1

Organismy a faktory prostOrganismy a faktory prostřřededíí

AbiotickAbiotickéé faktory prostfaktory prostřřededíí

RozdRozděělenleníí abiotickýchabiotických faktorfaktorůůklimatické

délka a intenzita slunečního záření,teplota,srážky, …

edaficképedologické procesy,ph půdy,přítomnost minerálních látek, …

topografickégeografická polohanadmořská výškacharakter reliéfu, …

2

ZZáákladnkladníí abiotickabiotickéé faktoryfaktory

slunesluneččnníí zzáářřenenííteploteplovzduchvzduchvodavodappůůdadabiogennbiogenníí solisolioheoheňňsnsněěhovhováá pokrývkapokrývka

1. Slune1. Sluneččnníí zzáářřeneníí

Radioaktivní záření: pod 300 nmUV záření: 300-390 nm (10 % radiační energie slunce) Světlo: 390 – 760 nmInfračervené záření – nad 760 nm (tepelné záření)

SvSvěětlotlo1. Fotosyntéza2. Fotoperiodicita3. Biologické rytmy4. Zbarvení organismů5. Pohyby a růst rostlin

3

4

ViditelnViditelnéé svsvěětlotlorůzné organismy vnímají různý rozsah spektra

člověk vnímá vlnovou délku 400 – 750 nmsvětlo působí na organismy

vlnovou délkou, délkou působení, směrem osvětlení

Fotoperioda je příčinou periodicity biologických jevů(biorytmů)podle nároků na světlo rozlišujeme organismy:

světlomilné = světlobytné (fotofilní=heliofilní)stínomilné = stínobytné (skiofilní)temnomilné (fotofóbní=heliofóbní)

5

ViditelnViditelnéé svsvěětlotloRostliny podle délky fotoperiody

dlouhodennípřechod do kvetení více jak 12 hodin denně (řepa, oves, pšenice, jetel)

krátkodenníkratší než 12 hodin (rýže, sója, chryzantéma)

neutrálnídélka osvitu nemá na kvetení vliv (sedmikráska, lipnice)

Vliv svVliv svěětla na organismytla na organismyRostliny

zdroj energie k fotosyntézestimulace fytohormonů

Živočichovéorientace zrakemtvorba pigmentudenní aktivitastimulace hormonů - rozmnožovánímigracevýměna srstí a peří

6

UV zUV záářřeneníí90% UV záření zachytí ozónová vrstva.vliv na organismy:

pozitivní: tvorba vitamínu Dnegativní: ničí mikroorganismy, způsobuje mutace a nádory

2. Teplota2. Teplota

hlavním zdrojem tepla pro Zemi je Slunce (infračervené záření)

rozpětí teplot ve vesmíru je 1000 ˚C, život může existovat v rozmezí - 200 až 100 ˚C

- velmi nízké teploty: klidová stádia organismů

- vysoké teploty : bakterie a řasy

teplota kolísá – více na souši než ve vodě (suchozemskéorganismy jsou obecně tolerantnější)

denaturace většiny bílkovin při 45°C

krystalizace ledu v buňkách - dehydratace

7

stenotermní a eurytermní

Organismy podle tolerance k tepluOrganismy podle tolerance k teplu

psychrofilní – obývajívysokohorské a polárníoblasti, mořské hlubiny, studené jeskyně –vyrovnané nízké teploty

př. ostružiník, tučňák, sob

termofilní – druhy tropů a subtropů, horkých pramenů

př. žirafa. anakonda, banánovník, palmy

kryofilní – druhy žijící na ledu a sněhu

Vliv tepla na rostlinyVliv tepla na rostlinyovlivnění fyziologických procesů (opad listí, zrání plodů, klíčení semen, jarovizace)

Adaptace rostlin na zvýšenou teploturegulace pomocí transpiraceodraz záření lesklými listyomezovaní transpirační plochy (kaktusy)

Adaptace rostlin na nízkou teplotutrichomysnížení obsahu vody – přeměna škrobu v tukopad

8

Teplota prostTeplota prostřřededíí a a žživoivoččichovichovéépoikilotermní – tělesná teplota nestálá, proměnlivá

homoiotermní – tělesná teplota přibližně stálá

PoikilotermnPoikilotermníí žživoivoččichovichovééexotermníproměnlivá teplota – malá produkce, rychlé ztrátyteplota ovlivňuje:

rychlost vývoje, počet generací v rocepohlavní dospívání, určení pohlavízpůsob rozmnožování, počet potomkůzbarvení a aktivitu

adaptace na chlad: snížení metabolismu, anabióza, tvorba obalů, hledání úkrytůadaptace na zvýšenou teplotu: strnulost, estivace(bodlín)

9

HomoiotermnHomoiotermníí žživoivoččichovichovééendotermníudržují tělesnou teplotu nezávisle na okolí – termoregulace, teplotní izolacevliv teploty na:

zbarveníchovánípříjem potravy a vodymigrace

adaptace na chlad: hibernace (křeček, plch), nepravý zimní spánek (medvěd, jezevec), tvorba tepla, izolace

adaptace na teplo: estivace, denní spánková letargie, výdej tepla, lesklý povrch

EkologickEkologickáá pravidlpravidla a ve vztahu k teplotve vztahu k teplotěě prostprostřřededíí

Bergmannovo pravidlo

Allenovo pravidlo

Glogerovo pravidlo

10

BergmannovoBergmannovo pravidlopravidloPříbuzné formy teplokrevných živočichů jsou v chladnějších oblastech větší a hmotnější než

v oblastech teplých

tučňák císařský (120 cm, 4 kg) x tučňák galapážský (50 cm, 2,5 kg)

medvěd lední (až 2,5 m, 1 t) x medvěd hnědý (až 2 m, 450 kg)

Allenovo pravidloAllenovo pravidloTeplokrevní živočichové mají v chladných oblastech kratšítělní přívěsky (uši, zobáky, ocasy a končetiny) než jejich

příbuzné formy v teplých oblastech.

pesec polární liška obecná fenek berberský

11

GlogerovoGlogerovo pravidlopravidloV teplejších a vlhčích oblastech mají teplokrevní

živočichové tmavší zbarvení než jejich příbuzné formy v chladnějších a sušších oblastech.

Teplota prostTeplota prostřřededíí• je dána 7 základními faktory:

zemzeměěpisnou pisnou šíšířřkoukou

nadmonadmořřskou výskou výšškoukou

kontinentalitou kontinentalitou

sezsezóónnnníím kolm kolííssáánníímm

denndenníím kolm kolííssáánníímm

mikroklmikrokliimatemmatem

hloubkouhloubkou

12

3. Vzduch3. VzduchTlak:

se stoupající nadmořskou výškou tlak vzduchu klesáněkteří živočichové jsou adaptováni na nízký tlak, např. orel, kondor, pišťucha, svišťstenobarní - ptáci, savcieurybarní - hmyz

zjištěn výskyt rostlin a živočichů ve výškách až do 6000 m, dravci létají až do 7 000 mHustota vzduchu: je malá → malá nosnost vzduchu, menší hmotnost a rozměry živočichů, létání a plachtění

Adaptace k letuAdaptace k letu

Typy letuKlouzavý let Plachtění - supVeslovací let - kosTřepetavý let - poštolkaVířivý let - kolibřík

13

3. Vzduch3. VzduchKyslík- limitující je jeho obsah v půdě a v silně eutrofních vodách- při stoupající teplotě a salinitě vody klesá koncentrace O2

Oxid uhličitý1. mnohé rostliny zvyšují s rostoucí koncentrací CO2 intenzitu

fotosyntézy

2. rozpouští se ve vodě daleko ochotněji než O2, nebývá tedy tak často limitující

Vzdušná vlhkostnadměrná vlhkost ztěžuje transpiraci a termoregulaciadaptace na suchý vzduch: regulace výdeje vody, noční aktivita, metabolická tvorba vody, nepropustný tělní pokyv, uložení dýchacích orgánů v dutinách apod.

VVíítr tr –– proudproudííccíí vzduchvzduch

Rostlinypozitivní vliv – opylení, pasivnítransportnegativní vliv – vývraty, vysoušení, vznik vlajkových forem

Živočichovépozitivní vliv – pasivní přenos, orientace, letnegativní vliv – ochlazování, vysoušení, zavlečení do nepříznivých podmínek

14

4. Voda4. Vodamořská voda: 70,8% zemského povrchusladká voda: 2% zemského povrchu

voda proudící (lotická): prameny, potoky, řekyvoda stojatá (lentická): jezera, rybníky, močály

brakické vody: přechod mezi vodou slanou a sladkou

Vody se člení na oblasti:volná voda (pelagiál): obyvatelé:

plankton: vznášení, plavánínekton: statnější organismy s aktivním pohybem, např. ryby

dno (bentál): obyvatelé:bentos: nitěnky, chobotnice

Jak pohoJak pohořříí ovlivovlivňňujujíí dedeššťťovovéé srsráážžkyky

15

Vliv vody na vodní organismysalinita:

sladká voda: způsobena hlavně uhličitany a síranyslaná voda: způsobena hlavně chloridy, průměrně 35‰, Balt 7‰, Rudé moře 41‰,solná jezera až 25%, Mrtvé moře ????některé organismy střídají slanou a sladkou vodu, např. lososeuryhalinní a stenohalinní organismyosmoregulace

hustota vody:775x větší než vzduch → nadlehčuje, velké rozměry a hmotnost vodních živočichů, hydrodynamický tvar těla

povrchové napětí: na hladině se vytváří povrchová blankaneuston: plankton při povrchupleuston: organismy na povrchu blanky, např. vodoměrka

Vliv vody na vodnVliv vody na vodníí organismyorganismyhydrostatický tlak: roste s hloubkou, nebezpečné jsou zejména náhlé změny tlakupropustnost světla: v oceánech asi do 200 m, při pobřeží a ve sladkých vodách několik cm až metrůeufotická vrstva – převládá fotosyntéza nad dýchánímpH vody:

v přirozených vodách je pH určeno rovnovážným stavem mezi kys. uhličitou a jejími solemidešťová voda 5,6; mořská 8,3; rašeliniště 3; vápenatá voda 10

obsah kyslíku: kolísá, zdrojem jsou vodní rostliny a vzduch; limitující faktor ve stojatých a sladkých vodách (eutrofizace)obsah oxidu uhličitého: s hloubkou se zvyšuje,dýchánípřevažuje nad fotosyntézou

16

ZvlZvlášáštntníí skupiny podzemnskupiny podzemníích vodch vodpodzemní vody (stygon): nedostatek světla, nízkákonstantní teplota, stojatá i proudící voda; chybírostliny, u živočichů dochází k redukci zraku a zbarvení, např. macarátperiodické vody: vysychání, organismy jsou ve stavu anabiózy, např. žábronožka, listonohrašeliniště: voda obsahuje málo solí, pH 3-5, chudáfauna i flóra, např. rosnatka okrouhlolistá, dvojčatkovité řasy, suchopýr, chrostíci, znakoplavkaslatiny: zásobovány podzemní vodouvrchoviště: zásobovány srážkovou

Vliv vody na suchozemskVliv vody na suchozemskéé organismyorganismyŽivočichové

více vody: větší výdej, nesmáčivý povrch, snížená koncentrace tělních tekutinmálo vody: redukce potních žláz, světlézbarvení, nepropustný povrch, suché výkaly

Rostlinymálo vody: dlouhé kořeny, chlupy, kutikula, zásobní orgány,redukce listůněkteré vydrží bez vody i několik měsíců

17

Rostliny podle nRostliny podle náárokrokůů na voduna voduhydrofyty: vodní, např. okřehekhygrofyty: vlhkomilné, např. blatouchmezofyty: střední nárok, např. kopretinaxerofyty: suchomilné, např. kavyl

Suchozemští živočichové obsahují větší koncentraci vody než jejich okolí, mají tudíž tendenci vodu ztrácet vypařováním a vylučováním odpadních produktů metabolismu- vodu získávají pitím, z metabolismu a potravy

1. velbloud se začíná potit až při 40ºC2. hustá kožešina brání ztrátám vody3. moč je velmi hustá4. trus je velmi suchý5. na rozdíl od jiných savců mají jeho

červené krvinky oválný tvar- krev nezhoustne

6. může bez vody pochodovat při nejvyšších teplotách i týden (za příznivých podmínek vydrží bez vody i několik měsíců)

omezení ztrát vody – např. zmenšením povrchutěla, zkrácením doby expozice, suchými exkrementy

18

5. P5. Půůdadapůdu tvoří: zvětralá matečnáhornina + humus + edafon.Pro organismy jsou důležitétyto vlastnosti půdy:

struktura: podílí se na ní půdní organismypórovitost:

kapilární póry: vážívodunekapilární póry: umožňují výměnu vzduchu a vody

sorpční schopnost: zvyšuje ji podíl humusuúrodnost

PPůůdndníí horizonthorizont

19

6. Biogenn6. Biogenníí prvkyprvky1. makrobiogenní prvky: vyskytují se

především v nukleových kyselinách a bílkovinách; C, N, O, H, Ca, P (přítomen v anorganické i organické podobě)

2. mikrobiogenní: vyskytují se v malém množství; K, Cl, Na (tyto prvky se vyskytujíjako anorganické ionty), Mg, Fe (v organických sloučeninách), S

3. ultramikrobiogenní (stopové): zbytek period. tab. - B, F, V, Br, Se, Si, Li, Al, Ti, Mn, Cu atd.

I. Fotosyntéza – Mn, Fe, Cl, Zn, VII. Metabolismus dusíku – Mo, B, Co, FeIII. Jiné metabolické funkce – Mn, B, Co, Cu, Si

DDěělenleníí organismorganismůůPodle zásoby živin:

oligotrofní: rostou na půdách chudých na minerály, např. vřesmezotrofní: rostou na půdách se střední zásobou živin, např. trávyeutrofní: rostou na půdách bohatých na živiny, např. lilie

Podle pH:acidofilní: rostou na kyselých půdách, např. vřes, azalkaneutrofilní: většina organismůalkalifilní: rostou na zásaditých půdách (vápence), např. koniklec, sleziník

20

DDěělenleníí organismorganismůůPodle nároků na určitou živinu:

halofilní: na půdách s vysokým obsahem solí, např. lebedakalcifilní: vápenomilné, např. plži, konikleckalcifóbní: nesnáší vápník, např. azalkanitrofilní: na půdách bohatých na dusičnany, např. kopřivanitrofóbní: např. rosnatka okrouhlolistá

7. Ohe7. Oheňňdestrukční dopad – rejuvenaceudržovací funkcedospělé stromy mají tlustou borku odolávající ohni semenáčky mají krytý terminálnípupen nehořlavými jehlicemizásadní význam i pro výskyt zvěře daří vikvovitýmrostlinám, které tvoří jejich potravní základnu

21

8. Sn8. Sněěhovhováá pokrývkapokrývkapřizpůsobení k teplotním extrémůmsnižuje teplotní extrémy