Ekologia ogólna

wykład 1

Kontakt

wykład 1/2

Agnieszka Kloch22 556 26 603akloch@biol.uw.edu.pl

CNBCh, IV p., pok. 4.37 (Zakład Ekologii)

Zaliczenie

egzamin 08.06.2017w porze wykładu

pisemny, ~test

ogólnouniwersytecki:obecność = 3>3 egzamin→

wykład 1/3

Definicja

Nauka o oddziaływaniach między organizmami a środowiskiem oraz wzajemnie między organizmami.

wykład 1/4

Poziom gatunku sieci troficznekonkurencjadrapieżnictwo, pasożytnictwosymbioza…

Poziom zbiorowisksukcesjaklasyfikacja zbiorowiskstabilność ekosystemów…

Definicja

wykład 1/5

OCHRONA ŚRODOWISKA - działania mające na celu właściwe wykorzystanie zasobów środowiska

● śmieci● paliwa kopalne, surowce energetyczne● zanieczyszczenie środowiska● i inne...

Definicja

wykład 1/6

OCHRONA PRZYRODY - działania zmierzających do zachowania w niezmienionym lub optymalnym stanie przyrody ożywionej i nieożywionej, a także krajobrazu.

• Wartości (kwestie emocjonalne)

• Pobudki estetyczne, ekonomiczne i kulturowe

?CYWILIZACJA PRZYRODA

Definicja

wykład 1/7

ekologia:

• wielkość areału 120-250km2

• młode osobniki migrują

biologia konserwatorska:● odpowiednia pow. lasu?● monitoring osobników● korytarze do migracji

aktywiści:• sprowadzanie zwierząt obcych genetycznie• „nowe rysie trafiają do natury”

Paradygmat nauk przyrodniczych

dedukcja (nauki aksjomatyczne)(p q → p ) q

redukcja (nauki przyrodnicze)(p q → q ) p

wykład 1/8

Paradygmat nauk przyrodniczych

Popper, obserwacja hipoteza eksperyment teoria→ → →

wykład 1/9

hipoteza eksperyment

obserwacja

p q

weryfikacja

hipoteza 2 eksperyment 2

p2 q2

weryfikacja

teoria…

Paradygmat nauk przyrodniczych

Karl Popper

wykład 1/10

Falsyfikowalność

redukcja (nauki przyrodnicze)(p q → ~q ) ~p

● możemy bezsprzecznie odrzucić hipotezę● jej potwierdzenie jest zawsze obarczone błędem

Ekologia i inne dziedziny

wykład 1/11

ekologia

matematyka

biologia molekularna

fizjologia

biologia ewolucyjnabiologia

behawioralna

leśnictwo

ochrona gatunków

rolnictwo

parazytol-ogia

epidemio-logia

ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO

1. OBSERWACJA INDYWIDUALNYCH FAKTÓW

Obserwowane fakty muszą być powtarzalne

Zimą drobne gryzonie nie rozmnażaja się

2. UOGÓLNIENIE – HIPOTEZA INDUKCYJNA

Badanie (statystyczne) powtarzalności wzorców

Dotyczy wszystkich gatunków w Polsce. Przyczyna: jakość pokarmu

3. PRZEWIDYWANIE: HIPOTEZY FALSYFIKOWALNE

Dedukcyjne „odgadywanie” konsekwencji przyjętej indukcyjnie hipotezy

Jakość pokarmu jest czynnikiem ograniczającym. Dokarmianie ->rozród

4. TESTOWANIE HIPOTEZ: EKSPERYMENTY

Próba obalenia hipotezy. Jej udowodnienie nie jest możliwe.

Dokarmianie zimowe wysokiej jakości pokarmem, wynik zgodny z hipotezą

ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO cd.

5. TWORZENIE TEORII - HIPOTEZY „WYŻSZEGO RZĘDU” (tymczasowo przyjęte twierdzenie obejmujące szeroką klasę zagadnień danej dziedziny nauki)

Teorię wyprowadza się dedukcyjnie z hipotez, których nie udało się obalić

Czynnikiem ograniczającym jest ten czynnik środowiska, którego wartość jest najbliższa granicy tolerancji gatunku

ETAPY POZNANIA NAUKOWEGO

6. FORMUŁOWANIE PARADYGMATU – MOCNEJ TEORII

Teoria stanowi „program badawczy” – jest poddawana ciągłym próbom falsyfikacji

Występowanie organizmów w danym środowisku zależy od zespołu czynników ograniczających, których wartości muszą się mieścić w

zakresie tolerancji ekologicznej tych organizmów

7. REWOLUCJA NAUKOWANagromadzenie faktów sprzecznych z paradygmatem powoduje

zastąpienie go innym

Co w nauce jest ważne?

czasopisma peer reviewwartość pisma: współczynnik IF

wykład 1/15

Co w nauce jest ważne?

