• Ecologie is de wetenschap die relaties tussen organismen en hun omgeving bestudeert Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings • Een ecosysteem bestaat uit alle organismen uit een bepaald gebied en alle omgevingsfactoren die invloed hebben op het leven van deze organismen • Een ecosysteem bestaat uit biotische factoren en abiotische factoren • Biotische factoren zijn organismen, hun afvalstoffen en hun dode resten • A-biotische factoren zijn levenloze factoren Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings • Alle organismen in een ecosysteem noemen we de levensgemeenschap. • Een populatie is een groep organisme van dezelfde soort die zich onderling kunnen voortplanten. (Vaak dus de organismen van een soort in een gebied) Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings Abiotische Factoren • Abiotische factoren die invloed hebben op organsimen kunnen zijn: – Temperatuur – Water – Zonlicht – Wind – Rotsen and Bodem – Alle a-biotische factoren in een ecosysteem noemen we biotoop Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings Wat bepaalt de overleving van een organisme in een bepaald ecosysteem? 1: De a-biotische factoren Chemische a-biotische factoren: water, zoutgehalte, zuurstof, pH, voedingstoffen, etc Fysische a-biotische factoren: Temperatuur, licht, bodemstructuur, vochtgehalte, stroming, wind etc. Een soort heeft een bepaalde tolerantie van verschillende a-biotische factoren Door variatie in de populatie is die tolerantie verdeeld als een optimumcurve Overleving, populatiegrootte oid Optimumwaarde Tolerantie grenzen Tolerantiegebied A-biotische factor, bijvoorbeeld pH of temperatuur Wat bepaalt de overleving van een organisme in een bepaald ecosysteem? 2: De biotische factoren (andere soorten) Aanwezigheid van voedsel Aanwezigheid van roofdieren Aanwezigheid van parasieten Aanwezigheid van concurrerende organismen Wat bepaalt de overleving van een organisme in een bepaald ecosysteem? 3: De biotische factoren (zelfde soort) Aanwezigheid van genoeg partners Aanwezigheid van genoeg territoria gedrag dat is afgestemd op omgeving Populatie dichtheid Populatie dichtheid is de hoeveelheid organismen van een soort per oppervlakte (volume in geval van waterorganismen) Bepaling van populatiegrootte afhankelijk van organisme: Veel van dezelfde soort in een gebied: Bijvoorbeeld Planten, bacteriën of watervlooien: een aantal monsters/gebiedjes tellen en dan exponeren Vangst en terugvangst methode - Een aantal organismen vangen en merken (Nv1) - Vrijlaten en na verloop van tijd opnieuw een aantal vangen (Nv2) - Aantal gemerkte in nieuwe vangst tellen (Ng) - Schattig van populatie: Nv2/Ng x Nv1 Factoren die populatiegrootte beïnvloeden Geboorte Sterfte Immigratie Emigratie Populatie groei Elephant population Onder ideale condities groeit een populatie exponentieel Dit zorgt voor een zogenaamde J-curve 8,000 6,000 4,000 2,000 0 1900 1920 1940 Year 1960 1980 Exponentiele groei kan niet lang doorgaan in een populatie De groei wordt uiteindelijk geremd doordat er niet genoeg voedingsstoffen voor de populatie zijn. De hoeveelheid organismen die een ecosysteem aankan heet de draagkracht Als de populatie zijn maximale grootte bereikt vlakt de groei af Dit zorgt voor een S-curve Fig. 53-12 Population size (N) 2,000 1,500 1,000 500 0 0 5 10 Aantal generaties 15 Number of Paramecium/mL Pantoffeldiertjes in een laboratorium laten een Scurve zien als je naar de populatiegroei kijkt. 1,000 800 600 400 200 0 0 5 10 Time (days) 15 Vaak zie je dat de roofdier en prooi populaties afhankelijk van elkaar groter en kleiner worden Lynx populaties groeien na een populatiegroei van hazen. Daardoor neemt de hazenpopulatie af waardoor de lynxpopulatie ook niet meer zo groot kan blijven. Hierdoor kan de hazenpopulatie weer groeien Snowshoe hare 120 9 Lynx 80 6 40 3 0 0 1850 1875 1900 Year 1925 Number of lynx (thousands) Number of hares (thousands) 160 Levensgemeenschap • Een levensgemeenschap bestaat uit alle organismen in een ecosysteem. • Deze organismen hebben vele onderlinge relaties. • Dat is op twee manieren te omschrijven: • Indelen in de rol die ze hebben in het systeem • Indelen naar onderlinge relaties Indeling in rollen Autotrofe organismen: Producenten Heterotrofe organismen Consumenten Consumenten vierde orde topredator topredator Consumenten derde orde vleeseter vleeseter Consumenten tweede orde vleeseter vleeseter (en reducenten) Consumenten Eerste orde planteneter Zooplankton Producenten Plant Phytoplankton Hierdoor ontstaat een voedselpiramide Consumenten 2e orde Consumenten 1e orde producenten • Elke balk stelt hoeveelheid biomassa (energie) Voor • Per trofisch niveau gaat biomassa verloren aan Afval (wordt door reducenten afgebroken) en dissimilatie voor celprocessen • Problemen hierbij: gifstoffen die niet worden afgebroken • Biomassa neemt af hoeveelheid gif niet, dus: concentratie wordt steeds hoger Consumenten 2e orde Consumenten 1e orde producenten 1 gr/kg 100 mg/kg 10 mg/kg • Dit heet accumulatie • Bij afbreekbare bestrijdingsmiddelen kunnen nog steeds problemen optreden: niet soort-specifiek Biologische bestrijding: inzetten natuurlijke vijand Ook hier soortspecifieke vijand belangrijk. Voedselweb: • pijlen richting energie • Vergeet de producenten niet • Rups en vlinder zijn een soort Humans Smaller toothed whales Baleen whales Crab-eater seals Birds Leopard seals Fishes Sperm whales Elephant seals Squids Carnivorous plankton Euphausids (krill) Copepods Phytoplankton Relaties in kringloop: Eenvoudig: consumenten Producenten (Planten en sommige Bacteriën) (afval) (mineralen) Reducenten (Bacteriën en Schimmels) Complex: Koolstofkringloop en Stikstofkringloop (in BINAS) Relaties tussen soorten competitie, predatie, Symbiose: parasitisme, mutualisme, and commensalisme) Sterke competitie leidt tot verdwijnen van de mindere soort in de levensgemeenschap: daardoor soms specialisatie: andere jaagtijden, ander fourageergebied, ander gedeelte van voedselorganisme Twee soorten die precies dezelfde behoeften hebben kunnen niet samen in een ecosysteem leven Predatie: roofdier prooi relatie Aanpassingen: tanden, klauwen, angels, etc Aanpassingen prooien – Camouflage – Pantser – Gifstoffen/vieze smaak – Gedrag – Leven in kuddes of scholen Symbiose Bij symbiose is er een specifieke directe relatie tussen twee organismen vaak kan een van de twee niet zonder de andere bestaan Voorbeelden: mutualisme commensalisme parasitisme Parasitisme Bij parasitisme profiteert een organisme van een ander organisme. Het andere organisme ondervindt hier nadeel van Soms worden Ziekteverwekkers door parasieten overgebracht (lyme, malaria) Mutualisme Bij mutualisme hebben beide organismen voordeel van de relatie Commensalisme Bij commensalisme profiteert een organisme van een ander organisme. Het andere organisme ondervindt hier geen nadeel of voordeel van Successie successie is het veranderen van een ecosysteem na ontstaan of na een verstoring Successie begint met het vestigen van pioniers (pioniersvegetatie) Door invloed van deze pioniers veranderen biotische en abiotische factoren waardoor andere organismen zich kunnen vestigen. Door o.a competitie veranderd daardoor de levensgemeenschap in het ecosysteem Uiteindelijk ontstaat een climax ecosysteem Smeltende gletsjers bieden mogelijkheden om successie te bestuderen Fig. 54-22-4 1941 1907 2 1 Pioneer stage, with fireweed dominant 0 1860 Dryas stage 5 10 15 Kilometers Glacier Bay Alaska 1760 4 Spruce stage 3 Alder stage