2011.09.28.
Az ökológia története • Ókori természetszemlélet Ókori kelet (keleti vallások) Biblia Arisztotelész: Historia Animalium, Theophrastos
• XVI XVI‐XVII. XVII. sz. demográfia sz. demográfia N. Machiavelli (1526), J. Graunt (1662), G. Buffon (1756)
Thomas Malthus (1766(1766-1835) 1798 Essay on the Principle of Population 3500
Malthus‐modell népesség p g
3000
P 1
Verhulst‐modell
2500 0.8
2000 0.6
1500 1000
0.4
javak 0.2
500
t 2
4
6
8
t 2
4
6
8
P. F. Verhulst (1804(1804-1849) Logisztikus populációnövekedés
1
2011.09.28.
• Evolúció‐elmélet G. Cuvier Erasmus Darwin, J. Lamarck, Ch. Darwin A R Wallace biogeográfia A. R. Wallace ‐biogeográfia
• Ökológia, mint tudomány A. Humbolt E Haeckel 1866 οιχοσ E. Haeckel 1866 οιχοσ + λογοζ + λογοζ = ökologia ökologia K. Möbius biocönózis kifejezés
F. Clements (1874‐1945) – szukcesszió, – szuperorganizmus elmélet
Ch. Elton (1900‐1991) 1927 Animal Ecology Ökológia= „scientific natural history”
E. Odum (1913‐2002) ökoszisztéma koncepció 1953 Fundamentals of Ecology
2
2011.09.28.
• Matematikai modellek Alfred Lotka (1925) és Vito Volterra (1926) ragadozó‐zsákmány ragadozó zsákmány modellje modellje
G. F. Gause kompetitív kizárás elve
3
2011.09.28.
• Produkcióbiológia Lindeman (1942), trofikus szintek, anyagforgalom Tansley (1935) ökoszisztéma fogalma
IBP International Biological Program (1964‐74) ökoszisztémák energiaforgalma biológiai produkció mérése (biomassza) biológiai produkció mérése (biomassza) Odum (geokémiai ciklusok)
• Modern ökológiai irányzatok, új ágak Hutchinson niche, plankton paradoxon MacArthur elméleti ökológia megalapozása Etológia (Lorenz, Tinbergen és Von Frisch) ⇒ viselkedésökológia
60‐80’s Sok hibás használat, ökológia divatszó
4
2011.09.28.
• Juhász‐Nagy Pál (1935‐1993) • 1984 Beszélgetések az ökológiáról • 1986 Egy operatív ökológia hiánya, szükséglete és feladatai 1986 Egy operatív ökológia hiánya szükséglete és feladatai • JNP, Zsolnai László 1992: Az ökológia reménytelen reménye • Az eltűnő sokféleség. (A bioszféra‐ kutatás egy központi kérdése) 1993. • Juhász‐Nagy Pál: A synbiológia alapjai. 1995.
Az ökológia megfogalmazása • Centrális referencia • Vizsgálati alapegység: a populáció D f E Def.: Egy alkalmasan megadott bióta egy eleme. lk l d tt biót l • Centrális hipotézis (CH) Bárhol, bármikor bármilyen populáció bármilyen mennyiségben megtalálható a természetben. • Centrális probléma CH milyen mértékben és miért hamis?
SZÜNBIOLÓGIA
5
2011.09.28.
SZÜNBIOLÓGIA SZÜNFENOBIOLÓGIA leró biogeográfia (növény‐ és állatföldrajz) cönológia
ÖKOLÓGIA populációökológia közösségi ökológia evolúciós ökológia produkcióbiológia
Ökológia ‐ a biológiához, azon belül szünbiológiához tartozó tudományág, azt vizsgálja, hogy melyek a növények, állatok és mikroorganizmusok egyed feletti szerveződési szintjeire ható kényszerfeltételek, és hogy e feltételek – beleértve az emberi hatásokat is – hogyan határozzák meg a térbeli eloszlásukat, viselkedésüket, működésüket.
6
2011.09.28.
Az ökológia módszertani irányzatai • terepökológia leíró, adatgyűjtő, ‐feldolgozó
• kísérletes ökológia részjelenség labor vizsgálata, hipotézistesztelés
• elméleti modellezés
Ökológiai alapfogalmak • Egyed feletti szerveződési szintek (SIO) p p populáció, életközösség, biom, bioszféra g Populáció: ‐ közös tulajdonság ‐ kölcsönhatásban állnak ‐ kellően nagy számú egyed k llő á ú d
7
2011.09.28.
