Abiotické faktory prostředí

SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ, SVĚTLO

  • hlavní zdroj energie pro život
  • dopadá záření o vlnové délce 290-5000 nm
  • ultrafialové záření
    • z 90 % zachyceno ozonosférou
    • tvorba vitaminu D v kůži člověka
    • brzdí růst rostlin
    • mutagen
  • viditelné světlo
    • intenzita a délka osvětlení
    • fotoperiodismus
    • zdroj energie k fotosyntéze
    • orientace zrakem u živočichů
    • vliv na zbarvení, na aktivitu živočichů
    • řídí biorytmy
  • infračervené záření
    • jeden ze zdrojů tepla pro organismy (viz dále)

 

TEPLO

  • zdroje: infračervené záření, teplo přijaté od okolí, teplo uvolněné při metabolismu
  • teplotní optimum u většiny rostlin a živočichů: 15–30 °C
  • eurytermní organismy = snesou velké výkyvy teplot – vyskytují se v různých zeměpisných šířkách (rozmezí od –5 °C do +55 °C)
  • stenotermní organismy = snesou malé kolísání teplot:
    • teplomilné (banánovník, žirafa)
    • chladnomilné (sob, tučňák, vrba)
    • v některých případech až extrémofilové:
      • psychrofilní – např. spory některých bakterií vydrží až –271 °C
      • termofilní – např. pro bakterie horkých podmořských pramenů je optimum kolem 100 °C
  • vliv teploty na rostliny
    • regulace tepla pomocí transpirace (sklápění listů, opad listů, lesklý povrch listů)
    • odolnost semen snížením obsahu vody
    • biochemické adaptace (pouštní sukulenty, řasy horkých pramenů)
    • kolísání teplost (nutné pro klíčení semen)
  • vliv teploty na živočichy
    • ektotermní živočichové
      • teplota těla závisí na okolí
      • malá produkce tepla, vysoké ztráty
      • teplota ovlivňuje rozmnožování, zbarvení  (nižší teploty – tmavé formy), aktivitu pohybu, příjmu potravy
    • endotermní živočichové
      • velká produkce tepla – termoregulace, izolace
    • teplota ovlivňuje zbarvení (nižší teploty – světlejší formy), změny v chování (migrace, koupání...)
    • hibernace = aktivní schopnost změnit tělesnou teplotu podle potřeby a udržovat homeostázu v podmínkách podchlazení
      • podmíněna ročním endogenním rytmem (dědičně fixovaná)
      • nástup usnadňuje snížení teploty po delší dobu, zkrácení doby osvětlení, změny ve složení a množství potravy
      • před hibernací hromadění tukových zásob, utlumení centra sytosti
    • estivace = letní spánek (např. bodlíni, frčci)

 

  • vztah živočichů k teplu, světlu a vlhku vyjadřuje
    • Glogerovo pravidlo: v teplejších a vlhčích oblastech jsou živočichové téhož druhu tmavší
    • Bergmannovo pravidlo: jedinci téhož druhu mají v teplejších částech svého areálu menší tělo, zvířata v chladnějších oblastech mají větší objem těla
    • Allenovo pravidlo: v teplejších oblastech mají živočichové větší tělní výběžky, v chladnějších oblastech naopak kratší (uši, ocasy, zobáky…)

 

VZDUCH

  • planetu Zemi obaluje plynný obal = atmosféra
    • troposféra – tropopauza – stratosféra (ozonosféra) – mezosféra – ionosféra
  • fyzikální vlastnosti vzduchu
    • tlak – klesá se stoupající nadmořskou výškou
    • hustota – malá nosnost, organismy nežijí ve vzduchu trvale
    • proudění (vítr) – opylení, přenos semen a plodů, migrace, orientace živočichů × negativní vliv - vysoušení, ochlazování, ničení porostů
  • chemické vlastnosti vzduchu (složení)
    • kyslík (O2), příp. jako ozón (O3)
      • produkován rostlinami
      • nezbytný pro aerobní organismy
      • ve vodě se jeho obsah snižuje se stoupající teplotou
      • v půdě závisí obsah na struktuře a vlhkosti
    • oxid uhličitý (CO2)
      • produkován dýcháním organismů, činností sopek, spalovacími procesy
      • nutný pro fotosyntézu
    • dusík (N2)
      • přímo využitelný pouze některými bakteriemi
  • adaptace na nedostatek kyslíku
    • rostliny: dýchací kořeny, aerenchymatická pletiva
    • živočichové: pokles parciálního tlaku O2 s nadmořskou výškou, adaptace druhové, fyziologické (např. svišť horský, orel skalní)
  • problémy lidí ve vysokohorském prostředí
    • akutní horská nemoc: obvykle ve výškách 3000–6000 m. n. m.
      • výškový plicní otok (dochází ke hromadění tekutiny v plicní tkáni a v plicních sklípcích – způsobeno únikem vysokomolekulárních bílkovin a krevních tekutin do alveolárního prostoru)
      • výškový mozkový otok (vzniká nahromaděním tekutin v mozkové tkáni, dochází k nervovým poruchám a bezvědomí, hrozí smrt!)

