+Predáció
Egyik populáció egyedei tápláléknak tekintik a másik populáció egyedeit – herbivoria, predáció, parazitizmus. Taxonómiai csoportosítás:
Ökológia alapjai
Állat fogyasztók – carnivor – ragadozó Növény fogyasztók – herbivor - növényevő Mindkettőt fogyasztók – omnivor – mindenevő
Predátorok fő típusai: igazi predátorok; legelészők; paraziták, parazitoidok; (kannibalizmus)
„Étrend összeállítás” A predátor lehet : -generalista: többféle prédája van → stabilizálják a préda populációkat -specialista: 1 prédára specializálódott→ instabilitást okoznak
„Étrend összeállítás” Specializáció mértéke Monofág
– elvben csak egy bizonyos faj egyedein él
Oligofág – csak egy család fajain él Polifág – több család fajain él Egyéb specializáció Herbivoria esetén növényi részek fogyasztásától függően specialista vagy generalista.
Oligofág
Monofág pl. koala, néhány lepke faj, Cinipidae - gubacsdarazsak
pl. Leptinotarsa decemlineta – colorado-bogár (burgonyabogár)
Vadgesztenyelevél-aknázómoly (Cameraria ohridella)
Koala (Phascolarctos cinereus)
Polifág pl. sáskák, szöcskék, egyes lepkék Gyapjas lepke (Lymantria dispar)
Olasz sáska (Calliptamus italicus)
Táplálék preferencia Előnyös legyen -
energia tartalom befektetett idő
A predáció populációdinamikája Hogyan szabályozza a ragadozó a zsákmánypopuláció abundanciáját? - a biológiai védekezés „csodálatos” eredményei (pl. Icerya purchasi (pajzstetű) és Rodolia cardinalis (katicabogár)) - nem azt kaptuk, amire vártunk (Ulex europaeus (sülzanót) és Apion ulicis (ormányosbogár)) - csatolt osszcilláció (kanadai hiúz és sarki nyúl) - a ragadozó populáció fluktuál de hat-e a zsákmányra? (Senecio jacobea és Tyria jacobaeae)
Feltételei Az ökológiai környezet állandó; Az interakcióban résztvevő fajok egyedsűrűsége megfelelően reprezentálható egyetlen változóval; Az interakció hatása azonnali A kölcsönhatás bekövetkezése a ragadozók és zsákmány állatok számának szorzatával arányos; A ragadozó születési aránya növekszik a zsákmány számának növekedésével; A zsákmány szaporodási rátája nem változik, a halálozási aránya növekszik a ragadozók számának növekedésével; !Eme leegyszerűsített modellben sok hiba akad!
Lotka-Volterra modell R-Zs viszony alapmechanizmusa: - differencia egyenletek (Nicholson & Bailey) - differenciál egyenletek: 1. Rosenzweig & MacArthur-féle grafikus modell 2. Lotka-Volterra-féle modell (a NAGYOK szerint a LEGEGYSZERŰBB!!!) - Alfred J. Lotka (1925) és Vittorio Volterra (1926)
Matematikai modell Ökológiai tanulmányaink egyik nagy alapvetése: dN/dt=rN ahol r a belső szaporodási ráta, N a zsákmány populációmérete Első Lotka-Volterra egyenlet (predáció alatti zsákmánypopuláció növekedés): dN/dt=rN-a’PN ahol P a predátor populációmérete a’ a ragadozó hatékonysága Második Lotka-Volterra egyenlet (van zsákmány amit el is ejt és így növekszik a ragadozó populáció): dP/dt=fa’PN-qP ahol q a mortalitási ráta f pedig a zsákmányból az utódokba allokált energia
Grafikus modell (R-Zs kapcsolat) Zsákmány és ragadozó izoklinek.
