Ekologi: Populationer & Interaktioner

Front 1

Förklara kortfattat följande begrepp:

Fundamental nisch (fundamental niche)

Reell nisch (realized niche)

Back 1

Under vilka fysiska tillstånd en population kan existera kallas fundamental nisch.

Inom dessa förhållanden påverkar konkurrens, predation och parasitism så att populationen har en reell nisch som den de facto kan existera i.

Fundamental nisch är mer ett teoretiskt begrepp, medan reell nisch är något som en kan mäta.

Front 2

En teoretisk modell för hur individer i en population fördelar sig rumsligt är Ideal fri fördelning (Ideal Free Distribution). Vad förutsätts om individerna för att modellen skall gälla?

Back 2

Alla individerna behöver ha maximal kunskap om hur miljön ser ut överallt och ha möjlighet att förflytta sig obehindrat mellan olika områden.

Front 3

En teoretisk modell för hur individer i en population fördelar sig rumsligt är Ideal fri fördelning (Ideal Free Distribution). Vi har 40 fiskar i ett akvarium och de kan röra sig mellan två avdelningar i akvariet. I början har vi jämn fördelning av hungriga fiskar. Då släpps in föda (vattenloppor) till fiskarna i de två avdelningarna. I avdelning A släpps tio vattenloppor in per minut och i avdelning B släpps tio vattenloppor in var 20:e sekund. Hur många fiskar kommer då efter en tid att befinna sig i vardera avdelning?

Back 3

I avdelning A kommer 10 fiskar att befinna sig och i avdelning B kommer 30 fiskar att befinna sig.

Front 4

En teoretisk modell för hur individer i en population fördelar sig rumsligt är Ideal fri fördelning (Ideal Free Distribution). Varför ser man ofta inte denna typ av fördelning i naturen?

Back 4

I naturen har individerna oftast begränsad information. Revirbeteende, predatorer och svårframkomlig miljö t.ex. kan också påverka fördelningen i naturen.

Front 5

Antag att 100 kor fick möjlighet att beta på endera av två fält.

a) Om gräset i ena fältet var 3 gånger mera produktivt än i det andra fältet, hur många kor skulle man då hitta i vardera fält om de följde en ideal fri fördelning, och varför skulle man få denna fördelning?

b) Vilka ekologiska skäl skulle kunna förhindra denna fördelning av korna?

Back 5

a) 75 kor i det mer produktiva fältet och 25 i det mindre produktiva fältet.

b) Att korna inte hade kunskap om kvaliteten på de olika fälten, att de inte fritt kunde förflytta sig mellan dem, predatorer.

Front 6

En population är ofta uppdelade i olika habitatfragment, t.ex. öar. För att en population skall kunna existera i längden krävs att flera individer föds än vad som dör per tidsenhet. Hur kommer det sig att vi ofta ser populationer med en stabil population trots att habitatet inte är lämpat för arten (fler dör än vad som föds)?

Back 6

Det beror på inflyttning. Även om några av habitatfragmenten är sämre lämpat för arten, så att fler dör än vad som föds, så är ofta andra habitatfragment bra lämpade för arten, och har hög tillväxt. När arten ökar i antal ökar även konkurrensen, och därför flyttar många individer över till de "sämre" områdena, vilket gör att populationen är stabil i antal även i de områdena.

Front 7

För att förstå populationsdynamik när populationer är uppdelade i delpopulationer så använder man metapopulationsmodeller och source-sink-modeller. Vad är skillnaden mellan dessa två modeller?

Back 7

Båda två beskriver populationer som har habitatfragment som finns fläckvis där populationen bor, med områden emellan fragmenten där arten inte kan bo, och där individer ur populationen rör sig mellan de olika områdena. Skillnaden är att source-sink-modeller går ut på att vissa områden - source-områden - är bättre lämpade än andra - sink-områden - för arten. I source-områden föds fler individer än vad som dör och i sink-områden så dör fler än vad som föds. Det innebär att individer behöver flytta från source- till sink-områden för att det inte ska bli för trångt, vilket innebär att i source-sink-modeller så sker förflyttningen mellan områden bara i en riktning - från source till sink - medan i metapopulationsmodeller så är alla områden lika bra lämpade och förflyttning sker i alla riktningar mellan områdena.

