Predáció. Étrend összeállítás. Étrend összeállítás. Specializáció mértéke. A predátor lehet : Ökológia alapjai

Átírás

1 +- Predáció Ökológia alapjai Egyik populáció egyedei tápláléknak tekintik a másik populáció egyedeit herbivoria, predáció, parazitizmus. Taxonómiai csoportosítás: Állat fogyasztók carnivor ragadozó Növény fogyasztók herbivor - növényevő Mindkettőt fogyasztók omnivor mindenevő Predátorok fő típusai: igazi predátorok; legelészők; paraziták, parazitoidok; (kannibalizmus) Étrend összeállítás A predátor lehet : -generalista: többféle prédája van stabilizálják a préda populációkat -specialista: 1 prédára specializálódott instabilitást okoznak Étrend összeállítás Specializáció mértéke Monofág elvben csak egy bizonyos faj egyedein él Oligofág csak egy család fajain él Polifág több család fajain él Egyéb specializáció Herbivoria esetén növényi részek fogyasztásától függően specialista vagy generalista.

2 Monofág pl. koala, néhány lepke faj, Cinipidae - gubacsdarazsak Oligofág pl. Leptinotarsa decemlineta colorado-bogár (burgonyabogár) Vadgesztenyelevél-aknázómoly (Cameraria ohridella) Koala (Phascolarctos cinereus) Polifág pl. sáskák, szöcskék, egyes lepkék Táplálék preferencia Gyapjas lepke (Lymantria dispar) Olasz sáska (Calliptamus italicus) Előnyös legyen - energia tartalom befektetett idő

3 A predáció populációdinamikája Lotka-Volterra modell Hogyan szabályozza a ragadozó a zsákmánypopuláció abundanciáját? - a biológiai védekezés csodálatos eredményei (pl. Icerya purchasi (pajzstetű) és Rodolia cardinalis (katicabogár)) - nem azt kaptuk, amire vártunk (Ulex europaeus (sülzanót) és Apion ulicis (ormányosbogár)) - csatolt osszcilláció (kanadai hiúz és sarki nyúl) - a ragadozó populáció fluktuál de hat-e a zsákmányra? (Senecio jacobea és Tyria jacobaeae) R-Zs viszony alapmechanizmusa: - differencia egyenletek (Nicholson & Bailey) - differenciál egyenletek: 1. Rosenzweig & MacArthur-féle grafikus modell 2. Lotka-Volterra-féle modell (a NAGYOK szerint a LEGEGYSZERŰBB!!!) - Alfred J. Lotka (1925) és Vittorio Volterra (1926) Feltételei Az ökológiai környezet állandó; Az interakcióban résztvevő fajok egyedsűrűsége megfelelően reprezentálható egyetlen változóval; Az interakció hatása azonnali A kölcsönhatás bekövetkezése a ragadozók és zsákmány állatok számának szorzatával arányos; A ragadozó születési aránya növekszik a zsákmány számának növekedésével; A zsákmány szaporodási rátája nem változik, a halálozási aránya növekszik a ragadozók számának növekedésével; Matematikai modell Ökológiai tanulmányaink egyik nagy alapvetése: dn/dt=rn ahol r a belső szaporodási ráta, N a zsákmány populációmérete Első Lotka-Volterra egyenlet (predáció alatti zsákmánypopuláció növekedés): dn/dt=rn-a PN ahol P a predátor populációmérete a a ragadozó hatékonysága Második Lotka-Volterra egyenlet (van zsákmány amit el is ejt és így növekszik a ragadozó populáció): dp/dt=fa PN-qP ahol q a mortalitási ráta f pedig a zsákmányból az utódokba allokált energia!eme leegyszerűsített modellben sok hiba akad!