Szünbiológiai elemzés
Entitás
Rendszerelemzés
SIO egység Bioszféra
Rendszer
Globális rendszer
Biom Bi Biogeocönózis ö ó i
Ök i é Ökoszisztéma
Biocönózis
Cönoszisztéma
Különféle élőlények
„Természet” T é t”
A biológiai organizáció felső határa
Élő és élettelen
Koalíció Populáció
A SIO alsó határa
Hasonló élőlények
Demoszisztéma
Csoport
Egy élőlény
Egyed
SIO szintek organizációs hierarchiája és a tér‐idő lépték hierarchiája Szint\
lépték
Mikrokozmosz
Habitat
Táj
Régió
Bioszféra
Ï
Biogeocönózis
Ï Ï Ï Ï
Közösség Koalíció Populáció Csoport Egyed
Globális
Ï Ï0
x
x
x (biom)
x x x
(Metapop.)
X
8
2011.09.28.
Ökológiai alapfogalmak • Egyed feletti szerveződési szintek (SIO) p p populáció, életközösség, biom, bioszféra g RENDSZERMODELL –ökoszisztéma • Ökológiai környezet fogalma plurális környezet elv EGY OBJEKTUMRA é l EGY OBJEKTUMRA ténylegesen és közvetlenül ható é kö l ül h ó tényezők halmaza.
Környezet és tolerancia
9
2011.09.28.
euriök oligo‐
mezo‐
poli‐
sztenök
Élőlények csoportosítása tűrőképességük alapján Egy adott tényezőre • tágtűrésű á űéű • szűktűrésű ‐‐‐ indikátor Több faktorral szemben • generalista • specialista
10
2011.09.28.
Általános indikációs elv • • • • •
a jel (szignál), az indikáció = maga a jelzés, a indikátor = ami jelez, az indikandum = a jelzendő, az indikátum = a jelzett jelenség Minden populációnak egyszerre nagyon sokféle vonatkozásban sokféle mintázatra vonatkoztatva lehet indikátor szerepe.
Ökológiai niche Hutchinson (1957) n dimenziós absztrakt hipertérben tolerancia‐ és preferencia reprezentáló ponteloszlás
11
2011.09.28.
Shelford tolerancia törvénye: egy élőlény elterjedését az a környezeti tényező határozza meg, amelyre nézve a legszűkebb az élőlé élőlény toleranciája. l iáj Liebig‐féle minimum törvény: bármely biológiai folyamat sebességét az a tényező korlátozza amely a szükségletekhez tényező korlátozza, amely a szükségletekhez képest a legkisebb mennyiségben van jelen.
Életformák (Raunkiaer) Phanerophyta Kryptophyta
Chamaephyta
Hemikryptophyta
Therophyta
12
2011.09.28.
Életformák (Raunkiaer) Phanerophyita (Ph)
Chamaephyta (Ch)
rügyben telelők. Fásszárú növények, a kedvezőtlen időszakot magasban, az ágvégeken lévő rügyekben vészelik át. talaj felett telelők. Áttelelő szerveik a talajszint felett helyezkednek el. Előfordul, hogy leveleik is áttelelnek vagy csak a levéltelen szár.
Hemikryptophyta félig rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajszinten vagy a (H)
talajszint alatt helyezkednek el (levélrózsák, indák, rhizómák stb.).
Kryptophyta (K)
rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajban találhatók, ezek lehetnek: hagyma, gyökérgumó, rhizoma stb. (geofitonok) Ha az áttelelő szervek az iszapban vannak, vannak ezeket a növényeket helofitonoknak nevezzük
Therophyta (Th)
egyéves növények. A kedvezőtlen időszakot mag (termés) formájában vészelik át.
Hemitherophyta
kétéves növények. Az első évben csíráznak és vegetatív szerveket fejlesztenek, a táplálékot elraktározzák és a következő évben virágoznak és érlelnek termést.
(TH)
Az állatvilág életformái Mozgás alapján ( ) • ülő (szesszilis) • helyváltoztató
• • • •
Táplálék alapján növényevő (fitofág) áll t ő ( fá ) állatevő (zoofág) korhadékevő (szaprofág/ szaprofita) mindenevő (polifág)
13
2011.09.28.
Környezeti tényezők abiotikus • • • • • •
fény hő víz levegő talaj domborzat
biotikus
(kölcsön)hatások
14
