Základné ekologické pojmy

Základné ekologické jednotky link

Základnou jednotkou ekológie je biologický druh, ktorý je definovaný ako skupina jedincov schopných krížiť sa medzi sebou a mať plodné potomstvo. Súbor jedincov rovnakého biologického druhu (všetkých vývinových stupňov), ktoré žijú v určitom čase na určitom stanovišti a sú navzájom previazané reprodukčnými vzťahmi, sa nazýva populácia.

Populácia obýva určitý areál:

• autochtónny druh – v danom areáli je pôvodný
• allochtónny druh – areál je preň cudzí

Súbor rôznych populácií (všetkých živých organizmov žijúcich v danom ekosystéme a vzťahy medzi nimi) sa nazýva spoločenstvo (biocenóza).

Typy spoločenstiev link

Spoločenstvá možno rozlišovať podľa typu organizmov, na ktorý sa zameriavame:

• fytocenóza – spoločenstvo rastlín so vzájomnými vzťahmi
• zoocenóza – spoločenstvo živočíchov so vzájomnými vzťahmi
• mikrobiocenóza (mikróbna cenóza) – spoločenstvo mikroorganizmov

Podľa rozsahu spoločenstva rozlišujeme:

• polycenóza – spoločenstvo viacerých druhov
• monocenóza – spoločenstvo jedného druhu
• merocenóza – spoločenstvo, ktoré je súčasťou iného spoločenstva

Faktory prostredia a biotop link

Každý organizmus, či už v rámci druhu, populácie alebo celého spoločenstva, žije a rastie v nejakom prostredí, ktoré na neho rôznymi spôsobmi vplýva. Sú to faktory prostredia, pričom rozlišujeme:

• neživé (abiotické) faktory – faktory neživej prírody, medzi ktoré zaraďujeme slnečné žiarenie, teplotu, atmosféru, hydrosféru a pedosféru.
• živé (biotické) faktory – iné organizmy, s ktorými je sledovaný organizmus v nejakom vzťahu (napr. potrava, parazit, konkurencia a pod.).

Toto životné prostredie, ktoré tvorí súhrn abiotických a biotických faktorov, sa nazýva biotop (stanovište). Prísne topograficky vymedzený biotop nazývame lokalita. Menší, špecifický biotop sa nazýva synúzia. Organizmy, ktoré obývajú konkrétny úzko špecifický objekt (napríklad jeden hnijúci kmeň stromu), tvoria konzorcium.

Ekosystém a biosféra link

Ekosystém je základná funkčná jednotka živej prírody tvorená anorganickou i organickou hmotou. Je to otvorený systém, čo znamená, že v ňom neustále dochádza k výmene látok a toku energie. Pre ekosystémy je charakteristická schopnosť samoregulácie, sebaobnovovania a schopnosť vyvíjať sa v čase.

Súbory ekosystémov so spoločnými znakmi (napr. savany, stepi) sa nazývajú biómy a súhrn všetkých ekosystémov na Zemi je biosféra. Podľa prevládajúcich podmienok prostredia a charakteru biotopu sa biosféra (a ekosystémy v nej) zvyčajne člení na štyri hlavné oblasti: suchozemskú, morskú, sladkovodnú a vzdušnú.

Ekologická valencia a limitujúce faktory link

Pojem ekologická valencia (tolerancia) označuje rozsah (súbor) podmienok, v ktorých je organizmus schopný existovať. Pre organizmus sú najvhodnejšie optimálne podmienky. Minimálne či zasa maximálne podmienky (hranice existencie) sú najmenej výhodné. Pre organizmus je životne dôležité, aby boli všetky existenčné podmienky v rozmedzí ekologickej valencie, inak hynie. Ekologická valencia sa dá graficky vyjadriť Gaussovou krivkou.

• Liebigov zákon minima (v učebniciach a testoch často s preklepom ako Leibigov zákon) – určuje obmedzenie schopnosti života organizmu tým, že hovorí, že život je obmedzený práve tým faktorom prostredia, ktorý je v minime (najviac chýba). Ide teda o limitujúci faktor. Ak má rastlina napríklad ideálny dostatok svetla, tepla a živín, ale má nedostatok vody, aj tak zahynie – voda sa stala limitujúcim faktorom.
• Shelfordov zákon tolerancie – dopĺňa ho a hovorí, že každý druh je schopný tolerovať len určitý rozsah (amplitúdu) niektorého faktora prostredia.

Na základe šírky ekologickej valencie sa určuje vzťah k rôznym faktorom. Ak má druh pre daný faktor úzku ekologickú valenciu, používa sa predpona steno-, ak širokú, predpona eury-. Vznikajú tak takéto dvojice termínov:

Podľa celkového rozsahu valencie vyčleňujeme dve hlavné skupiny organizmov:

• kozmopolity – druhy, ktoré majú širokú ekologickú valenciu a obrovský areál rozšírenia. Často ide o synantropné organizmy, čiže žijú v blízkosti človeka (napr. pŕhľava dvojdomá, myš domová alebo mucha domáca).
• endemity – druhy, ktoré majú úzku ekologickú valenciu, sú úzko špecializované na určitý typ prostredia a vyskytujú sa len na určitom malom území. Keďže veľmi rýchlo a citlivo reagujú na akúkoľvek zmenu podmienok (a pri zhoršení z prostredia vymiznú), môžu sa využiť ako bioindikátory (napr. lišajníky indikujúce čistotu ovzdušia, salamandra škvrnitá indikujúca čistotu vody).

Adaptácia a evolúcia druhov link

V priebehu evolúcie sa organizmy takmer dokonale prispôsobili prostrediu, v ktorom žijú. Na úrovni genetickej informácie neustále vznikajú náhodné zmeny (mutácie), ktoré môžu byť z hľadiska prežitia pozitívne, neutrálne alebo negatívne. Negatívne zmeny, ktoré znižujú schopnosť jedinca prežiť, sa v dôsledku selekcie postupne strácajú. Naopak, výhodné morfologické, anatomické a fyziologické zmeny sa fixujú – a práve tieto prospešné zmeny sa nazývajú adaptácie.

Základné evolučné procesy a smery:

• divergencia (vývojový rozchod) – rozbiehavosť určitých znakov a neskôr až morfologická rozmanitosť u druhov, ktoré vznikli z toho istého spoločného predka (napr. pri adaptívnej radiácii, keď príbuzné druhy obsadia rôzne prostredia). Vedie k vzniku homologických orgánov (majú rovnaký evolučný pôvod, no môžu mať odlišný tvar a funkciu – napr. ruka človeka, krídlo netopiera a plutva veľryby).
• speciácia – proces vzniku nových druhov. Súvisí najčastejšie s vytvorením geografickej (napr. pohoria, rieky) alebo biologickej bariéry, ktorá od seba izoluje populácie a znemožní im vzájomné kríženie.
• konvergencia (vývojový zbeh) – je opakom divergencie. Súvisí s vývojom podobných znakov u druhovo (fylogeneticky) vzdialených jedincov, ktoré sa prispôsobovali rovnakým podmienkam prostredia. Vedie k vzniku analogických orgánov (majú odlišný pôvod, ale rovnaký tvar a funkciu). Klasickým príkladom konvergencie je hydrodynamický rybovitý tvar tela u žraloka (drsnokožec), ryby, tučniaka (vták) a delfína (cicavec).