Struktura

Abiotické a biotické faktory prostředí

Životní prostředí organizmů tvoří souhrn neživých – abiotických a živých – biotických faktorů. Abiotické (vlivy neživé přírody, tj. vlivy fyzikální a chemické) a biotické (přímé nebo nepřímé působení ostatních organizmů). Tyto faktory jsou základním předpokladem přítomnosti organizmů v prostředí. Organizmy působí na prostředí, v němž žijí, a prostředí působí zase na ně. V přírodě se však žádný z faktorů prostředí (např. teplota, záření) nevyskytuje samostatně, vždy jde o kombinaci a současné působení celé řady vlivů. Jde především o vlivy:

  • Abiotické – vlivy neživé přírody, které mají fyzikální a chemickou podstatu /světlo, ovzduší, voda, minerální látky, expozice stanoviště a další fyzikální, např. radioaktivní, hluk, vibrace atd. a chemické děje probíhající v prostředí/.
  • Čas – všechny procesy a změny probíhají v nějakém čase.

Obr. 1: Abiotické podmínky života

 

Základní životní podmínkou pro organizmy je voda, energetickým zdrojem pak slunce. Na rozšíření organizmů pak v historii měly vliv např. pohyby litosférických desek, klimatické vlivy (relikty) a geografická izolace, která se dodnes projevuje specifickými rysy ostrovní fauny a flóry, kde klíčovým problémem je izolace populací a s tím související problém výměny genetické informace.

Podmínky – složky prostředí, které ovlivňují životní procesy a projevy organizmů

Zdroje – složky, které organizmy spotřebovávají (např. potrava, voda, kyslík, energie)

Biotické faktory prostředí = faktory živé přírody

Činitelé živé (organické) přírody, působící na živé organizmy; organická složka jejich životního prostředí. Rozlišují se biotické faktory:

  • potravní (trofické) = veškeré vztahy živočichů k potravě

  • homotypické = vlivy jedinců téhož druhu

  • heterotypické = vztahy k jiným druhům organizmů

  • antropické = vlivy působené člověkem a jeho činností

Každý jedinec je za dobu svého života ovlivňován vztahy s jinými živými organizmy stejného i jiného druhu.

K biotickým faktorům patří:

  • jedinec –  organizmus

  • druh –  soubor jedinců stejného biologického charakteru

  • populace –  skupina organizmů stejného druhu vyskytující se na určitém území v určitém čase

  Obr. 2: Znaky populace

 

 

 

Pro ekologii je základní jednotkou studia jedinec (na rozdíl od biologie, kde základní taxonomickou jednotkou je druh). Ekologie pak zkoumá organizmy na 3 úrovních:   

  • úroveň jedince – četnost, působení abiotických složek prostředí (autekologie)
  • úroveň populace – vztahy mezi populacemi, druhová diverzita (demekologie)

  • úroveň společenstva (biocenózy) – složení, strukturace, energetické toky, vazby, rozšíření druhů, produkce biomasy (synekologie)

Ve vztahu k prostředí mají organizmy rozdílné nároky na životní podmínky a přizpůsobují se (adaptují) životu v těchto rozdílných podmínkách.


Jedinec a prostředí

Každý organizmus žije v nějakém prostředí, které mu poskytuje komplex podmínek k jeho životu. V této souvislosti se často používá pojem ekologická nika.

Termínem ekologická nika se v obecné ekologii označuje souhrn životních podmínek, které umožňují životaschopnou existenci populace určitého druhu v určitém prostředí. Tyto podmínky jsou určovány faktory prostředí (abiotické, např. teplota, vlhkost, sluneční záření a biotické, přítomnost potravy, predátorů a zdrojů). Ekologická nika neexistuje předem, každý druh si ji vytváří v průběhu svého evolučního vývoje v interakci s živým a neživým prostředím.

Obr. 3: Ekologická nika


Ekologická valence 

Vztah populace k jednotlivým ekologickým faktorům je popisován pojmem ekologická valence.

