Ekologi
Betyder ”Läran om huset”
Ekologi studerar frågor som rör
organismers antal och utbredning
Ekologi studerar också hur organismer
samverkar med andra organismer och
den omgivande miljön
Ett exempel...
Varför fäller lövträd sina löv på hösten?
Ett exempel...
Varför fäller lövträd sina löv på hösten?
• En försvagning bildas i lövskaften - fysiologisk
förklaring
• Annars skulle träden förlora för mycket vatten
under den torra vintern - ekologisk förklaring
Ekologi studerar inte enbart varför saker sker, utan även
vad olika saker fyller för funktion
Ett exempel till...
Rudan (en fisk) finns i två varianter: en med hög rygg och
en med låg rygg och den kan växla mellan att ha hög och
låg rygg.
Fysiologisk fråga: Hur går det till när en individ växlar från
hög till låg rygg?
Ekologisk fråga: Varför växlar rudan från hög till låg rygg?
Högryggade är mycket vanligare i de dammar där det också finns gäddor
- de blir högryggade för att inte bli uppätna.
Men varför är de inte alltid högryggade?
Det måste finnas en nackdel med hög rygg, annars skulle de
högryggade ta över. Kanske blir de sämre på att samla föda, kanske
går det åt mer energi att ha hög rygg än låg.
Detta är en typiskt ekologisk förändring. Så småningom kommer vi
prata om evolution, dvs. att arter förändrar sig över tiden.
Om det här exemplet varit evolutionärt, hade gäddan ätit upp alla
lågryggade - bara de högryggade får då ungar och chansen att bli
högryggad om ens föräldrar är det är större. Det har skett en
förändring från en generation till en annan - en evolutionär
förändring.
Ekologi på olika nivåer
• Individen
• Populationen
• Organismsamhället
• Ekosystemet
• Biosfären
Omgivningen och
individen
Vad påverkar en organisms
antal och utbredning?
Abiotiska faktorer
Nederbörd
Temperatur
pH
Salthalt
Vind
Abiotiska faktorer =
Icke levande
Biotiska faktorer
Konkurrens (med andra
arter eller inom arten)
Predation (Predator = lat.
en som tar byte)
Biotiska faktorer =
Levande
Abiotiska faktorer
Abiotiska faktorer kan för enskild organism
vara:
1)
Enbart ogynnsamma – gifter
2)
Gynnsamma vid måttlig styrka men
ogynnsamma vid hög – t.ex. näringsämnen
3)
Ogynnsamma vid både hög och låg styrka –
t.ex. temperatur och pH
Optimumnivå
Optimumnivå
Det finns en viss nivå för varje faktor som är optimal - där arten trivs alla bäst.
Exempel: Varför finns det så få arter ormar i Sverige (bara 2 stycken) medan
det i Amazonas finns en hel massa olika arter.
Orm
Kroppstemperatur hos olika djur vid olika
utetemperatur
20°C ute
30°C ute
40°C
40°C
Däggdjur
37°C
37°C
Reptil
20°C
30°C
Skalbagge
20°C
30°C
Fågel
• Fåglar och däggdjur är jämnvarma, dvs. kroppstemperaturen är
konstant.Värmen får de från kroppens inre förbränning.
• Alla andra djur är växelvarma, dvs. deras kroppstemperatur
varierar med utetemperaturen.
Anpassningar till en icke-optimal miljö
Det finns två ormarter i Sverige, fastän ormar är växelvarma. Hur
klarar de vintern då temperaturen blir riktigt låg? Hur klarar sig
fåglar?
Anpassningar till en icke-optimal miljö
Det finns två ormarter i Sverige, fastän ormar är växelvarma.
Hur klarar de vintern då temperaturen blir riktigt låg?
Hur klarar sig fåglar?
Abiotiska faktorer
Nederbörd
Temperatur
pH
Salthalt
Vind
Abiotiska faktorer =
Icke levande
Biotiska faktorer
Konkurrens (med andra
arter eller inom arten)
Predation (Predator = lat.
en som tar byte)
Biotiska faktorer =
Levande
Biotiska faktorer
När organismer påverkar varandra:
1)
Konkurrens om resurser
2)
Betande djur äter grönt
3)
Rovdjur äter andra djur
4) Parasiter parasiterar
Ekosystem
Ett ekosystem består av alla levande
organismer av alla arter i det samt alla
abiotiska faktorer som påverkar dem.
Vilka abiotiska faktorer finns i bilden?
Men varför finns olika arter på olika ställen?
Men varför finns olika arter på olika ställen?
På grund av abiotiska och biotiska faktorer
I Sveriges skogar växer inga bananer...
...det är för kallt
Fiskar kräver vatten...
...alltså hittar vi dem inte på land
Fiskar kräver vatten...
...alltså hittar vi dem inte på land
Fiskar kräver vatten...
...alltså hittar vi dem inte på land
Alla arter har speciella krav, ett specifikt toleransområde
vad gäller alla biotiska och abiotiska faktorer.
Habitat
Miljön där en organism lever
Ekologisk nisch
• Den totala summan av anpassningar hos en organism.
• Det toleransområde där en organism kan överleva, växa
till och fortplanta sig.
Ekologisk nisch
Nisch
• Två arter kan aldrig ha exakt samma nisch
• Konkurrerar ut varandra
• Begränsa och dela upp nischen
Nischseparering
Biotiska miljöfaktorer
Alla letar insekter, men på olika ställen
Nischseparering
Populationer
Individerna av en art inom ett område
Populationsekologi
Hur olika populationer ökar eller minskar
Vilka faktorer påverkar?
