Az ökológia története Ókori természetszemlélet Ókori kelet (keleti vallások) Biblia Arisztotelész: Historia Animalium, Theophrastos XVI XVII. XVII. sz. demográfia N. Machiavelli (1526), J. Graunt (1662), G. Buffon (1756) Thomas Malthus (1766-1835) 1835) 1798 Essay on the Principle of Population 3500 3000 Malthus modell népesség P 1 Verhulst modell 2500 2000 1500 1000 500 javak t 2 4 6 8 0.8 0.6 0.4 0.2 2 4 6 8 t P. F. Verhulst (1804-1849) 1849) Logisztikus populációnövekedés 1
Evolúció elmélet G. Cuvier Erasmus Darwin, J. Lamarck, Ch. Darwin A. R. Wallace biogeográfia Ökológia, mint tudomány A. Humbolt E. Haeckel 1866 οιχοσ + λογοζ = ökologia K. Möbius biocönózis kifejezés F. Clements (1874 1945) szukcesszió, szuperorganizmus elmélet Ch. Elton (1900 1991) 1927 Animal Ecology Ökológia= scientific natural history E. Odum (1913 2002) ökoszisztéma koncepció 1953 Fundamentals of Ecology 2
Matematikai modellek Alfred Lotka (1925) és Vito Volterra (1926) ragadozó zsákmány zsákmány modellje G. F. Gause kompetitív kizárás elve 3
Produkcióbiológia Lindeman (1942), trofikus szintek, anyagforgalom Tansley (1935) ökoszisztéma fogalma IBP International Biological Program (1964 74) ökoszisztémák energiaforgalma biológiai produkció mérése (biomassza) Odum (geokémiai ciklusok) Modern ökológiai irányzatok, új ágak Hutchinson niche, plankton paradoxon MacArthur elméleti ökológia megalapozása Etológia (Lorenz, Tinbergen és Von Frisch) viselkedésökológia 60 80 s Sok hibás használat, ökológia divatszó 4
Juhász Nagy Pál (1935 1993) 1984 Beszélgetések az ökológiáról 1986 Egy operatív ökológia hiánya, szükséglete és feladatai JNP, Zsolnai László 1992: Az ökológia reménytelen reménye Az eltűnő sokféleség. (A bioszféra kutatás egy központi kérdése) 1993. Juhász Nagy Pál: A synbiológia alapjai. 1995. Az ökológia megfogalmazása Centrális referencia Vizsgálati alapegység: a populáció Df Def.: Egy alkalmasan l megadott ttbióta egy eleme. Centrális hipotézis (CH) Bárhol, bármikor bármilyen populáció bármilyen mennyiségben megtalálható a természetben. Centrális probléma CH milyen mértékben és miért hamis? SZÜNBIOLÓGIA 5
SZÜNBIOLÓGIA SZÜNFENOBIOLÓGIA ÖKOLÓGIA leró biogeográfia (növény és állatföldrajz) cönológia populációökológia közösségi ökológia evolúciós ökológia produkcióbiológia Ökológia a biológiához, azon belül szünbiológiához tartozó tudományág, azt vizsgálja, hogy melyek a növények, állatok és mikroorganizmusok egyed feletti szerveződési szintjeire ható kényszerfeltételek, és hogy e feltételek beleértve az emberi hatásokat is hogyan határozzák meg a térbeli eloszlásukat, viselkedésüket, működésüket. 6
Az ökológia módszertani irányzatai terepökológia leíró, adatgyűjtő, feldolgozó kísérletes ökológia részjelenség labor vizsgálata, hipotézistesztelés elméleti modellezés Ökológiai alapfogalmak Egyed feletti szerveződési szintek (SIO) populáció, p életközösség, biom, bioszféra Populáció: közös tulajdonság kölcsönhatásban állnak kllő kellően nagy számú egyed 7
Szünbiológiai elemzés Entitás SIO egység Rendszer Bioszféra Globális rendszer Biom Élő és élettelen Különféle élőlények Biogeocönózis i Biocönózis Koalíció Ökoszisztéma Cönoszisztéma A bio lógiai organizáció felső határa Természet Egy élőlény Hasonló élőlények Populáció Csoport Egyed Demoszisztéma A SIO alsó határa SIO szintek organizációs hierarchiája és a tér idő lépték hierarchiája Rendszerelemzés Szint\ Mikrokozmosz Habitat Táj Régió Globális lépték Bioszféra Biogeocönózis x x x (biom) Közösség x Koalíció x Populáció x (Metapop.) Csoport X Egyed 0 8
Ökológiai alapfogalmak Egyed feletti szerveződési szintek (SIO) populáció, p életközösség, biom, bioszféra RENDSZERMODELL ökoszisztéma Ökológiai környezet fogalma plurális környezet elv EGY OBJEKTUMRA ténylegesen és közvetlenül ható tényezők halmaza. Környezet és tolerancia 9
euriök oligo mezo polisztenök Élőlények csoportosítása tűrőképességük alapján Egy adott tényezőre tágtűrésű ű ű szűktűrésű indikátor Több faktorral szemben generalista specialista 10
Általános indikációs elv a jel (szignál), az indikáció = maga a jelzés, a indikátor = ami jelez, az indikandum = a jelzendő, az indikátum = a jelzett jelenség Minden populációnak egyszerre nagyon sokféle vonatkozásban sokféle mintázatra vonatkoztatva lehet indikátor szerepe. Ökológiai niche Hutchinson (1957) n dimenziós absztrakt hipertérben tolerancia és preferencia reprezentáló ponteloszlás 11
Shelford tolerancia törvénye: egy élőlény elterjedését az a környezeti tényező határozza meg, amelyre nézve a legszűkebb az élőlény toleranciája. Liebig féle minimum törvény: bármely biológiai folyamat sebességét az a tényező korlátozza, amely a szükségletekhez képest a legkisebb mennyiségben van jelen. Életformák (Raunkiaer) Phanerophyta Chamaephyta Kryptophyta Hemikryptophyta Therophyta 12
Életformák (Raunkiaer) Phanerophyita (Ph) rügyben telelők. Fásszárú növények, a kedvezőtlen időszakot magasban, az ágvégeken lévő rügyekben vészelik át. Chamaephyta talaj felett telelők. Áttelelő szerveik a talajszint felett helyezkednek el. Előfordul, hogy leveleik is áttelelnek vagy csak (Ch) a levéltelen szár. Hemikryptophyta (H) Kryptophyta (K) félig rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajszinten vagy a talajszint alatt helyezkednek el (levélrózsák, indák, rhizómák stb.). rejtve telelők. Áttelelő szerveik a talajban találhatók, ezek lehetnek: hagyma, gyökérgumó, rhizoma stb. (geofitonok) Haaz áttelelő szervek az iszapban vannak, ezeket a növényeket helofitonoknak nevezzük Therophyta (Th) egyéves növények. A kedvezőtlen időszakot mag (termés) formájában vészelik át. Hemitherophyta (TH) kétéves növények. Az első évben csíráznak és vegetatív szerveket fejlesztenek, a táplálékot elraktározzák és a következő évben virágoznak és érlelnek termést. Az állatvilág életformái Mozgás alapján ülő (szesszilis) helyváltoztató Táplálék alapján növényevő (fitofág) állatevő ő (zoofág) korhadékevő (szaprofág/ szaprofita) mindenevő (polifág) 13
Környezeti tényezők abiotikus fény hő víz levegő talaj domborzat biotikus (kölcsön)hatások 14