kompletný súbor prednášok
Stiahnuť DOC · 510 kBPreber si túto poznámku so svojou AI
Skopíruj pripravený podklad a vlož ho do ChatGPT, Claude alebo inej AI — bude ťa učiť alebo skúšať len z tejto poznámky.
Náhľad poznámky
Autekológia
Sylabus
1. základné pojmy autekológie živočíchov
2. ekologické niky a životné formy
3. rozmiestnenie a premiestňovanie živočíchov v teritóriu
4. vplyv teploty na živočíchy
5. vplyv vlhkosti a zrážok
6. vplyv svetla
7. vplyv iných abiotických faktorov
8. vplyv potravy
9. ekologické vzťahy k rastlinám
10. ekologické vzťahy k iným živočíchom
11. pôdne faktory
12. vodné faktory
13. antropické faktory
Štúdijná literatúra:
Losos a kol.: Ekologie živočíchů
Schwerdtfeger, F. : Autökolgie
Podmienky skúšky
1. ZÁKLADNÉ POJMY AUTEKOLÓGIE ŽIVOČÍCHOV
Prostredie
-
abiotické
Klíma
Biotické
-
rastliny
živočíchy
človek (antropogénne)
Vzrušivosť
- zložité reakcie na podnety
- prispôsobovanie prostrediu
-
podmienené
reflexy
-
nepodmienené
reflexy
- jednoduché reakcie na jednoduché podnety (dráždenie) - taxie
závisia od sily vonkajšieho podnetu
- môžu sa meniť pozitívna na negatívnu a naopak
(v závislosti od sily podnetu)
praktické využitie pri ochrane (úteku), resp. pri love
Taxie
-
pozitívne
-
negatívne
fototaxie – napr. hmyz na svetlo lámp
termotaxie – Phytonomus variabilis (Curculionidae) pozitívna do 250 C
Dociostaurus maroccanus (Acridoidea) pozitívna do 410 C
Locusta migratoria
pozitívna do 500 C
hydrotaxie - Leptothorax nylanderi (mravec) – pozitívna do 85% vlhkosti, potom
negatívna
chemotaxie –Tineola biselliella – negatívna na naftalín
Culicidae, Ixodidae – pozitívna na oxid uhličitý
Plutella maculipennis (Lepidoptera) – pozitívna na vôňu kapustovitých
rastlín
Anemotaxie - juvenilné pavúky čeľ. Linyphiidae, Micryphantidae, Erigonidae,
Lycosidae
Monotop
- prostredie osídlené jedincom určitého druhu
Demotop
- prostredie osídlené populáciou určitého druhu
Biotop
- prostredie osídlené biocenózou
Ekotop
- súbor všetkých abiotických faktorov
Areál
- priestor zemepisného rozšírenia druhu, resp. systematickej jednotky
terrikol
- živočích viazaný na pôdu
arenikol
-
na piesok
petrikol
-
na skaly
limikol
-
na bahno
kavernikol
-
na dutiny
lignikol
-
na drevo
silvikol
-
na les
agrikol
-
na pole
ripikol
-
na brehy
sfagnikol
-
na rašelinu
kortikol
-
na kôru
nidikol
-
na hniezdo
Zložitejšie prejavy živočíchov idúce v určitom slede jeden za druhým (stabilne, resp.
vždy) - inštinkt (inštinktívne správanie) – reťaz nepodmienených reflexov na
vonkajšie podnety (napr. Sphex occitanus (Sphecidae) (– Jachontov. 21)
Podmienený reflex – u vyšších živočíchov – dočasné spojenie (prejavy) s vonkajším
prostredím
Ekologický štandart – nároky druhu na určité podmienky prostredia – určuje
rozdelenie druhov na určité miesta teritória a čiastočne ich geografické rozšírenie
Ekologická plastičnosť – stupeň (schopnosť) prispôsobenia sa živočíchov na
kolísanie jednotlivých elementov prostredia (tiež aj potencia, resp. nesprávne
valencia).
-
nemusí byť rovnaká počas celého života. I rôzne štádia ju môžu
mať rôznu (môže to závisieť od rôzneho metabolizmu
jednotlivých štádií).
Štádijovosť – špecifické reakcie (citlivosť) daného štádia na daný podnet. Vyskytuje
sa najmä u hmyzu. Je výraznejšia u fylogeneticky mladších radov hmyzu
(Holometabola, Hypermetabola).
-
napr. u niektorých motýľov – citlivosť na nízke teploty je vysoká
u všetkých štádií, okrem kukly.
Odolnosť rôznych štádií závisí aj od fyziologického stavu, ktorý je výsledkom
charakteru metabolizmu v rozličných sezónach.
Počas zimovania – zníženie % obsahu vody v organizme, zvýšenie % tukov a cukrov
zvýšenie odolnosti voči chladu.
Eurybionty
Stenobionty
Euryekné - eurypotentné
Stenoekné - stenopotentné
Eurytopné
Stenotopné
Ubiquisti
Eurytermné
Stenotermné –
Syncarida do 130 C
Parabathynella fagei 6 – 320 C
Euryfotobiontné – stenofotobiontné
Euryhydrobiontné – stenohydrobiontné
Euryhalinné – stenohalinné
Euryoxybiontné – stenooxybiontné
Euryfágne – stenofágne – monofágne
2. EKOLOGICKÉ NIKY A
ŽIVOTNÉ FORMY
Biologické vlastnosti druhov + ich fyziologické nároky + vnútropopulačné,
vnútrodruhové a medzidruhové vzťahy určujú ekologickú špecializáciu každého
druhu určujú úlohu a miesto jednotlivých druhov v biocenóze
Úloha daného druhu ekologická nika
Veľký význam pre miesto živočícha v biocenóze má charakter výživy (potravy)
napr.
Plutella maculipennis (Lepidoptera)
vyskytujú sa na kapustovitých
Brevicoryne brassicae (Aphidoidea)
rastlinách, majú veľmi podobné
Phyllotreta horticola (Chrysomelidae) ekologické niky
Teda rôzne, systematicky nepríbuzné druhy môžu obsadzovať zhodné, resp. veľmi
podobné ekologické niky.
Platí to i naopak, systematicky blízke druhy často obsadzujú ekologické niky rôzneho
charakteru (napr. druhy rodu Ceratophyllus – styx, hirundinis, sciurorum, tribulis,
gallinae, alebo kliešte rodu Ixodes – ricinus, arboricola, lividus, pavúky rodu
Araneus).
Šírka ekologickej niky býva rôzna
- stenobiontné druhy majú úzke ekologické
niky
-
eurybiontné druhy majú široké ekologické niky
Rôzne ekologické niky môžu obsadzovať i rôzne vývojové štádia (napr.
Trombiculidae – larvy parazitujú na cicavcoch, imága žijú v pôde, Siphonaptera –
larvy, imága, Culicidae, Odonata atď.)
Druhy s veľkým areálom môžu v rôznych častiach areálu tiež obsadzovať rôzne niky
napr.
- Ips typographus –
v Európe a Sibíri žije na jedli
na Kaukaze žije na borovici
- Ips sexdentatus -
v Európe žije na borovici
na Sibíri na Pinus cembra
na Kaukaze žije na jedli
Iný príklad – synantropné druhy – na severe areálu žijú väčšinou synantropne,
v stredných častiach a na juhu areálu žijú vo voľnej prírode
Pravidlo zmeny stacionárov (resp. miest výskytu) –
napr. Caliptamus italicus
-
v strednej Ázii žije na vlhších miestach
s bohatším rastlinstvom
-
na Sibíri žije na suchých, piesčitých
a slnečných miestach
Podobne aj mnohé pôdne živočíchy.
Zmeny miest výskytu sú ovplyvnené najmä teplotným a vlhkostným režimom.
V severných častiach areálu sa takéto druhy vyskytujú na suchých, prehriatych
miestach, zatiaľ čo na juhu na vlhších, relatívne chladnejších miestach.
Životné formy
-
sú výsledkom konvergentného vývoja druhov
u ktorých sa v podobných
podmienkach vyvinuli rovnaké adaptačné morfologické znaky.
Často sa jedná o druhy systematicky veľmi vzdialené (napr. Gryllotalpa, Talpa,
Chrysochloris, Heterocephalus).
T i
s c h l e r
rozdelil suchozemské živočíchy na - edafobionty
athmobionty
aerobionty
samozrejme existujú i ďalšie, podrobnejšie rozdelenia, z ktorých si niektoré
uvedieme. Životné formy bývajú klasifikované na základe určitých vlastností
a morfologických adaptácii.
Rozdelenie podľa pohybu:
1. fossores – hrabavé formy
-
typ dážďovky (Lumbricus)
typ krtonôžky (Gryllotalpa)
typ svižníka (Cicindela)
typ králika (Oryctolagus cuniculus)
2. reptantia – plazivé formy
-
typ slimáka (Limax)
typ hadov (Ophidia)
typ húsenice (Lepidoptera)
3. currentia – behavé formy
-
typ salamandry
typ larvy Agelastica alni
typ Carabus (Equs)
4. nitentia – prichytávajúce sa
-
typ Musca (Gekko) –pulvilly a pod.
typ Picus (Sciurus) – pazúriky
typ Chamaeleo – opozitné prsty
5. andantia – skákavé
-
typ Locusta (skákavé nohy)
typ Collembola (iné zariadenie)
typ Petaurista (kožné záhyby – plachtenie)
6. volantia – lietavé
-
typ Insecta (väčšinou 2 páry krídel)
typ Aves (1 pár krídel)
typ Chiroptera (blany medzi prstami ruky)
Rozdelenie podľa charakteru, resp. spôsobu prijímania potravy
1. filtrátori
- výlučne vodné živočíchy
2. požierači substrátu
- vodné i suchozemské živočíchy
3. ohryzávače
- najmä fytofágne živočíchy
4. olizovače
- Musca domestica, Echidna
5. cicajúce po bodnutí
- Culex, Aphidoidea
6. zberatelia
- napr. Passer, bobuľožravé vtáky
7. poľovníci
- aktívne lovia (Ciliata, Canis, Falco)
8. striehnuce, alebo kladúce pasce -
Mantis, Salticidae, Myrmeleon, Araneus
9. vnútorní paraziti (endoparaziti) - Ascaris, Taenia, Echinococcus)
Doteraz pomerne najobjektívnejšie rozdelenie životných foriem u hmyzu
vypracoval Jachontov:
1)
geobionty
– obyvatelia pôdy
- rizobionty – viazané na korene rastlín – napr. koreňové vošky, larvy niektorých
Curculionidae, Buprestidae, Elateridae, (Nematoda)
- saprobionty – viazané na rozkladajúce sa organické zvyšky – larvy Cetoniidae,
mnohé larvy Diptera
- sirfeto, alebo koprobionty – viazané na exkrementy – larvy Coprini, Diptera,
imága Staphylinidae, Histeridae
- botrobionty – viazané na nory – larvy Lethrini, Meloidae
- planofily – často sa pohybujúce – napr. Carabidae
2)
epigeobionty
– obyvatelia povrchu pôdy
- psammobionty – viazané na piesčitý substrát – napr. Tenebrionidae
- petrobionty – viazané na kamenisté miesta – napr. Machilis, Dilta
- halobionty – viazané na slaniská – napr. Halosalda lateralis (Heteroptera),
Dyschirius salinus (Carabidae)
- epigeobionty s.s.- viazané na typické pôdy – napr. Lycosidae, Carabus a pod.
3)
herpetobionty
– obyvatelia rastlinných a iných organických zvyškov na povrchu
pôdy
-
napr. larvy Diptera, Staphylinidae, Carabidae, Blattodea
-
často sa tu vyskytujú aj koprobionty – Histeridae, Ontophagus, larvy
Sarcophagidae, Muscidae
4)
chortobionty
– obyvatelia bylinného krytu
-
ektobionty – na povrchu rastlín
- fytofágy
- entomofágy – parazitické
- entomofágy - dravé
-
endobionty – v rastlinách – bylinách (v rôznych častiach)
napr. mínujúce larvy Diptera, Lepidoptera, larvy
Chrysomelidae, Hymenoptera
5)
tamnobionty
- obyvatelia krov
dendrobionty
- obyvatelia stromov
-
endo- a ektobionty
-
diferencujú sa aj podľa kôry, lyka a dreva
6)
xylobionty
- obyvatelia odumretého dreva
napr. Bostrychidae, Anobiidae, Formicidae (...), Xylocopa violacea
7)
hydrobionty
- obyvatelia vody
-
angonektobionty
- v mlákach, resp. krátkodobých nádržiach
napr. Culicidae, (Ostracoda, Phyllopoda,
Anostraca)
-
bentos
- na dne vôd
- napr. larvy Ephemeroptera,
Plecoptera, Trichoptera
-
planktón
- pasívne sa vznášajúce vo vodnom stĺpci - napr.
larvy komárov, (Crustacea)
-
subnekton
- aktívne plávajúce - vo vrchnej vrstve napr. larvy
komárov
- v nižšej vrstve napr.
Dytiscidae
8.)
supranekton - obyvatelia povrchu vody – napr. Gyrinidae, Gerris, Velia
Najpodrobnejšie rozdelenie životných foriem vypracoval Kühnelt, pričom použil
niekoľko kritérií.
1. Životné formy s
ohľadom na mechanické vlastnosti prostredia
A.)
živočíchy neschopné aktívneho pohybu
-
- v pevnom médiu
(ako je pôda, svalovina a pod.). Väčšinou ide o určité štádium
– spóry, vajíčka, kukly, cysticerkoidy
- v tekutom médiu
- vajíčka, niektoré prvoky, Siphonophora, Actinie
Majú schopnosť voľne sa vznášať – je to umožnené rôznymi výrastkami
(zväčšenie povrchu tela) – napr. niektoré Copepoda, Cladocera, larvy Auricularia,
zoea, veligerové larvy)
Môže sa vyskytovať cyklomorfóza – v závislosti od ročných zmien teploty (a
tým hustoty) vody (Crustacea).
- vo vzduchu
– tzv. vzdušný planktón. Podmienkou je schopnosť vznášania –
malá veľkosť, ochlpenie, výrastky.
Schopnosť vznášať sa majú najmenší zástupcovia skupín Thysanoptera,
Hymenoptera, Coleoptera, Aphidoidea, Strepsiptera (tieto však nie sú typicky
nepohyblivé). Ďalej niektoré húsenice (Lymantria monacha), juvenilné pavúky,
vajíčka, spóry.
-
na hranici medzi 2 médiami
a) rozhranie pevné – tekuté médium
-
pohárovité formy – Actinia
-
ťažké formy – koraly, mušle
-
formy pripevnené na spodnej strane o podklad – často byssové vlákna – hubky,
hydroidy, Anthozoa, Mytilus, Ostrea, Bryozoa, Ascididae,
Balanus, larvy Deuterophlebia, Simuliidae
-
formy s povrchom tela – hladkým - najmä v prúde a príboji.
-
iným povrchom aj tvarom - majú ho v pokojnej vode.
Sem patria aj niektoré ektoparazity – Copepoda, Isopoda.
-
formy ponorené do substrátu – Annelida, mušle, Cirripedia
b) rozhranie pevné – plynné médium - často vajíčka, kukly. Coccoidea. Niekedy
ponorené do pevného substrátu – larvy, Myrmeleon
c) rozhranie tekuté – plynné médium - ephippia Cladocera, statoblasty Bryozoa,
vajíčka Culicidae
B.) živočíchy schopné aktívneho pohybu
je u nich prevažne bilaterálna symetria.
V
pevnom médiu
- schopné vytvárať si priestor
-
telom – Lumbricidae, niektoré pavúky, Gymnophiona, Amblysbaenidae
-
končatinami – Gryllotalpa, Sphecidae (hrabavé osy), Scaptocoris Talpa
(Heteroptera), pásovce, Talpa europaea
-
zubami, resp. ústnymi orgánmi – Spalax, Ellobius talpinus, Scarites, Dyschirius
(Carabidae)
-
v dreve – larvy Buprestidae, Cerambycidae, Camponotus ligniperda
-
v organickom odpade – Aphodius, larvy Diptera, Staphylinidae, Histeridae
-
v piesku – podobne ako u predchádzajúcej skupiny nevznikajú trvalé chodbičky
- Scincus officinalis, Lepidochora (Tenebrionidae)
-
vo vodnom filme v pôde – tzv. hygropetrické organizmy – Flagellata, Rhizopoda,
Ciliata, Rotatoria, Nematoda, Tardigrada, Harpacticidae
-
v machoch – často majú silno skulpturovaný povrch – Nematoda, Rotatoria,
Tardigrada, Acarina
-
v štrbinách
-
guľovité – Oribatei (Oppia), niektoré drobné Coleoptera
-
dorzoventrálne sploštené – Isopoda, Vitrina, Daudebardia,
Trogulus, Lebia, Aradidae, Chilopoda
-
cylindrické – slimáky, Campodea, Collembola, Staphylinidae
(Stenus, Atheta)
-
červovité – Enchytreidae, Lumbricidae, Megascolecidae
-
vo väčších dutinách a štrbinách žijúce
-
schopné kontrakcie, alebo volvácie, často obrvené, alebo
s výrastkami – Gervaisia, Haplophthalmus, Oribatei
-
schopné volvácie, ale s hladkým povrchom tela – Glomeris,
Armadillidium, Oribatei
-
schopné skákať – Zetorchaetes micronychus (Oribatei),
Collembola, Glyptocombus saltator (Heteroptera), Halticinae
(Coleoptera)
V
tekutom, alebo plynnom médiu
- planktón -
schopné sotva aktívne sa vznášať. Aurelia aurita, saranče
(zanášanie vetrom), juvenilné pavúky
- nektón
-
plávajúce živočíchy
-
torpédovitého tvaru – delfíny, tuniak
-
veslujúce – korytnačky, vodné chrobáky, vodné Heteroptera
-
hadovito plávajúce – úhory, morské hady, plávajúce Polychaeta
-
spätne plávajúce – Cephalopoda, larvy Anisoptera, raky
- lietajúce vo vzduchu
-
padákovito – Rhacophorus (Amphibia), Draco volans (Reptilia)
-
drakovito (šarkanovito) – Exocoetus
-
trepotajúco – netopiere, mnohé vtáky, Lepidoptera
-
vírivo – kolibríky, Bombilius (Diptera)
-
plachtiaco – Diomedea, Gyps, Haliaetus
Na rozhraní 2 médií
Pôda – voda
- dočasne schopné pohybu vo vode – Crustacea, Mollusca, Pisces. Môžu byť
cylindrické (v porastoch koralov), alebo ploché
- schopné ponoriť sa do podkladu - v stojatých vodách s piesčitým, alebo
bahenným dnom (Ostracoda, Mollusca)
- s dlhými nohami - v stojatých vodách s piesčitým, alebo bahenným dnom
(Isopoda – Munna boecki)
- lezúce, alebo kráčajúce - v stojatých vodách s pevným dnom (Asellus, Triturus,
Palinurus, Maja, Plecoptera)
- v príbojovej zóne - prichytávajúce sa rôznymi zariadeniami, ako
i charakteristické špeciálnym tvarom tela (Patella – pevný
podklad, Astropecten – mäkký podklad)
- v rýchlo tečúcich sladkých vodách – podobné prispôsobenia ako v príbojovej
zóne. Tzv. torrenticola – často dorzoventrálne sploštené,
dobre vyvinuté prichytávacie zariadenia (pazúriky, prísavky)
(Helmis, Deuterophlebia, Liponeura, žubrienky Amphibia)
Pôda – vzduch
-
šplhajúce – za pomoci pazúrov (Sciurus, Picus), prichytávacích zariadení
(Gekko, Hyla, Musca, Lamprochernes), hadovito (Elaphe),
s opieraním (Hololepta, Aradus, larvy Cicindela)
-
behajúce -
Carabus, Equs, bipedne formy (Chlamydosaurus)
-
skákajúce - Dipus, Alactaga, Jaculus, Pedetes
-
pohybujúce sa na pieskovom (pohyblivom) podklade za pomoci rozšírenín
(Psammodromus, Pimelia, Grylacarida, Lagopus,
Palmatogecko)
-
pohybujúce sa po močiaroch – dlhé prsty (antilopa močiarna – Kobus leche,
Rallidae, Parra jacana)
Voda – vzduch
- často sú to vodné živočíchy, resp. vzdušné, ktoré využívajú povrchové napätie
(Lymnaea, Podura aquatica, Sminthurus aquaticus, Velliidae, Gerridae), alebo
plávajúce na povrchu (Histiophorus, Plagyodus, Anableps (Pisces), Gyrinus, vtáky)
2. Životné formy s
ohľadom na mechanické vlastnosti potravy
a) živočíchy prijímajúce tekutú potravu
- osmoticky – endoparaziti (Cestoda, Acanthocephala)
- ústami
nektár cicajúce (Lepidoptera, Apideae, Bombus, Trochilidae)
cicajúce šťavy rastlín (Aphidoidea, Psylloidea)
krv cicajúce (Simuliidae, Culicidae, Hirudinidae, Siphonaptera)
cicajúce mimo telovo natrávenú potravu (Araneae)
b) živočíchy prijímajúce tuhú potravu
ba)
- nevyhľadávajúce individuálnu potravu
- vo vode
- filtrátori
-
voľne sa pohybujúci (veľké žraloky – Cetorhinus maximus,
Coregonus, Cetacea,
–
planktonické Cladocera, Appendicularia,
-
prisadlé Vorticella, Porifera, Cirripedia, Mollusca, Crinoidea,
Ascidiacea)
- za pomoci sieti - larvy Chironomus, Hydropsyche (Trichoptera)
- požierači substrátu – Annelida, Mollusca, Arenicola marina, kraby – Uca,
Ocypode
-
požierači epifytických nárastov na pevnom podklade v moriach –
Patella, Echinoidea
- na rozhraní pôda – vzduch
- pasúce sa (Ungulata)
- kladúce pasce (Myrmeleon, Vermileo)
- v pôde
požierači substrátu (Annelida, Isoptera)
bb) - vyhľadávajúce individuálnu potravu
-
prehĺtajúce potravu (Ciliata, Cnidaria, Asteroidea, Pisces, Amphibia,
Reptilia)
-
trhajúce potravu na veľké kusy (Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves)
-
rozdrobujúce potravu
-
s mimo telovým trávením (Suctoria, Prosobranchia,
Arachnoidea, Chilopoda, larvy Dytiscidae, Neuroptera)
-
s vnútro telovým trávením, so špeciálne utváranými ústnymi
orgánmi podľa tvrdosti (vlastnosti) potravy (Mollusca,
Crustacea, Diplopoda, Insecta, Mammalia)
Iné rozdelenie podľa potravy
Euryfágy
-
omnivory
-
mikrofágy (filtrátori)
-
makrofágy (Ursus arctos, Sus scrofa)
-
nešpecializovaní dravci (Vulpes vulpes)
-
nešpecializované fytofágy (Ungulata)
-
detritofágy – požierači rastlinného odpadu (Tipulidae, Oribatei,
Diplopoda, Oniscidea)
- požierači substrátu (Arenicola, Lumbricidae)
Stenofágy -
špecializované na určitú potravu, resp. produkty
- rastlinné
- peľ (Apidae)
- nektár (Apidae, Lepidoptera, Trochilidae - Kolibríky)
- plody (Rhampastidae - tukany)
- semená (Fringillidae)
- drevo (larvy hmyzu)
- šťavy vytekajúce zo stromov (Lucanidae)
- živočíšne
- vlasy (Tineidae, Dermestidae)
- vosk (Galleria mellonella)
- kadávery (zdochliny) (Necrophorus, Silpha)
- exkrementy (Geotrupes, Scarabeus, Aphodius)
- špecializované na určité rastliny, resp. ich časti
- listy (Koala)
- šťavy (Aphidoidea)
-
špecializované na určité živočíchy, resp. ich časti
- mäso (Carnivora, Falconiformes, Carabidae)
- krv (ektoparazity)
Monofágy -
špecializované na jeden druh potravy (Ips typographus, mnohé
Coleoptera, Diptera a pod.)
3. Životné formy s
ohľadom na obsah vody
- prijímanie vody z potravy - veľmi rozšírené, niektoré nemusia piť. V prípade
sucha požierajú väčšie množstvo potravy, ktorú vylučujú prakticky nestrávenú,
ale so zníženým obsahom vody
- prijímanie tekutej vody - pitím
- pokožkou (Mollusca, Amphibia)
- prijímanie vody vo forme ľadu, alebo snehu – len niektoré homoiotermné
živočíchy
- prijímanie vodných pár - zriedkavé. Napr. larvy Tenebrio molitor, Ixodes ricinus
- využívanie metabolickej vody - pri oxidácii organických látok – najmä tukov.
