ĆW 3 Oddziaływanie czynników abiotycznych na populacje

ĆW 3 Oddziaływanie czynników abiotycznych na populacje organizmów
Organizmy mogą sprawnie funkcjonować w stosunkowo wąskim zakresie warunków środowiskowych
występujących na ziemi
- woda
- temperatura wpływa na możliwość dostępu do wody
- nie ma siedlisk o nieustannych sprzyjających warunkach życiowych
- każde środowisko podlega okresowym zmianom
-
czynniki abiotyczne (niezależne od zagęszczenia) częściej niż biotyczne (zależne od zagęszczenia)
prowadzą do gwałtownych zmian (spadku) liczebności populacji
ze spadkiem liczebności populacji rośnie ryzyko ekstynkcji populacji z powodu oddziaływania zdarzeń
losowych i z powodu spadku różnorodności genetycznej (chów wsobny)
3 typy przystosowań do zmian warunków środowiska;
1 – adaptacje fizjologiczne pozwalają tolerować pewien zakres
2 – dyspersja w przestrzeni – jeśli środowisko zróżnicowane; przemieszczają się
3 – dyspersja w czasie
 jeśli zakres zmian przekracza... to unikanie
Funkcje dyspersji:
- poszukiwanie miejsc dogodnych do rozwoju; unikanie miejsc gdzie pogorszenie warunków
- ograniczenie konkurencji ze spokrewnionymi osobnikami
- unikanie negatywnych efektów chowu wsobnego
Charakter kierunkowy regularnych, okresowych, kierunków wędrówek większości osobników np. ptaki,
antylopy i dobowe migracje zwierząt
Charakter nieregularnej czynnej lub biernej dyslokacji osobników pomiędzy izolowanymi środowiskami
Metapopulacje – izolowane populacje pomiędzy którymi zachodzi ograniczony przepływ genów
-
dyspersja umożliwia rekolonizację środowisk i wymianę genów
w środowiskach izolowanych organizmy narażone są na ekstynkcję
dyspersja zabezpiecza przed ekstynkcją
Diapauza – dyspersja w czasie wytwarzanie form spoczynkowych; organizmy te aktywne w sprzyjających
warunkach a gdy pogarszanie to tworzą formy przetrwalne o większej tolerancji ale mniejszej aktywności np.
bezkręgowce w czasie zimy żyją w stanie nieaktywnym; mogą występować w naszej strefie klimatycznej
- w stanie nieaktywnym większa tolerancja na zmiany: przemarzanie, wysoką temp., wysychanie, brak
pokarmu, brak tlenu
- zmniejszają swój metabolizm; mniejsze potrzeby energetyczne
- stan spoczynku zapewnia przetrwanie do najbliższego powrotu sprzyjających warunków środowiskowych
- organizmy mogą bardzo długo oczekiwać w stanie spoczynku
- niektóre organizmy nie przetrwają spoczynku; niektóre trwają w nim wiele lat
Organizmy niemobilne lub izolowane (dafnia) nie może się przemieszczać; wykorzystuje formy przetrwalne do
biernej dyspersji- wektor przeniesie
- korzyści wynikające z dyspersji w czasie lub przestrzeni w zmiennych warunkach
Sukces reprodukcyjny może ulegać znacznym wahaniom w latach
Efekty zmian liczebności w poszczególnych latach mają charakter multiplikatywny – liczebność zależy od
liczebności poprzedniej
Która populacja mniej narażona na ekstynkcję
Miarą tempa wzrostu netto populacji w dłuższym okresie czasu jest średnia geometryczna wartości tego
parametru w poszczególnych latach.
Jeśli nie ma fluktuacji to średnia arytmetyczna równa średniej geometrycznej.
a – to wartości stojące przed N np. 3* 0,2 * 2 * 0,1
gdy są fluktuacje śr. Geometryczna >= śr. Arytmetycznej
Wartość średniej geometrycznej zależy od wartości średniej elementów i od ich wariancji wokół średniej
Dobór naturalny może faworyzować maksymalizację średniej geometrycznej..
- może faworyzować , że w korzystnych latach osobniki będą ograniczać rozmnaąznie i będą lokować część
materii w reprodukajce która chroni przed niekorzystnymi zmianami
- maksymalizują mechanizmy które zmniejszają zakres wahań liczebności populacji w poszczególnych latach
- rola dyspersji w czasie i przestrzeni w zmiennych okresowo środowiskach
F9 – losoanie w Excelu zmiany liczebności populacji
- średnia geometryczna liczebności jest bliska 1  populacja utrzymuje się na podobnym poziomie gdy
średnie geometryczna > 1 – populacja rośnie liczebnie
- żeby populacje zachowywały względnie stała liczebność to średnia geometryczna musi być = około 1
-
sprawdzanie wpływu różnych czynników naekstynkcję jeśłi populacja spadnie < 1 to uznajemy za umarłą
zad 1
obliczenie prawdopodobieństwa ekstynkcji w różnych warunkacj środowiskowych; na podstawie losów 20
populacji; patrz ile z tych populacji ma liczebność poniżej 1 osobnikazalosować 4 razy ile razy na 20
przypadków populacje uległy ekstynkcji
Zad 2
- zmieniamy liczebność początkową; zmiany co 0,5
- czy początkowa liczebność ma wpływ na prawdopodobieństwo ekstynkcji
zad3
- rola dyspersji w przestrzeni
- l.p stała, zakres wahań liczebności 0,5
- udział migrujących osobników (zmienna)
- przeżywalność migrantów 80% (koszty migracji
- oblicz prawdopodobieństwo ekstynkcji populacji osobniki migrują przed rozrodem; rezygnują z
korzystnych warunków i migrują nie zależnie losy 20 populacji
zad 4
- Diapauza
- Losy populacji izolowanych; 1 – wysyłają potomstwo o 1 pokolenie
- 2 – I – krótka diapauza II- dłuższa diapauza
- czy okres diapauzy wpływa na prawdopodobieństwo ekstynkcji
- % osobników wchodzących w stan spoczynku udział osobników wstanie spoczynku 10 %
- zmieniamy zakres wahań (wykres 3-ci)
- czerwona – 10 okresów spoczynku ; niebieska – 1 rok spoczynku
- 20 razy – ile razy czerwona uległa ekstynkcji; 20 razy – ile niebieska uległa ekstynkcji
1 – manipulacje zakresem zmienności  rośnie prawdopodobieństwo ekstynkcji idealne środowiska o
stabilnych warunkach; organizmy nie lubią wahań.
Zad 2
Wpływ początkowej liczebności gdy zmniejszamy liczebność początkową to prawdopodobieństwo ekstynkcji
rosło z powodu czynników losowych; im mniejsza wielkość populacji to większe prawdopodobieństwo
ekstynkcji; nie możemy dopuszczać do spadku liczebności; im większa różnorodność genetyczna tym lepiej;
liczba alleli; różnorodność sprawia że będą w populacji osobniki, które będą radzić sobie ze zmianami
warunków gdy jest mała zmienność to mutacje recesywne mogą się kumulować silne wahania liczebności
mogą powodować ekstynkcję
Zad 3
-zmiana frekwencji osobników które migrują  2 populacje; spadek p-ństwa ekstynckcji do 70% do 30%
-warto migrować ; rezygnować z produkcji i wysyłać w świat potomstwo ze wzrostem tej frakcji malało pństwo ekstynkcji do jej pewnego optimum spadło do *5 i gdy dalej zwiększaliśmy udział migrantów to pństwo ekstynkcji rosło (migracja była kosztowna- przeżywaloność niewielka)- migracja kosztowna – nie opłaca
się zbyt dużo osobników wysyłać
zad 4
Diapauza 1 –cykl spoczynku- nie zmienił sytuacji; 10 cykli spoczynku- im większe fluktuacje tym mniejsza
szansa ekstynkcji
- diapauza zmniejsza p-ństwo ekstynkcji w środowiskach , które ulegają wahaniom; diapauza przynosi
większa korzyści ; na początku korzyści są małe bo to proces kosztowny’ krótka diapauza to złe
rozwiązanie.