Ekologia Nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami a ich środowiskiem oraz wzajemnie międz...
9 downloads
19 Views
742KB Size
Ekologia Nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami a ich środowiskiem oraz wzajemnie między tymi organizmami
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Środowisko Wszystkie czynniki niegenetyczne otaczające
organizm Czynniki abiotyczne: nasłonecznienie klimat geologia czynniki społeczne i kulturowe Czynniki biotyczne Inne organizmy
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Ekologia człowieka Interakcje pomiędzy człowiekiem
i jego środowiskiem (naturalnym, społecznym, kulturowym i technologicznym
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Czynniki środowiskowe Stresory – czynniki zakłócające homeostazę wysokie i niskie temperatury wysokie i niskie ciśnienie atmosferyczne wysokie i niskie stężenie tlenu choroby niedożywienie Czynniki niezbędne dla przeżycia i reprodukcji pożywienie woda surowce
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Homeostaza •
•
Oznacza stałość systemu (stabilność środowiska wewnętrznego organizmu). Wobec faktu, że organizm jest systemem autonomicznym, ale otwartym względem środowiska zewnętrznego, homeostaza wewnętrzna musi być związana ze stabilnością relacji ze środowiskiem zewnętrznym Z wiekiem i zmianami rozwojowymi następują stałe przestrojenia w systemie, jakim jest organizm, i uzyskiwane są kolejne stany równowagi. Wobec ciągłych zmian środowiska zewnętrznego jest to również proces ciągłych regulacji powiązań organizmu ze środowiskiem. Łącznie jest to więc równowaga rozwojowa zwana homeostazą
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Czynniki fizyczne [geologia, hydrologia, topografia, nasłonecznienie, klimat
Czynniki biotyczne [inne organizmy zamieszkujące ten sam habitat]
Populacja ludzka
Czynniki społeczne, kulturowe, ekonomiczne, polityczne, medyczne]
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
W optymalnych warunkach
środowiskowych osobniki mają zapewnioną realizację potencjału genetycznego dojrzałość morfofunkcjonalna zdrowie możliwość reprodukcji You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Występowanie różnorodnych czynników środowiskowych wymaga różnorodnych reakcji organizmu
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
człowiek odpowiada na czynniki środowiskowe (stresory) wykorzystując mechanizmy biologiczne, zachowania kulturowe i osiągnięcia technologiczne You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Model odpowiedzi na czynniki stresogenne adaptacja adaptabilność odpowiedź biologiczna adjustacja kultura i technologia You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
bez zmian genetycz nych
Adaptacja Reakcja na długotrwałe działanie czynników
środowiskowych Zmiany genetyczne zmiany struktury lub funkcjonowania organizmu, których
efektem jest lepsze przystosowanie do warunków środowiskowych Selekcja naturalna
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Selekcja naturalna Mechanizm ewolucyjny „przystosowani żyją dłużej i mogą wydać
płodne potomstwo”
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Adaptacja Strukturalna Fizjologiczna Behawioralna
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Klimat Temperatura, ciśnienie atmosferyczne,
wilgotność, wiatry, nasłonecznienie Adaptacja do czynników klimatycznych
widoczna jest w wielkości i kształcie ciała odpowiedź na zimny i gorący klimat reguła sformułowana w 19-tym wieku przez
Bergmanna i Allena
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Reguła Bergmana W obrębie tego samego gatunku, populacje
o mniejszej masie ciała spotykane są częściej w klimacie gorącym a o większej masie ciała w klimacie zimnym
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Produkcja większej ilości ciepła Większa liczba komórek, których bioproduktem jest
ciepło wewnętrzne Większe zwierzęta mają relatywnie mniejszą
powierzchnię ciała a tym samym oddają mniej ciepła do otoczenia
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Reguła Allena Ilość ciepła oddawanego do otoczenia
skorelowana jest z długością kończyn W obrębie tego samego gatunku osobniki
o dłuższych kończynach spotykane są w klimacie cieplejszym Relatywnie długie kończyny prowadzą
do zwiększenia powierzchni ciała
Członkowie plemienia Masajów (Afryka Wschodnia) You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Adaptacja do pożywienia Zróżnicowana dieta Zróżnicowana ilość pożywienia Zróżnicowane przystosowanie do
pokarmów
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
W zimnym klimacie potrzeby żywieniowe są wyższe niż
w klimacie gorącym - szybszy metabolizm
Inuici
Indianie (Tierra del Fuego)
Mieszkańcy rejonów subarktycznych spożywają więcej pokarmu wysoko kalorycznego, bogatego w tłuszcz (produkcja ciepła) Ponadto noszą ciepłe ubrania, pozostają aktywni na zewnątrz domostw i śpią blisko siebie
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Aborygeni wytwarzają warstwy tłuszczowe wokół organów wewnętrznych
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Kolor skóry
• Ochrona przed promieniami UV Zróżnicowanie koloru skóry
Sub-Saharan African, Indian, Southern European, and Northern European
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Kolor skóry jest konsekwencją
obecności pigmentu - melaniny Pheomelanina – kolor czerwony do
żółtego Eumelanina – kolor ciemnobrązowy do
czarnego Melanina zapobiega oparzeniom
i zmianom DNA ochrona przed melanomą (rak skóry) You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Ciemne zabarwienie skóry jest typowe dla regionów tropikalnych, szczególnie nie zalesionych, gdzie spotykamy się z silniejszym promieniowaniem UV
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Peru i Tybet
„Czerwone policzki” jako efekt obecności naczyń krwionośnych pod powierzchnią skóry (większy dopływ tlenu do tkanek)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Adaptabilność Zmiany w procesach wzrastania i procesach
rozwojowych, które są efektem działania czynników środowiskowych w okresie dzieciństwa. Nieodwracalne zmiany anatomiczne
i fizjologiczne
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Formy adjustacji Adjustacja - odwracalne zmiany
fizjologiczne i anatomiczne długotrwała
lata
sezonowa
krótkotrwała
miesiące
dni godziny sekundy
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Przykłady odżywianie rekacje biometeorologiczne promieniowanie UV temperatura ciśnienie atmosferyczne
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Odpowiedzi kulturowe i technologiczne Nie eliminują przystosowania biologicznego
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Czynniki rozwoju osobniczego Ontogeneza wykazuje zróżnicowanie
międzyosobnicze warunkowane genetycznie i środowiskowo Procesy rozwojowe warunkowane są i regulowane przez trzy grupy czynników: endogenne genetyczne – determinatory rozwoju endogenne paragenetyczne – stymulatory rozwoju egzogenne - modyfikatory
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Klasyfikacja czynników odpowiedzialnych za zmienność cech człowieka (Wolański 1987)
cechy wieloczynnikowe (o rozkładzie ciągłym, ilościowe)
czynniki genetyczne (endogenne) paragenetyczne matczyne
tryb życia \
tempo wzrastania, typ metabolizmu, kontrola wielkości ciała, determinacja płci, heterogenność „rezonans genetyczny”, wiek rodziców, kolejność ciąży rodzaj aktywności zawodowej, obciążenia fizyczne i psychiczne, sporty, rekreacja ruchowa, nawyki dotyczące snu, używek, alkoholu, palenia
środowiskowe (egzogenne)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Klasyfikacja czynników środowiskowych (Wolański 1987) naturalne klimat (skład powietrza, temperatura, wilgotność, nasłonecznienie, wiatry, wysokość nad poziomem morza, pole magnetyczne) ukształtowanie podłoża zasoby wodne i mineralne fauna i flora (białka, węglowodany, tłuszcze, witaminy, składniki mineralne)
społecznoekonomiczne
kulturowotechniczne
społeczność (wielkość i typ)
przepływ energii poza organizmem
rodzina (wielkość, typ, dochody)
świadomość (zwyczaje etyczne, religia)
przepływ informacji
zwyczaje żywieniowe (sztuczna żywność, przechowywanie żywności, częstość posiłków, proporcje składników, alkohol) mieszkanie i miejsce zamieszkania środowisko pracy i nauki
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Specyfika badań ontogenetycznych polega na
tym, że rozwój zarówno osobnika, jak i populacji odbywa się w przestrzeni czasowej Czas rozumiany jest jako: okres, w którym obserwujemy rozwój osobniczy zespół przemian, którym podlegają czynniki
środowiskowe
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Genotyp + Środowisko + Czas
Ri=f(G,E,T)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Samoregulacja procesu ontogenezy Homeostaza ontogenetyczna
Utrzymywanie stanu równowagi dynamicznej między czynnikami wewnętrznymi organizmu a ciągle zmieniającymi się czynnikami środowiska
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Zasady samoregulacji ontogenezy (I. Szmalhauzen)
Rozwój przebiega wg programu zadanego
przez materiał genetyczny Rozwój przebiega w sposób odpowiedni do (w zależności od) określonego środowiska zewnętrznego Regulacja następuje poprzez korygowanie odchyleń i odtwarzanie normalnych reakcji podczas zakłóceń
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Plastyczność fenotypowa Plastyczność rozwojowa: zdolność organizmu do
reakcji (w formie zmiany formy, zachowania, aktywności itp.) na bodźce środowiskowe Specyficzna: dla danej cechy w stosunku do określonych warunków środowiska pod względem kierunku
Odpowiedź fenotypowa organizmu na czynnik
środowiskowy
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Rodzaje plastyczności
(J.M. Thoday)
Wykształcanie alternatywnych fenotypów
w odpowiedzi na bodziec środowiskowy (polifenizm) Fenotyp umożliwia przystosowanie niezależnie od zmian środowiska Genotyp organizmu wykazujący plastyczność rozwojową umożliwia powstawanie różnych fenotypów w różnych warunkach środowiska. Każdy z powstałych fenotypów jest najbardziej przystosowany do środowiska, w którym się rozwinął, bądź tak zrównoważony, że rozwój osobnika jest niezależny od zmian środowiska You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
ZZF
ZZF
W
F max Wn
W
F max
Wn
t1 t1
W1
t
t1
Warunki P
W1
t
t1
Warunki V
Genotyp charakteryzuje się taką plastycznością rozwojową, iż gwarantuje wytworzenie specyficznych fenotypów w danych warunkach środowiska
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
ZZF W
F max Wn
W1
t
t1
Warunki P lub V
Genotyp charakteryzuje się taką plastycznością rozwojową, iż wytworzony fenotyp umożliwia przystosowanie niezależnie od zmian środowiska W warunkach P lub V powstanie taki sam fenotyp You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Kanalizacja rozwoju Udział czynników genetycznych
(C.H. Waddington)
i środowiskowych w kształtowaniu fenotypu prowadzi zawsze do wytworzenia fenotypu standardowego ZZF W
FST Wn
t1 t1
W1
t
t1
Warunki P lub V
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Buforowanie zjawisk rozwojowych (C.H. Waddington)
Genotyp ma zdolność buforowania stopnia odchyleń
swych reakcji, które są wywołane zmianami środowiska zewnętrznego ZZF W
FST Wn
W1
t
t1
Warunki P lub V
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Teoria limitowanego ukierunkowania (Garn) rozwoju Rozwój osobnika przebiega w określonym
genetycznie kanale rozwojowym osobniki o podobnym wyposażeniu genetycznym kształtują swoje cechy zależnie od: zdeterminowanego genetycznie tempa rozwoju czasu wyhamowania rozwoju
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Teoria limitowanego ukierunkowania rozwoju Założenia: identyczne lub podobne wyposażenie
genetyczne stopień odziedziczalności tempa rozwoju (tempo rozwoju jest w sposób różnorodny określony przez geny) moment wyhamowania rozwoju (również określony przez geny)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
X1
X1
X2 X3
X3
t
wartość cechy
wartość cechy
X2
t1 t2 t3
wiek
To samo wyposażenie genetyczne, rożne tempo rozwoju, ten sam czas wyhamowania, zróżnicowany efekt końcowy
wiek
Przy tym samym wyposażeniu genetycznym i jednakowym tempie rozwoju, ale w różnych czasach wyhamowania rozwoju, efekty końcowe różne
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
X1 X2
X2
X3
X3
t1 t
wartość cechy
wartość cechy
X1
2
t3 wiek
To samo wyposażenie genetyczne, zróżnicowane tempo rozwoju, różny wyhamowania, ten sam efekt końcowy (różna dynamika rozwoju)
t1
t2
t3
wiek
To samo wyposażenie genetyczne, rożne tempo rozwoju, różny czas wyhamowania, zróżnicowany efekt końcowy
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Koncepcja wielopoziomowego rozwoju fenotypowego (J. Cieślik) Wykorzystanie przez organizm różnych poziomów
z zakresu normy reakcji w zależności od interakcji genotypu z czynnikami środowiska
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
W
W
W max
W max
W min
W min t1
tm
t
t1
tm
t
Model rozwoju stabilnego
Model rozwoju progresywnego
Tempo rozwoju każdego osobnika realizuje się na stałym poziomie rozwoju
Tempo rozwoju każdego osobnika realizuje się na coraz wyższym poziomie rozwoju
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
W
W
Wmax
Wmax
Wmin
Wmin t1
tm
Model rozwoju regresywnego
t
t1
tm
t
Model rozwoju wielopoziomowego
Model politypowy, obraz fenotypowy Tempo rozwoju każdego osobnika kształtuje się na przemian w różnych realizuje się na coraz niższym natężeniach o różnym czasie trwania sytuacji poziomie rozwoju You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Faza rozwoju w rozwoju biologicznym Fazy rozwojowe są genetycznie zdeterminowane
i wspólne dla wszystkich osobników Faza rozwoju realizuje się zawsze, niezależnie od siły działania czynników środowiskowych poszczególna wyodrębniona faza rozwoju wchodzi w pewien samoregulacyjny charakter ontogenezy Upodabnia osobniki względem siebie Można powiedzieć, że faza rozwoju jest prymitywnym wyrazem biologicznej wspólnoty ludzkiej
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Poziom rozwoju w rozwoju biologicznym Poziom rozwoju biologicznego, uzyskany przez osobnika
w określonej fazie rozwoju wynika już tylko w części z determinacji genetycznej (w przeciwieństwie do fazy) Poziom rozwoju kształtuje się poprzez czynniki kulturowe Poziom rozwoju zapewnia zróżnicowanie fenotypowe, indywidualność osobnika Poziom rozwoju jest właściwością osobnika a nie populacji. Poziom - jest wynikiem "normy indywidualnej" osobnika, natomiast faza rozwoju jest wyrazem powszechności rozwoju Poziom jest on efektem interakcji zachodzących między genotypem a czynnikami środowiskowymi, zapewniając tym samym zróżnicowanie fenotypowe osobników w obrębie populacji Poziom rozwoju jest wyznacznikiem indywidualności osobnika, jest jego a nie populacji immanentną właściwością
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Poziom rozwoju jego dwa sensy: genetyczny (adaptacyjny) oraz sens fenotypowy (adaptabilny). Sens adaptacyjny oznacza dla osobnika punkt "normy adaptacyjnej" i jest to efekt składnika addytywnego, dla osobników punkty na zakresie "normy adaptacyjnej" Dla populacji sens genetyczny poziomu rozwoju wyznaczony jest przez granice nie punkt "normy adaptacyjnej" Poziom rozwoju w sensie fenotypowym (adaptabilnym) jest to jeden z wybranych poziomów z zakresu jego możliwości wyznaczonych zakresem "normy reakcji" Poziom rozwoju osobnika w sensie fenotypowym w trakcie ontogenezy jest dość łatwy do uchwycenia i prześledzenia, podobnie w przypadku populacji Trudno jest wskazać jego genetyczne ujęcie, konkretnie udziału jego determinant genetycznych dla pojedynczego osobnika W przypadku populacji w oparciu o osobniki pokazanie takiego udziału jest możliwe i da się opisać statystycznie. Sens fenotypowy poziomu rozwoju to suma różnych dróg kształtowania się obrazu fenotypowego osobników danej populacji You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)