-Azt a populációméretet, amelynél a populációk külön-külön egyensúlyban vannak a zéró növekedési egyenesek írják le – izoklinek. -Zsákmány és ragadozó populációinak változása az izoklinek eltolásával – fázissík!!! -Neutrális stabilitás
Ragadozó-zsákmány kapcsolat
Grafikus modell (R-Zs kapcsolat) Neutrálisan stabil oszcilláció
Ragadozó-zsákmány kapcsolat A zsákmány részleges menedékkel rendelkezik - sok „éhes” száj és kevés „kaja” – stabil!!! - kevés „vicsorgó fog” és népes prédasereg – instabil!!!
Ragadozó-zsákmány kapcsolat A táplálékváltás stabilizáló jellege – FÜGGETLEN!!! - a predátor izoklin minden zsákmány denzitás mellett azonos - „nem tanultam meg enni” – 3. típusú funkcionális válasz (gyakoribb prédát hatékonyabban fogyasztja) - „másik fogás az étteremben” - táplálékváltás
Védekezési mechanizmusok
Ragadozó-zsákmány kapcsolat Többszörös egyensúlyi állapotú ragadozó-zsákmány kapcsolat - két stabil pont között egy instabil – izoklin „púp” - pl. rovargradációk
Színezet - rejtő
Nyírfaaraszoló (Biston betularia)
Álcázó színezet
A préda szervezetek különböző adaptációs mechanizmusokkal védekeznek a ragadozás ellen. Színezet – „ elbújok” azaz rejtő, megijesztelek azaz riasztó Mimikri – Bates-féle, Müller-féle, Agresszív, Dodson-féle, modell nélküli Mimezia – allomimezia, fitomimezia, zoomimezia Viselkedési adaptációk Mutualizmus
Anti-árnyék színezet Feldaraboló színezet Bengáli tigris (Panthera tigris tigris)
Pápaszemes pingvin (Spheniscus demersus)
Színezet – riasztó (aposzematikus)
Színezet – riasztó (aposzematikus)
Nappali pávaszem (Inachis io)
Hétpettyes katicabogár (Coccinella septempunctata)
Éjjeli pávaszem (Saturnia pyri)
Német darázs (Vespula germanica)
Mimikri – Bates-féle
Mimikri – Müller-féle
Díszes darázscincér (Plagionotus detritus) Lódarázs (Vespa crabro)
Kis gyöngyházlepke (Boloria dia) Darázslepke (Sesia apiformis)
Málna gyöngyházlepke (Brenthis daphne)
Mimezia – allomimezia, fitomimezia, zoomimezia
Mimikri – Agresszív
Myrmarachne sp.
Tettigonidae
Reduviidae
Kőhal Cerambycidae
Alydidae
Mimezia – allomimezia, fitomimezia, zoomimezia
Holdasaraszoló (Selenia sp.)
Vándorlólevél (Phyllum giganteus)
Mimezia – allomimezia, fitomimezia, zoomimezia
Viselkedési adaptációk Telepes költés, Csapatba verődés, Csapatos vadászat, stb.
Hiénakutya (Lycaon pictus) Sziklaugró pingvin (Eudyptes chrysocome) Vetési varjú (Corvus frugilegus)
Herbivoria A predáció egy speciális esete: - növényi szervezetek fogyasztása (kb. 26%-ban rovarok fogyasztják őket) - nem jár a károsodott szervezet pusztulásával (kivéve magpredáció – speciális!!! pre-, és posztdiszperziós) - legelészők („grazers”) és fitofágok (főként rovarok) - folivor = levélfogyasztó, garnivor = magfogyasztó - szekunder anyagcseretermékek (hát ez sem habos torta!) - helyhez kötött fajok – élettani, szerkezeti, viselkedésbeli módosulás
A növény 1. 2. 3.
4. 5.
