az ökológia történeteraczev/okol_files/okol1.pdf · 2011.09.28. 5 • juhász‐nagy pál...
TRANSCRIPT
2011.09.28.
1
Az ökológia története
• Ókori természetszemléletÓkori kelet (keleti vallások)
Biblia
Arisztotelész: Historia Animalium, Theophrastos
• XVI‐XVII. sz. demográfiaXVI XVII. sz. demográfiaN. Machiavelli (1526), J. Graunt (1662),
G. Buffon (1756)
Thomas Thomas Malthus Malthus (1766(1766--1835)1835)
1798 1798 Essay on the Principle of PopulationEssay on the Principle of Population
3000
3500népesség P
Malthus‐modell
500
1000
1500
2000
2500
3000
t
javak
p g
0.2
0.4
0.6
0.8
1P
Verhulst‐modell
P. F. P. F. VerhulstVerhulst (1804(1804--1849)1849)Logisztikus populációnövekedésLogisztikus populációnövekedés
2 4 6 8t
2 4 6 8t
2011.09.28.
2
• Evolúció‐elméletG. Cuvier
Erasmus Darwin, J. Lamarck, Ch. Darwin
A R Wallace biogeográfiaA. R. Wallace ‐biogeográfia
• Ökológia, mint tudomány A. Humbolt
E Haeckel 1866 οιχοσ + λογοζ ökologiaE. Haeckel 1866 οιχοσ + λογοζ = ökologiaK. 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
2011.09.28.
3
• Matematikai modellek
Alfred Lotka (1925) és Vito Volterra (1926)
ragadozó‐zsákmány modelljeragadozó zsákmány modellje
G. F. Gause
kompetitív kizárás elve
2011.09.28.
4
• 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
2011.09.28.
5
• 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 lk l d tt biót lDef.: Egy alkalmasan megadott bióta egy eleme.
• Centrális hipotézis (CH)
Bárhol, bármikor bármilyen populáció bármilyen mennyiségben megtalálható a természetben.
• Centrális probléma
CH milyen mértékben és miért hamis?
SZÜNBIOLÓGIA
2011.09.28.
6
SZÜNBIOLÓGIA
SZÜNFENOBIOLÓGIA ÖKOLÓGIASZÜNFENOBIOLÓGIA ÖKOLÓGIA
leró biogeográfia(növény‐ és állatföldrajz)
cönológia
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.
2011.09.28.
7
Az ökológia módszertani irányzatai
• terepökológia• terepökológialeíró, adatgyűjtő, ‐feldolgozó
• kísérletes ökológiarészjelenség labor vizsgálata, hipotézistesztelés
• elméleti modellezés
Ökológiai alapfogalmak
• Egyed feletti szerveződési szintek (SIO)
populáció, életközösség, biom, bioszférap p g
Populáció:
‐ közös tulajdonság
‐ kölcsönhatásban állnak
k llő á ú d‐ kellően nagy számú egyed
2011.09.28.
8
Entitás SIO egység Rendszer
Élő és Bi ö ó i
Biom
Bioszféra
Ök i é
Globális rendszerA
bio
Szünbiológiaielemzés
Rendszer-elemzés
T é t”
Különféle élőlények
élettelen
Koalíció
Biocönózis
Biogeocönózis
Cönoszisztéma
Ökoszisztéma lógiai organizáció
felső határa
„Természet”
Egy élőlény
Hasonló élőlények
Egyed
Csoport
Populáció Demoszisztéma
A SIO
alsó határa
SIO szintek organizációs hierarchiája és a tér‐idő lépték hierarchiája
Szint\lépték
Mikro-kozmosz
Habitat Táj Régió Globális
Bioszféra
Biogeocönózis x x x (biom)
Közösség x
Koalíció xKoalíció x
Populáció x (Metapop.)
Csoport X
Egyed 0
2011.09.28.
9
Ökológiai alapfogalmak
• Egyed feletti szerveződési szintek (SIO)
populáció, életközösség, biom, bioszférap p g
RENDSZERMODELL –ökoszisztéma
• Ökológiai környezet fogalma
plurális környezet elv
EGY OBJEKTUMRA é l é kö l ül h óEGY OBJEKTUMRA ténylegesen és közvetlenül ható tényezők halmaza.
Környezet és tolerancia
2011.09.28.
10
euriökoligo‐ mezo‐ poli‐
sztenök
Élőlények csoportosítása tűrőképességük alapján
Egy adott tényezőre
á ű é ű• tágtűrésű
• szűktűrésű ‐‐‐ indikátor
Több faktorral szemben
• generalistageneralista
• specialista
2011.09.28.
11
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 nicheHutchinson (1957)
n dimenziós absztrakt hipertérben tolerancia‐ és preferencia reprezentáló ponteloszlás
2011.09.28.
12
Shelford tolerancia törvénye:
egy élőlény elterjedését az a környezeti tényező határozza meg, amelyre nézve a legszűkebb az élőlé l iájélőlény toleranciája.
Liebig‐féle minimum törvény: bármely biológiai folyamat sebességét az a tényező korlátozza amely a szükségletekheztényező korlátozza, amely a szükségletekhez képest a legkisebb mennyiségben van jelen.
Életformák (Raunkiaer)
Phanerophyta
Chamaephyta
Hemikryptophyta
Kryptophyta
Therophyta
2011.09.28.
13
Életformák (Raunkiaer)
Phanerophyita(Ph)
rügyben telelők. Fásszárú növények, a kedvezőtlen időszakotmagasban, az ágvégeken lévő rügyekben vészelik át.
Chamaephyta talaj felett telelők. Áttelelő szerveik a talajszint felettChamaephyta(Ch) helyezkednek el. Előfordul, hogy leveleik is áttelelnek vagy csak
a levéltelen szár.
Hemikryptophyta(H)
félig rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajszinten vagy atalajszint alatt helyezkednek el (levélrózsák, indák, rhizómákstb.).
Kryptophyta(K)
rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajban találhatók, ezeklehetnek: hagyma, gyökérgumó, rhizoma stb. (geofitonok) Ha azáttelelő szervek az iszapban vannak ezeket a növényeketáttelelő szervek az iszapban vannak, ezeket a növényekethelofitonoknak nevezzük
Therophyta (Th) egyéves növények. A kedvezőtlen időszakot mag (termés)formájában vészelik át.
Hemitherophyta(TH)
kétéves növények. Az első évben csíráznak és vegetatívszerveket fejlesztenek, a táplálékot elraktározzák és a következőévben virágoznak és érlelnek termést.
Az állatvilág életformái
Mozgás alapján• ülő (szesszilis)( )• helyváltoztató
Táplálék alapján• növényevő (fitofág)áll t ő ( fá )• állatevő (zoofág)
• korhadékevő (szaprofág/ szaprofita)• mindenevő (polifág)
2011.09.28.
14
Környezeti tényezők
abiotikusabiotikus biotikusbiotikus• fény
• hő
• víz
• levegő
abiotikusabiotikus biotikusbiotikus
(kölcsön)hatások(kölcsön)hatások
• talaj
• domborzat