Ökoloogia kordamisküsimused (0)

1. Mida tähendab ökoloogia , kuidas mõistet piiritleda, millised on ökoloogia
piirteadused?
Ökoloogiat võib defineerida õige mitmeti. Levinuim definitsioon: ökoloogia on teadus
organismi (isendi) suhtetest teda ümbritsevaga. Tabavalt on öelnud Charles J. Krebs 1985:
„Ökoloogia on teadus, mis uurib tegureid, mis määravad organismi leviku ja arvukuse.“ Levik
ja arvukus omakorda sõltuvad väga paljudest teguritest. Lisaks sellele tegeletakse ökoloogias
palju ka liigist kõrgemate üksustega (koosluste, maastike, maailmaga) unustades sageli ära, et
need ka tegelikult isendeid ja liike sisaldavad.
Ökoloogia piirteadused on: Ökomorfoloogia: uurib organismide väliskuju sobivust tema keskkonnaga.
Ökofüsioloogia: uurib organismide talitluse (ainevahetuse, meeleelundite jms) sobivust
keskkonnaga.
Käitumisökoloogia: uurib loomade käitumist, selle evolutsioonilist kujunemist ja sobivust
keskkonnatingimustega.
Evolutsiooniline ökoloogia: uurib organismide liigisiseste ja liikidevaheliste suhete
evolutsioonilist kujunemist (parasiitlus, konkurents , kiskja -saaklooma suhted jms.).
Paleoökoloogia: uurib ökoloogilisi seoseid möödunud aegadel
Maastikuökoloogia : uurib koosluste vahelisi interaktsioone mosaiiksel maastikul .
Ökosemiootika: uurib inimese ja looduse suhteid kultuuri tasandil.
Ökotoksikoloogia : uurib keskkonnamürkide mõju organismidele ja ökosüsteemidele.
Keskkonnaökoloogia : uurib inimtegevuse mõju looduskeskkonnale.
2. Mis moodustab organismi keskkonna?
Kõik materiaalsed asjad on tegelikult tehtud kolmest peamisest materjalist: prootonitest, elektronidest ja neutronitest (tuumafüüsikute väitel on tegelikkus oluliselt keerulisem). Neist on pandud kokku kõik aatomid, aatomitest molekulid jne. Kuni elundkonna tasandini.
3. Eluslooduse organisatsioonitasemed, milliste tasemetega tegeleb ökoloogia?
Eluslooduse organisatsoonitasemed on:
Ökosfäär
Ökosüsteem
Eluskooslus
Populatsioon
Organism ( isend )
Klassikaliseks ökoloogia uurimisobjektiks on organism e. isend ja sellest kõrgemal olevad tasemed (vt. joonis 2). Biosfäär on teadaolevatest elussüsteemidest suurim.
4. Mis on ökosüsteem, tema piirid ( teoorias ja praktikas)?Ökosüsteem on süsteem, mis liidab koosluse (kõik elusorganismid ) üheks selle poolt kasutatava eluta keskkonnaga. Tingimusel, et teda varustatakse energiaga on ökosüsteem väikseim jätkusuutlik elussüsteem.
Ökosüsteemide piiritlemine on, sarnaselt populatsioonide ja kooslustega, sageli meelevaldne. Ökosüsteemil ei ole teravaid piire .
5. Eluslooduse evolutsiooniteooria kujunemine, usulised dogmad
Evolutsioon on sõna, mida üldistatult kasutatakse süsteemis toimuvate aeglaste muutuste
kirjeldamiseks (revolutsioon on kiired muutused). Ehkki evolutsioonist loetakse maailma
ülikoolides pikki loengukursuseid ja suur osa sellest ei tundu esmapilgul ökoloogiaga
kuigivõrd seotud, on evolutsioon tegelikult protsess, mis on kõigi ökoloogiliste nähtuste taga.
Ehkki evolutsiooni mõõtmisel ja kirjeldamisel kasutatakse suurusjärkudena miljoneid aastaid,
tuleb alati meeles pidada, et evolutsioon toimub ka täna ja homme .
Usulised dogmad: Piibli otsese tõlgendamise kaudu oldi veendumusel, et
Maa ei saa olla väga vana. 15. sajandil arvutas Salisbury anglikaani piiskop James Ussher
Piiblile tuginedes välja, et Maa loodi kell 9.00 hommikul 20. oktoobril 4004. aastal eKr.
6. Thomas Robert Malthuse roll evolutsiooniteooria kujunemisel
T.R Malthus (1766 – 1834) oli Inglise õpetlane, demograaf ja majandusteadlane, kelle kuulus
1798 . aastal ilmunud essee „Principle of Population“ kirjeldas esmakordselt inimpopulatsiooni kasvuga kaasneda võivaid negatiivseid tagajärgi. Kuigi Malthus ei rääkinud otse elusloodusest ja selle evolutsioonist, mõjutas tema töö mitmete tuntud evolutsiooniteoreetikute edasisi mõttekäike.
7. Jean-Babtiste Lamarck 'i roll evolutsiooniteooria kujunemisel
J-B Lamarck (1744 - 1829). Oma 1809.aastal ilmunud raamatus „Philosophie Zoologique“ kirjeldab ta oma arusaamist eluslooduse kujunemisest. Muuhulgas väidab ta, et elusolendite päritolu ja mitmekesisus on seletatavad loodusseaduste abil ja ei vaja jumalikku sekkumist. Keerukamad olendid on kujunenud lihtsamatest, liigid muutuvad. Tuntud on näide kaelkirjakutest, kes elu jooksul on sunnitud oma kaela pikemaks sirutama ja sedasi väljaveninud kael on pärandatav ka tema järeltulijatele. Tegelikult aga peaks me Lamarck'i mäletama kui esimest suurt evolutsionisti, kel jätkus julgust väita, et elusloodus korrastab ennast ise ning liigid ei ole mitte loodud vaid arenenud lihtsamatest vormidest. Sellest tuleneb omakorda, et liigid ei ole muutumatud.
8. Charles Darwini roll evolutsiooniteooria kujunemisel
Nimelt avastas Darwin , et iga liik on mõnevõrra varieeruv ja et kuna juba Malthuse ajast oli teada, et kõik isendid ellu jääda ei saa, siis tekib ju küsimus, kas need kes surevad, on ikka keskmine läbilõige populatsioonist? Darwin arvas , et ta ei ole seda mitte vaid et osadel isenditel on suurem tõenäosus jõuda järgmise põlvkonnani kui mõnel teisel. Nii valib loodus välja ellujäämiseks vaid paremini kohastunud isendeid. Seda mehhanismi nimetas ta looduslikuks valikuks ja pidas seda evolutsiooni edasiviivaks jõuks.
9. Alfred Russel Wallace roll evolutsiooniteooria kujunemisel
Wallace essee „On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely From the Original Type“, kus võttis kokku loodusliku valiku teooria nii nagu tema seda nägi. Seejärel saatis ta oma töö juba tänu oma geoloogilistele ja bioloogiaalastele töödele mõningast kuulsust kogunud Darwinile. Biogeograafiasse on Wallace nimi jäädvustunud nn. Wallace joonena , mis kujutab endast kujuteldavat joont Indoneesia saarestikus, kus ühel pool on fauna kujunenud Austraalia liikide baasil, teiselpool aga Aasia liikidest.
10. Gregor Mendeli roll evolutsiooniteooria kujunemisel
Kõigepealt pean vajalikuks rõhutada, et Mendel ise oma rollist evolutsiooniteooria arengus
teada ei saanud. Mendel oli Brno (1822 - 1884) kloostri munk , kes oma eluajal kogus mõningast tuntust meteoroloogina, mesindus- ja aiandustegelasena. Kuulsaks sai ta aga täiesti
uue teadusharu - geneetika - rajajana. Tema avastatud pärilikkuse seaduspärasused aga
olid tema eluajal tublisti omast ajast ees. Lisaks avaldati teda postuumselt kuulsaks teinud artikkel „Versuche über Pflanzenhybriden“ vähetähtsas väljaandes Brno Loodusuuriate Seltsi
Toimetisted 1866. Seega oli Mendel Darwini kaasaegne, kui nende avastused seostati alles
aastaid parast mõlema surma. Seosed, mida me tänapäeval nimetame kokkuvõtvalt Mendeli seadusteks, avastati Mendelist sõltumatult uuesti aastal 1900 ning alles siis leiti Mendeli tööd ja esmaavastuse au langes õigustatult talle.
11. Evolutsiooniteooria 20. sajandil, moodne süntees, neutraalne evolutsioon
20sajandi evolutsiooniteooria läbimurre saabus koos 1937. aastal kirjutatud raamatuga „Genetics and the Origin of Species“, mille kirjutas Theodosius Dobzhansky (1900-1975). Raamat võeti bioloogide poolt hästi vastu ja moodne süntees ehk neodarvinism oli sündinud. Seitsmekümnendatel täiendas Jaapani teadlane Motoo Kimura evolutsiooniteooriat veel oma nn neutraalse evolutsiooni kontseptsiooniga. Ta väitis, et mutatsioonid on juhuslikud ja enamik neist on organismile neutraalse mõjuga. Osa mutatsioone on negatiivsed ja vaid väike osa mutatsioonidest on isendile kasulikud. Neutraalse evolutsiooni teooria tähtsustab liigitekkel ja detailsemalt populatsioonides ajajooksul toimuvaid alleelide sageduste muutuste põhjusena peamiselt geenitriivi nimelist mehhanismi.
12. Eluslooduse jaotamine riikidesse, probleemid?
Elusloodus on jaotatud viide riiki- Animalia (loomad), Plantae (taimed), Fungi (seened), Protista ( protistid ), Monera ( bakterid ). Need riigid on inimese loodus ehk kunstlikud. Probleemid seisnevad selles, et väga raske on kõiki organisme jaotada viite suurde gruppi. Igas grupis leidub erandeid . On olemas protiste, kes omavad klorofülli ja võiksid samahästi sobituda taimedesse. Seened on tegelikult heterotroofid , aga nad ei sobi ka loomade alla, sest nende rakukesta ümber on kitiin ja nende hulkrakus erineb loomadest, kuna rakuseina praktiliselt pole ja kogu organism on ühendatud tsütoplasma abil.
13. Mis on liik, kuidas seda määratleda, probleemid liigimääratluses?
Liik on looduses reaalselt eksisteeriv takson . Üks võimalus liiki määratleda on vaadata selle välimust. Kuid ka see on väga raske (erinevate tõukoerte näide). Teine võimalus liiki määratleda on omavahelise ristumise järgi. Mis tähendab, et ühe liigi isendid, kes ristuvad omavahel vabas looduses, saavad viljakaid järglasi. See teooria käib aga ainult suguliselt paljunevate liikide kohta. Seega mittesuguliselt paljunevaid organisme saab liigitada väliste või keemiliste parameetrite järgi.
14. Ristumisbarjäär tähendab erinevaid takistusi liikidevahelisel ristumisel. Neid on kaks põhitüüpi - presügootsed ja postsügootsed.
Presügootsed- rakenduvad enne munaraku viljastumist.
Näiteks elupaigaline eraldatus (populatsioonid elavad erinevates geograafilistes piirkondades), ajaline eraldatus ( paaritumine või õitsemine toimub erineval aasta- või kellaajal), käitumuslik eraldatud ( isaste ja emaste vahel puudub seksuaaltõmme, erinev laul lindudel vms), sugurakkude sobimatus (muna ja seemnerakk ei sobi omavahel).
Postsügootsed- välistavad elujõuliste ja viljakate järglaste sündi.
Näiteks loodete hukkumine, hübriidide steriilsus , hübriidide halb kohastumus (vähese jõu ja viljakusega).
15. Looduslik valik ja geenitriiv, millised on nende mehhanismid , millised tunnuseid nad
kujundavad?
Looduslik valik soosib soodsate geenialleelide edasikandumist ja ebasoodsate kõrvaldamist järgmistest põlvkondadest. Geenitriivi mehhanism on seotud juhuslike muutustega populatsiooni genofondis (kõikide geenialleelide koguhulk populatsioonis) ja mõjutab eeskätt neutraalsete tunnuste sageduste muutumist. Paljudes populatsioonides vähendab konkurents edukat arvukust, ressursidest saavad osa vaid tugevamad, osavamad jne (looduslik valik). Ühe organismi geenide komplekti nimetatakse genotüübiks. Koos keskkonnatingimuste mõjutustega kujuneb fenotüüp . Oluline on siin meeles pidada, et ehkki pärandatavad on geenid , valib looduslik valik fenotüüpi. Seega võib geneetiliselt kehva kvaliteediga isend kompenseerida oma puudujääke elu jooksul omandatud tunnustega ning olla endiselt edukas. Näiteks õppimine. Looduslik valik valib tunnuseid, mis aitavad isendil paremini ellu jääda ja valivateks teguriteks on nii abiootilised kui biootilised keskkonnatingimused - Näited: toidutaim muutub nii mürgiseks, et teda enam süüa ei saa), konkurents - mürgi valmistamine on energeetiliselt kulukas ja looduslik valik soosib neid isendeid, kes panustavad oma energia mujale, näiteks seemnete tootmiseks Rohumaade rohusööjatel sunnib looduslik valik kiiremat jooksu, et põgeneda kiskjate eest, kiskjatel sunnib looduslik valik kiiremat jooksuvõimet, et saaki tabada. Vahel toimub olemasolevas populatsioonis tugev arvukuse langus. Peamisteks võimalikeks põhjusteks on epideemiad või looduskatastroofid . Need mõned isendid taastavad populatsiooni, kuid geenialleelide sagedused on teised sarnaselt asutajaefektiga. Sel juhul nimetatakse seda pudelikaelaefektiks. Lisaks geenialleelide sageduste muutumisele suureneb inbriidingu oht ja seega homosügootsus.
16. Autotroofid , nende roll looduses?
Autotroofid on organismid, kes ei vaja oma elutegevuseks eelneva orgaanilise aine olemasolu,
nad on võimelised seda ise kättesaadavatest anorgaanilistest ainetest sünteesima.
Autotroofe saab jagada kahte rühma: kemoautotroofid ja fotoautotroofid. Autotroofe võib
nimetada ka produtsentideks või maakeeli tootjateks. Ilma autotroofideta poleks heterotroofidel miskit süüa, ilma lagundajateta hakkaksid organismide jäägid kuhjuma, saaks otsa CO2 ja mineraalained poleks enam autotroofidele kättesaadavad. Autotroofsed organismis võtavad keskkonnast vaid väheseid toitaineid ja neid reeglina puhaste ioonide kujul. Autotroofid võtavad oma keskkonnast lihtsaid anorgaanilisi aineid nagu vesi, süsinikdioksiid ja vees lahustuvaid ioone ja kasutades nähtava valguse lainepikkusi sünteesivad endale kõik vajaliku elüks ja sigimiseks. Protsessi, mis võimaldab päikesevalgust ja eelnimetatud aineid kasutades sünteesida keerulisi biomolekule nimetatakse fotosünteesiks. Seda protsessi kasutavad rohelised taimed, fotosünteesivad vetikad ja mõned protistid. Kuna need autotroofid kasutavad valgust energiaallikana, kutsutakse neid ka fotoautotroofideks. Mõned autotroofid kasutavad energiaallikana teatud keemilisi reaktsioone, neid nimetatakse
kemoautotroofideks.
17. Fotoautotroofi ööpäev?
Fotoautotroofid on see osa autotroofidest, kes saab oma energia valgusest, looduses on
tegemist päikesevalgusega. Eluslooduse viiest riigist leidub fotoautotroofe kolmes . Pea kõik
taimed on fotoautotroofid ( erandiks on siin parasiittaimed, kes aga on fotosünteesivõime
kaotanud sekundaarselt) kuid neid leidub ka bakterite ja protistide hulgas.
Fotosüntees kujutab endast protsessi, mille käigus CO2 seotakse kloroplastides leiduvate
ensüümide poolt, juurte kaudu saadakse vesi ja mineraalained ( nitraadid , fosfaadid jt.).
Päikesevalguse (või mistahes nähtava valguse) abil lagundatakse vesi hapniküks ja
vesiniküks, millest suurem osa hapnikku lendub atmosfääri kui jääkprodukt, vähene osa
sellest kulub respiratsioonile. Vesinikku kasutatakse seejärel CO2 redutseerimiseks ja esmaste
fotosünteesiproduktide (kolmesüsinikuline suhkur fosfoglutseeraldehüüd). Sedasi käib
fotosüntees taimedel ja paljudel rohevetikatel ning mõningatel protistidel.
18. Heterotroofid, nende toitumine ja energiakasutus ?
Kõik lagundajad on loomulikult heterotroofid, toitudes surnud orgaanilisest materjalist.
Lagundajaid leidub viiest eluslooduse riigist neljas, vaid taimede hulgas neid pole (vahel
nimetatakse seentel pärasiteerivaid ilma klorofüllita taimi ekslikult saprofüütideks). Heterotroofid peavad saadud toitu tugevalt muundama. Piltlikult öeldes peavad heterotroofid võtma keskkonnast valmis orgaanilisi aineid, millest paljud on polümeerid , lammutama need
monomeerideks ja uuesti enda kehaomaste ainetena kokku panema. Toitumine koosneb mitmetest etappidest, mille käigus tekivad mitmesugused jäätmed (vt. joonis 6).
Söömine
See on protsess, mille käigus heterotroofid toitu hangivad. See võib olla väga mitmekesine kuid koosneb reeglina toidu hankimisest, esmasest töötlemisest (mälumine) ja seejärel alla neelamisest.
Suu kaudu väljutamine
Loomad ei seedi kõike, mis nad sisse on söönud, osa väljutatakse juba suu kaudu. Näiteks linnumune söövad maod väljutavad mõni aeg pärast muna neelamist selle purustatud koore. Osa toidust väljub täiesti seedimatult ka päraku kaudu. Inimesel näiteks taimsed kiud. Suurem osa kiskjaid ei seedi karvu .
Seedimine
Seedimine on protsess, mille käigus toituvad heterotroofid lagundavad orgaanilise aine
piisavalt väikesteks osadeks , et need võiksid soolteseintes imenduda. Reeglina teevad seda
hüdrolüütilised ensüümid , mis lagundavad toitu monomeerideks. Nii saavad valkudest
aminohapped , polüsahhariididest monosahhariidid ja rasvadest tillukesed rasvatilgad ja lõpüks
rasvhapped ning glütserool. Soolad ja vitamiinid lagundamist ei vaja.
Imendumine
Imendumine on soolade, vitamiinide ja seedimisproduktide tungimine kudedesse (näiteks
loomadel soolestikus ). Imendunud ained assimileeritakse või respireeritakse ( hingamine ).
Assimilatsioon
See on protsess, kus imendunud ainetest sünteesitakse makromolekule. Need kasutatakse
kasvüks, arengüks ja sigimiseks. Assimilatsioon väljendub seega ka organismi kehamassis.
Väljutamine
Laiendatult teevad seda kõik organismid. See on protsess, mille käigus eemaldatakse
ainevahetuse jääkproduktid. Väljutatakse nii tahkeid kui vedelaid jääkaineid. Loomadel on
erituseludkond see, mis vastutab lahustuvate jääkainete kehast eemaldamise eest. Peamiselt
on tegemist üleliigsete soolade ja lämmastikuainevahetuse jääkidega.
Ühe organismi ainevahetuse jäägid on alati kasutatavad teiste organismide poolt mingil
otstarbel . Fotosünteesil üle jäänud hapnik on näiteks tarbitav aeroobsete heterotroofide poolt.
Loomad (jt. heterotroofid) ehitavad oma keha üles juba valmis orgaanilisest ainest, mida nad
energeetilistel eesmärkidel muudavad keerulisest (korrapärasest) lihtsamaks (korrapäratumaks) ja vabastavad keemilise sideme energiat tootes sellest soojust (jälle
entroopia kasv).
19. Herbivoorid , karnivoorid , omnivoorid , parasiidid ?
Fütofaagid e. herbivoorid e. taimtoidulised
Need mõisted ei vaja erilisi kommentaare. Siia rühma kuuluvad organismid, kes on spetsialiseerunud taimse materjali söömisele. Organismid, kes toituvad taimedest ja loomadest kuuluvad omnivooride hulka.
Siia kuuluvad:
● imetajatest näiteks maletsejad
● lindudest näiteks hanelised
● vähesed kalad
● putukatest tirdid, lehetäid , suur osa sihktiivalistest ja mardikalistest jpm.
● ussidest näiteks kartuli-kiduuss
● bakteritest ja seentest paljud taimehaiguste põhjustajad
Zoofaagid e. karnivoorid e loomtoidulised
Siia rühma kuuluvad organismid, kes on spetsialiseerunud loomse materjali söömisele.
Siia kuuluvad:
● imetajatest näiteks kiskjalised ( kaslased , koerlased , karplased jne.)
● lindudest kotkad , kakud jne. ka suur hulk putukatest toituvaid linde, näiteks pääsukesed
● enamus kalu, ka väikesed kalad toituvad enamasti väikestest selgrootutest loomadest.
