druhu ( místě čase společný genofond

Transkript

1 Ekologie populací

2 Populace soubor jedinců téhož druhu (dospělých, nedospělých jedinců obou pohlaví, všech vývojových stádií) žijících na shodném místě v témž čase sdílejících společný genofond (vzájemné křížení jedinců)

3 Metapopulace soubor lokálních populací výměna jedinců zdrojová centrální populace a satelitní, okrajové populace Stabilitu metapopulace podporuje migrační propojení (genetický kontakt)

4 Areál Areál druhu území rozšíření druhu Čáp bílý (Ciconia ciconia)

5 Co je to jedinec? Unitární organismy jejich forma je do značné míry pevně určena zygota vede ontogenezí ke konečnému tvaru (a ± také velikosti) jedince (jedinec = produkt jediné zygoty) smrt může nastat kdykoliv, ale u přeživších jedinců jsou posloupnost vývoje i tvar těla předem dány ontogeneze vede od zrození ke smrti jedince bez úniku např. obratlovci, měkkýši apod.

6 Co je to jedinec? Modulární organismy tvar je do jisté míry modifikovatelný zygota se vyvíjí ve stavební prvek modul, který pak produkuje další podobné moduly zpravidla rozvětvené a nepohyblivé organismy smrt modulu nemusí být smrtí celého organismu např. většina rostlin, mořské houby, koráli, četní prvoci a houby

7 Co je to jedinec? Modulární organismy u rostlin: geneta (genetický jedinec) rameta (výběžek z genety) rostlinka jahodníku (geneta) a z ní další z výběžků (ramety) jednotlivé moduly mohou být fyziologicky odděleny ( organismus se rozpadá na samostatně fungující kousky )

8 Prostorové uspořádání populace Disperze prostorovéuspořádání jedinců agregovaná může být dána sociální strukturou populace (hejna ptáků bezpečnost), rozmístěním zdrojů (housenky motýlů na určitých rostlinách) a tendencí potomků zůstávat (z různých příčin) poblíž rodičů. rovnoměrná je většinou dáno přímými interakcemi mezi jednotlivci náhodná jedinci jsou rozmístěni v homogenním prostředí bez ohledu na přítomnost ostatních

9 Metody zjišťování počtu jedinců počítat lze jedince i moduly u modulárních organismů často jednotlivé genety nerozpoznáme - oddělily se již dříve a klony jsou promíšené v prostoru Metody zjišťování počtu či hustoty jedinců přímé nepřímé

10 Metody zjišťování počtu jedinců Metody přímé nejpřesnější a navenek nejjednodušší je spočítat všechny jedince někdy neproveditelné

11 Metody zjišťování počtu jedinců Metody nepřímé Užíváme, když nejde spočítat jedince/moduly přímo jde o kvalifikovaný odhad

12 Metody zjišťování počtu jedinců Metody nepřímé vzorky populací (jeden či více vzorků populace na jednotku plochy z více částí populace) odchyt a zpětný odchyt (náhodně vybraných a označených jedinců) ukazatelé početnosti populace (určíme relativní velikost populace, nikoliv absolutní)

13 Hustota (denzita) populace Počet jedinců vztažený na jednotku plochy Hrubá hustota vztažena na celé území, i když v některých částech se jedinci nevyskytují (není zde vhodný biotop) Ekologická hustota vztažena jen na plochy s výskytem daného druhu Hustota každé populace je ovlivněna: natalitou (porodností) mortalitou (úmrtností) imigrací emigrací

14 Růst a vývoj populací Typy křivek růstu populace přestřelení nosné kapacity prostředí

15 Růst a vývoj populací

16 Růst a vývoj populací

17 Oscilace populační hustoty zákonité, pravidelné změny početnosti Bývají způsobené vnitřními, endogenními příčinami (hraboši, žáby)

18 Fluktuace populační hustoty zákonité, nepravidelné změny početnosti vyvolávané vnějšími, exogenními vlivy

19 Fluktuace populační hustoty 2

20 Vliv regulačního faktoru Vliv predátora na početnost populace

21 Věková struktura populace Mladí, juvenilní, subadultní jedinci. Vyznačují se vyšší úrovní mortality (zranitelnost díky malé velikosti, nižší imunitě apod.), nerozmnožují se Dospělí, adultní jedinci. Jedinci s možností rozmnožování, (nejvyšší úroveň vitality, vysoká imunita a pod). Staří, seniorní jedinci. Vyšší úroveň mortality (opotřebení věkem, nižší imunita apod.), minimální účast na rozmnožování.

