Kapitoly z ekologie. Jedinec a jeho prostedí. Populace spoleenstvo ekosystém

Transkript

1 Kapitoly z ekologie Jedinec a jeho prostedí Každý organismus ovlivují dva typy podmínek. Jednak jsou to podmínky abiotické nap. slunení záení, teplota okolí, vláha, obsah látek v pd a také rzné typy zneištní. Druhým typem jsou podmínky biotické vliv ostatních organism. Zkusme pemýšlet, jaký má nap. teplota vliv na lovka nebo njaké podobné zvíe. Budeme-li sedt nazí na ledovci v Antarktid nebo skoíme do bazénu s vroucí vodou, bude to náš konec to jsou podmínky nevhodné k životu a je-li jim organismus vystaven, díve nebo pozdji zahyne. Pokud místo do Antarktidy vyjdeme málo obleení do chladného dne, možná to odneseme rýmou nebo nachlazením, ale pežijeme; obdobné to bude, když budeme trávit as u kamen v petopené místnosti nebo na prudkém tropickém slunci. Takové podmínky, ve které je organismus schopen jakž takž pežít, oznaujeme jako stresové. Bude-li nám tak akorát, oznaíme to jako optimum. Stejn jako pro teplotu to platí pro všechny ostatní podmínky. Rozsah podmínek, ve kterých je organismus schopen pežívat, se nazývá ekologická amplituda. Nkteré organismy vyžadují velmi pesn vyladné podmínky a pi drobných odchylkách hynou, jejich ekologická amplituda je úzká a íká se jim stenoekní, jiné snáší velké výkyvy, mají širokou ekologickou amplitudu a nazývají se euryekní. Na organismus ovšem psobí všechny podmínky najednou, asto se stává, že z hlediska nkterých podmínek je organismus stenoekní a z hlediska jiných euryekní. Obecn platí pravidlo, podle kterého je pežívání a prosperita organismu urena podmínkou, která je nejmén píznivá. Mže se vám teba stát, že pstujete kvtinu v pokoji a pestože je na první pohled v optimálních podmínkách, vadne a usychá. Rostlina mže mít dostatek vláhy, tepla, svtla, ale mže jí chybt njaký dležitý prvek nap. draslík a jeho nedostatek brzdí rst a zpsobuje zasychání. Podobn si mžete pedstavit lovka v optimálních podmínkách, ale bez kyslíku Na druhé stran platí, že organismus v optimálních podmínkách snáz snese njaký nepíznivý zásah nebo vliv, než organismus, který žije ve stresových podmínkách. Píkladem mžou být smrky v našich horách jejich hynutí je zpsobeno zneištním ovzduší, hlavn kyselými dešti. Pokud však srovnáme zneištní ovzduší v Praze a v Krkonoších, zjistíme, že v Praze jsou koncentrace zneišujících látek obvykle nkolikanásobn vyšší než v horách, pesto smrky hynou v horách a ne v Praze. Pravdpodobné vysvtlení je, že v horách rostou stromy ve stresových podmínkách jsou vystaveny nízkým teplotám, silnému vtru, vtším výkyvm poasí, rostou v chudších pdách. Prostor, který organismus obývá, mžeme oznait jako biotop. Obvykle se biotop chápe jako typ prostedí, nikoli jako konkrétní místo. Tedy nap. biotopem pstruha jsou isté horské potoky a íky, biotopem dubu šípáku suché teplé strán na vápencovém nebo ediovém podkladu, biotopem krtka louky a zahrady apod. Ekologická nika oznauje funkní zaazení organismu do jeho prostedí, tj. vyjaduje, jakou roli daný organismus hraje a do jakých vztah vstupuje. Nap. nika kánte se dá popsat takto: stedn velký dravý pták, žije v polích, lesích a kovinách, hnízdí vysoko na stromech, potravou jsou hlavn polní hlodavci, aktivní za dne. Populace spoleenstvo ekosystém Jedinci patící ke stejnému druhu tvoí v pírod vždy vtší i menší skupinky, kterým íkáme populace. Ty mohou být rzn velké, pro jednoduchost si mžeme pedstavit, že všichni kapi v jednom rybníku, všechny duby v jednom lese nebo všichni kosové v jedné vesnici tvoí jednu populaci. 1

2 Ve skutenosti je to složitjší: populace mžou být rzn velké, od populace buk, která roste v celém pohoí až k malé skupince buk mezi poli. Navíc je vymezení populace relativní ve velkém mítku mžeme mluvit o populaci buk ve stední Evrop, v menším o populacích v Krkonoších, na Šumav, v Jeseníkách apod., ješt v menším mítku mžeme za populace považovat každý samostatný bukový les nebo skupinku buk. Samozejm nejsou v žádném lese jen duby, v žádném rybníku jen kapi a v žádné vesnici nežijí jen kosové. Každý prostor obývají populace mnoha druh, soubor všech organism na vymezeném území nazýváme spoleenstvo. Dležité je, že spoleenstvo není nahodilý soubor zvíat a rostlin, ale že má svá pravidla a zákonitosti. Polní plevel neroste v lese, a datla nenajdete na polích nebo v rybníku. Druhy ve spoleenstvu vstupují do vzájemných vztah, rzným zpsobem se ovlivují, spoleenstvo má svou strukturu, mže se rzn vyvíjet. Pidáme-li ke spoleenstvu i všechny abiotické podmínky v daném prostoru, vznikne celek, který mžeme oznaovat jako ekosystém. Ten si mžeme také pedstavit jako kus pírody všechny organismy i jejich neživé prostedí dohromady. Tak nap. rybník i s vodou, bahnem na dn, vzduchem nad hladinou, sluneními paprsky, které ho osvcují a samozejm i se všemi organismy je ekosystém. Rybník jako prostedí vhodné pro život je biotop a soubor všeho živého v rybníku je spoleenstvo. Píklady ekosystém Život ve vod a v okolí. Vodní a mokadní ekosystémy jsou velmi zajímavé a vhodné pro pozorování nejrznjších vlastností druh, populací a spoleenstev. Zanme pozorováním pizpsobení rzných organism k životu ve vodním prostedí. Voda nadnáší ponoené ásti rostlin, proto rostliny nemusí budovat oprná pletiva, asto je také slabji vyvinut koenový systém. Když se pokusíte vylovit teba leknín nebo podobnou rostlinu z vody, pvodn rovné listy a stonky zplihnou v beztvarý chuchvalec, protože pestanou být vodou nadnášeny. Tlo vodních rostlin bývá asto prostoupeno pletivy, která v sob hromadí vzduch pomáhají pi nadnášení a vytváejí zásobu kyslíku pro dýchání (takové pletivo mžeme dobe pozorovat teba ve stoncích a listech sítiny). Podobná pizpsobení najdeme i v živoišné íši. Živoichové se pizpsobují k plavání nebo k lezení po dn, musí šetit kyslíkem, protože ve vod je ho mén než ve vzduchu, vyvíjejí se u nich rzné zpsoby získávání potravy. Zajímavé jsou nkteré druhy hmyzu, které se pohybují po hladin na nohách mají vrstviku vosku, která zajišuje jejich nesmáivost a díky povrchovému naptí vody a své malé hmotnosti mohou bhat po vodní hladin stejn jako my po pevné zemi. Zkuste nkdy na vycházce u rybníka nebo potku takové organismy pozorovat. Staí k tomu jemná síka (na akvarijní rybiky) nebo obyejný cedník a mlká miska. Sítkem nabírejte vodu z rzných vrstev, mžete zalovit i úpln na dn, zkuste také vylovit ponoený kámen nebo vtviku a pozorovat živoichy, které po nm lezou nebo jsou k nmu pisedlí. Podle druhového zastoupení drobných vodních živoich se dá usuzovat i na zneištní vody. Nalezené živoichy se pokuste urit a hledejte v literatue údaje o jejich nárocích na istotu vody, zjistte také, ím se živí a pro koho0 jsou potravou a pemýšlejte, jaké dsledky by