Impact Factor (IF)● określa oddziaływanie danego czasopisma mierzona liczbą

cytowań● Journal Citation Report

„Punkty ministerialne” (1-50)

wykład 1/16

Jak szukać informacji?http://apps.webofknowledge.com/

wykład 1/17

Jak szukać informacji?www.ncbi.nlm.nih.gov

wykład 1/18

Frank Herbert, Diuna (1965)

wykład 1/19

Liet Kynesekolog planetarny

„Musimy użyć człowieka jak twórczej siły ekologicznej, wprowadzić przystosowane naziemne formy życia — tu roślina, tam zwierzę, ówdzie człowiek — dla zmiany obiegu wody, dla ukształtowania krajobrazu nowego typu.”

eksperyment 1: 1991-1993 (8 osób)

eksperyment 2: marzec-wrzesień 1994

Projekt Biosfera 25 biomów:● las deszczowy● ocean i rafa● las namorzynowy● sawanna● pustynia mgielna● środowisko rolnicze

Historia

wykład 1/21Arystoteles scala naturae

Tylko katastrofa może powstrzymać wzrost gatunku

Historia

Ograniczenie liczebności:● czynniki biologiczne (choroby, brak

zasobów)● rola drapieżników

wykład 1/22

Georges-Louis Leclerc Comte de Buffon

1707–1788

Bufo bufoBufo buforopucha szararopucha szara

ALE XVII-XVIIIw:

● „harmonia natury”● teologia naturalna

Historia

wykład 1/23

Liczebność organizmów rośnie w postępie geometrycznym, a ilość jedzenia – w postępie arytmetycznym.

Thomas Malthus1766-1834

zasoby

liczebność

Historia

Pierre-François Verhulst

1804-1849

wykład 1/24

krzywa logistyczna

N(t) – liczba osobników w czasie t

r – współczynnik wzrostu

–konkurencja wewnątrzgatunkowa (efekt „stłoczenia”)

Historia

Darwin 1809-1882

wykład 1/25

Teologia naturalna w czasach Darwina● William Paley (1743-1805)● Edward Hitchcock (1793-1864), paleontolog● Thomas Malthus (1766-1834)

Podróż na Beagle (1831–36)

Podróż na Beagle (1831–1836)

rola migracji (Buffon)

wpływ wydarzeń geologicznych(Llyel i Cuvier)

hierarchiczna klasyfikacja(Linneusz)

zmiany pod wpływem środowiska(Lamarck)

naturalna teologia(Paley)

wzrost populacji ludzkiej

(Malthus)dziadek Erasmus1731–1802

● rośnie złożoność!● cechy nabyte!● transformizm!

Wallace

Różnice● Ewolucja na poziomie gatunków, nie osobników

czy populacji.● Dominująca rola selekcyjna środowiska, małe

znaczenie konkurencji między osobnikami.

Alfred R. Wallace1823- 1913

On the Law which has Regulated the Introduction of New Species (1855)

Miałem rację!

Wspólny odczyt 1.06.1858Towarzystwo Linneuszowskie w Londynie

On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection

O powstawaniu gatunków (1859)

1500 egz. sprzedanych „na pniu”za życia Darwina 77 000

Publikacja: 1859

Co wyróżniało O powstawaniu gatunków?

1. Racjonalny opis bez odwołań do teleologii (brak imperatywu dążenia do doskonałości)

2. Konkretny i prosty mechanizm ewolucji oparty o:● odziedziczalną zmienność● dobór naturalny

3. Zastosowanie teorii do całej historii życia na Ziemi.

PRZYPADEK PORZĄDEKdobór ZŁOŻONOŚĆ

strzałka czasu

Podstawowe pojęcia

opis ekosystemów (charakterystyka, gatunki)

wykład 1/31

opisowa funkcjonalna ewolucyjna

związki, zależności, oddziaływania między elementami ekosystemu

relacje między organizmami w kontekście doboru

jak działa? dlaczego tak działa?jak jest?

Podstawowe pojęcia

Podział:

Kiedyś● synekologia – związki między organizmami● autekologia – związki między organizmami a środowiskiem

Teraz● ekologia populacyjna● ekologia ewolucyjna● ekologia ekosystemów● ekologia behawioralna● ...

wykład 1/32

Podstawowe pojęcia

Poziomy organizacji:

osobnikhistorie życiowe, ekofizjologia, ekologia behawioralna

populacjazmiany liczebności, migracje, metapopulacja

zbiorowiska

ekosystemprodukcja, sieci troficzne, gatunki kluczowe (keystone species)

biomy, biosfera

wykład 1/33

Podstawowe pojęcia

bioróżnorodnośćna poziomie gatunków, genów, ekosystemów...istotny termin w ochronie przyrody

siedliskośrodowisko, w którym żyje gatunek

niszazespół warunków, w których żyje dany gatunek

populacjazespół osobników jednego gatunku

wykład 1/34