Ekologijos pagrindai: populiacijos ir bendrijos
Išeiname už žmogaus ribų. Tyrinėsime augalų ir gyvūnų pasaulį, jų prisitaikymus ir sudėtingus tarpusavio ryšius, formuojančius stabilias ekosistemas.
Įvadas: ekologijos pagrindai – populiacijos ir bendrijos
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Iki šiol nagrinėjome individualius organizmus. Dabar žengsime aukštyn organizacijos lygmeniu ir pradėsime tirti, kaip organizmai sąveikauja tarpusavyje ir su savo aplinka. Ekologija yra biologijos šaka, tirianti organizmų ir jų aplinkos tarpusavio ryšius. Šie ryšiai lemia organizmų paplitimą ir gausumą.
Šioje temoje pradėsime nuo populiacijų ekologijos, aiškinsimės, kokie veiksniai lemia vienos rūšies individų grupės dydžio kitimą laike ir erdvėje – gausumą, tankį, augimo greitį. Vėliau pereisime prie bendrijų ekologijos, nagrinėdami, kaip skirtingų rūšių populiacijos sąveikauja tarpusavyje. Analizuosime plėšrūnų ir aukų, konkurentų, parazitų ir šeimininkų bei simbiotinius santykius, kurie formuoja sudėtingą gyvybės tinklą.
Populiacijų ekologija
Šis „Crash Course“ vaizdo įrašas (anglų k.) aiškina pagrindinius populiacijų ekologijos principus: populiacijos dydį, tankį, pasiskirstymą, augimo modelius ir juos ribojančius veiksnius.
Dauguma vaizdo įrašų yra įgarsinti angliškai, bet visuose galima įjungti lietuviškus subtitrus.
1. Įsijunkite vaizdo įrašą.
2. Spauskite mygtuką, kuris yra video langelio apačioje dešinėje pusėje, kol ekrane matote, jog rodomas tekstas.
2. Atverkite nustatymus paspaudus prie pat esantį mygtuką.
4. Spauskite Subtitrai/CC (arba Subtitles/CC).
5. Pasirinkite lietuvių kalbą, jeigu toks pasirinkimas yra. Jeigu ne, apačioje pasirinkite Automatinis vertimas (Auto-translate).
6. Pasirinkite lietuvių kalbą (kitaip – Lithuanian).
Ekologijos terminų žodynas
Mokslas, tiriantis organizmų ir juos supančios aplinkos (biotinės ir abiotinės) tarpusavio ryšius.
Vienos rūšies individų grupė, gyvenanti tam tikroje teritorijoje ir galinti tarpusavyje kryžmintis.
Visų skirtingų rūšių populiacijų visuma, gyvenanti ir sąveikaujanti tarpusavyje tam tikroje buveinėje.
Bendrija (biotinė dalis) ir ją supanti negyvoji aplinka (abiotinė dalis), susijusios medžiagų apykaitos ir energijos srautų ryšiais.
Individų skaičius, tenkantis ploto arba tūrio vienetui.
Populiacijos augimo modelis, kai augimo greitis yra proporcingas populiacijos dydžiui. Būdingas, kai ištekliai neriboti. Kreivė yra J formos. $$ \frac{dN}{dt} = rN $$
Populiacijos augimo modelis, atsižvelgiantis į aplinkos pasipriešinimą ir ribotus išteklius. Augimas lėtėja, artėjant prie aplinkos talpos. Kreivė yra S formos. $$ \frac{dN}{dt} = rN (1 - \frac{N}{K}) $$
Maksimalus individų skaičius, kurį tam tikra aplinka gali išlaikyti neribotą laiką, atsižvelgiant į išteklių (maisto, vandens, erdvės) ribotumą.
Sąveika tarp skirtingų rūšių individų, kuriems reikalingi tie patys riboti ištekliai. Ši sąveika yra neigiama abiem rūšims (-/-).
Sąveika, kai vienas organizmas (plėšrūnas) minta kitu (auka). Ši sąveika yra teigiama plėšrūnui ir neigiama aukai (+/-).
Sąveika, kai vienas organizmas (parazitas) gyvena kitame organizme (šeimininke) arba ant jo ir minta jo audiniais ar maisto medžiagomis, darydamas jam žalą. Ši sąveika yra teigiama parazitui ir neigiama šeimininkui (+/-).
Abipusiai naudinga sąveika tarp skirtingų rūšių organizmų. Ši sąveika yra teigiama abiem rūšims (+/+). Pavyzdys: kerpė (grybas ir dumblis).
Sąveika, kai vienas organizmas gauna naudą, o kitam tai neturi jokios įtakos (nei teigiamos, nei neigiamos) (+/0). Pavyzdys: ryklys ir prilipusios prie jo žuvys.
Rūšies „profesija“ ekosistemoje – visuma jos poreikių aplinkos ištekliams (maistui, slėptuvėms) ir sąveikų su kitais organizmais. Tai ne tik vieta, kur rūšis gyvena, bet ir jos vaidmuo.