mlo, kdyby vyhynuly. Zajímavé je pozorovat, jak se mní druhy smrem od behu k volné hladin rybníka. Každá rostlina potebuje rznou výšku vodního sloupce, nkteré snáší kolísání hladiny, jiné potebují periodické záplavy. Zvláštní skupinu tvoí rostliny schopné plavat na hladin (okehek, kotvice), nebo tsn pod hladinou (rzné asy). Beh rybníka (podobn i kraj lesa, apod.) je vlastn hranice dvou spoleenstev rybníka a pobežních kovin nebo luk. Na takové hranici se asto vytváí zvláštní spoleenstvo, které se nazývá lemové spoleenstvo ekoton: prolínají se tu druhy rostlin a živoich z obou stran (tj. teba z rybníka a louky), asto zde rostou a žijí i druhy zcela zvláštní. Mže to být dobrý námt i pro naprosté zaáteníky: spoítejte druhy rostlin (ke, hmyzu) na jistém kousku louky, na hranici a pak v místech, kde už je hladina rybníka, srovnejte ty, které se opakují, které jsou naopak originální. Zajímavý jev je sukcese samovolný vývoj spoleenstev. Sukcesi mžeme dobe pozorovat teba u slepých ramen ek. Slepé rameno eky zane zarstat rákosem a jinými rostlinami, vodní hladina ze zmenšuje a asem vše zaroste. Na pvodních krajích se rozrstají stromy a kee. Po delší dob takového 2

3 vývoje bychom nepoznali, že jde o bývalou vodní plochu vše postupn zaroste stromy a kei. Pokud bychom nechali vše pirozenému vývoji, po nkolika stovkách les by na míst bývalého ramene eky byl lužní les. Sukcese je obecný jev a lze ji pozorovat i na dalších píkladech nap. dnu vypuštného rybníka, na poli, které zstane trvale ležet ladem, na louce, která pestane být kosena, v lese po požáru apod. Lužní les Území je periodicky zaplavováno, eky s sebou pinášejí dostatek vláhy a živin. Porost je výškov rozlenn do nkolika pater, charakter lesa uruje to nejvyšší - stromové. Druhové zastoupení závisí na intenzit a etnosti zaplavování. Nejbžnjšími druhy stromového patra (nad 3m) jsou zde dub letní, topoly, vrby, jasan, jilm, olše, lípa a javory. Bohaté keové patro (od 1/2 do 3m) je zastoupeno nap. bezem erným, stemchou, svídou a brslenem, v bylinném pate (do 1/2m) dominují rzné trávy, sasanka, dymnivka, bršlice, kerblík, ptainec apod. Navíc jsou v keovém i bylinném pate malí jedinci rzných druh strom. ekají zde na svou píležitost až padne velikán, který jim stíní, zanou rychle rst a asem ho nahradí. Taková náhrada pestárlých padlých strom malými semenáky je souástí cyklického vývoje pralesa. Rozlišujeme ti vývojová stadia pirozeného lesa: 1. Stadium dorstání - v lese jsou rzn staré stromy, mladší intenzivn rostou, dorstají stejné výšky jako stromy starší. Pvodn výškov rozrznný porost se sjednocuje. 2. Stadium optima - stromy mají optimální výšku, délkové pírstky nejsou výrazné, stromy zesilují. Prales se v tomto stadiu podobá pstovanému lesu. 3. Stadium rozpadu - pestárlé stromy zaínají hynout. Koruna padlého stromu pestává stínit mladým semenákm v podrostu, ty zaínají intenzivn rst a dochází tak k pirozené obnov lesa. Poté co uhynou a padnou všechny staré stromy, opakuje se stadium 1. Délka trvání cyklu závisí na délce života jednotlivých strom, vtšinou mezi lety. Druh Pro existují druhy? Otázka spíše filozofická. Existence druh se nám zdá natolik samozejmá, že si takovou otázku ani neklademe. Odpovdt na ní není vbec snadné, proto pokusy o odpov necháme úvahám filozof a budeme se zabývat praktitjším pohledem na druh. Pokusíme se druh njak jednoduše