Ekologi - Quiz Maker PDF

Intro till Ekologi (Sid..201 - 204) Vad är ekologi? - Vetenskapen om de levande varelsernas relation till omvärlden. Sammanfattning: Ekologin studerar organismers interaktioner med varandra (biotiska faktorer) och deras omgivning (abiotiska faktorer). Populationer är en grupp individer...

Intro till Ekologi (Sid..201 - 204) Vad är ekologi? - Vetenskapen om de levande varelsernas relation till omvärlden. Sammanfattning: Ekologin studerar organismers interaktioner med varandra (biotiska faktorer) och deras omgivning (abiotiska faktorer). Populationer är en grupp individer av samma art som förekommer vid en specifik tidpunkt samt kan föröka sig med varann. Olika arters populationer bildar ett organismsamhälle. Organismsamhället utgör tillsammans med de abiotiska faktorerna/miljön ett ekosystem. Biosfär är när man menar alla jordens ekosystem tillsammans. Abiotiska Faktorer - Icke-levande faktorer t.ex temperatur, pH-värde och klimatförändringar Biotiska Faktorer - Levande faktorer t.ex interaktioner, sjukdomar, parasiter, nedbrytare Funktionella Grupper - Organismer med likartade funktioner i ett ekosystem Exempel: Alla fotosyntesande organismer = en funktionell grupp (autotrofer) Alla växtätande organismer = an funktionell grupp (herbivorer) - “Funktion” hos ett ekosystem och organismerna ≠ orsaken/anledningen till ett ekosystem/organismer finns. - De är resultatet av en evolutionär process. Allt är VIKTIGT: Om växterna inte kunde binda solenergi skulle inga sjur finnas Om djur och olika nedbrytare inte fanns skulle växterna få det svårare att få tag på näringsämnen från marken. Djur och växter fyller olika funktioner i ett Ekosystem.  Vägarna genom ekosystemen (Sid. 224 - 238) Autotrofer och Heterotrofer (Sid. 224 - 226) Behov Sätt att tillgodose behovet Heterotrofer t.ex en skogsmus Autotrofer t.ex en ek Skaffa Får i sig organiska ämnen från födan Bildar druvsocker i fotosyntesen. energi ljusenergi + H2O + CO2 ➞ druvsocker + O2 Skaffa Får is sig organiska ämnen från födan Bildar druvsocker i fotosyntesen råmaterial Tar upp mindre mineraler som kväve fosfor och kalium från marken Använda Fångar energi från druvsocker i Fångar energi från druvsocker i energi cellandningen cellandningen Druvsocker + syre + energi + CO2 + H2O Druvsocker + syre + energi + CO2 + H2O Använda Bryter ner födan till grundläggande Bygger upp beståndsdelar från råmaterial beståndsdelar som enkla sockerarter, druvsocker och mineraler aminosyror och fetter. Bygg upp celler från dessa Bryter ner födan till grundläggande grundläggande beståndsdelar. beståndsdelar som enkla sockerarter, aminosyror och fetter. Bygg upp celler från dessa grundläggande beståndsdelar. Autotrofer och heterotrofer skiljer sig från hur de får föda. Men de har ingen skillnad när de ska använda energin. ⤷ De för detta genom processen Cellandning. Formula: Druvsocker + O2 ➞ ljusenergi + H2O + CO2 Andra Funktionella Grupper: Konsumenter ≈ heterotrofer ➞ organismer som får sin föda genom att konsumera andra organismer. Producenter ≈ autotrofer ➞ organismer som får sin föda genom fotosyntes och solen. Predatorer ≈ konsument (mest karnivorer och omnivorer) ➞ organismer som konsumerar en annan organism Herbivorer ≈ konsument ➞ organismer som bara konsumerar växter och annat som inte är kött. Karnivorer ≈ konsument ➞ organismer som konsumerar kött. Omnivorer ≈ konsument ➞ organismer som konsumerar både växter och kött. Parasit ➞ organismer som lever på värde organismer som de konsumerar (får bytet utan att döda den) Nedbrytare ➞ organismer som lever på dött organismer/rester från levande