potravnÍ sÍtĚ
DESCRIPTION
POTRAVNÍ SÍTĚ. Potravní sítě, jak jsou prezentovány v dětských knihách, jakož i ekologických učebnicích. Příklady ze skutečného světa:. parazitoidi. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
POTRAVNÍ SÍTĚ
Potravní sítě, jak jsou prezentovány v dětských knihách, jakož i ekologických učebnicích
Rott & Godfray 2000, J. Anim. Ecol. 69:274Memmott J. 1999. Ecol. Letters 2: 279.Vztahy mezi rostlinami a opylovači v Anglii
každý segment představuje jeden druh, jeho velikost odpovídá hojnosti druhu, šířka spojnic mezi parazitickými a hostitelskými druhy odpovídá frekvenci dané interakce
Příklady ze skutečného světa:
Potravní vztahy mezi minujícími druhy Phyllonycter a jejich parazitoidy v Anglii
parazitoidi
minující druhy
Každý bod představuje minující druh. Spojnice mezi nimi představuje sdílený druh parazitoida. Minující druhy jsou funkčně propojeny sdílenými parazitoidy, neboť jejich měnící se početnost i preference pro různé hostitele propojuje i populační dynamiku těchto hostitelů.
Potravní vztahy propojují druhy na téže trofické úrovni do jednoho dynamického systému
Tohle je udělané pro relativně malé výseky ze společenstva
• A teď si představte, jak složité to musí být, kdybyste chtěli charakterizovat celé společenstvo (např. jen temperátního lesa – a v tropech to bude ještě složitější)
• To ale ještě nikdo neudělal – a asi hned tak neudělá – pak se spokojujeme s obrázky „pro děti“ – ale musíme si uvědomit, kolik toho tam chybí a kolik je zjednodušeno
Něco ale uděláno je
Definice jednotlivých „guilds“
Potravní sítě: základní pojmy a parametry
• guild: skupina druhů využívající stejný typ potravy stejným způsobem (např. minující druhu v listech rostlin, stejným způsobem lovící ptáci) • taxon-guild: taxonomicky omezená část guild (např. minující brouci)• potravní úrovně (trophic levels): od producentů přes primární, sekundární atd. konzumenty, jejich počet charakterizuje potravní síť• propojenost (connectance): podíl potravních vztahů existující v potravní síti ze všech teoreticky možných vztahů• bazální, intermediální a vrcholové (basal, intermediate, top) druhy: druhy na první, středních a nejvyšší trofické úrovni• počet druhů kořisti na druh predátora• počet hostitelských druhů na druh konzumenta (herbivora, parazita)• počet omnivorních druhů (t.j. druhů živících se druhy z více než jedné trofické úrovně)• délka potravního řetězce (spojující bazální a vrcholové druhy)• počet druhů jež jsou součástí smyček, t.j. potravních řetězců obsahujících jeden druh dvakrát (např. druh A žere druh B, ten ale žere recipročně i druh A)• kompartmentalizace, rozdělení potravní sítě do několika uvnitř silně propojených, ale navzájem jen slabě propojených modulů
vrcholové druhy
střední druhy
bazální druhy
Potravní sítě: základní pojmy
Omnivorie - druh se živí druhy z >1 potravní úrovně
Smyčka - reciproční potravní vztahy
Bazální trofická úroveň
Potravní vztahy
xxxxxxxxx
Propojenost (connectance) = počet existujících / maximální počet možných vztahů
,
Kompartmentalizace
Nepřímé vztahy:v potravních sítích, kde jsou druhy propojené vzájemnými vztahy, je velký potenciál i pro nepřímé vztahy mezi dvěma druhy, zprostředkované řetězem vztahů, např. typu “nepřítel mého nepřítele je mým přítelem”
+
-
- Herbivoři snižují populace rostlin, takže jejich predátoři mají zporostředkovaně kladný vliv na populace rostlin, zatímco parazité predátorů mají na rostliny zprostředkovaně negativní.
+ -
-
Pozor – situace bývá složitější – i herbivoři mají svoje parazity etc.