definovat, bude nás zajímat, jak se jednotlivé druhy liší, malinko se také dotkneme pvodu druh a toho, co dlá druh druhem. Druh lze vymezit rznými definicemi, každá z nich jej popisuje jen ásten. Asi nejpirozenjší, co nás napadne, je, že druh je vymezen njakými specifickými vlastnostmi tvarem tla, zpsobem života, chováním apod. Práv podle typických vlastností druh poznáváme, v každém klíi nebo atlasu jsou vyjmenovány a zdraznny zejména ty, které odlišují druh od druh jiných. Pro ale má druh práv tyto vlastnosti a žádné jiné? Asi víte, že všechny vlastnosti organismu jsou zapsány uvnit jádra každé buky, v genech, což jsou úseky DNA. Porovnáme-li DNA rzných druh, zjistím, že se ve vtší i menší míe liší, obvykle tak, že ím jsou si druhy vývojov píbuznjší a vzhledov podobnjší, tím mají podobnjší i DNA. Budeme-li zkoumat historii blízce píbuzných druh, zjistíme, že vznikly ped dlouhým asem z druhu jediného. Nejbližší píbuzný lovka je šimpanz (je dokonce píbuzný víc lovku, než ostatním lidoopm). DNA lovka a šimpanze se liší zhruba ze 2% (tj. 98% máme stejných) a odhaduje se, že oba druhy vznikly z jednoho spoleného pedka pibližn ped 10 milióny let. Jak z jednoho druhu mohou vzniknout druhy dva je jednou z velkých otázek evoluní biologie. U zvíat je známo, že velkou roli hraje pohlavní rozmnožování to popisuje jiná definice druhu: Druh je skupina organism, které se mezi sebou mohou voln množit (rozumí se samekové se samikami) a mají plodné potomky. Ukažme si to na píkladu: pes s kokou se množit nemže, kráva s konm také ne. K se mže páit s oslicí, vzniklý potomek je životaschopný, ale není plodný. Znamená to, že k a osel nepatí do jednoho druhu. Oproti tomu psi dvou rzných ras se mohou bez problém vzájemn páit a jejich potomci mohou mít další potomky, což znamená že psi rzných ras patí k jednomu druhu. Nejpravdpodobnjší píina toho, pro 3

4 ze spoleného pedka vznikly dva rzné druhy šimpanz a lovk je, že ped 10 milióny let došlo ke zmn, která znemožnila vzájemné kížení dvou skupin pvodního druhu z jedné pak vznikl lovk a z druhé šimpanz. Pro ty, kteí tomu lépe rozumí, mám i možné vysvtlení byla jím pravdpodobn mutace, pi které druhý lidský chromozom vznikl splynutím dvou menších chromozom opiího pedka. Populace s pvodní sadou chromozom se vyvinula v dnešního šimpanze, populace se splynutím chromozom dala vzniknout lovku. Pi pokusech o páení jedinc z obou populací (k emuž bezesporu docházelo) vznikaly zygoty s lichým potem chromozom (od šimpanze 24, od lovka 23, tj. celkem 47). Dsledkem byly chyby ve tvorb pohlavních bunk (tj. meióze) a neplodnost potomk. Jako každá teorie a pravidlo, má i toto adu výjimek a nepravidelností. Pestože u ady zvíat platí výše uvedené vymezení druhu pomocí rozmnožování, mnohé rostliny a nkteí živoichové vytváejí mezidruhové kížence. U rostlin lze mezidruhové kížence najít teba u jeáb, hluchavek, pchá nebo u nkterých kulturních rostlin, u živoich je velmi zvláštní pípad skupina druh zelen zbarvených skokan. Na vlastnosti druhu mají významný vliv ostatní druhy, které s ním žijí v kontaktu. Tak nap. tvary kvt rostlin se vyvíjejí soubžn s vlastnostmi opylova, paraziti se neustále pizpsobují svým hostitelm (a hostitelé se neustále mní tak, aby unikli svým parazitm), dokonce i vzhled samek a samiek mže být ovlivnn vývojem opaného pohlaví. Zde je ale nutno zdraznit, že jde o evoluní