organismer. Näringsväv och Näringskedjor (Sid. 226 - 228) Pilarna pekar från resursen till den som förbrukar resurser Ex: Plankton ➞ Blåmussla (pilen betyder “äts av”) Organismer i näringsväven har olika trofinivåer, motsvarar deras funktionella grupp. - Nedersta trofinivån = producenter - Andra trofinivå = herbivorer/omnivorer, konsumerar producenterna (primärkonsument) - Tredje trofinivån = karnivorer och omnivorer, konsumerar herbivorer/omnivorer (sekundärkonsument) - De här fortsätter fram tills toppkonsumenter I en trofinivå så försvinner 90% av energin till bland annat: - Värmeenergi, organismer måste hålla sig varma - Cellandning, de använder energin - Att bygga upp celler från beståndsdelar. I ett näringsväv finns det även nedbrytare men de konsumerar bara döda organiskt material som finns i bottensedimenten. Näringskedjor är en specifik del av näringsväven Temperaturreglering (Sid. 244) Temperatur styr organismer utbredning Ektoterma Organismer - kan ej hålla en konstant kroppstemperatur ex. huggorm Endoterma Organismer - håller en konstant temperatur ex. fåglar och däggdjur som lodjur. Båda har en tendens att inte bli för varma eller för kalla De förflyttar sig eller blir nattaktiva, växter och djur kyler ner sig genom vatten eller transpiration. De kan höja temperaturen genom att flytta sig direkt till direkt soljus. Ekologisk nisch (Sid. 244 - 246) arter finns inte alltid i sina utbredningsområden Individer av en art kan bara finnas i biotoper där deras behov av resurser är uppfyllda och miljöförhållanden a ligger inom arterna toleransområde. Ex: I teorin finns citronfjärilen utbredningsområde i nästan hela Sverige. I praktiken finns bara fjärilen i de biotoper där deras värdväxter finns. Dessutom så måste temperatur optimalt mellan 34 och 38 celsius grader, så då måste växterna finnas på en solig plats.  Begreppet Ekologisk Nisch sammanfattar alla krav en art har för att överleva och fortplanta sig. Området där en arts ekologiska nisch uppfylls kallas habitat. Metapopulation (Sid. 246) ➔ En metapopulation är flera sammankopplade lokala populationer ➔ I detta fall så är de 8 lokala populationer en metapopulation (se notebook/boken för mer info) ➔ Om de tomma lämpliga miljöerna finns kvar kommer nya lokala populationer uppstå ➔ Metapopulationer kan överleva även om enstaka lokala populationer dör då individer kan förflytta sig och bosätta sig på nya områden = nya lokal populationer. Biomassa (sid. 230 - 231) ↳ Det är både lagrad energi och bunden kol. Produktionen av en trofinivå = massan bundet kol/areaenheter och tidsenheter. Ex) Gram bundet kol/m² och år (samma sak med energi) BILD = I NOTBOKEN OCH I CAMPUS BOKEN SID 230 a) utför cellandning ➡ bildar biomassa av solljus, vatten och koldioxid = primärproduktion. b) En del av växtplankton dör innan de hunnit blivit föda. c) Den del av växtplankton som blir föda. d) Utför cellandning, all växtplankton som blir föda, tas inte upp utan blir till exempel avföring. e) Sjöns produktion av djurplankton, en del dör innan de hunnit blir föda. f) Den del av djurplankton som blir föda åt siklöjan. g) Utför cellandning, all djurplankton som blir föda, tas inte upp utan blir till exempel avföring. h) Sjöns produktion av siklöjor Biomassa används på två sätt: utvinna energi och bygga celler. Energin utvinns genom cellandning ➜ lämnar system som CO2 och värme Biomassan kvar = nettoprimärproduktion Bara 10% av energin går vidare från en trofinivå till nästa. Betakedja och Nedbrytarkedja (Sid 232 - 233) Producenter livnär sig nästan helt och håller på oorganiska ämnen. Assimilation = när oorganiska ämnen binds