22 Věková struktura populace pyramida zvon urna

23 Věková struktura populace

24 Věková struktura populace

25 Vnitrodruhová konkurence s rostoucí hustotou populace roste i tlak na zdroje relativní nedostatek zdrojů vede ke strádání zvýšená úmrtnost zpomalený individuální růst omezená schopnost rozmnožování zpomalení/ zastavení růstu populace a postupné potlačení méně zdatných jedinců

26 Vnitrodruhová konkurence Vnitrodruhová konkurence vede k: samozřeďování (rostliny) teritorialitě (živočichové) teritorium = aktivně hájené obývané území okrsek = využívaná plocha, není hájena u vyšších živočichů vede vnitrodruhová konkurence k nervovým změnám (změny v chování), u rostlin a nižších živočichů k chemické obraně (alelopatie)

27 Proces samozřeďování

28 Proces samozřeďování

29 Alleeho princip pro přežití určité populace je důležitá její přiměřená hustota odpovídající zdrojům vysoká hustota -vyčerpává zdroje, šíří se nemoci nízká hustota ohrožuje množivost platí i pro lidskou populaci

30 Životní strategie r-stratégové (r = rychlost růstu populace) K-stratégové (K = nosná kapacita prostředí) S-stratégové (S = stres) C-stratégové (C = konkurence) R-stratégové (odolávají disturbancím)

31 Životní strategie r-stratégové zpravidla dominují v proměnlivém prostředí s četnými disturbancemi jsou schopné se rychle namnožit a vyrovnat tak ztráty způsobené disturbancemi velká rychlost růstu, krátké životní cykly a mnoho potomstva méně adaptovaného (= vybaveného do života) drobní hlodavci, mouchy, netýkavky, plevele

32 Životní strategie K-stratégové organismy účinně využívající zdroje a zároveň konkurenceschopné v poměrně stabilním prostředí často dlouhověcí, mají méně potomstva relativně lépe vybaveného do života (např. zásobními látkami rostlin, zkušenostmi podmíněnými výchovou u živočichů aj.) investují spíš do kvality než do kvantity orel mořský, sekvojovec obrovský mezi r a K strategií je mnoho přechodů (obě kategorie jsou jen relativní) r-k kontinuum

33 Životní strategie S-stratégové odolávají stálému stresu v prostředí ten může být omezeným množstvím zdrojů, ale i fyzikálními či klimatickými podmínkami často rostliny tzv. blokovaných sukcesních stádií halofilní (slanomilné) druhy rostlin, skalní rostliny (petrofyty), organismy rašelinišť, pouští, velehor aj. jeřáb krkonošský

34 Životní strategie R-stratégové schopní odolávat disturbancím, žijí tedy v proměnlivém prostředí často v počátečních stádiích sukcese ruderální (rumištní) druhy rostlin a polní plevele pelyňky, merlíky, lebedy, mák vlčí, violka rolní merlík bílý

35 Životní strategie C-stratégové žijí v poměrně přívětivém prostředí nedokážou odolávat stresu ani disturbancím, zato jsou schopné odolávat konkurenci často konečná stádia sukcese stromy (účinně využívají živiny a dokážou zastínit konkurenty)

36 Typy interakce mezi dvěma druhy

37

38 Neutralismus žádná populace není stykem s jinou populací postižena (ovlivněna) jeleni a ještěrky na pastvině lišejníky na kůře stromů a konzumenti listů stromů

39 Konkurence oboustranně nevýhodný vztah, kdy zúčastněné populace mají podobné nároky na určitý zdroj prostředí Živočichové: potrava, prostor, úkryt, místo k rozmnožování Rostliny: světlo, voda, minerální látky

40 Konkurence přímé vměšování oba druhy se vzájemně aktivně omezují týká se adekvátně velkých organismů 2 alelopatické druhy rostlin lvi a psi hyenovití v africké savaně

41 Konkurence o zdroje Každá populace nepříznivě ovlivňuje druhou v boji o nedostatkové zdroje zebry a antilopy v savanách rostliny: konkurence o světlo, živiny, vodu

42 Norek americký Konkurenční vyloučení Konkurence může vést ke koexistenci (soužití) nebo až ke konkurenčnímu vyloučení (vytěsnění jednoho druhu jiným). Norek evropský s/imagepopupdetails.html?pop=1&i d= &pviewid=&country=67 &search=&matchtype=fuzzy =Lasicovit%xC3%xAD&%20class=Savci&%20 order=%xc5%xa0elmy&%20classswitch=ma mmalia&%20orderswitch=carnivora&lang=cs

