PREDAVANJA IZ PREDMETA OPĆA EKOLOGIJA

Prof. dr. sc. Stjepan Krčmar Odjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku

Nastavni tekst

• građevni elementi žive i nežive prirode posjeduju zajedničku povijest• živa i neživa priroda su međusobno ovisne, trajno i nedjeljivo povezane• ekosferu izgrađuju : anorganske tvari, biogene fosilne tvari (organski sedimenti,

treset, ugljen), mrtve biogene tvari, žive organske tvari (biomasa), slobodne molekule i raštrkani atomi i međuplanetarna prašina (u atmosferu unesene molekule, atomi i subatomske čestice)

Osnovni građevni elementi prošli su kroz pet stadija:

svemirski, planetarni,

magmatski,

hipergeni (na Zemljinoj kori, površinski) biokemijski

NEDJELJIVA POVEZANOST ŽIVE I NEŽIVE PRIRODE

• kroz njih je biosfera obogaćena kisikom, ugljikom, vodikom, dušikom i

drugim bioelementima, koji su utjecali na daljnji tijek evolucije

• danas se računa s oko 40.000 anorganskih i 10 milijuna organskih, što

prirodnih, što sintetiziranih organskih (ugljikovih) spojeva

• živa bića i njihov okoliš predstavljaju nedjeljivu cjelinu

• opstanak života uvjetovan je neprekidnom izmjenom tvari između

organizma i okoliša

• održanje njegove građe i životnih funkcija moguće je samo pri stalnom

selektivnom primanju za život potrebnih tvari i izlučivanju nepotrebnih

• unutarnji biokemijski i vanjski geokemijski procesi najuže su povezani

u

prostoru i vremenu

• ukupnost međusobno povezanih sastojaka koji tvore neku svrsishodnu cjelinu• biološki i ekološki sustavi su jasno rasčlanjeni i definirani• živa priroda je hijerarhijski organizirana• manji su sustavi sastavni dijelovi većih

PRIRODNI SUSTAVI I NJIHOVA HIJERARHIJA

priroda (lat. natura)

• cijeli svemir sa svojim tvarima, energijom, promjenama i zakonitostima ili realni svijet, sve ono čime se bave prirodne znanosti• razlikuje se živa i neživa priroda• znanost rasčlanjuje prirodu u sustave

sustav (sistem, sklop)

• s porastom njihove složenosti umanjuje se brzina mnogih, za sustav

značajnih procesa

• s porastom njihove složenosti smanjuje se predvidivost sistemskih procesa

• u hijerarhiji sustava svaki sustav posjeduje svoje specifične značajke

• svaki sustav u hijerarhijskoj ljestvici opisuje se strukovnim izrazima, od sustava do sustava istodobno se povećava i smanjuje količina odgovarajućih informacija

• svi modeli pojedinih sustava predstavljaju pojednostavljenu sliku stvarnosti

a) sustavi osnovnih znanosti :

- subelementarne čestice (fizika sub- elementarnih čestica) - elementarne čestice (atomska fizika, fizika

elementarnih čestica) - atomi (fizika)

Hijerahija sustava

b) idiobiološki sustavi :

- molekule (kemija, fizikalna kemija) - reduplicirajuće molekule (molekularna biologija) - organele (biokemija, fiziologija) - stanica (citologija, fiziologija) - tkivo (histologija, anatomija, fiziologija) - organi (histologija, anatomija, fiziologija) - organizam (autekologija, ekofiziologija)

c) sinbiološki sustavi : - populacija (demekologija, populacijska ekologija) - životna zajednica (sinekologija) - ekološki sustav (sinekologija) - skup ekoloških sustava (krajobrazna ekologija) - biom - biogeografske regije (geoekologija, terestrična i akvatična ekologija) - ekosfera- biosfera (globalna ili planetarna ekologija) - sinbiologija (predstavlja zajedničko ime za sve biološke discipline koje se bave skupinama raznovrsnih ili istovrsnih organizama) - idiobiologija (ujedinjuje sve znanosti koje su usmjerene na istraživanje pojedinih organizama)

• brojni znanstvenici dali su različite definicije ekologije: • ekologija je višedisciplinarna znanost, koja proučava

međusobne odnose između živih organizama i njihovih staništa te djelovanje staništa i njihovih čimbenika na žive organizme

• ekologija je biološka znanost, koja proučava odnose i utjecaje organizama međusobno i prema okolišu te okoliša prema organizmima, a zbog svojih specifičnih potreba ujedinjuje niz znastvenih disciplina i njihove metode

EKOLOGIJA, PREDMET I SADRŽAJ

ekologija (oikos = dom, stanište, logos = riječ, znanost)

• ekologija je znanost o međusobnim odnosima i utjecajima žive i nežive prirode, o međusobnim ovisnostima živih organizama i njihova živa i neživa okoliša

• ekologija je znanost, koja se bavi proučavanjem odnosa biljaka i životinja i životnih zajednica prema čimbenicima okoliša te uzajamnim odnosima između živih bića