4 Grafikus modell (R-Zs kapcsolat) -Azt a populációméretet, amelynél a populációk külön-külön egyensúlyban vannak a zéró növekedési egyenesek írják le izoklinek. -Zsákmány és ragadozó populációinak változása az izoklinek eltolásával fázissík!!! -Neutrális stabilitás Zsákmány és ragadozó izoklinek. Grafikus modell (R-Zs kapcsolat) Neutrálisan stabil oszcilláció Ragadozó-zsákmány kapcsolat Ragadozó-zsákmány kapcsolat A zsákmány részleges menedékkel rendelkezik - sok éhes száj és kevés kaja stabil!!! - kevés vicsorgó fog és népes prédasereg instabil!!!

5 Ragadozó-zsákmány kapcsolat A táplálékváltás stabilizáló jellege FÜGGETLEN!!! - a predátor izoklin minden zsákmány denzitás mellett azonos - nem tanultam meg enni 3. típusú funkcionális válasz (gyakoribb prédát hatékonyabban fogyasztja) - másik fogás az étteremben - táplálékváltás Ragadozó-zsákmány kapcsolat Többszörös egyensúlyi állapotú ragadozó-zsákmány kapcsolat - két stabil pont között egy instabil izoklin púp - pl. rovargradációk Védekezési mechanizmusok A préda szervezetek különböző adaptációs mechanizmusokkal védekeznek a ragadozás ellen. Színezet elbújok azaz rejtő, megijesztelek azaz riasztó Mimikri Bates-féle, Müller-féle, Agresszív, Dodson-féle, modell nélküli Mimezia allomimezia, fitomimezia, zoomimezia Viselkedési adaptációk Mutualizmus Színezet - rejtő Álcázó színezet Anti-árnyék színezet Feldaraboló színezet Pápaszemes pingvin (Spheniscus demersus) Nyírfaaraszoló (Biston betularia) Bengáli tigris (Panthera tigris tigris)

6 Színezet riasztó (aposzematikus) Színezet riasztó (aposzematikus) Nappali pávaszem (Inachis io) Éjjeli pávaszem (Saturnia pyri) Hétpettyes katicabogár (Coccinella septempunctata) Német darázs (Vespula germanica) Mimikri Bates-féle Mimikri Müller-féle Díszes darázscincér (Plagionotus detritus) Lódarázs (Vespa crabro) Darázslepke (Sesia apiformis) Kis gyöngyházlepke (Boloria dia) Málna gyöngyházlepke (Brenthis daphne)

7 Mimikri Agresszív Mimezia allomimezia, fitomimezia, zoomimezia Myrmarachne sp. Tettigonidae Reduviidae Kőhal Cerambycidae Alydidae Mimezia allomimezia, fitomimezia, zoomimezia Mimezia allomimezia, fitomimezia, zoomimezia Holdasaraszoló (Selenia sp.) Vándorlólevél (Phyllum giganteus)

8 Viselkedési adaptációk Telepes költés, Csapatba verődés, Csapatos vadászat, stb. Vetési varjú (Corvus frugilegus) Sziklaugró pingvin (Eudyptes chrysocome) Hiénakutya (Lycaon pictus) Herbivoria A predáció egy speciális esete: - növényi szervezetek fogyasztása (kb. 26%-ban rovarok fogyasztják őket) - nem jár a károsodott szervezet pusztulásával (kivéve magpredáció speciális!!! pre-, és posztdiszperziós) - legelészők ( grazers ) és fitofágok (főként rovarok) - folivor = levélfogyasztó, garnivor = magfogyasztó - szekunder anyagcseretermékek (hát ez sem habos torta!) - helyhez kötött fajok élettani, szerkezeti, viselkedésbeli módosulás A növény A növényevő 1. A herbivor szempontjából a legfontosabb a növény kémiai összetétele 2. Primer és szekunder anyagcseretermékek 3. A tápnövénykört a szekunder anyagcsere termékek határozzák meg (óriási diverzitás, több mint vegyület) (védekezés az őket fogyasztók ellen, allelopátia, védelem az UV sugárzás ellen) 4. Ezek egy része nemcsak a herbivorokra veszélyes, hanem magára a növényre nézve is (pl. fitocidek) 5. Nagyon változékony mennyiség és minőség (napárnyék, reproduktív szervek-levelek, levél-levél, ) 1. A vizualitás fontossága egy kis kémiával fűszerezve (alapból is hatnak dolgok) 2. A tápnövény az amelyen a herbivor evolúciós értelemben hosszú ideig képes magát fenntartani 3. A negatív hatású ingerek a fontosak! 4. Legtöbb nagytestű generalista (kivételek és kevert populációk) 5. A fitofágok többsége specialista (mono-, oligo-, poli-) 6. Generalista specialista vita 7. C:N arány, na és mi lesz a szekunderekkel?