Faktorer som styr en populations storlek
klimat t.ex. tropiskt,
inflyttning
boplatser, vattentillgång
döda
utflyttning
markförhållanden –
t.ex. jordmån, berggrund
hot – t.ex. sjukdom,
födslar
rovdjur, parasiter
miljöfaktorer – t.ex. födotillgång,
tempererat,alpint
Faktorer som påverkar
• Klimatpåverkan (täthetsoberoende)
• Resursbrist (täthetsberoende)
• Rovdjur (täthetsberoende)
• Parasiter (täthetsberoende)
Tillväxtkurvor
S-formad tillväxt
S-formad tillväxt
• Populationstillväxten avtar gradvis.
• Beror t.ex. på brist på revir, föda, ett ökat
antal rovdjur, sjukdomar eller parasiter.
• Växter och bakterier uppvisar ofta denna
typ av tillväxt.
Logistiska ekvationen
P = populationens storlek
K = miljöns bärförmåga
J-formad tillväxt
J-formad tillväxt
• Populationstillväxten ökar mer än miljöns
bärförmåga. Leder till krasch.
• Vanligt hos insekter som lever på växter.
Konkurrens
P. aurelia
P. caudatum
Konkurrens
Konkurrens
Cykliska variationer
Cykliska variationer
http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/edexcel/
environment/populationsandpyramidsrev5.shtml
Organismsamhällen
Olika populationer som lever tillsammans
Arters relationer
•
•
Konkurrens - bägge arterna skadas
Symbios - en art är beroende av en annan art för att överleva
•
•
•
•
•
Betande - skadar men dödar inte den andra arten
Predation - dödar den andra arten
Parasitism - en art utnyttjar och den andra skadas
Mutualism - bägge arterna tjänar på samarbete
Kommesalism - en art utnyttjar och den andra påverkas inte
Konkurrens
Mellan samma art
Kamp om resurser
Driver evolutionen
(de bäst lämpade får mest avkomma)
Revirbildning
Mellan olika arter
Kamp om resurser
En art tränger undan en annan (nisch)
Symbios
Clownfisk och havsanemon - ett exempel på mututalism
Betande
Skadar men dödar inte den andra arten
Predation
Dödar den andra arten
Parasitism
En art utnyttjar och den andra skadas
Mututalism
Bägge arterna tjänar på samarbete
Kommensalism
En art utnyttjar och den andra påverkas inte
Ekosystemet
Ett ekosystem består av alla levande
organismer av alla arter i det (djur,
växter och nedbrytare) samt alla
abiotiska faktorer som påverkar dem.
Energins flöde
Fotosyntesen och cellandningen
Producenter
Konsumenter
djurcell
växtcell
Växter och plankton
DJur och nedbrytare
ATP
ljusenergi
kloroplast
mitokondrie
koldioxid + vatten
kolhydrater + syre
koldioxid + vatten + ljusenergi
kemisk energi
fotosyntes
kolhydrater + syre
cellandning
Näringskedja
strålningsenergi
värmeenergi
kemisk
energi
tall
Overheadbild till Spira
värmeenergi
värmeenergi
kemisk
energi
älg
varg
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 30
Näringskedja
Näringsväv
räv
människa
varg
björn
blodsugande
parasiter
rådjur
älg
tjäder
växtätande
insekter
vide
ungtall
ungbjörk
nedbrytare: maskar, insekter, bakterier
blåbär
Näringsväv
Näringspyramid
Biomagnifikation
Grundämnenas kretslopp
Syrets kretslopp
Kolets kretslopp
koldioxid i vatten
och luft
v
os
fo t
nin
g
förbrä
g
Snabba kretsloppet
nnin
g
nd
r in
lla
itt
ce
yn
te
s
Långsamma kretsloppet
kolhydrater m.m.
växter
djur och
nedbrytare
ing
db
vis
in
g
el
n
ytn
ne
br
h be
ed
r ytn
is n
sk al oc
delv
Långsamma kretsloppet
d
kol, olja
gas
Overheadbild till Spira
kalksten
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 33
Kvävets kretslopp
blixt
kvävgas
syrgas
kväveoxider
kvävgas
d öd a v ä x ter
vatten
djur
och d
jur
växter
denitrifikationsbakterier bildar
kvävgas
kvävefixerande
bakterier bildar
ammoniumjoner
nitratjoner
nedbrytare
bildar
ammoniak
ammoniumjoner
fria eller i
växtrötter
syrgas
ammoniak
nitratjoner
nitrifikationsbakterier bildar
nitratjoner
Overheadbild till Spira
ammoniumjoner
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 34
Fosfors kretslopp
fosfor i
fosfor i
vittring
berg
mark
ur l
i ng
ne d
br y
Långsamma kretsloppet
bergskedjeveckning
tnin
g
g
pta
up
ak n
djur och
nedbrytare
fosfor i
Snabba
kretsloppet
växter
fosfor i
vatten
"ätnin g
sed
"
tat
n
e
im
ion
havsbotten
snabbt kretslopp
långsamt kretslopp
Primärsuccession
Primärsuccession är när helt jungfrulig mark invaderas av de första pionjärerna
av kolonisatörer och efterhand får alltmer komplexa organismsamhällen:
• När inlandsisen lämnade Norden.
• När nya vulkanöar (exempelvis Surtsey) bildas.
• På konstgjorda öar, t.ex. Pepparholmen.
Primärsuccession
Sekundärsuccession
Sekundärsuccession kallas förloppen efter en störning i redan
utvecklade ekosystem:
• Efter en skogsbrand.
• Efter en långvarig översvämning.
• Efter torka.
Sekundärsuccession
Biosfären
Biosfären är summan av alla ekosystem:
• atmosfären (<12000 m)
• litosfären (> -1300 m)
• hydrosfären (> 9000 m)