Jaroslav Hrbáček – prokázání Top-down control (1958 a násl.)
• Labské tůně
• Mnoho planktonožravých ryb (žerou velký zooplankton) – [chybí vrcholoví predátoři]
• Díky tomu málo zooplanktonu – a malé druhy, nestačí žrát fytoplankton, ten je přemnožen
• Malá průhlednost vody
Experimentální odstranění ryb
• Zooplankton – převládnou velké druhy, které jsou účinnými žrouty fytoplanktonu
• Pokles populace fytoplanktonu (nízká populační hustota, ale může silně produkovat)
• Lepší průhlednost vody
• Podobný princip se používá pro „biomanipulaci“ – přítomnost dravých ryb (které drží planktonožravé ryby na uzdě) může zlepšit kvalitu vody
Potravní sítě přes hranice ekosystémů
Třezalky v okolí vodních nádrží s rybami měly více opylovačů než u nádrží bez ryb, neboť ryby loví larvy vážek, což má nepřímý kladný vliv na populace opylovačů, jinak lovené dospělými vážkami
Více opylovačů u nádrží s rybami
Top-down regulace populací: predátoři mohou udržovat populace potenciálně kompetujících druhů na nízké úrovni a tak omezit kompetici a umožnit koexistenci těchto druhů
Odstranění predátora, hvězdice Pisaster, z mořského ekosystému vedlo k tomu, že slávka r. Mytilus kompetičně převládla, což vedlo k vyhynutí ostatních druhů
Následky introdukce dravé ryby Cichla ocellaris, z Amazonky do jezera Gatůn v Panamě: výrazná redukce diverzity
Introdukce vrcholového predátora může vést i ke zjednodušení potravní sítě
dříve
nyní
O’Dowd et al. 2003
zavlečení mravence Anoplolepis gracilipes
vyhynutí kraba Gecarcoidea natalis
Rozmach vegetace v lesním podrostu, dříve likvidované krabem
Nepřímý vliv predátora na rostliny: Velikonoční ostrov
Proč mají potravní řetězce jenom 3-4 články ?
Omezení dosažitelnou energií: při přechodu z jedné potravní úrovně na druhou ze ztrácí 90% energie (ale: řetězce v produktivnějších ekosystémech nejsou delší)
Omezení stabilitou populací: proměnlivost populací se kumuluje přes všechny články řetězce, takže dlouhé řetězce by měly nestabilní populace na vyšších potravních úrovních
Omezení designu organismů: predátoři jsou obvykle větší než jejich kořist a parazité menší než hostitel (parazit může mít hyperparazita), a tyto trendy ve velikosti těla nemohou pokračovat do extrémů
Co vlastně lidé studují – vezmeme-li v úvahu „čističe od parazitů“ (resp. střídání parazitismu a predace), dostaneme se na více úrovní: Akacie – žirafa – její kožní parazit – klubák – predátor klubáka – jeho kožní parazit
Rozdíly mezi potravními sítěmi suchozemckých a vodních ekosystémů:
Šipky znázorňují přesuny organického uhlíku a čtverce jeho zásobníky.
Červeně jsou zvýrazněny rozdíly mezi suchozemskými a vodními ekosystémy:
vodní ekosystémy mají menší biomasu autotrofních producentů, vyšší herbivorii, a menší biomasu dekompozitorů než suchozemské ekosystémy
VODNÍ SUCHOZEMSKÉ
Detritový a pastevně kořistnický řetězec
Suchozemské ekosystémy: herbioři konzumují jen malou část primární produkce – v suchozemských systémech extrémně důležitý detritový potravní řetězec
Detritový potravní řetězec
• I mrtvá organická hmota je užitečným zdrojem organických látek (a tedy energie)
• Mrtvoly živočichů, mrtvá rostlinná biomasa, výkaly, vše je možné využít, a jsou na to specializované různé organismy
• Často je obtížné odlišit detritovory od specializovaných konzumentů mikroorganismů
• Srovnej – heterotrofní sukcese• Terminologická poznámka: edafon – organismy žijící v půdě