Szupraindividuális rendszerek szerkezete, működése

1. Szupraindividuális rendszerek szerkezete, működése

2. A populációk szabályozásának elméletei Egyetlen faktoros elméletek: Meteorológiai teóriák: a populációtól független külső tényezőt, a klímát, időjárást teszik felelőssédenzitástól független faktorok Érveik: -a fajok határai gyakran a klimatikus határokkal esnek egybe -az időjárás előrejelezhetetlensége véletlenszerű változásokat okoz a pop. egyedszámábanvéletlen fluktuációk -az időjárás mindennél nagyobb mortalitást okoz Andewartha és Birch: a szaporodási ráta a pop-ban  ,az időjárás befolyásolni tudja+

3. A populációk szabályozásának elméletei Többfaktoros elméletek: Thompson: denzitástól független faktorokat komplex módon tart felelősnek -külső és belső faktorok is lehetnek gradáció, ha mindegyik kedvező -a pop. nem önszabályozó rendszer

4. A populációk szabályozásának elméletei A denzitástól függő faktorok elméletei: A pop. Inherens tulajdonsága, hogy egyensúlyi pontja van és arra önmagától beáll ez a denzitástól függ Howard és Fiske: -katasztrofális mortalitási tényezők -fakultatív m. t. N-től függően Nicholson: -density independent katasztrofális -density dependent fakultatív: ennek tulajdonított fontos szerepet

5. A populációk szabályozásának elméletei Nicholson tételei: -A környezetet d.i. és d.d. faktorok alkotják -A regulációért a d.d.f. felelnek, legfontosabb a versengés, de ragadozók, paraziták és parazitoidok hatása is lehet denzitás függő -Több d.d.f. is hathat, erősíthetik, gyengíthetik egymást -A d.d.f. csak nagy egyedszám esetén hat -A kompetíció scramble/tolongásos/ formája a pop. túlszaporodását és ciklusokat okoz, a contest/kizáró/ pedig ciklusokat csillapít és stabil egyensúlyhoz vezet Kritikái: ha az egyensúlyi pont nem bizonyítható, nincs értelme faktorokról beszélniegész elmélet összeomlott

6. A populációk szabályozásának elméletei Milne: -kompromisszum a két elmélet között -a pop. nem önszabályozó egység -alapvetően a d.i.f határozzák meg a nagyságrendet, de nagyobb denzitásnál az egyetlen általa elismert d.d.f. a kompetíció hat -mások kiterjesztették rendszerét: táplálék, klimatikus tényezők, külső parazita

7. A populációk szabályozásának elméletei Lack: -a reprodukciós képesség a legfontosabbszelekciótülélő utódok max. számát meghatározza -a fészkelési időszakon kívüli táplálékhiány jelentős d.d.mortalitást eredményez -a viselkedésnek nincs jelentős szerepe pop. Szabályozásában Chitty: a, fiziológiai mechanizmusok: az endokrin rendszer befolyásolja a reprodukciót, b, genetikai mechanizmusok: a denzitásváltozás genetikai változást hoz magával

8. A populációk szabályozásának elméletei Wynne-Edwards: • A regulációban nagy szerepe van a viselkedési mechanizmusoknak a pop. denzitása az eltartóképesség alatt marad • A territoriális viselkedésnek nagy szerepe van Den Boer: A kockázat terjedés elmélete -mikrokörnyezetmás kipusztulási fluktuáció

9. Életmenet stratégiák Def: Komplex adaptáció, amely életmódbeli tulajdonságok komplex, összehangolt evolúciójának eredménye Életmenet jelleg /trait/: Az adott élőlény valamely evolúció-biológiai szempontból fontos kvantifikálható tulajdonsága -Reprodukciós stratégiák -Táplálkozási s. -Kompetitív s.

10. Életmenet stratégiák Fitness/rátermettség/: valamely genotípus várható részvétele a következő generációkban Reproduktív érték: egy x korú egyed jövőben várható utódainak száma összevetve a születéskor várható számmal Trade-off/csereviszony/: két életmenet jelleg kölcsönhatásakor az egyik jelleg növekedése csak a másik csökkenése árán érhető el

11. Életmenet stratégiák Korai ivarérettség: -nagyobb lehetőség, hogy elérjék az ivarérett kort -generációs idő rövidebb -fitness növelő hatás Késői ivarérettség: -az egyedek a reprodukció kezdetén erősebbek -nagyobb termékenység -hosszabb generációs idő -fitness csökkentő hatás • A reprodukció ráfordítását és hasznát figyelembe véve abban az életkor tartományban érdemes utódokat létrehozni, amikor az előny/ráfordítás aránya 1 • A generációs idő és a szaporodási koefficiens között negatív lineáris kapcsolat van • A g.i. és a teljes méret között +logaritmikus kapcsolat van

12. Életmenet stratégiák MacArthur és Wilson r-K elmélete -sziget biogeográfiával foglalkoztak -r-stratégia: megtelepedés után r maximalizálása irányába hat a szelekció -K-stratégia: stabilizáció után, a konstans körülmények között az egyedszám növelésére hat a szelekció

