iv. demogrÁfia · lágyszárúak, korallok, szivacsok, mohaállatok, gombák) - modul –...

IV. DEMOGRÁFIA

1. BEVEZETÉS - a szervezetek eloszlásának és abundenciájának leírása,

megmagyarázása és értelmezése, a populációk méretbeli változásának vizsgálata

- vizsgálati tárgy a populáció – változó vizsgálatról vizsgálatra, illetve fajról fajra

- ? milyen fajta egyedekből áll ? – fejlődési stádiumok, fejlettségbeli különbségek

- egyedszám: Njelenleg=Nkorábban + SZ – H + BE - KI N – egyedszám SZ – születések H – halálozások BE – bevándorlók (immigránsok) KI – kivándorlók (emmgránsok)

2. MI AZ EGYED? UNITER ÉS MODULÁRIS SZERVEZETEK

- uniter szervezet egyértelműen jellemezhető,

meghatározott alakú, fejlődése előre látható, determinált (emlősök, madarak, hüllők, ízeltlábúak)

- moduláris szervezet – szerkezetük és fejlődésük előre nem látható, indeterminált (fák, bokrok, egyes lágyszárúak, korallok, szivacsok, mohaállatok, gombák)

- modul – konstrukciós egység – ismétlődik → elágazó szerkezet, architekturális komplexitás → sokkal nagyobb változatosság az egyedek között - általában immobilis (kivéve a juvenilis fázist)

- növények: vertikális (fák) ↔ laterális növekedési kiterjedés (eper) vegetatív (leveles hajtás, gyökér) ↔ reproduktív modul (virág) ramet - a szervezet önálló életre képes része genet - az egész, genetikailag azonos egyed

szeneszcencia moduláris szervezeknél: modul ↔ egyed

van öregedés örökös szomatikus fiatalság

korallok – mortalitás csökken a mérettel (korral)

Összekapcsoltság előnye ↔ hátránya Holcus lanatus – pelyhes selyemperje

1 2 4 8 hét

3. AZ EGYEDSZÁM MEGHATÁROZÁSA (POPULÁCIÓK NAGYSÁGA) - mi a populáció? Sokszor a vizsgálat dönti el - uniter szervezeteknél is problémás a leszámlálás → közvetett módszerek használata – egyedszám becslés reprezentatív mintából

- jelölés – visszafogás módszere - t1 – megjelölni n1 egyedet - t2– visszafogni n2, ebből m2 jelölt egyed m2/n2 = n1/N, N = n1n2/m2

- abundencia indexek – relatív populációméret! - moduláris szervezetek esetében – mit számoljunk? - születések / halálozások számlálása is nehézségekbe ütközik

4. ÉLETCIKLUSOK - a fejlődés egy bizonyos szakaszában a szervezetek

elkezdenek szaporodni, utódokat létrehozni

- két alapvető szaporodási mód:

szemmelpár fajok – egyetlen szaporodási periódus az élet folyamán (pl. kétéves növények)

iteropár fajok – több szaporodási periódus (pl. ember), saját fenntartásuk is fontos a szaporodás után

- szezonális - folyamatos

Egyéves életciklusok - szezonális mérsékelt égövön - Chorthippus brunneus – egyéves, iteropár sáskafaj - egyéves növényfajok:

- szemmelpár (pl. gyomnövények) - iteropár (Senecio - aggófű)

- dormancia: mag, spóra, ciszta, tojás/pete –– sokszor évekig életképesek!

- Chenopodium album, Spergula arvensis magjai 1600 év után is csírázóképesek

- „efemer fajok” szélsőséges körülmények között – sivatagban

- magbank szerepe (86000/m2)

- állatoknál is (szivacsok – gemmula, mohaállatok – sztatociszták, kerekesférgek)

Philoscia muscorum ászka – nőstények 90%-a első évben, a maradék 10% második évben szaporodik

Hosszabb életciklusok - szezonális reproduktív ritmus a több éves fajok esetében,

gyakran fotoperiódushoz kötött

egyes fajoknál (főleg évelőknél) átfedő generációk – a populációt a túlélő felnőtt egyedek és az újonnan születettek együtt tartják fenn