vývoj, který trvá adu generací a jeho rozhodující mechanismus (aspo v tchto pípadech) je pírodní resp. pohlavní výbr. Potravní etzce, základní role organism v ekosystému. Slovo ekologie slyšíme nebo teme skoro každý den. Nahlédneme-li do odborné uebnice, zjistíme, že ekologie je vda o vztazích mezi organismy a jejich prostedím a mezi organismy navzájem. Takto slovu ekologie rozumí pírodovdci a hovoí-li nap. o ekologii žab, myslí tím vztah žab k okolnímu prostedí, k dalším organismm i k ostatním žábám. Stejn jako žába má i lovk své prostedí a i zde mžeme hovoit o ekologii o vztahu lovka k jeho prostedí. Význam slova ekologie se ale rozšiuje a posouvá urit jste slyšeli o ekologických výrobcích, ekologické etice, ekologickém zemdlství apod. Pvodn pírodovdecký termín se propašoval do bžné mluvy a astokrát se používá ve znan odlišném významu oproti tomu pvodnímu. Používání slova ekologie v rzných významech a souvislostech bývá asto zdrojem nedorozumní a spor. Proto je vhodné vyjadovat se pokud možno pesn a kde to jde, nahradit slovo ekologie jiným, vhodnjším výrazem, jako nap. ochrana životního prostedí, vztah k pírod, chování šetrné k pírod, atd. Vzpomete teba na proslulé výroky jednoho z našich politik, že Ekologie není vda nebo Ekologie je šlehaka na dortu. Pokud zde chápeme slovo ekologie v pírodovdném významu, jsou oba výroky hlouposti a ukazují na neznalost autora. Pokud si pod slovem ekologie pedstavíme soubor lidských myšlenek, postoj a inností, které njak souvisejí s životním prostedím, pak lze uvedené výroky chápat jako vyjádení jistého politického a morálního postoje. Co jste mli k veei? Te se asi ptáte, co má ekologie spoleného s veeí. Ptáte se správn a zkuste si dát sami odpov. Zkuste odpovdt i na další otázky: Pro lidé jedí? Co jedí? Co se stane, když nebudou jíst? Je potrava jiných organism stejná jako potrava lovka? Co jedí rostliny? Co bakterie? Vrame se ale k té veei. Zkusme se zamyslet, jakého pvodu jsou potraviny, které jíme. Teba kue a brambory a jako zákusek sušenku. Brambory jsou rostliny, sušenky se upekly z mouky a ta je z obilí, tedy z rostliny, kue je živoich. ím se ale živí kue? Jeho potravou je obilí a tráva, tedy rostliny. A co když budeme mít k veei teba štiku. Štika se pece živí masem. Štika se živí menšími rybami, ty se mohou živit ješt menšími rybami, ty napíklad vodním hmyzem a ervy, a ervi a hmyz se živí rostlinami. Takže na zaátku jsou opt rostliny. Takto mžeme experimentovat s ímkoli a vždy dojdeme k rostlinám. Všechny rostliny, a jsou jakkoli rozmanité, mají nco podstatného spolené. V bukách každé z nich jsou drobná tlíska, nejastji zelená. Ze školy víte, že se nazývají chloroplasty a jejich pomocí dokáže rostlina malý zázrak, který neumí nikdo jiný. Je to fotosyntéza, pochod, pi nmž rostlina zachycuje energii svtla a pomocí této energie vyrábí organické látky (pesnji sacharidy), které potebuje pro sebe, ale které rovnž slouží jako zdroj energie všem ostatním formám života od bakterií a hub až po živoichy a lovka. Rostlina je prvním lánkem potravního etzce. Protože rostliny vytváejí (produkují) 4