13. Életmenet stratégiák

14. Életmenet stratégiák -Jó, de túlzott leegyszerűsítés -Grime: növényekre: 1,diszturbancia toleráns 2,stressz t. 3,kompetíció t. -Több mint reprodukciós stratégia életmódbeli tulajdonságokat igyekszik összefoglalni -Nem csak tiszta r-K stratégiák léteznek

15. Populációk interakciói, elemi kölcsönhatások -Mechanizmusok, amelyek felelősek az életközösségek szerveződéséért -Szünbiológia fontos része -Szimultán differenciaegyenlet-rendszerek Lotka-Voltera típusú modellek: dN1/dt=N1(a1+c12N2) N1:1. pop. a1:belső k. dN2/dt=N2(a2+c21N1) c: kölcsönhatási k. -o,o neutralizmus -o,+ Nem kölcsönhatás, egyirányú kapcs. -, Versengés, kompetíció -.+ Táplálkozási kapcsolat -+,+ Mutualizmus

16. Populációk interakciói, elemi kölcsönhatások Kompetíció:A pop. V. egyedek között létrejövő, kölcsönösen negatív kapcsolat, amelyben a versengő partnerek egymás fitnessét, túlélő és szaporító képességét csökkentik az igényeik realizálása során R:készlet,forrás -a közös készletnek hiányban kell lenni, ezért folyik a versengés -abszolút hiánymindig kompetícióhoz vezet -relatív hiány, rossz a hozáférhetőségált. nem vezet kompetícióhoz

17. Populációk interakciói, elemi kölcsönhatások 1,Exploitatív, exploratív, resource, kihasználó k. A készleteken keresztül neg. befolyásolják egymást, de nincs közöttük közvetlen kölcsönhatás 2,Interferencia: a versenyzők között vmilyen. módon kapcsolat alakul ki A, tolongásos/scramble/: A készlet teljes kimerüléséig abból potenciálisan részesülhetnek a felek B, kizárásos/contest/: A készlet teljes kihasználása előtt vmely. fél részben vagy teljesen elesik a kihasználástól dN1/dt=N1(r1max-c11N1-c12N2) dN2/dt=N2(r2max-c22N2-c21N1)

18. Populációk interakciói, elemi kölcsönhatások Predáció: táplálkozási kapcsolat dN1/dt=N1(r1max-c12 N2) dN2/dt=N2(-g+c21 N1)

19. Populációk interakciói, elemi kölcsönhatások Mutualizmus -Két pop. Közötti kölcsönösen pozitív kapcsolat -May: obligát és fakultatívegymás nélkül is tudnak élni -Szimbiózis csak az egyik formája -A trópusokon gyakori a kiegyenlítettebb időjárás lehetővé teszi dN1/dt=N1(r1max-c11 N1+c12 N2) dN2/dt=N2(r2max-c22 N2+c21 N1)

20. Táplálkozási hálózatok -Producensek, -Konzumensek:primer herbivorok, szekunder ragadozók, paraziták, parazitoidok terciercsúcsragadozók -Dekomponálók: detriofágok, koprofágok,nekrofágok -szüntropium: vízszintes irányultság, együtt táplálkozók, azon pop. halmaza, melyek egy táplálékot fogyasztanak -catena: függőleges irányultság, egy gazdaállaton kialakuló lánc rész, tápnövény összes gazdaközösségei -Lánchossz: ált.3-4, max. 11, 6-nál hosszabb már ritka

21. Táplálkozási hálózatok A lánchossz rövidségének okai: 1,Energetikai hipotézis: felfelé haladva egyre kevesebb E jut a lánc egyes szintjeire 2,Területi h.: a ragadozóknak a láncon fölfelé egyre nagyobb területen kell vadászni egy idő után lehetetlen 3,Nagyság h.:A ragadozónak nagyobbnak kell lenni, mint a zsákmánynak 4,Stabilitási h.: Minél hosszabb a láncinstabilabbaz utolsó tag leválhat

22. Táplálkozási hálózatok -Konnektivitás: hálózatok kapcsolatgazdagsága konnektivitásstabilitás Eltávolításos kísérletek: Hálózatok tetejéről távolítanak el stab., aljárólstab. -Blokk elrendeződés: növeli a stabilitást

23. Szukcesszió -Az a folyamat, melyen a közösség a természetes fejlődése során végigmegy -Eredményeként kialakul a klimax -A szukcessziósor eleme a szeriesz 1,Szekuláris sz. Geológiai léptékű folyamat 2,Biotikus sz. Egy-egy életközösség fejlődésének folamata A,primer sz. Előzőleg életközösség nem volt B,szekunder sz. Meglévő életközösség zavarása v. stressz hatására beinduló folyamat

24. Szukcesszió Clements: szuperorganikus elmélettársulások egyedfejlődése I, Iniciáció-kiindulási fázis -nudáció -migráció -ecesis/ökózis/ -reakció II, Kontinuáció III, Termináció

26. Szukcesszió Odum elméletének hibái: -a diverzitás nem mindig nő a sz. során -ugyanez igaz az egyenletességre is -r-K szelekciós elmélet ma már nem igaz -stabilitás nem mutat mindig növekvő trendet -a sz. nem egyértelműen determinisztikus folyamat, csak az egymás utáni folyamatok bekövetkezésének valószínűsége adható meg