Ekologická valence je vyjádření schopnosti organizmů snášet určitý faktor prostředí (např. teplotu, vlhkost,…). Znázorňuje se pomocí Gaussovy křivky. Šířka křivky odpovídá šíři valence, tedy rozsahu hodnot faktoru (na horizontální ose), které je daný druh schopen snášet (nejsou pro něj smrtící). Např. teplotní valence (termovalence) vyjadřuje, v jakém rozmezí teplot je schopen daný druh přežívat.

obrazek Obr. 4: Ekologická valence

 


Příklady nároků organizmů na podmínky prostředí

Různé druhy organizmů mají různé nároky na prostředí.

Rozsah rozmezí přizpůsobivosti organizmu k jednotlivým faktorům prostředí (rozsah ekologické valence či tolerance) je u různých druhů velice rozdílný. Některé druhy mají široký rozsah přizpůsobivosti k jednomu faktoru prostředí (např. k teplotě) a zároveň úzký rozsah tolerance k jinému faktoru (např. k přítomnosti nějaké látky v prostředí).

Čím má organizmus širší rozsah ekologické přizpůsobivosti ke všem podmínkám života, tím může mít širší rozšíření na Zemi.

K vyjádření schopnosti snášenlivosti (odolnosti – tolerance) organizmu vůči určitému faktoru prostředí se v ekologii používají předpony steno – (úzký rozsah tolerance) a eury – (široký rozsah tolerance).

Široká valence – euryekní (např. hlodavci, invazní rostliny, pěnice černohlavá, slunéčka ...).

Obr. 5: Slunéčko sedmitečné při lovu mšic   

obrazekObr. 6: Pěnice černohlavá

Úzká valence – stenoekní (např. středoevropské orchideje, borovice blatka, ještěrka zelená, rákosník velký)

Obr. 7: Borovice blatka    

Obr. 8: Střevíčník pantoflíček


Stenoekní organizmy organizmy s úzkou tolerancí k prostředí, snášejí kolísání životně důležitých činitelů vnějšího prostředí jen ve velmi malém rozmezí. Takové druhy mohou sloužit i jako ekologické indikátory – bioindikátory /například výskyt perlorodky říční je dokladem čistoty vody, podobně lišejníky rodu provazovka indikují čisté ovzduší/.

obrazekObr. 9: Provazovka   Obr. 10: Mlok skvrnitý


Euryekní organizmy mají schopnost přizpůsobit se velmi odlišným podmínkám prostředí. Mají širokou toleranci k faktorům prostředí. Snášejí kolísání životně důležitých vnějších činitelů ve velkém rozmezí. Příkladem je krtek – žije na poli i v lese, v nížinách i na horách, na suchých i vlhčích místech, na různých typech půd.

Obr. 11: Krtek obecný   

Obr. 12: Přední končetina krtka 

 


Organizmy podle šíře teplotní ekologické valence

Stenotermní organizmy snesou jen malé kolísání teplot (teplomilní, chladnomilní živočichové a rostliny) – jsou to organizmy snášející pouze úzký rozsah teplot – vyšší teploty prostředí (v tropických oblastech – tropické rostliny) nebo naopak pouze nízké teploty prostředí (v prostředích blízkých zemským pólům – řasy na ledovcích, lední medvědi…).

   Obr. 13: Medvěd lední   


Eurythermní organizmy snášejí široký rozsah teplot – mají velkou toleranci na změnu teplot, vyskytují se v prostředí se střídáním horka a chladna, příkladem jsou smetánka, kopřiva.

Obr. 14: Smetanka lékařská   Obr. 15: Kopřiva dvoudomá


Pro organizmy z hlediska ekologické valence jsou optimální podmínky prostředí, které respektují nároky určitého organizmu. Organizmy většinou žijí v optimu (tedy v podmínkách, které nejlépe zaručují jejich přežití a rozmnožování. Naopak některé organizmy jsou přizpůsobeny životu v extrémních podmínkách (ekologické minimum nebo maximum). Příkladem mohou být bakterie, hlubokomořské ryby. O přežití zde rozhodují extrémy.