• ekologija je znanost, koja proučava odnose između organizama i okoliša

u kojem žive

• ekologija je znanost o mnogostrukim odnosima između živih organizama i okoliša u kojem žive

• ekologija se često pogrešno poistovjećuje sa zaštitom prirode i/ili okoliša

• ekologija je multidisciplinarna znanost, sinteza mnogobrojnih drugih znanstvenih disciplina i istraživačkih metoda od: botanike, zoologije, antropologije, geologije, klimatologije, hidrologije, ekonomije, etike

• ekologija je znanost koja najčešće polazi od višeorganizmičke cjeline i njenog okoliša prema njihovim sastavnim dijelovima te funkcionalnu povezanost cjeline najvećim dijelom tumači od gore prema dolje

• ekologija je znanost, koja proučava uzajamne odnose između organizama i okoliša o kojemu ovisi održavanje jedinki i populacija organskih vrsta i njihovih zajednica u prirodi, ona proučava raspored i gustoću populacija organskih vrsta, način života i ponašanje u tim uvjetima okoliša

Utemeljitelj suvremene ekologije je engleski prirodoslovac Charles Darwin koji je 1859. godine u svojoj knjizi naslova “ O podrijetlu vrsta posredstvom prirodne selekcije“ pod pojmom "Borba za opstanak" pojasnio sve stalne, uzajamne i promenljive odnose živih organizama sa ostalom živom i neživom prirodom.

Naziv ekologija 1866. prvi spominje Ernest Haeckel u knjizi "Opća morfologija organizama" (Generelle Morphologie der Organismen). Haeckel ističe da pod ekologijom treba podrazumijevati sumu znanja koja se odnose na ekonomiju prirode, odnosno istraživanje uzajamnih odnosa biljaka i životinja sa okolišem.

Slika 1. Ch. Darwin

Slika 2. E. Haeckel

a) odnosa između jedinke i okolišab) odnosa između populacije vrste i okolišac) odnosa između populacija različitih vrsta i okolišad) odnosima jedinki unutar populacija

na relaciji između organizma i okoliša stvaraju se međusobni odnosi:

ekologija se bavi istraživanjem slijedećih odnosa u prirodi:

a) specifični za svaku vrstu organizmab) stalnic) neraskidivid) uzajamnie) promjenljivi u prostoru i vremenu

Nijemo proljeće (R. Carson 1962) Granice rasta (D. LN. Meadows et al. 1972) Kakvoća života (Friedrichs et al. 1972)Zabrinjavajuća formula rasta (W. Braunbeck 1973) Kriza, Europa i granice rasta (S. Mansholt 1974)Ova jedina Zemlja (R. Supek) Rast do katastrofe (D. L. Meadows et al. 1974) Pljačka Planeta (H. Gruhl 1974) Čovječanstvo na raskrsnici (M. Mesarović & E. Pestel 1976) Priroda kao politika (C. Amery 1978) Ekologija i etika (D. Birnbacher et al. 1980) Sudbina planeta Zemlje (J. Schell 1982)

popularizacija ekologije uvjetovana je publikacijama:

a) autekologiju, analitičku ekologiju (proučava odnose jedinka - okoliš)

b) demekologiju, populacijsku ekologiju (proučava odnose populacija - okoliš)

c) sinekologiju, sintetičku ekologiju (proučava odnose između raznih skupina organizama – populacija koje žive na jednom području)

prema stupnju organizacije ekologija se dijeli na:

d) krajobraznu ekologiju ili geoekologiju (proučava u određenom

krajobraznom prostoru međusobne i složene odnose

između životnih zajednica (biocenoza) i stanišnih prilika) e) globalnu, planetarnu ekologiju (proučava ekološke odnose na planetarnoj razini, tj. u ekosferi,

biosferi: hidrosferi, litosferi, pedosferi i atmosferi)

Slika 3. Satelitska snimka Zemlje

prema vrsti organizama koji stoje u središtu pozornosti:

prema znanstvenom pristupu:

- ekologija bilja- ekologija životinja- ekologija mikroorganizama- ekologija čovjeka- bioekologija

- geoekologija

prema značajkama Zemljine površine:

- terestrična ekologija- akvatična ekologija

prema njenom sadržaju: - opća ekologija- poredbena ekologija- teorijska ekologija- primjenjena ekologija (šumarska, urbana, poljoprivredna, laboratorijska i terenska ekologija)

• živa i neživa priroda predstavljaju nedjeljivu, povezanu i

isprepletenu cjelinu

• ekologija je sinteza brojnih prirodnih znanosti koja istražuje

međusobne odnose i utjecaje žive i nežive prirode

• ekološki sustav je osnovna organizacijska jedinica prirode koji ima

sposobnost samoorganizacije, samoodržanja i samoobnove

• manji ekološki sustavi sastavni su dijelovi većih

• svaki ekološki sustav posjeduje karakterističnu građu životne

zajednice i staništa

TEMELJNE POSTAVKE OPĆE EKOLOGIJE

• svaki ekološki sustav posjeduje osebujan prehrambeni lanac, protok energije, kružne tokove tvari

