Vztahy Mezi Organismy a Prostředím: Světlo a Další Faktory

Ekologie je věda, která se zabývá vztahem mezi organismy a neživou přírodou, prostředím a organismy navzájem. Ochrana životního prostředí se týká vědy o prostoru, který svými vlastnostmi umožňuje v něm žít. Pojem ekologie zavedl Ernst Haeckel v roce 1869.

Organismus je otevřený systém, který neustále vyměňuje energii, látky a informace se svým okolím. Důležitou schopností organismů je adaptace, tedy přizpůsobování se novým podmínkám. Tolerance je schopnost daného organismu vyrovnávat se s působením ekologických činitelů.

Liebigův zákon minima říká: „Organismus není silnější než nejslabší článek v řetězci jeho ekologických požadavků.“ Shelfordův zákon tolerance uvádí: „Každý druh toleruje určité rozpětí libovolného faktoru a nejlépe v prostředí prospívá, působí-li vnější vlivy v rozsahu optimálních hodnot.“

Životní Podmínky

Životní podmínky se dělí na:

• Abiotické (světlo, teplo, voda, vzduch, horniny/půda)
• Biotické (ostatní organismy a vztahy s nimi)

Rozdělení Ekologie Podle Předmětu Studia

• Obecná - shrnuje a zobecňuje ekologické souvislosti a zákonitosti (závazné i pro člověka)
• Krajinná - důležitá pro obnovu zemského povrchu zdevastovaného průmyslovou činností
• Globální
• Speciální - rostlinná, živočišná, mikroorganismů…

Úrovně Studia Ekologie

• Autekologie (na úrovni jedince)
• Demekologie (na úrovni populací)
• Synekologie (na úrovni společenstev a ekosystémů)

Environmentalistika je velmi mladá věda, která se oddělila od ekologie. Studuje společenské, technické a ekonomické otázky týkající se životního prostředí, které vytváří člověk.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Základní Ekologické Pojmy

• Jedinec: Schopen samostatného života.
• Druh: Jedinci, kteří se mohou mezi sebou plodně rozmnožovat.
• Populace: Soubor jedinců daného druhu v daném čase na daném místě a v rámci populace se rozmnožují.
• Společenství (biocenóza, fytocenóza): Všechny organismy provázané určitými vztahy na daném místě.
• Ekosystém: Společenstvo + neživá příroda.
• Biomy: Soubor ekosystému na určitém území pod vlivem obdobného podnebí.
• Ekologická nika: Souhrnné prostorové a funkční zařazení organismu do ekosystému (úloha organismu ve vztahu k jiným druhům a faktorům životního prostředí), zahrnuje soubor všech faktorů prostředí, které daný organismus využívá pro průběh svých životních funkcí.
• Stanoviště (biotop): Prostor, který obsazuje určitý organismus.
• Naleziště (lokalita): Biotop, kde byl organismus konkrétně prokázán.
• Areál výskytu: Soubor biotopů s ekologicky vhodnými vlastnostmi pro daný druh.
• Kosmopolit: Široký areál výskytu.
• Endemit: Malý areál výskytu.
  • Neoendemit: Druh vzniklý ve čtvrtohorách, vznikl izolací populace po ústupu glaciálu, všechny endemity v ČR (např. bedrník skalní, hořeček český, jeřáb sudetský, tučnice česká).
  • Paleoendemit: Vývojově starý druh, vznikl ve třetihorách nebo dříve (např. jinan dvoulaločný).

Abiotické Faktory Prostředí

Abiotické podmínky (faktory) prostředí souvisejí s neživou přírodou. Mezi ně patří světlo, teplo, voda a vzduch. Viditelné světlo je zdrojem energie pro fotosyntézu, ale též obecně slouží k orientaci či komunikaci organismů. Světlo organismy vnímají světločivnými buňkami či zrakem.

Změny intenzity světla vedou u živočichů k ovlivňování biorytmů, které souvisejí např. s rozmnožováním či migrací. Životní cyklus rostlin je ovlivněn délkou dne. Organismy mají různé nároky na světlo: živočichové se nedostatku světla (to je spojeno např. s noční aktivitou či životem v podzemí) přizpůsobili např. UV záření má kratší vlnové délky a větší energii než viditelné záření, ničí proteiny a nukleové kyseliny. Organismy se UV záření či nadbytku viditelného světla mohou bránit pomocí pigmentů (např. melanin u živočichů, karotenoidy u rostlin).

