Download
1 / 45
460 likes | 803 Views
Observation, Experimentation and Hypotheses. Induksjonsmetoden: Observasjoner av et spesifikt fenomen benyttes til å formulere en konklusjon om det. Deduksjonsmetoden: Ved bruk av relevante observasjoner og logisk resonnement bygges en generell ”modell” for et fenomen. Modellen
E N D
Observation, Experimentation and Hypotheses • Induksjonsmetoden: • Observasjoner av et spesifikt fenomen benyttes til å • formulere en konklusjon om det. • Deduksjonsmetoden: • Ved bruk av relevante observasjoner og logisk resonnement • bygges en generell ”modell” for et fenomen. Modellen • kan brukes til prediksjon i andre situasjoner. • Måleserier (tid, rom) brukes ofte til mange formål. • Korrelasjon betyr ikke kausalitet. • Formuler testbare hypoteser før måling (eksp. design).
Observation, Experimentation and Hypotheses Basisobservasjoner Forklaringsmodell Hypotese Falsifiserbar nullhypotese Eksperiment DATA Resultatene støtter nullhypotesen Resultatene støtter ikke nullhypotesen
Ecological and Evolutionary Principles • Pluss-minus-null interaksjoner • Territorialitet (revir hevdelse) • Predasjon (mobile og stasjonære predatorer: kjemiske/mekaniske/visuelle stimuli) • Optimal foraging theory (predict decision rules) • Best-sized prey (Fig. 3.3 side 42) • Forsvarsmekanismer • Predator avoidance (øker individuell fitness; crypsis, deceit, fluktreaksjon) • Induserte forsvarsmekanismer (for eksempel bøyd/konisk rur) • Sekundære giftforbindelser (ofte metabolitter; nikotin, kaffein, sennep) • Giftighet ofte ’signalisert’ med oppsiktsvekkende farger etc • Giftighet varierer geografisk (habitat, breddegrad, havområde) • Kommensalisme (fordel bare for den ene arten) • Mutualisme (gagner alle involverte arter) • Parasitisme (ekto/endoparasitter; lever på/av andre. Kompliserte livssykluser)
Ecological and Evolutionary Principles Populasjonsnivået • Populasjon (= Mendelske populasjoner, = demer) • En gruppe individ som er innbyrdes kryssbefruktende, og som er helt • eller delvis reproduktivt isolert fra andre slike grupper innen en art. • Populasjoner er karakteriserte ved sin utbredelse i tid og rom. Viktige • karaktertrekk for øvrig er: • Populasjonsstørrelse (antall individ; biomasse) • Reproduksjonsbiologi (tid, sted, alder ved kjønnsmodning) • Ernæringsforhold (byttedyr, predatorer) • Populasjoner er de primære evolusjonære enhetene. Ved naturlig seleksjon • tilpasser de seg lokale miljøforhold - for egenskaper som det finns genetisk • variabilitet for i populasjonen. Den evolusjonære rate er direkte proporsjonal • med nivået av genetisk variabilitet i populasjonen (Fisher’s grunnlov om • naturlig seleksjon).
Ecological and Evolutionary Principles Populasjonsnivået • Evolusjon kan defineres som enhver forandring i populasjonens • genfrekvens. De fire krefter som påvirker genfrekvenser kalles • de evolusjære kreftene og er: • Mutasjoner • Genetisk drift • Migrasjoner (immigrasjon, emigrasjon) • Seleksjon
Otolitt (ørestein) fra torsk. Brukes til aldersbestemmelse (brekking og sidebelysning). På våre breddegrader, med årstidsvariasjon i vantemperatur, vil de fleste fiskearter vise sonering i otolittene (lyse/hyaline soner i perioder med lite vekst, og mørke/ opake soner ved god vekst; ofte om sommeren men ikke alltid). Bilde: P.H. Ekli.
Fig. 2. Plot of frequency of cod LDH-3*100 in samples 1-8 arranged according to increasing northern latitude.
Ecological and Evolutionary Principles • Økologi • Studiet av interaksjoner mellom organismer og deres miljø, og effekten av • disse interaksjonene på organismenes utbredelse og tallrikhet. • Ressurser • Ethvert materiale hvis forekomst i det naturlige miljø kan påvirke overlevelse, • vekst eller reproduksjon. • Det økologiske hierarki • Biosfære (alle levende organismer og deres naturmiljø) • Økosystem (inkluderer også abiotiske faktorer) • Samfunn (består av grupper av populasjoner fra forskjellige arter) • Art (biogeografiske studier - forklare prinsippene for forekomst) • Populasjon (den egentlige evolusjonære enhet. Panmixia) • Individ (fysiologisk uavhengig fra andre individ).