till organiska ämnen. Om man använder konstgödsel så fyller man på ned oorganiskaämnen som växter kan använda sig i fotosyntesen. Ex) Växter tar upp koldioxid från luften som används i fotosyntesen till att bygga upp organiska föreningar som: - Kolhydrater - Fetter - Proteiner Mineralisering = organisk bundna näringsämnen omvandlas till oorganiska ämnen. Om man använder kogödsel fylld det på med dött organiskt material som nedbrytare måste bearbeta för att fånga näringsämnen som varit bundna i det organiska ämnet. Marken fylls med oorganiska ämnen i efterhand. Näringsämnen försvinner inte Ex) Björkar assimilerar näringsämnen ➜ Blad blir dött organiskt material ➜ Mineraliseras till oorganiska ämnen. Näringsämnen cirkulerar ständigt i ekosystemet Näringsämnen kan förflyttas från ett ekosystem till ett annat, men det försvinner inte Kretslopp/Reglering (Sid. 234 - 237) 1. Genom mineralisering lämnar näringsämnen de levande organismerna och hamnar i litosfären, atmosfären eller hydrosfären 2. Genom vittring frigörs näringsämnen som varit bundna i mineraler i berggrunden (Vittring = markvatten löser upp mineraler, desto surare desto snabbare) 3. Vittrande näringsämnen kan urlakas till vatten ekosystemet. Sker ett utbyte mellan luft- och vattenresurserna av det oorganiska ämnet koldioxid. 4. (och 5). Genom producenternas assimilation binds näringsämnen återigen i de levande organismerna. Bottom-up reglering Reglering från lägre nivåer Styrs av tillgången på näringsämnen Oftast i Insjöar Top-down reglering Reglering från högre nivåer Styrs av konsumenterna på högre trofinivåer Algblomning i östersjön Resiliens (Sid. 238) ↳ Ett ekosystems ability att återhämta sig från störningar som t.ex skogsbränder, översvämningar eller att arter dör/kommer in i systemet. Motståndskraft och återhämtningsförmåga är två aspekter av ekosystemens resiliens ➜ Näringsämnen kan ta flera olika vägar Men när störningar gäller populationer och arter ➡ Ju fler kopplingar mellan arter = större risk att många enskilda arter påverkas. Ex) Tropisk regnskog är känsligare än nordiska granskogar. Populationsekologi (Sid. 242 - 246, 250 - 259) Toleransområde (sid. 242) Arter har ett temperatur maximum och minimum och de överlever inte om temperaturen inte är mellan de gränserna Klimatförändringar/globala uppvärmningen ➜ större problem ➜ arter flyttar/imigrerar Artens utbredningsområde är om de behöver kallare eller varmare klimat Temperaturintervallet = arterna toleransområde  Temperaturoptimum = temperaturer där arter mår bäst Arter med smalt toleransområde reagerar tidigare än andra med bred Arter har toleransområde för abiotiska faktorer t.ex vattnets salthalt och marken Alla miljöförhållande bra = fotosyntes bra Populationsstorlek (Sid.250) Viktigt för en population ➡beroende på varann för fortplantning har samma resurser/miljöförhållanden Förändringar i population (populationsdynamiken) styrs av födelsetal, dödstal, utvandring, invandring’ ↳ påverkas av interaktioner (ex. predition), populationstäthet, åldersstruktur och könsfördelning Antal individer föds och imigrear ökar samtidigt som individer dör och emigrerar minskar = populationstillväxt Stor skillnad mellan födelsetal och dödstal = snabbare populationsökning Exponentiell Tillväxt (Sid.252 - 254) ↳ Populationens tillväxt ökar ju fler individer det är ↳ dvs. en 10 ggr större population växer 10 ggr snabbare Individers bidrag till tillväxten = per capita-tillväxt (r) - r = 0 ➜ populationsstorleken är konstant - r < 0 ➜ populationsstorleken minskar - r > 0 ➜ populationsstorleken ökar Inomartskonkurrens ↳ när individer av samma art konkurrerar Likartade nischer ➡ intensivare konkurrerar Det finns två sätt: - Interference ➜ en individ som aktivt försvarar sitt byte dvs “direkt” - Ex) En björnhona som hindrar andra björnar att äta av en älg = konkurrens genom interference Och: - Exploatering ➜ en individ som äter snabbare än andra dvs “indirekt” - Ex) Tornseglare som fångar insekter i luften - Resultatet beror på vem som utnyttjar resursen mest effektiv Detta blir mer intensivt ju fler individer inom en art/population Miljönsbärkräft ➡ K ↳Störst antal individer som på sikt kan leva av de resurser som finns i en viss miljö  När populationen når en viss bärkraft börjar därför tillväxthastigheten att avta Motsatsen till exponentiell tillväxt, ju fler individer = lägre produktions tillväxt Populationstillväxten i den fasen är täthetsberoende När r = 0 ➜ störst populationsstorlek som ekosystemet kan bära = miljöns bärkraft När en population når miljöns bärkraft = individ strävar med resurser för att ersätta sig själv K-selekterade arter vs. R-selekterade arter (Sid. 255 - 256) K-selekterade arter (S-kurva) Populationsstorlek bestäms av miljöns bärkraft Täthetsberoende populationstillväxt, stora organismer låg per capita-tillväxt (låg r-värde) Naturliga urvalet gynnar fortplantning strategierna = litet antal avkommor, lång livslängd Ex) träd och stora däggdjur Population = aldrig konstant Varierar mycket mellan åren, Faktorer som gör att den går upp: - Resurser, föda/boplats - Miljöförhållanden ex. efter kalla vintrar - Interaktioner ex. predation, parasitism, jakt R-selekterade arter (J-kurva) Arter förökar sig snabbt när resurs tillgången är god Går så fort att inomartskonkurrens aldrig hinner begränsa tillväxthastigheten Små organismer, stor per capita-tillväxt → högt r-värde Resurser sluta = tillväxt minskning → population "kraschar" Naturligt urval har gynnat fortplantnings strategierna = stor antal avkommor, kort livslängd Ex) Bakterier, insekter, små däggdjur, vissa växter Överlevnadskurvor (sid. 256 - 257) ↳ beskrivs hur dödlighet i en population förändra med individernas ålder Typ I = K-selekterade arter i stabila miljöer → dödlighet först vid hög ålder Typ II = överlevnad samma i alla åldrar → ex. fåglar, jordekorrar Typ III = r-selekterade arter, vanligaste kurvan → dödlighet högst bland nyfödda minskar med åldern. Överlevnad hos individer påverkas av både biotiska och abiotiska faktorer, samt varierar mellan miljöer → överlevnadskurvor används sällan. Åldersstruktur påverkar tillväxten ↳ visar andel honor och hanar samt deras procentuella fördelning i åldersstrukturer - Viktig egenskap → visar om populationen ökar eller minskar i framtiden - Populationen tillväxt snabbare om den har fler individer i reproduktiv ålder Cyklisk tillväxt ↳ När artens population växer snabbt i en period (cykel) och långsam en annan (cykel) populationer som uppväxer periodiska förändringar i storlek över tid, i regelbundna cykler Populationerna växer och minskar enligt förutsägbara mönster Sker på grund av: - Miljöförändringar - Interaktione med arter Exempel: Harrar ökar → lodjur får mer mat →lodjur ökar →jagar harar → harar minskar → lodjur minskar → och sen från början igen Orsaker till cyklisk tillväxt 1. Predatorer → som i lodjur - harar exemplet 2. Resursbegränsningar → typ som r-selekterade arters resursförbrukning 3. Tidfördjupning → population växer snabbt → fördröjd ökning av predatorer/sjukdomar → minskning av population 4. Säsongsvariationer → pga årstidsbundna förändringar i miljön (temperatur, nederbörd, mattillgång) Samhällsekologi (Sid. 270-271, 273 - 279) Vad är det? (Sid. 264 - 