Odnosi među morskim organizmima PDF

Odnosi među morskim organizmima Prof. dr. sc. Svjetlana Krstulović Šifner  Odnosi među morskim organizmima Uvijek postoji interakcija živog organizma s drugim organizmima iste vrste, s drugim vrstama i s okolišem koji ga okružuje U morskom...

Odnosi među morskim organizmima Prof. dr. sc. Svjetlana Krstulović Šifner  Odnosi među morskim organizmima Uvijek postoji interakcija živog organizma s drugim organizmima iste vrste, s drugim vrstama i s okolišem koji ga okružuje U morskom ekosustavu stvara se veliki broj vrlo bliskih odnosa među različitim vrstama živih organizama EKOLOGIJA: znanost koja izučava odnose između živih bića i njihovog prirodnog okruženja (→ odnose organizma i neživog okoliša i živih organizama međusobno)  Ekosustav EKOSUSTAV - sustav koji objedinjuje organizme i njihov fizički okoliš u jedinstveno povezanu cjelinu Skup biotičkih i abiotičkih čimbenika i procesa koji imaju utjecaja na ponašanje i život određene jedinke u definiranom prirodnom okruženju Oceani svijeta mogu se smatrati jedinstvenim morskim ekosustavom u kojem su različite životne zajednice koje su pod utjecajem, a i same na njih utječu, fizikalnih i kemijskih faktora okolne morske vode  Biocenoza BIOCENOZA – životna zajednica, skup populacija biljnih i životinjskih vrsta koje nastanjuju određeno područje, a koje su međusobno povezane različitim vrstama međuodnosa Struktura biocenoze opisuje se na temelju broja vrsta i njihove relativne brojnosti (abundancije) Abiotički čimbenici u velikoj mjeri određuju sastav i brojnost neke životne zajednice Struktura biocenoze uključuje mnogo tipova interakcija među vrstama: - korištenje hrane, prostora i drugih okolišnih izvora; - kruženje hranjivih tvari kroz sve pripadnike zajednica (hranidbeni lanci, hranidbene mreže) - uzajamna regulacija veličine populacije (predatorstvo)  Populacija POPULACIJA - prostorno i vremenski udružena grupa jedinki iste vrste sa zajedničkim skupom nasljednih čimbenika koja je povezana međusobno različitim odnosima od kojih je najvažnije razmnožavanje Osnovna obilježja populacije: - prostorni raspored - gustoća - starosna struktura - omjer spolova - rast i starost - razmnožavanje - strategije razvoja - intraspecijski odnosi - interspecijski odnosi  Stanište i biotop STANIŠTE - prostor na kojem obitava određena biljna ili životinjska vrsta (populacija), a koji se odlikuje specifičnim kompleksom ekoloških čimbenika: - ABIOTIČKI: svjetlost, temperatura, salinitet, pH, … - BIOTIČKI → odnosi među organizmima u prirodi BIOTOP - fizički prostor kojeg zauzima jedna životna zajednica Ponekad se pojmovi (životno) stanište i biotop koriste kao sinonimi  Ekološka valencija Svaka vrsta može opstati samo u granicama određene najviše i najniže vrijednosti nekog ekološkog čimbenika EKOLOŠKA VALENCIJA - raspon između graničnih vrijednosti određenog ekološkog čimbenika unutar kojeg je moguć život određene vrste: - ekološki minimum (donja granica ekološke valencije) - ekološki maksimum (gornja granica ekološke valencije) - ekološki optimum (uvjeti povoljni za život)  Ekološka valencija Eurivalentne vrste – podnose velika kolebanja pojedinih ekoloških čimbenika (generalisti - vrste koje pokazuju široku ekološku valenciju prema većem broju ekoloških čimbenika) Stenovalentne vrste – opstaju samo ako su kolebanja ekoloških čimbenika mala (specijalisti - vrste koje imaju usku ekološku valenciju za više ekoloških čimbenika)  Ekološka valencija U morskom ekosustavu jako značajni ekološki abiotički faktori su temperatura i salinitet Ekološka valencija u odnosu na temp.: Stenotermne vrste – podnose male promjene temperature (mali temp. raspon) - većina pelagičkih i dubokomorskih vrsta, ali i neke koje obitavaju u plitkim područjima (do 50 m), npr. neke vrste žarnjaka (Cnidaria) ne podnose temp. manje od 20°C, ali žive u tropskim područjima → oscilacije temp. mora tijekom godine vrlo male Euritermne vrste - dobro podnose veća kolebanja temp. (veliki temp. raspon) - većina vrsta koje žive u plitkim, priobalnim područjima, gdje su kolebanja temp. veća nego u otvorenom moru  Ekološka valencija Morski organizmi različito reagiraju na promjene saliniteta: Stenohaline vrste - slabo otporne na promjene saliniteta - većina dubokomorskih i pelagičkih vrsta (stanovnici oceanske provincije s relativno malim oscilacijama saliniteta) Eurihaline vrste – mogu preživjeti unutar velikog raspona saliniteta, - neke mogu zalaziti i u slatke vode; većina stanovnika priobalne zone (neritičke provincije), sve vrste zona supralitorala i mediolitorala (izmjena morskih doba, dotok slatkih voda, padaline)  Liebigov zakon mimimuma Ukoliko samo jedan faktor pređe granice tolerancije ili ukoliko je samo jedna neophodna supstanca smanjena ispod mimimuma, vrsta će biti eliminirana, makar svi ostali faktori i supstance bile odgovarajući: “Mogućnost opstanka i prosperiteta jedne vrste određena je faktorom koji se nalazi najbliže minimumu, iako se svi ostali faktori mogu nalaziti u optimumu ili biti blizu njega”  Ekoton Tranzicijska zona između 2 ili više zajednica, u kojoj neke vrste postepeno nestaju, a druge se pojavljuju (primjer za to su npr. estuariji – prijelazne zone između rijeka i oceana)  Ekološka niša Ekološka niša opisuje relacijski položaj vrste ili populacije u ekosustavu Predstavlja zbroj svih faktora u okolišu koji utječu na egzistenciju vrste Različiti biotički i abiotički faktori (varijable) predstavljaju različite dimenzije (osi) niše. Ovi faktori mogu uključivati opise životnog ciklusa, habitata, trofičkog položaja, geografskog raspona nekog organizma,...  Ekološka niša Danas je općeprihvaćen koncept ekološke niše po Hutchinson–u (1957): ekološki prostor koji okupira neka vrsta (eng. n-dimensional hypervolume) salinite salinite temperatura t t temperatura temperatura  Ekološka niša Fundamentalna niša – sveukupni uvjeti okoliša unutar kojih neki organizam može opstati, tj. niša koju vrsta potencijalno može okupirati (npr. ne uzima u obzir interspecijsku kompeticiju i predatorstvo) Realizirana niša – dio fundamentalne niše koji vrsta stvarno zauzima. Nastaje kao rezultat pritiska i interakcija drugih organizama (npr. superiorniji kompetitori), uslijed čega su vrste obično prisiljene zauzeti niše koje su uže od fundamentalne i za koje su one uglavnom visoko prilagođene (adaptirane) salinitet temperatura  Gustoća populacije i kapacitet okoliša Mjerilo gustoće neke populacije je broj jedinki (brojnost) ili ukupna masa jedinki (biomasa) te vrste na nekom prostoru Metode za određivanje gustoće populacije: – apsolutne (metoda potpunog prebrojavanja, metoda probnih prostora, metoda obilježavanja) – relativne (indeksi biomase i brojnosti → masa/broj primjeraka na jedinicu površine) Poznavanje gustoće populacije olakšava praćenje stanja neke populacije: povećanje, stagnacija ili smanjenje S porastom broja jedinki smanjuje se kapacitet okoliša u kojemu se razvija populacija → ne zadovoljava više sve potrebe jedinki populacije (prostor, hrana, uvjeti razmnožavanja i preživljavanja) → pojava različitih kompeticijskih odnosa  Kompeticija Odnos dvije različite jedinke (populacije), u kojem se one međusobno natječu prilikom iskorištavanja obostrano potrebnih, a ograničenih prirodnih resursa (prvenstveno hrana i prostor)  Odnosi među organizmima Interspecijski Intraspecijski - među - među organizmima organizmima iste različitih vrsta vrste  Intraspecijski odnosi Jedinke iste vrste u populaciji povezane su nizom odnosa → prije svega razmnožavanjem Populacija svake vrste neprestano se mijenja, brojno se povećava ili smanjuje