• ekološki sustav je dinamična tvorevina

• ekološki sustav je prostorna cjelina koja prema susjednim ekološkim sustavima tvori uže ili šire granice

• prirodni, poluprirodni i umjetni ekološki sustavi funkcioniraju na sličan način po istim načelima

• biljke, životinje i ljudi ne žive sami za sebe, već u sklopu životne zajednice, odnosno u sklopu nekog ekološkog sustava

• stanište selektira vrste koje na njemu mogu živjeti i u zajedništvu s drugima opstati

• životna zajednica oblikuje i mijenja svoje stanište, stvara vlastiti fizikalno - kemijski milje, koji omogućuje njenu samoopstojnost i ograničuje pridolazak stranih vrsta

• čovjek je dio prirode

• zadaća ekologije je istražiti i dokazati antropogene promjene u domaćinstvu prirode, stvoriti kontrolne mehanizme za njihovo praćenje, izraditi pouzdane matematičke modele sistemskih procesa, pravovremeno upozoravati odgovarajuće nacionalne i internacionalne institucije na nastale ili moguće posljedice raznih gospodarskih zahvata, mjera i uzgrednih opterećenja

• 1771. - 1796. eksperimentalni dokaz izmjene plinova i asimilacije kod

biljaka (J. Priestley, J.Ingenhousz)

• 1798. opis rasta stanovništva i nedostatka životno potrebnih resursa (T.R. Malthus)

• 1805. utemeljenje znanstvene geografije bilja i prve izmjere parametara životnog okoliša (A. Humboldt)

• 1840. dokaz ishrane bilja mineralima i formulacija zakona o minimumu (J. Liebig)• H. D. Thoreau spominje naziv ekologija u pismu od 01.01.1858. upućenom Ch. Darwinu

KRATKI PRIKAZ POVIJESNOG RAZVOJA EKOLOGIJE

• 1859. prikaz moderne teorije o evoluciji živih bića u knjizi The origin of species, (Ch. Darwin)

• 1866. definicija termina ekologija (E. Haeckel)

• 1877. definicija biocenoze (K.A. Möbius)

• 1880. objava knjige Natürliche Existenzbedingungen der Tiere - Ekološki aspekti zoologije, (K. Semper)

• 1887. - 1888. otkriće uloge bakterija pri oksidaciji sumpora i željeza u jezerima i time kružnih tokova tvari (S.N. Vinogradski)

• 1895. objavljivanje knjige Planesamfund - Ekologija bilja, (J.E.B.Warming)

• 1902. uvođenje termina autekologija i sinekologija (C.Schroeter)

• 1908. definicije termina biotop (F. Dahl)

• 1913. osnutak udruge British Ecological Society i početak izlaska časopisa

Journal of Ecology

• 1914. - 1915. osnutak udruge Ecological Society of America, početak objave časopisa Ecology

• 1923. ulazak pojma humanekologija u ekološku znanost (H.H.Barrows)

• 1927. koncept ekološke niše (Ch. Elton)

• 1928. prvo izdanje knjige Pflanzensoziologie (J. Braun - Blanquet)

• 1935. prvi put spomenut termin ekološki sustav (A.G.Tansley)

• 1942. otkriće osnovnih zakonitosti o procesima unutar ekološkog sustava,

protoka energije i kružnih tokova tvari (R.L. Lindemann)

• 1944. izviješće o kružnim tokovima tvari (G.E.Hutchinson)

• 1969. opis osnovnih zakonitosti u razvoju ekološkog sustava (E.P.Odum)

• 1970. osnutak Prve državne institucije za zaštitu okoliša EPA u SAD – u

(Environmental Protecction Agency)

• 1971. treće izdanje udžbenika Fundamentals of Ecology (E.P. Odum)

• 1972. Prva međunarodna konferencija o zaštiti okoliša u Stockholmu

• 1973. početak sustavnih istraživanja terestričkih ekoloških sustava (H. Ellenberg, B. Ulrich i dr.)

• 1973. - 1988. mnoštvo ekoloških publikacija, časopisa i udžbenika

• 1988. - 1992. osnutak brojnih međunarodnih, državnih i privatnih organizacija i udruga vezanih za probleme zaštite okoliša

• 1992. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) u Rio de Janieru donosi zaključke i radne planove za zaštitu okoliša, koje je usvojilo više od 170 država

Literatura:

Ricklefs R.E. and Miller G. L. 1997. Ecology. Fourth Edition. W.H Freeman and Company, New York, 822pp.

Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume. Zagreb, 211 pp.

Krohne D.T. 2000. General ecology. Second Edition. Brooks/Cole, 512pp.

Springer O. P. i Springer D. 2008. Otrovani modrozeleni planet. Biblioteka Geographia Croatica. Knjiga 31. 293 pp.

http://images.google.hr/ (12.9.2012).