Teplo ze Slunce na Zemi přichází hlavně ve formě viditelného světla a infračerveného záření. Teplota je dána počasím a klimatem místa, v němž organismy žijí. Suchozemské rostliny udržují teplotu svých těl pomocí odevzdávání a vypařování vody (transpirace). Živočichové mohou být ektotermní (jejich teplota je závislá na teplotě prostředí) či endotermní (udržují si stálou tělesnou teplotu). Stálá tělesná teplota je typická pro ptáky a savce.

Živé organismy ovlivňuje chemické složení vzduchu (což je svázáno se zásadními biochemickými procesy: fotosyntézou a buněčným dýcháním), ale také jeho teplota, tlak či proudění. Rostliny vzduch využívají např. k přenosu pylu či diaspor (plodů, semen). Někteří živočichové mohou vzduchem aktivně létat, živočichové či jiné organismy se mohou nechat pasivně přenášet (tzv. anemochorie).

Voda je součástí životního prostředí, je obsažena také v organismech samotných. Ve vodě bývají rozpuštěné minerální látky (obsah solí se označuje jako salinita) či plyny. Povrchové napětí vody někteří bezobratlí živočichové využívají k pohybu po hladině. Rostliny mohou mít různé nároky na vodu, u těch žijících v suchém prostředí mnohdy bývá vyvinuta sukulence (tvoří si zásoby vody ve ztlustlých orgánech, zabraňují ztrátám vody pomocí CAM fotosyntézy). Živočichové se dostupnosti vody přizpůsobují např. určitým množstvím potních žláz či průběhem vylučování.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

Vztahy Mezi Organismy

Vnitrodruhové vztahy existují mezi jedinci stejného druhu. Jedinci mohou napodobovat své chování, soutěžit o pohlavní partnery či si vymezovat teritorium. Predace je potravní vztah, kdy predátor (dravec) zabíjí svou kořist. Jako symbióza se v biologii označuje jakýkoli úzký mezidruhový vztah, nehledě na jeho (ne)výhodnost pro zúčastněné strany. Organismy mohou na symbióze být zcela či částečně závislí.

• Mutualismus (+/+): Např. mykorhiza (soužití hub a kořenů rostlin).
• Komezálismus (+/0): Např. epifytické rostliny (rostou na jiných rostlinách, kterým neškodí).

U živočichů se rozlišují vnější parazité (např. klíště, veš, komár sající krev) a vnitřní parazité (např. tasemnice). Parazitoidi zabíjejí svého hostitele, např. lumčíci kladou vajíčka do housenek. U rostlin se klasicky rozlišují poloparazité, kteří sami fotosyntetizují (např. jmelí) a berou hostiteli hlavně vodu a minerální látky. Úplní parazité (holoparazité) jsou na svém hostiteli aspoň po část života zcela závislí (např. záraza).

Potravní Řetězce a Koloběh Látek

Potravní řetězce popisují, jak se látky a energie v přírodě přesouvají mezi organismy. Na počátku potravních řetězců stojí producenti, což bývají fotosyntetizující organismy. Díky fotosyntéze ukládají energii slunečního záření do chemických vazeb a vytvářejí organické látky bohaté na energii.

Producenty se živí konzumenti 1. řádu, což jsou obvykle býložraví (živící se rostlinami) či všežraví živočichové. Konzumenty 1. řádu žerou konzumenti 2. řádu (podobně dále s konzumenty dalších řádů). Mrtvá těla všech účastníků potravního řetězce zpracovávají rozkladači (dekompozitoři). Ti uvolňují různé látky zpět do prostředí, jsou tak k dispozici dalším organismům. Mezi rozkladače typicky patří bakterie, houby či někteří bezobratlí živočichové (např. žížaly).

Chemický prvek uhlík (C) je zásadní pro život na Zemi. Uhlík se také nachází v zemské kůře, např. jako minerál grafit nebo jako součást uhličitanu vápenatého (CaCO3, např. ve vápenci). Uhlík se v rámci organických látek nachází v zemním plynu, uhlí či ropě (z té se vyrábí např. benzín či nafta). Oxid uhličitý je skleníkový plyn. Zvětšování jeho množství v atmosféře vlivem lidské činnosti způsobuje klimatickou změnu.