A herbivor szempontjából a legfontosabb a növény kémiai összetétele Primer és szekunder anyagcseretermékek A tápnövénykört a szekunder anyagcsere termékek határozzák meg (óriási diverzitás, több mint 100.000 vegyület) (védekezés az őket fogyasztók ellen, allelopátia, védelem az UV sugárzás ellen) Ezek egy része nemcsak a herbivorokra veszélyes, hanem magára a növényre nézve is (pl. fitocidek) Nagyon változékony mennyiség és minőség (napárnyék, reproduktív szervek-levelek, levél-levél, )
A növényevő 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
A vizualitás fontossága egy kis kémiával fűszerezve (alapból is hatnak dolgok) A tápnövény az amelyen a herbivor evolúciós értelemben hosszú ideig képes magát fenntartani A „negatív hatású” ingerek a fontosak! Legtöbb nagytestű generalista (kivételek és kevert populációk) A fitofágok többsége specialista (mono-, oligo-, poli-) Generalista – specialista „vita” C:N arány, na és mi lesz a szekunderekkel?
Növény-herbivor kapcsolat Kompenzáció: 1. Ha kicsi a kár (fotoakt., raktár, áramlás, szállítás, növelés, rügy) Diszproporcionális következmény: 1. Ha nagy a kár („gyűrűs” kéreg, kórokozó, kompetíció, fiziológia) Előnyök: „Hová is ástam?” és a „megeszem a termést, kiürül a mag” magterjesztési mód
Rezisztencia Vertikális: Egy faj egyetlen biotípusára vonatkozik (hozzáférhetőség – pl. tüskék, szőrök vagy fogyaszthatóság – graminerák Si-tartalma Horizontális: Több fajra vagy biotípusra vonatkozik (kémiai rezisztencia – primer termékek hiánya vagy táplálkozást gátló szekunderek termelődése)
Védekezési mechanizmusok Ellenállóságnak (rezisztencia) nevezik egy növény olyan örökíthető tulajdonságainak a körét, amelynek következtében a herbivor kevesebbet fogyaszt belőle vagy egyáltalán nem fogyasztja, ahhoz a növényhez hasonlítva, amely ilyen tulajdonságokkal nem rendelkezik.
Növényi ellenállóság (a növényi oldalról): Antixenózis – a fogyasztók magatartását befolyásoló tulajdonságok (védekezek!!!!) Antibiózis – a fogyasztóra gyakorolt fiziológiai hatás (megmérgezlek!!!!) Tolerancia – lesz ami lesz elviselem
Védekezési mechanizmusok Direkt (elkerülés, tolerancia) Indirekt (mutualizmus)
Ellenállóképesség a kialakulás módját tekintve Konstitutív rezisztencia– „beépített”, állandó tulajdonság pl.lignin, pektin Indukálható rezisztencia– valamilyen külső behatás hozza létre pl. a sebnél mérgek termelődnek
Direkt
Védekezési mechanizmusok
Elkerülés Az állati fogyasztás lehetőségének csökkentése. 3 út Szerkezeti módosulás statikus jellemző Fenológiai ritmus szabályozása Védekező anyagok termelése - dinamikus jellemző
Direkt
Védekezési mechanizmusok
Tolerancia A herbivoria során keletkezett kár minimalizálására irányul. Herbivor típusától függ a válasz (lombfogyasztó, szívogató)
Indirekt
Védekezési mechanizmusok
Más szervezetek felhasználása a károsítók ellen. Például: olyan faj mellett nő, amelyet a herbivorok nem szívesen fogyasztanak „személyi testőrök”- (mutualizmus)
Parazitizmus és járvány
Alapfogalmak Parazitizmus (élősködés): + - viszony két populáció között Az élősködő populáció a gazdapopuláció biomasszájából táplálkozik átlagos szaporodási ráta csökken Paraziták anatómiai felépítésében a tartós együttéléshez való alkalmazkodás jelei mutatkoznak
Alapfogalmak Parazita: olyan élőlények, melyek táplálékukat (tápanyagaikat) egy, vagy néhány gazdaszervezettől nyerik, annak károkat okoznak, de azonnali pusztulását nem okozzák (Begon et al., 2006) . Patogén: olyan paraziták, amelyek betegsége(ke)t okoznak
ERROR: ioerror OFFENDING COMMAND: image STACK:
