PREDAVANJA IZ PREDMETA OPĆA EKOLOGIJA

1. Nastavni tekst PREDAVANJA IZ PREDMETA OPĆA EKOLOGIJA Prof. dr. sc. Stjepan Krčmar Odjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku

2. NEDJELJIVA POVEZANOST ŽIVE I NEŽIVE PRIRODE • građevnielementi žive i nežive prirode posjeduju zajedničkupovijest • živai neživa priroda su međusobno ovisne, trajno i nedjeljivopovezane • ekosferu izgrađuju: anorganske tvari, biogenefosilne tvari(organskisedimenti, treset, ugljen), mrtve biogene tvari, žive organske tvari(biomasa), slobodne molekule i raštrkani atomiimeđuplanetarnaprašina(u atmosferu unesene molekule, atomi i subatomske čestice) Osnovni građevni elementi prošli su kroz pet stadija: svemirski, planetarni, magmatski, hipergeni(naZemljinojkori, površinski) biokemijski

3. kroz njih je biosfera obogaćena kisikom, ugljikom, vodikom, dušikom i • drugim bioelementima, koji su utjecali na daljnji tijek evolucije • danas se računa s oko 40.000 anorganskih i 10 milijunaorganskih,što • prirodnih, što sintetiziranih organskih (ugljikovih) spojeva • živa bića i njihov okoliš predstavljajunedjeljivucjelinu • opstanak života uvjetovan je neprekidnom izmjenom tvari između • organizmai okoliša • održanje njegove građe i životnih funkcija moguće je samo pri stalnom • selektivnom primanju za život potrebnih tvari i izlučivanju nepotrebnih • unutarnji biokemijski i vanjski geokemijski procesi najuže su povezani u • prostoru i vremenu

4. PRIRODNI SUSTAVI I NJIHOVA HIJERARHIJA priroda (lat. natura) • ukupnost međusobno povezanih sastojaka koji tvore neku svrsishodnu cjelinu • biološki i ekološki sustavi su jasno rasčlanjeni i definirani • živa priroda je hijerarhijski organizirana • manji su sustavi sastavni dijelovi većih • cijeli svemir sa svojim tvarima, energijom, promjenama i • zakonitostima ili realni svijet, sve ono čime se bave prirodne znanosti • razlikuje se živa i neživa priroda • znanost rasčlanjuje prirodu u sustave sustav(sistem, sklop)

5. s porastom njihove složenosti umanjuje se brzina mnogih, za sustav značajnih procesa • s porastom njihove složenosti smanjuje se predvidivost sistemskih procesa • u hijerarhiji sustava svaki sustav posjeduje svoje specifične značajke • svaki sustav u hijerarhijskoj ljestvici opisuje se strukovnim izrazima, od sustava do sustava istodobno se povećava i smanjuje količina odgovarajućih informacija • svi modeli pojedinih sustava predstavljaju pojednostavljenu sliku stvarnosti

6. Hijerahija sustava c) sinbiološkisustavi: - populacija(demekologija, populacijskaekologija) - životna zajednica (sinekologija) - ekološki sustav (sinekologija) - skup ekoloških sustava (krajobrazna ekologija) - biom - biogeografske regije(geoekologija, terestrična i akvatična ekologija) - ekosfera- biosfera (globalna ili planetarna ekologija) - sinbiologija (predstavlja zajedničko ime za sve biološke discipline koje se bave skupinama raznovrsnih ili istovrsnih organizama) - idiobiologija (ujedinjuje sve znanosti koje su usmjerene na istraživanje pojedinih organizama) a) sustavi osnovnih znanosti : - subelementarne čestice (fizika sub- elementarnih čestica) - elementarne čestice (atomska fizika, fizika elementarnih čestica) - atomi (fizika) b) idiobiološkisustavi: - molekule(kemija, fizikalna kemija) - reduplicirajuće molekule(molekularna biologija) - organele (biokemija, fiziologija) - stanica (citologija, fiziologija) - tkivo(histologija,anatomija, fiziologija) - organi (histologija, anatomija,fiziologija) - organizam(autekologija, ekofiziologija)

7. EKOLOGIJA, PREDMET I SADRŽAJ ekologija(oikos =dom,stanište,logos = riječ, znanost) • brojni znanstvenici dali su različite definicije ekologije: • ekologija je višedisciplinarnaznanost,koja proučava međusobne odnose između živih organizama i njihovih staništa te djelovanje staništa i njihovih čimbenika na žive organizme • ekologija je biološka znanost, koja proučava odnose i utjecaje organizama međusobno i prema okolišu te okoliša prema organizmima, a zbog svojih specifičnih potreba ujedinjuje niz znastvenih disciplina i njihove metode

8. ekologija je znanost o međusobnim odnosima i utjecajima žive i nežive prirode, o međusobnim ovisnostima živih organizama i njihova živa i neživa okoliša • ekologija je znanost, koja se bavi proučavanjem odnosa biljaka i životinja i životnih zajednica prema čimbenicima okoliša te uzajamnim odnosima između živih bića • ekologija je znanost, koja proučava odnose između organizama i okoliša u kojem žive • ekologija je znanost o mnogostrukim odnosima između živih organizama i okoliša u kojem žive • ekologija se često pogrešno poistovjećuje sa zaštitom prirode i/ili okoliša

9. ekologija je multidisciplinarnaznanost,sinteza mnogobrojnih drugih znanstvenih disciplina i istraživačkih metoda od: botanike, zoologije, antropologije, geologije, klimatologije, hidrologije, ekonomije, etike • ekologija je znanostkojanajčešćepolaziodvišeorganizmičkecjelineinjenogokolišapremanjihovimsastavnimdijelovimatefunkcionalnupovezanostcjelinenajvećimdijelomtumačiod gore premadolje • ekologija je znanost, koja proučava uzajamne odnose između organizama i okoliša o kojemu ovisi održavanje jedinki i populacija organskih vrsta i njihovih zajednica u prirodi, ona proučava raspored i gustoću populacija organskih vrsta, način života i ponašanje u tim uvjetima okoliša

10. Utemeljitelj suvremene ekologije je engleski prirodoslovac Charles Darwin koji je 1859. godine u svojoj knjizi naslova “ O podrijetlu vrsta posredstvom prirodne selekcije“ pod pojmom "Borba za opstanak" pojasnio sve stalne, uzajamne i promenljive odnose živih organizama sa ostalom živom i neživom prirodom. Slika 1. Ch. Darwin Naziv ekologija 1866. prvi spominje Ernest Haeckel u knjizi"Opća morfologija organizama"(Generelle Morphologie derOrganismen). Haeckel ističe da pod ekologijom treba podrazumijevati sumu znanja koja se odnose na ekonomiju prirode, odnosno istraživanje uzajamnih odnosa biljaka i životinja sa okolišem. Slika 2. E. Haeckel

11. ekologija se bavi istraživanjem slijedećih odnosa u prirodi: a) odnosa između jedinke i okoliša b) odnosa između populacije vrste i okoliša c) odnosa između populacija različitih vrsta i okoliša d) odnosima jedinki unutar populacija na relaciji između organizma i okoliša stvaraju se međusobni odnosi: a) specifični za svaku vrstu organizma b) stalni c) neraskidivi d) uzajamni e) promjenljivi u prostoru i vremenu

12. popularizacija ekologije uvjetovana je publikacijama: Nijemo proljeće (R. Carson 1962) Granice rasta (D. LN. Meadows et al. 1972) Kakvoća života (Friedrichs et al. 1972) Zabrinjavajuća formula rasta (W. Braunbeck 1973) Kriza, Europa i granice rasta (S. Mansholt 1974) Ova jedina Zemlja (R. Supek) Rast do katastrofe (D. L. Meadows et al. 1974) Pljačka Planeta (H. Gruhl 1974) Čovječanstvo na raskrsnici (M. Mesarović & E. Pestel 1976) Prirodakaopolitika(C. Amery 1978) Ekologija i etika (D. Birnbacher et al. 1980) Sudbina planeta Zemlje (J. Schell 1982)

13. prema stupnju organizacije ekologijase dijeli na: a)autekologiju, analitičku ekologiju(proučava odnose jedinka- okoliš) b) demekologiju, populacijsku ekologiju(proučava odnose populacija- okoliš) c) sinekologiju, sintetičku ekologiju(proučava odnose između raznih skupina organizama – populacija koje žive na jednom području)

14. krajobraznu ekologiju ili geoekologiju (proučava u određenom krajobraznom prostoru međusobne i složene odnose između životnih zajednica (biocenoza) i stanišnih prilika) e)globalnu, planetarnuekologiju(proučava ekološke odnose na planetarnoj razini, tj. u ekosferi, biosferi: hidrosferi, litosferi,pedosferii atmosferi) Slika 3. Satelitska snimka Zemlje

15. prema vrsti organizama koji stoje u središtu pozornosti: • - ekologijabilja • - ekologijaživotinja • ekologija • mikroorganizama • - ekologija čovjeka prema znanstvenom pristupu: - bioekologija - geoekologija prema značajkama Zemljine površine: • terestričnaekologija • akvatičnaekologija prema njenom sadržaju: • -općaekologija • - poredbenaekologija • - teorijskaekologija • primjenjena ekologija(šumarska, urbana, • poljoprivredna, laboratorijska • i terenskaekologija)

16. TEMELJNE POSTAVKE OPĆE EKOLOGIJE • živai neživa priroda predstavljaju nedjeljivu, povezanu i isprepletenucjelinu • ekologija je sinteza brojnih prirodnih znanosti koja istražuje međusobne odnose i utjecaje žive i nežive prirode • ekološki sustav je osnovna organizacijska jedinica prirode koji ima sposobnost samoorganizacije, samoodržanja i samoobnove • manji ekološki sustavi sastavni su dijelovi većih • svaki ekološki sustav posjeduje karakterističnu građu životne zajednice i staništa

17. svaki ekološki sustav posjeduje osebujan prehrambeni lanac, protok energije, kružne tokove tvari • ekološki sustav je dinamična tvorevina • ekološki sustav je prostorna cjelina koja prema susjednim ekološkim sustavima tvori uže ili šire granice • prirodni, poluprirodni i umjetni ekološki sustavi funkcioniraju na sličan način po istim načelima • biljke, životinje i ljudi ne žive sami za sebe, već u sklopu životnezajednice, odnosno u sklopu nekog ekološkog sustava

18. stanište selektira vrste koje na njemu mogu živjeti i u zajedništvu sdrugima opstati • životna zajednica oblikuje i mijenja svoje stanište, stvara vlastiti fizikalno - kemijski milje, koji omogućuje njenu samoopstojnost i ograničuje pridolazak stranih vrsta • čovjek je dio prirode • zadaća ekologije je istražiti i dokazati antropogene promjene u domaćinstvu prirode, stvoriti kontrolne mehanizme za njihovo praćenje, izraditi pouzdane matematičke modele sistemskih procesa, pravovremeno upozoravati odgovarajuće nacionalne i internacionalneinstitucije na nastale ili moguće posljedice raznih gospodarskih zahvata, mjera i uzgrednih opterećenja

19. KRATKI PRIKAZ POVIJESNOG RAZVOJA EKOLOGIJE • 1771.-1796.eksperimentalni dokaz izmjene plinova i asimilacije kod biljaka (J. Priestley, J.Ingenhousz) • 1798. opis rasta stanovništva i nedostatka životno potrebnih resursa (T.R. Malthus) • 1805. utemeljenje znanstvene geografije bilja i prve izmjere parametara životnog okoliša (A. Humboldt) • 1840. dokaz ishrane bilja mineralima i formulacija zakona o minimumu (J. Liebig) • H. D. Thoreau spominje naziv ekologija u pismu od 01.01.1858. upućenom Ch. Darwinu

20. 1859. prikazmoderneteorije o evolucijiživihbića u knjizi The origin of species, (Ch. Darwin) • 1866. definicija termina ekologija (E. Haeckel) • 1877.definicija biocenoze (K.A. Möbius) • 1880.objava knjige Natürliche Existenzbedingungen der Tiere - Ekološki aspekti zoologije,(K. Semper) • 1887. - 1888.otkriće uloge bakterija pri oksidaciji sumpora i željeza u jezerima i time kružnih tokova tvari (S.N. Vinogradski) • 1895. objavljivanje knjige Planesamfund- Ekologija bilja, (J.E.B.Warming)

21. 1902.uvođenje termina autekologija i sinekologija (C.Schroeter) • 1908. definicijeterminabiotop (F. Dahl) • 1913. osnutakudrugeBritish Ecological Society ipočetakizlaskačasopisa Journal of Ecology • 1914. -1915. osnutakudruge Ecological Society of America,početak objavečasopisaEcology • 1923. ulazak pojma humanekologija u ekološku znanost(H.H.Barrows)

22. 1927. konceptekološkeniše(Ch. Elton) • 1928. prvo izdanje knjige Pflanzensoziologie (J. Braun - Blanquet) • 1935.prvi put spomenutterminekološki sustav(A.G.Tansley) • 1942. otkrićeosnovnihzakonitostioprocesima unutar ekološkog sustava, protokaenergijeikružnih tokova tvari (R.L. Lindemann) • 1944. izviješće o kružnimtokovimatvari (G.E.Hutchinson) • 1969. opis osnovnih zakonitosti u razvojuekološkog sustava (E.P.Odum) • 1970. osnutakPrvedržavneinstitucijezazaštituokoliša EPA u SAD – u (Environmental Protecction Agency)

23. 1971. trećeizdanjeudžbenikaFundamentals of Ecology (E.P. Odum) • 1972. Prvameđunarodnakonferencija o zaštitiokolišau Stockholmu • 1973. početaksustavnihistraživanjaterestričkihekoloških sustava (H. Ellenberg, B. Ulrich i dr.) • 1973. - 1988. mnoštvoekološkihpublikacija, časopisaiudžbenika • 1988. - 1992. osnutakbrojnihmeđunarodnih, državnihiprivatnih organizacijaiudrugavezanihzaproblemezaštiteokoliša • 1992. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) u Rio de Janierudonosi zaključkeiradneplanoveza zaštituokoliša,koje je usvojilovišeod 170 država

24. Literatura: Ricklefs R.E. and Miller G. L. 1997. Ecology. Fourth Edition. W.H Freeman and Company, New York, 822pp. Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume. Zagreb, 211 pp. Krohne D.T. 2000. General ecology. Second Edition. Brooks/Cole, 512pp. Springer O. P. i Springer D. 2008. Otrovani modrozeleni planet. Biblioteka Geographia Croatica. Knjiga 31. 293 pp. http://images.google.hr/ (12.9.2012).