Parus maior (széncinege)

- nedves egyenlítői régiókban folytonos iteroparitás (Ficus, növény- és emlős fajok állandó táplálékforrása az egész év folyamán) - bambusz és lazacfélék – hosszú életű szemmelpár fajok

Oncorhynchus nerka

- a méret fontossága – főleg a moduláris szervezetek esetében; gyakran jobb méret szerint vizsgálni a populációt alkotó egyedeket, mint kor szerint

5. ÉLETTÁBLÁK ÉS FEKUNDITÁSI PROGRAMOK - a születés és halálozás mintázat kvantitatív

monitorizálása - élettábla – mortalitási mintázatok táblázatos

megjelenítése 1. dinamikus (kor-specifikus, horizontális) élettábla

kohorsz – azonos, vagy közel azonos időpontban született egyedek csoportja valamennyi egyed sorsát nyomon követjük az elpusztulásig

2. statikus (szegmens, idő-specifikus, vertikális) élettábla – amennyiben egy adott populáció minden egyedének életkora ismerős

- születési mintázatok leírására életkor-specifikus fekunditási programok – a különböző életkorú egyedek milyen mértékben járulnak hozzá a populáció egészére vonatkoztatott születésekhez

Egyéves fajok élettáblája Chorthippus brunneus

x – stádiumok ax – egyedszámok az egyes stádiumokon belül lx – túlélés, az eredeti kohorsz egyedeinek aránya, melyek az adott stádium kezdetéig eljutottak, lx = ax / a0 dx - mortalitási ráta, az eredeti kohorsz arányos része, mely minden egyes stádium alatt elpusztul, dx = lx – lx+1 qx – stádium-specifikus mortalitási arány, qx = dx / lx, az a rész, amely egy adott stádium alatt elpusztul (a mortalitás intenzitása) kx – ölő hatás (killing power), a mortalitás intenzitása, de értékei szummálhatók kx = log10ax - log10ax+1 Fx – fekunditás, a stádiumonként produkált összes tojás mx – az egyedenként produkált tojások száma az egyes stádiumokban

lx mx – az eredeti egyedek által produkált egyedek száma stádiumonként Ro – alap reprodukciós ráta, az egy egyed által produkált átlagos utódszám a kohorsz végéig

Ro = ∑ lx mx - egyedenkénti átlagos utódszám az egyed élete során - szorzófaktor, az eredeti populációméretet egy új

populációméretté konvertálja

Phlox drummondii

Átfedő generációs fajok élettáblája - élettábla megszerkesztése bonyolult, mivel a populációt

különböző korú együttélő egyedek alkotják - statikus élettábla szerkesztése – egy sor különböző

korosztályú egyed - ! csak azokban a ritka esetekben használható, ha a

legöregebb egyedek születése óta a születési és túlélési mintázat nem változott lényegesen

- Gímszarvasok Rhum szigetén

Dinamikus élettábla

Statikus élettábla

Ro - csak az egyedenkénti átlagos utódszámot jelenti!

r – belső szaporodási ráta

6. TÚLÉLÉSI GÖRBÉK - időben tekintik a mortalitási mintázat változását

Phlox - általánosítás – több fajra jellemző mintázatok - 3 típusú túlélési görbe

I. típus – mortalitás maximális a „öregkorban” – ember,

házi kedvencek II. típus – konstans mortalitási ráta a születéstől a

maximális életkorig - a magbankban található magok III. típus – extenzív korai mortalitás, de utána magas

túlélési ráta – sok utódot létrehozó fajok, a leggyakoribb a növény- és állatfajok esetében

Draba verna daravirág

7. r és K szelekció (Mac Arthur, Wilson, Pianka)

- r – belső szaporodási ráta - K – a környezet eltartóképessége - K szelektált fajok: előrejelezhető, stabil élőhely, nagyobb

testméret, iteroparitás, kevés, nagy méretű utód, utódgondozás, kis mortalitás, erős versengés

- r szelektált fajok: nem előrejelezhető előhely, kisebbek, korai érés, főleg szemelpárok,sok, kis méretű utód, nincs utódgondozás, nagy mortalitás, nincs versengés