ekologija 26

EKOLOGIJA

Svetlost

Heliotermi

Sunčanjem se zagrevaju. Pigmenti u hromatoforama kože daju tamnu bolu telu i omogućavaju apsorpciju svetlosti i akumulaciju toplote.

Sjajnim metalnim omotačima svog tela, ovi insekti odbijaju (reflektuju) svetlost da bi sprečili zagrevanje

Uticaj svetlosti na kretanje životinja:

- fototropizam (kod sesilnih oblika)

- fotokineza – kretanje bez određenog pravca

- fototaksija – kretanje ka izvoru ili od izvora svetlosti

Prema dnevno-noćnom ritmu aktivnosti KOPNENE ŽIVOTINJE mogu biti:

- dnevne

- noćne

- sumračne

- indiferentne

Prema smeni aktivnosti i mirovanja u toku dana KOPNENE ŽIVOTINJE mogu biti:

- monofazne (smena aktivnosti i mirovanja nastupa samo jednom u 24h)

- polifazne (smena aktivnosti i mirovanja nastupa više puta tokom 24h)

Primerimonofaznihživotinja

Primeri polifaznih životinja

Sezonske promene aktivnosti – FOTOPERIODIZAM

Čitav niz životnih procesa biljaka i životinja zavisi od RITMIČKIH SEZONSKIH PROMENA:- svetlosnog režima (smene DANA i NOĆI), - drugih ekoloških faktora (periodične promene

temperature, vlažnosti, atmosferskog pritiska)

Od DUŽINE DANA (tj. dužine dnevnog osvetljenja) zavisi:

- ISHRANA (kratki zimski dani su nepovoljni)- RAZMNOŽAVANJE (razvoj gonada, lučenje hormona,

sazrevanje gameta)- CVETANJE (biljke dugog dana, biljke kratkog dana)

Voda

Količina vode u telima nekih životinja:

- neke Ctenophora 99,0%- meduza Aurelia aurita 97,9%- punoglavac 93,0%- školjka Mytilus 84,0%- čovek 57,0%

- suvozemne životinje 42,0 – 88,0%

vuneni moljac

Na kolebanja (gubitak) vode iz tela,HOMEOTERMNI organizmi su OSETLJIVIJIdok su POIKILOTERMNI TOLERANTNIJI.

Celokupan živi svet je uključen u KRUŽENJE VODE u BIOSFERI

ISPARAVANJEM vode nastaje FAZA VODENE PARE.

KONDENZACIJOM u atmosferi VODENA PARA prelazi u TEČNU I ČVRSTU FAZU.

Ponovnim ISPARAVANJEM voda se u vidu VODENE PARE

vraća u atmosferu.

BILJKE I ŽIVOTINJE su uključene u ciklus KRUŽENJA VODE, koja kroz njih prolazi u TEČNOJ FAZI.

Životinje VODU unose: pijenjem, preko sočne hrane, apsorpcijom iz vlage i vazduha, oksidacijom rezervnih materija, pre svega masti (metabolička voda).

Životinje VODU odaju:

preko ekskreta, lučenjem žlezda (npr. znojnih), isparavanjem sa površine tela, preko respiratornih puteva.

Kategorije suvozemnih životinja u odnosu na zahteve za vlagom:

- kserofilne. Stanovnici sušnih oblasti. Tu spadaju, pre svega, neki insekti, reptili, ptice i sisari.

Pored periferne zaštite i odabira staništa, uzimajusočnu hranu ili stvaraju metaboličku vodu.

- higrofilne. Mogu da opstanu samo u vlažnoj sredini. (kišne gliste, Nematoda, puževi golaći, mokrice, mnoge stonoge, vodozemci).

- mezofilne. Prelazni oblici između kserofilnih i higrofilnih. Tu spada najveći brojsuvozemnih životinja.

Kserofilna životinja

Higrofilna životinja

EDAFSKI FAKTOR – zemljište, stene, pedološka podloga

OROGRAFSKI FAKTOR - nadmorska visina, nagib terena, ekspozicija, stepen razuđenosti reljefa itd.

HEMIZAM SREDINE

Hemizam atmosfere. Sa izuzetkom vodene pare čijakoličina znatno varira, sastav ostalih gasova u onom delu atmosfere gde se nalaze živa bića prilično je konstantantan: N2 78,03%

O2 20,99%CO2 0,03%ostali manje od 1%.

Azot čini glavnu masu atmosfere, ali je hemijski inertan i nedostupan. Živa bića koriste azot u obliku nitrata, nitrita i amonijaka. N2 se prevodi u upotrebljiv oblik pod uticajem električnih pražnjenja i fotohemijskih reakcija, ili pod uticajem živih bića (azotofiksatori).

Kiseonik se u donjim slojevima atmosfere nalazi u dovoljnim količinama osim na nekim mestima (npr. u zemljištu, unutar ogranizama).

Organizmi prilagođeni na život bez kiseonika nazivaju se anaerobni, nasuprot onima koji zahtevaju kiseonik (aerobni).

Sa porastom nadmorske visine količina kiseonika opada, pri visini od 5500 m iznosi svega oko 50% od normalne količine. Homeotermi reaguju na pad kiseonika povećanom produkcijom hemoglobina i eritrocita.