9 Növény-herbivor kapcsolat Kompenzáció: 1. Ha kicsi a kár (fotoakt., raktár, áramlás, szállítás, növelés, rügy) Diszproporcionális következmény: 1. Ha nagy a kár ( gyűrűs kéreg, kórokozó, kompetíció, fiziológia) Előnyök: Hová is ástam? és a megeszem a termést, kiürül a mag magterjesztési mód Védekezési mechanizmusok Ellenállóságnak (rezisztencia) nevezik egy növény olyan örökíthető tulajdonságainak a körét, amelynek következtében a herbivor kevesebbet fogyaszt belőle vagy egyáltalán nem fogyasztja, ahhoz a növényhez hasonlítva, amely ilyen tulajdonságokkal nem rendelkezik. Növényi ellenállóság (a növényi oldalról): Antixenózis a fogyasztók magatartását befolyásoló tulajdonságok (védekezek!!!!) Antibiózis a fogyasztóra gyakorolt fiziológiai hatás (megmérgezlek!!!!) Tolerancia lesz ami lesz elviselem Rezisztencia Vertikális: Egy faj egyetlen biotípusára vonatkozik (hozzáférhetőség pl. tüskék, szőrök vagy fogyaszthatóság graminerák Si-tartalma Horizontális: Több fajra vagy biotípusra vonatkozik (kémiai rezisztencia primer termékek hiánya vagy táplálkozást gátló szekunderek termelődése) Védekezési mechanizmusok Direkt (elkerülés, tolerancia) Indirekt (mutualizmus) Ellenállóképesség a kialakulás módját tekintve Konstitutív rezisztencia beépített, állandó tulajdonság pl.lignin, pektin Indukálható rezisztencia valamilyen külső behatás hozza létre pl. a sebnél mérgek termelődnek

10 Direkt Védekezési mechanizmusok Elkerülés Az állati fogyasztás lehetőségének csökkentése. 3 út Szerkezeti módosulás Fenológiai ritmus szabályozása Védekező anyagok termelése - statikus jellemző dinamikus jellemző Direkt Védekezési mechanizmusok Indirekt Védekezési mechanizmusok Tolerancia A herbivoria során keletkezett kár minimalizálására irányul. Herbivor típusától függ a válasz (lombfogyasztó, szívogató) Más szervezetek felhasználása a károsítók ellen. Például: olyan faj mellett nő, amelyet a herbivorok nem szívesen fogyasztanak személyi testőrök - (mutualizmus)

11 Parazitizmus és járvány Alapfogalmak Parazitizmus (élősködés): + - viszony két populáció között Az élősködő populáció a gazdapopuláció biomasszájából táplálkozik átlagos szaporodási ráta csökken Paraziták anatómiai felépítésében a tartós együttéléshez való alkalmazkodás jelei mutatkoznak Alapfogalmak Parazita: olyan élőlények, melyek táplálékukat (tápanyagaikat) egy, vagy néhány gazdaszervezettől nyerik, annak károkat okoznak, de azonnali pusztulását nem okozzák (Begon et al., 2006). Patogén: olyan paraziták, amelyek betegsége(ke)t okoznak

12 ERROR: ioerror OFFENDING COMMAND: image STACK: