EKOLOGIJA

Svetlost

Heliotermi

Sunĉanjem se zagrevaju. Pigmenti u hromatoforama

kože daju tamnu bolu telu i omogućavaju apsorpciju

svetlosti i akumulaciju toplote.

Sjajnim metalnim omotaĉima svog tela, ovi insekti

odbijaju (reflektuju) svetlost da bi spreĉili zagrevanje

Uticaj svetlosti na kretanje ţivotinja:

- fototropizam (kod sesilnih oblika)

- fotokineza – kretanje bez odreĊenog pravca

- fototaksija – kretanje ka izvoru ili

od izvora svetlosti

Prema dnevno-noćnom ritmu aktivnosti KOPNENE

ŢIVOTINJE mogu biti:

- dnevne

- noćne

- sumračne

- indiferentne

Prema smeni aktivnosti i mirovanja u toku dana

KOPNENE ŢIVOTINJE mogu biti:

- monofazne (smena aktivnosti i mirovanja nastupa

samo jednom u 24h)

- polifazne (smena aktivnosti i mirovanja nastupa

više puta tokom 24h)

Primeri

monofaznih

životinja

Primeri polifaznih životinja

Sezonske promene aktivnosti – FOTOPERIODIZAM

Ĉitav niz životnih procesa biljaka i životinja zavisi od

RITMIČKIH SEZONSKIH PROMENA:

- svetlosnog reţima (smene DANA i NOĆI),

- drugih ekoloških faktora (periodiĉne promene

temperature, vlažnosti, atmosferskog pritiska)

Od DUŢINE DANA (tj. dužine dnevnog osvetljenja) zavisi:

- ISHRANA (kratki zimski dani su nepovoljni)

- RAZMNOŢAVANJE (razvoj gonada, luĉenje hormona,

sazrevanje gameta)

- CVETANJE (biljke dugog dana, biljke kratkog dana)

Voda

Količina vode u telima nekih ţivotinja:

- neke Ctenophora 99,0%

- meduza Aurelia aurita 97,9%

- punoglavac 93,0%

- školjka Mytilus 84,0%

- ĉovek 57,0%

- suvozemne životinje 42,0 – 88,0%

vuneni moljac

Na kolebanja (gubitak) vode iz tela, HOMEOTERMNI organizmi su OSETLJIVIJI

dok su POIKILOTERMNI TOLERANTNIJI.

Celokupan ţivi svet je uključen u

KRUŢENJE VODE u BIOSFERI

ISPARAVANJEM vode nastaje

FAZA VODENE PARE.

KONDENZACIJOM u atmosferi

VODENA PARA prelazi u

TEČNU I ČVRSTU FAZU.

Ponovnim ISPARAVANJEM

voda se u vidu VODENE PARE

vraća u atmosferu.

BILJKE I ŢIVOTINJE su uključene u ciklus

KRUŢENJA VODE, koja kroz njih prolazi u TEČNOJ FAZI.

Životinje VODU unose: pijenjem,

preko soĉne hrane, apsorpcijom

iz vlage i vazduha, oksidacijom

rezervnih materija, pre svega

masti (metaboliĉka voda).

Životinje VODU odaju:

preko ekskreta,

luĉenjem žlezda (npr. znojnih),

isparavanjem sa površine tela,

preko respiratornih puteva.

Kategorije suvozemnih ţivotinja u odnosu na

zahteve za vlagom:

- kserofilne. Stanovnici sušnih oblasti. Tu spadaju,

pre svega, neki insekti, reptili, ptice i sisari.

Pored periferne zaštite i odabira staništa, uzimaju

soĉnu hranu ili stvaraju metaboliĉku vodu.

- higrofilne. Mogu da opstanu samo u vlažnoj sredini.

(kišne gliste, Nematoda, puževi golaći,

mokrice, mnoge stonoge, vodozemci).

- mezofilne. Prelazni oblici izmeĊu kserofilnih i

higrofilnih. Tu spada najveći broj

suvozemnih životinja.

Kserofilna ţivotinja

Higrofilna ţivotinja

MAKROKLIMA, MIKROKLIMA I EKOKLIMA

Srednje stanje klimatskih prilika ĉitavih geografskih oblasti

izvedeno na osnovu dugogodišnjeg posmatanja meteoroloških

podataka na odreĊenim taĉkama naziva se MAKROKLIMA.

MAKROKLIMA se prikazuje KLIMADIJAGRAMIMA

-5

5

15

25

35

45

55

65

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -10

10

30

50

70

90

110

130

---4.33

-27.6

6.4o 69.1SJENICA (1038 m)

(3)

-5

5

15

25

35

45

55

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-10

10

30

50

70

90

110

BEOGRAD (132 m)

(3)

12.0o 58.9

1.4

-11,8

SOKOBANJA (300 m)

[10]

a

b

10,4° 53,7

d

e

c

h

f

g

i

j

k l

- 6,3

- 23,5

n

m

Klimadijagram po Walter-u (1957)

a - mesto meteorološke stanice na koju se odnosi klimadijagram

b – nadmorska visina

c – broj godina na koje se odnose upotrebljeni podaci

d – srednja godišnja temperatura

e – srednja godišnja koliĉina padavina u mm

f – temperaturna krivulja

g – krivulja padavina

h – taĉkasta površina oznaĉava period suše

i – površina ispunjena vertikalnim

linijama oznaĉava vlažni period

j – površina ispunjena horizontalnim

isprekidanim linijama oznaĉava

polusušni period

k – crna polja oznaĉavaju mesece

sa srednjim temperaturnim

minimumom ispod 0C,

l - šrafirana polja oznaĉavaju

mesece sa apsolutnim

temperaturnim minimumom

ispod C

m – srednji minimum najhladnijeg

meseca

n – apsolutni minimum

Ali, za život organizama nisu od znaĉaja samo opšte klimatske

okolnosti nekog podruĉja (MAKROKLIMA), već i posebni

klimatski uslovi manjeg prostora u kome borave

(MIKROKLIMA), odnosno klimatski uslovi biotopa

(EKOKLIMA).

Lokalne kombinacije klimatskilh uslova na prostorno

ograniĉenim mestima (zatvorenim štalama, oborima ili

košnicama) oznaĉeni su kao MIKROKLIMA.

MIKROKLIMA

klima manjeg

prostora

EKOLIMA - suma meteoroloških faktora pojednih

biotopa (npr. šumske sastojine, pašnjaka, pustinja,

oaza itd.).

EKOLIMA

klima jednog

ekosistema

EDAFSKI FAKTOR – zemljište, stene, pedološka podloga

OROGRAFSKI FAKTOR - nadmorska visina, nagib terena,

ekspozicija, stepen razuĎenosti reljefa itd.

HEMIZAM SREDINE

Hemizam atmosfere. Sa izuzetkom vodene pare ĉija

koliĉina znatno varira, sastav ostalih gasova u onom

delu atmosfere gde se nalaze živa bića priliĉno je

konstantantan: N2 78,03%

O2 20,99%

CO2 0,03%

ostali manje od 1%.

Azot ĉini glavnu masu atmosfere, ali je hemijski inertan

i nedostupan. Živa bića koriste azot u obliku nitrata,

nitrita i amonijaka. N2 se prevodi u upotrebljiv oblik

pod uticajem elektriĉnih pražnjenja i fotohemijskih

reakcija, ili pod uticajem živih bića (azotofiksatori).

Kiseonik se u donjim slojevima atmosfere nalazi u

dovoljnim koliĉinama osim na nekim mestima (npr. u

zemljištu, unutar ogranizama).

Organizmi prilagoĊeni na život bez kiseonika

nazivaju se anaerobni, nasuprot onima koji

zahtevaju kiseonik (aerobni).

Sa porastom nadmorske visine količina

kiseonika opada, pri visini od 5500 m iznosi svega

oko 50% od normalne koliĉine. Homeotermi

reaguju na pad kiseonika povećanom

produkcijom hemoglobina i eritrocita.

Kiseonik se TROŠI u procesima:

- DISANJA ţivih bića

- OKSIDACIJE uginule organske materije

ali se stalno i NADOKNAĐUJE

kroz proces: FOTOSINTEZE

zelenih biljaka

Na taj naĉin je omogućeno

STALNO ODRŢAVANJE KONSTANTNE

KOLIČINE O2 U ATMOSFERI.

Ozon je alotropska modifikacija kiseonika. Prisutan je

u koncentraciji od svega 0,00006% u atmosferi, ali

ima veliki ekološki značaj (ozonosfera apsorbuje

UV zračenje talasne duţine ispod 200 nm).

Ugljen-dioksid dolazi u atmosferu iz vulkanskih

emanacija i organskih oksidacija putem disanja i

raspadanja uginule organske materije. Pored svetlosti,

koncentracija CO2 je osnovni ograničavajući faktor

u procesu fotosinteze.

Hemizam vodene sredine. Nasuprot atmosferi,

hemijski sastav vodene sredine daleko više varira,

naročito u kopnenim vodama. Voda je univerzalni

rastvaraĉ. Razlike izmeĊu morske i slatke vode u

procentualnom uĉešću pojedinih jona:

Morska voda Slatka voda

Na+ Cl- Ca2+ CO32-

Mg2+ SO42- Mg2+ Cl-

Ca2+ CO32- Na+ SO4

2-

K+ K+

op

ad

a

U slatkim vodama koliĉina kalcijuma predstavlja

znaĉajan ekološki faktor.

Meke vode sadrže ispod 20 mg/l CaO, dok se u

tvrdim vodama javlja preko 20 mg/l CaO.

Slatke vode, naroĉito tekuće, često su zagaĎene

organskim supstancama.

U odnosu na stepen tolerancije prema

zagaĎenosti vode slatkovodni organizmi mogu biti:

- oligosaprobni (žive u nezagaĊenim vodama)

- mezosaprobni (u umereno zagaĊenim)

- polisaprobni (u jako zagaĊenim vodama).

Rastvorljivost O2 povećava se sa padom

temperature vode:

Temperatura (°C) Slatka voda Slana voda

O2 cm3/L O2 cm3/L

0 10,3 8,0

15 7,2 5,8

30 5,6 4,5

Fenologija prestavlja naĉunu oblast koja

prouĉava ritmičke, sukcesivne promene aktivnosti

u životnom ciklusu jedne vrste (fenofaze) pod

uticajem vremenskih prilika.

Fenofaze nastaju kao reakcija na NEPOVOLJNE

VREMENSKE PRILIKE koje se ritmički pojavljuju.

• opadanje lišća u jesen, olistavanje u proleće,

• faze u razvoju insekata, kao i dijapauza insekata

• hibernacija – zimski san

• estivacija – letnja faza mirovanja (posebno pri

pojavi suše)

Klimatska pravila

- Bergmanovo pravilo. Predstavnici iste vrste homeoterama

koji nastanjuju hladnije oblasti po pravilu su krupniji

od onih u toplijim krajevima (odnos P/V smanjuje se sa

povećanjem tela).

- Alenovo pravilo. Kod sisara u hladnihim krajevima postoji

tendencija skraćivanja izbočenih delova tela, naroĉito

ušiju, repa, vrata i ekstremiteta.

- Glogerovo pravilo. Kod homeotermnih životinja intenzitet

melaninske pigmentacije raste sa temperaturom i

vlažnošću, a opada sa padom temperature i u

ekstremnim sluĉajevima (polarne oblasti), pigment

potpuno nestaje.

Polarna lisica

Pustinjska lisica

Polarni medved

Medved koji živi u toplim krajevima

BIORITMOVI

BIORITMOVI predstavljaju

ciklične promene biološke aktivnosti.

Nauka o bioritmovima je HRONOBIOLOGIJA.

Uzrok RITMIČNOSTI bioloških aktivnosti su

ZEMLJINA ROTACIJA I REVOLUCIJA, a u vezi sa

njima i mnogi drugi abiotiĉki faktori.

Osnovne grupe ritmova:

- cirkadijalni (dnevno-noćni) ritam, traje 24h

- lunarni (mesečni) ritam

- cirkaanualni (godišnji) ritam

- cirkadijalni ritam – posledica Zemljine rotacije (odraţava se na deobu ćelija, lučenje hormona i enzima)

- cirkaanualni ritmovi – posledica Zemljine revolucije (odraţavaju se na promene strukture, funkcije i ponašanja -

skladištenje hrane, migracije, mitarenje, linjanje i sl.)

Sve ritmičke promene su povezane sa

FOTOPERIODIZMOM – promenama vezanim za

smenu DANA i NOĆI, kao i svim pratećim

promenama klimatskih faktora.

MEHANIZAM preko koga FOTOPERIODIZAM

utiĉe na ritmiĉnost aktivnosti živih bića isti je kod

svih bioritmova i smešten je u HIPOTALAMUSU.

Kod odraslih kiĉmenjaka postoje

tri glavna biološka časovnika

smeštena u retini, suprahijazmatskom jedru

hipotalamusa i epifizi (pinealna žlezda).

Suprahijazmatsko

jedro

je glavni biološki

časovnik

ĉiji neuroni luĉe

razliĉite

kontrolne

neuropeptide.

Bioritam ameriĉkog predsednika George Bush-a