266) - SE jobbar med frågan om artrikedom och art sammanhållning (besvarar frågor om biologisk mångfald) ARTRIKEDOM - andelen olika arter som finns inom ett visst område. Det är mått på biologisk mångfald ART SAMMANHÅLLNING - vilka specifika arter som finns i ett område och deras relativa antal. Beskriver “vem” som finns där och ej bara “hur många” SAMHÄLLE - flera olika populationer i ett område Abiotiska förhållanden påverkar artrikedomen lokalt, regionalt och globalt. Interaktioner mellan arter, hur stor betydelse för artrikedomen och samman döma enskilda samhällen - Evolutionära konsekvenser för de inblandade arterna ↳ Styr var och hur vanliga arter är Ekologisk Succession = förändringar i art sammanhållningen me tiden ➜ tydligt efter störningar i ett ekosystem Mönster i Artrikedomen - 40% av alla arter, landlevande kärlväxter och ryggradsdjur i ett 20-tal område Succession = följd/artväxter Latituden = positionen i nord-sydlig riktning på jorden (breddgrad) Ett mönster = artrikedomen ökar polerna mer biomassa → större mängd resurser → arter kan samexistera Klimatet är mindre årstidsbunden → arter kan ha specialiserade nischer Ekosystem är äldre närmare ekvatorn = uttryck av resurser har förfinats Höjd över havet = färre arter ju högre upp → primärproduktion minskar ju högre upp Djup i haven = fler arter i mitten av djupet → ökning från ytan och nedåt = miljön ner stabil, minskning om man går djupare = minskas resurser Lokal Nivå ↳ Artrikedomen ökar ju fler: - Livsmiljöer och habitat i ett område - Variation i både biotiska och abiotiska faktorer Abiotisk = olika pH-värde eller olika bergrunder’ Biotiska = träd i olika åldrar eller olika typer av vegetation Ex) En granplantering på en åker är mindre artrik är motsvarande yta i en granskog Interaktioner som konkurrens och predation har också stor inverkan på den lokala artrikedomen. Biodiversitet och biotiska faktorer (Sid. 270-271, 273-275) Fundamental och Realiserad Nisch (Sid. 270 - 271) Fundamental = grundläggande Realiserad = förvaltade/genomföra Ex) Tre arter: - P. Caudatum (PC) - P. Aundius (PA) - P. Bursaria (PB) Vi vet: - PC och PA = inte bra, PC dör - PC och PB = bra, båda överlever När de 3 rterna levde ensamma åt de bakterier och jästceller = utnyttja deras fundamentala nisch = födonisch När arterna konkurrerande minskade individernas möjligheter att utnyttja deras fundamentala nisch fullt ut → de utnyttjade deras realiserad nisch Ibland är båda samma ➜ fallet med PC och PA - Identiska födo nischer men PA utnyttjar den mer effektiv Gauses princip = två eller fler arter har identiska nischer i någon dimension i ett område, ex. identiska födo nischer, kommer alla arter förutom en försvinna. Mellanartskonkurrens leder till Nisch Differentiering (Sid. 273 - 275) När PB och PC levde tillsammans så var de i var sin del av näringslösningen PB åt bakterier medan PC åt jästceller. ↳ Nischerna försköts i förhållande till varandra, blev smalare gällande föda och habitat. Nisch differentiering = förändring av arts ekologiska nisch som orsakas av mellanartskonkurrens. Predation: Predation påverkar artsammansättningen genom att ändra förutsättningar för mellanartskonkurrens. Ex) En hage som betas av kor har betydligt fler växtarter än en hage som inte betas. Kor betar snabbt växter → håller nere dekonkurranskraftiga arternas population → gynnar de lågväxande. ↳ Beta leder till att växterna kan samexistera Mutualism: När individer från olika arter samarbetar Exempel: Interaktioner mellan blommande växter och deras pollinatörer. Exempel: Träd och svampar samarbetar för att få tag på näringsämnen → mykorrhiza