● suurem osa kahepaikseid ja roomajaid
● putukatest suur osa mardikalisi (jooksiklased ja ujurid näiteks) ja kõik loomade
parasiidid
● kõik ämblikud
● bakteritest ja seentest loomade haigustekitajad
Omnivoorid e. kõigetoidulised
Söövad nii taimset kui loomset toitu. Kui taimtoiduline sööb kogemata mõne looma (kõrrel
roomava teo) või loomtoiduline mõne rohulible, ei tee see neist veel omnivoore. Tänapäeval
nimetatakse ka neid organisme, mis toituvad näiteks seentest ja loomadest, samuti
omnivoorideks.
Omnivooride hulka kuuluvad:
● imetajatest näiteks sead, inimene, pruunakaru, kährik , kodukoer jpm.
● lindudest näiteks vareslased , suurem osa varvulistest
● putukatest näiteks prussakad, paljud sihktiivalised
Omnivoorlusel on omad puudused. Suurem osa omnivooridest ei suuda seedida tselluloosi,
seega saavad nad toidüks tarbida vaid neid taimeosi, mis sisaldavad palju suhkruid, tärklist
või taimseid õlisid. Suurem osa taimsest biomassist aga koosneb tselluloosist. Omnivooride
suuapäraat (hambad) on universaalse iseloomuga ja ei kõlba sageli kuigi hästi ka loomse toidu
puudmiseks ja tarbimiseks . Suurem osa omnivoore eelistab siiski toituda loomsest toidust kuna selle seedimine on kergem ja saadav energiakogus suurem.
Redutsendid e. saprotroofid e. lagundajad
Need organismid toituvad vaid surnud orgaanilisest ainest ja on, vaatamata sellele, et neid
vahest asetatakse autotroofide ja heterotroofide kõrvale kolmandaks ökoloogiliseks grupiks,
tegelikult lihtsalt eriline klass heterotroofe.
Näiteks:
● enamus seeni
● enamus baktereid
● osad loomad
Võimalik primitiivne isetoimiv kooslus võiks sisaldada ainult ühte autotroofi ja ühte lagundajat. Suurem osa taimsest massist (peamiselt tselluloos ja ligniin ) lagunebki bakterite ja seente abil. Loomad pole võimelised selliseid keerulisi molekule seedima (va. seedekulglas elavate bakterite abil). Loomi, nagu vihmaussid , tuhatjalgseid, kakandeid jt. on klassikaliselt samuti käsitletud lagundajatena. Kaasajal liigitatakse nad sageli detritivoorideks kuna saavad suurema osa oma toidust seedides surnud orgaanilise aine pinnal olevaid baktereid ja seeni.
Lagundajatele on ajalooliselt pööratud ja pööratakse siiani teenimatult vähe tähelepanu, kuna
lagundajate uurimine on raskendatud nende väikeste mõõtmete tõttu ja inimese silmale ei
paista nad enamasti ka kuigi ilusad.
Herbivoorid ja karnivoorid
Taim- ja loomtoiduliste organismide eristamine ei tekita reeglina raskusi. Mõned ökoloogid
jaotavad siiski need heterotroofid kaheks: kiskjateks ja parasiitideks. Teisiti öeldes, herbivoor,
kes on oma toidutaimest suurem ja sööb selle ära tervenisti, on kiskja. Herbivoor, kes on
toidutaimest väiksem ja toitub selle osadest, on parasiit . Selle definitsiooni järgi oleks suur
osa imetajatest herbivoore kiskjad ja enamus putukatest herbivoore parasiidid. Üks oluline tegur, mis eristab taim- ja loomtoidulisi organisme on, et taimed ei saa liikuda , loomad aga saavad. Seega peavad kiskjad (sõna klassikalises tähenduses) oma toitu jälitama
või varitsema. Taimtoidulisus ei nõua väledaid jalgu , miks on siis paljud rohusööjad lausa
kiiruse sünonüümiks (hobune, jänes jne.) Olla rohusööja või loomtoiduline on alternatiivid. Rohusöömine ei nõua suurt liikumist, toitu on sageli palju kuid see on energeetiliselt väheväärtuslik ega sisalda enamasti kuigi palju valke (mis on loomse keha ülesehitamisel keskse tähtsusega) ega mineraalsooli. Olla loomtoiduline tähendab raskelt kättesaadavat kuid toitvat menüüd .
Omnivoorid
Omnivoorid e. kõigetoidulised söövad nii taimset kui loomset toitu (tänapaeval nimetatakse
ka neid organisme, mis toituvad näiteks seentest ja loomadest omnivoorideks). Omnivoorid
on generalistid (vs. spetsialistid ). Nad toituvad laiast valikust toiduobjektidest. Parim näide on
siin inimene. Mõelge, mida te kõike olete nõus meelsasti sööma ja tundke kaasa näiteks pandakarule, kes toitub terve elu vaid bambusevõrsetest.Omnivoorlusel on omad puudused. Nii ei suuda inimene seedida ei tselluloosi (mida suudavad suur osa herbivoore) ega paljusid loomse toidu osasid ( luid näiteks, millega isegi koerad mängeldes hakkama saavad).
Parasiidid
Iga peremeesorganism püüab teda vaevavatest parasiitidest lahti saada kasutades selleks mitmesuguseid mehhanisme . Parasiit aga peab selle vastutegevusega kuidagi hakkama saama. Seega on parasiidi elus peamiseks loodusliku valiku surveteguriks peremehe organismi vastutegevus, peremehel aga oluliseks loodusliku valiku teguriks parasiitide edukad nugimisvotted. Toimub omapärane evolutsiooniline võidujooks, mis on väga hästi võrreldav külma sõja aegse võidurelvastumisega. Niikaua , kuni võidurelvastumise tempo mõlemal liigil on võrreldav, on olukord käsitletav paigalseisuna ega saavuta märkimisväärset edu. Reeglina on sellises situatsioonis üks pool võidurelvastumises sammukese ees. Parasiidi ja peremehe süsteemis siis parasiit, kuna tema liigi olemasolu sõltub nugimisest (loodusliku valiku surve on äärmiselt tugev).
20. Lagundajate roll looduses?
Redutsendid e. saprotroofid e. lagundajad
Need organismid toituvad vaid surnud orgaanilisest ainest ja on, vaatamata sellele, et neid
vahest asetatakse autotroofide ja heterotroofide kõrvale kolmandaks ökoloogiliseks grupiks,
tegelikult lihtsalt eriline klass heterotroofe.
Näiteks:
● enamus seeni
● enamus baktereid
● osad loomad
Ilma lagundajateta hakkaksid organismide jäägid kuhjuma, saaks otsa CO2 ja mineraalained
poleks enam autotroofidele kättesaadavad. Võimalik primitiivne isetoimiv kooslus võiks
sisaldada ainult ühte autotroofi ja ühte lagundajat. Suurem osa taimsest massist (peamiselt
tselluloos ja ligniin) lagunebki bakterite ja seente abil. Loomad pole võimelised selliseid
keerulisi molekule seedima (va. seedekulglas elavate bakterite abil). Loomi, nagu vihmaussid ,
tuhatjalgseid, kakandeid jt. on klassikaliselt samuti käsitletud lagundajatena. Kaasajal
liigitatakse nad sageli detritivoorideks kuna saavad suurema osa oma toidust seedides surnud
orgaanilise aine pinnal olevaid baktereid ja seeni. Lagundajatele on ajalooliselt pööratud ja pööratakse siiani teenimatult vähe tähelepanu, kuna lagundajate uurimine on raskendatud nende väikeste mõõtmete tõttu ja inimese silmale ei paista nad enamasti ka kuigi ilusad.
21. Metabolismi tase erinevatel organismidel?
Metabolismi e. ainevahetuse tase
Ainevahetuse tase on pärameeter, mis mõõdab organismi energiatarvidust ajaühikus.
Aeroobselt hingavate organismide energiatarvidus on kergelt mõõdetav nende hapnikutarvidusega. Organismid, kes kasutavad palju energiat ( linnud näiteks) on kõrge ainevahetuse tasemega, organismid, kes vajavad vahe energiat ( roomajad näiteks), on madala ainevahetuse tasemega. Baasainevahetuse tase on organismi energiatarvidus puhkeseisundis. Füsioloogilisest vaatepunktist on baasainevahetuse tase väga hea ja võrreldav mõõdupuu organismi energiatarviduse mõõtmiseks kuna erinevate liikide (ja ka sama liigi isendite) reaalne energiatarvidus on tulenevalt paljudest teguritest (näiteks aktiivsus) väga erinev. Tavaliselt on tegelik energiatarve basaalsest 1,5 – 3 korda suurem. Inimestel ja paljudel teistel selgroogsetel on maksimaalne energiatarve u. 7 korda suurem kui basaalne.
Tegurid, mis mõjutavad ainevahetuse taset:
Organismi suurus- väikestel on kõrgem ainevahetuse tase
Eluvorm- Isegi loomadel, kes on samas suurusjärgus, võib olla väga erinev energiatarve. Eriti suur on vahe kõigu- ja püsisoojaste vahel. Oma hästi arenenud termoregulatsiooni tõttu kasutavad püsisoojased organismid 25 – 30 korda rohkem energiat kui sama suured kõigusoojased . Piltlikult, lemmikloomast 5 kg madu on oluliselt odavam pidada kui sama suurt koera . Märkimisväärsele ökonoomsusele vaatamata on kõigusoojastest veelgi säästlikumaid organisme. Nimelt on ainuraksete organismide energiatarvidus kõigusoojaste omast omakorda 8 – 10 korda väiksem. Teisisõnu , olla mitmerakuline on energeetiliselt kulukas. (Vaata ka joonist 8.)
22. Assimilatsiooni efektiivsus, kasvu efektiivsus, primaarproduktsioon ?
Assimilatsiooni efektiivsus- See on see protsent (osa) toidust, mida hangitud toidust õnnestub omastada (= hangitud toidu koguenergia – väljutatud materjali energia). Erinevat toitu söövad organismid on erineva efektiivsusega:
● loomtoidulistel, kes toituvad selgroogsetest, võib assimilatsiooni efektiivsus olla kuni 90%
● putuktoidulistel loomadel 70 – 80%
● enamustel herbivooridel 30 – 60%
● fütoplanktonist toituvatel zooplankteritel 50 – 90%.
Kõige väiksema efektiivsusega imetaja on hiidpanda , tema suudab oma toidust energiat kätte
saada vaid 20% selle energiasisaldusest. Kõige väiksema efektiivsused esinevad veekogude
setetest toitujatel, kelle toidu orgaanilise aine sisaldus on väga väike. Ühel krabiliigil on
mõõdetud selleks 0,19%.
Kui organism on energia omandanud e. assimileerinud võib ta seda kasutada kaheks
otstarbeks. Hingamine e. respiratsioon hõlmab endas keha alalhoidmise (vigastuste ja
muude kahjustunud struktuuride pärandamise) ja eluprotsesside käigushoidmine. Teine
energia kasutamise viis on kasvamine ja sigimine , mida kokku nimetatakse produktsiooniks.
Seda osa (protsenti) omastatud energiast, mis organism investeerib kasvüks ja sigimiseks
kutsutakse kasvu e. produktsiooni efektiivsuseks. Eriti oluline on see pärameeter
karjakasvatajatele. Näiteks on noore sea kasvu efektiivsus on kuni 20%, mis on väga suur
number ja tähendab, et siga on väga kasulik bioreaktor liha tootmiseks rokast. Suurim on
lihatoodang kui sead liiguvad vähe ja on soojas. Seetõttu kasvatatakse sigu sageli köetavates
lautades ja hoitakse pea täielikus pimeduses (sead liiguvad pimedas vähe).
Iga liigi puhul on kasvu efektiivsus suurim, mida väiksem ta on võrreldes täiskasvanuga ehk
mida vanem on isend, seda väiksem osa omastatud toidust läheb kasvamiseks.
Primaarproduktsioon maismaaökosüsteemides
Taimed seovad fotosünteesil süsihappegaasi ja valmistavad sellest orgaanilisi aineid, millest
ehitavad ennast üles. Samaaegselt nad ka hingavad, mis kujutab endast hapniku kaasabil
orgaaniliste ainete taas veeks ja süsihappegaasiks oksüdeerimist. Hingamise käigus lagundab
taim ise oma toodetud ainet ja seega tema mass väheneb. Kogu orgaanilist ainet, mis taimed
toodavad nimetatakse brutoproduktsiooniks. Järgmisele troofilisele tasemele jäävad taime
hingamisel lagundatud ained kättesaamatüks, seega on kasulik kogu taimse produktsiooni
kirjeldamisel brutoproduktsioonist hingamiskulud maha arvutada. Nii saame
netoproduktsiooni e. primaarproduktsiooni ( primaar - esmane e. esimese troofilise taseme
produktsioon ). Mõõtmised on näidanud, et brotoproduktsioon on netoproduktsioonist maismaal enamasti ca. 2,7 korda suurem, veekogudes ca. 1,5 korda (millest selline vahe?).
Primaarproduktsioon sõltub kolmest peamisest tegurist: sademete hulk, temperatuur ja
päikesekiirguse hulk. Seetõttu kipuvad ekvaatoripoolsed kooslused olema produktiivsemad.
Sama piirkonna produktsiooni erinevused on sageli tingitud niiskuse erinevustest.
23. Mis on populatsioon ?
Populatsioon on rühm üht liiki isendeid, kes elavad koos samal ajal samas paigas. Mõnedel
juhtudel lisandub tingimus, et populatsiooni isendid ristuvad vabalt omavahel. Vaba ristumine
tähendab, et igal populatsiooni ühest soost isendil on võrdne tõenäosus ristuda iga
populatsioonis oleva teisest soost isendiga. See on paljude populatsioonigeneetiliste mudelite
eelduseks . Kõikides populatsioonides vaba ristumist ei esine. Meenutame siin kasvõi
inimpopulatsioone, kus ristutakse samasse klassi või rassi isenditega märksa tõenäolisemalt
kui mõne teisega, seejuures on esimeses definitsioonis antud tingimused täidetud. Populatsioonide piiritlemine on sageli küllaltki meelevaldne. Nii räägitakse näiteks Eesti
karupopulatsioonist, ehkki sisuliselt moodustavad Eesti karud Venemaa karudega ühtse
populatsiooni. Märksa selgem on asi saarte ja suletud veekogudega. Nende kahe äärmuse
vahele jääb lõputult palju vahevorme, kus populatsioonid on teineteisest rohkem või vähem
isoleeritud. Ka inimpopulatsioonid on sageli geograafilises mõttes pidevad . Tegelikult
moodustab terve Euraasia elanikkond justkui ühtse populatsiooni. Inimpopulatsioone eraldavad selles olukorras kultuurilised erinevused ja riigipiirid.
24. Mis on metapopulatsioon?
Metapopulatsioon on osapopulatsioonide võrgustik, mis on omavahel ühenduses sisse- ja väljärande kaudu ja milles toimub pidevalt osapopulatsioonide asustamine ja väljasuremine.
25. Millised tegurid põhjustavad populatsiooni arvukuse muutusi?
Populatsiooni arvukuse kujunemiselt ja selle ajalistel muutustel on neli peamist põhjust.
Isendeid tuleb populatsiooni sündimuse ja immigratsiooni kaudu, vähemaks jääb suremuse
ja emigratsiooni tõttu. Kui sündivus ja/või immigratsioon on suuremad kui suremus ja
emigratsioon on tegemist kasvava populatsiooniga, vastupidi kahaneväga.
Kiirus, millega vanad isendid populatsioonis asendatakse noortega, sõltub organismi elueast.
Mõnede liikide puhul võib indiviid elada väga kaua ja sel juhul on suremus vanemates
vanusejärkudes reeglina madal. Sündivus võib sellest hoolimata suur olla kuid sel juhul saab
enamus järglastest hukka ammu enne suguküpsuse saavutamist.

• Sündimus
  
• Suremus
  
• Eluiga
  
• Immigratsioon, emigratsioon
  

26. Elutabelid, demograafilised püramiidid , ellujäämuskõverad ja nende tüübid?
Elutabelid
Elutabel esitatakse enamasti kohordi kohta (grupp ühevanuselisi isendeid) kuid saab kasutada ka vanuselise struktuuri kujutamiseks. Elutabelis on kajastatud isendite sündivust, suremust vanusegruppide kaupa ja arvutatud iga vanusegrupi oodatav eluiga (ellujäämise tõenäosus).
Vanusepüramiidid
Inimgeograafiast on sama funktsiooniga graafikud tuntud rahvastiku- e. demograafiliste püramiididena. See koosneb tegelikult kahest teineteise vastu asetatud tulpdiagrammist. Üks neist kujutab isaste ja teine emaste arvukust erinevates vanusejärkudes (vaata
joonist 9). Samasuguseid püramiide saab teha ka teiste suguliselt sigivate organismide kohta ( suguta sigijatel pole isaseid ja emaseid, nende kohta saab teha tavalise tulpdiagrammi).
Ellujäämiskõverad
Ellujäämiskõverad kujutavad populatsiooni vanusejärgu kaupa ja kujutavad ellujäämust reeglina tuhande isendi kohta japoollogaritmilisel skaalal (vaata joonist 11). Ellujäämuskõveraid on kolme põhitüüpi (vaata joonist 10):
I tüüpi ellujäämuskõver iseloomustab populatsioone , kus noorisendite suremus on väike kuid vananedes suremise tõenäosus aina kasvab.
II tüüpi ellujäämuse puhul on igal vanusegrupil võrdne tõenäosus hukkuda.
III tüüpi ellujäämuse puhul on suremus suurim noorte isendite puhul ja muutub vanusega väiksemaks. Tegelikkus on muidugi keerulisem ja enamasti kipuvad ellujäämuskõverad olema lainelised. Sealt saab näha, millised eluperioodid on liigile kriitilised . Mõnel liigil on suremus suur nii noorte kui vanade isendite puhul. See võib tuleneda kiskjate survest , mis on suur just noortele ja vanadele. Suurenenud suremus võib ette tulla ka perioodidel , kus isendid peavad rändama või võitlema elupaiga või sigimispartneri pärast.
27. Elustrateegiad, K- ja r- kui äärmused?
Elustrateegiad
Ellujäämuskõverad näitavad, kuidas populatsioon säilitab oma arvukust. I tüüpi kõveraga liikidel on enamasti vähe järglasi kuid nad on hea kvaliteediga (suur tõenäosus ellu jääda). Siia rühma kuuluvad linnud ja suured imetajad , ka inimesed. III tüüpi ellujäämuskõveraga liigid on enamasti suure hulga järglastega, kelle ellujäämuse tõenäosus on äärmiselt väike ( järglased halva kvaliteediga). Siia kuuluvad enamik taimi, kalad, kahepaiksed ja enamik selgrootuid .
r- ja K-strateegiad
Teine viis kirjeldada evolutsioonilisi strateegiaid on 1967. aastal McArthuri ja Wilsoni poolt pakutu. Selles kasutatakse kahte äärmust, r- ja Kstrateegia, mis on tuletatud populatsioonide logistilise kasvu valemist . r- strateegid loodavad oma edukuse tagada meeletu sigimisvõimega. Soodsatel tingimustel on neil võime oma populatsiooni arvukust kiiresti tõsta. Normaalsetel tingimustel suur enamus järglaskonnast sureb kuid tingimuste muutudes võivad saada sobivad tingimused. r-valikuga populatsioonidel on III tüüpi ellujäämuskõver. K-strateegid loodavad, vastupidiselt r-strateegidele, oma konkurentsivõimele. Nendesigimisvõime on madal ja seetõttu ei suuda nad kiiresti reageerida kui tingimused muutuvad soodsamateks. Nende populatsiooni arvukus on stabiilne ja noorte suremus madal. K-strateegidel on enamasti vähe järglasi, kuid need on kasvult suured (nn. hea kvaliteediga) ja kes sageli saavad nautida ka vanemlikku hoolitsust. K-valikuga populatsioonidel on enamasti I ja II tüüpi ellujäämuskõverad (vaata ka tabelit 2). Tegelikult on r- ja K-valik pika ahela kaks äärmust.
28. Inimpopulatsiooni arvukuse dünaamika ja seda mõjutavad tegurid?
Pikim populatsiooni arvukuse andmerida on inimpopulatsiooni kohta. Kasutades arheoloogilisi andmeid, ajaloolisi ülestähendusi ja rahvaloenduste andmeid on demograafid kokku pannud ligikaudse inimpopulatsiooni arvukuse dünaamika viimase kahe aastamiljoni kohta. Kõige täpsem on hinnang muidugi viimase paari aastasaja kohta. Esimene inimpopulatsiooni arvukuse hüpe oli tingitud arvatavasti tööriistade kasutuselevõtust. Värajases paleoliitikumis oli iive umbkaudu 0,001%. Umbes 10 000 aastat tagasi oli maailmas u. 10 miljonit inimest. Neoliitikumi alguses tundus olevat kiire rahvastiku arvu kasv kuni 50 miljonini. Iive 0,1% viitab ilmselt üleminekule küttimiselt ja koriluselt põllumajandusele. Järgmine suurem hüpe oli 19. sajandi industriaalühiskonna tekkel. Kui palju inimesi mahub Maale? Vastused varieeruvad ühest tuhande miljardini (ühe triljonini). Täpsemat hinnangut anda on raske, see oleneb ühest küljest põllumajanduse arengust ja teiset küljest keskkonnaprobleemide lahendamise võimest. 2011. aasta sügisel oli maailmas 7 miljardit inimest. Igal aastal lisandub ca. 80 miljonit, see teeb 200 000 inimest iga päev. Huvitavam küsimus on, kui palju inimesi peaks olema. Ökoloogilisest vaatepunktist peaks inimesi olema ka praegusest tunduvalt vähem. Isegi, kui inimeste arv stabiliseerub praegusel tasemel kipub surve keskkonnale kasvama kui aina rohkem ühiskondi muutuvad agraarsetest industriaalseteks. Suure osa kaasaegsete keskonna- (aga ka sotsiaal- jne.) probleemide taga on tegelikult inimkonna arvukuse suurenemine.
29. Populatsiooni kasvumudelid­: eksponentsiaalnekas, selle omadused?
Populatsiooni kasv ilma regulatsioonita – eksponentsiaalne kasv
Populatsioon on pidevalt muutuv. Isendid populatsioonis sünnivad, surevad, rändavad. Isegi elevante , kes on teadaolevatest kõige aeglasema sigimisega, oleks vaba sigimise korral viie sajandi möödudes ühest paarist 15 miljonit. Samas pole Maa kaetud pideva elevandikihiga. Mis aga piirab organismide piiramatut sigimist? Populatsiooni arvukust reguleerivad keskkonnategurid . Et mõista keskkonnategureid, vaateme kõigepealt organismide sigimisvõimet ilma reguleerivate faktoriteta (vaata joonist 12, lk 37). Sellist kasvu kutsutakse eksponentsiaalseks kasvuks. Kui järglasi oleks rohkem kui kaks (enamustel organismidel on rohkem), kasvaks populatsioon veelgi kiiremini.
30. Populatsiooni kasvumudelid: logistiline, selle omadused?
Sageli näitab populatsioon alul eksponentsiaalset kasvu kui ta satub paika, kus ressursse
(näiteks toitu) on palju. Varsti hakkavad keskkonnatingimused kasvu piirama ja populatsiooni
arvukus stabiliseerub (vaata joonist 13). Piiri, millest rohkem isendeid populatsioonis olla ei saa, nimetatakse keskkonna kandevõimeks. Keskkonna kandevõime on piir, kus populatsioon tarbib ressursse sama kiiresti kui need looduslikult uuenevad (näiteks rohi kasvab). Populatsioon, kes on oma kandevõime ületanud, pole selle arvukuse juures jätkusuutlik.
Loomulikult pole kandevõime alati kindel suurus ja võib erineda nii aastati kui piirkonniti.
Logistilise kasvu võrrand:
dN/dt = r N (1-N/K)
kus: dN/dt on populatsiooni kasv
r – liigile omane erikasvukiirus e. sündide ja surmade vahe mingis ajaühikus.
K – keskkonna kandevõime
N – isendite arv populatsioonis ajahetkel t
31. Keskkonna kandevõime?
Piiri, millest rohkem isendeid populatsioonis olla ei saa, nimetatakse keskkonna kandevõimeks. Keskkonna kandevõime on piir, kus populatsioon tarbib ressursse sama kiiresti, kui need looduslikult uuenevad (nt. rohi kasvab). Populatsioon, kes on oma kandevõime ületanud, pole selle arvukuse juures jätkusuutlik. Kandevõime ei ole alati kindel suurus ja võib erineda nii aastati kui piirkonniti.
32. Populatsiooni arvukust reguleerivad mehhanismid, tihedusest sõltuvad, tihedusest
sõltumatud?
Populatsiooni suurust reguleerivad mehhanismid on sageli samad, mis piiravad isendite kasvu. Populatsiooni arvukust reguleerivad näiteks energia ja toitainete kättesaadavus, toit,
kiskjad ja haigustekitajad.
Tihedusest sõltuvad: Mõned keskkonnategurid töötavad vastavalt populatsiooni tihedusele . Kui isendite tihedus on suur, on nende omavaheline liigisisene konkurents tihedam. Paljudes populatsioonides vähendab konkurents edukat arvukust, ressursidest saavad osa vaid tugevamad. Ka kisklus ja herbivoorlus on olulisemad tihedates populatsioonides. Saaklooma populatsiooni kasvamisele reageerivad kiskjad omapoolse arvukuse kasvuga. Parasiitide levik päraneb tihedates populatsioonides oluliselt, sama kehtib ka haigustekitajate kohta (kust on kõige tõenäolisem haigusi saada?).
Tihedusest sõltumatud: Paljusid abiootilise keskkonna tegureid ei suuda populatsiooni arvukus mõjutada. Paljude organismide jaoks ( kaudselt muidugi pea kõikide) on oluline ilmastik. Sellest tulenevalt on mõni aasta liigile kasulikum ja mõni teine kahjulikum. Tihedusest ei küsi ka looduskatastroofid ( tulekahjud , vulkaanipursked , hiidlained jne.) ning inimtekkeline reostus . Sageli kombineeruvad tihedusest sõltumatud ja sõltuvad tegurid omavahel ja täpsed populatsiooni suurenemise või vähenemise põhjused võivad olla väga keerulised.
33. Isehõrenemine?
Taimed on omaelupaigaga kindlalt seotud. Iga isend hõlvab ruumi oma kasvavate juurte ja okstega . Kui tegemist pole just täielikult isoleeritud taimega (väikesekasvuline potilill väga suures potis) põrkuvad ja põimuvad tema juured ja oksad (varred) peagi teiste taimede omadega, kes võivad siis olla samast või mõnest teisest liigist. Nõrgemad jäävad alla ja nii on täiskasvanud taim reeglina hävitanud juba palju konkurente. Taimede isehõrenemist saab jälgida suurepäraselt puuistandikes (miks ka mitte raielankidel). Tänu mitmes erinevas kasvujärgus olevatele istandustele saab kogu isehõrenemise protsessi jälgida ühelsamal ajahetkel.
34. Tsüklilise arvukusega populatsioonid, tsüklilisuse põhjused?
Mõnedes populatsioonides on arvukuse dünaamikas täheldatavad regulaarsed tsüklid . Nii on see näiteks norra lemmingute puhul, kus arvukus saavutab maksimumi iga nelja aasta tagant olles siis 30 – 40 looma hektaril, seejärel arvukus langeb 1 – 2 isendini hektaril. Sarnane neljaaastane tsükkel esineb ka sama piirkonna hiirlastel ja rebastel. Osadel loomadel, nagu kanada jänes, kanada ilves ja ondatra on tsüklid kümneaastased. Kiskjate tsüklilisuse põhjus on lihtne, see sõltub saaklooma populatsiooni tsüklilisusest. Lemmingu populatsiooniarvukuse kiirel kasvamiselon tegemist eksponentsiaalse kasvu efektiga. Kiire arvukuse languse põhjus näib olevat lemmingute lühikeses elueas. Lemmingud ei ela looduses enamasti rohkem kui aasta ja viimane arvukas põlvkond ei jõua sigida ning sureb.
Kanada jänese populatsiooni tsüklid võivad olla tingitud suurenenud taimsetest toksiinidest taimede vastusena suurenenud herbivooride survele. Kõrgenenud toksiinide sisaldus kestab ka mõni aasta pärast jäneste populatsiooni arvukuse langust takistades populatsioonil taastumast.
35. Geneetiline mitmekesisus, selle vajalikkus?
Kuna väga paljud geenid esinevad alleelidena, esineb ühe liigi piires küllaltki suur varieeruvus. Heaks näiteks on erinevad koeratõud, kes
erinevad märkimisväärselt nii kujult kui suuruselt. Enamike looduslike liikide varieeruvus on siiski palju väiksem. Suurem osa varieeruvusest ei kajastu välimuses, näiteks veregrupid . Ühe organismi geenide komplekti nimetatakse genotüübiks. Koos keskkonnatingimuste mõjutustega kujuneb fenotüüp. Oluline on siin meeles pidada, et ehkki pärandatavad on geenid, valib looduslik valik fenotüüpi. Seega võib geneetiliselt kehva kvaliteediga isend kompenseerida oma puudujääke elu jooksul omandatud tunnustega ning olla endiselt edukas. Enamik populatsioone koosneb erineva genotüüpidega isenditest. Organismi fenotüübile avaldavad mõju ka keskkonnatingimused. Näiteks heades kasvutingimustes kasvab taim suuremaks kui kehvades tingimustes isegi kui nende genotüüp on identne. Darwin oli esimene, kes pakkus, et olelusvõitluses jäävad ellu need, kes saavad oma keskkonnas kõige paremini hakkama ja kes suudavad seal edukalt sigida. Varieeruvus on loodusliku valiku materjal ja liigi säilimise üks eeldusi. Vähene varieeruvus võib viia väljasuremiseni. (ei tea, kas õige)
36. Organismide sigimisviisid (obligaatne ja fakultatiivne suguline, mittesuguline, iseviljastumine , apomiksis , vegetatiivne ) ja nende geneetilised mõjud populatsioonidele?
Sigimisviise võib jagada kaheks: suguliseks ja mittesuguliseks. Suguliselt sigivad organismid produtseerivad spetsiaalseid sugurakke, mille kromosoomistik on vaid pool organismi diploidsete rakkude omast, nad on haploidsed. Kaks ühinevat sugurakku võivad olla pärit samalt organismilt või kahelt erinevalt.
Mittesuguliselt paljunevatel organismidel puuduvad haploidsed rakud . Mittesugulise paljunemise viise on mitmeid, alates viisidest , millega emaorganismi jagunemisel moodustuvad tütarorganismid (vegetatiivne paljunemine taimedel ja pungumine mitmetel loomadel on kloonimise vormid). Teine mittesugulise paljunemise viis on taimedel apomiksis ja loomadel partenogenees e. neitsisigimine. Sellel puhul tekivad küll sugurakud kuid meioosi neis ei toimu ja organism areneb viljastamata munärakust.
Obligaatne ristsigimine: See sigimisviis on tavaline selgroogsete seas. Taimede hulgas on obligaatne ristpaljunemine märksa ebatavalisem. Briti saarte katteseemnetaimedest näiteks on rangelt lahksugulised vaid 2%. Mõnes piirkonnas on selliseid taimi ka rohkem, näiteks Uus- Meremaal tervelt 12%.
Fakultatiivne ristpaljunemine ja iseviljastumine: Enamikul katteseemnetaimedest, arvatavasti paljudel sõnajalgtaimedel ja paljudel selgrootutel esineb suguline paljunemine, kus isendid toodavad korraga nii isas - kui emassugurakke.
Enamasti viljastuvad erinevate isendite sugurakud kuid vahel, teatud tingimustes võib aset leida ka iseviljastumine. Paljud organismid, kes toodavad nii emas- kui isassugurakke – nn. hermafrodiidid – saavad oma munärakke viljastada ka omaenda seemnerakkudega. See juhtub näiteks siis kui taime õis hakkab õitsemist lõpetama kuid paljud munärakud (seemnealged) on veel viljastamata või kui taim õitseb siis kui õitsemisperiood hakkab juba lõppema ja pole teiste isendite õietolmu. Iseviljastamine on seega hädaabinõu – parem iseviljastatud seemned kui sigimise ebaõnnestumine.
Ka paljudel teistest isoleeritud sooleparasiitidel esineb selline sigimisviis, samuti paljudel taimedel. Mitmed taimed kasvatavad spetsiaalseid õisi, mis ei avane kunagi putukatest tolmendajatele ja jäävad sageli lehtede varju. Näiteks paljud kannikeseliigid õitsevad kevadel
normaalsete õitega ja väldivad nii iseviljastumist, suvel aga kasvatavad iseviljastuvaid õisi, mis ei avanegi ja mis sarnanevad pungadega.
Apomiksis: Sageli ei läbi taimede munärakud normaalset meioosi ja nende kromosoomistik jääb diploidseks. Vahest on sellise
seemne arengüks vaja siiski seemnerakku ( tolmutera ), kuid viimane ei osale raku viljastamises vaid käivitab ainult arengu. Hea näide apomiktilisest liigist on harilik võilill , mille seemned arenevad täiesti normaalselt ka siis kui enne õitsemist taim teistest eraldada (laboris näiteks) ja lõigata ära tolmukad. Apomiktiliselt arenenud seemne genotüüp on sama, mis emataimel. See viib paljude identsete liinide tekkele. Vahest ristub
võilill siiski ka teiste võililledega ja tekib uus geenikombinatsioon , mis edaspidi paljuneb taas apomiktiliselt. Nii tekib tohutu hulk peamiselt
apomiktiliselt paljunevaid liine, mille kallal süstemaatikud kõvasti päid saavad murda. Kuna ristumine on väga harv sündmus, näevad eri
liinid kohati küllaltki erinevad välja. Nii on Eesti taimede nimestikus 55 liiki võilillesid.
Vegetatiivne paljunemine: Paljud taimed ei vajagi sigimiseks seemneid. Sellisel sigimisel võib olla palju erinevaid vorme. Näiteks jalakad ja haavad kasvatavad oma juurtest välja uusi võrseid, kartul sigib mugulate abil jne. Mõned taimed saadavad vääte mööda maapinda, mis siis juurduvad ja
arenevad mõnes maaga kokkupuutuvas punktis omaette taimeks , näiteks maasikad , hanijalg ja roomav tulikas. Osadel taimedel arenevad tütartaimed leheservades, mis mahakukkudes kasvavad uueks taimeks. Sedasi paljuneb näiteks tuntud toataim kalanhoe.
Sigimisviiside geneetiline mõju: Ristsigimise korral saab organism poole oma kromosoomidest (geenialeelidest)üuhelt, poole teiselt vanemalt. Vegetatiivse sigimisega korral saab taim kõik kromosoomid oma eellaselt ja
on seega temaga geneetiliselt identne.
Iseviljastumise mõjud: Ühe heterosügootse geeniga vanemal saab iseviljastudes olla kolme tüüpi järglasi (vanem Aa, lapsed AA, Aa, aA ja aa). Edaspidi annavad homosügootsed järglased ainult homosügootseid järglasi kuid heterosügootsetel on vaid pooled järglastest heterosügootsed. Nii on esimeses põlvkonnas näiteks 4 järglast, kellest kaks on homo- ja kaks heterosügootsed, sellest järgnevas põlvkonnas 12 homo- ja vaid 4
heterosügooti (3:1). Sedasi suureneb populatsioonis pidevalt homosügootsus ja heterosügootsus võib lõpüks hävida.
Kui püüda tavaliselt risttolmlevat taime tolmeldada iseendaga, saame sageli tühjad seemned, idanemisvõimetud seemned või elujõuetu taime. See on tingitud suurenenud homosügootsusest. Sageli nimetatakse sellist efekti inbriidingüks. Kui retsessiivne alleel on letaalne , puhastub populatsioon sellest (heterosügoodid jäävad elama kuid nende osakaal aina väheneb).
Iseviljastuvates populatsioonides on suur homosügootsuse tase ja väike mitmekesisus kuid kui keskkonnatingimused on stabiilsed, võib selline populatsioon olla pikka aega elujõuline. Kui vanemad on hästi kohastunud, on seda ka nende geneetiliselt identsed järglased. Kui nüüd sellised pikka aega iseviljastunud liinid juhtuvad omavahel sigima taastub heterosügootsus ja kui nende järglane satub/asutab uue populatsiooni on ta sunnitud taas iseviljastuma ja heterosügootsus kaob kuid sellega ei kaasne ristsigijate inbriidinguga seotud efekte , kuna letaalsed ja muidu kahjulikud alleelid on kadunud.
Siit järeldub, et iseviljastumine ja inbriiding on kasulikud kui organism ei ole enamasti ristsigija ja kui keskkonnatingimused on stabiilsed ning tasub olla genotüübilt nagu eelkäija.
Nagu eelpoolt kannikese kohta juba juttu oli, kasutavad mõned taimed nii rist - kui iseviljastumist. See on hea kompromiss , mis säilitab populatsiooni mitmekesisuse ja iseviljastumine elimineerib väga kahjulikud alleelid.
Mittesugulise sigimise mõjud: Mittesuguline sigimine (va. apomiksis) ei vaja sugurakke. Seetõttu säilib suguta sigimise (vegetatiivse paljunemise) korral populatsiooni heterosügootsus (erinevalt iseviljastumisest,
kus homosügootsuse tase tõuseb). Mittesuguline sigimine kombineerituna sugulisega võib olla kolmest variandist parim. See kindlustab hea sigivuse (pole vaja sigimispartnerit, järglased sageli kohe hea ellujäämusega) ja ka mitmekesisuse. Suur osa taimi, paljud mereselgrootud ja putukatest lehetäid sigivad reeglina mittesuguliselt. Tihti mittesuguliselt paljunevatel organismidel tuleb geneetilise varieeruvuse vähesuse tõttu ette küll tagasilööke, kuid täielikult sugulise sigimise eeliseid veel täielikult ei mõisteta.
Kui populatsioon on täielikult geneetiliselt identne, on ta tingimuste muutumisele eriliselt vastuvõtlik. Näiteks kui üks isend geneetiliselt identsest populatsioonist on ohustatud uue haigustekitaja poolt, on samamoodi ohustatud ka kõik teised. Homogeensel populatsioonil pole materjali loodusliku valiku jaoks.
37. Asutajaefekt ja pudelikaelad populatsioonis?
Kui populatsioon on asutatud vaid mõne isendi poolt, on selle geneetiline mitmekesisus küllaltki väike. Seda mitmekesisuse vähenemist ja paljude alleelide esinemissageduse muutumist nimetatakse asutajaefektiks. See on eriti oluline saarte ja muude kaugete elupaikade asutamisel.
Vahest toimub olemasolevas populatsioonis tugev arvukuse langus . Peamisteks põhjusteks on epideemiad ja looduskatastroofid. Need mõned allesjäänud isendid taastavad populatsiooni, kuid geenialleelide sagedused on teised sarnaselt asutajaefektiga. Sel juhul on tegu pudelikaelaefektiga. Lisaks geenialleelide sageduste muutumisele suureneb inbriidingu oht ja seega ka homosügootsus. Pudelikaelaefekt on näiteks toimunud geparditega.
38. Geneetilise mitmekesisuse tähtsus põllumajanduses, ohud sellele?
Viimase 50 aasta jooksul on põllumajanduses toimunud suured muutused. Tänu teadmistele geneetikast on sordi- ja tõuaretus oluliselt efektiivsem. See on viinud päraku geneetiliselt väga homogeensete tõugude ja sortideni, millel on täpselt inimese soovitud ühtlased omadused. Sellised populatsioonid on tugevalt ohustatud haiguste ja kahjurite poolt. Siiani on suudetud neid tagasi hoida kemikaalide ning ravimite abil. Sellega luuakse haigustekitajatele ja kahjuritele tugev "loodusliku valiku" surve. Iga kahjur , kes on omandanud resistentsuse kemikaali või ravimi vastu, on kohanenum ja tema järglasi on järgmises põlvkonnas rohkem. Siis tuleb jälle uus kemikaal võtta.
Parim viis kahjuritega võidelda oleks looduslikelt liikidelt, põllumajandusliikide eellastelt või sugulastelt leida mõni geen, mis teeb sordi kahjurile vastupidavaks. Sageli on selline geen mõnes teises liigis (või isegi riigis, geneetiline kood ju üks) olemas ja ristamise teel seda sealt kätte ei saa, appi tuleb geenitehnoloogia . Geneetilise mitmekesisuse säilitamiseks kaitstakse tänapaeval ka põliseid tõuge ja sorte ning põllumajandusliikide looduslikke eellasi.
39. Mis on käitumisökoloogia?
Käitumisökoloogia uurib organismide, peamiselt loomade, käitumuslikke kohastumisi ja nende osa organismide evolutsioonilise edukuse tagamisel . Peamised küsimused: kuidas organism hangib toitu, kuidas väldib ärasöömist ja kuidas sigib. Viimastel aastatel on käitumisökoloogia teadmisi kasutama hakatatud ka taimede ja seente kohta.
40. Optimaalne käitumine (toitumine, kasv vs. sigimine), lõivsuhted?
Isendid võivad samu ülesandeid lahendada erineval moel, enamgi veel, ka sama isend võib
samades situatsioonides käituda erinevatel viisidel .
Ideaalsel juhul käitub loom alati nii, et tema saadav kasu oleks võrreldes kuludega kõige
suurem, ehk isend käitub optimaalselt.
Isendi jaoks on tema kõige targem tegevus sigimine. Miks siis organismid ei tegele pidevalt
sigimisega? Tegelikus keskkonnas on tarvis tegeleda veel toitumisega, ärasoomise
vältimisega, ebasoodsate ilmastikutingimuste vastu võitlemisega jne. Seega peab organism
tegema valikuid . Igas situatsioonis on alati optimaalne lahendus, kus saadav kasu on
võrrelduna kulutustega maksimaalne.
41. Iteropaarsus vs. semelpaarsus?
Kui liik sigib elu jooksul ühe korra, nimetatakse teda semelpaarseks, kui mitu korda,
iteropaarseks. Semelpaarsed on näiteks lõhilased ja kõik üheaastased taimed ning enamus lülijalgsetest. Miks ja millal on kasulik olla semelpaarne? Semelpaarseltel organismidel peab populatsiooni arvukuse säilitamiseks olema kokkuvõtteks ühel sigimiskorral üks järglane rohkem kui iteropaarsel, see kompenseerib vanemorganismi hukkumise . Semelpaarsus on küllaltki ökonoomne. Organism, kes peab ule elama ka sigimiskordade vahelise aja, on märgatavalt kahjulikum oma ressurssidele. Seega on ilmselt ökonoomsem saada üks järglane rohkem ja ise hukkuda. Lisaks sellele on semelpaarsetel organismidel märksa lühem põlvkonnaaeg, see teeb nad paindlikumaks keskkonnatingimuste muutumisele, nad evolutsioneeruvad kiiremini. Arvestades neid semelpaarsuse omadusi on kummaline, et iteropaarsus üldse olemas on. Iteropaarsus tasub ennast ara vaid järgnevatel tingimustel:
● Keskkonna etteaimamatu iseloom, mille tõttu on noorte järglaste suremus vahel väga
suur. Kui ühe polvkonna järglased hukkuvad, on võimalik oma geenid edasi anda
järgneval sigimiskorral.
● Ressursside üldine nappus. Sel juhul põhjustaks suure hulga järglaste korraga
ilmumine väga tugeva konkurentsi ja suremus oleks suur nii järglaskonna kui
vanemorganismide seas. Suurem osa K-strateege on iteropaarsed.
Tegelikult on iteropaarsuse (ja tegelikult ka semelpaarsuse) tasemeid mitu. Nii naiteks muneb
kalakajakas igal aastal 3 muna ja seda kümne aasta jooksul, rasvatihane aga 10 muna igal
aastal ja seda kolm aastat. Ka semelpaarsus ei pruugi tingimata tähendada kõigi järglaste
vabastamist ühe korraga. Seda võib teha ka järkjärgult mitme päeva jooksul.
42. Suured vs. väikesed järglased?
K-strateegidel on enamasti vähe järglasi, kuid need on kasvult suured (nn. hea kvaliteediga) ja kes sageli saavad nautida ka vanemlikku hoolitsust. Nende ellujäämis protsent on kõrge. R-strateegid saavad enamasti palju väikeseid järglasi, et oma geenide ellujäämist tagada, kuna suremus noorena on väga kõrge ja ellu jäävad vähesed.
43. Sugudevaheline konflikt ja suguline valik
Suguliselt sigivatel organismidel teist sugupoolt sigimiseks hädasti vaja. Sageli ei pea
edukaks sigimiseks sugupooled küll silmast silma kohtuma (enamus kalasid, paljud putukad
jne.) aga viljastamisprotsess nõuab nii emase kui isase suguraku vältimatut kohtumist. Panus
järglastesse on mõlemal vanemal geneetiliselt võrdne (pool ühelt , pool teiselt), investeering
sageli erinev. Algab see sugurakkude erinevusest. Suuremal osal suguliselt sigivatel
organismidel on emas- ja isassugurakud erinevad nii kvaliteedilt kui hulgalt.
Emassugurakud
● vähe
● suured, toitaineterikkad, liikumatud
● kallid toota
Isassugurakud
● palju
● väikesed, toitaineteta, liikuvad
● odavad toota
Sugudevaheline konflikt peitub niisiis erinevas panuses jarglastesse. Emase edukus soltub
sigimispartneri kvaliteedist, isase edukus sigimispartnerite arvust.
Emased on isaste jaoks sageli ressurss, kelle pärast peab omavahel konkureerima . Selleks on
paljudel liikidel erilised käitumuslikud kombed.
Kurameerimine on loomariigis vaga tavaline. Väga paljudel loomadel püüavad
isased emaseid meelitada välise iluga .
Kuidas sellised mehhanismid küll tekkinud on? Vastuse nimi on suguline valik (sarnaselt
looduslikule valikule). Kui looduslik valik valib tunnuseid, mis aitavad isendil paremini ellu
jääda ja valivateks teguriteks on nii abiootilised kui biootilised keskkonnatingimused, siis
sugulise valiku valivaks pooleks on liigikaaslased. Sageli on looduslik valik ja suguline valik
omavahel mõningases vastuolus . Tegelikult võib kõiki eespool loetletud käitumisviise
( turniirid , võistulaulmised, kurameerimine, väline ilu) nimetada organismile kahjulikeks.
Niisiis soosib suguline valik sageli tunnuseid, mis kahandavad isendi tõenaäsust ellu jääda
kuid suurendavad tema sigimisedukust.
44. Alternatiivsed strateegiad liigi sees, tasakaal nende vahel?
Sageli võivad sama liigi erinevad isendid kasutada mõne ülesande lahendamiseks erinevaid
strateegiaid.
Nagu eelnevast võib järeldada, võivad koos eksisteerida mitu käitumisstrateegiat samal ajal,
olles koik optimaalsed. Miks ikkagi eksisteerivad üheaegselt mitu strateegiat, millest ükski
pole parem kui teine.
Muutlikus ja heterogeenses keskkonnas osutub ühel juhul voi ühel alal edukaks üks ja teisel
ajal või paigas teine. Näiteks sigivad ühel aastal paremini kakud, kes on spetsialiseerunud
toituma rabakanadest, teisel aga need, kes närilistest.
Teine põhjus, miks esineb üheaegselt mitu strateegiat, on isenditevahelised erinevused, mis
võivad siis olla kas geneetiliselt määratletud voi keskkonna poolt mõjutatud.
Strateegia on evolutsiooniliselt stabiilne, kui selle viljelemine ei anna võrreldes teiste
strateegiatega suuremat konkurentsieelist. Sedasi eksisteerivad mitu strateegiat üheaegselt ja
sõltuvad teineteisest.
45. Miks, vaatamata miljardeid aastaid kestnud evolutsioonile (looduslikule valikule) pole liigid ideaalselt kohastunud?
Liigid on väljakujunenud suuremas osas moodunud aegadel mil tingimused olid teised ja
muutused on vahepeal olnud kiiremad, kui evolutsioon neile järgi jouab. Loomulikult pole
mõeldav keskkonnamuutuste ennustamine . Nii kannatavad tänapaeval paljud liigid inimmõju
järsu suurenemise all, millega nad pole veel kohastunud.
Iga organism pärineb oma vanematest ja saab oma vanemate geenid. See on paratamatus .
Üldjuhul ei saa omandada geneetilisi tunnuseid, mida meie vanematel pole. Nii ei saa
kaelkirjak endale kihvu isegi siis, kui see väga kasulik oleks.
46. Mis on sotsiobioloogia?
Väga paljud loomad on grupilise eluviisiga, reeglina on tema grupikaaslased ka samast liigist.
Grupieluviis võib olla mõnel liigil ka ainult teataval arengujärgul või ajal. Näiteks kuldnokad
toituvad väikestes gruppides, ööbivad suurtes parvedes kuid pesitsemisajal elavad nad
paarikaupa ja kaitsevad teiste kuldnokkade eest oma territooriumi.
Paljud liigid aga elavadki ainult gruppidena. Näiteks kõik termiidid ja sipelgad ning paljud
mesilased , herilased ning paljud sõralised.
Grupieluviisi tekkimise ja loomade sellise käitumise uurimisega tegeleb sotsiobioloogia.
47. Millised rühmad on grupilise eluviisiga?
48. Sotsiaalse eluviisi eelised?
Väiksem kiskluse risk
Katsed kaelustuvidega (Columba palumbus) näitasid, et mida suurem on toituvate lindude
salk, seda varem märgati lähenevat pistrikku ja pistriku rünnakud muutusid suurte gruppide
puhul edutuks. Mida suurem on tuvisalk, seda rohkem on seal linde, kes tegelevad ümbruse
jälgimisega ja seda varem annavad nad keskeltläbi teistele hoiatuse .
Kollektiivne kaitse
Suurem rühm ka nõrku loomi voib suuta end vaenlase eest kaitsta. Eriti tugevad on selles
sotsiaalsed putukad. Mõnel putukaruhmal (sipelgad, termiidid) on isegi pesakonnas sellele
tööle spetsialiseerunud klass (sõdurid). Teine tuntud grupiline kaitseviis on teada
muskusveistelt, kes kaitsevad end huntide eest moodustades tiheda ringi, mille sees on
emased ja vasikad ja mida kaitseb sarvepaaridest ja laupadest moodustunud müür .
Kui kiskja siiski saab karjale piisavalt ligi ja kari ei osuta vastupanu, on kiskja ees valik,
millist saaklooma võtta. Paljudel juhtudel on täheldatud kiskja segadussesattumist.
Lahjendusefekt
Kolmas grupieluviisi eelis on puhtalt statistiline. Võrreldes loomagruppi, mis koosneb ühest,
10-st ja 100-st isendist, kes satuvad kokku kiskjaga, on esimese tõenaosus saada ohvriks 1:1,
teise 1:10 ja kolmandal 1:100. Seega tasub indiviidil liituda suurema grupiga. See mehhanism
aga kaotab oma võlu kui suuremal karjal on ka rohkem kiskjarunnakuid ja sageli see just nii
ongi. Sellele vaatamata võib kiskjaid grupi liikme kohta olla vähem kui üksikult elades .
Rohkem võimalusi toidu leidmiseks
Paljud kiskjad ( hundid , lõvid, hüaanid) peavad koos jahti ja on nii võimelised üksiku looma
suhteliselt vähese vaevaga murdma suuri loomi. Ka paljude linnuliikide puhul on tehtud
kindlaks, et nad levitavad omavahel informatsiooni toidukohtade kohta. Näiteks ööbimiseks
kokkutulnud Ameerika kaljupääsukesed järgnevad järgmisel hommikul nendele isenditele,
kes tunduvad olema hästi toitunud.
49. Sotsiaalse eluviisi puudused?
Grupilise eluviisi puudused
Samast liigist isendid, kes elavad kitsal maaalal koos hakkavad paratamatult konkureerima,
eeskätt toidu pärast ja see on ka grupilise eluviisi peamine varjukülg. Eriti kannatavad selle all
karjadena elavad rohusööjad, naiteks küülikud ja muud urgudes elavad loomad, kes on oma
elupaigaga jäigemalt seotud ega tee pikki toitumisrännakuid.
Karjas tekib sageli klassiline hierarhia loomade vahel ja ressursid pole enam kõigile võrdsed.
Eriti puudutab selline konkurents sigimispartnereid. Sageli saab karja kõige tugevam isane
endale märksa rohkem sigimispartnereid kui teised. Sellised hierarhilised süsteemid on
levinud näiteks punahirvedel, kus isased võitlevad positsiooni pärast karjas ja tugevamad
saavad endale emastest koosneva haaremi . Edutud isased elavad väikeste karjadena või
üksikult ja proovivad vahel ka emastega paaruda kui õnnestub see väga harva.
Huntidel näiteks esinevad hoopis dominantsed emased, kes votavad suure osa karja sigivusest
endale. Teiste emaste pojad, mis sünnivad niigi harva, hukatakse sageli domineeriva emase
poolt. Nagu juba eespool mainitud kuldnokkadel, on grupieluviisist saadav kasu sageli eluperiooditi, aastaajati või paiguti erinevad.
50. Hõimuvalik ja egoistlikud geenid?
Hõimuvalik on piltlikult öeldes teooria, kus tasub ennast ohverdada lähisugulaste eest. Näiteks kahe venna või kaheksa onupoja eest, kuna venna genoom sisaldab u ½ samu geene ja onupoja genoom 1/8. See teooria tugineb suuresti egoistlike geenide teoorial, mis väidab, et isekas geen ei hooli isendi elust vaid ainuüksi enda suuremast koopiate arvust. Ehk geen justkui kasutab isendit vaid enese paljundamiseks.
51. Rühmavaliku teooria ja selle puudused?
Rühmavaliku teooria väidab, et sageli ei pruugi isend maksimeerida oma sigivust nagu looduslik valik seda ette näeb, vaid isegi kui ressursse jagub võivad isendid olla sigivusega tagasihoidlikumad, kui see teoreetiliselt võimalik oleks. Sellise käitumise tagajärjel võib olla terve rühm edukam , kui oleksid egoistlikud isendid.
Puuduseks on see, kui sellisesse gruppi satüks mõni egoistlik isend, saaks tema päratamatult rohkem järglasi ja looduslik valik soosiks egoismi.
52. Maastiku topograafia kui elustikku mõjutav tegur?
Maastiku reljeefi on väga suur elustikku mõjutav tegur. Juba väikesed reljeefi muutused on aluseks erinevatele liikude elupaigaks. Näited konspektist:
Maastiku reljeef ja kõrgus merepinnast omavad organismide levikule suurt mõju.
Temperatuur langeb kõrgusega (u. 6°C/km) ja nii võib igilund näha ka Kesk-Aafrikas
Kilimanžaaro mäetipul. Erinevad mäenolvad on erineva kaldega ja seetõttu ka väga erineva
valgus ja veerežiimiga. Veekogudes on väga tahtis tegur sügavus. Vesi neelab valgust
küllaltki tugevalt, eriti pikemalainelist osa nähtava valguse spektrist. Punane ja oranž
neelatakse juba u. 30m sügavusel, roheline ja sinine võivad jõuda kuni 140m sügavusele.
Selline selektiivsus on eriti tahtis fotoautotroofidele. Teatavasti on üks klorofülli
neeldumisspektri maksimume just nähtava valguse punases osas. Seetõttu pole suurematel
sügavustel klorofüll kõige parem fotosünteesipigment ja seal elavad produtsendid kasutavad
teisi pigmente (puna- ja pruunvetikad näiteks).
Ka väga väikesed erinevused reljeefis võivad tekitada erinevaid elupaiku. Näiteks niisketes
metsades, mis paiknevad savikal aluspõhjal täituvad pärast suuri vihmasid madalamad lohud
kiiresti veega. Sama efekt on ka luhtades ja lodumetsades. Reljeefi pole nagu silmaga nähagi
kuid taimestikulised erinevused võivad olla väga suured.
53. Miks on erinevate laiuskraadide elustik erinev, millised keskkonnatingimused sõltuvad laiuskraadist?
Päike on maal peamiseks valgus- ja soojusallikaks . Maale langevast kiirgusest neelab atmosfäär 20 – 40%. Poolustel, kus langemise nurk on teravam , tuleb kiirgusel läbida rohkem atmosfääri kui ekvaatoril . Samuti on valguse terava nurga tõttu poolustel kiirgushulk pinnaühiku kohta oluliselt väiksem. Nii on ekvaatori aastane kiirgushulk kokkuvõttes ca. 2 korda suurem kui poolustel . Maa viltuse pöörlemistelje tõttu esinevad suures osas maakerast aastaajad, mis muutuvad omavahel aina erinevamaks pooluste suunas. Nii on ekvaatoril päeva pikkus ca. 12h, poolusel aga esineb polaarpöev ja- öö. Laiuskraadist sõltub päikesekiirguse hulk, ööpäeva erinevused, aastaajad.
54. Kliimamuutused ?
Ajalooliselt on kliima varieerunud üsna tugelvalt, kuid siiski võib viimase viie sajandi kliimat nimetada stabiilseks. Tõendid näitavad, et viimase paaari aastamiljoni jooksul on esinenud märksa suuremaid kliimamuutuseid. Viimane jääaeg algas 100 000 aastat tagasi, neid on olnud ka enne. Jääaja vahelised ajad on jäävaheajad. Jääaegade tsüklilisus algas u 2 miljonit aastat tagasi. Jäävaheajad on märksa lühemad kui jääajad . Käesolev vaheaeg kestab veel vähemasti 4000 aastat.
55. Tuli kui elustikku mõjutav tegur?
Tulekahjud on kõige tavalisemad lokaalse tähtsusega katastroofid. Teiste suuremate katastroofide tagajärjeks on tervete koosluste hävimine ja seetõttu pole neil evolutsiooni jooksul välja kujunenud vastumehhanisme.
Tulekahjud suudavad üle elada mõnede taimede (juurte abil) ja maasse kaevunud loomad.
Mõnede taimede seemned piirkondades, kus tulekahjud on tavalisemad, nõuavadki idanemiseks tulekahju. Paljude koosluste üks olulisi kujundajaid ongi tulekahju. Eestis näiteks nõmmemetsad .
56. Organismide vastasmõjud: neutralism?
Tähendab eeskätt koosluses kooselavate liikide otsese vastasmõju puudumist. Kaudselt on
koosluses kõik liigid omavahel kuigivõrd sõltuvad.
57. Organismide vastasmõjud: amensialism?
Tähendab vastasmõju, kus üks pool selgelt kannatab, teine aga ei saa kasu ega kahju. Enamasti on see nähtus seotud isendite ebavõrdsest suurusest ja sellest tingitud hoolimatusest. Nii ei pane suured loomad reeglina tähelegi, kelle peal nad talluvad. Looduses on amensalism tegelikult vägagi levinud suhtevorm. Ka rohttaimestiku tallamist suurte loomade liikumisel võib käsitleda amensalismina ja vähemalt sellel juhul on teisele poolele kahjutegemine vältimatu . Tegelikkuses ei oma amensalistlikud suhted enamasti populatsioonide suurusele kuigi suurt mõju.
58. Organismide vastasmõjud: konkurents?
Konkurent on alati mõlemale osapoolele kahjulik, isegi siis kui üks on teisest selgelt üle.
Organismid konkureerivad vee, toidu, valguse, toitainete ja eluruumi pärast. Kuna konkurents on kahjulik püüavad organismid konkurentsi igal viisil vähendada. Kasulik on paikneda konkurendist kaugel. Konkurentsi vähendamise üks meetod on spetsialiseerumine . Ei tasu konkureerida ressursi pärast mida tarbivad palju organismid. Seetõttu tarbitaksegi toidüks ära enamasti kõik mis kõlbab süüa. (tselluloos, ligniin). Konkurents on ka põhjus miks elavad organismid kohtades, kus on elüks väga minimaalsed võimalused. Näiteks süvaookeanis ja kõrbetes.
59. Organismide vastasmõjud: parasitism ?
Parasitism on suhte vorm, kus parasiit e. Nugiline saab kasu ja tema peremees kannatab. Hea parasiit ei tapa oma peremeest , kuna see on talle vajalik. Peremehe pinnal elavad parasiidid on eksoparasiidid ja peremehe sees elavad endoparasiidid. Parasiidid on enamasti väga kitsalt spetsialiseerunud (erinevad liigid erinevatel peremeesliikidel, erinevad liigid erinevates organites jne).
Parasitoidiks nimetakse parasiiti, kelle nugimise tagajärjel peremeesorganism paratamatult sureb.
Kleptoparasitism- enda elatamine varastamise abil. Näiteks toidu, pesamaterjali ja tervete pesade varastamine. Eestis söödikänn, kes värastab kajaklaste püütud kalu.
Pesaparasitism- Tuntuim näide kägu, kes muneb oma munad teiste lindude pesadesse. Koorunud käopoeg viskab oma peremehe enda lapsed pesast välja. Kuldnokad, kes munevad oma munad lisaks oma pesale veel naabri pesasse, igaksjuhuks. Ka kassi võib pidada pesaparasiidiks, kellele inimene annab oma lollusest süüa, kuna teine nii nunnu on.
Koevolutsioon - Võrreldav külma sõja aegse võidurelvastumisega. Kui mõlemad pooled saavutavad võrdset edu on olukord käsitletav paigalseisuna. Nii peremehe, kui parasiidi vahel käib evolutsiooniline võidujooks. Tavaliselt on parasiit alati sammuke ees, kuna tema eluspüsimise ainuke eeldus ongi see, et ta saaks kedagi nugida.
60. Herbivoorlus- üks pool saab kasu, teine kahju. Herbivoorid on ühest suurematest organismidest, kes suudavad lagundada tselluloosi. Tselluloosi lagundamine on aeganõudev ja väheefektiivne protsess, seetõttu on näiteks mäletsejate seedeelundkond väga suur, mis teeb nende liikumise aeganõudvaks. Kuna taimedele samamoodi ei nagu loomadelegi ei meeldi, et neist toitutakse, siis kasutavad nad mitmesuguseid kaitsemehhanisme. Kaitsemehhanismid võivad olla mehhaanilised (okkad, kõrvekarvad) või keemilised (mürk). Kõrrelised näiteks on peitnud oma juurdekasvu võimaldavad koed maapinna lähedusse, seega nedne lehed kasvavad juurde altpoolt ja pealtpoolt neid ärasöömine ei häirigi.
61. Kisklus- liikidevaheline suhtevorm, kus üks loom sööb teist looma. Kisklus lõppeb ühe poole surmaga, ehk siis üks pool saab kasu, teine kahju. Kiskja on enamasti saakloomast suurem ja tapab oma saagi. Kiskja ja saaklooma vahel toimub sarnane koevolutsiooniline voidurelvastumine kui
peremehe ja parasiidi vahel. Saakloom kohastub kiskjaid valtima (varjatud eluviis), nendele
vastu hakkama (okkad, sarved , murgiastlad, kollektiivne eluviis) voi nende eest pogenema
(pikad jalad, tiivad ja uimed ). Kiskja kohastub aga saakloomi edukalt puudma arendades
paremaid jahimeetodeid (varitsused, loksud, grupijaht), paremaid relvi (hambad, murgiastlad
ja -hambad, puunisvorgud) voi kiiremaid liikumisviise (pikad jalad, tiivad ja uimed). Siin omab elu ja lounasoogi printsiip marksa selgemat tahendust. Nimelt on saakloom oma
voidurelvastumises sammuvorra kiskjast eespool, sest allajaamine tahendab talle elukaotust
(tugev loodusliku valiku surve), kiskjal tahendab allajaamine aga lounasoogist ilmajaamist
(norgem loodusliku valiku surve). Siit leiame vastused kusimustele, miks paljud rohusoojad,
vaatamata asjaolule, et nende toiduobjektid on uhed aeglasemad organismid maailmas, on
sageli vaga valedate jalgadega . Saaklooma pikad jalad aga nouavad ka kiskjalt pikemaid
jalgu. Kiskjate ja saakloomade populatsioonid pusivad tasakaalus vaid tanu evolutsioonilisele
voidujooksule. Kui molema liigi jalad oleks poole luhemad, pusiks tasakaal endiselt. Ehk,
selleks, et paigal seista, tuleb edasi liikuda.
62. Allelopaatia - on liikidevaheline vastasmõju, mis esineb peamiselt seentel, bakteritel ja mõningatel taimedel. Üks pool saab kasu, teine kahju.
See seisneb keemiliste relvade kasutamises maa-ala hõivamisel. Vast koige tuntumad on siin
antibiootikumide kasutamine seente poolt konkureerimaks edukamalt bakteritega. Nimelt pole
looduslikud antibiootikumid mõeldud mitte inimestel ja kari- ning lemmikloomadel esinevate
bakterite põhjustatud haiguste raviks, vaid seente relvana konkureerimaks bakteritega. Sarnast
mürgitamist kasutavad ka mõned taimed, tuntud on selle poolest laugud (Allium sp.), nende
hulgas ka küüslauk . Need taimed eritavad mulda erilisi aineid, mis pärsivad konkurentide
kasvu.
63. Kommensalism- on liikidevaheline suhe, kus üks pool saab selget kasu, teise elukäiku see aga märkimisvaarselt ei mõjuta. Sarnaselt parasiitidele on ka kommensaale kõigil liikidel ja
enamasti palju. Nii mõnelgi juhul võivad kommensaalid muutuda peremehele ka tüliks, vahest
võib neist ka pisut kasu olla. Paljud kommensaalid kasutavad oma peremeest soodsa elukeskkonnana või lihtsalt kinnitumise substraadina. üheks heaks näiteks on puudel elavad samblad ja samblikud , kes teatavasti ei oma juuri ning seega puult midagi ära ei võta. Samblad ja samblikud ( troopikas ka paljud kõrgemad taimed, nn. epifüüdid) kasutavad puutüve ja oksi kasvukeskkonnana kuna need on maapinnast kõrgemal, seega on seal valgust rohkem ja puudub konkurents rohttaimedega. Vahel saavad kommensaalid oma peremehelt ka toitu, näiteks elab pea iga looma kehapinnal ja seedekulglas hulgaliselt teisi organisme (enamasti baktereid ja seeni), kes toituvad näiteks nahaeritistest (rasu, higi), eralduvatest nahatükkidest, vanadest kehakarvadest ja sulgedest. Sel viisil toitujaid on inimese kehapinnal kuni 100 erinevat liiki. Siia kuuluvad bakterid, mikroseened ja mõned imepisikesed lestad ( lülijalgsed , mitte kalad). Tohutus koguses kommensaale leidub ka inimese soolestikus, enamus neist on bakterid. Üldiselt arvatakse, et kommensaalide rakke (ehk siis kommensaalseid organisme) leidub inimese peal ja sees suurusjärgu võrra rohkem, kui inimese enda rakke. Paljud kommensaalid elavad peremeesliigi eluasemes toitudes tema kehajääkidest. Ka inimelamus on palju selliseid liike, kes meile olulist kahju ei põhjusta kuid kelle olemasolu sõltub suuresti inimesest. Siia kuulub terve hulk lestasid (jällegi mitte kalad), kes toituvad inimeselt pudenenud nahatükkidest, karvadest, rasust ja toidujääkidest. Ka selliseid tüüpilisi majakahjurid nagu prussakad ja toakarbsed voib vaadelda kommansaalidena. Kommensaalide neutraalses mõjus on ka mõningaid kahtlusi . Vahel harva võivad kommensaalid muutuda haigustekitajateks. Tuntud näide on bakterist Streptococcus mutans, kes põhjustab oma elutegevusega (mitte siis sihilikult) hambakaariest. Selle bakteri
kahjulikkus voi neutraalsus sõltub inimese toitumisest. Suhkrutevaese toidu puhul on tegemist
küllaltki kahjutu liigiga .
64. Organismide vastasmõjud: protokooperatsioon
Protokooperatsiooni puhul on liikidevaheline suhe ajutine ning vabatahtlik. See annab mõlemale organismile eelise, kuid pole vältimatu. Nt aeroobne heterotroof produtseerib vetika jaoks CO2, saades viimaselt vastu O2.
65. Organismide vastasmõjud: mutualism
Mutualism on mõlemale osapoolele kasulik kooselu vorm, seda vaadeldakse ka kui vastastikust pärasitismi. Kumbki mutualismi osapooltest proovib oma kasu suurendada, milleks kasutatakse ebaõiglasi võtteid. Mutualism on enamasti obligaatne ehk kohustuslik ja päratamatu, liigid on teineteisega väga tihedalt seotud ning enam eraldi hakkama ei saa.
Tuntud mutualismi näide on samblikest, kes on liitorganismid – koosnevad seenest ja vetikast. Seen pakub vetikale soodsa elukeskkonna ja varustab teda vee ning mineraalainetega. Vetikas omakorda pakub seenele fotosünteesil saadud suhkruid.
66.Ökoloogiline amplituud – erinevad liigid on kohastunud erinevate elutingimustega ja elavad vaid seal, kus neile on sobivad tingimused. Organismid on sunnitud ka olema oma eelistustes paindlikud, sest tingimused ajas ja ruumis on muutlikud. See tähendab, et organismidel on keskkonnatingimuste suhtes teatav taluvusvahemik, mida nim ökoamplituudiks.
Autökoloogiline amplituud on liigi liigiomane taluvus ideaalsetes tingimustes. Iga keskkonnateguri suhtes on liigil olemas mingi optimaalne vahemik, kuid liik ei sure ka siis, kui tingimused mõnevõrra erinevad optimaalsest.
Sünökoloogiline amplituud hõlmab liigi selle osa, milles isendid tegelikult elavad ja milles teised organismid neid ei ohusta.
67.Ökonišš kirjeldab detailselt organismi suhet iga keskkonnateguriga ja tema nõudmisi nende suhtes ning võtab kokku organismi amplituudid kõigi keskkonnategurite suhtes. Nt tuntumateks pärameetriteks loomade puhul oleks: mida nad söövad, kes neid sööb, milliseid füüsikalise keskkonna tegureid nad eelistavad jne.
Nišši määratlemine on keeruline, kuna organismi mõjutavaid tegureid on lõpmata palju. Üks ökoloogia kindlatest reeglitest on, et igal liigil on teistest erinevad nõudmised keskkonna suhtes ehk igal liigil on unikaalne nišš.
68. Gause printsiip ehk konkurentsi välistamise printsiip on reegel, mis ütleb, et kaks liiki ei saa püsivalt ühes niššis koos eksisteerida.
Klassikaline katse oli kingloomadega Päramecium caudatum ja P.aurelia, kes on väga sarnaste nõudmistega toidu suhtes, toidüks on neil bakterid. Eraldi anumates elades kasvasid mõlema liigi populatsioonid vastavalt logistilise kasvu mudelile, kuid ühes anumas neid samu liike kasvatades hakkas P.caudatum’i arvukus langema , P.aurelia arvukus aga jätkas tõusmist kuigi aeglasemalt kui omaette elades. See katse ongi tõstuseks, et kaks liiki ei saa püsivalt samas niššis elada, üks neist sureb päratamatult välja ning et konkurents on kahjulik ka poolele, kes teistest silmnähtavalt üle on.
69.Troofiline tase paigutab liigid teineteise suhtes toitumise alusel erinevatesse klassidesse, sõltumata sealjuures nende süstemaatilisest kuuluvusest. Nii on nt olemas taimed, taimtoidulised, loomtoidulise ja lagundajad.
Liikide jaotamine troofilistele tasemetele on vajalik, sest:
1) toitumine ehk kuidas varustada ennast energia ja toitainetega , on organismidele keskse tähtsusega probleem
2) puuduvad raha ning aeg, et uurida iga liiki eraldi
3) liikide klassifitseerimine troofilistele tasemetele on kasulik lihtsustus, mis aitab üldistada ja mõista looduses toimuvat
70.Probleemid organismide jaotamisel troofilistele tasemetele – skeemid , mis tehakse on ääretult lihtsustatud. Organismide vahel on märksa keerukamad suhted nii troofilise taseme sees kui ka troofiliste tasemete vahel. Samuti on organisme, mis on tegelikult paljudes troofilistes tasemetes nt omnivoorid või ka putuktoidulised taimed.
71.Fotosüntees kujutab endast protsessi, mille käigus CO2 seotakse kloroplastides leiduvate ensüümide poolt, juure kaudu saadakse vesi ja mineraalained. Päikesevalguse abil lagundatakse vesi hapniküks ja vesiniküks, millest suurem osa hapnikku lendub atmosfääri. Vesinikku kasutatakse seejärel CO2 redutseerimiseks ja esmast fotosünteesiproduktide tootmiseks. Sedasi käib fotosüntees taimedel ja paljudel rohevetikatel ning mõningatel protistidel.
72. Kemoautotroofid saavad orgaanilise aine sünteesiga hakkama ilma nähtava valguse kasutamiseta. Kõik kemoautotroofid kuuluvad eranditult bakterite hulka.
Kemotroofsed ökosüsteemid:
*süvaookeanite vulkaanilised piirkonnad, kuhu on kogunenud terved kemosünteetilised kooslused, mis on täielikus pimeduses, kuid täiesti autonoomsed
*Mariaani süvikust 3600 m sügavusel elavad nuivähid
*Galapagose saarte lähedal 2500 m sügavusel olev ökosüsteem (toruussid)
73. Toiduahelad kui toitumissuhete mudelid koosluses?
Ökosusteemis ained tegelikult ringlevad, kuid toiduahelate puhul seda klassikaliselt ei käsitleta, st. sealt puuduvad lagundajad. Ahela alguseks on enamasti mõni produtsent (autotroof), edasi tuleb esimese astme konsument (herbivoor), teise astme konsument ( karnivoor ), kolmanda astme konsument (karnivoor) ja vahel neljanda astme konsument (karnivoor). Enamasti pole toiduahelatel rohkem astmeid kui viis. Sest peamiseks põhjuseks on toidunappus. Iga astme ülalpidamiseks on kasutada järjest vähem toitu.
74. Toiduvõrgud kui toitumissuhete mudelid koosluses?
Toiduvõrk koosneb omavahel põimunud toiduahelatest. Nad võimaldavad kujutada organisme, kes toituvad erinevate troofiliste tasandite organismidest. Toiduvõrgud ei kujuta enamasti omnivoore, ka kiskjad toituvad sageli nii rohusööjatest kui ka teistest kiskjatest. Enamasti ei kujuta toiduvõrgud ainete voogusid ja erinevate ahelate osatähtsust.
75. Ökoloogilised püramiidid: arvukuse ja biomassi püramiidid?
Selleks, et kujutada kui palju keegi kedagi sööb, kasutatakse ökoloogias püramiide. Arvukuse püramiidis jagatakse organismid troofilistele tasemetele ja väljendatakse igal tasemel olevate isendite arvukust. Sageli pole arvukuse püramiid püramiidi kujuga.
Biomassi püramiidi jaoks kasutatakse andmete esitamiseks isendite biomassi. Püramiid on enamasti püramiidikujulised. Erandiks on ookeanides olevate füto- ja zooplanktonite omavaheline suhe, kus zooplanktonite biomass on sageli suurem kui samal ajahetkel elavate fütoplanktonite mass. See on tänu sellele, et fütoplanktonitel on kiire produktsioon.
76. Kuidas on termodünaamika seadused seotud elusloodusega?
I seadus: energia ei teki ega kao. Kõik organismid vajavad elutegevuseks energiat, see ei tulene aga ökosüsteemi seest vaid väljaspoolt(päikeselt). II seadus: iseeneslikel protsessidel on omadus suurendada oma korratuse määra – entroopiat . Korratuse kokkupanemine korrapärasesse vormi nõuab lisaenergiat. Elusorganismidel on omadus suurendada oma sisekeskkonnas korrapärasust ja seetõttu on nad sunnitud suurendama korrapäratust enda ümber. N: loomad ehitavad oma keha valmis orgaanilisest ainest, mida nad energeetilistel eesmärkidel muudavad keerulisest(korrapärasest) lihtsamaks ja vabastavad keemilise sideme energiat tootes sellest soojust.
77. Primaarproduktsioon, erineva produktiivsusega kooslused?
Taimed seovad fotosünteesil CO2 ja valmistavad sellest orgaanilist ainet. Samaaegselt nad ka hingavad, mis kujutab endast hapniku kaasabil orgaaniliste ainete taas veeks ja CO2-ks öksüdeerumist. Hingamise käigus lagundab taim ise oma toodetud ainet ja seega tema mass väheneb. Kogu orgaanilise aine tootmist nim brutoproduktsiooniks. Järgmisele troofilisele tasemele jäävad taime hingamisel lagundatud ained kättesaamatüks, seega tuleks brutoproduktsioonist hingamiskulud maha arvutada. See on primaarproduktsioon e netoproduktsioon. Primaarproduktsioon sõltub: sademete hulgast, temperatuurist ja päikesekiirguse hulgast.
78. Primaarproduktsioon veekogus?
Veekogu kannab 35% Maa primaarproduktsioonist. Veekogude produktsiooni piirangüks ei ole veepuudus . Peamiseks veeökosüsteemide madala keskmise produktsiooni pärast on avaookean. Kui enamusi maismaakooslusi iseloomustav värv on roheline, siis veekogusid, eriti avaookeani iseloomustab sinine. See on tingitud ühest küljest vee omadusega hajutada ja
peegeldada paremini sinist valgust kui teisi lainepikkusi. Teisest küljest on süüdi klorofülli
sisaldavate organismide vahesus.
79. Apvelling?
Apvellingu alad on mandrilavade servades, kust hoovustega kerkib pinnakihi setetesse talletunud toitaineid. Ala, kus mere süvakihtidest pärinev külm vesi tõuseb.
80. Fotosünteesi efektiivsus?
1-3%-line taimedele langenud valgusenergia, mida taimed suudavad ära kasutada. Arvutatakse jagades fotosünteesil seotud energia kogu taime pinnale langenud energiaga. Max fotosünteesi efektiivsus on 18%, kõige rohkem piirab seda CO2 kättesaadavus. Teised madala fs efektiivsuse põhjused on seotud sellega, et suurem osa valgusest ei jõua kloroplastideni. Suur osa valgusest peegeldub lehtede pinnalt ja osa läheb lehe soojendamiseks.
81. Lindemanni reegel?
Energia ülekande efektiivsus erinevate troofiliste tasemete vahel. Lindemann pakkus välja, et ökoloogiline efektiivsus kahe troofilise taseme vahel on suurusjärgus 10%. St. 10% primaarproduktsioonist laheb rohusööjate biomassiks (sekundaarproduktsiooniks) e. tonnist heinast saab 100kg lehma.
82. Energia ülekande efektiivsus ökosüsteemides?
10%, kusjuures produktsiooni efektiivsus tõuseb toiduahelas ülespoole liikudes.
83. Ekspluatatsiooni efektiivsus?
Ühe troofilise taseme võime kasutada temast allapoole jääva troofilise taseme ressursse.
84. Ökoloogilised püramiidid: energiapüramiidid?
Kujutab energia ülekandumist ühelt troofiliselt tasemelt teisele. Energia, mis järgmisele tasemele ei jõua, hajub soojusena maailmaruumi.
85. Milliseid peamisi keemilisi elemente vajavad elusorganismid?
H, C, N, O, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Si.
86. Vesi, veeringe ja selle energeetika ?
Vesi on: fotosünteesi lähteaine ,
hingamise üks produkte,
paljude organismide elukeskkond,
kliima mõjutaja jne.
Aurumine toimub enamasti veepinnalt. Atmosfääri ülemistes kihtides veeaur kondenseerub ja sajab alla. Sademete langedes vabaneb vee potensiaalne energia, mille ta sai päikeselt.
87. Süsinik, süsinikuringe ja inimese osa selles?
Süsinik on kõikide organismide koostisosa ; organismidele ehitusmaterjaliks ja energeetiliste protsesside vahendajaks. Peamised süsinikuringe protsessid on:
süsiniku sidumine (foto- või kemosüntees),
aeroobne hingamine,
anaeroobne hingamine.
Inimene kasutab bakteriaalselt toodetud metaani energiatootmisel.
88. Lämmastikuringe ?
Lämmastiku fikseerimine: õhulämmastiku redutseerimine ammooniumiooniks.
Ammonifikatsioon: lämmastikuainevahetuse jääkidest ammooniumi valmistamine.
Nitrifikatsioon: ammooniumi oksüdeerimine .
Denitrifikatsioon : nitraat redutseeritakse lämmastikdioksiidiks ning seejärel lämmastikmonooksiidiks ja viimaks molekulaarseks lämmastiküks.
89. Fosforiringe?
Taimedele on fosfor kättesaadav fosfaatioonina, loomad saavad oma fosfori taimedelt ja loomadelt saavad selle lagundajad. Vabanevaks ühendiks on fosfaat , mida kasutavad taas taimed.
90. Väävliringe?
Väävel ja tema ühendid ringlevad elus- ja eluta looduse vahel, kusjuures väävli oksüdatsiooniaste muutub.
91. Mis on kooslus, kuidas seda piiritleda?
Mingil alal elavate organismide kogumik. Enamasti nim üheks koosluseks suhteliselt homogeensetes tingimustes elavate organismide kogumit. Loomulikult esineb ka kõige homogeensemates keskkondades erinevaid tingimusi väiksemas skaalas, kuideeldatavalt suhestuvad ühe koosluse liigid omavahel rohkem kui kõrval olevate koosluste liikidega.
Kuidas kooslust piiritleda ja ära tunda?
Näiteks substraadi (liivaluited, järved , kaljud) järgi. Sageli liigitatakse mingi domineeriva (taime-) liigi järgi. Enamasti on tegemist kõige arvukama või silmatorkavama liigiga. Nt männiku tunneme ära männi järgi, ehkki mänd pole seal kõige arvukam liik. Kooslusele ei saa anda mingeid mastaape. Üheks koosluseks võib pidada nt nii imetaja jämesooles elavaid baktereid kui ka suuri metsa ja rohumaamassiive. Tegelikult koosnevad suured kooslused ( niit ) omakorda väiksematest (ühel taimel elavad putukad) ja need omakorda veelgi väiksematest (ühe putuka soolestikus elavad bakterid) ja see teeb kooslusest väga laialivalguva ja pigem tunnetatava kui defineeritava mõiste. Maismaal määratleb koosluse enamasti kliima ja mullatüüp. Nendest teguritest sõltuvad peamiselt taimed. Alal kasvavatest taimedest sõltuvad aga seal elavad loomad.
92. Tegurid, mis mõjutavad liigilist mitmekesisust?
Inimmõju suktsessioonidele
Inimese tegevus, eriti põllumajanduslik, töötab vastu looduslikule suktsessiooniprotsessile. Eriti käib see üheaastaste monokultuuride nagu teraviljad kohta. Teraviljapõldu haritakse igal aastal ja looduslikest liikidest suudavad seal väheste eranditega hakkama saada vaid üheaastased taimed (on ka mõned püsikud, orashein näiteks), mida ka umbrohtudeks nimetatakse. Karjatamise ja niitmise tõttu püsiv madalakasvuline taimestik on, nagu juba eespool mainitud, sageli kunstlikult seisma jäetud suktsessioon . Ka inimese ehitustegevus takistab looduslikku suktsessiooni. Mahajaetud ehitised ja terved linnakud (Eestis militaarsed) on omaette huvitav ja võib-olla tulevikku näitav vaatepilt.
Mis mõjutab mitmekesisust?
Koosluse suurus
Väikeses koosluses on enamasti vahem liike. Samuti on liigid väikestes kooslustes ise väikesed. Väikesel maa-alal ja väheste ressurssidega pole võimalik paljudel liikidel või suurtel liikidel säilitada oma populatsioonide minimaalset arvukust (arvukust, mis on vaja inbreedingu vältimiseks).
Laigulisus
Laigulisus e. heterogeensus kirjeldab koosluse sisemist tingimuste mitmekesisust. Kirju laiguline keskkond tagab suurema liigirikkuse kuna koos saavad elada mitmesuguste nõudmistega liigid. Seetõttu on näiteks Eesti puisniidud väga liigirikkad, seda ka maailma mastaabis, et koos elavad nii metsa- kui niiduliigid. Eriti liigirikkad on puisniidud piirkondades, kus on aluseline pinnas ja pehme kliima. Seal on niidu põhituubiks looniit ja metsatüübiks salumets, mis on ka omaette väga liigirikkad. Sellised tingimused valitsevad
näiteks Lääne- ja Saaremaal.
Elupaiga eriomadused
Mõnes elupaigas on paljude liikide elutegevus täiesti välistatud. Näiteks ei suuda ükski taim ja enamik loomi elada imetajate soolestikus. Läänemeri oma riimveega ei sobi kuigi hästi ei mere- ega mageveeorganismidele. Rabad oma toitainete vähesusega, liigniiskuse ja happelise pinnase poolest ei sobi paljudele liikidele. Seetõttu on sellised elupaigad sageli vähese liigirikkusega. Oma osa mängib ektreemsete elupaikade puhul ka nende haruldus ja isoleeritus .
Keskkonnatingimuste muutlikkus
Kui piirkonnas esinevad muutused (näiteks kliima) on etteaimatav, võivad seal elada koos paljud liigid, kes jaotavad omavahel mitte ainult ruumi vaid ka aega. Nii oitsevad mõned taimeliigid värakevadel (puudel pole veel lehti ja valgust palju), teised jälle hilissugisel, (puudel pole enam lehti, valgust jälle palju). Jarjestikune õitsemine võimaldab jaotada ka tolmendajaid kui ressurssi. Seega on regulaarselt muutlike tingimustega kooslused sageli liigirikkamad .
Elupaiga häiritus
Tugeva häirimise korral (näiteks ülekarjatatav karjamaa ) ei suuda paljud liigid elupaigas vastu pidada ja mitmekesisus on madal. Norga häirimise korral (jäätmaad, roostikud) kujuneb sageli üks või mõned dominantsed liigid, kelle kõrval teised liigid ei suuda kasvada ja mitmekesisus on madal. Mitmekesisteks kujunevad sageli kooslused, kus häirimine on keskmine. Näiteks niidetaval või karjatataval rohumaal hoiavad inimene või kariloomad taimede omavahelise konkurentsi madala. Need kooslused on seetõttu liigirikkad, sageli liigirikkamad kui sama piirkonna looduslikud kooslused (vähemalt taimestiku poolest).
93. Häiritus kui mitmekesisust mõjutav tegur?
Elupaiga häiritus
Tugeva häirimise korral (näiteks ülekarjatatav karjamaa) ei suuda paljud liigid elupaigas vastu pidada ja mitmekesisus on madal. Nõrga häirimise korral (jäätmaad, roostikud) kujuneb sageli üks või mõned dominantsed liigid, kelle kõrval teised liigid ei suuda kasvada ja mitmekesisus on madal. Mitmekesisteks kujunevad sageli kooslused, kus häirimine on keskmine. Näiteks niidetaval või karjatataval rohumaal hoiavad inimene või kariloomad taimede omavahelise konkurentsi madala. Need kooslused on seetõttu liigirikkad, sageli liigirikkamad kui sama piirkonna looduslikud kooslused (vähemalt taimestiku poolest).
94. Miks langeb liigirikkus pooluste suunas?
Globaalne koosluste liigiline mitmekesisus kipub langema ekvaatorilt pooluste suunas. See reegel kehtib pea kõikide organismiruhmade kohta (kuid on ka üksikuid erandeid). Põhjuseid selleks on mitmeid aga nendel me väga pikalt ei peatu. Üks olulisemaid on kindlasti suuremate laiuskraadide (pooluste lahedaste ) karmim kliima, mis talveperioodiks seiskab pea kogu looduse (va. paljud veeorganismid, imetajad ja linnud). Nii pidurdub ka oluliselt evolutsiooniprotsess. Seega ei saa parasvöötme põhjapoolsetes osades olla samapalju liike kui troopikas, kuna aktiivne eluperiood on ca. poole lühem kui troopikas. Siia lisanduvad veel jääajad, mis siinsete laiuskraadide elutegevuse lihtsalt minema pühivad
95. Mis on ökosüsteem, kuidas seda piiritleda?
Ökosüsteem
Ökosüsteem on süsteem, mis liidab koosluse (koik elusorganismid) üheks selle poolt kasutatava eluta keskkonnaga. Tingimusel, et teda varustatakse energiaga on ökosüsteem väikseim jätkusuutlik elussüsteem. Ökosüsteemide piiritlemine on, sarnaselt populatsioonide ja kooslustega, sageli meelevaldne. Ökosüsteeme on ainete vahetuse intensiivsuse järgi teiste ökosüsteemidega väga mitmesuguseid. Ökosüsteemides toimub pidevalt tuhandeid protsesse. Kõiki neid paneb käima energia, mis enamikul juhtudest tuleb päikeselt. Maale saabunult päikesekiirgus neeldub esemetesse ja muundub soojuseks. Soojus hajub pikalainelise kiirgusena tagasi maailmaruumi. Osa päikesekiirgusest salvestub fotosünteesi käigus keemiliste ühendite sidemete energiaks. See energia vabastatakse sealt taas hingamisprotsesside kaigus ja muundub soojuseks. Soojus pole elusorganismidele energeetilisteks vajadusteks kasutatav (mingit kasu sellest muidugi on aga söönuks soojusest ei saa keegi) hajub jälle maailmaruumi. Aineid märkimisväärsetes kogustes Maale juurde ei tule ja vähemaks ka ei jaa. Seetõttu peavad elusorganismid aineid korduvalt kasutama. Evolutsiooni käigus on tekkinud mehhanismid, mis võimaldavad ühtedel organismidel kasutada toiduks (või muuks otstarbeks) teiste organismide jäänuseid. Nii on ained pidevas ringluses (vaata joonist 4). On aineringe seisukohalt avatumaid ja suletumaid ökosüsteeme, suurema kiirusega vahetuvad gaasilised ja vedelad ained. Üldiselt ei kipu väikesed ja väga suletud ökosüsteemid olema pikas perspektiivis jätkusuutlikud.
96. Muld , selle koostis, kujunemine ja omadused?
Geoloogilised tingimused ja muld
Mingi piirkonna geoloogiliste tingimuste kujunemisel on reeglina pikk ajalugu. Alates plaattektoonilistest liikumistest kuni vulkaanide, settimiste ja erosioonini. Ka Eesti on vaatamata oma väiksusele geoloogiliselt küllaltki mitmekesine. Aluspõhjast oleneb mulla mineraalosa koostis. Aluspõhja kivimid lagunevad väiksemateks tükkideks mehaanilise lagunemise tulemusel (rabenemine) ja keemiliste protsesside toimel (porsumine). Näiteks jää mõju ja CO2 mõju aluselistele kivimitele. Suure osa taimede levikust määravad aluspõhja kivimid.
Muld
Kõik mullad koosnevad põhimotteliselt kahte liiki tahketest komponentidest: mulla mineraalosa ja erinevas lagunemise astmes olev orgaaniline osa. Nende komponentide keemiline koostis ja osakaal võib erinevates muldades olla väga erinev. Mulla mineraalosa moodustavad erinevad kivimid (liiv, savi, paerahk jne.). Mineraalosakeste suurused võivad olla väga erinevad suurtest kividest kuni väga väikeste saviosakesteni. Mulla mineraalosa päritolu võib olla erinev, osa sellest on pärit sama piirkonna aluskivimist, osa võib olla saabunud mandrijääga ( moreen ), osa tuulega (tolm, paljudes piirkondades vulkaaniline tuhk). Mulla orgaaniline osa koosneb peamiselt erinevas lagunemisastmes olevast taimsest materjalist. Lagunemist viivad läbi bakterid, seened ja mõningad loomad. Osa mulla orgaanilisest osast pärineb ka surnud loomadest, näiteks tigude kojad , lülijalgsete kestad , lindude ja imetajate luud jms. kuid see moodustab enamasti väiksema osa ( loomsed jäätmed lagunevad reeglina kiiresti). Mulla orgaaniline osa on vastutav ka selle veevarude hoidmise eest. Näiteks rabamullad , milles peamise osa moodustab turvas , hoiavad vett väga hästi ja kuivavad harva, liivane maa, kus peamise osa moodustab mineraalosa, on tundlik põudadele. Suur osa mulla veepidamises on savidel , mis seovad tänu imepisikestele laastukujulistele osakestele suurepäraselt vett ja lausalise kihina esinemisel väldivad vee imbumist põhjavette tekitades liigniiskeid tingimusi. Kuivades tõmbab savi tugevalt kokku ja savikasse mulda tekivad lõhed, mis võimaldavad järgmise sajuga tuleval veel imbuda ka sügavamatesse kihtidesse. Savisisaldusega muldadele on omane sõmerate moodustumine. Sellistes muldades on küllaltki palju õhku ja erinevalt puhtast savist , laseb selline muld liigset vett ka põhjavette. Need mullad on tundlikud koormusele, mida võivad põhjustada nii rasked masinad kui ka
kariloomad. Mulla sõmerust aitavad taastada ja säilitada mullaloomad, eriti vihmaussid. Kui sademetevesi imbub läbi mulla võtab ta endaga kaasa väiksemaid mullaosakesi ja viib need sügavamale. Seda protsessi nimetatakse leetumiseks. Tugevad vihmad võivad nii mulla pindmisest kihist ära viia suuri toitainetekoguseid, mis edaspidi paiknevad sügavamal. Kuival ajal kui esineb tugev aurumine ja vesi liigub mullas ülespoole (kapillaarsus) võivad osad ained, näiteks Ca2CO3 liikuda ka ülespoole. Muld on oma tekke ja toimimise iseärasuste tõttu sageli kihilise ehitusega, mulla kihte nimetatakse horisontideks. Üldistatult koosnevad suur osa Eesti muldadest järgnevatest horisontidest: Pealmises kihis on tavaliselt palju huumust – huumushorisont. Kiht, millest toitaineid valja uhutakse ja mis on enamasti heledam kui selle peal ja all olevad kihid – väljauhtehorisont . Tume kiht, kuhu jäävad pidama väljauhtehorisondist välja uhutud ained – sisseuhtekiht. Kivim , mis moodustab mulla mineraalosa – mulla lähtekivim . Massiivne kivim, mille peal asuvad eelnevad kihid ja mis ise mullatekkes ei osale – mulla aluskivim. Mullale iseloomulikud horisondid moodustavad mulla profiili. Mulla tüüpe ja klassifikatsioone on maailmas väga palju.
97. Mullastikku määravad tegurid?
Üks mullastikku määravatest peamistest teguritest on kliima, eriti sademete hulk. Kui sademeid on palju, uhutakse mulla pindmistest kihtidest välja palju toitaineid, mis jäävad alumistesse kihtidesse, kui aurumine on suur kuid põhjavesi kättesaadav (läbi kapillaartõusu), ladestuvad põhjavees lahustunud soolad mulda. Mõnedes kliimavöötmetes esinevad mõlemad protsessid, vihmaperioodil uhutakse mineraalaineid allapoole ja kuivaperioodil tõusevad nad jälle ülespoole. Ka temperatuur mängib mullatekkel suurt rolli. Niisketes ja soojades tingimustes on lagundamine väga kiire ja mulla orgaanilise aine sisaldus on madal, jahedamates tingimustes orgaaniline aine sageli laguneb mitmeid aastaid ja võib kuhjuda. Näiteks on troopiliste vihmametsade mulla orgaanikasisaldus väga madal, tundrate turbamuldades ja boreaalsetes okasmetsades aga suur. Suure osa mulla omadustest määrab ära muidugi tema lähtekivim. Lisaks eelpool kirjeldatud veerežiimile on lähtekivim ka uheks mulla reaktsiooni kujundajaks. Üldiselt kipuvad liivased mullad olema happelised ja näiteks loopealsete mullad, mis paiknevad õhukese kihina paekivi pinnal, on aluselise reaktsiooniga. Ka taimestikul on oma roll mulla kujunemisel. Näiteks avaldavad mullale tugevat mõju okaspuude okkad, mis on puu poolt tehtud kestma mitmeid aastaid (erinevalt heitlehistest puudest ) ja seega ilmastikule vastupidavad. Vastupidavad on nad aga ka pärast surma maha langedes. Okkad säilivad ka koduna mitmeid aastaid luues happelise ja küllaltki elustikuvaese mulla. Kuna sealt puuduvad enamasti mulda segavad organismid (vihmaussid) kujunevad selged horisondid. Kuna mulla omadusi mõjutavad korraga väga paljud tegurid, võivad lähedaste regioonide mullad olla küllaltki erinevad.
98. Mis on märgalad ?
Märgalad ja veeökosüsteemid
Veeökosüsteemides on kliima vähemoluline kui maismaal. Veeökosüsteeme defineerima ei pea, need on niigi arusaadavad. Märgaladega on asi keerulisem. Märgala on ala, mis on aastaringselt või periooditi allpool veepinda. Erinevalt veekogudest , esineb märgaladel kohaliku taimestiku abil tekkinud muld (veekogus on setted). Mõned märgalad ( luhad näiteks) on vee all vaid osa aastast ja ülejäänud ajal sarnanevad harilike maismaakooslustega. Märgalad on seega üleminekuks maismaalt veeökosüsteemidele. Märgalade elustik on sageli liigirikas ja omapärane. Paljud märgalad on kaasajal ohustatud inimtegevuse tõttu (kuivendamine metsastamiseks või põllumajanduseks, ehitustegevus rannikualadel jpm.) ning
vajavad kaitset.
Märgalade tüübid
Märgalade kujunemisel on kõige tähtsamaks teguriks vesi,kliima on vähemtähtis. Seetõttu näevad ja talitlevad sarnase tekkega märgalad sarnaselt väga suurel alal maakerast. Liigid on muidugi sageli erinevad. Märgalasid saab klassifitseerida erinevalt. Kõige lihtsam on neid süstematiseerida veeallika järgi. Meri – merevesi on soolane ja paljudes piirkondades esinevad ka merelooded. Rannikualadel. Jõed – seteterikkad ja aastaajati võib veetase tugevalt kõikuda (üleujutused). Madalikel . Voolav pinna- või põhjavesi – sageli toitaineterikas ja aluseline. Orgudes. Vihma- või lumesulamisvesi – toitainetevaene ja sageli happeline.
99. Mereveelised märgalad:
Mangroovisood
Troopiliste alade mererannikuid ääristavad sageli mangroovisood, mida ujutavad üle soolased või riimveelised tõusud, kandes sinna toitaineid. Mangroovisoode dominandid on puud, millel on iseloomulikud hingamis- ja tugijuured . Nendes soodes on probleemiks tõusulainete korral püstijäämine paksus mudas ja juurte hapnikupuudus . Mangroovisoode liigid suudavad tegelikult kasvada ka mageveetingimustes kuid on parimad konkurendid just soolase vee korral. Liigsetest sooladest vabanevad puud lehtede kaudu kanget soolalahust eritades. Loomadest on iseloomulikud krabid perekonnast Uca ja kaladest mudahüpikud, kes vajadusel ka veest välja ronivad ja kuivamaaelu naudivad. Suure osa loomsest elustikust moodustavad mitmesugused suuremad karnivoorid (krokodillid, alligaatorid, kaslased), suuremad lagundajad puuduvad täiesti.
Soolakusood
Suurematel laiuskraadidel esinevad rannikualadel soolakusood, millele on iseloomulik soolase mereveega üleujutused mereloodete tõttu. Taimestik on soolalembene kuid sageli vööndiline vastavalt kaugusele rannast. Oluline tegur on ka sademed, mis leevendavad soolasust. Soolakusoodes on sageli puudus lammastikust kuid sellele vaatamata on tegemist väga produktiivsete ökosüsteemidega, mille produktsioonist kuni 70% annavad hoopis kemosünteesivad bakterid, kes kasutavad merevees leiduvat väävlit. Ka sinivetikate roll primaarproduktsioonis on suur. Suurem osa orgaanilisest ainest viib endaga kaasa mõõnavesi, seega mulda kuigivõrd ei teki.
100. Mageveelised märgalad:
Lammimärgalad
Lammimärgalad paiknevad jõgede ääres ja on perioodiliselt üleujutatavad mageveega. üleujutused esinevad enamasti üks-kaks korda aastas tuues endaga kaasa suure koguse setteid kogu valgalalt. Settimise kiirus ja osakeste suurus sõltub kaugusest jõesangist ja seetõttu on ka lammidel märgatav vööndilisus. Suuremad osakesed settivad jõe kalda aarde ja nii moodustub kaldavall, mille taga on tasane ala. seetõttu on lammi üleujutamiseks vaja
suuremat üleujutust, millised esinevad enamasti kuni paar korda aastas ja vesi jääb lammile ka pikaks ajaks pärast veetaseme alanemist jões.
Setete tõttu on lammid väga produktiivsed ja paljudes piirkondades, ka Eestis, on jõelamme kasutatud heinamaadena ja nii on kujunenud lamminiidud e. luhad. Looduslikult esinevad pärasvöötme jõelammidel enamasti lammimetsad, kus kasvavad tammed , saared, jalakad ja künnapuud. Lisaks taimedele pakuvad lammid hulgaliselt võimalusi ka suurele hulgale loomaliikidele, kellest Eesti lamminiitudel tuleks eriliselt markida linde, paljud neist on ka Euroopa mastaabis väga haruldased .
Sood
Sood kujunevad aladele , kuhu voolab kokku pinnavesi ümbritsevatelt aladelt või kus põhjavesi on maapinnale väga lahedal. Maapind on liigniiske või lausa vee all enamasti aastaringselt. Soid on väga mitmesuguseid alates soometsadest kuni roostikeni. Suured soometsad esinevad näiteks Floridas, kus kasvavad ka omapäraste hingamisjuurtega sooküpressid. Selliste soode jätkusuutlikkuse seisukohalt on tähtsad mõned harvad kuivamised, sest puude seemned ei suuda vees idaneda. Kui soomets ära ei kuivaks , saaks sellest järv. Õnneks on liigid väga pikaealised ja kuivamine võib esineda kasvõi korra saja aasta jooksul. Sood on tavalisemad pärasvootes. Sealse taimestiku moodustavad peamiselt pilliroog ja teised kõrrelised, hundinuiad, loikheinalised, loalised. Puud on soodes haruldased. Paljude
taimede lehed on terava või saagja serväga ( tarnad , pilliroog, mookrohi jpm). See võib olla kohastumus sooninasarvikute ja valjasurnud londiliste vastu. Nüüdseks on need liigid välja surnud ning sootaimestikku ei ohusta enam keegi (vaiksemad olevused ikka ohustavad) kuid leheservad on ikka teravad . Suure osa liikidest moodustavad lagundajad, kes lagundavad vette
kukkunud taimejäänuseid. Sood on sageli väga produktiivsed tanu pinnaveega sissekandunud toitainetele ja võimele toitaineid kuhjata (valjavool sageli puudub). Osa soodest , näiteks allikasood, mis toituvad peamiselt toitainetevaesest põhjaveest, võivad olla ka kullaltki tagasihoidliku produktsiooniga.
Rabad
Rabad saavad kogu oma vee vihmana ja lumesulamisveena, mis on väga toitainetevaene.
Rabade dominantliikideks on samblad perekonnast Sphangnum ehk siis turbasammal. Turbasamblad kasvavad väga aeglaselt ja nende alumine osa koduneb pidevalt. Nagu sammaldele kohane, puuduvad neil juured. Sademete hulk ületab enamasti aurumise ja sademete tõttu esineb niigi väheste toitainete uhtumine alumistesse kihtidesse. Aeglaselt kasvades toodavad turbasamblad turvast , mis koguneb ja on veega küllastunud nagu käsn .
Seetõttu võivad rabad kasvada ka ümbritsevatest aladest kõrgemale, moodustavad nn. kõrgrabad. Rabapinnas on kullaltki happeline, pH = 3 – 4 ja osaliselt ka seetõttu väga liigivaene. Sagedamini kui muudes kooslustes võib siit leida putuktoidulisi taimi, kellest Eestis tuntumateks on perekonna huulhein ( Drosera ) esindajad. Rabade produktiivsus on väga vaike ja osalt seetõttu on seal ka loomi vahe. Peamiselt elavad seal lülijalgsed (putukad, amblikud ) ning mõned linnud, imetajad on rabas reeglina vaid läbirändel.
101. Mis on magevesi , mis merevesi?
Meri – merevesi on soolane ja paljudes piirkondades esinevad ka merelooded. Rannikualadel.
Voolav pinna- või põhjavesi – sageli toitaineterikas ja aluseline. Orgudes.
Vihma- või lumesulamisvesi – toitainetevaene ja sageli happeline. Mäestikes.
Merevesi on merede ja ookeanide vesi, mille keskmine soolsus on ~3,5% ehk 35 promilli . See tähendab, et iga kilogramm merevett sisaldab 35 grammi lahustunud sooli. Merevee soolsus sõltub mitmetest teguritest. Kui näiteks on tegu suletud merega ( sisemeri ), siis selle soolsus erineb tunduvalt keskmisest. Samuti sõltub merevee soolsus aurumisest (aurumine suureneb ekvaatorist pooluse suunas), sademete hulgast (seotud rõhuvöötmetega: rohkem sajab ekvaatori lähedal ja pärasvöötmes, vähem sajab troopikas ja polaäraladel) ja jõgede sissevoolust merre (suurte jõgede suudmete juures on merevee soolsus märgatavalt väiksem – estuaaripiirkonnad). Ka merejää sulamise tõttu väheneb merevee soolsus. Pinnal oleva merevee keskmine tihedus on 1,025 g/ml, seega on merevee tihedus suurem kui magevee oma, mille maksimaalne tihedus on 1,000 g/ml 4°C juures, see vahe tuleneb eeskätt merevee soolade massist.
Magevesi on vesi, mille soolsus on väiksem kui 0,5‰. Kogu Maa veeringesse haäratud veevarudest moodustab magevesi 4,04%, millest suurem osa on Antarktist ja Gröönimaad katvates jääkilpides. Ülejäänud on soolasena peamiselt maailmameres. Mageveeressursside piiratus on oluliseks probleemiks kuivema kliimaga aladel.
102. Vesi elukeskkonnana võrreldes õhkkeskkonnaga.
Tihedus:
Vesi on kõige tihedam 4 kraadi juures. Üldine vee tihedus on 1 kg /m3. Õhkkeskkonna tihedus on 1.29 kg /m3. Tihedus sõltub temperatuurist ja rõhust.
Pindpinevus :
Pindpinevus on pinnanähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjustavad üksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada. Veel on toatemperatuuril suur pindpinevusteguri väärtus. See on põhjustatud tugevast kohesioonist vee molekulide vahel tänu vesiniksidemete ja Van der Waalsi interaktsioonide olemasolule. Kuna vedeliku pinna tekkimiseks on vaja teha tööd, püüab vedelik võimalikult vähendada oma pindala. See fakt seletab mõned eluslooduses leiduvaid nähtusi:
1. Vesi mittemärguvate ainete pinnal, näiteks teflonil või polüetüleenil (see võib olla ka taime leht, kaetud vahaja kutiikulaga) võtab tilga kuju. Tilk on peaaegu sfäär , millel on kõige väiksem eripind võrreldes teiste samamahuliste kehadega ja seega väiksem kontakt hüdrofoobsete molekulide pinnaga.
2. Vee juga võtab silindri kuju.
3. Mõned putukad, näiteks liuskurlased, on võimelised liikuma vee pinnal tänu sellele, et pindpinevusjõud on suurem kui raskusjõud .
Termostabiilsus:
Nii õhu kui ka vee temperatuur muutuvad, õhu temperatuuri muutumine on sagedasem ja suuremates ulatustes kui vee oma.
Maailmamere ja selle osade veetemperatuur :
Maailmameri saab rohkem soojust Päikesest kui maismaa, aga kui vee soojusmahtuvus on suurem kui maismaa oma, siis vesi soojeneb ja jahutab aeglasem , kui maismaa. Päikesekiirgus soojendab ainult mitme meetrit paksusega pinnasekihti. Soojust edastatakse alla vee pideva segamise käigus. Veetemperatuur muutub sügavuse suurenemisega alguses järsult ja pärast aeglaselt. Kuna ookeanide nõod on täidetud polaäralades tekkinud veega, sügavustes alades on veetemperatuur üsna ühtlane. Sügavusel üle 3-4 tuhat meetrit on veetemperatuur +2°С kuni 0°С. Pinnakihi veetemperatuur sõltub koha geograafilisest laiusest ja muutub ekvaatorist pooluse suunas madalamaks. Ekvaatori piirkonnas Maa saab rohkem päikesekiirgust ja selle tõttu on seal kõrgeim maailmamere veetemperatuur +28...+29°С. Lõunapooluse suunas väheneb veetemperatuur kiiremini külma Antarktise läheduse tõttu ja jõuab -1,9°C Antarktika jää all, kõrge soolsuse tõttu see on madalam kui mageveekogude oma. Peaaegu suletud maailmamere osade veetemperatuur võib olla üsna kõrge. Pärasvöötmes muutub pinnakihi veetemperatuur nii aasta kui ka ööpäeva jooksul. Samuti mõjutavad veetemperatuuri maailmamere eri osades hoovused. Soojad hoovused kannavad sooja vett ekvaatorist pooluste suunas, aga külmad hoovused kannavad polaäraladelt külma vett. See muutub veetemperatuuri ühtlasemaks. Kogu maailmamere pinnakihi keskmine veetemperatuur on umbes 17,5°С.
Jõgede ja järvede veetemperatuur:
Jõe ja järve veetemperatuur sõltub kõigepealt selle veekogu geograafilisest asukohast. Kui jõgi saab alguse liustiku sulamisel või järv asub kõrgelt mägedes, siis selle veetemperatuur on madalam, kui teistel selles laiuskraadides asuvates jõgedes ja järvedes.
Optiline läbipaistvus: Vesi päris põhjani läbi ei paista, on erinevused veekogude vahel, näiteks allikajärved paistavad rohkem läbi kui tavalised .
Troofsus: Järvede tüpoloogia troofsuse alusel (mittetäielik loend):

• oligotroofsed järved – väike toitainete sisaldus
  
• semidüstroofsed järved- poolhuumustoiteline
  
• düstroofsed järved- kõrge huumussisaldusega
  
• mesotroofsed järved- kesktoiteline, taimtoitainete rohkus
  
• eutroofsed järved- kõrge toitainete sisaldus
  
• halotroofsed järved- kõrge mineraalide sisaldus, madal huumus
  
• alkalitroofsed järved- allikatoiteline, kõrge mineraalainete sisaldus
  

Veeökosüsteemid:
Veeökosüsteemid võivad olla üldistatult kas seisvad või liikuvaveelised. Tegelikult on kõikide veekogude vesi vähemal või rohkemal maäral liikuv kuid selle klassifikatsiooni järgi liigitatakse liikuvaveelisteks kindla liikumissuunaga veekogud nagu jõed, ojad ja kanalid. Elustiku seisukohalt on väga oluline tunnus vee soolsus, liigitatakse mageveekogusid, riimveelisi ja soolaseveelisi veekogusid. Nendest soolaseveelised ja mageveelised on üsna kindlad mõisted, riimvesi on üleminek magedalt soolasele ja leidub tavaliselt sisemeredes, kuhu voolab palju magevett.
Veeökosüsteeme on väga mitmesuguse suurusega. Vaiksemad neist on lombid ja tiigid , mis on sageli ajutise iseloomuga kuivades kuivemal aastaajal osaliselt või taielikult. Selliste veekogude elanikud on enamasti hästi kohastunud ja nad suudavad kuival ajal mutta kaevunult pikka aega ilma veeta hakkama saada, osad liigid on aga piisavalt mobiilsed ning vahetavad kuivamise korral elupaika. Sellised väikeveekogud on ajutised ka pikemaajaliselt. näiteks kasvab enamus inimese poolt kaevatud tiike ilma hoolduseta kinni juba sajakonna aastaga. järved on tiikidest suuremad ja kuival ajal nende veetase kull väheneb kuid nad ei kuiva. järve elukeskkond sõltub paljudest teguritest nagu suurusest, sügavusest, kalda iseloomust, vee allikast jt. Sellele vaatamata on järvedel mõned ühised omadused. Tanu temperatuurist tingitud vee tiheduse erinevustele järvede, aga ka merede, vesi kihistub. Suvel on pinnakihi vesi soojem ja seega vaiksema tihedusega ega segune alumiste kihtidega. Madalamates järvedes toimub terve vee segunemine kaks korda aastas, kui vee pinnakiht saavutab temperatuuri +4°C. Selline vesi on kõige tihedam ja vajub allapoole nii siis kui alumised kihid on kulmemad kui ka siis kui need on soojemad. Selline segunemine toimub pärasvootes kevadel ja sügisel. Segunemine võimaldab settinud toitainetel tulla taas pindmistesse kihtidesse ja need on kattesaadavad produtsentidele, samal ajal saab põhjakiht varustatud hapnikuga, mis suvise kihistumise ja vaid pinnal toimuva produktsiooni ja atmosfäärist lahustumise tõttu põhjakihtidesse ei jõua. Talvel on järvede vesi kihistunud vastupidiselt, põhjalähedasemad kihid on soojemad (vaata ka joonist 34). Seega pusib keskmise ja suurema sügavusega järvede põhjakiht enamvähem +4° lahedal. Väga sügavatel järvedel ei ulatu segunemise mõju põhjani, kuna väga suur osa veesambast on +4° juures. Sinna settinud orgaaniline detriit (surnud orgaaniline hõljum vees) laguneb, lagunemine aga nõuab hapnikku, mida pimedates sügavuses valguse puudumise tõttu juurde ei teki. Kuna veekihid ei segune, ei satu hapnikku sinna ka sel teel. Enamasti on sellised sügavused järvedes anaeroobsed.
103. Aastaring pärasvöötme veekogus.
Tanu temperatuurist tingitud vee tiheduse erinevustele järvede, aga ka merede, vesi kihistub. Suvel on pinnakihi vesi soojem ja seega vaiksema tihedusega ega segune alumiste kihtidega. Madalamates järvedes toimub terve vee segunemine kaks korda aastas, kui vee pinnakiht saavutab temperatuuri +4°C. Selline vesi on kõige tihedam ja vajub allapoole nii siis kui alumised kihid on kulmemad kui ka siis kui need on soojemad. Selline segunemine toimub pärasvootes kevadel ja sügisel. Segunemine võimaldab settinud toitainetel tulla taas pindmistesse kihtidesse ja need on kattesaadavad produtsentidele, samal ajal saab põhjakiht varustatud hapnikuga, mis suvise kihistumise ja vaid pinnal toimuva produktsiooni ja atmosfäärist lahustumise tõttu põhjakihtidesse ei jõua. Talvel on järvede vesi kihistunud vastupidiselt, põhjalähedasemad kihid on soojemad (vaata ka joonist 34). Seega pusib keskmise ja suurema sügavusega järvede põhjakiht enamvähem +4° lahedal. Väga sügavatel järvedel ei ulatu segunemise mõju põhjani, kuna väga suur osa veesambast on +4° juures. Sinna settinud orgaaniline detriit (surnud orgaaniline hõljum vees) laguneb, lagunemine aga nõuab hapnikku, mida pimedates sügavuses valguse puudumise tõttu juurdeei teki. Kuna veekihid ei segune, ei satu hapnikku sinna ka sel teel. Enamasti on sellised sügavused järvedes anaeroobsed.
104. Mereökosüsteemid :
Ökoloogilisest vaatepunktist on merekooslused olulised ja huvitavad järgmistel põhjustel:
1. Maakera pindalast hõlmab meri ca 70%.
2. Merede sügavus on tohutu ja kõigis neis sügavustes võib ka elu kohata. Ookeanides kõikide eelduste kohaselt ei leidu eluvaba tsooni, kuigi mandrite ja saarte läheduses on asustatus selgelt suurem kui mujal.
3. Merd ei saa isoleeritud piirkondadeks jagada (erinevalt maismaast ja sisevetest), sest kõik ookeanid on omavahel seotud. Vaba leviku peamised barjäärid on hoopis temperatuur, soolsus ja sügavus.
4. Meredes toimub pidev tsirkulatsioon . Õhutemperatuuride erinevused poolustel ja ekvaatoril tekitavad tugevaid tuuli, mis puhuvad aastaringselt ühest suunast ( passaadid ), moodustuvad pidevad hoovused, mis omakorda mõjutavad elustikku.
5. Meredes valitsevad pidevalt eritüübilised lained, toimuvad tõusud-mõõnad. Tõusul on eriti suur mõju rannikupiirkonnas, kus kujuneb välja väga rikkalik elustik, mis peab harjuma teatud perioodilisusega litoraali koosluste elukäigus (kuu ja päikese järgi seatud bioloogilised kellad , mis kutsuvad aktiivse perioodi esile just tõusu ajal).
6. Üks merekeskkonna kärakteristikutest on tema soolsus. Keskmine soolsus on 35 osa soola 1000 osa vee massi kohta e 3,5%. Sellest 2,7% tuleb naatriumkloriidi arvelt, ülejäänud osa enamasti magneesium -, kaltsium - ja kaaliumsooladest. Kuna soolad dissotsieeruvad ioonideks, siis antakse merevee koosseisust ka ioonide kaudu ülevaade.
7. Mereveel on reaktsioon aluseline (pH = 8,2), sageli on ta elüks vajalikest toiteelementidest vaene. Merevee pH on suhteliselt püsiv suurus. Kahjüks tõuseb viimasel ajal tööndusliku päritoluga toksiliste keemiliste ainete kontsentratsioon. Biogeensete elementide kontsentratsioon jälle võib olla tihti nii madal, et see limiteerib primaarset produktsiooni.
105. Mis on suktsessioon:
Suktsessioon on looduslik protsess, mille kaigus kooslus muutub kindla ja ühesuunalise korra alusel. Kui alal pole enne üldse elusorganisme elanud, nimetatakse seal toimuma hakkavat primaarseks suktsessiooniks. Tänapäeval on sellised juhud haruldased kuid tulevad ette näiteks uutel liivaluidetel, vulkaanide nõlvadel pärast purskeid, maalihetel ja liustike sulamisel. Primaarseteks suktsessioonideks saame nimetada näiteks Põhja-Euroopa ja Põhja Ameerika taasasustamist elusorganismide poolt pärast viimast jääaega. Aladel, kus esialgne elustik on suures osas hävinud, hakkab toimuma sekundaarne suktsessioon. Sellised alad on näiteks vulkaanilise tuhaga kaetud, elanud üle tulekahju või üleujutuse ja kattunud setetega. Sellisel juhul jääb alles muld, paljude taimede seemned ja juured. Ka mahajäetud põllul või lageraiega hävitatud metsas toimuvaid järjestikuseid taimestiku muutuseid vaadeldakse sekundaarse suktsessioonina.
106. Suktsessiooni liigid:
Kui alal pole enne üldse elusorganisme elanud, nimetatakse seal toimuma hakkavat primaarseks suktsessiooniks. Tänapäeval on sellised juhud haruldased kuid tulevad ette näiteks uutel liivaluidetel, vulkaanide nõlvadel pärast purskeid, maalihetel ja liustike sulamisel. Primaarseteks suktsessioonideks saame nimetada näiteks Põhja-Euroopa ja Põhja Ameerika taasasustamist elusorganismide poolt pärast viimast jääaega. Aladel, kus esialgne elustik on suures osas hävinud, hakkab toimuma sekundaarne suktsessioon. Sellised alad on näiteks vulkaanilise tuhaga kaetud, elanud üle tulekahju või üleujutuse ja kattunud setetega. Sellisel juhul jääb alles muld, paljude taimede seemned ja juured. Ka mahajäetud põllul või lageraiega hävitatud metsas toimuvaid järjestikuseid taimestiku muutuseid vaadeldakse sekundaarse suktsessioonina.
Muutuste põhjused
Koosluse muutumist põhjustavad tegurid võivad olla kahesugused: kooslusesisesed e. autogeensed või pärit väljastpoolt kooslust e. allogeensed. Autogeensed tegurid oleks näiteks mullateke , mis seisneb huumuse tekkes , turba kogunemises, kodukihi tekkimises, mulla reaktsiooni muutumises jne. Lisaks mullatekkele sõltuvad olemasolevast taimestikust ka maapinna varjutamine, konkurents liikide vahel, seemnepanga moodustumine jt. Allogeenseteks teguriteks võivad olla kliima muutused, katastroofid, mulla mineraalosa teke ( settimine , erosioon , leetumine ), loomade mõju (tolmlendamine, herbivoorlus, tallamine) ja patogeenid . Allogeenseteks teguriteks võib lugeda ka inimtegevuse mõju, mis on viimasel mõnel aastatuhandel olnud aina olulisem kooslusi kujundav tegur. Siia kuuluvad sellised muutused, mis looduslikult ei teki või kui tekivad, siis äärmiselt ebatoenaoliselt. näiteks lageraied, maapärandus (kuivendamine), põllumajandustegevus, voorliikide sissetoomine, liikide eemaldamine kooslusest, pestitsiidide ja väetiste kasutamine, saasteained ohus, vees ja
mullas.
107. Suktsessioon maismaal
Umbes 10 000 – 13 000 aastat tagasi vabanes Põhja-Euroopa järk-järgult mandrijää alt. võib arvata, et vabanenud maal ei elanud algul ühtki elusorganismi. Seega algas primaarne suktsessioon. Primaarseid suktsessioone on uuritud maalihkealadel, vulkaanide nõlvadel pärast purset ja ka fossiilsete andmete põhjal. Seega võib oletada, et ka pärast jääaega olid esimesed vabanenud maa elanikud loomad, täpsemalt amblikud, kes levivad tuule abil oma võrguniidil lennates. Amblikud on karnivoorid ja toituvad sinna juhuslikult tuulega sattunud ja kogemata lennanud putukatest. Taimestiku puudumise tõttu pole seal aktiivseid herbivoore.
Millised on esimesed ala koloniseerivad autostroofid sõltuvad paljudest teguritest. Enamasti on tegemist hea levimisvõimega liikidega. Kui pinnas on väga kivine, pole juurtega taimedele kohta ja esimesed autostroofid on samblad ja samblikud. Nende abil algab ka mullateke, mis aga tanu väga aeglasele produktsioonile (kümneid kuni sadu kordi vaiksem kui soontaimedel) on väga aeglane. võib kuluda sadu kuni tuhandeid aastaid enne kui mulda on piisavalt soontaimede kasvamiseks. Aladel, kus leidub ka liiva ja savisid, on pinnas kohe valmis soontaimede kasvamiseks. Lammastikuvaestel aladel on esimesteks soontaimedeks enamasti need, mis kasutavad sumbiontseid baktereid lammastiku fikseerimiseks (liblikõielised,
puudest lepad). Sageli on esimeseks taimeks osjad, näiteks põldosi (Equisetum arvense), millel on samuti sümbioos lammastikku fikseerivate bakteritega kuid mille eelis teiste sarnaste taimede ees on eoseline levik. Liblikõieliste seemned on sageli rasked ja kehva levimisvõimega. Pärast rohttaimi saabuvad põõsad. Sageli on tegemist poosastega, mis
kannavad marju ja levivad lindude abil (viirpuud, leedrid , pihlakad, kibuvitsad, toomingad jne.), puudest võivad esimesteks olla kased , lõunapoolsemates piirkondades ka tammed. Enamasti kasvavad tammed kaskedest lõpüks üle ja kased surevad välja. Koos tammedega hakkavad kasvama varjutaluvamad liigid nagu pärnad ja saared.
108. Suktsessioon veekogus
Pärastjaaegne suktsessioonirida algas ka jaa sulamisel maapinnalohkudesse tekkinud järvedes. Esialgu sisaldas vesi vaid anorgaanilisi osakesi, mis kogunesid erosiooni tõttu maapinnalt ja täitsid järve. Pärast esimeste suktsessioonijärkude ilmumist maismaale erosioon vähenes oluliselt (taimede juured kinnistavad pinnast). Esimesed taimed olid arvatavasti vabalt ujuvad , näiteks lembled ja mõned vetikad. Järvede kaldavööndis, kus valgus ulatub põhjani, hakkavad kasvama põhjataimed nagu penikeeled (Potamogeton spp.) ja vesikuused (Myriophyllum spp.). Alates selliste taimede kasvamahakkamisest suureneb järve produktsioon tunduvalt ja põhja hakkab settima peen orgaaniline muda. Lisaks mudatekkele säilib ka anorgaanilise aine kanne järve vooluvee abil. Piisavalt madalaks muutunud piirkonnad asustatakse kiiresti esmalt ujuvate lehtedega taimedega, lisaks eelpoolnimetatutele veel vesiroosid (Nymphae spp.) ja vesikupud (Nuphar spp.). Madalamates piirkondades hakkavad kasvama pilliroog (Phragmites) ja hundinuiad (Typha spp.). Need taimed seovad oma juurtega hästi pinnast veekogu põhjas ja toodavad igal aastal suure hulga biomassi, mis on lagunemisele vastupidav ja kuhjub sooturbana. Sooturba kogunedes kerkib maa veest välja ja seda asustavad tarnad (Carex spp.), tarnades moodustunud turbal hakkavad kasvama hiljem ka puud, näiteks lepad (Alnus spp.) ja pajud (Salix spp.). Viimased asendatakse sageli kaskede, tammede ja saarte
poolt. Sageli näeb sellist suktsessioonirida ühel ajahetkel paljude järvede ja jõgede kallastel. Kuna erinevad taimekooslused toodavad erinevaid setteid, võib neid uurides minna tagasi järve arengu algusaega ka siis, kui samal kohal on juba mets. See teeb veekogude suktsessioonid hästi uuritavaks. Maismaa koosluste kujunemise ajalugu on sageli kadunud, kuna mullakihid on aereeritumad ja neid segavad mitmesugused organismid. Päradoksaalsel kombel on mineviku maismaataimestiku uurimise parimaks allikaks samuti veekogude setted, kus leidub maismaataimede oietolmu ja eoseid . Loomulikult pole eelpool toodud näited ainsad võimalikud suktsessiooniread. Lisaks autogeensetele teguritele on olemas ka allogeensed, eriti kliima, mis muutuvad samuti ja tegelik rida võib näidetes toodutest suuresti erineda. näiteks moodustub veekogu kinnikasvamisel metsa asemel hoopis raba mis on tõenäoliselt paljude Eesti järvede saatus (ja on kindlasti olnud, kõik meie rabad on olnud kunagi madalad järved). Veekogudele (eriti umbsetele väikejärvedele) on toitelisuse suurenemine ajas tegelikult looduslik protsess ja kinnikasvamine pikemas perspektiivis paratamatu.
109.Kliimakskooslused?
Varasem ettekujutus väitis seda küll, et kooslus jõuab oma arengus stabiilse järguni, kus
taimestikus on valdavad suured ja pikaealised liigid (Eestis puud) ja kus muutusi ei ole
märgata väga pika aja vältel. Sellist kooslust nimetatakse kliimakskoosluseks. Näiteks oleks
kliimakskoosluseks troopikas igihaljas mets, pärasöötmes heitlehine lehtmets ja boreaalsetel
aladel okasmets . Ajaloolised andmed päraku näitavad, et kliimakskooslused ei saa olla väga vanad ja seda eeskätt kooslusest sõltumatute tegurite tõttu. Eriti oluline on kliima, mis pole kuigi püsiv nähtus ja seetõttu on kooslused pidevas muutumises. Ka tormid ja tulekahjud ei võimalda kooslustel kuigi püsivaks kujuneda.
110.Rannaniidud kui häiritud stabiilsete koosluste näide?
Paljud taimekooslused on tugevalt mõjutatud allogeensete tegurite poolt olgu nendeks siis
üleujutused, tugev herbivooride surve või inimtegevus. Eriti märgatav on suurte herbivooride nagu imetajate surve, kes suudavad hoida suuri alasid puudeta ja mõjutada oluliselt taimestiku liigilist koosseisu. Hea näide otse Eestist. Rannikualadel asuvad rannakarjamaad on sellisena püsinud juba sajandeid . Enamustel nendest pole puid ja põõsaid kasvanudki kuna kariloomad hõivasid maa kohe kui see mere alt kerkis. Suurt mõju avaldavad rannaniitude taimestikule ka seal rändel peatuvad hanelised. Ülekarjatamise korral rannaniitude liigiline mitmekesisus väheneb kuna paljud liigid ei suuda taluda tugevat herbivooride survet , mõõduka karjatamise korral on sellised karjamaad aga väga püsivad.
111. Bioomid ja biogeograafilised regioonid ?
Bioomideks nimetatakse peamisi peamisi taimestikutüüpe maakeral vaatamata nende
konkreetsele liigilisele koosseisule. Bioomide vahelisi reaalseid piire ei eksisteeri ja ka kogu
bioomide arv on vaieldav. Bioomideks on – tundra , boreaalne okasmets, pärasvöötme lehtmets, rohtla, põõsastik , kõrb, savann , pärasvöötme vihmamets , heitlehine vihmamets.
Biogeograafia tegeleb liikide geograafilise leviku uurimisega. Kui binoomide piirid paneb paika peamiselt klimaatilised erinevused eri piirkondade vahel, siis biogeograafiliste regioonide piiriks on enamasti geograafilised takistused. Mõned liigid elavad ka mitme biogeograafilises regioonis, olgu näiteks pilliroog, kilpjalg või miks mitte ka inimene. Biogeograafilisteks regioonideks on : Neoarktika, palearktika, okeaania , neotroopika , afrotroopika, indo-malaisia, austraalia , antarktika.
112.Mandrite geoloogiline ajalugu kui nende elustikku kujundanud tegur?
Maakoor koosneb suurtest tahketest plaatidest paksusega 100 – 150 km, mis ujuvad vedelama
vahevöö peal. Mõnes kohas laamad kaugenevad teineteisest, mõnes lähenevad ja mõnes
nihkuvad teineteise suhtes. Laamade lahknemisel kantakse teineteisest eemale ka nendel
asuvad mandrid . Vulkaanilise tegevusega võib ka olemasolev manner kaheks jaguneda ja nii
jäävad nendel elavad organismid aina suuremasse isolatsiooni. Pange tähele, lahknemine
toimub väga aeglaselt ja nii satuvad kehva levimisvõimega liigid varem isolatsiooni kui hea
levimisvõimega. Mandrite lahknemisel tekib ka uus ookean, mille keskele jääb ookeani keskmäestik. Nii on see näiteks Atlandi ookeanil . Kahe laama põrkumisel sukeldub üks neist enamasti teise alla, sulab ja põhjustab piirkonnas vulkaanilist aktiivsust ja maavärinaid. Kui mõlema põrkuva laama serval on manner, siis enamasti ei sukeldu üks teise alla vaid mõlemad laamad purunevad ja moodustavad pikki mäestikke, millest tuntuim on Himaalaja , mis tekkis 40 – 45 miljonit aastat tagasi kui India liitus ülejäänud Aasiaga. Kui laamad omavahel nihkuvad, tekivad samuti pikad mäeahelad nagu seda on näiteks PõhjaAmeerika lääneranniku asuvad Kordiljeerid, mis on tekkinud Vaikse ookeani laama liikumisel
põhja poole ja Põhja-Ameerika laama liikumisel lõunasse. Selline nihkumine põhjustab vahel
tugevaid maavärinaid. Katastroofiliseim neist oli 1906, mis laostas San Fransisco. Tookord
nihkusid laamad teineteise suhtes korraga 3 – 7m. Tavaline liikumine on 5cm aastas.
Mitmed tõendid näitavad, et kõik kaasaegsed mandrid moodustasid kunagi ühe suure mandri,
mida nimetatakse tagantjärgi Pangeaks. See laguneks u. 200 miljonit aastat tagasi kaheks,
Gondwanaks ja Lauraasiaks. Gondwana oli lõunapooluse lähedal paiknev manner, mis
koosnes kaasaegsetest Aafrikast, Indiast, Austraaliast, Uus-Meremaast, Lõuna- Ameerikast ja
Antarktikast. Gondwana hakkas lagunema juba u. 190 mlj. a.t, enne seda võisid liigid levida vabalt kõikidele mandritele. Paljud tolle aja liikide fossiilid olid levinud korraga nii Indias, Aafrikas ja Antarktikas . Ilma laamtektoonika olemasoluta oleks sellisele levikule raske seletust leida. Hea tõestus on ka see, et kõik suuremad süstemaatilised taksonid ( paljas - ja
katteseemnetaimed , putukad, roomajad, kahepaiksed, imetajad jne.) on levinud kaasajal
kõikidel mandritel.
113.Saarte biogeograafia eripärad ?
Saared on ühed ökoloogide lemmikobjektid (alates Wallace'st ja Darwinist). Sageli
moodustavad nad selgelt piiritletava isoleeritud mikromaailma, kus protsessid kulgevad
omasoodu. Saared on oma olemuselt väga erinevad nii suuruselt, vanuselt, isolatsioonilt,
topograafialt kui geoloogialt.
Sageli iseloomustab saarte elustikku tervete organismigruppide puudumine, enamustelt
kaugematest saartest puuduvad maismaaimetajad, võib olla siiski hülglasi ja käsitiivalisi
(nahkhiiri). Väga paljude saarte elustik on võrrelduna mandritega kummalise ülesehitusega
koosnedes sageli suurest hulgast endeemsetest liikidest (liigid, kes elavad vaid väga väiksel
maalala, näiteks ühel saarel).
Saared tekivad põhimõtteliselt kahel moel: ühenduse katkemisel emamaaga või kerkides
merest. Esimestel on elusorganismid juba olemas, teistel peavad nad sinna jõudma.
Stardipositsioonid on väga erinevad.
Merest kerkivad saared enamasti vulkaanilise tegevuse tõttu, sageli on saare tekkeks mingi
nn. kuum täpp (i.k. hot spot ). See on püsiva vulkaanilise aktiivsusega koht vahevöös. Kuum
magma murrab aeg-ajalt läbi maakoore ja tekib saar. Laama liikumisel tekib terve saarte rida.
Nii on moodustunud näiteks Hawaii ja Galapagose saared. Üks selliste saarte omapära on see,
et nad kipuvad vanusega vähenema kuna nende alusel olnud kivimid jahtuvad aeglaselt ja
tõmbuvad kokku. Seetõttu on vanemad saared väiksemad. Kahaneva saare rannikul elavad
korallid tekitavad sageli saare ümber rõnga, nn. korallriffi, mis pärast tipu täielikku kadumist
jääb alles ümära atollina.
114.Tasakaalu teooria?
Tasakaalu teooria pakkusid välja 1963. Aastal McArthur ja Wilson. Nad töötasid välja mudeli saarte liigirikkuse kirjeldamiseks väites, et saare liigirikkus sõltub tema suurusest ja kaugusest mandrist ning teistest saartest. Uuele ja täiesti eluta saarele on iga saabuv liik tõenäoliselt uus liik (esimene kindlasti). Seega on saare liigirikkuse suurenemise kiirus algul väga suur. Kui liikide arv saarel on suur, on saabuv isend tõenäoliselt juba liigist, mis saarel olemas. Seega uute liikide saabumise tõenäosus sõltub olemasolevate liikide arvust. Kui saar on mandrile lähedal, on liikide levimine sinna kiire ja lihtne. Kaugetele saartele levivad liigid aeglasemalt (vaata joonist 38). Saarele jõudnud liigid võivad sealt mingi sündmuse tõttu välja surra. Kui liike on vähe, ei konkureeri nad omavahel ja väljasuremise tõenäosus on väike. Suure liikide arvu korral on populatsioonid piiratud ressursside tõttu väiksemad, esineb rohkem liikidevahelist konkurentsi ja väljasuremine on tõenäolisem. Kui saar on suur, on seal ruumi elujõulistele populatsioonidele ja väljasuremine on vähetõenäolisem kui väiksematel saartel, kus ruumi napib ja populatsioonid on väiksemad. Siit järeldub, et: kui liikide arv saarel on väike on uute liikide lisandumine tõenäoline ja väljasuremine vähese liikide arvu tõttu väike. Kui liikide arv kasvab, väheneb uute liikide lisandumine ja suureneb väljasuremise tõenäosus. Tasakaalüks on liikide arv, kus uute liikide lisandumine on võrdne väljasuremise kiirusega. Mudel väidab, et igal saarel on oma kindel liikide arv, mis sõltub saare kauguset mandrist ja suurusest. Liikide arv on väike väiksetel saartel, mis on mandrist kaugel. Liikide arv on suur saartel, mis on suured ja mandrile lähedal.
115.Koevolutsioon ja „ võidurelvastumine ”?
Koevolutsiooniks nimetetakse kahe või enama liigi teineteisest sõltuvat evolutsioneerumist
ilma geneetilise materjali vahetuseta (eelnevalt on sellest juttu olnud ka liikidevaheliste suhete
juures). Nii nagu liigid arenevad loodusliku valiku kaudu paremini sobima oma füüsikalisse
keskkonda, evolutsioneeruvad nad ka vastavalt biootilise keskkonna muutumisele. Näiteks
herbivoori ja tema toidutaime (-de), kiskja ja tema saaklooma (-de), mutualistlikes suhetes
olevate organismide jne. koosevolutsioneerumine. Kui kaks liiki saavad kooseksisteerimisest kasu, võib nende koosevolutsioneerumist nimetada mutualistliküks koevolutsiooniks. Kui tegemist on antagonistlike suhetega , nagu herbivoori ja toidutaime, kiskja ja saaklooma või peremehe ja parasiidi vahel, on tegemist ühele poolele kahjuliku koosmõjuga. Sellisel puhul evolutsioneerub kasu saav pool teist poolt edukamalt ära kasutama, kahju saav pool aga ärasöömist vältima . Sellist evolutsiooni võib võrrelda ajaloost tuntud võidurelvastumisega, kus kumbki pool täiendab pidevalt oma arsenali. Sellisel võidurelvastumisel võivad olla mitmesugused tagajärjed. Kui üks pool areneb teisest tunduvalt üle, sureb esimene pool välja (kui saaklooma on võimatu tabada sureb kiskja välja, kui kiskja suudab liiga edukalt saakloomi püüda, sureb saakloom välja). Võidurelvastumine võib luua kummagi poole vahel valitseva tasakaalu (nagu see tavaliselt looduses on) või olla tsükliline. Viimasel juhul üks võidujooksu osapooltest taandub (näiteks muutub toidutaim nii mürgiseks, et teda enam süüa ei saa), selle tõttu muutuvad koevolutsiooni käigus tekkinud tunnused mõttetüks (mürgi tootmine) ja tunnus kaob (mürgi valmistamine on energeetiliselt kulukas ja looduslik valik soosib neid isendeid, kes panustavad oma energia mujale, näiteks seemnete tootmiseks). Pärast tunnuse kadumist algab võidujooks uuesti algusest.
116.Hoiatusvärvus?
Halva maitsega või mürgised loomad on sageli eredalt värvunud teatamaks kiskjatele, et nad süüa ei kõlba. Selliseid loomi muidugi proovitakse mõned korrad kuid enamus kiskjaid on seejärel õppinud , et need süüa ei kõlba. Hoiatusvärvust on vaadeldud ka altruismina, kus osad populatsiooni liikmed ohverdavad ennast teiste hüvangüks (need, keda proovitakse enamasti hukkuvad).
117. Mimikri ja selle alajaotused?
Mimikri on  kohastumuse  tüüp, mis väljendub organismi (looma, taime) tunnuste sarnanemises teisele liigile, keskkonnaelemendile või kummagi üldistusele. Näiteks võib ohutu loomaliik sarnaneda välimuselt hoiatusvärvust kandva mürgise loomaga. Mimikriga on päralleelselt kasutusel mimeesi mõiste[1], millega tähistatakse tavaliselt sarnasust keskkonnaelemendiga.
Mülleri mimikri
Sageli on mitmed erinevad liigid sarnase hoiatusvärvusega. See võimaldab kiskjatel vähema proovimiste hulgaga kahjulik saakloom ära tunda. Meie looduses näib olema kollase-mustakirju värvus universaalseks hoiatusvärvuseks. Seda kasutavad mitmed kiletiivalised (mesilased, herilased). Sellist mitme ohtliku liigi omavahelist sarnasust nimetatakse Mülleri mimikriks.
Batesi mimikri
Liigid, kes ise pole mürgised või muul viisil ohtlikud kuid imiteerivad teisi liike, kellel need
omadused on, kasutavad Bates ’i mimikrit. Bates’i mimikri kasutamisel on mõningad eelised
hoiatusvärvuse ees. Kuna iga tunnus on energeetilise hinnaga, ei pea mimikrit kasutavad liigid
näiteks mürgised olema. Piirangüks on aga imiteeritava liigi arvukus. Kui imiteerijaid on
nendega võrreldes vähe, on strateegia edukas, mida rohkem on imiteerija isendeid, seda
raskem on kiskjaid veenda, et selle värvuse taga peitub ohtlik ja mürgine liik.
118.Kiskja ja saaklooma evolutsioon?
Kiskjatel nõudsid rohumaad uute saagipüüdmisviiside arenemist . Varitsemise asemel muutus kasuliküks jälitamine. Rohumaadel elamine soosib grupilist eluviisi nii kiskjate kui saakloomade hulgas. Nii arenesid väikestest metsaimetajatest suured rohumaade liigid. Suurem osa rohumaade rohusööjatest kuulub kahte imetajate seltsi: sõralised ja kabjalised. Mõlemad rühmad arenesid kiiresti liikuma, selles osas oli nende evolutsioon päralleelne. Jalad muutusid pikemaks, varbalülid muutusid lühemaks, mitmes rühmas vähenes ka varvaste arv,
pikenesid tagakäpa lülid , mis andsid jalgadele pikkust veelgi juurde. Liigeste liikumisvõime vähenes oluliselt ja piirdus peamiselt jooksmiseks vajalike liigutustega. Eriti äärmusiku vormi võttis varvaste vähenemine rohusööjatel, sõralistel on säilinud igal jalal ainult kaks varvast, kabjalistel kõigest üks. Kiskjatel täidavad jalad muidki ülesandeid peale jooksmise (saagi haäramine, kaevamine ) ja varvaste arv on neil suurem. Üldse kipuvad kiskjate jalad olema jässakamad kuid selle puudujäägi kompenseerib nende seedeelundkonna lihtsusest saadav kaaluvõit võrrelduna rohusööjatega. Nii saavad kiskjad panustada rohkem lihasmassile ja olla ka lühemate ja jässakamate jalgadega rohusööjatega võrdväärsed jooksjad.
Rohumaade rohusööjatel sunnib looduslik valik kiiremat jooksu, et põgeneda kiskjate eest, kiskjatel sunnib looduslik valik kiiremat jooksuvõimet, et saaki tabada. Nii toimub taas võidurelvastumine, kus pidevas teineteisest sõltuvas arengus seistakse tegelikult paigal ja kiskja-saaklooma dünaamiline tasakaal püsib.
119.Putuktolmlejate taimede ja tolmendajate koevolutsioon?
Putuktolmlejad taimed ja putukad on väga hea mutualistliku koevolutsiooni näide. Putukas saab suhtest kasu kuna taim pakub talle söögiks nektarit ja õietolmu. Taim saab aga odavalt ja riskivabalt risttolmleda. Loomulikult on tegemist vastastikuse suhetega, mis peab maksimeerima mõlema poole saadavat kasu ja vähendama kulusid .Nii püüab taim vähendada oma panust miinimumini kuid mitte vähem kui vajalik. Kui taim pakub liiga vähe nektarit, võib tolmendaja temast loobuda ja hakata külastama teisi taimi. Sama koosluse taimeliigid konkureerivad omavahel. Konkurentsi saab vähendada õitsedes erinevatel aegadel või spetsialiseeruda mõnele kindlale tolmendajale. Eriti spetsialiseerunud on viigipuud, millel igal liigil u. 750-st on oma tolmendaja herilaseliik. Nii putukate kui putuktolmlejate mitmekesisus on väga suur. Õietolm on väärtuslik toit putukatele ja alates õietolmust toituvate putukate evolutsioonist on arenenud ka putuktolmlemine. Mõned taimed üritavad putukaid ka petta. Osad taimed meenutavad nii välimuselt aga eriti sageli lõhnalt mõnede putukarühmade toiduobjekte.Tänapäeval on kõik putuktolmlejad taimed katteseemnetaimed, mida kutsutakse ka õistaimedeks (kõigil katteseemnetaimedel on õied kuid kõik neist pole putuktolmlejad).
120. Võõrliigid ja nende võimalikud saatused uues keskkonnas?
Kui kooslusesse saabub täiesti uus liik, kes pole selle keskkonnaga koos evolutsioneerunud, koos võidurelvastunud, võivad tagajärjed olla mitmesugused. Sageli on koosluses evolutsiooniline võidujooks jõudnud niikaugele, et juurdetulnud võõrliik sureb välja. Vahest on võidujooks samal tasemel kui liigi oma looduslikus koosluses, sel juhul suudab võõrliik hõivata mingi ökonišši ja saavutada sarnase populatsioonitiheduse kui tema looduslikus elupaigas. Vahel aga on võõrliik pärit kooslusest, kus evolutsiooniline võidujooks on jõudnud kõrgemale tasemele kui uues elupaigas, sel juhul on tegemist uue koosluse jaoks väga konkurentsivõimelise liigiga, kes suretab välja looduslikke liike ja võib hävitada terve koosluse. Selliste katastroofide suhtes on kõige vastuvõtlikumad isoleeritud kooslused nagu saared ja järved. Sellistes paikades on sageli palju endeemseid liike, kes pärinevad vähestest eellastest ja seetõttu on sealse võidurelvastumise jaoks vähem geneetilist materjali.