pórovitost: kapilární póry: váží vodu nekapilární póry: umožňují výměnu vzduchu a vody sorpční schopnost: zvyšuje ji podíl humusu úrodnost Půdní horizont

19 6. Biogenní prvky 1. makrobiogenní prvky: vyskytují se především v nukleových kyselinách a bílkovinách; C, N, O, H, Ca, P (přítomen v anorganické i organické podobě) 2. mikrobiogenní: vyskytují se v malém množství; K, Cl, Na (tyto prvky se vyskytují jako anorganické ionty), Mg, Fe (v organických sloučeninách), S 3. ultramikrobiogenní (stopové): zbytek period. tab. - B, F, V, Br, Se, Si, Li, Al, Ti, Mn, Cu atd. I. Fotosyntéza Mn, Fe, Cl, Zn, V II. Metabolismus dusíku Mo, B, Co, Fe III. Jiné metabolické funkce Mn, B, Co, Cu, Si Dělení organismů Podle zásoby živin: oligotrofní: rostou na půdách chudých na minerály, např. vřes mezotrofní: rostou na půdách se střední zásobou živin, např. trávy eutrofní: rostou na půdách bohatých na živiny, např. lilie Podle ph: acidofilní: rostou na kyselých půdách, např. vřes, azalka neutrofilní: většina organismů alkalifilní: rostou na zásaditých půdách (vápence), např. koniklec, sleziník

20 Dělení organismů Podle nároků na určitou živinu: halofilní: na půdách s vysokým obsahem solí, např. lebeda kalcifilní: vápenomilné, např. plži, koniklec kalcifóbní: nesnáší vápník, např. azalka nitrofilní: na půdách bohatých na dusičnany, např. kopřiva nitrofóbní: např. rosnatka okrouhlolistá 7. Oheň destrukční dopad rejuvenace udržovací funkce dospělé stromy mají tlustou borku odolávající ohni semenáčky mají krytý terminální pupen nehořlavými jehlicemi zásadní význam i pro výskyt zvěře Æ daří vikvovitým rostlinám, které tvoří jejich potravní základnu 20

21 8. Sněhov hová pokrývka přizpůsobení k teplotním extrémům snižuje teplotní extrémy