Ekologické faktory, které působí v rozsahu mezních hodnot, jsou pro přežití jedinců zvláště kritické a nazýváme je mezní neboli limitující faktory. Ty vtiskují konečný ráz různým, zvláště extrémním prostředím, protože mají rozhodující význam pro výběr druhů, hlavně málo pohyblivých nebo stálých, které jsou na daný typ prostředí velmi těsně vázány. Jestliže na organizmus působí komplexně celý soubor faktorů, pak platí, že pro přežití a zdárný vývoj jedince musí být hodnoty naprosto všech v rozmezí ekologické valence pro příslušný druh. To znamená, že úspěšnost organizmu v daném prostředí je limitována tím faktorem, jehož hodnota je mu nejméně příznivá.

Zdroje


Obrázky:

Čti také

Co je to invazní druh?

Invazní druh je druh živého organizmu (rostlina, živočich, houba, atd.), který je na daném území nepůvodní a nekontrolovaně se šíří, přičemž agresivně vytlačuje původní druhy, které mají podobnou funkci v přírodě jako on. Některé invaze mohou skončit až naprostým vyhynutím většího množství původních druhů. Mezi invazní druhy je možno počítat i mikroorganizmy způsobující choroby, např. vir HIV nebo chřipkový vir, nicméně tato oblast se často vyděluje jako speciální samostatný problém. V podstatě by se mezi invazní organizmy mohl zařadit i člověk. Obr. 16: Bolševník velkolepý

Více si přečtěte v příloze kapitoly a na:

http://zpravy.idnes.cz/zacina-projekt-likvidace-bolsevniku-v-karlovarskem-kraji-pm9-/domaci.aspx?c=A130724_1955452_vary-zpravy_slv

Čti také

Význam ekologické valence

Znalost ekologické valence jednotlivých druhů lze využít i k tzv. bioindikaci.

Druhy, které jsou citlivé k určitému faktoru a signalizují jeho působení, nazý-váme ekologické indikátory. Ty upozorňují na míru antropogenních vlivů, jsou ukazateli přirozených změn nebo indikují vlastnosti abiotického prostředí. Negativní změny jsou obvykle indikovány ubýváním nebo vymizením sledovaných druhů.

Bioindikátor je organizmus nebo chemikálie, užívaná k sledování čistoty životního prostředí nebo ekosystému. Jako bioindikátor označujeme všechny organizmy, jejichž činnost, populace nebo stav mohou být použity k posouzení stavu životního prostředí. Příkladem mohou být některé druhy lišejníků, které se vyskytují jen na místech s čistým ovzduším.

Víte, že ...

Víte, že mezi stenotermní organizmy  patří i pižmoň grónský?

Pižmoni obývají severské tundry Kanady, Arktidy, Grónska, Evropy a Asie. Jsou to obrovská zvířata o váze 200–400 kg. Stavbou těla jsou dokonale přizpůsobeni nehostinným životním podmínkám. Před mrazem je izoluje hustá podsada, několikanásobně teplejší než ovčí vlna. Na jaře srst líná. 

Proti nepřátelům a silným větrným poryvům se shlukují do kruhu, kdy samice s mláďaty stojí uprostřed, dokonale chráněné.  Při sněhové přeháňce zůstanou ležet a nechají se zapadat sněhem, přičemž neztrácejí potřebnou energii. Pižmoni nejsou příliš nároční na potravu, v zimním období vystačí dokonce s minimem. Živí se trsy ostřice, mechy, lišejníky nebo suchými vrbovými větvemi.

Největším nepřítelem pižmoně se stal člověk, který kvůli teplé kožešině zvířata hromadně vybíjel. S pižmoněm grónským se můžete setkat v ZOO Liberec.

Obr. 17: Pižmoň grónský

http://www.zooliberec.cz/cz/katalog/savci/pizmon-gronsky/107

Zamysli se

  1. Které podmínky abiotického prostředí budou mít klíčový význam pro ekologickou niku organizmů?
  2. Vyberte si příklad nějakého živočicha nebo rostliny se širokou a úzkou valencí, kterého bude možné využít jako bioindikátoru. 
  3. Promyslete si příklady organizmů, které je možné využít jako indikátory (rostliny, živočichové, houby).  

Testy

Logolink