Kiseonik se TROŠI u procesima:

- DISANJA živih bića- OKSIDACIJE uginule organske materije

ali se stalno i NADOKNAĐUJEkroz proces: FOTOSINTEZE

zelenih biljaka

Na taj način je omogućeno STALNO ODRŽAVANJE KONSTANTNE KOLIČINE O2 U ATMOSFERI.

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika. Prisutan je u koncentraciji od svega 0,00006% u atmosferi, ali ima veliki ekološki značaj (ozonosfera apsorbuje UV zračenje talasne dužine ispod 200 nm).

Ugljen-dioksid dolazi u atmosferu iz vulkanskih emanacija i organskih oksidacija putem disanja i raspadanja uginule organske materije. Pored svetlosti,koncentracija CO2 je osnovni ograničavajući faktor u procesu fotosinteze.

Hemizam vodene sredine. Nasuprot atmosferi, hemijski sastav vodene sredine daleko više varira, naročito u kopnenim vodama. Voda je univerzalni rastvarač. Razlike između morske i slatke vode u procentualnom učešću pojedinih jona:

Morska voda Slatka voda

Na+ Cl- Ca2+ CO32-

Mg2+ SO42- Mg2+ Cl-

Ca2+ CO32- Na+ SO4

2-

K+ K+

opad

a

U slatkim vodama količina kalcijuma predstavlja značajan ekološki faktor.

Meke vode sadrže ispod 20 mg/l CaO, dok se u tvrdim vodama javlja preko 20 mg/l CaO.

Slatke vode, naročito tekuće, često su zagađeneorganskim supstancama.

U odnosu na stepen tolerancije prema zagađenosti vode slatkovodni organizmi mogu biti:

- oligosaprobni (žive u nezagađenim vodama)- mezosaprobni (u umereno zagađenim)- polisaprobni (u jako zagađenim vodama).

Rastvorljivost O2 povećava se sa padom temperature vode:

Temperatura (°C) Slatka voda Slana vodaO2 cm3/L O2 cm3/L

0 10,3 8,015 7,2 5,830 5,6 4,5

Fenologija prestavlja načunu oblast koja proučava ritmičke, sukcesivne promene aktivnostiu životnom ciklusu jedne vrste (fenofaze) pod uticajem vremenskih prilika.

Fenofaze nastaju kao reakcija na NEPOVOLJNE VREMENSKE PRILIKE koje se ritmički pojavljuju.

• opadanje lišća u jesen, olistavanje u proleće, • faze u razvoju insekata, kao i dijapauza insekata• hibernacija – zimski san• estivacija – letnja faza mirovanja (posebno pri

pojavi suše)

Klimatska pravila

- Bergmanovo pravilo. Predstavnici iste vrste homeoteramakoji nastanjuju hladnije oblasti po pravilu su krupnijiod onih u toplijim krajevima (odnos P/V smanjuje se sapovećanjem tela).

- Alenovo pravilo. Kod sisara u hladnihim krajevima postojitendencija skraćivanja izbočenih delova tela, naročito ušiju, repa, vrata i ekstremiteta.

- Glogerovo pravilo. Kod homeotermnih životinja intenzitetmelaninske pigmentacije raste sa temperaturom ivlažnošću, a opada sa padom temperature i u ekstremnim slučajevima (polarne oblasti), pigment potpuno nestaje.

Polarna lisica

Pustinjska lisica

Polarni medved

Medved koji živi u toplim krajevima

BIORITMOVI

BIORITMOVI predstavljaju ciklične promene biološke aktivnosti.

Nauka o bioritmovima je HRONOBIOLOGIJA.

Uzrok RITMIČNOSTI bioloških aktivnosti su ZEMLJINA ROTACIJA I REVOLUCIJA, a u vezi sa

njima i mnogi drugi abiotički faktori.

Osnovne grupe ritmova:

- cirkadijalni (dnevno-noćni) ritam, traje 24h- lunarni (mesečni) ritam- cirkaanualni (godišnji) ritam

- cirkadijalni ritam – posledica Zemljine rotacije (odražava se na deobu ćelija, lučenje hormona i enzima)

- cirkaanualni ritmovi – posledica Zemljine revolucije(odražavaju se na promene strukture, funkcije i ponašanja -skladištenje hrane, migracije, mitarenje, linjanje i sl.)

Sve ritmičke promene su povezane sa FOTOPERIODIZMOM – promenama vezanim za smenu DANA i NOĆI, kao i svim pratećim promenama klimatskih faktora.

MEHANIZAM preko koga FOTOPERIODIZAMutiče na ritmičnost aktivnosti živih bića isti je kod svih bioritmova i smešten je u HIPOTALAMUSU.

Kod odraslih kičmenjaka postoje tri glavna biološka časovnika

smeštena u retini, suprahijazmatskom jedru hipotalamusa i epifizi (pinealna žlezda).

Suprahijazmatsko jedro

je glavni biološki časovnik

čiji neuroni luče različite

kontrolne neuropeptide.

Bioritam američkog predsednika George Bush-a