Populacija se povećava, stvaranjem novih jedinki tj. razmnožavanjem → natalitet: čimbenik rasta, brojčanog napretka Smrtnost (mortalitet) je čimbenik brojčanog smanjenja populacije Potencijal razmnožavanja neke vrste ne ostvaruje se u cijelosti zbog različitih ekoloških (abiotičkih i biotičkih) čimbenika  Intraspecijska kompeticija Osnovna obilježja intraspecijske kompeticije su: Resurs za koji se jedinke bore ograničen (svjetlo, hrana, nutrijenti, prostor, …) Reciprocitet – generalno sve su jedinke unutar populacije jednake (za razliku npr. od odnosa predator - plijen) Efekti intraspecijske kompeticije su ovisni o gustoći tj. efekt kompeticije na jedinku je veći, ukoliko je veći broj kompetitora Krajnji efekt kompeticije je smanjeni doprinos jedinki sljedećim generacijama, tj. smanjenje u odnosu na potencijalni doprinos jedinki koje bi one imale da nije bilo kompetitora  Intraspecijska kompeticija Veliko povećanje broja jedinki → smanjenje doprinosa jedinki te populacije u sljedećoj generaciji, npr. morske alge koje su hrana nekim vrstama riba, ukoliko se namnože zbog smanjenja gustoće populacije riba kojima su plijen imaju manju šansu da se razviju i opstanu, nego ukoliko se redovito razrjeđuju (više hranjivih tvari, svjetla, …) S povećanjem broja jedinki u populaciji povećava se kompeticija za: - spolnog partnera (potomstvo) - životni prostor (npr. Octopus vulgaris – hobotnica: zaštićena mjesta za polaganje i čuvanje jaja) - hranu (u ekstremnim slučajevima kanibalizam)  Intraspecijska kompeticija Kod velikih gustoća populacije → smanjenje resursa → dva ekstremna oblika intraspecijskih odnosa: Posredna kompeticija (eng. scramble): resursi se dijele podjednako → niti jedna jedinka u populaciji ne dobiva dovoljno resursa → ugibaju u isto vrijeme → ekstinkcija Izravna kompeticija (eng. contest): resursi se ne dijele podjednako → neke jedinke štite određene resurse i ne dijele ih s drugim jedinkama iste populacije → određeni broj jedinki opstaje, ostale ugibaju  Interspecijski odnosi Jedinke populacija dviju različitih vrsta mogu: - hraniti se jedinkama populacije druge vrste - biti u međusobnoj konkurenciji (kompeticiji) za hranu, zaklon i uvjete razmnožavanja -međusobno se potpomagati te tako povoljno djelovati na razvitak obiju populacija  Interspecijska kompeticija DIREKTNA: direktno agresivno natjecanje (za hranu, npr. različite vrste riba koje se hrane istim vrstama organizama) INDIREKTNA: svaka vrsta smanjuje resurse i time indirektno utječe na drugu vrstu (npr. na kamenitim obalnim područjima umjerenog pojasa – morska zvijezda koja se hrani dagnjama, eliminacijom jedinki dagnje otvara prostor za kompetitore dagnje koji inače ne bi opstali)  Pravilo kompeticijske isključivosti Interspecijska kompeticija obično se javlja među vrlo srodnim vrstama i u tom slučaju općenito važi pravilo da dvije vrste koje imaju potpuno jednake potrebe (potpuni kompetitori) ne mogu koegzistirati na istom mjestu u isto vrijeme, što se naziva pravilo kompeticijske isključivosti: “Dvije ili više vrsta ne mogu koegzistirati na istom ograničavajućem resursu (resursu čija je količina manja od potreba organizama). Kada dvije vrste koegzistiraju u određenom staništu to znači da koriste različite resurse ili iste resurse koriste na različiti način, odnosno zauzimaju različite ekološke niše.” (Gausovo/Volterra-Gaussovo pravilo)  Pitanja za ponavljanje Što je to ekološka valencija? Kakva ona može biti? Kakvi su organizmi generalisti, a kakvi specijalisti? Kako se nazivaju vrste koje mogu živjeti unutar velikog raspona temperature i malog raspona saliniteta? Što je biocenoza i kako se opisuje njezina struktura? Kakva je to realizirana niša? Što je kompeticija? Koja su osnovna obilježja interspecijske kompeticije? O čemu govori pravilo kompeticijske isključivosti?