5 organické látky, nazývají se producenti. Pro pesnost dodáváme, že spolu s rostlinami mají schopnost fotosyntézy i sinice a nkteré bakterie. Dalším lánkem potravního etzce jsou živoichové. Protože požírají (konzumují) ostatní organismy, nazývají se konzumenti. Rozlišují se konzumenti I., II., a III. ádu: První jsou všichni býložravci požírají rostliny a obvykle jsou potravou dalších živoich: Konzumenti druhého ádu jsou masožravci, kteí ale souasn bývají potravou jiných masožravc. Píkladem mohou být hmyzožraví savci a ptáci, menší ryby, dravé druhy hmyzu apod. Konzumenti tetího ádu jsou velcí masožravci, které už nikdo nežere, nap. velké šelmy, dravci, sovy, žraloci a další. Nkteí živoichové mohou spojovat roli býložravc a masožravc dobe víte, že se jim íká všežravci a mohou kombinovat roli konzument I. a II. ádu (nap. zpvní ptáci, kteí se živí souasn hmyzem a semeny), nebo konzument I. a III. ádu (teba medvd nebo jezevec). Mezi živoichy jsou také takoví, kteí se živí odumelými zbytky v rzném stupni rozkladu nebo trusem (nap. hrobaík, chrobák, žížala). Jejich role je na rozhraní mezi konzumenty a dekompozitory (viz dále). Tetím lánkem potravního etzce jsou saprofytické bakterie a houby. Slovo saprofytické znamená, že jejich potravou jsou odumelé zbytky tl a odpad (nap. trus, spadané listí). Houby i bakterie prorstají mrtvolkou zvíete nebo hnijícím devem, zpracovávají organické látky a rozkládají je na anorganické a uvolují je do vody nebo pdy. Proto se nazývají rozkladai neboli dekompozitoi. Dekompozitoi postupn rozloží všechny odumelé zbytky a spotebují energii, která je vázána v organických látkách v tchto zbytcích. Tím je kruh uzaven: Rostlina naerpá z pdy a ze vzduchu anorganické látky, pomocí slunení energie z nich vyrobí látky organické. Živoich spotebuje ást energie a organických látek a bakterie nebo houba tyto látky rozloží na anorganické a uvolní do zpt do pdy, odkud je opt mžou erpat rostliny. Cizorodé látky v potravním etzci Jedním z rizik používání nkterých pesticid nebo jiných jedovatých látek, je jejich hromadní v potravním etzci. Už klasickým píkladem je DDT. DDT (dichlordifenyltrichlormetan) bylo syntetizováno již v 19 století. V polovin 20. století se zjistilo, že jde o velmi úinný insekticid (pesticid hubící hmyz), laboratorní testy navíc potvrdily, že již pomrn nízké dávky jsou toxické pro hmyz a neohrožují vyšší živoichy. DDT bylo používáno v mnoha místech, zejména k hubení komár v malarických oblastech. V dsledku aplikace DDT se snížily populace komár a zdálo se, že je vše v poádku. Po ase se ovšem zaaly na ad druh rybožravých pták projevovat píznaky otravy DDT, zejména tak, že jejich vajíka mla slabou skoápku a samice je pi sední rozmakala. Pi podrobnjším zkoumání se zjistilo, že se pesticid hromadil v potravním etzci a jeho koncentrace se na jednotlivých úrovních násobila. Studie z jednoho kalifornského jezera uvádí tato ísla: pomr proti pedcházející úrovni koncentrace DDT ve vod v dob aplikace 0, zooplankton (drobní korýši apod.) 0, x býložravé ryby 0, x dravé ryby a vodní ptáci 0, x Vysvtlení takto prudce stoupající koncentrace je jednoduché. DDT je látka, kterou živoich neumí rozložit a ukládá se do tukové tkán. Jestliže nap. 1 kg vážící býložravá ryba denn sežere 100 g planktonu, pijme do svého tla každý den 0,0005 g DDT, které v tle zstane. Za rok se tak v tle této ryby teoreticky nahromadí 0,18 g DDT, což je zhruba 0,00018 hmotnosti ryby (ve skutenosti ryba nežere každý den stejn a ást DDT se do tuku neuloží a je vylouena). Podobn se násobí tato koncentrace na další úrovni potravního etzce až k toxickým a nebezpeným koncentracím. Tedy koncentrace, která byla vypuštna do vody, byla neškodná, ale postupné hromadní této látky zvýšilo její koncentraci vysoko nad únosnou mez. 5