Významné je najmä pre púštne živočíchy. Z iných napr. Lepisma saccharina, larvy
rodu Dermestes
Pre vodné živočíchy má veľký význam osmotický tlak. Môže byť:
-
hypertonický (u sladkovodných) oproti vode
-
hypotonický (u morských)
Slanú vodu nemôže využívať väčšina suchozemských živočíchov. Niektoré
morské vtáky (Diomedea) majú soľné žľazy nad očami – nimi vylučujú nadbytok
soli. Čiastočne aj zebry (Equus) a Camelus bactrianus
- vytváranie zásob vody - buď špeciálne
- alebo znášajú zníženie výdaja vody (rektálne žľazy,
odoberanie vody z výlučkov, malpighiho žľazy). Môže sa
tak diať aj ponorením dýchacích orgánov pod povrch tela,
zmenšením stigiem (maličké), alebo obalením tracheí
chitínom.
- vlhko vzdušné živočíchy
- žijú buď len vo vlhkom prostredí, alebo suché
obdobie prekonávajú kľudovým štádiom
- sucho vzdušné živočíchy
- sú schopné žiť v suchom prostredí
s príležitostným prísunom vody
4. Životné formy s
ohľadom na dýchanie
a) aerobné organizmy - vyžadujúce kyslík
- zhruba do veľkosti 1 mm nemajú špeciálne dýchacie orgány. Dokonca i niektoré
väčšie dýchajú osmoticky (Coelenterata, Mollusca, Oligochaeta, drobné Acarina,
Protura)
- typy dýchacích orgánov:
-
vodné -
žiabre - vonkajšie
vnútorné
tracheálne
podmienkou je, že musia byť navlhčené. Často sú doplnené pomocnými
orgánmi, umožňujúcimi prúdenie vody (Mollusca, Polychaeta, Crustacea, larvy
hmyzu, Echinodermata, Tunicata, Acrania, Pisces, larvy Amphibia)
-
suchozemské
-
žiabre (Oniscidea, kraby - Ocypodidae)
-
trachee
-
pľúca
-
fyzikálne žiabre – u sekundárne vodných (Argyroneta)
aquatica, Dryopidae - Coleoptera)
-
prechody vo vode – dýchanie aj žiabrami aj tracheami,
resp. aj pľúcami (Dipnoi)
b) anaerobné organizmy - nevyžadujú kyslík
- obligátne - (Protozoa, Trematoda, Cestoda)
- fakultatívne -
(Entomostraca, Asellus aquaticus, Balanoides, niektoré morské
Mollusca, Helicella)
5. Životné formy s
ohľadom na teplotu
- poikilotermné živočíchy
-
stenotermné – studeno – v studených moriach,
jazerách a prameňoch, suchozemské
v blízkosti polárnych kruhov (Pecten
grenlandicus, niektoré Acarina,
Collembola
- teplo – teplé moria, termálne vody,
trópy (Anthozoa, Thermosbaena
mirabilis, Insecta)
-
eurytermné - bez regulácie tepla – vodné, pôdne –
tam kde nehrozí prudká zmena teploty
- s
reguláciou tepla
– fakultatívnou
- mechanickou úplnou – pohybom
zvyšujú svoju telesnú teplotu –
Sphingidae, Melolontha, Apis
- mechanickou neúplnou - majú
zariadenie na zníženie prehriatia
(Uromastyx gigas, saranče – zmena
sfarbenia)
- homoiotermné
-
s neúplnou reguláciou teploty (mladé Aves, Mammalia,
Monotremata, hibernanty)
-
s úplnou reguláciou teploty (dospelé Aves, placentálne
Mammalia)
3. EKOLOGICKÉ FAKTORY
Ekologický faktor – je to ľubovoľný element prostredia, schopný vykazovať vplyv
na živočíchy, i keď len v určitej fáze individuálneho vývoja.
Vplyv môže byť priamy, alebo i nepriamy – napr. štádijovosť –pôsobenie faktora na
dané štádium (napr. larva) sa prejaví až na nasledujúcom vývojovom štádiu (imágo).
Prejavuje sa rôzna sila pôsobenia jednotlivých faktorov na život živočíchov –
potom hovoríme o tzv.:
minime
pessime
optime
maxime pôsobenia faktora.
Účinok má nielen sila pôsobenia, ale i dĺžka pôsobenia a určitá periodicita vplyvu
daného faktora (sezónnosť, alebo napr. zmena osvetlenia v priebehu dňa).
Faktory prostredia sú navzájom v zložitých vzťahoch a na živočíchy nevplývajú
izolovane, ale ako celok. Celý komplex vzájomne spätých faktorov prostredia sa
niekedy nazýva aj holocénny faktor, čo však nie je vhodný termín. Niekedy sa
stretávame s označením gradocén.
Komplex vonkajších podmienok nie je stály. Býva to spôsobené zmenami
jednotlivých podmienok, resp. faktorov (napr. klimatických).
Vplyv faktorov na živočíchy:
1. vylučujú niektoré druhy z teritória, menia, resp. ovplyvňujú ich geografické
rozšírenie
2. ovplyvňujú natalitu, mortalitu, vývoj, migrácie, atď. živočíchov
3. vyvolávajú vznik adaptívnych modifikácii, či už kvantitatívnych, alebo
kvalitatívnych (diapauza, hibernácia, estivácia, fotoperiodické reakcie a pod.)
Hraničné faktory:
Sú to faktory ku ktorým má daný druh len malú toleranciu. Dajú sa najlepšie
stanovovať na hraniciach areálu rozšírenia druhu, resp. taxónu. Napr. Ephippigera
ephippiger (Orthoptera) sa vyskytuje najmä v oblastiach s nízkym indexom suchosti
(xerofilný druh) a ubúda s výškou (vyžaduje si priemernú júlovú teplotu nad 130 C.
Klasifikácia ekologických faktorov
Najčastejšie býva používané rozdelenie na:
-
abiotické faktory – klimatické, pôdne, vodné
-
a biotické faktory – potrava, korisť, konkurencia, parazitizmus, atď.
Je to jednoduché delenie, avšak nie vždy sedí. Napr. teplota – je aj
abiotický, ale aj biotický faktor (Hemilepistus, Tenebrio, včely – vytváranie tepla).
Klasifikácia podľa
MONAČARDSKÉHO
:
Zohľadňuje stupeň adaptácie organizmu k faktorom. Platí pravidlo, že stupeň
adaptácie je tým vyšší, čím je adaptácia staršia.
1.
Primárne periodické faktory
adaptácie sa v prvom rade vytvárajú k periodickým faktorom.
Periodicita závisí od pohybu zeme, alebo od zmeny lunárnych fáz.
Môže byť
-
denná
-
lunárna
-
sezónna
-
ročná
Z toho vyplýva, že primárnymi periodickými faktormi sú:
-
svetelný režim
-
teplota
-
príliv a odliv
S
primárnymi periodickými faktormi sú úzko späté klimatické zóny
. Tie vo veľkej
miere určujú hranice rozšírenia druhov (areály rozšírenia).
Tieto faktory strácajú svoj význam iba v niektorých špeciálnych zónach života –
abyssál, podzemné priestory. Tu sa prakticky nemenia.
2.
Sekundárne periodické faktory
nie sú také staré, ako predchádzajúce faktory. Rovnako i adaptácie na ne.
Ich zmeny sú výsledkom zmien primárnych periodických faktorov, pričom náväznosť
býva rôzna (tesná, voľnejšia a pod.).
Patria sem:
-
vlhkosť vzduchu (tesná väzba na teplotu)
-
rastlinná potrava (vegetačný cyklus)
-
sezónne zmeny koristi, alebo hostiteľov (pre dravcov a parazity)
-
obsah kyslíka a rozpustných solí vo vode
-
horizontálna a vertikálna cirkulácia vody (alebo vzduchu)
-
kolísanie hladiny vody
-
rýchlosť toku
-
biotické vnútrodruhové vplyvy (spätosť s ročným cyklom)
Adaptácie na ne sú často úzke (napr. na vlhkosť, oligofágia, monofágia), alebo
sú medzi rôznymi skupinami veľké rozdiely. Nemajú veľký vplyv na areály
rozšírenia.
3.
Neperiodické faktory
majú náhodný charakter, adaptácie na ne sú malé, resp. žiadne
Patria sem:
búrky
vietor
požiar
rôzne formy činnosti človeka (napr. používanie insekticídov). Sú známe aj
prípady vzniku odolných rás - vtedy patria k 2. skupine faktorov.
dravci (predátori)
parazity
patogény
Ich vplyv sa prejavuje na početnosti v danom území, ale nie na areáloch, alebo
životných cykloch.
Ekosystém daného druhu, resp. pre daný druh – je to celý komplex faktorov
prostredia (biotických i abiotických) so všetkou rozmanitosťou ich pôsobenia na
populáciu daného druhu v určitom čase (nie práve najvhodnejší názov).
Pri komplexnom pôsobení faktorov na organizmus nie je význam jednotlivých
faktorov rovnocenný. Hovoríme o „vedúcich a druhostupňových“ faktoroch. Môžu
byť rôzne u rôznych živočíšnych skupín, resp. druhov. Často býva vedúcim niektorý
z klimatických faktorov, potrava a pod.
V rámci jedného druhu, význam jednotlivých faktorov u rôznych štádií môže byť
rôzny. Dokonca vplyv určitého faktoru u daného štádia sa môže prejaviť až
v niektorom z nasledujúcich štádií (napr. nižšia teplota pôsobiaca na húsenice
zvyšuje plodnosť imág, alebo predlžuje ich životnosť).
Vplyv faktorov - priamy – najmä tie faktory, ktoré vplývajú na metabolizmus
(potrava, mikroklíma)
-
nepriamy
-
najčastejšie kombinovaný (teplota, vlhkosť)
Experimentálne stanovenie vedúcich faktorov a ich vplyvu -
-
zmenou daného faktora, zatiaľ čo ostatné zostávajú nezmenené
-
analýzou periodických javov (napr. početnosti, hustoty a pod.)
-
cestou paralelného štúdia druhov v rôznych geografických
bodoch
Zákon minima (Liebig, 1840)
-
hustotu osídlenia určuje ten faktor prostredia,
ktorý sa vyskytuje v množstve najviac vzdialenom od optima a vplýva na vývojové
štádium s najnižšou ekologickou potenciou.
Treba však brať do úvahy skutočnosť, že ide o komplexné pôsobenie faktorov,
ktoré môžu meniť limitujúce množstvo daného faktora.
TEPLO
VPLYV TEPLA NA ŽIVOČÍCHY
Všeobecne platí, že život je prakticky v takom rozsahu teploty, pri ktorom môžu
existovať komplexné organické zlúčeniny (čiže od -270 do +1500 C). Život zaniká
vplyvom fyzikálnych zmien telesnej vody (kryštáliky, odparovanie). Väčšine
živočíchov vyhovujú teploty v rozpätí 0 až 500 C.
ZDROJE TEPLA
- slnko
- sopky, termy (geotermálne zdroje)
- antropogénny pôvod (spaľovanie fosílnych a recentných palív,
atómová energia)
- organické (exkrementy- využívajú ho napr. larvy Diptera, vnútro
tela homoiotermných živočíchov – endoparazity)
- produkcia vlastného tepla – disimilačné procesy
TERMOBIOLOGICKÉ TYPY ŽIVOČÍCHOV
studenokrvné (poikilotermné, exotermné) živočíchy – produkujú málo tepla
(napr. Evertebrata, Pisces, Amphibia, Reptilia)
teplokrvné (homoiotermné, endotermné) živočíchy – udržujú stálu teplotu tela,
nezávislú od vonkajších podmienok. Napr. vtáky 41 – 430 C, cicavce 36 – 410 .
Menšie vzhľadom na procesy prebiehajúce v tele majú spravidla vyššiu
telesnú teplotu. Mláďatá môžu byť čiastočne poikilotermné.
Heterotermné – v období chladu znižujú telesnú teplotu (Chiroptera, Erinaceus,
Marmota a pod.). Ježura Tachyglossus aculeatus jej telesná teplota kolíše
v rozpätí 26.5 – 340 C, podobne vtákopysk – Ornitorhynchus anatinus,
Bradypodidae (leňochy).
REGULÁCIA TELESNEJ TEPLOTY
Ovplyvnenie telesnej teploty na optimálny stav sa deje rôznymi spôsobmi:
-
zmenou miesta pobytu – vyhľadávanie tieňa, migrácia do chladnejších, resp.
teplejších vrstiev vody (Cladocera). Vyliezanie na povrch, alebo zahrabávanie
sa do piesku (púšte) (Megabuthus eupeus, Tenebrionidae, Reptilia). Chôdza na
strmo vystretých nohách (Formicoidea, Phrynocephalus), využívanie –
vyhľadávanie úkrytov, vyhľadávanie vody
-
zmena postavenia tela voči dopadajúcemu slnečnému žiareniu – iné
postavenie ráno, iné na poludnie
-
zmena sfarbenia – v závislosti od zmeny sfarbenia podkladu (Phrynocephalus
versicolor),
sezónna zmena sfarbeia – Sturnus
-
vetranie – tým zabezpečujú ochladenie tela (napr. Loxodonta africana,
Megachiroptera)
-
zvýšenie frekvencie dýchania (transpirácia) – tým aj odparovanie
a ochladzovanie (Canis lupus, Hominidae)
-
zvýšená svalová činnosť – zvýšenie telesnej teploty, i teploty okolia (Apidae,
Carabidae)
-
sociálna termoregulácia – juvenily v hniezde Aves, Vespa crabro, Apis
mellifera, Hemilepistus reamuri
-
budovanie špeciálnych stavieb – Isoptera – kompasová orientácia (znížený
dopad slnečnej energie), systém vetracích chodieb a komínov
- Formica spp. – stavbu orientujú tak, aby bol
zvýšený dopad slnečnej energie
TOLERANCIA ŽIVOČÍCHOV K
TEPLOTE
Ak vplyvom teploty uhynie 50% živočíchov hovoríme o tzv. letálne teplote (LD =
50%).
Tolerancia závisí od individuálneho stavu, momentálnej situácie a pod.
-
stenotermné živočíchy – vyskytujú sa v prostredí teplotne vyrovnanom
-
mikrotermné živočíchy (oligostenotermné, psychrofilné) – vyskytujú sa
v polárnych a vysokohorských oblastiach. Ak na snehu a ľade – hovoríme
o kryobiontných, alebo kryofilných živočíchoch. Ďalej sem patria obyvatelia
jaskýň, studených morí, morských hlbín, studených prameňov a riek, a pod.
(napr. suchozemské – Entomobrya nivalis, Boreus hiemalis, Chionea, vodné –
Crenobia alpina).
-
megatermné živočíchy (polystenotermné, termofilné) – vyskytujú sa
v trópoch, horúcich prameňoch, teplých moriach, synantropne (pivovary,
pekárne). Napr. Thermosbaena mirabilis (45 – 480 C), Copilia mirabilis (23 –
29), endoparazity vtákov a cicavcov, Armadillo officinalis atď.
-
eurytermné živočíchy – tolerantné voči širokému rozpätiu teploty
Schéma odolnosti poikilotermov voči zmenám teploty
- smrť od tepla, strnulosť od tepla, teplotné optimum, strnulosť od chladu, kritický
bod, bod zmrznutia, smrť chladom.
ODOLNOSŤ ŽIVOČÍCHOV VOČI CHLADU
Väčšina poikilotermných živočíchov znáša celkom dobre nízke teploty, pod 00 C. Iné
hynú už pri teplotách nad bodom mrazu (tropické a vodné živočíchy, sociálny hmyz).
Hynutie vplyvom teploty – nastáva poškodením bunkových štruktúr
kryštalizáciou vody, dehydratáciou tkanív a denaturáciou bielkovín. V iných
prípadoch narušením metabolizmu, alebo funkcie orgánov (tých, ktoré sú
prispôsobené vyšším teplotám).
Kritická teplota - rôzna. Závisí od rezistencie (spodná závisí od tvorby
kryštálikov).
larvy Melolontha-
-70
tropické Isoptera
+200
Aedes aegypti
- 10
Apis mellifera
8 až 10
Periplaneta americana
- 15
Alligator mississipiensis +40
Musca domestica, húsenice niektorých Lepidoptera - 400 C
Jej účinok sa prejavuje v -
znížení pohybovej aktivity
-
upadnutí do latencie
-
vytváraní ochranných obalov
-
migrácii
Citlivosť na chlad – rôzna – dokonca i individuálna variabilita.
Fylogenetické prispôsobenia – podľa druhu, často podľa pohlavia, vývojového štádia,
fyziologického stavu.
Vplyv má aj ročné obdobie, vlhkosť, postupnosť ochladzovania a dĺžka expozície.
Od týchto faktorov často závisí aj to, v akom štádiu daný druh prezimuje.
- Leptocoris trivittatus (Heteroptera) – prezimúva imago. Citlivosť jednotlivých štádií
na chlad klesá v poradí – vajíčka, larvy, imago.
- Lymantria monacha – prezimúvajú vajíčka, ktoré krátkodobo v zime znesú teploty
až – 700 C. Na jar znesú iba – 230 C.
- Ips typographus – prezimuje imago.
Rezistenciu daného štádia voči chladu môžu zvýšiť rôzne ochranné zariadenia –
napr. kokóny (imága bĺch), zámotky a pod. Môže to ďalej byť vyhľadávanie
chránených miest - Allolobophora, larvy Melolontha – migrujú hlbšie do pôdy. Hĺbka
do akej migrujú je rôzna podľa oblasti ich výskytu v rámci areálu. Vo Francúzsku to
môže byť 20, v stepiach Ruska až 250 cm. Často pôdne živočíchy na zimu migrujú
do rozkladajúcich sa kmeňov a pod.
Homoiotermné živočíchy sú schopné udržiavať stálu telesnú teplotu aj za
silného chladu. Pochopiteľne, že to závisí od viacerých faktorov.
Udržiavanie stálej telesnej teploty preto závisí od vonkajších teplôt,
adaptability, ale i dĺžky expozície.
- Aptenodytes patagonica znáša teploty až – 500 C
- Rangifer tarandus až - 600 C
Smrť nastáva ak sa telesná teplota zníži o
15 – 20
0 C.
Stretávame sa aj s hypotermiou – podchladením, teda poklesom telesnej teploty. Je
nebezpečná a ak dosiahne určitú hodnotu môžu nastať škodlivé následky, končiace
až smrťou.
Rezistencia teplokrvných živočíchov voči nízkym teplotám závisí od:
-
telesnej izolácie (srsť, perie, podkožný tuk)
-
veľkosti tela (pomeru povrchu tela k objemu) – menšie živočíchy majú vyššiu
stratu tepla, preto rýchlejšie hynú
-
prísunu potravy – menšie živočíchy musia častejšie prijímať potravu, aby si
udržali teplotu tela a kompenzovali jej straty. Napr. spevavé vtáky v zime – sú
ohrozené pretože je krátky deň a výrazne k tomu môže prispieť snehová
pokrývka, zabraňujúca im dostať sa ku potrave
-
dostupnosti úkrytov
Hybernácia
-
zníženie aktivity a životných prejavov a aktívna schopnosť
regulácie telesnej teploty pri podchladení. Je to adaptácia homoiotermných
živočíchov na chlad v miernom pásme. Súvisí úzko s fotoperiódou. Teplota je tu
akoby sekundárny faktor.
Dochádza pritom ku :
-
strnulosti
-
zníženiu všetkých životných procesov na minimum (napr. zníži sa frekvencia
dýchania, srdečný tep, metabolizmus, nervová činnosť)
-
zníženiu telesnej teploty – môže byť až veľmi výrazné na 2, resp. 40 C.
Príklady: Erinaceus europaeus, Cricetus, Cricetulus, Citellus, Myoxidae, Marmota
marmota, Chiroptera, Dipodidae – Alactaga sibirica, Dipus sagitta, Caprimulgus
europaeus, Apus apus.
ODOLNOSŤ ŽIVOČÍCHOV VOČI VYSOKÝM TEPLOTÁM
Letálne teploty sa pohybujú u väčšiny živočíchov okolo 40 - 500 C. Platí to pre
poikilo- aj homoiotermné živočíchy. Spôsobuje to vyzrážanie dôležitých životných
substancií, denaturácia bielkovín a pod. tieto deje sú ireverzibilné.
Hypertermia
-
prehriatie. Nastáva strnulosť z tepla. Veľmi rýchlo pri tom
môže nastúpiť smrť.
Len málo živočíchov je schopných prežiť pri vysokých teplotách. Nachádzame ich
obyčajne v termicky extrémnom prostredí – napr. termálne pramene, resp. vody – tu
sa vyskytujú špecifické druhy Protozoa - Hyalodiscus pri 540 C, Nassula elegans 50 -
520 C, larvy Diptera – rod Scatella 550 C. Vyskytujú sa na Islande a Kamčatke.
Pre iné sú limitujúce nižšie teploty. Napr. Dendrocoelum lacteum a Dugesia lugubris
230 C, larvy Ephemeroptera a Chironomidae 390 C a pod.
Aestivácia
-
zníženie aktivity a životných prejavov pri hypertermii. Napr.
Citellus, Rhombomys, Meriones, Marmota baibacina, atď.
PRISPÔSOBENIE NA SUCHÉ TEPLO
(na 20% súše)
charakteristické sú veľké výkyvy teploty
-
zvýšenie vydávania tepla do okolia
-
hospodárenie s vodou a so soľami
-
sfarbenie – často je šedé, alebo žltkasté
-
telesné pokryvy odrážajúce svetlo
-
aktivita a jej prispôsobenie
-
využívanie úkrytov
-
zdvihnutie tela nad povrch
PRISPÔSOBENIE NA VLHKÉ TEPLO
Charakteristické sú malé výkyvy teploty
-
najčastejšie sú rôzne fyziologické adaptácie – zrýchlenie dýchania, prekrvenie
končatín v noci, zníženie bazálneho metabolizmu
Živočíchy lepšie znášajú
-
krátku dobu expozície, kedy sú vystavené vysokým teplotám
-
viac im škodí prudké stúpnutie teploty
-
krátkodobé zvýšenie teploty lepšie znášajú v suchom, než vo vlhkom vzduchu
(napr. Blatta orientalis 48 resp. 380 C).
-
bežne je výhodnejšia vyššia vlhkosť, ktorá má ochladzovací efekt
-
individuálna variabilita
-
rôzna citlivosť vývojových štádií – obyčajne citlivosť klesá v smere – imago –
larva – kukla (napr. Musca domestica)
-
vplyv veku – mladé imága sú odolnejšie ako staré (napr. Eristalis tenax,
Tenebrio molitor)
-
samičky bývajú odolnejšie ako samci
-
vplyv potravy (pozitívne vplýva potrava bohatá na vodu)
Vysoké teploty nemusia spôsobiť smrť, ale môžu spôsobiť i
iné vážne poškodenia.
DĹŽKA EXPOZÍCIE
Smrteľná dĺžka expozície pri rôznych teplotách je rôzna i u príbuzných druhoch.
Pri extrémnych (krajných) teplotách je dĺžka expozície kratšia. Platí to pre nižšie, ale
i pre vysoké teploty. Napr. Musca domestica, Phormia regina, Sitophilus oryzae,
Sitophylus granarius, Tribolium confusum, Drosophila subobscura. Tieto zistenia sú
experimentálneho charakteru, a ako aj pri iných faktoroch a ich účinkoch ide o časté
živočíšne objekty experimentov.
AKLIMATIZÁCIA
Predstavuje pomalé, dlhodobo trvajúce prispôsobenie sa indivídua na zmenené
teplotné podmienky.
Veľký význam má pri sezónnych klimatických zmenách, alebo pri zavlečení
živočícha do inej klimatickej oblasti.
Napr. znášanie nízkych teplôt je lepšie v studenom období roka (Araneae,
Peromyscus).
U homoiotermných živočíchov spočíva aklimatizácia v zmene teplotnej regulácie
– napr. tvorba hustej srsti, resp. peria pri nástupe chladu, resp. vytvorenie vrstvy
podkožného tuku, zvýšenie metabolizmu (produkcia tepla) v zime.
Pri prechode do podmienok s vyššou teplotou sa prejaví zníženie spotreby potravy.
U poikilotermných živočíchov spočíva aklimatizácia v zmenách rezistencie voči
letálnym teplotám, ale i v zmenách životných procesov (aktivita, produktivita, výkon
srdca, a pod.). Napr. u Tenebrio molitor, Sitona hispidulus. Pri adaptácii môžu byť
bežne znesiteľné teploty letálne a naopak. Napr. Pheretima hupeiensis
(Lumbricidae), Pieris brassicae, Blatta orientalis.
VITÁLNA ZÓNA
predstavuje ju priestor medzi dolnou a hornou letálnou teplotnou hranicou
(oblasťou). Býva rôzne rozsiahla a nedá sa presne ohraničiť. Jej šírka závisí od
podobných faktorov, ako letálne teploty, resp. rezistencia voči ním.
Býva rôzne široká i u toho istého druhu (Anthrenus fasciatus, Lymantria dispar).
Býva rôzne široká i u oboch pohlaví, väčšinou v prospech samíc (napr. liahnutie imág
Lymantria monacha – ak boli larvy chované pri rôznych teplotách).
POSTAVA – TVAR
Bergmanové pravidlo – známe zo zoogeografie – homoiotermné živočíchy sú
spravidla väčšie v studenších oblastiach ako v teplejších. Čím väčší je živočích, o to
je relatívne menší povrch tela
menšie vyžarovanie tepla do okolia. Napr. tučniaky
Aptenodytes forsteri (Antarktída) najväčší, Spheniscus mendiculus (Galapágy)
najmenší.
Pre poikilotermné živočíchy to neplatí, hoci i u nich nachádzame podobné
príklady ako u homoiotermov. Napr. Cyanea capillata, Serolis bromelyana, hlboko
morské Isopoda, sladkovodné Cladocera, Chirocephalus diaphanus. Teda prakticky
sa jedná o vodné živočíchy.
U poikilotermných živočíchov sú známe i opačné príklady, teda v teplých oblastiach
sú väčšie živočíchy – napr. Amphibia a Reptilia - Bufo bufo, Lacerta agilis (väčšie
jedince), Chelonia, Crocodilia, Varanidae (väčšie druhy v trópoch a subtrópoch).
Allenové pravidlo – v chladnejších oblastiach majú niektoré homoiotermné
živočíchy kratšie uši, chvosty, zobáky, alebo končatiny. Napr. Fenecus zerda, Vulpes
vulpes, Alopex lagopus. Alebo Lepus europaeus a Lepus timidus.
ČASOVÉ PÔSOBENIE TEPLOTY
Prejavuje sa v:
a) sezónnom dimorfizme – napr. niektoré Lepidoptera
b) cyklomorfóze – sladkovodný planktón, napr. Daphnia – vytváranie rôznych, resp.
rôzne dlhých výrastkov a tŕňov
c) zmena veľkosti – živočíchy môžu byť tým menšie a ľahšie, čím je vyššia teplota.
Je to známe napr. v experimentálnych chovoch – Aphis fabae, Drosophila
melanogaster, Glossina morsitans, Tineola biselliella, Anthrenus fasciatus
- živočíchy môžu byť väčšie, čím je vyššia teplota – Dyprion pyri,
Lymantria monacha, Panolis flammea
d) iné zmeny - napr. prítomnosť krídel u Aphidoidea (okrídlené a bezkrídle
generácie) – hoci tu má vplyv hlavne svetelný režim. Napr. Microsiphum avenae – do
180 C sa vyskytujú bezkrídle exempláre (bezkrídla generácia), čím je vyššia teplota,
tým je v populácii viac okrídlených jedincov. U Aphis fabae a Brevicoryne brassicae
je to naopak, s nižšou teplotou pribúda okrídlených jedincov.
-
brachypteria – kratšie krídla pri nižších teplotách, napr. už
spomínaná Brevicoryne brassicae , Apis mellifera, Vespidae
-
zväčšovanie krídel so stúpajúcou teplotou – Drosophila
melanogaster, Aglais (Vanessa) urticae
-
zmena niektorých chitinóznych štruktúr – hlava, thorax, počet
ommatídií, u Vertebrata sú známe zmeny počtu stavcov
a svalových segmentov – tzv. Jordanové pravidlo.
U Teleostei je to vzťah meristických znakov k teplote vody.
V teplejších vodách majú niektore druhy rýb menší počet
stavcov, ako ich príbuzné vo vodách chladnejších. Iný príklad
zmena počtu šupín u plazov.
KRESBA A
SFARBENIE
Ovplyvňovaná býva najmä u poikilotermov. Všeobecne platí, že pri nižších
teplotách sa vytvára viac melanínu a tmavšie farby. Extrémne nízke a extrémne
vysoké teploty spôsobujú vznik resp. výskyt tmavých foriem (napr. Macrosiphum
avenae, Habrodracon juglandis (Braconidae), Pieris napi, Salamandra, salamandra.
Účinnosť teploty sa prejavuje zväčša iba počas jej pôsobenia v senzibilnej perióde
(určitom čase).
Oryctolagus cuniculus (domáce králiky) – majú často tmavé sfarbenie na distálnych
častiach tela (chvost, uši, nos, labky)
AKTIVITA
-
u poikilotermov dochádza k aktivite až keď je dosiahnutá
špecifická teplota – napr. čistiace pohyby niektorých
zástupcov hmyzu - Gryllus campestris, Phyllodromia
germanica, začiatok spevu (stridulácie) – Tettigonia
viridissima pri 12 - 130 C, Decticus verrucivorus 23 - 250 C,
opúšťanie miest prezimovania – Ips typographus – vyliezanie
prezimujúcich imág z pôdy pri 150 C.
Špecifickým prejavom u niektorých živočíchov sú tzv. termokinézy. So zvyšujúcou
sa teplotou sa zväčšuje intenzita pohybu – napr. Paramecium caudatum,
Dendrolimus pini.
Schéma krivky (stupňov) aktivity Lymantria monacha
Je prakticky platná pre poikilotermné živočíchy (napr. Amoeba proteus, Planaria
alpina, Schistocerca gregaria, Ips typographus, Messor semirufus).
1.
dolná hranica aktivity – spodná zóna nekoordinovaných pohybov,
prechádzajúca do strnulosti chladom až dolnej hranici vitality a smrti
chladom
2.
zóna zníženej aktivity
3.
zóna normálnej aktivity
4.
zóna zvýšenej aktivity
5.
horná hranica aktivity – horná zóna nekoordinovaných pohybov
prechádzajúca do strnulosti teplom, hornej hranice vitality až smrti
Dolná hranica aktivity poikilotermov je rôzna v závislosti od prispôsobenia sa rôznej
teplote – napr. Microbembyx (Hymenoptera) 230 C, Gryllus 160 C, Geopinus 40 C,
niektoré Staphylinidae -40 C, Chionea araneoides -60 C, Boreus hiemalis -70 C.
Horná hranica aktivity – je tak isto rôzna, hoci je vyrovnanejšia. Kolíše až okolo 40 -
500 C u hmyzu (teda blízko hornej letálnej teploty), u niektorých pôdnych a vodných je
však nižšia. Napr. niektoré Diplopoda v našich podmienkach pri .340 C.
Zóna aktivity je pri mnohých poikilotermných živočíchoch široká. Môže kolísať od 25
po 520 C. Pritom je charakteristické, že rôzne prejavy aktivity toho istého druhu
nastupujú pri rôznej teploty. Napr. larva chrústa (Melolontha melolontha) – pohyb
začína pri 70 C, aktívne hrabanie pri 100 C, prijímanie potravy pri 11,50 C.
Zóna aktivity súvisí s
-
individuálnymi prejavmi aktivity
-
rozdielmi medzi pohlaviami
-
rozdielmi spôsobenými vekom, resp. vývojovými štádiami
-
charakterom prijatej potravy
-
so stupňom, resp. stavom adaptácie
-
so zmenami teploty. Prudšie zmeny pôsobia obyčajne stimulačne. S inými
prejavmi sa stretávame pri konštantnej teplote, s inými pri kolísaní teploty
U homoiotermných živočíchov nie je taký priamy vplyv teploty na ich aktivitu, ako
u poikilotermných.
Známy je napr. pri vyhľadávaní potravy (Aythya fuligula, Bucephala clangula),
pri regulovaní telesnej teploty – trasenie sa (pri nízkych vonkajších teplotách),
dychčanie (pri vysokých vonkajších teplotách) – u psa (Canis familiaris)
Torpor – strnulosť homoiotermných pri náhlom poklese teploty – napr. u Trochilidae,
Apus apus, Chiroptera. Dochádza u nich ku zníženiu metabolizmu a poklesu telesnej
teploty, i keď nie takého charakteru ako pri hybernácii.
DENNÁ AKTIVITA (RYTMIKA)
hoci nie je príliš rozšírená závislosť od teploty, predsa sú príklady, kedy sa dá hovoriť
o dennej aktivite ovplyvnenej teplotou. Väčšinou však býva ovplyvňovaná inými
faktormi prostredia, resp. ich komplexom. Oveľa citlivejšie reagujú poikilotermné
živočíchy. Napr. robotníčky Formica rufa, liahnutie motýľov Ephestia kuhniella,
liahnutie Ephemeroidea.
ROČNÁ RYTMIKA
-
napr. aktivita poikilotermov len v teplejšej časti roka
-
zmena aktivity púštnych živočíchov z dennej na súmračnú až nočnú – mravce
-
rozmnožovanie žiab u nás a v juhovýchodnej Ázii (sezóne u nás, celoročné
v Ázii)
Väčšinou však býva ročná rytmika (podobne ako denná) výsledkom iných faktorov
a ich komplexu.
MNOŽSTVO POTRAVY
Spravidla stúpa množstvo prijatej potravy u poikilotermov so stúpajúcou
teplotou. Deje sa tak až po určité maximum. Po prekonaní tohto teplotného maxima
množstvo prijímanej potravy klesá. Tento priebeh je podobný ako u niektorých iných
aktivít poikilotermov.
Celkové množstvo prijatej potravy (či už živočíchom, alebo vývojovým
štádiom) býva často pri vyšších teplotách menšie. Súvisí to s tým, že pri vyšších
teplotách býva rýchlejší vývoj. I keď živočíchy prijímajú denne viac potravy, sumárne
za celý vývoj však býva prijatej potravy menej. Napr. larvy Tineola biselliella. To má
i iný efekt. Živočíchy, resp. ich larvy bývajú pri nižších teplotách väčšie, resp. ťažšie.
Zistené to bolo aj u niektorých Heteroptera, Coccinellidae, Curculionidae, Syrphidae
a pod.
U homoiotermných živočíchov je v chladnom období a v chladnejších
oblastiach vyššia spotreba potravy. Napr. Mus musculus pri 180 C skonzumuje 2 x
toľko potravy ako pri 320 C.
VÝVOJ
U poikilotermov je možný len v určitých hraniciach. Môžeme potom hovoriť o
spodnej hranici označovanej ako tzv. nulový bod. Je teoreticky, nepriamo
odvodený a i u toho istého štádia môže byť rôzny, resp. môže byť rôzny pre rôzne
vývojové štádia.
Napr. Lymantria monacha (v našich podmienkach v prírode prebieha jej vývoj od
apríla do júla)
1. larválne štádium od
3,20 C
2. larválne štádium od
5,7
3. larválne štádium od
7,2
4. larválne štádium od
7,6
5. larválne štádium od
7,8
štádium kukly od
8,40 C
Iným príkladom je Bupalus pinarius, ktorého vývin v prírode prebieha od augusta do
októbra
3. larválne štádium do
7,30 C
4. larválne štádium do
5,3
5. larválne štádium do
2,0
Horná vývojová hranica – leží v blízkosti vitálnej hranice. Po jej prekročení
nastávajú ireverzibilné zmeny.
Vývojová zóna – leží medzi dolnou a hornou vývojovou hranicou.
Rýchlosť a dĺžka vývoja závisí od výšky teploty. Zhruba sa dá povedať, že
rýchlosť vývoja sa zvyšuje s teplotou, zatiaľ čo jeho dĺžka sa so zvyšujúcou teplotou
skracuje. Tento proces však neprebieha lineárne., ale krivky sú „esovité, resp. v tvare
obráteného J“ (Lymantria monacha).
Pochopiteľne, že i tu existuje variabilita, dokonca i individuálna. Napr.
liahnutie lariev z vajíčok u Anthrenus, Tineola a Lymantria.
Počet vývojových štádií – (resp. počet zvliekaní Gammarus, Cladocera)
môže s vyššou teplotou stúpať (napr. Dermestes lardarius), alebo klesať (Tenebrio
molitor). Niekedy je pri optimálnej teplote počet štádií najnižší a nad ňou i pod ňou sa
zvyšuje (Anthrenus fasciatus).
Dĺžka imaginálneho štádia u poikilotermov tiež môže tiež závisieť od
teploty. Napr. Lymantria monacha, Melolontha hippocastanea, Drosophila. U hmyzu
väčšinou žijú dlhšie samičky ako samci.
Poznámka:
***Väčšina príkladov uvádzaných v učebniciach je experimentálneho charakteru,
kedy experimenty prebiehajú za konštantných podmienok. Takéto však v prírode
neexistujú.
***Pri pokusoch s kolísajúcou teplotou existuje obrovské množstvo variácií. Teplota
sa nakoniec priemerizuje.
→ v oboch prípadoch treba brať výsledky s rezervou****
Prudké teplotné zmeny - pri nich bol pozorovaný stimulačný efekt. Väčšinou však
nastáva poškodenie, resp. spomalenie vývoja.
Počet generácii poikilotermov – v teplejších rokoch a územiach býva spravidla
vyšší. Napr. Ips typographus, Melolontha melolontha.
U homoiotermov priamy vplyv na vývoj nie je známy.
Existujú rôzne matematické vyjadrenia vplyvu tepla na vývoj a počet
generácii (ako v podstate aj iných rôznych javov).
Základný vzťah medzi dobou vývoja a
teplotou prostredia
:
C = (T – k) * d
Kde C = je konštanta vyjadrujúca sumu efektívnych teplôt, T = je účinná teplota pri
ktorej bol sledovaný vývoj živočícha, k = je nulový bod vývoja, udávajúci teplotu, pri
ktorej ešte vývoj neprebiehal, d = je dĺžka vývoja.
Čiže vývoj hmyzu závisí od súčinu priemerných denných teplôt a doby vývoja.
Suma efektívnych teplôt je charakteristická pre daný druh. Môže kolísať v závislosti
od ďalších faktorov prostredia.
Rýchlosť vývoja:
C = (T – k). (d1 + d2 + d3 + d4)
d1 - doba vývoja vajíčka, d2 – doba vývoja larvy, d3 - kukly, d4 - imága
Počet generácii hmyzu (J):
(T – k) * dr
J = –––––––––––
C
Kde dr – priemerná denná teplota behom roka
DORMANCIA
Quiescencia – kľudové štádium vyvolávané teplotou, ktoré nie je späté s určitým
vývojovým štádiom. V miernom pásme takto prekonávajú poikilotermné živočíchy
zimu. Podobný stav môžu vyvolávať vysoké teploty.
Parapauza – kľudové štádium viazané na určité vývojové štádium
Diapauza – vyvolávaná (spúšťaná) býva fotoperiódou a ukončená vplyvom teploty.
Úlohu hrá dĺžka pôsobenia teploty. Napr. Pieris rapae, Barathra brassicae.
ROZMNOŽOVANIE
Živočíchy s metagenézou – od teploty závisí, či sa rozmnožujú pohlavne, alebo
nepohlavne. Napr. Pelmatohydra, Hydra attenuata – pri nízkych teplotách
rozmnožovanie nepohlavné – pučaním, pri vyšších teplotách – pohlavné
rozmnožovanie.
Partenogenéza – za určitej teploty sa vyskytujú len partenogenetické samičky. Pod
ňou a nad ňou sa vyskytujú obe pohlavia. Napr. Daphnia magna.
Známejšia je geografická partenogenéza – v teplejších oblastiach (častiach areálu
daného druhu) sa vyskytujú obe pohlavia. Na našej pologuli smerom na sever
pribúda partenogenetických samičiek a ubúda samčekov, resp. sa nevyskytujú. Napr.
Euphylopoda, Notostraca, Conchostraca, Trichoniscus pusillus, Polyxenus lagurus
(tu súvislosť s teplým Golfským prúdom), Saga pedo.
Vplyv teploty na určenie pohlavia – ak pôsobí určitá teplota, resp. teploty na
posledné štádia brázdenia vajíčok u niektorých druhov to môže determinovať
pohlavie. Napr. Formica rufa, Gammarus daubeni.
Vplyv teploty na pohlavnú dospelosť – gonády dozrievajú v určitom rozmedzí
teplôt. Ak pôsobia vyššie, alebo nižšie teploty dochádza k oneskoreniu dozretia
gonád, alebo môže prísť k sterilnosti určitého pohlavia. To sa využíva pri produkcii
sterilných samčekov niektorých významných prenášačov ochorení, alebo škodcov.
Napr. Glossina palpalis, ale je to známe aj u Musca domestica, Drospohila
melanogaster a Locusta migratoria.
Ďalej teplota u niektorých druhov ovplyvňuje rojenie, kopuláciu, kladenie vajíčok
resp. lariev a pod. Napr. u Panolis flammea, Glossina palpalis, Tribolium confusum,
Anopheles quadrimaculatus.
Ovplyvnenie plodnosti – obyčajne býva množstvo vajíčok v ováriach vyššie pri
vyššej teplote. Množstvo skutočne vyprodukovaných vajíčok závisí od teploty –
pričom priebeh má charakter Gausovej krivky.
Množstvo produkovaných vajíčok však môže ovplyvniť aj teplota, ktorá pôsobila na
preimaginálne štádia. Napr. Lymantria monacha, Malacosoma neustria. Tomuto však
nebola venovaná dostatočná pozornosť.
Teplota má vplyv aj na správanie živočíchov – vyhľadávanie vhodnej teploty.
Známe aj u človeka. Iné príklady termopreferencie – Pyrrhocoris apterus – zavčasu
na jar vyhľadáva slnkom osvetlené a vyhriate miesta – napr. kmene stromov, alebo
steny budov. Larvy komárov rodu Aedes, Mus musculus, Pitymys sp.
Známy je aj vplyv na orientáciu – pozitívna termotaxia u ektoparazitov – Cimex
lectuarius, Oeciacus hirundinis, Pediculus humanus
SVETLO
Je formou vyžarovanej energie.
Prirodzeným zdrojom na zemi je slnko. Z neho pochádza v prírode prakticky všetko
svetlo.
Výnimkou je len svetlo pri erupciách vulkánov a svetlo produkované živočíchmi.
V poslednom čase je to svetlo produkované činnosťou človeka.
Svetlo je elektromagnetické vlnenie o rozsahu medzi 0,75 – 0,003 mi.
Človek vníma rozpätie od 360 do 760 nannometrov (alebo 3600 Angströmov)
Živočíchy vnímajú rôzny rozsah od 750 – 300 nannometrov
Ultrafialové svetlo je v rozmedzí 400 do– 0,3 nannometrov
Dôležitá je intenzita svetla – meria sa v luxoch
a kvalita svetla – teda farba. Býva udávaná vo vlnovej dĺžke. Farby sa líšia
rôznym obsahom energie.
Tzv. spektrálne farby – fialová, indigová, modrá, zelená, žltá, oranžová a červená,
majú rôzny efekt na živočíchy.
Mimoriadne vysoký účinok na živočíchy má UV svetlo. Rozmedzie UV svetla
medzi 2,5*10-9 do 4*10-7 m. UV svetlo spôsobuje opaľovanie.
Infračervené lúče majú rozpätie medzi 8*10-7 do 4*10-4 m. využíva sa pri tzv.
tepelnom fotografovaní. Viditeľné je za pomoci infračervených prístrojov.
Množstvo dopadajúceho svetla je rôzne. Závisí od ročného obdobia a časti
dňa.
Kvalita svetla je určovaná rôznou absorbciou svetla rôznych vlnových dĺžok
vzdušným obalom zeme. V poslednom čase aj vplyv imisii a vzdušného znečistenia.
Biologický efekt svetla na živočíchy (ale i na rastliny) má intenzita svetla,
kvalita svetla (farba), ale aj rovnomernosť a dĺžka trvania osvetlenia.
Výrazný vplyv na živočíchy majú i pravidelné zmeny svetelných podmienok
v priebehu dňa – svitanie – stmievanie.
BIOLOGICKÝ VÝZNAM SVETLA
Skutočnosť je taká, že svetlo vplýva okrem chemosyntetizujúcich baktérii na všetky
ostatné organizmy. I keď vplyv svetla na živočíchy (ako zdroj energie) je väčšinou
nepriamy – sprostredkovaný - cez rastliny.
Priamy vplyv svetla na živočíchy je veľmi rôzny.
Niektoré živočíchy nepotrebujú priame svetlo k životu – napr. hlbokomorské,
jaskynné, intersticiálne a edafické.
Iné nepotrebujú priame svetlo v určitom štádiu – napr. endoparazity, larvy
v stromoch, v pôde.
Ďalšie, ktoré žijú na svetle, môžu jeho nedostatok dobre znášať. Bez svetla prežije
i niekoľko generácii. Napr. Drosophila melanogaster, Tribolium confusum.
Iné vyžadujú svetlo – existujú u nich prispôsobenia na kvalitu a intenzitu svetla.
Rozoznávame tzv. euryphonné a stenophonné druhy. Alebo euryfotobiontné
a stenofotobiontné.
TOLERANCIA ŽIVOČÍCHOV VOČI SVETLU
Na jednej strane je spôsobovaná citlivosťou protoplazmy na svetlo, na druhej
strane je určovaná citlivosťou zmyslových orgánov voči svetlu.
Všeobecne platí, že priveľa svetla má škodlivejší účinok, ako málo svetla. Napr.
poškodenie svetlo citlivých orgánov pri príliš intenzívnom svetle. Naopak nedostatok
svetla nie je taký škodlivý. Napr. čítanie za šera nie je také nebezpečné a zrak
nepoškodzuje, skôr spôsobuje únavu.
Dá sa povedať, že prakticky každý živočích je prispôsobený určitej kvalite
a intenzite svetla, resp. neprítomnosti svetla.
Tolerancia živočíchov voči svetlu závisí aj od prítomnosti rôznych
ochranných zariadení. Tieto bývajú vyvinuté najmä proti silnému žiareniu. Je to
napr. hrubá zrohovatená koža, silnejšie sklerotizovaná kutikula, tmavé pigmenty,
pokrytie tela šupinami, perím alebo chlpami.
Na druhej strane pri nedostatku svetla je to depigmentácia, jemná pokožka,
fotofóbia.
Ďalší faktor, ktorý ovplyvňuje toleranciu živočíchov voči svetlu je vegetácia. Iný
vplyv má les, iný bylinná vrstva, resp. etáž. Vo vodnom prostredí to je ešte samotná
voda a soli v nej rozpustené. Obe rýchlo absorbujú najmä UV svetlo.
ŠKODLIVÉ ÚČINKY SVETLA
Svetlo spôsobuje u niektorých druhov, resp. za určitých podmienok často až
úmrtnosť. Platí, že čím je väčšia intenzita svetla, tým väčšia je i úmrtnosť – napr.
juvenilné štádia Cyclops vicinus.
Takéto účinky svetla sú tým väčšie, čím je živočích menší. Mimoriadne citlivé sú
Protozoa
, jaskynné a
vodné živočíchy
. Najmä keď sú vystavené priamym účinkom
svetla. Časté je také silné podráždenie, že sa vyčerpajú na smrť.
Niektoré živočíchy dobre znášajú vysoké teploty, ale svetlo nie napr. chrobák
Anthicus bimaculatus – žije v dunách a dobre znáša až 500 teploty, pritom však
neznáša svetlo. Aktívny je v noci, cez deň je zahrabaný v piesku. Podobne aj púštne
Oniscidea – druh Hemilepistus reaumuri. Takéto púštne živočíchy sa vyznačujú
väčšinou súmračnou a nočnou aktivitou.
Smrtiace účinky (priame) spôsobuje najmä UV svetlo, resp. UV časť spektra.
Známa je súvislosť medzi toleranciou živočíchov a farbou svetla (teda kvalitou
svetla). Napr. Anthrenus fasciatus – ak sú ostatné podmienky rovnaké, tak najmenšiu
úmrtnosť mal vo fialovom a čiernom svetle, resp. v afotickom prostredí, najvyššiu pri
tmavožltom a tmavomodrom svetle.
Živočíchy sú citlivejšie na
kratšie
vlnové dĺžky.
Dlhšie vlnové dĺžky môžu byť nebezpečné vtedy ak telo obsahuje na svetlo citlivé
fluoreskujúce farebné látky.
Na rozsah tolerancie môžu vplývať vonkajšie podmienky ako napr. prijímaná
potrava, zvyšujúca sa teplota, obsah solí vo vode a pod. Vplyv má aj dĺžka trvania
pôsobenia svetla – napr. krátke osvetlenie v zime je nebezpečné z hľadiska
prijímania (dostatku) potravy pre drobné spevavce (Regulus, Troglodytes).
TVAR TELA
Na tvar tela vplýva svetlo dvomi spôsobmi:
a)
fylogeneticky – vznikli tak formy prispôsobené podmienkam habitatu
b)
priamo – na tento vplyv sú živočíchy prispôsobené svojimi reakciami
Prispôsobenia živočíchov na pôsobenie svetla –
-
pokrytie tela rôznymi ochrannými zariadeniami – šupiny, perie, srsť a pod.
-
vznik a adaptácie recepčných orgánov – veľké oči tam, kde je málo
svetla
napr. hlbokomorské ryby
- vytvorenie tapetum lucidum
odrážajúce svetlo nazad – napr. mnohé plazy (Teratoscincus przewalskii),
ryby, cicavce – Felis ssp., ale i pavúky – veľké druhy čeľade Lycosidae
-
redukcia recepčných orgánov tam kde je málo svetla, resp. svetlo stráca
ekologický význam. Napr. u niektorých Isoptera – mladé pohlavné jedince
majú komplexné oči, neskôr ich spolu s krídlami strácajú. Iné príklady –
pôdne živočíchy – celý rad prechodov u príbuzných druhov určitého rodu
(niektoré Collembola), jaskynné živočíchy
-
vplyv na veľkosť živočíchov. Zistené i experimentálne – ak boli larvy
Sarcophaga carnaria chované pri rôznych vlnových dĺžkach. V prírode –
donedávna boli rozoznávané 2 druhy cikád Euscelis incisus – druh
vyskytujúci sa na jar a Euscelis plebejus – vyskytujúca sa v lete.
V experimentálnych chovoch sa však ukázalo, že ide o jeden druh.
-
vplyv na pohlavné rozmnožovanie. Napr. u Aphidoidea je známe, že
počas obdobia s dlhším svetlom sa vyskytujú partenogenetické formy, pri
skrátení fotofázy nastupujú sexuálne formy.
-
vplyv vyvolávajúci sezónny dimorfizmus – známy u mnohých motýľov –
napr. Araschnia laevana
-
vplyv vyvolávajúci priberanie na váhe. Známe u ťažných vtákov – pred
obdobím ťahu, alebo u zimných spáčov – pred nástupom estivácie.
-
výmena srsti, alebo peria –napr. Glis glis, Mustela erminea, Phodopus
sungorus, Sturnus vulgaris, Anas platyrhynchos.
VPLYV NA FARBU RESP. SFARBENIE ŽIVOČÍCHOV
Pri sfarbení živočíchov sa uplatňujú dva mechanizmy
1. štrukturálne farby –v rôznych povrchových štruktúrach
2. pigmenty umiestnené v chromatofóroch
V tme žijúce živočíchy sú väčšinou bezfarebné. Pritom je pozoruhodné, že
hlbokomorské živočíchy sú často pestro sfarbené – napr. medúzy, mäkkýše,
kôrovce, ryby. Je diskutabilné aký je význam takéhoto sfarbenia? Podobne sa
s týmto javom stretávame aj u niektorých hlbinných obyvateľov Bajkalského jazera
Čo sa týka farieb svetlo môže mať na živočíchy i priamy vplyv
- vyvoláva chemickú zmenu farieb – dochádza k známemu vyblednutiu
farieb
-
spôsobuje biologickú zmenu farieb. Táto môže byť
a)
morfologická zmena vyvolaná tvorbou, alebo rozrušením pigmentu –
napr. Proteus anguineus v jaskyniach a mimo jaskýň. Iné príklady –
Mytilus minimus, Notonecta glauca, Salamandra salamandra
b)
fyziologická zmena vyvolaná sťahovaním pigmentu v bunkách
koncentrácia, alebo rozptýlenie chromatofórov). Napr. u niektorých
zástupcov Arachnoidea, Insecta, Mollusca, Crustacea, Pisces,
Amphibia a Reptilia. Amblystoma tigrinum, Idothea baltica (Isopoda) –
cez deň tmavšia, v noci svetlejšia.
Známa je aj zmena farby podľa pôsobenia sfarbenia okolia – Hyla
arborea, Lacerta muralis, Phrynocephalus versicolor
c)
etologická zmena sfarbenia – je úzko spätá s recepciou optických
podnetov zmyslovými orgánmi. Zmeny sfarbenia v tomto prípade sú
veľmi rýchle – napr. Sepia officinalis, Chamaeleo jacksoni a iné druhy
chameleónov
VPLYV NA AKTIVITU ŽIVOČÍCHOV
Väčšinou sa vplyv svetla, resp. tmy ukazuje ako podmienka k aktivite živočíchov.
Niektoré živočíchy sú aktívne za svetla napr. početné druhy Insecta, spevavce
Iné sú aktívne za súmraku, alebo na svitaní – napr. Chiroptera, gekony
Ďalšie sú aktívne za tmy – napr. Strigidae.
Niekedy sa aktivita môže meniť podľa sezóny – prechod od dennej k súmračnej až
nočnej aktivite, alebo naopak. Známe napr. u púštnych živočíchov. Inokedy sa
aktivita mení podľa štádií. Rôzne štádia sú aktívne za rôznych svetelných
podmienok.
Aktivita obyčajne začína pri určitom stupni svetelnosti. Pričom úlohu môže
zohrať intenzita i farba svetla. Najčastejšie to býva u suchozemských živočíchov na
svitaní a stmievaní. Napr. Apodemus sylvaticus, Erinaceus europaeus, Hyla arborea,
Melolontha melolontha, Lampyris noctiluca, Geotrupes sylvaticus, Lucanus cervus
atď. Niekedy to môže byť určitý čas po východe slnka (ráno), alebo západe slnka
(večer).
Svetlom často býva ovplyvnená aj intenzita aktivity. Napr. rýchlosť pohybu
Volvox globator.
Svetlo môže vyvolať, resp. vyvoláva aj inaktivitu živočíchov – spánok.
U niektorých živočíchov je známa aj fotokinéza – pozitívna, alebo negatívna
smerom k zdroju svetla.
VPLYV SVETLA NA DENNÚ RYTMIKU (CIRKADIÁLNA RYTMIKA)
Ak sa u daného živočíšneho druhu vyskytuje denná rytmika, tak býva väčšinou
založená na striedaní svetla a tmy, resp. šera.
Denná rytmika môže byť –
- monofázová
- v priebehu 24 hodín 1x aktivita a 1x kľud. Napr. Apis
mellifera, Lepidoptera, Fringillidae (aktívne cez deň) – tzv. denné, alebo
diurnálne druhy, Chiroptera, Erinaceus, Gliridae (aktívne v noci) – tzv. nočné ,
alebo nokturnálne druhy. Sem patria aj vertikálne migrácie Copepoda a
Cladocera – v noci migrujú hore, cez deň do hĺbky.
-
polyfázová
- vyskytujú sa častejšie obdobia aktivity a kľudu v priebehu
24 hodín. Napr. Lumbricus terrestris, Astacus astacus, Hylla arborea, Mus
musculus (známych až 19 zmien aktivity). Polyfázová aktivita je známa
najmä u synantropných živočíchov.
U toho istého druhu sa môžu vyskytovať rôzne formy dennej rytmiky.
-
Závisí to od štádií, alebo niekedy od pohlavia. Napr. obaľovač mramorový –
Polychrosis botrana.
-
alebo to môže závisieť od podmienok prostredia. Napr. za teplých mesačných
nocí môžu lietať Apidae.
-
v poslednom čase to často závisí od činnosti človeka. Zapríčinil napríklad
svojou činnosťou zmenu dennej aktivity na nočnú u takých známych druhov ako
je zajac (Lepus europaeus) a jeleň (Cervus elaphus).
Je zaujímavé, že v podstate aj monofázová denná rytmika má na začiatku jeden
väčší vrchol a ku koncu obdobia aktivity ešte jeden menší. I keď to nie je vždy.
Aké sú príčiny dennej rytmiky?
Sú v podstate dvojakého charakteru:
Exogénne a
Endogénne
Exogénna denná rytmika – hovoríme o nej v takom prípade, ak po odstránení
striedania svetelných pomerov nastane arytmia. Je to známe napr. u Blatta orientalis
– druh pôvodne s nočnou aktivitou, Erpobdella octooculata, Gammarus pulex,
početní zástupcovia Insecta.
Ak znovu zavedieme striedanie svetla a tmy – denná rytmika sa obnoví.
Endogénna denná rytmika – nazývaná býva aj spontánna periodicita, alebo
cirkadiálna periodicita. Je od vonkajších vplyvov prakticky nezávislá. Pretrváva aj
za konštantných svetelných podmienok. Sú to tzv. vnútorné (fyziologické) hodiny.
Napr. Pterostichus vulgaris (nočná aktivita), Daphnia magna, Lacerta agilis.
Vnútorné hodiny sú však predsa len v úzkej spojitosti so svetlom. Svedčia o tom
pokusy pri zmenených svetelných podmienkach. Bolo zistené že dochádza
k určitému časovému posunu prejavov aktivity. Napr. kladenie vajíčok u niektorých
druhov hmyzu.
VPLYV SVETLA NA MESAČNÚ RYTMIKU (AKTIVITU)
Tu je závislosť od mesiaca a jeho obiehania okolo zeme (29,5 dňa). Dochádza
k periodickým zmenám intenzity dopadajúceho svetla (od 0 po 0,3 Lx). Súčasne sa
prejavujú aj zmeny gravitácie (prejav na prílive a odlive).
Nie je taká rozšírená ako denná rytmika. Príklady sú – letová aktivita nočného
hmyzu, Bufo americana – aktívnejšia pri nove ako pri splne. Ťahová aktivita
Erithacus rubecula, Phoenicurus phoenicurus, nočné Mammalia, pavúky čeľade
Lycosidae.
VPLYV SVETLA NA ROČNÚ RYTMIKU
Ročná rytmika je jasná najmä tam, kde existuje sezónnosť podmienok. Napr.
striedanie ročných období, suchého a vlhkého obdobia a pod.
Môže byť exogénna, alebo endogénna a u oboch typov je spúšťacím
mechanizmom svetlo. Známe je to napr. u Aves, alebo drobných Mammalia.
Obyčajne sa s pribúdajúcim svetlom, resp. dĺžkou osvetlenia predlžuje fáza
aktivity u denných živočíchov, zatiaľ čo u nočných sa skracuje a naopak.
Sú známe i prípady, kedy dochádza k zmenám aktivity. Napr. Cottus gobio –
v severnom Švédsku je v lete aktívny v noci, zatiaľ čo v zime cez deň. Podobná
zmena aktivity je známa aj u Microtus arvalis a Cletrhionomys glareolus.
Iným typom zmien je vyvolanie arytmie. Deje sa to najmä v podmienkam
blízko k pólom, resp. polárnym kruhom. Napr. Salmo trutta, alebo Cottus poecilopus.
VPLYV SVETLA NA ROZMNOŽOVANIE
Je známy vplyv svetla na typ pohlavného rozmnožovania. Za krátkeho dňa sa
vírnik (Rotatoria) Notommata copeus rozmnožuje partenogeneticky, zatiaľ čo pri
dlhšom dni (nad 14 hodín) obojpohlavne.
Veľmi známy je aj vplyv svetla na vylučovanie gonádotropných hormónov
hypofýzy u Aves a Mammalia. Vylučovanie týchto hormónov má potom vplyv na
vývoj pohlavných žliaz. Napr. u Aves je v našich podmienkach známy optimálny vplyv
pri 16 hodinovom svetle. Pod 9 hodín pohlavné žľazy nefungujú resp. nerastú.
Podobný účinok je známy i u Pisces, ale i u Evertebrata – Schistocerca gregaria,
Balanus balanoides.
Vplyv svetla niekedy nemusí byť rovnaký na obe pohlavia. Niekedy môžeme
hovoriť o rozmnožovacej periodicite. Často sa stáva, že ju môžeme narušiť, resp.
zmeniť v pokusoch (chovoch), alebo sú známe i príklady vyvolané umelým
predĺžením osvetlenia v mestách. V takomto prípade sa môže predĺžiť obdobie
funkcie gonád a hniezdenia.
V súvislosti s rozmnožovaním živočíchov je známy vplyv svetla na čas
kopulácie, kladenia vajíčok, alebo rojenie hmyzu.
Iným účinkom svetla je ovplyvnenie plodnosti, alebo produkcie vajíčok. Napr.
u Mammalia - Microtus agrestis, Putorius putorius. Je známy i u Aves. V trópoch
kladú tie isté druhy menej vajíčok – Parus major. Účinok bol pozorovaný aj
u bezstavovcov – Leptinotarsa decemlineata, Bombyx mori.
Heterogónia
Alebo striedanie partenogenetických a
gamogenetických generácií
– je známa
u viacerých druhov vošiek (Aphidoidea).
Obyčajne svetlo spolupôsobí s teplotou.
Voška Aphis fabae za dlhého dňa sa rozmnožuje partenogeneticky.
Partenogenetické formy boli v experimentálnych podmienkach pestované až 6 rokov
a vytvorili 258 partenogenetických generácií.
Pre vznik oboch pohlaví je potrebný vplyv kratšieho osvetlenia (kratší deň), ale
i nižšie teploty.
Do určitej miery je podobný i výskyt okrídlených a
bezkrídlych generácií
. V tomto
prípade však okrem svetla a tepla má vplyv aj hustota populácie a potrava.
VPLYV SVETLA NA VÝVOJ ŽIVOČÍCHOV
Pre mnohé živočíchy, alebo štádia nemá svetlo význam. Napr. húsenice
mlynárika kapustového Pieris brassicae sa rovnako úspešne vyvíjajú v tme, ako za
pôsobenia svetla. Podobné javy boli zaznamenané aj u Drosophila melanogaster
a Tribolium confusum.
Pre iné živočíchy svetlo význam má. Môže spôsobovať predĺženie, alebo
skrátenie vývoja. Rýchlejší vývoj bez prítomnosti svetla je známy napr. u Daphnia
pulex, Anthrenus fasciatus, Glossina morsitans.
Vplyv môže mať aj dĺžka fotofázy. Vývoj sa môže predĺžiť, alebo skrátiť.
Menej známy je vplyv intenzity, alebo kvality svetla na vývoj živočíchov. Väčšina
pokusov, ktoré boli týmto smerom robené bola takých, že sa nedá vylúčiť vplyv aj
ďalších faktorov.
VPLYV SVETLA NA LIAHNUTIE ŽIVOČÍCHOV
Svetlo môže ovplyvňovať liahnutie živočíchov či už z vajíčok, alebo kukiel.
Podobne môže ovplyvňovať aj zvliekanie Insecta, resp. Arthropoda. Väčšinou tieto
javy bývajú viazané na určité denné obdobie. Napr. imága Holometabola sa liahnu
skoro dopoludnia, alebo podvečer.
Obdobie liahnutia je veľmi významné najmä u krátko žijúcich imág niektorých
druhov živočíchov. Napr. pakomár Clunio tsushimensis (Chironomidae). Jeho
samičky žijú iba 20 minút a samci im pomáhajú pri liahnutí.
DORMANCIA
Všeobecne tak označujeme kľudové štádium, resp. periódu vo vývoji. Môže byť
vyvolané rôznymi príčinami. Rozoznávame niekoľko typov.
Quiescencia – tento typ býva bezprostredným dôsledkom pôsobenia nepriaznivého
faktora. Trvá tak dlho, kým daný faktor pôsobí.
Diapauza – je to kľudové štádium, ktoré býva vždy viazané na určité vývojové
štádium a nastupuje ešte za priaznivej situácie v prostredí. Napr. vajíčka
Lymantria monacha nakladené v júli môžu za 4 týždne ukončiť embryonálny
vývoj, ale larvy sa liahnu až z jari nasledujúceho roku.
Hovoríme o tzv. obligatórnej diapauze – táto nastupuje nezávisle od faktorov
prostredia.
A fakultatívnej diapauze – táto býva spúšťaná jedným z faktorov prostredia.
Pri nástupe a zakončení fakultatívnej diapauzy pôsobia 2 faktory prostredia.
Obyčajne fotoperióda (ako stabilne, resp. pravidelne sa meniaci faktor) ju
spúšťa a teplota ukončuje. Známe je to napr. u roztoča Metatetranychus ulmi,
Leptinotarsa decemlineata, Bombyx mori, Dendrolinus pini.
U niektorých živočíchov hrá úlohu intenzita svetla, u iných kvalita svetla. Hodnoty o 5
– 15 lx, resp. ultrafialové, fialové, alebo modré svetlo.
Zaujímavým faktom u niektorých živočíchov je tzv. senzibilná perióda – teda
čas, kedy má svetlo vplyv na následný nástup diapauzy. Jej výskyt, resp. dĺžka je
rôzny. Napr. u Bombyx mori. Pri vplyve svetla počas embryonálneho vývoja
nastupuje diapauza u vajíčok nasledujúcich (generačný rozdiel).
Iným príkladom je diapauza kukly determinovaná pôsobením svetla na vajíčka
u motýľa Polychrosis botrana.
U Araschnia laevana je diapauza kukly determinovaná 3. – 4. larválnym štádiom.
U Pierris brassicae je diapauza kukly determinovaná pôsobením svetla v poslednom
týždni pred zakuklením.
Dĺžka diapauzy býva rôzna u toho istého druhu, ale i u rôznych druhov. Môže
trvať niekoľko týždňov, resp. mesiacov. Môže však trvať i viac ako rok, alebo
dokonca niekoľko rokov (žiabronôžky – Chirocephalus, Triops cancriformis). Čiže
i u toho istého druhu jej diapauza môže trvať rôzne dlho v závislosti od podmienok
prostredia.
Počas diapauzy vypadáva u živočíchov lokomotorická aktivita, prijímanie
potravy, vývoj gonád, je znížená spotreba kyslíka a metabolická aktivita.
Oligopauza – jej začiatok a ukončenie nastáva po určitom čase (po určitej dobe)
pôsobenia jedného faktoru. Resp. keď tento faktor prestane pôsobiť. Účinnými
faktormi bývajú fotoperióda, alebo teplota. Napr. u lariev Dendrolinus pini
nastupuje oligopauza vtedy, ak svetelná fáza pôsobí 9, alebo menej hodín.
Parapauza – nastupuje ešte za priaznivých podmienok (resp. situácie).
Smerodajným pre ňu (pre nástup a ukončenie) je intenzita pôsobenia toho
istého faktoru. Opäť ju spôsobuje pôsobenie 1 faktoru.
Diapauza – pri jej nástupe a zakončení pôsobia 2 faktory prostredia. Obyčajne ju
spúšťa fotoperióda a teplota ukončuje. Známe je to u Metatetranychus ulmi,
Leptinotarsa decemlineata, Dendrolinus pini atď.
VPLYV SVETLA NA ORIENTÁCIU ŽIVOČÍCHOV
Je to veľmi obsiahla oblasť pôsobenia svetla.
Prisadnuté živočíchy reagujú na svetlo postavením. Napr. hydroidné polypy.
U pohyblivých živočíchov je najjednoduchšou formou negatívny, alebo pozitívny
fototropizmus vo vzťahu ku zdroju svetla.
Heliotropizmus – je to reakcia živočíchov na slnko.
Zaujímavým javom je aj to, že pohyblivé živočíchy zaujímajú určitý smer
(postavenie) počas kľudu. Napr. Odonata – na večer si sadajú symetricky
s dopadajúcim svetlom.
Fotická orientácia – orientácia živočíchov za pomoci svetla. Býva využívaná
intenzita aj kvalita svetla, resp. smer dopadajúcich lúčov.
Môže byť vo forme pozitívnej, alebo negatívnej fototaxie. V tomto prípade vedie
živočíchov viac menej priamo ku, resp. od zdroja svetla.
Fotopozitívne reagujú napr. Chlorohydra viridissima, početné larvy Insecta, larvy
Lepidoptera v korunách stromov atď.
Fotonegatívne reagujú živočíchy citlivé na svetlo – napr. Lumbricus terrestris,
Oniscidae, Myriapoda, Cimex lectuarius – teda edafické a parazitické živočíchy.
Reakcia živočíchov na rovnaké svetelné podráždenie môže byť rôzna podľa
momentálneho stavu, veku, vývojového štádia, množstva prijatej potravy atď. Napr.
čerstvo vyliahnuté larvy Euproctis chrysorrhoea a Lymantria monacha sú
fotopozitívne, staršie, nakŕmené sú indiferentné. Iným príkladom sú naupliové larvy
Copepoda, ktoré plávajú ku svetlu (k povrchu), dospelé smerom od svetla. Larvy
Mytilus edulis menia dokonca niekoľko krát svoju reakciu.
Samotná reakcia môže byť navyše ešte pozmenená adaptáciou na svetlo a
teplotu. Často je pri nižších teplotách fotopozitívna a pri vyšších teplotách
fotonegatívna.
Svetelný kompas – menotaxie, niekedy aj slnečný kompas.
Ide o pohyb živočíchov pod určitým uhlom k dopadajúcemu svetlu. Uhol sa mení
v priebehu dňa – v závislosti od pohybu slnka.
Známe je to napr. u Lasius niger, rôzne Arthropoda, najmä Insecta, Pisces, Reptilia,
Aves.
Známy je jav, že ak sa zdroj svetla nepohybuje (napr. lampy umelého osvetlenia
v mestách) hmyz k ním špirálovito nalietava. Podobne nalietavajú do ohňa nočné
Lepidoptera.
Extrémnym prípadom je využívanie polarizovaného svetla pri orientácii najmä
ťažných druhov Insecta a Aves.
Podobne využívajú svetlo mesiaca, resp. mesiac niektoré nočné živočíchy pri
svojej orientácii.
Astronomická orientácia – v kombinácii s vnútornými (fyziologickými)
hodinami je známa u niektorých zástupcov Arthropoda. Pritom využívajú k orientácii
hviezdy, resp. súhvezdia a ich pohyb. Známe je to napr. u Talitrus saltator
(Amphipoda), alebo u Arctosa perita a iných druhov pavúkov čeľade Lycosidae.
Najdlhšie je to však známe u ťažných vtákov tiahnúcich za nocí – napr. rod Anser
a pod.
Ďalším typom je orientácia na rozdiely medzi svetlom a tmou – resp. na
svetlé a tmavé škvrny, či plochy. Ide o tzv. skototaxie. Napr. stromy v lese
predstavujú tmavé plochy, resp. škvrny a tak sa orientujú Ips typographus, ale i lienky
(Coccinella ssp.)
U iných živočíchov je vyvinutá orientácia podľa farieb – tzv. chromotaxie. Je
známa u Insecta navštevujúceho kvety. Takéto druhy využívajú, resp. rozoznávajú
niektoré z hlavných farieb spektra. Častejšia je takáto orientácia u Mammalia. Takto
sa orientujú napr. Ungulata, Haplorhini, ale i Aves.
Tak včela medonosná (Apis mellifera) nerozoznáva červenú farbu, ale
ultrafialovú, žltú, zelenomodrú a modrú. Mus musculus rozoznáva žltú a červenú. Ale
Rattus, Oryctolagus a vodné živočíchy sú farboslepé. Teda živočíchy adaptované na
život v afotickom prostredí, resp. v prostredí s nedostatkom svetla.
Najdokonalejší spôsob orientácie je vizuálna orientácia. Vyznačuje sa
viacerými typmi – od primitívneho rozoznávania kontúr, foriem až po rozoznávanie
obrazov.
a)
obrysová (kontúrová) orientácia – živočíchy rozoznávajú obrysy v okolitom
prostredí. Známa je napr. u Ips typographus, pohlavných štádií Formica rufa a iných
zástupcov Insecta
b)
plošná orientácia - v tomto prípade ide o rozoznávanie plôch kontrastujúcich
s oblohou. Ide o akési ukazovatele smeru. Napr. les z diaľky
c)
tvarová orientácia – živočíchy rozoznávajú tvary vo svojom okolí a za ich
pomoci sa orientujú. Napr. rozoznávajú stromy, kry, kvety a pod. Napr. Insecta žijúci
na rastlinách. Väčšinou ide o rozoznávanie jednoduchých foriem (tvarov)
d)
obrazová orientácia - ide o rozoznávanie nemeniacich sa obrazcov. Sem patrí
prakticky aj orientácia podľa hviezd – napr. Sylvia curruca.
e) krajinná orientácia – pri tejto forme orientácie je využívaná okolitá krajina, resp.
jej časti, alebo výrezy. Nevyhnutným predpokladom pre takýto typ orientácie sú
vysokovýkonné zrakové orgány.
PREFERENCIA SVETLA ŽIVOČÍCHMI
Viac menej všetky živočíchy preferujú určité svetelné podmienky. Ide o:
1.
preferenciu intenzity svetla. Najlepšie je ju vidieť, resp. najlepšie je známa
u vodných živočíchov. Väčšinou živočíchy vyhľadávajú extrémy tmu, alebo svetlo
(podľa intenzity). Napr. Gryllus (Acheta) domesticus, Phyllodromia germanica,
Carabus nemoralis – vyhľadávajú hlboký tieň. Podobne aj Geotrupes sylvaticus –
uprednostňuje intenzitu svetla od 3 – do 60 lx. Iné druhy vyhľadávajú svetlo väčšej
intenzity – napr. Araneus diadematus, chrobáky čeľadí Chrysomelidae, Coccinellidae
a pod.
Často dochádza k zmenám preferencie svetla. Deje sa tak
- v priebehu roka
- vplyvom teploty prostredia
- vplyvom vlhkosti
- vplyvom veku
- alebo je to v závislosti od pohlavia
2.
ďalším typom je preferencia určitej kvality svetla
VODA A VLHKOSŤ
Veľmi dôležitým faktorom pre existenciu života všeobecne a teda i pre živočíchy je
voda.
VODA
ako ekologický faktor môže pôsobiť
v tekutom stave ako súčasť prostredia – toky, vodné nádrže, moria, telmy,
v pôde
v tekutom stave ako súčasť tiel organizmov
v plynnom stave - vo forme vlhkosti – hmla, alebo para
v tuhom skupenstve - vo forme snehu a ľadu a to dočasného, alebo
v niektorých oblastiach trvalého
VLHKOSŤ
Voda ako vlhkosť pôsobí na živočíchy v inom médiu – vo vzduchu, alebo pôde.
Vzdušná vlhkosť býva udávaná ako:
absolútna vlhkosť – v gramoch pary na 1 m3 vzduchu
alebo relatívna vlhkosť. Táto uvádza pomer momentálnej vlhkosti k maximálne
možnej vlhkosti pri danej teplote. Uvádzaná býva v %. Pritom 100% vlhkosť je
vzduch nasýtený vodnými parami. Pri jej prekročení, alebo pri znížení teploty
dochádza ku kondenzácii vodných pár.
Teplota pri ktorej dochádza ku kondenzácii je nazývaná rosný bod.
Vzdušná vlhkosť býva uvádzaná aj ako tlak pár v mm Hg (ortuti).
Na meranie vzdušnej vlhkosti sa používa viacero typov hygrometrov.
Vlasový hygrometer udáva relatívnu vlhkosť. Psychrometre udávajú tlak vodných pár.
PÔDNA VODA
Môže byť trojakého charakteru
- hygroskopická – viazaná na pôdne čiastočky
- kapilárna – obsiahnutá v systéme pôdnych kapilár
- priesaková – vypĺňa systém dutín (najmä po zrážkach), resp. ide o tzv. spodnú
vodu
Vodná kapacita – predstavuje maximálne množstvo vody, ktoré môže pôda prijať.
Uvádza sa v g/100 g suchej hmotnosti pôdy. Ide o absolutný obsah vody.
Relatívny obsah vody - predstavuje % z vodnej kapacity.
Voda má mimoriadny význam v pôde aj v súvislosti s prevetrávaním pôdy.
Deje sa tak najmä pri výdatných zrážkach. Voda presakujúca z povrchu do systému
pôdnych štrbín odtiaľto vytláča pôdny vzduch obohatený o splodiny dýchania. Po jej
postupnom presakovaní do väčšej hĺbky, resp. odparení býva do vyprázdnených
štrbín z povrchu nasávaný atmosferický vzduch bohatší na kyslík.
BIOLOGICKÝ VÝZNAM VODY
1. voda predstavuje médium v ktorom sa stále, alebo dočasne vyskytuje veľká
časť organizmov
2. voda je stavebným elementom tiel organizmov
3. voda je nosičom fyzikálno – chemických dejov v telách organizmov.
OBSAH VODY V
TELÁCH ŽIVOČÍCHOV
Telo živočíchov obsahuje spravidla viac ako 50% vody.
U Coelenterata je to viac ako 99%,
dážďovky rodu Allolobophora 88%,
slizniaky rodu Arion 87%,
Mytilus edulis 84%,
húsenice Pieris rapae 83%,
Esox lucius 80%,
Salmo trutta 75%,
Anas platyrhynchos 70%,
Homo sapiens 64%,
imágo Leptinotarsa decemlineata 62%,
Bovidae 52%,
chrobák Sitophilus oryzae 48 – 50%
Obsah vody v tele je obyčajne v úzkom vzťahu k biotopu, resp. mieste výskytu
a k druhu potravy. Najvyšší obsah vody v tele majú živočíchy žijúce vo vodnom
prostredí, prijímajúce vlhkú, alebo tekutú potravu. Naopak najnižší obsah vody v tele
majú živočíchy obývajúce suché, resp. extrémne suché biotopy a prijímajúce suchú
potravu s nízkym obsahom vody.
Obsah vody v
tele kolíše
aj u toho istého indivídua. Najmä u takých druhov
u ktorých sa vyskytuje v priebehu života kľudové štádium. Pred jeho nástupom obsah
vody výrazne poklesne. Tento rozdiel môže byť až 20 – 30%.
Rôzny obsah vody v tele býva aj u rôznych vývojových štádií. Najviac vody
obsahujú larvy, resp. juvenilné štádia, menej je v kuklách a najmenej v telách imág.
Obsah vody v tele má aj súvislosť s vekom. Staršie živočíchy obsahujú menej
vody.
ZÍSKAVANIE VODY
Je to mimoriadne dôležitý proces, pretože straty vody resp. výdaj vody, musia byť
vyrovnávané príjmom vody. U živočíchov sa získavanie vody deje niekoľkými
spôsobmi:
pitím – takto prijímajú vodu spomedzi bezstavovcov napr. Mollusca, Insecta,
Araneae, Pisces, Reptilia, Aves, Mammalia
prijímanie vody v potrave – známe najmä u živočíchov živiacich sa rastlinnými,
alebo živočíšnymi šťavami, resp. tekutinami – napr. krv cicajúci hmyz,
Ixodidae, Heteroptera, Aphidoidea
absorpciou tekutej vody povrchom tela – tento proces je známy najmä
u vodných živočíchov, ale aj u endoparazitov. Dokonca sa s nim stretneme aj
v pôde – napr. larvy Melolontha melolontha
absorpciou vodných pár zo vzduchu. Dochádza k nej buď povrchom tela,
alebo cez trachee. Známa je u Arthropoda – napr. larvy Lepidoptera – Tineolla
larvy Tenebrio molitor, blcha Xenopsylla brasiliensis, Acarina – najmä
škodcovia zásob – Acarus siro
počas látkovej výmeny - oxydáciou prijatej potravy, alebo oxydáciou
zásobných látok
takýmto spôsobom vzniká pri oxidácii
100 g tukov
→
107 g vody
100 g uhľohydrátov
→
55 g vody
100 g bielkovín
→
41 g vody
Veľký význam to má najmä pre živočíchy živiace sa suchou potravou, alebo
živočíchy žijúce v suchom prostredí. Takéto ískavanie vody je známe napr.
u chrobákov Anobium punctatum, Tenebrio molitor, Tribolium cinfusum, motýľa
Ephestia kuhniella, cicavcov Dipodomys spectabilis, Dipus sagitta, Camelus
bactrianus a iných.
STRATY VODY
Živočíchy strácajú vodu prakticky sústavne. Deje sa to najmä 2 spôsobmi
1. exkréciou, resp. pri exkrécii. Množstvo takýmto spôsobom vylúčenej vody je
rôzne u rôznych živočíchov. Napr. krv cicajúce živočíchy vylučujú veľké
množstvo vody vo forme prakticky vodnatého urínu. Je u nich známe, že
v priebehu 2 – 3 hodín vylúčia až 75% prijatej vody.
U živočíchov prijímajúcich minimálne množstvo vody býva urín silno
koncentrovaný, takže ho vylučujú prakticky až vo forme prášku. Je to známe
napr. u Tenebrio molitor
2. odparovaním, resp. vyparovaním. Tento proces straty vody prebieha
u živočíchov žijúcich v suchom médiu.
Vyparovanie nastáva pri dýchaní – transpirácii,
Alebo ide o straty odparovaním z povrchu tela. Odparovanie môže byť
obmedzované povrchovými štruktúrami – kutikulou, rohovinovými útvarmi –
šupiny, perie, chlpy, vylučovanými látkami tuhnúcimi na povrchu tela, ale
i fyzikálnymi a fyziologickými dejmi.
Straty vody odparovaním sú pochopiteľne rôzne u rôznych živočíchov.
Za 1 deň odparí
% hmotnosti tela (pri 220 C)
Testudo
0,1 – 0,3 %
Tenebrio
1 – 4 %
Lithobius
14 %
Rana
75%
VODNÁ BILANCIA
čiže získavanie a straty vody sú ovplyvňované najmä vlastnosťami:
a)
prostredia
-
vlhkosť
-
teplota
-
obsah vody v potrave
b)
živočícha
-
morfologickými – ochrana pred odparovaním
-
fyziologickými – regulácie fyziologických dejov
-
etologickými – zmena miesta
TOLERANCIA ŽIVOČÍCHOV K
OBSAHU VODY V
TELE
Živočíchy sú citlivé najmä na zníženie obsahu vody v tele. Hranica strát vody
v tele, ktorú sú schopné tolerovať leží medzi 10 – 80% straty vody.
U Mammalia už pokles obsahu vody v tele o 10% spôsobuje ťažké poruchy
a o 15% často už smrť.
Anolis carolinensis znesie straty až o 45%
Allolobophora foetida – 62%
Limax cinereoniger – 78 – 80%
Mimoriadnou toleranciou voči strate vody sa vyznačujú živočíchy žijúce v
machu
–
ako Nematoda, Tardigrada a Rotatoria.
Škodlivosť spôsobená stratami vody sa prejavuje narušením fyziologických
a biochemických procesov v tele živočícha.
Samotná tolerancia je rôzna aj u toho istého druhu živočícha v závislosti od
vývojového štádia.
Menej často sa stretávame s prípadmi škodlivosti nadbytku vody v tele.
K takýmto situáciám môže dochádzať pri dlhotrvajúcich dažďoch. Postihuje to
živočíchy žijúce najmä v pôde a v dreve. Napr. Ips typographus, larvy Melolontha
melolontha.
Výdatné a dlhotrvajúce dažde môžu živočíchy ovplyvňovať aj vznikom
povodní. Pričom na živočíchy má vplyv rýchlosť povodňovej vlny, veľkosť
zasiahnutého územia, dostatok vhodných a
nezatopených miest, doba (dĺžka) trvania
záplav, teplota vody, obsah kyslíka vo vode a pod. Tieto faktory ovplyvňujú
schopnosť živočíchov odolať záplave.
VITÁLNA ZÓNA
Tak ako je tomu i u iných faktorov, tak sú živočíchy schopné v určitých hraniciach
zniesť bez poškodenia zmeny vlhkosti.
Ak je vitálna zóna (vo vzťahu k vlhkosti) široká – hovoríme o tzv.
euryhygrických druhoch
Ak je vitálna zóna úzka hovoríme o tzv. stenohygrických druhoch.
Preferenciu živočíchov k vlhkosti môžeme vyjadriť aj tým, že živočíchy označíme:
Hygrofilné – preferujúce vlhko a vlhké podmienky na biotope
Mezofilné
Xerofilné – obľubujúce sucho a suché typy biotopov.
Vitálna zóna sa najľahšie stanovuje u
štádií, ktoré neprijímajú potravu
. U štádií, ktoré
potravu prijímajú pôsobí na vodnú bilanciu prísun vody v potrave.
Tak napr. vajíčka motýľa Dendrolinus pini – sú euryhygrické.
Vajíčka Diprion pini a Melolontha melolontha sú vlhko stenohygrické.
Škodlivé účinky vlhkosti, resp. vody rastú s dĺžkou expozície počas ktorej sú
vystavené účinku. Živočíchy sú schopné určitý čas znášať nepriaznivé vlhkostné
podmienky. Závisí to od citlivosti toho – ktorého druhu a od intenzity škodlivého
účinku.
Napr. Formicidae sú schopné žiť bez potravy niekoľko mesiacov, ale pri
účinku rôznej relatívnej vlhkosti prežívajú v rozmedzí od 2 – 200 dní. Niečo podobné
je známe aj u Collembola, lariev kováčikov druhu Agriotes lineatus, nýmf Ixodes
ricinus a pod.
O účinku kolísajúcej vlhkosti prakticky nie sú známe údaje. Je však logické, že
živočíchy žijúce na miestach so stálou vysokou vlhkosťou (napr. v pôde, vlhkom
dreve) sú citlivejšie na výkyvy, ako na miestach, kde tieto výkyvy sú bežné (napr.
živočíchy žijúce na rastlinách).
ZRÁŽKY
Veľký význam pre živočíchy majú aj zrážky.
Môžu živočíchom spôsobiť priame škody, ktoré vedú k poškodeniu živočíchov, alebo
až k ich úhynu. Môže sa tak stať zaplavením prostredia, splavením živočíchov a pod.
Citlivé sú najmä drobné živočíšne formy. Napr. vošky rodu Aphis.
Účinok zrážok vyjadruje gradient:
Vynútená migrácia → menšie poškodenie → väčšie poškodenie → smrť
Mimoriadne veľké škody spôsobujú najmä dlhotrvajúce dažde v kombinácii
s chladom. Postihujú napr. rojaci sa hmyz, vtáky (Apus apus) a pod.
Krupobitie – je inou formou zrážok. Už i malé krúpy poškodzujú najrôznejšie
živočíchy, najmä bezstavovce žijúce vo vzdušnom médiu - tzv. athmobionty. Veľké
krúpy môžu poraniť, alebo usmrtiť aj Aves, alebo Mammalia. Napr. Alauda, Ciconia,
Microtus, Arvicola, Talpa, Lepus.
ROZDIELY A
ZMENY TOLERANCIE VOČI VLHKOSTI
Vzťahy medzi životaschopnosťou živočíchov a vlhkosťou média sú rôzne
a často sa menia.
Tieto vzťahy sú zapríčinené, resp. ovplyvnené:
individuálnou variabilitou. Táto je vo všeobecnosti dosť veľká.
vekom živočícha a vývojovým štádiom. Napr. mladé štádia druhu Limax flavus
vysychajú rýchlejšie, ale zase znesú percentuálne väčšie straty vody. Sú
známe aj opačné prípady – juvenilné štádia pavúkov sú menej tolerantné voči
vysychaniu. Ich tolerancia sa zvyšuje vekom.
menšie živočíchy sú citlivejšie voči vlhkosti, ako väčšie.
pohlavím, napr. samičky Diplopoda znášajú sucho lepšie ako samčeky.
U termitov (Reticulitermes) je známa rôzna odolnosť rôznych kást. Iná
zvláštnosť je známa u sociálneho hmyzu. Je rozdiel či vysychaniu je
vystavený jedinec, alebo skupina živočíchov. Napr. Nasutitermes arboreus –
skupina vojakov, alebo robotníc prežije dlhšie, ako jednotlivec.
konštitúciou, resp. fyziologickým stavom živočícha. Napríklad drôtovce (larvy
Elateridae) suchých stanovíšť obsahujú vyššiu koncentráciu tekutín a znášajú
záplavy horšie ako druhy žijúce vo vlhkých pôdach. Podobne je to známe aj
u lariev Lucillia sericata.
teplotou. V závislosti od teploty prostredia sa mení nasýtenie, resp. deficit
nasýtenia vodných pár. U živočíchov sa mení aj priama spotreba vody.
ročným obdobím. Známe je, že v zime znášajú dlhodobé zaplavenie niektoré
pôdne živočíchy lepšie, ako v lete, kedy hynú už po niekoľkých dňoch. Napr.
drôtovce (larvy Elateridae).
OCHRANNÉ MECHANIZMY ŽIVOČÍCHOV VOČI NEPRIAZNIVEJ VLHKOSTI
Sú prakticky trojaké.
1) Morfologické ochranné mechanizmy – vo forme štruktúr na povrchu tela,
ktoré odpudzujú vodu a vlhkosť, zabraňujú zmáčaniu povrchu tela a zabraňujú
odparovaniu vody z tela.
- môžu to byť šupiny, perie, chlpy, alebo epikutikulárna vosková vrstva. Napr.
Reptilia, Aves, Mammalia, Polyxenus lagurus.
- ochranné obaly – larvy niektorých Lepidoptera, voskové obaly Aphidoidea,
štíty červcov (Coccoidea), kokóny Lepidoptera, alebo Araneae.
2) Fyziologické mechanizmy – regulačné deje, ktoré vyrovnávajú stratu, alebo
nadbytok vody.
Môže to byť prijímanie na vodu bohatej potravy, zníženie obsahu vody v
uríne
,
väčšie, alebo menšie otvorenie dýchacích otvorov, alebo stigiem.
Inou formou je stav anabiózy, počas ktorej prekonávajú nepriaznivé
podmienky v prostredí. Je to známe u Amoebina, Ciliata, Rotatoria,
Tardigrada, Nematoda, Notostraca, Anostraca, ale aj u vajíčok, alebo
niektorých lariev hmyzu (napr. Chironomidae). Niektoré živočíchy v stave
anabiózy vydržia veľmi dlho, napr. Macrobiotus sp. (Rotatoria) vydrží až 6,5
roka v takomto stave.
3) Etologické mechanizmy. Môžu byť v podstate dvojakého charakteru.
- živočíchy aktívne menia miesto svojho výskytu. Týka sa najmä pôdnych
živočíchov. Môžu z prostredia emigrovať pri znížení vlhkosti, alebo naopak
imigrovať doň pri opätovnom zvýšení vlhkosti, resp. optimalizácii vlhkosti.
Napr. migrácie pôdnej fauny (Oniscidea, Diplopoda, Coleoptera) v jelšovom
lese v Jurskom Šúri. Veľmi známe sú u Lumbricidae, ale aj u Mollusca, lariev
Insecta atď.
- živočíchy menia svoj časový výskyt. Tieto časové zmeny sú spravidla
spojené aj so zmenou miesta. Za vlhkého počasia sú aktívne cez deň, inak sú
aktívne v noci. Čiže v podstate ide o zmenu obdobia aktivity
BEZPROSTREDNÉ OVPLYVNENIE VITALITY VLHKOSŤOU
Niekedy je možné pozorovať ovplyvnenie vitality vlhkosťou. Obyčajne však býva
vitalita ovplyvnená prostredníctvom iných faktorov, resp. ich kombináciou.
Silné dažde – môžu vplývať na povrchovú vrstvu morskej vody. Pri výdatných
dažďoch dôjde k zníženiu obsahu solí. To zapríčiňuje hromadné, až masové hynutie
planktonických organizmov. Najmä takých, ktoré nie sú schopné rýchlo migrovať do
hlbších vrstiev.
- silné dažde škodia i pri rýchlom nasýtení pôdy vodou. Pôdne
živočíchy však v tomto prípade trpia nedostatkom vzduchu. Tie, ktoré nie sú schopné
rýchlo emigrovať hynú. Týka sa to najmä málo pohyblivých, resp. nepohyblivých
štádií. Napr. vajíčka, kokóny, larvy.
- niečo podobné sa deje i pri dažďoch a nasýtení kôry padnutých
stromov vodou. Obmedzuje to možnosť dýchania, ale dostatok vlhkosti, resp. jej
nadbytok ovplyvňuje v tomto prípade rast drevokazných húb. Tieto potom môžu mať
vplyv na výskyt niektorých živočíchov. Napr. Hylocoetus dermestoides, Trypodendron
lineatum, Acarina – Oribatei a Mesostigmata, Collembola.
VPLYV VLHKOSTI NA TVAR A
FARBU TELA
Dlhodobé pôsobenie vyvolalo fylogenetické prispôsobenia. U živočíchov
žijúcich v suchých až extrémne suchých podmienkach sa vyvinuli zariadenia voči
odparovaniu vody z povrchu tela. Naopak, nie sú vyvinuté u takých, ktoré žijú na
vlhkých miestach. U nich (napr. u typicky edafických druhov) často chýbajú
akékoľvek mechanizmy znižujúce odparovanie vody z povrchu tela (Nematoda,
Lumbricidae, Diplura, atď.).
Inak priamych dôkazov o krátkodobom vplyve, resp. o vplyve na sfarbenie je
veľmi málo, resp. existujú iba staré údaje. U nich nie je možné vylúčiť
spolupôsobenie, resp. vplyv iných faktorov.
Známy je napr. sezónny dimorfizmus niektorých druhov motýľov v trópoch
viazaný na obdobie dažďov a obdobie sucha.
VPLYV VLHKOSTI NA AKTIVITU
Aktivita býva často výrazne ovplyvňovaná vlhkostnými pomermi. Známe sú
napr. vlhkosťou ovplyvňované resp. vyvolávané hygrokinézy.
V iných prípadoch ovplyvňuje:
aktivitu tkania zámotkov – Choristoneura fumiferana.
aktivitu prijímania potravy (kŕmenia) – Dendrolinus pini, Bupalus pinarius,
Ptinus tectus .
Agresivitu – známa najmä u krv cicajúcich dvojkrídlovcov (Culicidae,
Tabanidae). U druhu Aedes aegypti – čím je vyššia vlhkosť, tým je
väčšie napadanie.
Rojenie – ak vlhkosť prekročí určitú hranicu (55% vlhkosť) rojenie klesá, až sa
zastavuje. Napr. niektoré Lepidoptera, Formicoidea.
Ďalej vplýva na lokomotorickú aktivitu. Napr. niektorí zástupcovia hmyzu
(Insecta).
Letovú aktivitu – priamy vplyv dažďa. Napr. denné Lepidoptera, Apidae,
Bombidae, ale aj niektoré Aves.
Známe je i zvyšovanie lokomotorickej aktivity aj pri poklese vlhkosti. Napr.
u Oniscidea – Ligidium hypnorum, alebo pôdnych chvostoskokoch
(Collembola). Pri znížení vlhkosti nastáva zvýšený pohyb spojený
s vyhľadávaním vhodnejšieho miesta.
Vplyv vlhkosti na aktivitu živočíchov je určovaný, resp. ovplyvňovaný
fyziologickým stavom živočícha, štádiom, pohlavím a pod.
VPLYV VLHKOSTI NA DENNÚ A
ROČNÚ RYTMIKU
Vo väčšine prípadov súvisí denná aktivita (rytmika) s dennou rytmikou vzdušnej
vlhkosti.
Denná rytmika ovplyvňovaná vlhkosťou je známa u živočíchov, ktoré majú
vysoké nároky na vlhké miesta a
sú citlivé na sucho
. Napr. mäkkýše a obojživelníky
sú aktívne najmä v noci. Cez deň zvyšujú svoju aktivitu len počas zvýšenej vlhkosti.
Podobný jav je známy aj u imág niektorých zástupcov Insecta. Napr. Tipulidae,
Chironomidae, Culicidae (Aedes – aktivita cicania).
Ročná rytmika je známa tam, kde v priebehu roka existujú výrazné rozdiely vo
vlhkosti. Charakteristické je to pre subtropické a
najmä tropické oblasti
. Tu pri
približne rovnakej teplote a dĺžke dňa práve vlhkosť má rozhodujúci vplyv na aktivitu
živočíchov. V období sucha je dokonca veľa živočíchov inaktívnych.
VPLYV VLHKOSTI NA ROZMNOŽOVANIE
Vlhkosť môže ovplyvňovať nástup pohlavnej dospelosti. Je to známe
u niektorých druhov Insecta. Napr. Locusta migratoria a Schistocerca gregaria
najrýchlejšie dospievajú pri 65 – 75% vlhkosti.
Známy je aj vplyv vlhkosti na kopuláciu. Napr. pri nižšej vlhkosti začínajú
kopulovať, resp. kopulujú niektoré druhy Lepidoptera – Panolis flammea, Pieris
brassicae.
Iným prejavom môže byť natalita. Napr. u niektorých Mammalia je ovplyvnená
množstvom dostupnej pitnej vody. Vplyv je známy aj u Arthropoda. Napr. produkcia
vajíčok závisí u niektorých druhov od vypitej vody, alebo obsahu vody v prijatej
potrave. Známe je to u Tribolium confusum, Dermestes vulpinus, Ptinus tectus.
U iných je známa súvislosť medzi produkciou vajíčok a vzdušnou vlhkosťou –
Tenebrio molitor, Ixodes ricinus.
Tak ako pri vplyve iných faktorov, sú známe aj prípady, kedy produkciu vajíčok
určuje vplyv vlhkosti na predchádzajúce štádia. U Lymantria monacha to je vplyv na
húsenice a kukly. Väčšinou (aj u iných druhov) platí, že so zvyšovaním vlhkosti, resp.
prijatej vody stúpa množstvo (produkcia) vajíčok.
Stáva sa, že vyššia vlhkosť pôsobí nepriaznivo. Väčšinou býva optimum pri
stredných hodnotách vlhkosti. Je to známe napríklad u Locusta migratoria, motýľa
Agrotis ypsilon, muchy Glossina palpalis, roztoča Eotetranychus stellarius a iných
roztočov.
VPLYV VLHKOSTI NA VÝVOJ
Väčšinou platí, že so zvýšenou vlhkosťou vzrastá rýchlosť vývoja
a skracuje sa jeho dĺžka. Veľmi vysoká vlhkosť však môže vplývať negatívne.
Vplyv vlhkosti sa najlepšie prejavuje u štádií neschopných, resp.
neprijímajúcich vodu potravou, alebo pitím.
U vajíčok je známe skracovanie dĺžky vývoja pri stúpajúcej vlhkosti – napr.
u Ergates faber, Lymantria monacha, Lucillia sericata.
U iných je známe brzdenie až zastavenie vývoja pri vysokej vlhkosti. Napríklad
u Sitona lineatus, Hylotrupes bajulus.
U niektorých sa neprejavuje vplyv vlhkosti na vývoj vajíčok. Napríklad u Cimex
lectuarius, Dendrolimus pini.
Okrem vajíčok, boli podobné účinky zistené aj u kukiel.
U štádií prijímajúcich potravu je ťažšie stanoviť vplyv vlhkosti na vývoj. Tu hrá
významnú úlohu voda prijímaná potravou a pitím.
U niektorých je známe skracovanie dĺžky vývoja so stúpajúcou vlhkosťou –
larvy Dendrolimus pini, Tribolium castaneum.
Najčastejšie je skracovanie dĺžky vývoja pri optimálnej vlhkosti, obyčajne
v rozpätí 60 – 65%. Napríklad u Schistocerca gregaria, lariev Coleoptera žijúcich
v dreve – Hylotrupes bajulus, Anobium punctatum, Ergates faber.
Okrem toho je známy aj vplyv vlhkosti aj na počet zvliekaní u Ecdysozoa.
Obyčajne ich je v suchšom médiu viac a vo vlhšom menej. Napríklad húsenice
Bombyx mori majú 4 – 5, Anthrenus fasciatus 6 – 10 zvliekaní.
Významný je aj vplyv vlhkosti na dĺžku života imaginálneho štádia. Obyčajne
je vyššia pri vyššej vlhkosti – Glossina palpalis, Phlebotomus papatasii, Aedes
aegypti. Niekedy však vlhkosť dĺžku života imága skracuje – napr. u motýľa Panolis
flammea.
VPLYV VLHKOSTI NA DORMANCIU
Vplyv na dormanciu býva menej častý. Vyskytuje sa pri nedostatku vlhkosti.
Napríklad je to známe pri vývoji vajíčok chvostoskoka Sminthurus viridis. Normálne
sa vyvíjajú v priebehu 8 – 10 dní, za sucha však nastúpila dormancia – vydržali až
271 dní a po navlhčení sa po 12 dňoch liahli juvenily.
Podobný vplyv je známy aj u Lumbricidae, Leptinotarsa decemlineata
a húseníc niektorých Lepidoptera.
Známy je aj výskyt aestivácie v oblastiach, kde je typické sezónne sucho. Tu
býva dormancia periodicky spúšťaná teplotou, len v niektorých prípadoch aj
nedostatkom vlhkosti.
VPLYV VLHKOSTI NA ORIENTÁCIU ŽIVOČÍCHOV
Je to oblasť málo preštudovaná.
Známe sú prejavy hygrotropizmu a hygrotaxie, kedy živočíchy reagujú na vlhkosť
prinášanú prúdením vzduchu. To napomáha obojživelníkom (Amphibia) pri
vyhľadávaní vody.
Je známe, že priamo v prostredí vyhľadáva vlhkosť Tenebrio molitor. Iným
prípadom je vyhľadávanie vlhkosti mravcami v hniezde.
Morfologicko - fyziologické adaptácie viedli k tomu, že u niektorých živočíchov
sú vyvinuté orgány schopné registrovať vlhkosť, resp. rozdiely vlhkosti. Takéto
orgány bývajú umiestnené najmä v tykadlách. Napríklad u mravcov rodu Myrmica,
komárov rodu Anopheles, na iných miestach sa vyskytujú u lariev kováčikov Agriotes
obscurus a Agriotes lineatus. Takýmito orgánmi sú živočíchy schopné rozlišovať až
0,5% rozdiely vlhkosti.
Pod výrazmi orthokinézy, klinokinézy, klinotaxie sa skrývajú rôzne spôsoby
vyhľadávania vlhkosti známe napr. u žižaviek Porcellio scaber, či roztočov rodu
Tyrophagus.
PREFERENCIA VLHKOSTI ŽIVOČÍCHMI
Ak živočíchy preferujú určité vlhkostné podmienky, hovoríme o tzv.
hygropreferencii.
Vyššiu vlhkosť preferujú napríklad Collembola, mnohé Carabidae,
Staphylinidae, Oniscidea, Gastropoda, Amphibia atď. Teda také živočíchy, ktoré žijú
vo vlhkej pôde, v tieni vegetácie, alebo v hrabanke. Označujeme ich ako hygrofily.
Iná skupina preferuje sucho, suchý podklad a podobne. Sú to napríklad
Myrmeleon, Cicindela campestris atď. Označujeme ich ako xerofily.
Pochopiteľne, že existuje aj individuálna variabilita v preferencii.
Experimentálne bola zistená u Musca domestica, Choristoneura fumiferana (motýľ)
atď.
Ďalej existuje variabilita v preferencii aj medzi pohlaviami. Napr. u chrobáka
Oryzaephilus surinamensis.
Variabilita vyvolaná vekom je známa u Drosophila melanogaster, Musca
domestica a iných.
U mnohých živočíchov je známa aj preferencia v závislosti od vývojového
štádia.
Samotnú preferenciu môže ovplyvňovať teplota, osvetlenie, vodná bilancia
(vylučovanie vody, resp. prijímanie vody pitím a v potrave). Známe je to napríklad
u pavúka Linyphia montana, Blatta orientalis, Forficula auricularia, Sitona ssp.,
Drosophila melanogaster atď.
Najmä vodná bilancia má výrazný vplyv na hygropreferenciu. Ak je
nepriaznivá, živočích preferuje vlhšie prostredie ako obyčajne. V extrémnych
prípadoch živočích nie je schopný udržať svoju vodnú bilanciu. Spôsobujú to najmä
neobyčajné suchá, resp. extrémne vlhko. Inokedy abnormálny nedostatok, alebo
veľké množstvo vody v potrave. To môže vyvolávať až smrť živočícha, resp. ťažké,
nezvratné poškodenia. Ak sa takéto situácie objavujú periodicky (napr. suchá
v tropických oblastiach) – môžu ich živočíchy prekonávať v anabióze, najčastejšie
v určitom vývojovom štádiu.
VZDUCH
So svojimi špecifickými vlastnosťami predstavuje najrovnomernejšie médium.
Pri normálnom atmosferickom tlaku je tvorený
78 %
dusíka
20,95 % kyslíka
0,95%
argónu
0,03%
oxidu uhličitého
0 – 4% vodných pár
stopami ostatných plynov
Približne takéto zloženie vzduchu siaha až do výšky 20 km.
Vzduch sa vyznačuje nízkou hustotou a z toho vyplývajúcou nízkou
nosnosťou (v porovnaní s vodou).
To má za dôsledok, že vo vzduchu sa nevyskytujú trvalo sa vznášajúce
živočíchy. Najbližšie k takejto predstave má tzv. vzdušný planktón. Všetky z týchto
živočíchov sa však buď rozmnožujú, odpočívajú, alebo hľadajú potravu v pevnom
médiu.
Živočíchy vyskytujúce sa v tomto médiu sa vyznačujú špecifickou formou
pohybu:
a)
buď sa pasívne vznášajú
b)
alebo aktívne lietajú
je pozoruhodné, že 2/3 živočíchov je schopných lietať. Zo suchozemských
sú to dokonca 3/4. Týka sa to najmä zástupcov hmyzu.
TEPLOTA VZDUCHU
Pokles teploty je asi 5
0 C na každý kilometer výšky
. Vo výške 11 km teplota prestáva
klesať a zostáva tu stále okolo - 500 C. Táto vrstva so stálou teplotou sa nazýva
stratosféra.
Pod ňou ležiaca vrstva (9 – 12 km) sa nazýva troposféra
TLAK VZDUCHU
Tlak vzdušného stĺpca – býva uvádzaný v mm ortuti (Hg), v torroch, alebo
v milibaroch. 1 mb je 1000 násobok fyzikálnej jednotky tlaku (dyn/cm2). Predtým sa
1000 mb = 750 mm Hg.
Normálny tlak na hladine mora je 760 mm Hg (torrov) resp. 1013 mb.
Samotný tlak vzduchu nadobúda ekologický význam pri jeho zmenách na
tom istom mieste.
Mení sa vplyvom počasia – takto však kolíše veľmi málo ± 80 mb resp. 60
mm Hg. Kolísanie môže prebehnúť v priebehu niekoľkých hodín, alebo niekoľkých
dní. Extrémne hodnoty bývajú najmä pri tropických búrkach (tajfúny a pod.).
Stabilným javom je ubúdanie tlaku so vzrastajúcou nadmorskou výškou.
Vo výške 5000 m
- dosahuje tlak len ˝ normálneho tlaku
V 11 500 m
- len Ľ normálneho tlaku
Takéto zmenšovanie tlaku vyvoláva u živočíchov ťažkosti a pri prekonaní hraníc
tolerancie môže vyvolať aj smrť. Pritom nie je pre živočíchy tak dôležitý samotný tlak
vzduchu ako nedostatok kyslíka. V rovnakom objeme vdychovaného vzduchu sa
nachádza vo výške 5000 m len 1/2 kyslíka. To vyvoláva únavu a ospalosť – tzv.
vysokohorská choroba.
Pre homoiotermné živočíchy je hranicou tolerancie nadmorská výška 6000 m,
teda tlak o niečo nižší ako 1/2 normálneho tlaku. Preto nad touto hranicou, resp.
okolo nej, trvalo žijú už iba dokonale prispôsobené druhy. Napr. Ochotona vollastoni -
vo výške 6125 m na Mount Evereste. Phyllotis sublimis (myš) - vo výške 5500 m
v Peru. Špecificky sú prispôsobené niektoré Aves, ktoré sú schopné znášať
rýchlejšie zmeny. Napr. Vultur gryphus – vyše 5000 m, Grus grus – 4300 m, ale aj
Corvus frugilegus – 2500 m.
Vo vzťahu k atmosferickému tlaku môžeme potom hovoriť o
eurybarných živočíchoch – sem patria najmä rôzni zástupcovia Insecta. Dobre
v experimentoch znášali extrémne nízke hodnoty tlaku. Tribolium castaneum
a Trogoderma granarium žili až 7 dní pri tlaku 60 torrov (mm/Hg) a niekoľko hodín pri
tlaku 45 – 50 torrov.
Stenobarné živočíchy – viazané na určitý tlak. Napr. do určitej miery Felis catus,
Oryctolagus cuniculus, Ungulata (dobytok, kone, svine) – nie je možné ich chovať vo
vysoko položených mestách v Ekvádore a Peru. U nich, ale aj u iných stenobarných
Aves a Mammalia ovplyvňuje nízky tlak schopnosť rozmnožovania.
V Peru bolo kvôli neschopnosti rozmnožovania domácich zvierat preložené
bývalé hlavné mesto Janja (nachádzalo sa vo výške 3500 m) na pobrežie – dnešná
Lima.
U neaklimatizovaných oviec v Andách bola zistená až 50% sterilita samcov.
Podobne aj u potkanov, u ktorých bola zistená aj strata váhy a degeneratívne zmeny
na semenníkoch. U samcov Oryctolagus cuniculus bola zistená tvorba zmenených
spermií s obmedzenou pohyblivosťou. Tieto zmeny sú reverzibilné.
VPLYV TLAKU VZDUCHU NA VÝVOJ
Aj vývoj živočíchov býva pri nevhodnom tlaku brzdený. Najčastejšie sa
prejavuje stratou na váhe – v priebehu 10 dní môžu živočíchy stratiť až Ľ svojej
hmotnosti.
VPLYV TLAKU VZDUCHU NA AKTIVITU ŽIVOČÍCHOV
Je dobre známy. U hmyzu počas barometrickej depresie dochádza k zvýšeniu
aktivity, či už pohybovej, kopulačnej, kŕmenia, alebo rojenia. Napríklad dvojkrídlovce
(Diptera) pred búrkou lietajú nepokojnejšie, na väčšie vzdialenosti, alebo viac bodajú
– Calliphora vicina, Musca domestica, Aedes aegypti.
VIBRÁCIE VZDUCHU
Spôsobujú vlnenie vzduchu o frekvencii 20 – 70 000 Hz.
Takto vznikajú zvukové vlny, ktoré majú veľký význam pre živočíchy s vytvorenými
sluchovými orgánmi.
Rozoznávame 2 základné skupiny zvukov:
Nešpecifické zvuky, alebo hluky. Ich účinok je zvýšený v tom prípade ak sú
nečakané. Vyvolávajú útekovú reakciu, alebo zvýšenú aktivitu.
Experimentálne bol dokázaný vplyv hluku na správanie, rozmnožovanie, vývoj
a
dĺžku života u
Insecta
.
Špecifické zvuky. Majú všeobecne podstatne silnejší efekt na živočíchy. Napríklad
zvuk letiacej samičky Aedes aegypti atrahuje samčeka aj keď ho rušia, resp.
prekrývajú silnejšie zvuky. Podobne zvuk vydávaný točením pavučinového vlákna
pavúkom rodu Mastophora láka konkrétny druh motýľa. Pochopiteľne, že sa tak deje
iba do určitej sily iných zvukov.
Zvuky a zvukové prejavy - majú veľký význam pre dorozumievanie sa
živočíchov.
Vlnenie nad 20 000 Hz – tzv. UKV je nepočuteľné pre človeka a pre väčšinu
živočíchov.
Známa je echolokácia Chiroptera, Cetacea – ktoré využívajú zvuky o vlnovej dĺžke
30 000 – 70000 Hz.
PRÚDENIE VZDUCHU
Známe sú 2 základne formy prúdenia vzduchu.
1.
Advekcia – vietor. Ide o horizontálne prúdenie vzduchu (→ ), ktoré vzniká na
základe rozdielov tlaku vzduchu.
2.
Konvekcia – termika. Je to vertikálne prúdenie vzduchu ( ). Vzniká väčšinou
tepelnými rozdielmi vytvorenými zohriatim povrchu slnečnou energiou. Väčšinou
nepresahuje rýchlosť 1 – 3 m/sec.
Rýchlosť vetra sa udáva v m/sec, alebo km/hod. Pričom 1 m/sec = 3,6
km/hod
Ekologický význam vetra je do veľkej miery nepriamy. Spôsobuje ochladzovanie
prostredia, alebo odparovanie vody či už z prostredia, alebo živočíchov.
VPLYV PRÚDENIA VZDUCHU NA ORIENTÁCIU ŽIVOČÍCHOV
Veľmi častým prejavom je postavenie tela živočíchov v kľude. Je to hlavou
proti vetru – napr. kravy, Corvus frugilegus, Larus ridibundus, Diptera.
Častý je aj pohyb proti vetru. Býva často spojený s čuchovými vnemami.
Známy je napr. u Geotrupes sylvaticus, Bombyx mori.
Ďalším prejavom je štart vtákov pri vzlietaní – štartujú proti vetru. Pritom
využívajú nadnášanie.
Zatiaľ nie sú jasné prípady letu proti vetru. Takýmto spôsobom lietajú napr.
Odonata, Pieris spp., Drosophila melanogaster.
Po vetre lietajú tiež niektorí zástupcovia hmyzu – Orthoptera, Coleoptera,
Diptera – Culicidae. Väčšinou ide o slabých letcov, alebo o veľmi ľahké druhy
živočíchov.
Nezávisle od vetra lietajú napríklad Lepidoptera, alebo Aves pri ťahu (Sturnus
vulgaris, lišaje (Lepidoptera).
Špecifickým prípadom je lietanie pri ktorom živočíchy využívajú zanášanie
vetrom k cieľu letu. V tomto prípade je telo orientované pod určitým uhlom k smeru
vetra. Tento spôsob však závisí od sily vetra a druhu živočícha. Pri silnejšom vetre
býva zanášanie nekontrolovateľné.
Napr.
Ephemeridae bývajú zanášané pri vetre viac ako 6 m/sec
Pieris brassicae -
3 m/sec
Brevicoryne brassicae – 0,5 – 0,7 m/sec
VPLYV PRÚDENIA VZDUCHU NA AKTIVITU ŽIVOČÍCHOV
Aby bol redukovaný účinok prúdiaceho vzduchu na aktivitu živočíchov často
dochádza k morfologickým prispôsobeniam.
Napríklad na ostrovoch so silným vetrom (prúdením) dochádza k redukcii krídel,
alebo dokonca k apternosti.
V strednej Európe
len 5% chrobákov je bezkrídlych v nížinách
Až 70 % chrobákov je bezkrídlych v horách.
Iným príkladom sú stepi Patagónie. Tu je celý rad vtákov (Aves) rôznych druhov
s redukovanými krídlami.
Vplyv na aktivitu sa môže prejavovať tým, že za pokojnejšieho počasia lietajú
aj slabší letci, najmä zo zástupcov hmyzu. Napr. Bupalus pinarius, okrídlené
Aphidoidea.
So stúpajúcou silou vetra klesá aktivita lietania u slabších letcov, ale aj u toho
istého druhu. Napríklad druhy rodu Culicoides, Culicidae, Aphidoidea.
Ak hmyz lieta aj za silnejšieho vetra tak väčšinou tesne nad povrchom, alebo
v zátišiach. Pri určitej sile vetra však vyhľadáva úkryty.
Podobný trend je aj u iných aktivít – či už pohybových, alebo napríklad pri
kŕmení (prijímaní potravy), pohlavnej aktivite a pod.
VPLYV PRÚDENIA VZDUCHU NA ROZŠIROVANIE, RESP. ZAVLEČENIE ŽIVOČÍCHOV
Tento spôsob šírenia, alebo zavlečenia živočíchov (i rastlín) nazývame
anemochorný transport. Pri ňom sú zavlečené najmä drobné, slabé živočíchy,
schopné lietať. Schopnosť letu však nie je podmienkou.
Veľmi účinné sú v tomto smere najmä silné búrky. Napríklad na Helgoland
bolo pri nich zavlečených a tu zistených 30 amerických druhov vtákov. Podobne boli
na veľké vzdialenosti zavlečené aj iné živočíchy – napríklad Odonata až do
vzdialeností vyše 1000 km.
Význam však majú aj bežné vetry, Napríklad ich vplyv sa prejavil na šírení
Lymantria dispar v Severnej Amerike. Tento motýľ sa postupne šíril v smere
prevládajúcich vetrov – v tomto prípade smerom na severovýchod. Iným podobným
príkladom je postupné šírenie Leptinotarsa decemlineata v Európe. Tu sa postupne
rozširuje smerom na východ.
Sú známe i prípady šírenia na relatívne malé vzdialenosti. Napríklad Ips
cembrae.
Najčastejšie a najlepšie sa dá sledovať vplyv vetra na zavliekanie živočíchov
na ostrovoch. Ideálne sú pre takéto štúdie monofágne druhy hmyzu živiace sa
rastlinami. Ak nemajú na ostrove pôvodnú živnú rastlinu, nemohli sem byť zavlečené
spolu s ňou.
Na zavliekanie malých živočíchov (najmä hmyzu) má určitý vplyv aj
termika, teda vertikálne prúdenie. Takto môžu napríklad zástupcovia Collembola,
Thysanoptera, Aphidoidea, Araneida vystúpať až do výšok nad 4000 m. Ide o tzv.
aeroplanktón, resp. vzdušný planktón.
Pasívny transport môže byť zo strany živočíchov vylepšovaný zväčšovaním
povrchu tela. Napríklad vytvoria sa nadmerne veľké krídla – u niektorých generácii
vošiek (Aphidoidea).
Iný spôsob je vytváranie rôznych povrchových štruktúr. Sú to napríklad
dlhé chlpy niektorých raných štádií húseníc.
Ďalší spôsob je vylučovanie vlákien. Najznámejšie je tzv. babie leto – teda
pavučiny za pomoci ktorých sú zavliekané pavúky. Je zaujímavé, že v podstate
rovnakým názvom je tento jav nazývaný vo viacerých jazykoch.
Menej známe sú pavučinové vlákna vylučované niektorými húsenicami
Lepidoptera. Tie na nich voľne visia. Pri rozhojdaní vetrom sa potom premiestňujú
v rámci 1 ale i viacerých stromov
VPLYV PRÚDENIA VZDUCHU NA ROZMNOŽOVANIE
Je relatívne málo známy. Jeho výskyt v prírode je dosť obmedzený.
Známy je jeho vplyv na rojenie – silné prúdenie brzdí, až znemožňuje rojenie.
Ďalej ovplyvňuje kopulačné lety a tance. Známe je to napr. u Culicidae,
Chironomidae, Oestridae, Apidae, Formicidae atď.
Je známy i nepriamy vplyv na dĺžku vývoja, možnosť prijímania potravy,
transpiráciu, mortalitu (najmä mimoriadne silný vietor) a pod.
ZLOŽENIE VZDUCHU
Vzduch tvoria plyny, vodná para a jemné pevné čiastočky vznášajúce sa vo vzduchu.
Ako sme si už uviedli tvoria ho
78 %
dusíka
20,95 % kyslíka
0,95%
argónu
0,03%
oxidu uhličitého
0 – 4% vodných pár
aromatických látok
a stopy ostatných plynov
KYSLÍK
Je bezpodmienečne potrebný pre dýchanie živočíchov. Prakticky všade je ho
dostatok, až na extrémne podmienky.
Výrazne ho ubúda najmä smerom do veľkých výšok.
OXID UHLIČITÝ
Jeho obsah za normálnych podmienok kolíše v rozmedzí 0,027 – 0,033 %.
Stúpa najmä za kľudného počasia vo veľkých mestách.
So zvýšeným obsahom CO2 sa stretávame aj vo voľnej prírode. Napríklad
v stavbách termitov (Isoptera) je jeho obsah 1 – 2 %, čo je až 50 násobne viac ako
v atmosferickom vzduchu.
Iným prípadom rozšíreným v prírode je jeho zvýšený obsah v pôde. Stúpa
smerom do hĺbky.
V atmosfére môže jeho obsah stúpnuť pri erupciach vulkánov.
Živočíchy sú za normálnych okolností pomerne tolerantné voči pôsobeniu oxidu
uhličitého. Nebezpečný je pre ne pri zvýšenom obsahu,
Známe je jeho pôsobenie na živočíchy ako atraktant, teda ako prostriedok
orientácie. Takto sa orientujú krv cicajúce živočíchy. Napríklad Stomoxys calcitrans,
Culex pipiens, Anopheles maculipennis, Ixodes ricinus atď.
AROMATICKÉ LÁTKY
Pochádzajú väčšinou z potravy, alebo z látok (objektov) pre živočíchy
dôležitých. Napríklad feromóny. Najčastejšie bývajú organického pôvodu.
Účinná koncentrácia aromatických látok, ktorú sú živočíchy schopné
zaregistrovať býva väčšinou veľmi nízka.
najjednoduchšia reakcia na čuchový (pachový) vnem býva vzrušenie, ktoré
sa prejavuje zvýšenou aktivitou
zložitejšia reakcia na čuchový vnem je orientácia – známa napr.
u Schistocerca gregaria, Glossina palpalis, Musca domestica a pod.
Orientácia za pomoci aromatických látok môže byť:
1. podľa zväčšujúcej sa koncentrácie. Podmienkou je bezvetrie, resp.
iba slabé prúdenie vzduchu. Napríklad Lucillia spp. – vyhľadávanie
potravy (mäso). Sú schopné nájsť potravu aj v mestských
podmienkach, v niekoľkoposchodových domoch
2. orientácia proti prúdeniu vzduchu a proti smeru prinášania
aromatických látok. Napríklad Bombyx mori, Geotrupes stercorosus,
Scarabeus
3. stopovaním zvyškov aromatických látok. Môže byť využité pri
vyhľadávaní koristi (Canidae), alebo pre nájdenie domova – návrat po
vlastnej stope (Formicoidea, Isoptera)
PÔDA
Je to špecifické prostredie pre organizmy, tvorené vrchnou, zvetranou časťou
zemského povrchu. Zložená je pôvodne z drobných anorganických častíc. K nim
však prakticky v každom type pôd pribúdajú organické substancie (0 – 80%).
PÔDA AKO MÉDIUM PRE ORGANIZMY
Hlavný rozdiel oproti vode a vzduchu je v pevnosti. Hoci pevnosťou sa
vyznačujú aj iné média v ktorých žijú živočíchy – napr. kôra, drevo, plody, semená
a pod., predsa je z pevných médií pôda najrozšírenejšia.
POVRCH PÔDY
Je pre živočíchy dôležitý. Líši sa rôznou pevnosťou a tým aj možnosťou pre
živočíchy prenikať do pôdy, alebo možnosťou klásť vajíčka. Časti živočíchov slúži
ako opora pri pohybe.
VRSTVENIE PÔDY
Podklad tvorí základná hornina. V nej sa život vyskytuje len obmedzene a to
v škárach a štrbinách, ktoré vznikli rôznym spôsobom.
Jej zvetrávaním za pomoci vody, ľadu a vzduchu vzniká tzv. minerálna vrstva
– resp. minerálna pôda. Táto je viac menej rôzne jemne zrnitá a môže byť do určitej
miery obohatená o organické látky.
Na nej sa väčšinou nachádza humusová vrstva. Je to rôzne hrubá vrstva
mŕtvej, ďalej nerozložiteľnej organickej hmoty.
Niektoré živočíchy žijú iba v určitej vrstve. Napr. larvy Melolontha melolontha
iba v obohatenej minerálnej. Larvy Bibio marci v humusovej. Niektoré môžu žiť vo
viacerých vrstvách – napríklad Lumbricidae žijú v minerálnej aj humusovej vrstve.
HĹBKA, RESP. HRÚBKA PÔDY
Humusová a minerálna vrstva bývajú rôzne hrubé. Pre živočíchy je
podmienkou dostatočná hrúbka pôdy, aby v nej daný druh mohol existovať. Opäť
platí to, že živočíchy majú rôzne nároky. Už spomínaná Melolontha melolontha,
alebo Talpa europaea vyžadujú hrúbku 30 – 60 cm. Pritom požadovaná hĺbka býva
často ovplyvňovaná teplotou, alebo inými faktormi prostredia. Niektoré pôdy napr.
zamŕzajú, resp. rozmŕzajú iba v tenkej vrstve na povrchu (permafrost).
ŠTRUKTÚRA PÔDY
Samotná pôda býva tvorená granulami, resp. čiastočkami pôdy. Tie potom
vytvárajú pôdny komplex.
Význam má:
1. veľkosť pôdnych čiastočiek
– pôdy kamenité a štrkovité sa vyznačujú veľkosťou čiastočiek
väčšou ako 2 mm
- pôdy jemné – hrubý piesok - 0,2 – 2 mm
- jemný piesok - 0,02 – 0,2 mm
- piesčité íly
- 0,002 – 0,02 mm
- hlinité íly
- menej ako 0,002 mm
2. uloženie pôdnych čiastočiek
3. zhlukovanie jednotlivých partikúl do hrudiek. Medzi nimi sa nachádzajú aj
samostatné partikuly
4. dutiny resp. póry nachádzajúce sa medzi hrudkami.
Tzv. hustota pôdy je určovaná veľkosťou čiastočiek, ich uložením a objemom
pórov medzi nimi sa nachádzajúcich.
Živočíchy sú často úzko viazané na určitú štruktúru pôdy. Napríklad niektoré
druhy rodu Bembidion žijú v štrkovitých pôdach, iné v hrubopiesčitých,
jemnopiesčitých, ílovitých až hlinitých pôdach. Podobné rozdelenie je známe aj
u Nematoda, lariev Coleoptera a podobne.
Od štruktúry pôdy závisí, resp. štruktúra pôdy ovplyvňuje prevetrávanie
pôdy, ako i prijímanie a udržiavanie vody v pôde. To má zase význam a
ovplyvňuje živočíchy.
Bezprostredný význam má štruktúra pôdy pre živočíchy stavajúce si v pôde
stavby. Na jednej strane vhodná štruktúra umožňuje živočíchom ľahšie stavanie, ale
na druhej strane aj zabraňuje zrúteniu stavby. Napríklad Reticulitermes hesperus si
robí tunely v piesku určitej veľkosti zŕn. Podobne aj mnohé hrabavé Hymenoptera
(Sphecidae) a Heteroptera.
Ďalej spočíva význam štruktúry pôdy v ovplyvňovaní pohybu živočíchov..
Najmenšie živočíšne druhy využívajú na pohyb dutiny, resp. systém štrbín. Pri
pohybe neposúvajú čiastočky pôdy. Napríklad drobné Acarina a Insecta.
Vodný film využívajú Flagellata, Rhizopoda, Ciliata.
Väčšie druhy aktívne vytvárajú priestor pre svoj pohyb a existenciu (Talpa
europaea, Lumbricus terrestris, Gryllotalpa gryllotalpa).
Hrabanie je rozšírené u mnohých pôdnych živočíchov. V piesčitých pôdach
chodby nezostávajú, v iných typoch pôd zostávajú vyhrabané chodbičky.
Štruktúra pôdy ovplyvňuje aj rýchlosť pohybu, ale nie sú známe konkrétne
údaje o rýchlosti pohybujúcich sa pôdnych živočíchov.
Štrbiny, resp. systém štrbín prevládajúci v pôde môže určovať tvar tela
pôdnych živočíchov a u hrabavých foriem aj rýchlosť hrabania. Platí, že rýchlosť
hrabania závisí od typu pôdy.
OBSAH VODY V
PÔDE
Voda má v pôde veľký význam. Drží pohromade pôdne čiastočky, čo
umožňuje budovanie tunelov a chodbičiek. Vytváranie chodbičiek v piesku je možné
iba ak je piesok vlhký. Napr. Isoptera, pandravy chrústa (Melolontha melolontha)
a podobne.
V
ťažkých pôdach
po ich vyschnutí vzniká tvrdá masa, prakticky ako kameň.
To sťažuje až znemožňuje živočíchom pohyb v takýchto pôdach,
Nadmerná vlhkosť, alebo sucho spomaľujú rýchlosť pohybu v pôde, ale
môžu ovplyvňovať aj iné deje. Napr. kladenie vajíčok. Niektoré živočíchy kladú
vajíčka do vlhkej pôdy, iné do suchej.
Mimoriadny význam majú pre živočíchy záplavy. Niektoré živočíchy sú
citlivejšie, iné menej citlivé.
OBSAH VZDUCHU V PÔDE
Prítomnosť vzduchu v pevných médiách má vplyv na prítomnosť živočíchov.
Väčšina pôdnych živočíchov potrebuje k svojej existencii kyslík. Obsah vzduchu je
určovaný objemom pórov a obsahom vody v nich. Na základe obsahu vody v sústave
pórov kolíše objem vzduchu v pôde.
VETRANIE PÔDY
Deje sa za pomoci vody. Po dažďoch sa vyplnia štrbiny v pôde vodou, ktorá
vytlačí pôdny vzduch. Po odparení, alebo presiaknutí vody je z povrchu nasatý
čerstvý atmosferický vzduch obsahujúci väčšie množstvo kyslíka, ako vytlačený
pôdny vzduch.
NÁROKY ŽIVOČÍCHOV NA OBSAH VZDUCHU, RESP. KYSLÍKA
Nedostatok vzduchu v pôde vyvoláva u živočíchov migrácie, resp. emigráciu.
Známe je to veľmi dobre u dážďoviek po prudkých dažďoch.
Nároky pôdnych živočíchov na obsah kyslíka sú rôzne:
Nematoda
– spotrebujú okolo 1000 cm3 /hod/g hmotnosti
Gryllotalpa
- 53 cm3
Lumbricus terrestris
- 37 cm3
Elateridae (larvy)
- 22 cm3
Melolontha (larvy)
- 13 cm3
OXID UHLIČITÝ V
PÔDE
Na živočíchy pôsobí toxicky. Deje sa tak najmä pri zvýšení jeho obsahu
v pôde – dýchaním pôdnych organizmov a rozkladnými procesmi v pôde (rozklad
organických látok).
Obsah CO2 v pôde kolíše v závislosti od viacerých faktorov.
Najvyššie hodnoty dosahuje začiatkom roka (na jar) a na jeseň, kedy za primeranej
vlhkosti a teploty dochádza k rýchlemu rozkladu organických látok a súčasne je
zmenšený aj obsah pórov.
Ďalej závisí obsah CO2 aj od typu pôdy. Najnižší obsah je v piesčitých pôdach,
chudobných na organické látky a s malými pórmi, najvyšší je v humusových pôdach
(0,38 – 5,43%).
Za normálnych okolností sú pôdne živočíchy menej citlivé na obsah CO2
ako athmobionty. Výnimkou je napr. Talpa europaea, ktorá má veľmi malú toleranciu
voči kolísaniu obsahu CO2.
Živočíchy hlbších vrstiev sú menej citlivé na obsah CO2, resp. odolnejšie
voči jeho vplyvu ako živočíchy epigeické.
Napríklad chvostoskoky Orchesella villosa, Tomocerus vulgaris žijúce vo vrchných
vrstvách znesú obsah 1 – 2% CO2. V hĺbke žijúci druh Onychiurus armatus vydrží až
koncentráciu 35% CO2.
V experimentálnych chovoch vydržali dokonca niektoré živočíchy určitý čas aj
v čistej CO2 atmosfére. Napríklad larvy Elateridae, Melolontha melolontha
a Lumbricidae vydržali 4 – 8 dní.
CO2 pôsobí na niektoré živočíchy pri nižšej koncentrácii ako atraktant.
Napríklad nosáčika Otiorrhynchus sulcatus atrahujú korene rastlín. Podobne aj larvy
rodu Agriotes, Melolontha, Collembola a Nematoda. Teda je to orientácia
pomáhajúca im vyhľadávať potravu.
OBSAH ORGANICKÝCH LÁTOK, RESP. HUMUSU A
JEHO VPLYV NA ŽIVOČÍCHY
Obsah organických látok má význam najmä pre detritofágne živočíchy – ako
sú Nematoda, Enchytraeidae, Lumbricidae, Isopoda, Oribatei, Myriapoda,
Collembola, Coleoptera, Diptera atď.
Väčšina detritofágov prijíma rôzny organický materiál, niektoré len špeciálny.
Napríklad dážďovky:
Eisenia foetida –hnijúce drevo a zároveň je aj koprofágna.
Dendrobaena a Bimastos – zase zmekčené, málo rozdrobené drevo.
Lumbricus rubellus – relatívne čerstvé rastlinné zvyšky.
Lumbricus terrestris, Allolobophora longa – málo rozložený rastlinný materiál, ktorý
v noci zaťahujú do svojich chodbičiek.
Zaujímavé je, že saprofágy (resp. detritofágy) sa môžu niekedy živiť fytofágne.
Deje sa tak vtedy, ak je nedostatok odumretej organickej hmoty. Napríklad larvy
Agriotes obscurus, Agriotes lineatus – takto sa živia v piesčitých pôdach. Žížavka
Armadillidium nasutum zase v skleníkoch.
Podobný vplyv má ak sucho. Nenavlhčená, odumretá organická hmota za
sucha nie je dostupná (konzumovateľná) pre saprofágy, preto sa živia rastlinnou
potravou.
Humus, ako výsledný produkt humifikačného procesu však už živočíchy
nekonzumujú. Je pre ne však dôležitý tým, že ovplyvňuje štruktúru pôdy a obsah
vody v pôde.
pH
PÔDY A
JEHO VPLYV NA ŽIVOČÍCHY
Reakcia pôdy závisí od viacerých faktorov. Vo veľkej miere napríklad od
obsahu organických látok.
Nemusí byť stála a môže často kolísať aj v priebehu roka. Kolíše aj
v priestore – i na susedných malých plochách môže byť iná.
Pôdne živočíchy väčšinou uprednostňujú určité hodnoty, prípadne rozpätie
hodnôt pH.
Napríklad Diplopoda
Glomeris marginata – preferuje slabo kyslé pôdy
Cylindroiulus nitidus – pôdy neutrálne
Cylindroiulus silvarum – pôdy kyslé
Podobné príklady sú známe aj u Mollusca, Annelida, Collembola atď.
Na preferenciu pH môže mať niekedy vplyv vlhkosť pôdy. Je známy príklad
lariev Agriotes obscurus. Vo vlhkých pôdach uprednostňuje kyslé prostredie,
v suchších zásadité.
OBSAH VÁPNIKA V
PÔDE
Vápnik je pre živočíchy veľmi dôležitým prvkom. Často býva významnou
súčasťou tiel živočíchov. To ovplyvňuje i nároky živočíchov na obsah vápnika
v pôde.
Vysoký obsah vápnika v pôde vyžadujú napríklad ulitníky (Helix pomatia), žížavky –
Armadillidium versicolor a iné.
Preto sa pridávanie vápnika do pôdy (pri hnojení) prejavuje zmenami spoločenstiev.
Vo vápnikom hnojených pôdach pribúdajú Isopoda (Oniscidea), Diplopoda, niektoré
Acarina a pod.
Obsah vápnika v pôde ovplyvňuje:
-
pH pôdy
-
štruktúru a
chemizmus pôdy
-
činnosť mikroorganizmov v
pôde
Cez tieto mechanizmy potom obsah vápnika vplýva na terrikolné živočíchy.
OBSAH SOLÍ V
PÔDE
Rozpustné soli v pôde môžu ovplyvňovať živočíchy
1. zmenou obsahu vody v telách živočíchov. Deje sa to osmózou medzi telom
živočícha a roztokmi solí v pôde.
2. jedovatosťou. Väčšinou je koncentrácia solí (resp. roztokov) v pôde nízka.
Živočíchy sú na ňu prispôsobené. Spravidla neškodí ani zvýšenie
koncentrácie solí pri vysychaní pôdy. Škodlivo pôsobí až výrazne zvýšená
koncentrácia.
V niektorých pôdach je mimoriadne vysoký obsah solí. Sú to tzv.
slaniská. Tu žijúce živočíchy sú na dané prostredie špecificky prispôsobené. Sú to
tzv. halofily. Napr. niektoré Coleoptera (Dyschirius salinus), Heteroptera (Halosalda).
Okrem nich sa tu však môžu vyskytovať i bežné pôdne živočíchy so širokou
ekologickou potenciou – najmä Collembola a Acarina.
INÉ PEVNÉ MÉDIA
V prírode sa stretávame aj s inými pevnými médiami obývanými živočíchmi.
DREVO A
KÔRA
Tak ako iné média i drevo sa vyznačuje špecifickými faktormi ovplyvňujúcimi život
a výskyt živočíchov.
VRSTVENIE DREVA
Mŕtva borka (kôra) – je to odumretá vrstva, kryjúca povrch. Môžu sa tu vyskytovať
špecificky prispôsobené živočíchy – napr. Anobium emarginatum
Lyko – vrstva pod kôrou – výskyt napr. lariev Monochamus sartor
Kambium – výskyt Ips typographus
Drevo – výskyt Trypodendron lineatum, Camponotus ligniperda
ŠTRUKTÚRA DREVA
Je to solídne, navzájom súvisiace médium (súvislé), vyznačujúce sa
pevnosťou a vysokou hustotou.
Tieto vlastnosti ovplyvňujú výskyt špecifických živočíchov. Napríklad čím
hustejšie drevo, tým menej býva napadané určitými druhmi. Je to známe v prípade
Reticulitermes lucifugus. Iným prípadom je predlžovanie larválneho vývoja chrobáka
Lyctus brunneus.
Veľký význam má aj obsah vzduchu v dreve. Vyskytuje sa najmä
v chodbičkách vytvorených jeho obyvateľmi.
Známe je napríklad časté prehryzovanie
vetracích otvorov v kôre. Ak sa upchajú (napr. pri zvýšenej vlhkosti) má to za
následok hynutie živočíchov. Experimentálne to bolo zistené u lariev aj imág Ips
typographus.
Dôležitý je aj zvýšený obsah a prítomnosť CO2 vo vzduchu obsiahnutom
v dreve.
VODA
Predstavuje najhojnejšie médium vo vzťahu k živočíchom.
Moria zaberajú až 71% zemského povrchu a siahajú až do hĺbky 10 000 m. Život
v nich bol zistený a obývané sú až do tejto hĺbky. Je to výrazný rozdiel oproti tenkej
vrstve pôdy a
vzduchu obývanej živočíchmi.
Sladké vody zaberajú 2% zemského povrchu. Sú oveľa plytšie (najhlbšie
jazero je Bajkal – 1742 m, Tanganika 1435 m). V porovnaní s moriami však
ponúkajú pestrejšie podmienky. Prejavuje sa to aj relatívne pestrejšou faunou.
Telmy – sú špecifické drobné nádržky s dočasným charakterom. Vysychajú
a na toto obdobie sú živočíchy v nich žijúce rôzne prispôsobené. Napríklad
žiabronôžky Branchipus stagnalis, Triops cancriformis, Lepidurus apus vydržia dlhé
mesiace v štádiu vajíčok.
Niektoré toto obdobie (vyschnutie) prekonávajú v anabióze. Je to známe napríklad
u zástupcov Rotatoria, Tardigrada, Nematoda.
Iné emigrujú do bahna – Ostracoda, larvy Odonata, Dipnoi.
Ďalšie emigruju preč z tohto prostredia. Časté sú kombinácie viacerých možností.
Príkladom môže byť komár Aedes vexans. Suché obdobie v lete prekonáva v štádiu
vajíčok. Larvy vyvíjajúce sa v mlákach v lesoch pri vyschnutí prekonávajú toto
obdobie v lístí a pôde. Po znovu zaplavení vodou pokračujú vo vývoji.
Tekuté médium býva často využívané iba niektorým štádiom, alebo krátkodobo.
Ak je tekuté médium k dispozícii iba v určitej časti roka dochádza
k synchronizácii začiatku a dĺžky trvania daného vývojového štádia.
Iné špeciálne prispôsobenia sú vytvorené pri denných výkyvoch známych
na morskom pobreží. Teda príliv a odliv. Neprítomnosť vody prekonávajú živočíchy
zahrabané v podklade, alebo uzavreté v schránkach. Napríklad Mollusca, Vermes,
Crustacea a pod.
Špeciálnym javom, ktorý sa odráža aj v prispôsobení živočíchov, je
povrchové napätie. Na rozhraní tekutého média a vzduchu je vytvorená povrchová
blanka určitej pevnosti. Využívaná býva početnými živočíchmi viazanými na vodu.
Tzv. epineustické druhy využívajú povrchovú blanku ako substrát po ktorom sa
pohybujú bez ponorenia. Napr. pavúk Dolomedes fimbriatus, Gerris lacustris, Velia
spp., Hydrometra, Gyrinus natator, Podura aquatica, Halobates.
Hyponeustické druhy sa zavesia na povrchovú blanku zo spodnej strany. Napríklad
Planaria, Mollusca, larvy rodu Aedes, Anopheles, Culex, Notonecta glauca, Dytiscus
marginatus, Hydrous piceus atď.
NOSNOSŤ VODY
Z hľadiska živočíchov je to veľmi dôležitá vlastnosť. Je podstatne vyššia ako nosnosť
vzduchu. Podmienená je:
-
hustotou, ktorá je približne 775 x väčšia ako hustota vzduchu. Najvyššia je
pri 40 C. Zväčšuje sa so vzrastajúcou hĺbkou a obsahom solí
-
viskozitou, teda vnútorným trením kvapaliny. Spôsobuje odpor vody voči
v nej sa pohybujúcemu telesu. Je asi 100 x väčšia ako vo vzduchu. Ovplyvňuje ju
teplota. Pri 00 C je 2 x vyššia ako pri 250 C. Viskozitu zvyšuje aj obsah solí.
Vysoká nosnosť vody umožňuje v porovnaní so súšou existenciu väčších
a ťažších živočíchov, ktoré sú menej závislé na opornej sústave. Napr.
Balaenoptera musculus dlhá až 30 m s hmotnosťou až 130 t v porovnaní
s Loxodonta africana s dĺžkou 3,5 m a hmotnosťou 6 t. alebo Homarus vulgaris dlhý
45 cm v porovnaní s Goliathus regius s dĺžkou 10 cm, Limulus polyphaemus 60 cm
a Pandinus imperator 18 cm. Podobne aj Mollusca a iné skupiny.
Nosnosť vody je základným predpokladom pre existenciu pelagických
živočíchov, resp. ich stále vznášanie a plávanie.
Vznášajúce sa živočíchy označujeme planktón, (z gréckeho Pelagos – voľne vo
vode žijúci).
Plávajúce živočíchy tvoria nekton.
Ďalšie zoskupenia druhov tvoria bentos teda živočíchy viazané na substrát,
Pleuston sú to živočíchy žijúce na rozhraní voda – vzduch,
Neuston – žijúce pod povrchovou blankou.
Živočíchy sú ťažšie ako voda. Protoplazma je asi 1,05 x ťažšia. Preto majú
voči potopeniu vyvinutý nejaký mechanizmus.
1. zvýšenie trenia – deje sa to zväčšením povrchu tela rôznymi výrastkami,
alebo zväčšením veľkosti tela. Známe je, že čím je teplejšia voda tým môžu
byť živočíchy väčšie.
2. zmenšenie špecifickej hmotnosti – najčastejšie sa tak deje zvýšením
obsahu vzduchu, tukov alebo olejov.
3. aktívny pohyb – aktívne plávanie.
TLAK VODY
Vodný stĺpec siahajúci do 10 m výšky vytvára tlak 1 atmosféry. V blízkosti
Filipín (Mariánska priekopa) dosahuje tlak až vyše 1000 atm. I z takýchto podmienok
sú známe živočíchy, charakteristické veľmi vysokým vnútorným tlakom. Týmto
spôsobom vyrovnávajú extrémny vonkajší tlak.
Pre živočíchy sú veľmi nebezpečné zmeny vonkajšieho tlaku, najmä také,
ktorým sa nedokáže prispôsobiť vnútorný tlak. Napríklad úlovky živočíchov z veľkých
hlbín bývajú vytiahnuté na povrch mŕtve a poškodené.
Vo vzťahu k tlaku hovoríme o tzv. stenobátnych a eurybátnych
živočíchoch. Stenobátne druhy sa vyskytujú v určitej vrstve vody, (týka sa to
pochopiteľne najmä vodných živočíchov) teda za daného tlaku. Význam pre ne majú
aj iné faktory.
Eurybátne druhy – často sa vyskytujú aj medzi planktonickými živočíchmi.
Napríklad Malacostraca migrujú v priebehu 24 hodín 200 – 600 m. Čiže znášajú
značné rozdiely tlaku. 20 – 60 atmosfér. Podobne aj niektoré Pisces a Cetacea.
V experimentoch bolo zistené, že vajíčka Salmonidae sa vyvíjajú pri tlaku až
200 atm. Pri tlaku 300 atm sa ich vývin spomaľuje a až pri vyššom tlaku hynú.
POHYB VODY
Poznáme 2 základné spôsoby pohybu vody – rytmický a arytmický.
Rytmický pohyb vody – vlny zapríčinené vetrom (na jazerách, priehradách
a moriach)
- príliv a
odliv
(pod vplyvom mesiaca) – známy aj
z niektorých jazier.
Pri tomto pohybe sa prakticky mení povrch hladiny, ale nehýbu sa, resp. nepresúvajú
masy vody.
Arytmický pohyb vody - laminárne prúdenie – známe v riekach, alebo morské
prúdy
- turbulentné vertikálne prúdenie – známe v hlbokých
jazerách a moriach. Spôsobené je vyrovnávaním rozdielu hustoty vody.
Spôsob pohybu vody sa u živočíchov prejavuje na:
tvare tela živočíchov
– v tichej, kľudnej vode majú živočíchy často dlhé
výrastky, alebo ostne (Asteroidea, Mollusca). V pohybujúcej sa vode sú
väčšinou bez výrastkov, resp. sú silno skrátené. Telo je často sploštené
(Patella coerulea). Prispôsobenie je viditeľné aj na priereze tela – ryby
stojatých vôd a tečúcich vôd (sploštené a valcovité).
Živočíchy žijúce na substráte v prúdiacej vode majú vyvinuté prichytávacie
zariadenia. Prísavky – Blephariceridae, svalnatá noha – Mollusca, pazúriky
– vodné Acarina, larvy Epehemeroidea, Plecoptera, Trichoptera,
prichytávacie
vlákna (byssové a iné) – Mytilus edulis, Arca noe,
Simuliidae.
Výbere miesta
. Živočíchy si vyberajú miesto kde sa zdržujú. Napríklad
v rýchlo tečúcich vodách vyhľadávajú relatívne kľudné miesta – v štrbinách,
medzi kameňmi, pod kameňmi. Alebo sa zahrabávajú do piesku, či pripevňujú
o podklad.
Množstve vydanej energie
. V tečúcich vodách je väčšia spotreba O2 a tým aj
väčší výdaj energie.
PRÍLIV A
ODLIV
V prílivovej zóne sa pravidelne objavujú exaktné rytmické pohyby vody
spôsobené príťažlivosťou mesiaca a odstredivou silou zeme. Toto kolísanie je
pravidelné každých 12,4 hodín.
Úzko s nim súvisí pravidelné zaplavovanie a obnažovanie pobrežia. Dolná
časť je zaplavovaná najdlhšie, horná najkratšie. To ovplyvňuje rozdelenie
živočíchov v prílivovej zóne. Najmenej odolné voči neprítomnosti vody sú
živočíchy vyskytujúce sa v
dolnej (spodnej) časti, najodolnejšie (najtolerantnejšie)
sú živočíchy vyskytujúce sa v
hornej časti prílivovej zóny
. Niekedy sa postupne
vyskytujú príbuzné druhy. Napr. mäkkýše Gibbula cineraria, G. umbilicalis,
Littorina neritioides. Ich odolnosť voči nedostatku vody stúpa v uvedenom poradí.
Na odolnosť majú pochopiteľne vplyv aj iné faktory. Napr. schopnosť
živočíchov zahrabať sa do podkladu.
PRÚDENIE
Je tiež dôležitým faktorom. Rýchlosť prúdenia sa pohybuje od 0 do 6 m/sec (vo
vodopádoch). Väčšinou však nepresahuje 3 m/sec.
Prúdenie je pomalšie pri dne a na krajoch toku.
Živočíchy vo vzťahu k prúdeniu rozdeľujeme na:
-
rheobionty – žijú prakticky len v prúde
-
rheofily – uprednostňujú prúd
-
rheofóby – vyhýbajú sa prúdu
Prispôsobenie u prvých 2 skupín je tým väčšie, čím je rýchlosť prúdu väčšia.
Rýchlosť prúdu môže ovplyvňovať distribúciu pelagických druhov – napr.
Simulium venustum sa vyskytuje pri rýchlosti prúdenia 0,2 – 0,8 m, Simulium
ornatum 0,5 – 1,2 m, Simulium monticola 0,8 – 2 m/sec.
Časté sú prípady, keď prisadlým živočíchom nevyhovuje ani príliš rýchle, ani
príliš pomalé prúdenie.
Špecifickým javom je tzv. hydrochórny transport. Využívajú ho najmä
planktonické druhy, neschopné aktívne plávať. Môže byť vertikálny i horizontálny.
Najznámejším príkladom sú larvy Anguilla anguilla, ktoré sú zanášané až do
Sargasového mora.
Aktívny pohyb živočíchov býva limitovaný ich silou, resp. schopnosťou plávať
proti prúdu. Iná je u žubrienok, iná u Rana esculenta a iná u Salmo salar. Ak je
však prúd príliš silný, neuspejú i najlepší plavci.
Intenzita prúdu – vplýva na aktivitu mnohých živočíchov
- vplýva na orientáciu živočíchov. Známe sú tzv. rheotaxie.
Pozitívna rheotaxia ak sa živočích pohybuje proti prúdu, negatívna ak sa
pohybuje po prúde. Napr. Salmo trutta m. fario.
LÁTKY POMÁHAJÚCE ORIENTÁCII
Obyčajne sú vylučované poranenou korisťou. Od nej sa môžu šíriť pomerne
ďaleko. Napr. nahromadenie Planaria gonocephala na usmrtenú žabu v potoku.
Dochádza k nemu v priebehu 10 minút až 4 hodín. Známe sú aj čuchové reakcie
Pisces a Selachii.
Vylučovanie feromónov je tiež známe u niektorých vodných živočíchov. Napr.
Phoxinus phoxinus.
Známa je aj orientácia podľa špecifického zápachu (vône) charakteristického
pre každú vodu (tok, vodnú nádrž). Je to známe pri vyhľadávaní konkrétneho toku
u lososovitých rýb (Oncorhynchus keta, O. gorbuscha).
OBSAH SOLÍ (
salinita)
Sladké vody majú 0,05 – 0,5 promile rozpustených solí
Ich obsah môže kolísať aj v tom istom toku, resp. vode – v závislosti od hĺbky,
ročného obdobia a pod.
Často sa stáva, že bezodtokové vnútrozemské jazerá sú slané – Mŕtve
more (231 promile), početné jazerá v púštnych oblastiach na úpätí hôr –
Mongolsko (Kotlina veľkých jazier), USA (Salt Lake). Podobne sú slané aj
minerálne pramene. Hojne sa vyskytujú aj u nás (Korytnica, Lipovec, Baldovce
atď.).
Opačným príkladom sú supersladké vody – ľadovcové potoky a jazerá.
BRAKICKÉ VODY
Pôvodne slané (morská voda) zmiešaná s pritekajúcimi sladkými vodami
(riekami). Resp. zmiešavanie slanej vody so sladkou pri prílive.
SLANÉ VODY
( moria)
Majú oveľa vyšší a vyrovnanejší obsah solí ako sladké vody. V priemere okolo
35 promile solí na 1 l vody.
Odchýlky sú viditeľné v tzv. „vedľajších moriach“. Sem sú výrazné prítoky
sladkej vody, pričom prítok sladkej vody je vyšší ako odparovanie vody z mora.
Napr. Baltické more (len 2 – 15 promile).
Na iných miestach, kde sú malé prítoky a veľký odpar vody dochádza
k zvyšovaniu salinity. Napr. v perzskom zálive je obsah solí vyšší ako 40 promile.
TOLERANCIA K
SALINITE
Len asi 1% živočíchov je schopné žiť v slaných aj sladkých vodách. Väčšinou
je pre ne salinita neprekonateľnou bariérou.
Holeuryhalinné živočíchy – sú to živočíchy so širokou toleranciou, schopné
znášať najrôznejšie stupne salinity. Napr. Gasterosteus aculeatus.
Cyklicky holeuryhalinné živočíchy – ich vývojové štádia žijú v rôzne slaných
vodách. Napr. Salmo salar. Dospelé ryby migrujú zo slanej vody do sladkej. Tu
kladú ikry a vyliahnuté mladé rybky po 2 – 3 rokoch v sladkej vode migrujú do
slanej vody. Podobne aj Oncorhynchus.
-
Anguilla anguilla – dospelé v sladkých vodách, migrujú do slanej vody. Ich
juvenily žijú v slaných vodách a migrujú do sladkých. Obyčajne tomu predchádza
určitý pobyt v brakických vodách.
Euryhalinné živočíchy – znášajú široké rozpätie salinity. Napr. Sprattus sprattus
5 – 35 promile. Podobne aj niektoré morské Acarina.
Halobiontné živočíchy – žijú v slaných vodách. Sem patria morské živočíchy
i také, ktoré žijú v slaných vnútrozemských vodách (napr. Artemia salina,
Philydrus bicolor (Coleoptera), larvy niektorých Diptera).
Stenohalinné – majú úzku potenciu. Ich výskyt nad, alebo pod určitou hranicou
salinity rýchlo spôsobuje ich smrť. Napr. Mollusca, Crustacea, Pisces atď.
Smrť zapríčiňuje spravidla zmena osmotického tlaku, resp. narušenie
pomeru iónov (poikiloosmotické, resp. homoioosmotické živočíchy).
Významnú úlohu v
tolerancii živočíchov
majú ich exkrečné orgány (napr.
pulzujúce vakuoly, protonefrídie, nefrídie prvokov, červov, mäkkýšov a kôrovcov.
Malpighiho žľazy u hmyzu.
VPLYV SALINITY NA SPOTREBU KYSLÍKA, VÝVOJ ŽIVOČÍCHOV A
INÉ PREJAVY
Spotreba kyslíka je nižšia pri optimálnej salinite. Zatiaľ čo pri nižšej, alebo
vyššej salinite je spotreba vyššia. Napr. Hirschmannia viridis (Ostracoda),
Elminius modestus (Cirripedia) – druh žijúci v brakických vodách.
Dĺžka vývoja – v hypo-, alebo hypertonickom médiu je dlhšia, ako
v isotonickom. Napr. Balanus amphitris (Crustacea), Monhystera denticulata
(Nematoda).
Veľkosť tela – v slaných vodách je väčšia ako v menej slaných, resp.
neslaných. Napr. Aurelia aurita, Gasterosteus aculeatus, Salmo salar, Salmo
trutta.
Salinita má vplyv aj na tvar tela niektorých živočíchov. Napr. Artemia salina,
Chironomus thummi.
Ďalej má vplyv na schopnosť rozmnožovania. Napr. Asterias rubens, Nereis
oliversicolor, Limnoria tripunctata (Isopoda). Ak dospievajú v brakickej vode, ako
dospelé nie sú schopné sa rozmnožovať.
P
H VODY
V moriach je veľmi rovnomerné, pohybuje sa od 8,1 – 8,3, čiže je slabo
alkalické. Vnútrozemské vody sú výrazne rôznorodejšie. pH môže kolísať od 3
do 10. Najnižšie hodnoty sú v rašelinových vodách s vysokým obsahom
humusových kyselín. Najvyššie hodnoty sú vo vodách bohatých na vápnik
s bohatým rastlinstvom.
Živočíchy majú rôznu potenciu voči pH. Vo vzťahu k pH vody ich rozdeľujeme
na:
Euryionné – so širokou potenciou. Napr. Colpidium campylum (Protozoa) sa
vyskytuje vo vodách s pH od 4,5 – 9. Brachionus urceolaris (Rotatoria) vo vodách
s rozpätím 4,5 – 11, Planaria maculata (Plathelmintes) od 4,9 – 9,2.
Stenoionné – tolerujú malé rozpätie pH. Môžu sa vyskytovať v približne
neutrálnom prostredí – Spirostomum ambiguum (Infusoria) 7,4 – 7,6. Iné
v alkalickom prostredí – napr. niektoré Crustacea a ďalšie v kyslom prostredí –
niektoré Amoebina, Rhabdocoela (Plathelmintes).
KYSLÍK (O
2 )
Z plynov sa vo vode najľahšie rozpúšťa CO2, potom O2 a najťažšie N2.
Rýchlosť rozpúšťania závisí aj od teploty vody.
Obsah kyslíka býva uvádzaný v cm3 / l vody, alebo v percentách (%).
Množstvo kyslíka vo vodách je oveľa variabilnejšie ako vo vzduchu.
V morskej vode je menej kyslíka. Najmä hlbšie vrstvy v moriach sú chudobné na
kyslík. Prakticky sa sem dostáva iba s klesajúcou studenou vodou.
V oligotrofných jazerách je rovnomerné rozdelenie kyslíka. Na rozdiel od nich
v eutrofných v jazerách nastáva smerom do hĺbky prudký pokles obsahu kyslíka.
Je to spôsobené rozkladom organických látok.
Na jar a na jeseň pri zvýšenej cirkulácii vody dochádza i k výmene kyslíka v
tečúcich vodách je stály prísun kyslíka.
Živočíchy prijímajú kyslík z vody:
-
povrchom tela, tzv. kožné dýchanie (difúzia kyslíka do telesných tekutín).
Napr. Protozoa, Coelenterata, Porifera.
-
špeciálnymi dýchacími orgánmi
-
žiabrami – červy, kôrovce, ryby
-
tracheálnymi žiabrami – hmyz
Alebo dýchajú atmosferický vzduch – napr. aquatické cicavce, larvy a imága
hmyzu. Kvôli tomu sa
-
vynárajú, aby sa mohli nadýchnuť
-
vynárajú dýchacie trubice
-
naberajú vzduch do ochlpenia – tzv. fyzikálne žiabre
TOLERANCIA ŽIVOČÍCHOV VOČI KYSLÍKU
Na jej základe rozdeľujeme živočíchy na:
Stenoxybiontné
-
polyoxybiontné – vyžadujú vysoký obsah kyslíka vo vode (minimálne 4 cm3/l).
Takýto stav je v rýchlo prúdiacich tokoch. Napríklad Blephariceridae, Simuliidae,
Ephemeridae. Sem patrí aj litorálna fauna stojatých vôd, ako larvy Chironomidae,
Mysis relicta, Pontoperla affinis (Copepoda)
-
oligooxybiontné – vyžadujúce nízky obsah kyslíka (menej ako 1 cm3/l).
Euryoxybiontné – tieto znášajú značné výkyvy obsahu kyslíka. Napríklad
obyvatelia hlbín eutrofných jazier (niektoré larvy rodu Chironomus, Oligochaeta –
Tubifex).
Niekedy sa stáva, že živočíchy musia znášať presýtenie vody kyslíkom, ktoré
nie je také nebezpečné. Nedostatok kyslíka však spôsobuje smrť.
Spotreba kyslíka je charakteristická a môže byť rôzna i u blízko príbuzných
druhov.
REZISTENCIA VOČI NEDOSTATKU KYSLÍKA
závisí od:
-
veľkosti živočícha. U toho istého druhu sú citlivejšie malé exempláre
-
individuálnej tolerancie
-
fyziologického stavu
-
teploty vody
-
obsahu solí – v hypotonickom prostredí je vyššia spotreba kyslíka. Napr.
Gammarus pulex a Asellus aquaticus v sladkých vodách spotrebujú 2 – 3x viac
kyslíka, ako im príbuzné druhy v brakických a slaných vodách (Gammarus locusta
a Idothea neglecta)
-
pohybu vody
INÉ TEKUTÉ MÉDIA, RESP. PROSTREDIE
Patria sem:
-
Telmy – krátkodobé nádržky v pôde
-
Fytotelmy – v rastlinách (najmä v drevinách)
Žiabre Oniscidea – so špeciálnou faunou Ciliata a Rotatoria
-
Tekutiny živočíšnych tiel – využívané endoparazitmi, komenzály a pod. Sú
u nich špecifické prispôsobenia. Napr. odolnosť voči tráviacim tekutinám.
-
Tekutiny (tráviace sekréty) hmyzožravých rastlín. Napríklad Nephentes,
Saracenia. V nich žijú špeciálne prispôsobené Acarina, larvy niektorých Diptera
a pod. Tzv. Nephentobionty.
TROFICKÉ FAKTORY – POTRAVA
DRUH A
MNOŽSTVO POTRAVY
Jedinými autotrofnými organizmami sú zelené rastliny, prípadne niektoré
chemosyntetizujúce baktérie.
Mixotrofné sú niektoré prvoky (jednobunkovce).
Heterotrofné organizmy – sú také, ktoré spotrebúvajú k svojej existencii organické
látky. Môžu byť:
Biofágne
–
fytofágne – živiace sa rastlinami. Ďalej ich rozdeľujeme na
algofágy, mycetofágy, lichenofágy, xylofágy, rhizofágy, fylofágy atď.
-
zoofágne – živiace sa živočíchmi. Napr. entomofágy,
myrmekofágy, piscivory atď.
-
bakteriofágne – niektoré prvoky
Nekrofágne -
živiace sa odumretou organickou hmotou
ZOOFÁGIA
Pomerne rozšírená medzi živočíchmi. Pomer veľkosti požierača a koristi býva
rôzny. Napr. blcha – pes, líška – hraboš, pavúk – kobylka.
Obyčajne však malej koristi skonzumuje zoofág viac.
Rozoznávame dva základne typy zoofágie:
Epizitizmus -
vzťah dravec (predátor, epizit) – korisť. Predátori usmrcujú
iné živočíchy a konzumujú ich celé, alebo ich časti.
Obligatórni epiziti – predátori
Fakultatívni epiziti – napr. nekrofágy. Silpha obscura, Nicrophorus spp.
Parazitizmus -
vzťah parazit – hostiteľ. Parazity prijímajú ako potravu látky
z tela iných živočíchov, bez toho, aby ich hneď, alebo vôbec usmrtili. Niekedy
konzumujú aj potravu hostiteľov – napr. Cestodes. Obyčajne je hostiteľ výrazne
väčší.
Obligatórni paraziti – sú to praví paraziti, závislí od žijúceho hostiteľa.
Fakultatívni paraziti – alebo aj príležitostní paraziti. Títo sa môžu živiť aj mŕtvymi
látkami, alebo dravo. Ak majú vhodné podmienky, živia sa paraziticky. Napr. larvy
Lucillia caesar, Lucillia sericata, Haemogamassus nidi, atď.
Iné rozdelenie parazitov:
-
ektoparazity
-
endoparazity
Vo vzťahu k hostiteľovi ich môžeme rozdeliť aj na:
-
permanentné parazity – parazitujú celý život. Napr. Trichinella spiralis,
Sarcoptes scabiei
-
periodické parazity – parazitujú len určitú časť života. Napr. Culex pipiens,
Aedes vexans
-
stacionárne parazity – stále parazitujú na svojom, alebo vo svojom
hostiteľovi
-
temporárne parazity – vyhľadávajú hostiteľa príležitostne, pri prijímaní
potravy.
Známe sú aj formy hyperparazitizmu. Keď na niektorom štádiu parazita
parazituje ďalší parazit. Napr. niektoré Hymenoptera, alebo Nematoda
parazitujúce v iných parazitoch.
FYTOFÁGIA
Môžeme hovoriť o fytoepizitoch – teda bylinožravých živočíchoch. Spravidla
bývajú väčší a môžu byť rôzne špecializovaní. Napr. požierajú listy, byle, korene,
drevo a pod.
Ďalšiu skupinu predstavujú fytoparazity. Väčšinou bývajú menšie
a bezprostredne rastlinu neusmrcujú. Deje sa tak iba pri masívnom napadnutí
a po určitom čase. Rozlíšiť ich môžeme na ekto- a endoparazity. K nim patrí aj
zvláštna skupina tzv. mínujúcich druhov. Tieto vyžierajú parenchymatické pletivá
v listoch a byliach.
Poznáme rôzne ďalšie delenia .
Napr. mikrofytofágy a makrofytofágy.
Iné vychádza z prijímaného druhu potravy:
Algofágy, bryofágy, lichenofágy, mycetofágy, resp. fungivory, graminivory (trávami
sa živiace), herbivory (živiace sa vyššími rastlinami), sporofágy, myceliofágy,
fylofágy, fruktivory, granivory, gallivory (hálky) a pod.
NEKROFÁGIA
Je to spôsob výživy pri ktorom živočíchy požierajú mŕtve telá, alebo ich
častí, či už uhynutých živočíchov, alebo rastlín. V tomto prípade je prijímaná
potrava buď nerozložená, alebo len veľmi málo.
Je známy celý rad prechodov od biofágie po nekrofágiu.
Napr. sukcesia prebiehajúca v strome (smrek, dub a pod.) –
Lymantria monacha – napadá, resp. živí sa živou (zdravou) rastlinou
Ips typographus – živí sa oslabenou rastlinou
Monochamus sartor – živí sa odumierajúcou rastlinou
Leptura rubra – živí sa odumretou rastlinou
Hylotrupes bajulus – živí sa spracovaným drevom!
Iným príkladom je rozklad opadanky – sukcesný rad.
SAPROFÁGIA
Je to spôsob výživy, kedy sa živočíchy živia odumretými, do určitej miery
rozloženými zvyškami živočíchov, alebo rastlín.
KOPROFÁGIA
Požieranie exkrementov. Veľmi dôležitý sukcesný rad.
Často prijímajú živočíchy ako potravu produkty iných živočíchov, alebo
rastlín. Napr. nektár, peľ, šťavy z poranených stromov, šupinky kože, sladké
výlučky vošiek, trus atď.
ZVLÁŠTNE FORMY VÝŽIVY
CECIDIOFÁGIA – alebo cecidozoa. Živia sa hálkami na rôznych častiach rastlín.
Patria sem rôzne druhy z rôznych živočíšnych skupín. Napr. Eriophiidae
(roztoče). Môžu to byť druhy, ktoré samé nevytvárajú hálky.
SYMBIONTOFÁGIA – živočíchy, ktoré využívajú iné organizmy. Napr. baktérie, huby,
prvoky. Niekedy využíva aj telo symbionta – tzv. ektosymbionty.
Sem patria napr. huby pestované v termitiskách a mraveniskách., ďalej podhubie
v chodbičkách lariev a imág niektorých chrobákov v dreve.
Endosymbionty – pomáhajú rozkladať ťažko stráviteľnú potravu, najmä takú,
ktorá obsahuje celulózu.
TROFOBIÓZA – tzv. „dojenie“ vošiek a im príbuzných mravcami (Aphidoidea,
Coccoidea, Psylloidea, Cicadoidea). Mravce konzumujú sladké výlučky a chránia
darcov pred nepriateľmi a nepriaznivým počasím.
KANIBALIZMUS – je veľmi častý a to v najrôznejších živočíšnych skupinách.
POTRAVNÉ SPEKTRUM
Rozsah potravného spektra závisí od potravnej potencie daného druhu.
Môže to byť stenofágia.
-
monofágia – známa je najmä u fytofágov, niekedy aj u zoofágov (v
špeciálnych prípadoch).
-
oligofágia – je častejšia. Opäť sa vyskytuje najmä u fytofágov.
Euryfágia – opäť môžeme hovoriť o 2 stupňoch:
-
polyfágia – napr. Lymantria monacha, Melolontha melolontha, Araneae,
Buteo buteo
-
pantofágia – Blatella germanica, Forficula auricularia, Meles meles
POTRAVA
Môže byť:
-
preferovaná (vyhľadávaná živočíchom)
-
núdzová – za nedostatku preferovanej potravy
-
náhodná – prijímaná len za zvláštnych okolností
-
príležitostná – prijímaná len vtedy, keď sa to hodí
Podľa množstva:
-
hlavná potrava
-
vedľajšia potrava
U zooparazitov:
-
hlavný hostiteľ
-
vedľajší hostiteľ
-
medzihostiteľ
-
náhradný hostiteľ
-
príležitostný hostiteľ
-
náhodný hostiteľ
STRIEDANIE POTRAVY
Môže súvisieť s:
-
rastom živočícha. Ide o všeobecnú zmenu potravy. Napr. postupne je živočích
schopný prijímať hrubšiu, resp. pevnejšiu potravu. Súvisí to so zmenou ústnych
ústrojov (ich zväčšenie a zosilnenie)
-
s vývojovým štádiom – larvy prijímajú inú potravu ako imága
-
so zmenou hostiteľa – tzv. heteroecia. Napr. Fasciola hepatica, Viteus vitifolii,
Aphis fabae
-
so striedaním ročných období – pričom sa kvalitatívne aj kvantitatívne mení
potravná ponuka. Napr. vtáky a cicavce – Parus major, Clethrionomys glareolus
-
s mimoriadnymi vonkajšími podmienkami – napr. výrazné suchá, dlhotrvajúce
záplavy
-
prechod na úplne cudzie potravné zdroje – tzv. xenofágia. Nie sú známe jej
príčiny
-
s antropogénnymi faktormi – zavlečenie do atypického prostredia vyvoláva
prechod na inú potravu. Iným prípadom je pestovanie hospodárskych rastlín.
KVANTITATÍVNA SPOTREBA POTRAVY
Závisí od:
-
individuálnych vlastností živočícha
-
vonkajších podmienok, teda od podmienok prostredia
-
pohlavia (často samice prijímajú viac potravy)
-
veku – mladé živočíchy obyčajne spotrebujú na jednotku hmotnosti viac
potravy
-
činnosti (kľud a práca)
-
od potreby udržať telesnú teplotu (u homoiotermných živočíchov). Závisí od
vonkajšej teploty.
-
výživnej hodnoty potravy
-
dostupnosti potravy
Množstvo spotrebovanej potravy je často veľké. Napr. Hirudo officinalis, Ixodes
ricinus, Buteo buteo, Nyctalus noctula.
Niekedy si živočíchy vytvárajú zásoby potravy – Cricetus, Cricetulus, Meriones,
Ochotona, Sphecidae, Pompiliidae.
Zvláštnym prípadom je vytváranie zásob v podobe glykogénov a tukov.
NEDOSTATOK POTRAVY A
HLADOVANIE
Môže byť
-
absolutný
-
relatívny
-
permanentný a interminujúci (dočasný)
-
progresívny a regresívny
Rôzne je vyvinutá schopnosť znášať hladovanie. Najlepšie znášajú hladovanie
také živočíchy, ktoré to majú zabudované v životnom cykle. Napr. Ixodidae,
Cimicidae.
Živočíchy s vysokým energetickým obratom vydržia len veľmi krátko – napr.
Soricidae.
VPLYV POTRAVY NA ŽIVOČÍCHY
Závisí od najrôznejších faktorov, napr. aj od toho, či je živočích stenofág, alebo
euryfág.
Vplyv môže byť na:
-
vitalitu
-
mortalitu
-
habitus
-
vývoj
-
pohlavnú zrelosť
-
rozmnožovanie
-
produkciu potomstva
-
správanie
Document Outline
Automaticky vygenerovaný textový náhľad. Pre plné formátovanie si stiahnite súbor.
nechodím na prednášky