43 Amenzalismus populace jednoho druhu je omezována, populace druhého druhu je nedotčena (tzv. asymetrická konkurence) některé druhy rostlin mnoho druhů hmyzu uvolňování látky(odpadní produkt nebo speciální syntetizovaná látka), která populaci jiného druhu negativně ovlivňuje (potlačuje růst a vývoj, popř. způsobí i zánik) Telergony: látky, které živočichové za tímto účelem vylučují (varovné, obranné, likvidační)

44 Amensalismus

45 Parazitismus populace jednoho druhu omezuje druhý druh odebíráním živin apod. vztah parazit-hostitel hemiparazitismus holoparazitismus tasemnice a obratlovci kožní parazité kopytníků mikroparazité (viry, bakterie) obratlovců Cílem parazita nebývá zabít hostitele, přinejmenším ne dřív, než se sám stihne rozmnožit

46 Parazitismus 2 Parazitoidi využívají hostitele jen k rozmnožování určitých stadií při jejich vývoji je hostitel zabit (slouží jako potrava pro larvy: např. lumci a dřevokazný hmyz)

47 Predace populace jednoho druhu (predátor) konzumuje jedince 2. druhu Při predaci je kořist živá vztah predátor-kořist není cílem predátora vyhubit kořist!! (vedlo by to k jeho vyhynutí) lev a antilopy rys a kopytníci, zajíci, kurovití ptáci apod.

48 Predátoři generalisté Různý stupeň specializace k získávání potenciální kořisti: generalisté široký okruh potravních zdrojů (polyfágové), anatomické i funkční adaptace k získávání mnoha druhů kořisti, snadno se přeorientují V oblastech s rozmanitou kořistí může být početnost generalistů jen málo závislá na kolísání její populační hustoty liška obecná (Vulpes vulpes), kuny (Martes spp.), tchoř tmavý (Mustela putorius), jezevec lesní (Meles meles), káně lesní (Buteo buteo), krkavcovití (Corvidae), puštík obecný (Strix aluco)

49 Predátoři generalisté nejsou (na rozdíl od specialistů) závislí na nárůstu ani úbytku jednoho druhu kořisti, což se projevuje odlišným kolísáním jejich populační hustoty. Důkazem je např. rozdílná početnost puštíka obecného (Strix aluco) jako typického predátora generalisty a drobných hlodavců, jako jeho typické potravy, na stejné sledované ploše (podle Krebse, 2001)

50 Predátoři specialisté specialisté specializovaní na jeden druh nebo úzkou skupinu druhů kořisti (monofágové) morfologickými i funkčními vlastnostmi jsou adaptováni na její získávání, což je ale mnohdy omezuje, či jim dokonce znemožňuje lovit potravu jinou Početnost je závislá na populační hustotě kořisti lasice kolčava (Mustela nivalis), kalous ušatý (Asio otus), sýc rousný (Aegolius funereus), sýček obecný (Athene noctua) apod.

51

52 Komensalismus z lat. com mensa, což v překladu znamená sdílet stůl populace jednoho druhu (komensála) má ze vztahu prospěch, populace 2. druhu (hostitele) tím není poškozena závislost potravní, prostorová nebo i obojí havranovití přiživující se na kořisti šelem rybáci doprovázející skupinově lovící delfíny

53 Komensalismus Šelmy supi

54 Komensalismus Speciální formy komensalismu: -epiekie jedinci jednoho druhu žijící na povrchu těla druhu jiného (epifytismus) -parekie menší druhy organismů hledají bezpečnost u druhu velkého (např. drobní pěvci hnízdící vedle dravců) -synekie drobní živočichové žijící v hnízdech ptáků, savců, soc. hmyzu -entekie- jedinci jednoho druhu žijící uvnitř těla druhu jiného

55 Epiekie = život na povrchu jiného organismu (epifyta-epizoa), svijonožci (Balanus) kytovci, měkkýši sasanka koňská - rak poustevníček (někdy též protokooprace)

56 Parekie = vyhledávání sousedství jiného druhu jako ochrany Vrabec - čáp, ryby (Noemus) poblíž vláken trubýše (Physalia)

57 Synekie = soužití v hnízdech a stavbách jiných organismů - myrmekofilie - termitofilie

58 Entekie = úkryt uvnitř jiného organismu bez škody na něm ryby v dutinách sumýšů

59 Protokooperace vzájemný vztah prospěšný oběma druhům, není však nutný medojed kapský a medozvěstka pštrosi, zebry a antilopy, upozorňující se na pastvě na společného predátora klubáci vybírající kožní parazity africkým kopytníkům

60 Mutualismus vzájemný vztah prospěšný oběma druhům symbióza cévnatých rostlin a hub lichenismus (symbióza huba a řas či sinic)

61 Děkuji za pozornost!