6 Vztahy mezi organismy Schéma základních vztah mezi druhy/populacemi: Název Druh A Druh B Pozn. B je potravou A + Mutualismus (symbióza) + + Vztahy typu dravec (A) koist (B), parazit (A) hostitel (B), býložravec (A) rostlina (B), apod. Komenzalismus + 0 Konkurence Používá se rovnž název kompetice. Amensalismus 0 Neutrální vztah 0 0 Legenda: + vztah výhodný vztah nevýhodný 0 vztah neutrální Mutualismus (symbióza) Pi slov symbióza se asi mnohým vybaví lišejník. Jde o soužití asy a houby asa dodává houb organické látky, houba vytváí pro asu prostor k životu a zajišuje pro ní lepší dostupnost vody a minerálních látek. Zrovna u lišejník je to však se symbiózou trochu problematické. Pišlo se totiž na to, že asy žijící v lišejníku jsou obvykle schopné i samostatného života bez symbiotické houby. Dalším pípadem symbiózy je vztah bakterií schopných vázat vzdušný dusík a koen vyšších rostlin. Všechny rostliny potebují ke svému životu dusík, jsou však odkázány na jeho zásoby v pd ve form rzných solí, protože žádná z nich neumí dusík získávat z nejbohatšího zdroje ze vzduchu. To umí nkteré bakterie (nap. Azotobacter, Rhizobium, Frankia), které žijí v pd nebo na povrchu i uvnit koen nkterých rostlin (nap. hrách, jetel; olše). Rostliny poskytují bakteriím hlavn cukry, bakterie rostlinám dávají dusík, který zachytily ze vzduchu. Komenzalismus Typickým píkladem komenzalismus je vztah bakterií žijících ve stev lovka nebo podobných velkých živoich. Bakterie využívají nestrávené zbytky ve stev, stevo jim navíc poskytuje vhodné prostedí k životu a ochranu ped nepíznivými vlivy. Bakterie nebo jiné organismy ve stev mohou žít i jako symbionti nap. v trávicím traktu býložravc pomáhají mikroorganismy pi trávení celulózy, u lovka vyrábí bakterie Escherichia coli vitamín B12 a K. Další obyvatelé stev jsou paraziti, kteí zpsobují rzné onemocnní pípadn i smrt hostitele. I neškodná a prospšná Eschericia coli se mže pemnožit nebo proniknout mimo steva, pak se z ní stává nebezpený parazit. Konkurence Konkurenci lze rozlišit na dva typy na mezidruhovou a vnitrodruhovou. Do mezidruhové konkurence vstupují zejména druhy, které mají podobné nároky na prostedí obývají stejná místa, živé se stejnou potravou, vyhovují jim stejné pdní podmínky. Dsledek mezidruhové konkurence je dvojí bu jeden druh svého konkurenta postupn vytlaí a zstane na stanovišti sám, nebo každý druh ásten specializuje své nároky a zstane jen v ásti spolen obývaného prostedí. Pro ilustraci si mžeme pedstavit les rostoucí podél eky, kde rostou mladé vrby, duby a jasany. V prvním pípad vrby i jasany postupn vyhynou a na celém území peváži duby. Ve druhé variant vývoje zstanou tsn u eky vrby, jasany se udrží na mkkých pdách a duby porostou na ostatních místech. Postupn se tak vytvoí smíšený les se skupinkami vrb, jasan a dub. Pi vnitrodruhové konkurenci si konkurují jedinci téhož druhu. Dsledkem je, že slabší jedinci hynou nebo migrují do nových prostor. 6

7 Kolobh látek v pírod Všechny dležité prvky, potebné pro život organism, v pírod neustále kolují. Mní svoji formu, jsou vázány v rzných sloueninách ve vod, v pd, ve vzduchu nebo v tlech organism. U každého prvku mžeme zkoumat zdroje, ze kterých pichází do obhu (nap. zvtrávání hornin, sopená innost), sledovat jeho kolobh a zpsoby, kterými se pemují jeho sloueniny (innost organism, lidské technologie), a zjišovat, v jakých formách se doasn nebo trvale ukládá (vápence, bahno na dn moe, uhlí). Kolobh látek v pírod si ukážeme na dvou píkladech. Kolobh uhlíku Uhlík je hlavní biogenní prvek, je základem všech organických látek tvoících tla organism. Základní pemna uhlíku je fotosyntéza rostliny a sinice pijímají ze vzduchu CO 2 a zachycený uhlík použijí ke tvorb molekul organických látek. Bezprostedním produktem fotosyntézy je cukr (glukóza C 6 H 12 O 6 ), v bukách rostlin pak vznikají další organické látky (nap. jiné cukry, bílkoviny, atd.). Opaným djem k fotosyntéze je bunné dýchání za pítomnosti kyslíku se rozpadá organická látka a uvoluje se energie, kterou organismus využije pro svou potebu, souasn se uvoluje CO 2. Celý cyklus uhlíku je založen na tchto dvou djích fotosyntézou se ze vzduchu odebírá CO 2 a dýcháním všech organism (rostlin, živoich, hub i mikroorganism) se tam vrací (podobn se uvoluje CO 2 do atmosféry i pálením deva nebo jiných ástí rostlin). Pokud se njaký uhlík zachycený fotosyntézou neuvolní dýcháním, sníží se podíl CO 2 v atmosfée (ve prospch kyslíku). V pírod takto fungují dva zejména procesy: Vznik uhliitan, hlavn CaCO 3, který tvoí schránky rzných živoich (nap. mkkýš) a korálové útesy. Korálové útesy i úlomky schránek vytváejí horniny (vápence), které dlouhodob fixují obrovské množství uhlíku. Druhým procesem je fosilizace, tj. uchování zbytk tl organism, které se nerozloží. ást uhlíku tak zstane zachycena jako souást organických látek a stejn jako v pedešlém pípad je dlouhodob vyazena z obhu. Takto je velké množství uhlíku vázáno v uhlí, v rop a v rašelin. Spalováním uhlí a ropy se dlouhodob uložený uhlík uvoluje jako CO 2 zpt do atmosféry. ást uhlíku se do atmosféry dostává i zvtráváním uhliitan a sopenou inností. Kolobh dusíku Dusík je prvek nezbytný pro život. Je nepostradatelnou souástí bílkovin a nukleových kyselin, bez kterých nemže existovat žádná buka ani organismus. I když je dusík, podobn jako CO 2, složkou atmosféry, výmna dusíku mezi atmosférou a organismy je spíše odbokou jeho základního cyklu. Významnou roli zde hraje nkolik typ bakterií. Základem je opt innost rostlin. Z pdy získávají dusík ve form dusinan (ionty NO 3 - ). Složitými biochemickými pochody fixují dusík do molekul organických látek (hlavn bílkovin). Ostatní organismy získávají v potrav už hotové stavební kameny vytvoené rostlinami, z nich si staví vlastní bílkoviny. Odumelé organismy a také trus živoich osidlují saprofytické bakterie, které bílkoviny rozkládají na amonné sloueniny (ionty NH 4 + ). ást amoniaku nebo podobných látek také vylouí moí živoich. Amoniak zpracovávají další skupiny pdních bakterií a postupn se opt vytváí dusinany. Zvláštní odboku tvoí výmna dusíku mezi atmosférou (molekulární N 2 ) a mikroorganismy (dusinany). Jedna skupina bakterií petváí dusinany na vzdušný dusík, druhá zachycuje vzdušný dusík a pevádí ho na formy pístupné rostlinám, které pak získávají dusík od tchto bakterií a nepotebují zdroj dusinan v pd. ást dusíku se do obhu dostává také sopenou inností a prmyslovými exhalacemi (nap. z automobilové dopravy). Urité množství dusíku naopak pohlcuje moská voda a jeho sloueniny se ukládají do moských sediment. 7