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

Fotosyntézu provádějí zejména řasy/rostliny. Využívá (spotřebovává) se při ní oxid uhličitý a voda. Za účasti světla vznikají organické látky bohaté na energii a kyslík.Fotosyntéza tedy vede k odstraňování uhlíku z atmosféry a jeho ukládání do organické hmoty (např. do dřeva rostlin).

Drtivá většina živých organismů (včetně těch fotosyntetizujících) používá k získávání energie buněčné dýchání (přesněji aerobní respiraci). Fotosyntéza a buněčné dýchání jsou dva různé děje. Rostliny fotosyntetizují i provádějí buněčné dýchání. Pomocí fotosyntézy vytvoří organické látky bohaté na energii.

Rozkladači získávají energii zpracováním látek z odumřelých organismů. Pokud látky ve výsledku zpracují pomocí kvašení či buněčného dýchání, uvolňuje se oxid uhličitý. V případě tzv. rašelinišť se organická hmota rozkládá jen velmi pomalu a uhlík se v ní hromadí.

Člověk ke své činnosti potřebuje energii. Tu mnohdy získává spalováním biomasy nebo fosilních paliv (např. v průmyslu, dopravě, energetice). Na emisích oxidu uhličitého se dále podílí změny využití půdy a odlesňování (ekosystémy ztrácejí schopnost vázat uhlík, uvolňuje se uhlík nashromážděný v biomase). Oxid uhličitý vzniká i při zpracování některých surovin, např. při výrobě cementu.

Biomasa

Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Tímto pojmem často označujeme rostlinnou biomasu využitelnou pro energetické účely. Energie biomasy má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze, a proto se jedná o obnovitelný zdroj energie.Při spalování biomasy, dochází k rozkladu organického materiálu na hořlavé plyny (a jiné látky), a při následné oxidaci se uvolňuje energie, kysličník uhličitý (CO2). Biomasa je základem obnovitelných zdrojů energie. Zaujímá až 75 % v rámci všech obnovitelných zdrojů, jako je voda, vítr, slunce apod. Proto je také podrobována stále většímu zkoumání z hlediska jejího využívání. Sleduje se nejen výhřevnost a efektivita spalování, ale rovněž zplodiny jejího hoření - emise.

Typy Biomasy

• Suchá - zejména dřevo a dřevní odpady, ale také sláma a další odpady.
• Mokrá - zejména tekuté odpady (kejda a další odpady).
• Speciální biomasa - olejniny, škrobové a cukernaté plodiny.

Ekosystémové Služby

Ekosystémy lidem přinášejí určité výhody, neboli poskytují ekosystémové služby. Ekosystémové služby jsou úzce spjaté s rozmanitostí života v ekosystémech (biodiverzitou). Lidstvo je na těchto službách prakticky zcela závislé.

Ekosystémové služby jsou přímo ovlivňovány biologickými, fyzikálními či chemickými procesy. Ekosystémové služby lze rozdělit do několika základních kategorií. V rámci poskytovacích služeb člověk z přírody přímo získává určité zdroje. Jedná se třeba o pitnou vodu, jídlo či paliva/prostředky k získání energie. Příroda je též zdrojem nejrůznějších dalších surovin: minerálů a hornin, dřeva/biomasy, konkrétních biochemických látek (ty lze používat např. ve farmacii). Do poskytovacích služeb se počítají i genetické zdroje (např. geny rostlin odolných vůči suchu).

Ekosystémy se do jisté míry dokážou samy regulovat. V rámci regulačních služeb je tedy výhodou, že v přírodě dochází k „vyrovnávání“ negativních procesů. V rámci regulačních služeb dochází např. k určité regulaci klimatu díky zpětným vazbám. K čištění vody dochází v rámci jejího koloběhu. Organismy (např. kořeny rostlin či vlákna hub) mohou chránit půdu před erozí. Díky fyzikálním/chemickým dějům či působení organismů dochází k čištění ovzduší. Organismy, které ve větší míře vstřebávají z prostředí škodlivé látky, lze využívat k tzv. bioremediaci. Konkrétní ochranu před znečištěním či hlukem mohou poskytovat např. lesy.

tags: #ekologie #a #zivotni #prostredi #svetlo #a

Oblíbené příspěvky:

• Cena likvidace směsného odpadu Podbořany
• Divy Austrálie
• Kácení dřevin v ČR
• Rizika spojená se zaslepením EGR
• Aktuality odpadové hospodářství Strakonice