Teiginys, kad dvi rūšys, turinčios identiškas ekologines nišas, negali ilgą laiką egzistuoti toje pačioje vietoje. Viena rūšis, būdama efektyvesnė konkurentė, ilgainiui išstumia kitą.
Apibrėžimų nėra.
Populiacijos augimo modeliai
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Populiacijos augimą galima apibūdinti dviem pagrindiniais matematiniais modeliais, kurie atspindi skirtingas aplinkos sąlygas.
| Modelis | Eksponentinis augimas | Logistinis augimas |
|---|---|---|
| Sąlygos | Ištekliai neriboti, nėra plėšrūnų, ligų. | Ištekliai riboti, veikia aplinkos pasipriešinimas. |
| Augimo greitis | Nuolat didėjantis, proporcingas populiacijos dydžiui. | Iš pradžių greitas, vėliau lėtėja, populiacijai artėjant prie aplinkos talpos (K). |
| Kreivės forma | J forma | S forma |
| Realus pasaulis | Būdingas populiacijoms, patenkančioms į naują aplinką (pvz., bakterijos lėkštelėje, invazinės rūšys) arba po katastrofos, kai atsigauna. Gali trukti tik laikinai. | Daugumos realių populiacijų augimo modelis ilgalaikėje perspektyvoje. |
| Pavyzdys | Triušių populiacijos augimas Australijoje po jų introdukavimo. | Elnių populiacijos augimas nacionaliniame parke. |
Tarprūšiniai santykiai bendrijoje
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Bendrijos struktūrą ir dinamiką lemia įvairūs santykiai tarp skirtingų rūšių populiacijų. Šiuos santykius galima klasifikuoti pagal jų poveikį kiekvienai rūšiai.
| Santykio tipas | Poveikis rūšiai A | Poveikis rūšiai B | Pavyzdys |
|---|---|---|---|
| Konkurencija | - (neigiamas) | - (neigiamas) | Lūšys ir vilkai konkuruoja dėl stirnų ir kitų kanopinių žvėrių. |
| Plėšra | + (teigiamas) | - (neigiamas) | Lapė (plėšrūnas) medžioja pelėną (auka). |
| Parazitizmas | + (teigiamas) | - (neigiamas) | Erkinis encefalito virusas (parazitas) gyvena ir dauginasi erkėje ir žmoguje (šeimininkuose). |
| Mutualizmas | + (teigiamas) | + (teigiamas) | Bitė (gauna nektarą) apdulkina obels žiedą (užtikrinamas dauginimasis). |
| Komensalizmas | + (teigiamas) | 0 (neutralus) | Garnys (gauna maisto) vaikšto šalia stumbro, kuris baido vabzdžius iš žolės. Stumbrui tai neturi įtakos. |
| Amensalizmas | - (neigiamas) | 0 (neutralus) | Juodasis riešutmedis išskiria jugloną, kuris slopina kitų augalų augimą po juo. Riešutmedžiui tai neturi įtakos. |
Giluminis nardymas: plėšrūno ir aukos populiacijų dinamika
Generuojame audio įrašą...
Dirbtinis intelektas skaito jūsų tekstą. Šis procesas gali užtrukti iki minutės.
Plėšrūnų ir jų aukų populiacijų dydžiai yra glaudžiai susiję ir dažnai svyruoja cikliškai. Šiuos svyravimus gerai aprašo Lotkos-Volteros modelis.
Ciklo mechanizmas:
- Aukų populiacija didėja: Daug maisto, mažai plėšrūnų.
- Plėšrūnų populiacija didėja: Padidėjus maisto (aukų) kiekiui, plėšrūnai sėkmingai dauginasi.
- Aukų populiacija mažėja: Dėl padidėjusio plėšrūnų spaudimo, aukų populiacija pradeda nykti.
- Plėšrūnų populiacija mažėja: Sumažėjus maisto (aukų) kiekiui, plėšrūnų populiacija pradeda badauti ir mažėti.
- Ciklas kartojasi nuo pradžių.
Svarbu paminėti, kad realioje gamtoje šiuos ciklus veikia ir kiti veiksniai: aukų maisto išteklių prieinamumas, ligos, kiti plėšrūnai ir klimato sąlygos.
Paruošta užbaigimui!
Sveikiname! Užbaigėte visas užduotis šiame mokymosi rinkinyje. Gaukite 100 XP taškų už savo darbą.
Svarbu žinoti:
Kai užbaigsite mokymosi rinkinį, jo nebegalėsite "atbaigti". XP taškai bus pridėti prie jūsų profilio iš karto.
Mokymosi rinkinys užbaigtas
Jūs sėkmingai gavote 100 XP taškų už šį mokymosi rinkinį.
Tęskite mokymąsi
Norėdami gauti XP taškus, užbaikite visas interaktyvias užduotis šioje pamokoje.
% užbaigta
Ką reikia padaryti:
- • Perskaitykite visą pamokos turinį
- • Atsakykite į refleksijos klausimus
- • Palikite komentarą diskusijos temoms
- • Užbaikite visus testus ir praktinius darbus