Samenvatting Biologie Biologie Hoofdstuk Ecologie Havo 4

Transcriptie

1 Samenvatting Biologie Biologie Hoofdstuk Ecologie Havo 4 Samenvatting door een scholier 1864 woorden 6 maart ,5 4 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Zie bijlage voor afbeeldingen 1- Een ecoloog aan het werk Een abiotische factor is de invloed van dingen die nooit hebben geleefd zoals bodem, waterhuishouding, lucht en klimaat. Ze hebben veel invloed op levende organisme. Andersom hebben dieren (biotische factoren) ook invloed op de abiotische factoren, dat noemen we ecosysteem engineers. Als een systeem in een ingreep veranderd noem je dat het kantelpunt. 2- De organisatieniveaus van de ecologie Ecologie bestudeerd de relaties tussen organisme en hun milieu op verschillende organisatieniveaus. De invloed van de temperatuur op één watervlo of op de hele aarde. Een biosfeer is een gebied van de aarde en de dampkring wat bewoond wordt. Binnen dat gebied zijn min of meer begrensde gebieden wat ecosystemen heetten. Het eerste organisatieniveau is het individu, dan komt de populatie. Individuen in een populatie zijn niet voordurend met elkaar maar hebben wel een hechte onderlinge band, daarom zijn ze soms moeilijk te herkennen. Emergente eigenschappen zijn eigenschappen die wel gelden bij een populatie maar niet bij een individu, bijvoorbeeld geslachtsverhouding, geboorte-/sterftecijfer. Als derde niveau komt de levensgemeenschap(verzameling van alle organisme die in het ecosysteem leven) met als emergente eigenschappen biodiversiteit(de variatie aan soorten) en complexiteit(de ingewikkeldheid van de relaties tussen die soorten). Het vierde niveau is de biosfeer ook wel systeem aarde. Er is sinds kort een nieuw organisatieniveau onderzocht door ecologen. Namelijk van een organisme, orgaan, weefsel, cel, organel naar het molecuul. Waar alle verschillende DNA-moleculen in een cel het genoom heetten. 3- Individuen Elk individu is op meerdere manieren aangepast op het milieu waarin het voorkomt. Tolerantie is het vermogen om schommelingen in een abiotische factor te verdragen. Het gebied waar een soort voorkomt is het verspreidingsgebied (areaal), buiten dat gebied kan een plant of dier niet overleven. Er is dan een tolerantiegrens (de uiterste omstandigheid om te kunnen leven) overschreven. In dat geval is de abiotische factor de beperkende factor. Het tolerantiegebied is een interval waarin een individu kan overleven, onder de lijnen in de afbeelding (de optimum Pagina 1 van 5

2 kromme). In het gele gebied is het stress, de individuen kunnen wel overleven maar dit kost zoveel energie dat zij niet meet kunnen voortplanten. Klimaten Het klimaat is een combinatie tussen abiotische factoren zoals temperatuur, licht, wind, water enz. Er zijn een aantal grote gebieden op de aarde waar het zelfde klimaat is, ook wel macroklimaat. In een macro klimaat kunnen ook nog grote verschillen zijn. Elk plekje in een ecosysteem heeft zijn eigen microklimaat. Temperatuur Een hele grote invloed heeft de temperatuur op de verspreiding van planten en dieren. Dieren met een wisselende lichaamstemperatuur hebben meestal een tolerantiegebied van 0 C tot 45 C. Andere met een constante lichaamstemperatuur hebben een groter tolerantiegebied. Chemische processen in organismen worden geregeld door enzymen, en die zijn weer afhankelijk van de temperatuur. Een lage temperatuur hebben dieren met een wisselende lichaamstemperatuur weinig energie. Dieren met een constante lichaamstemperatuur hebben bij warme klimaten bijvoorbeeld grote oren om hun warmte kwijt te raken. Dieren in een koud klimaat hele kleine want zij moeten zoveel mogelijk warmte behouden. Licht Voor de fotosynthese hebben planten licht nodig. Zonplanten groeien het beste bij veel licht. Schaduwplanten hebben niet veel licht nodig. De daglengte (de tijd dan de zon boven de horizon is) heeft veel invloed op planten en dieren, voornamelijk op de voortplanting. In het voorjaar bloeien de planten vooral, en geeft bij vogels de hypofyse een hormoon dat de voortplantingsorganen gaan groeien. In het najaar is dit allemaal weer het tegenovergestelde. Lucht De wind heeft vooral invloed op planten. Bij windbloemen zorgt het voor de bestuiving. Het zorgt voor de verspreiding van zaden. Water verdampt ook sneller uit de bladeren. De samenstelling van de lucht is het allerbelangrijkste op alle organisme. Zuurstof is belangrijk voor de aerobe dissimilatie, wat zorgt voor energie. CO2 hebben planten nodig voor fotosynthese. Water Abiotische factoren zijn in de zee erg constant. Maar in oppervlakte wateren zoals rivieren en meren zijn er sterke schommelingen. Landplanten hebben aan de buitenkant van hun bladeren een cuticula (waslaagje). De huidmondjes zitten vaak alleen aan de onderkant. Bij een vochtig milieu hebben planten veel huismondjes, dunne cuticula en kleine wortels. Planten in een droog milieu andersom. Waterplanten zijn erg slap en hebben een klein wortelstelsel, of soms zelfs niet. Bij planten op het oppervlakte zitten de huidmondjes aan de bovenkant. In de stengels zitten lucht kanalen. Voor waterdieren is het zuurstof- & zoutgehalte heel belangrijk. Stomend water heeft meer zuurstof dan stilstaand water. Landdieren leven vooral in een vochtig milieu. Bij amfibieën, slakken en wormen kan er water via de huis verdampen. Zij zoeken daarom vochtige plekken op om niet uit te drogen. Dieren in een droog milieu hebben aanpassingen om zo weinig mogelijk vocht te verliezen. Bodemgesteldheid Pagina 2 van 5

3 De bodem bestaat uit een mengsel van bodemdeeltjes met verschillende grootte. Elk bodemdeeltje heeft een watervliesje om zich heen. Bij klein zijn de lucht holtes kleiner dan bij zand, het kan dus water beter vasthouden en het is ook vruchtbaarder doordat het zouten beter vasthoudt. Maar door de kleine luchtholtes is het lastig voor planten om er te groeien. Het gehalte aan humus (mengsel van organische, anorganische stoffen en micro-organisme) is voor planten belangrijk. Door activiteiten van reducenten (bacteriën en schimmels) uit de humus ontstaan voedingszouten (mineralen) voor planten. Ook verbeterd humus de structuur van de bodem. Het bevind zich in de bovenste laag van de bodem. In een bodem zonder humus spoelt het regenwater met mineralen snel weg, dat heeft uitspoeling. De grondweerstand is door ingrijpen van de mens lager geworden. In weilanden zijn sommige soorten planten en weidevogel verdwenen. De ph (zuurgraad) is ook van belang. 4- Populaties Een populatie is een verzameling van individuen van één soort in een bepaald gebied. Er zijn twee soorten relaties tussen die individuen, concurrentie en coöperatie Bij concurrentie (competitie) kan het gaan over het voedsel, partners, beschikbare ruimte of beschikbare licht (alleen bij planten). In de voortplantingstijd zetten de mannetjes een eigengebied af, het territorium. Soortgenoten worden uit het gebied gejaagd. Door een territorium te maken ben je zeker van hoeveelheid voedsel. In een kudde mag de sterkste met de vrouwtjes paren. Bij onder andere de balts en de paring vindt er coöperatie plaats. Een paar werkt dan samen bij bijvoorbeeld de verdediging en bij het zoeken naar voedsel. Ze kunnen ook in groepen samenwerken (een school vissen, kudde zebra s, zwerm bijen). In een grote groep vergrot de kans een prooi te vangen en beschermen tegen een predator (de roofvijand). Insecten hebben in groepen taakverdelingen. De populatiedichtheid Het gemiddelde aantal individuen per oppervlakte eenheid is de populatiedichtheid. Het is erg belangrijk voor de overlevingskans en voortplantingskansen. Een te grote dichtheid kan leiden tot uitputting van hulpbronnen, snelle ziekte verspreiding en ontstaan van stresssituaties (uit de optimum kromme). In een populatie kunnen individuen een verschillend verspreidingspatroon vertonen. Ze kunnen gegroepeerd, regelmatig verspreid of willekeurig verspreid voorkomen. Veranderingen in den populatiedichtheid Dichtheidsafhankelijke factoren zijn bijvoorbeeld predatie, parasitisme, ziekte en voedselconcurrentie. Als de populatie groter wordt, krijgen de factoren die er voor zorgen dat de populatie kleiner wordt meer invloed. En andersom. Het kan zijn dat hierdoor de populatie dichtheid schommelt om de evenwichtswaarde. Het is dan een biologisch evenwicht. Er is ook zelfregulatie, maar als er veel prooidieren zijn zullen de predatoren niet onbeperkt eten. En als de predatoren een lange tijd nodig hebben om jongen te maken, zullen de prooidieren zich uitbreiden. DichtheidsONafhankelijke factoren komen vaak door het klimaat. De populatie hersteld zich na een afname wel. Bij gunstige klimaatfactoren kan een populatie plotseling strekt toenemen. De verandering in de populatie dichtheid wordt bepaalt door vier grotheden: geboorte-, sterftecijfer, immigratie en emigratie. Pagina 3 van 5

4 Het geboortecijfer is hoeveel individuen er per bepaalde tijdseenheid worden geboren. Elke soort heeft zijn eigen geboortecijfer. Het sterftecijfer is hoeveel individuen er per tijdseenheid streven. Het verschil behoorlijk per soort maar ook per leeftijd. Individuen kunne ook in een populatie komen, dat heet immigratie. Of weg gaan, emigratie. Door al deze factoren is de populatiedichtheid zelden constant. Als een individuen vanuit een andere soort uit een ander ver gelegen gebied binnen dringt, zijn dat exoten. Dit komt het vaakste voor door mensen. Populatiegroei Als een populatie immigreert in een nieuw ecosysteem, kan het twee kanten op. Hij kan er niet goed leven, dus verdwijnt gauw. Of de omstandigheden zijn gunstig en hij groeit. Omdat er in het begin weinig individuen zijn is er veel voedsel per individu. Het kan vergleken worden met bacteriën. Die groei is exponentieel en is een J-vormige groeicurve in een grafiek. Na een tijdje is er niet meer zoveel voedsel per individu, de populatie wordt beperkt. Draagkracht is de maximaal mogelijke populatie grootte. Bij soorten met een hoog geboortecijfer groeit het snel, als een J-vormige groeicurve. De draagkracht wordt overschreven, er sterven veel individuen tot de draagkracht is bereikt. Er ontstaat dan een biologisch evenwicht, de draagkracht zal lager worden. De populatiedichtheid zal een lage dichtheid krijgen of de soort verdwijnt helemaal. Bij soorten met een laag geboorte cijfer is de groei aan het begin ook exponentieel. Maar omdat het vrij langzaam groeit, kunnen er op tijd individuen sterven om zo een biologisch evenwicht te krijgen. We noemen dit in een grafiek afgebeeld een S-vormige groeicurve. 5-Ecosysteem Tussen populaties zijn er relaties. De voedselrelatie is erg belangrijk. Het eten van planten heet vraat, het eten van dieren predatie. In een voedselketen zijn er populaties met elkaar verbonden, waarbij de ene weer voedsel is voor de volgende. De diersoort die aan het einde van de keten staat is de toppredator. In werkelijkheid lopen alle voedselketens door elkaar heen. Het geheel van voedselrelaties in een levensgemeenschap is het voedselweb of voedselnet. Elke schakel is een trofisch niveau. Van elke schakel worden de dodenresten gegeten door afvaleters. Alle overgebleven dode resten worden door reducenten (bacteriën en schimmels) afgebroken tot anorganische stoffen zoals CO2, H2O en andere minerale. Competitie tussen populaties Er vind competitie plaats om voedsel, ruimte, of licht (bij planten). Als soorten zich specialiseren in bepaalt voedsel, voorkomt dat competities. Dat heet facilitatie. Zo zijn er drie soorten uilen die elk op een ander tijdstip jagen op veldmuizen, om de competitie te vermijden. Symbiose Symbiose is het langdurig samenleven van individuen van verschillende soorten. Het kan voordelig, neutraal en nadelig zijn. In het geval van mutualisme hebben de individuen allebei voordeel van de interactie. Als één voordeel heeft en de andere neutraal is heet dat commensalisme. Bij parasitisme leeft een individu (de parasiet) op of in een ander individu van een andere soort (de gastheer) en gebruikt voedsel van dat individu. Sommige parasieten zijn soortenspecifiek, dan leven ze maar op of in één bepaalde soort. Pagina 4 van 5

5 6-Piramides en stormen in ecosysteem Stofstromen (in gram) en energiestromen (in joule) zijn de emergente eigenschappen van een ecosysteem. Het gaat dan om alle organisme van hetzelfde trofisch niveau. Ecologische piramides Elk trofisch niveau bevat meestal minder individuen dan het niveau daaronder, maar zeker niet altijd. Er zijn veel minder bomen in een bos dan planteneters. Dit alles wordt grafisch weergegeven in een piramide van aantallen. De biomassa is het totale gewicht aan organische stoffen. De piramide van biomassa heeft altijd een piramide vorm. Een deel van de chemische energie wordt doorgegeven aan het volgende trofisch niveau. Zo ontstaat er een energiestroom in een ecosysteem. Alle energie die in een ecosysteem wordt vast gelegd in biomassa is de productie. Er wordt steeds maar een deel van de biomassa doorgegeven aan het volgende niveau. 7-Veranderingen in ecosystemen Ecosystemen zijn dynamisch, voordurende veranderingen. Soms zijn ze cyclisch. Pagina 5 van 5