 

VODA

  • zabírá 2/3 povrchu Země
  • z celkového množství pouze 3 % sladká voda – z těchto 3 % jsou 2 % v ledovcích
  • vodní prostředí
    • limitující faktor = obsah kyslíku, slanost
    • intenzita slunečního záření podstatně nižší
    • vlastnosti se mění během roku, dne a noci
      • tlak – přímo úměrný hloubce
      • hustota – 775× větší než u vzduchu ( větší nosnost, menší pohyblivost, vliv na tvar těla
      • propustnost světla – množství světla závisí na hloubce a množství planktonu
    • adaptace na život v hloubce:
      • rostliny – barviva pro pohlcování modré, fialové a zelené části spektra
      • živočichové – např. světélkující orgány
  • voda a suchozemské organismy
    • živočichové (příjem: pitím, z potravy, metabolismus, výdej: pocením, dýcháním, močí, výkaly)
      • velké ztráty vody – odpařování z povrchu těla, dýchacími orgány, trávicí soustavou (výměšky trávicích žláz), vylučovací soustavou
      • omezení ztrát – kutikula, zrohovatělá pokožka, malé dýchací otvory (dýchací orgány uvnitř těla), vstřebávání vody v poslední části trávicí soustavy, tvorba hypertonické moči 
      • například velbloud: omezené pocení (pocení od 40 °C), hustá kožešina, velmi hustá moč, velmi suchý trus, za nepříznivých podmínek vydrží bez vody i několik měsíců
    • rostliny (příjem hlavně kořeny)
      • vodní rostliny = hydrofyty (leknín, stulík, vodní mor, bublinatka…)
      • vlhkomilné rostliny = hygrofyty (slabá kutikula, žádné chlupy, rostou na vlhkých, bažinatých půdách – blatouch, orobinec)
      • střední nároky = mezofyty – mírně vlhké půdy (většina rostlin)
      • suchomilné rostliny = xerofyty (silná kutikula – jehličnany, silné ochlupení – divizna)
      • sukulenty (redukované listy, zásobárna vody, změněný metabolismus)

 

PŮDA

  • vznik zvětráváním litosféry (matečné horniny)
  • zdroj většiny anorganických živin
  • složka pevná, plynná, kapalná
  • fyzikální vlastnosti půdy
    • pórovitost – závisí na velikosti částic
    • sorpční schopnost – schopnost půdních částic vázat vodu a ionty (zvyšuje se obsahem humusu)
    • teplota – na povrchu kolísá, v hloubce se příliš nemění (s přibývající hloubkou se teplotní křivka zplošťuje)
    • obsah iontů má vliv na
      • kyselost půdy (pH): kyselé půdy, zásadité půdy (viz dále)
      • slanost půdy – zasolení omezuje příjem živin ( halofyty – adaptace na vyšší obsah solí v půdě, např. jitrocel přímořský, solnička přímořská, hvězdnice slanistá)
  • dělení rostlin dle nároků na množství živin v půdě
    • ligotrofní = rostou na půdách chudých na minerály (vřes)
    • mezotrofní = rostou na půdách se střední zásobou živin (trávy)
    • eutrofní = rostou na půdách bohatých na živiny (lilie)
  • dělení rostlin podle nároků na pH půdy
    • acidofilní = rostou na kyselých půdách (vřesy, azalky, borůvky)
    • neutrofilní = většina rostlin
    • alkalifilní = rostou na zásaditých půdách (koniklec, sleziník)
  • v půdě vzniká půdní společenstvo = EDAFON
    • mikroorganismy (bakterie, aktinomycety, řasy, houby, prvoci), chvostoskoci, hmyz a jeho larvy, žížaly, roztoči, hlístice, vířníci, želvušky, obratlovci (hraboši, krtci, hryzci)…
    • činností organismů jsou půdní částice shlukovány, slepovány, vznikají půdní agregáty, které zlepšují prostředí pro kořeny rostlin

Definice ekologické niky

Ekologická nika I. třídy (Elton 1927) – funkce druhu ve společenstvu: nika je určena místem živočicha v biologickém prostředí, včetně jeho vztahů k potravě a k nepřátelům.

Ekologická nika II. třídy (Grinell 1904) – vlastnost dané populace, určitého druhu: nika je určitý soubor schopností k využití zdrojů, k přežití a ke kompetici a k nim komplementárních potřeb.

Ekologická nika III. třídy (McFadyen 1957) kvalita prostředí: nika jako soubor ekologických podmínek, v jejichž rámci může druh využívat zdroje tak efektivně, aby se mohl rozmnožovat a obsazovat další prostředí se shodnými parametry.

Nika jako multidimensionální hyperprostor určený osami zdrojů (Hutchinson 1958). Lze rozlišit základní a ve skutečnosti realizovanou niku.
Další ekologické pojmy (pro vymezení prostředí, v němž organismus žije):
  • biotop = prostor poskytující organismům podmínky pro život (abiotické podmínky)
  • biocenóza = heterotypický soubor složený z populací různých druhů mikroorganismů, rostlin (fytocenóza) a živočichů (zoocenóza), vzájemně spjatý složitými vztahy
  • ekosystém = systém vzniklý propojením biocenózy s biotopem
  • ekologická nika = soubor všech faktorů prostředí, které na organismus působí, vztahy, jež využívá ke svému životu – funkční a prostorové zařazení organismu v ekosystému
  • biom = společenstva velkých oblastí Země spolu se substrátem a makroklimatem, rozsáhlé ekologické systémy
Comments