Reproduction, Dispersal, and Migration Ål Anguilla anguilla Katadrom: Går til saltvann for å gyte Laks Salmo salar Anadrom: Går til ferskvann for å gyte Torsk Gadus morhua Marin: Gyter og lever i saltvann.
Reproduction, Dispersal, and Migration Kolmule sampling steder i Nordøstatlanteren.
6. Life in a fluid Medium • Fysiske egenskaper hos vann påvirker funksjoner hos marine organismer. • Primære effekter: • Direkte forårsaket av egenskaper som hastighet og turbulens. • Sekundære effekter: • Tilgjengelighet av mat, næringstoffer og oksygen. • Laminær versus turbulent strøm krever helt forskjellige strategier hos • organismene. • Tetthet, viskositet og hastighet er de viktigste fysiske egenskapene • Reynold’s tall (Re) meget viktig parameter for biologisk utfoldelse • Re = (hastighet) x (størrelse) x (tetthet) for et legeme, dividert • med dynamisk viskositet til vannet. Re forteller om det er viskøse eller • inerte krefter som er den viktigste begrensningene for bevegelse.
8. The Water Column: Nekton Nekton er dyr som kan regulere sin vertikale og horisontale posisjon i vannet, og omfatter: Fugler Cephalopoda Fisker Pattedyr Krypdyr
8. The Water Column: Nekton Cephalopoda Cephalopodene er mollusker (bløtdyr), er nesten alle rovdyr med kompleks adferd. De har et velutviklet nervesystem, avanserte øyne og fremragende syn. Kjempe- blekkspruter er de største av alle evertebrater. Alle har tentakler (8-90), de fleste med sugekopper. Beveger seg (”baklengs”) ved jet-effekt vha siphonen der vann presses ut fra kappehulen. Mange kan hurtig forandre farge, og mange kar blekkkjertel. 650 kjente arter, 7500 fossile former.
6. The Water Column; Nekton • Mer enn 20.000 kjente arter. • Hovedinndeling: • Bruskfisk (haier, skater, rokker) • Ekte benfisk (osteichthyes) Fisker • Puster med gjeller • Mange har svømmeblære • Marine fisk er hyposmotiske; • (osm = 1/3; må bli kvitt salt) • Pelagiske/bentiske • Herbivore og carnivore • Solitære og stimdannende • Enorm variasjon i størrelse • Kropptemperatur oftest ambient • Dypvannsfisk har ofte lysorganer • fra 0 til 6000 m dyp
8. The Water Column: Nekton Krypdyr Sjøfugler • 4 hovedgrupper: • Pingviner, Petreller, Pelikaner, Måker • Flyvere eller stasjonære • Dykkende eller ikke • Nebbet indikerer type av fødeopptak • Sterk territorialitet, komplekse parringsleker • Årlige migrasjoner over enorme avstander hos noen • Små og store populasjoner Skilpadder: I tropene. Legger egg på land - lange migrasjoner med effektiv ”homing”. Marine slanger: Ikke i Atlanteren, kobra -slekten, giftige, og spiser fisk. Egg på land eller levende unger i sjøen.
8. The Water Column: Nekton Marine Pattedyr • Tann- og bardehvaler, delfiner, seler, hvalrosser, sjøløver, sjøotere og sirenia (manater, dugonger og sjøkuer). • Cetacea (tann- og bardehvaler): • Spesielle tilpasninger til liv i vann: • morfologi og fysiologi • lavfrekvent ”undervannsspråk” • presis navigasjon og vandringer • tannsett eller barder (planktonføde) • Ennå uklarheter om hvalenes evolusjonære linjer. • I Norge relativt mye spekkhogger, vågehval, og nise (tannhvaler). • Pinnipedia (seler, hvalrosser og sjøløver): • Har hår, og mindre underhudsfett enn hvaler. Deles i ekte seler og øreseler. Rovdyr, men • tannsettet mindre spesialisert enn terrestiske. • Utmerkede svømmere og dykkere (1500 m). • Sirenia (manater, dugonger og sjøkuer): • Varme farvann, grunt vann. Vegetarianere. Hårløse, trege skapninger. Utrydningstruede (Steller’s sjøku er ekstinkt).
18. Food from the Sea ICES - the International Council for the Exploration of the Sea (1902) • Fiskestammer kan være fornybare ressurser hvis de forvaltes fornuftig. • Fiskearter er som regel oppdelt i stammer. Forskjellige typer markører (fysisk merking, genfrekvenser, parasitter) kan benyttes til å identifisere og overvåke dem. • Livshistorier og stammestørrelser må være kjent for at en rasjonell stammeforvaltning (f.eks uttak) skal kunne designes. • Produktivitet kan beregnes (modelleres) ut fra verdier for reproduksjon, vekst, og dødelighet (inkl. fiskedødelighet).
18. Food from the Sea Stocks and markers