Front 8

Om man på en karta markerar var individer i en population befinner sig så kan man se ett mönster som kan föras in i en av tre huvudsakliga kategorier.

a) Vilka är dessa tre huvudsakliga spridningsmönster?

b) Nämn någon orsak till vart mönster.

c) Ett av mönstren är mindre troligt att vi hittar i naturen - vilket?

Back 8

a) Klumpat, slumpmässigt och utspritt spridningsmönster.

b) Klumpat - vid t.ex. fragmentariskt landskap eller vid häckningssäsongen om arten kolonihäckar.

Slumpmässigt - om t.ex. en individs placering beror på vinden.

Utspritt - vid revirbeteende.

c) Slumpmässigt.

Front 9

Vad är skillnaden mellan en parasit och en parasitoid?

Back 9

En parasit lever och förökar sig på eller i värddjuret/-växten för att suga näring eller få skydd från den, är mindre än värden, och dödar oftast inte sin värd. Exempel: löss, binnikemask.

En parasitoid är ungefär lika stor som sin värd, lever en betydande del av sitt liv i eller på värden, men har också ett frilevande stadie, och dödar oftast värden. Exempel: insekter som lägger ägg eller larver inuti ett värddjur, typ parasitstekel.

Front 10

En relativt ny disciplin inom ekologin för att förstå faktorerna som formar populationers utbredning och storlek är makroekologi. Vad karaktäriserar denna disciplin?

Back 10

En tittar storskaligt och använder sig av mycket information om flera olika arter för att hitta samband kring populationernas storlek och utbredning.

Front 11

Ålderstruktuerade populationer.

a) Två typer av life table finns, statisk (static) och kohort (cohort). Vad är skillnaden mellan dem?

b) Vilken svårighet finns med att använda respektive typ av life table, dvs vad kan avgöra vilken typ man använder?

Back 11

a) Kohort följer en grupp individer från födsel tills de dör.

Statisk tar upp alla individer under en enda tidsintervall.

b) Kohort är kostsam, speciellt för långlivade organismer.

Statisk förutsätter att du kan åldersbestämma individerna.

En får välja den som passar bäst.

Front 12

Vad är skillnaden mellan exponentiell (exponential) och geometrisk (geometric) tillväxt?

Back 12

I en population som tillväxer kontinuerligt kan populationsutvecklingen beskrivas som exponentiell tillväxt.

I en population som mäts vid regelbundna tillfällen (t.ex. en gång om året) kan populationsutvecklingen beskrivas som geometrisk tillväxt.

Front 13

Exponentiell (exponential)och logistisk (logistic) tillväxt är två viktiga grundmodeller för hur
populationer tillväxer (population growth). Förändring i populationsstorlek kan skrivas matematiskt dN / dt = r N respektive dN / dt = r_0 N (1 - N / K).
Visa grafiskt (diagrams) hur populationen utvecklas med tiden från en start med få individer, utifrån dessa formler för exponentiell och logistisk tillväxt. Rubrik på axlarna skall vara med.

Back 13

Front 14

Hur kan negativ täthetsberoende (density dependent) faktorer reglera en populations tillväxt?

Back 14

Ökad täthet leder till ökad konkurrens om resurser. Hos djur innebär det att vid för hög täthet ökar dödligheten och antalet födslar minskar, eftersom resurserna inte är tillräckliga för att försörja en ökad populationsstorlek.

Hos växter innebär det att massan hos individerna minskar med ökad täthet, så att det finns färre stora växter och fler små.

Front 15

Vad är Allee‐effekten och vad är det ett exempel på?

Back 15

Allee-effekten är ett exempel på ett positivt täthetsberoende. Det innebär att det inte bara är vid väldigt hög täthet som tillväxten minskar, utan även vid för låg täthet. Högre täthet innebär större chans att hitta en partner, mindre risk för inavel och större chans att klara sig från predatorer. Det är relativt ovanligt med positivt täthetsberoende i naturen, men det förekommer t.ex. bland en del fiskstammar, vilket innebär att om populationen fiskas för hårt, så avtar tillväxten och risken för att populationen ska dö ut ökar.

Front 16

Enligt populationsdynamiska modeller så fluktuerar en population kring sitt K‐värde (den högsta populationsstorlek som miljön kan bära i längden). Om du skall leva på att bruka en population (t.ex. älg) ‐ ungefär hur stor population skall vara kvar efter din jakt varje år för att du skall få ut maximalt mycket kött per år i all framtid?

Back 16

K / 2. Då är tillväxten maximal, tätheten blir då aldrig så stor att det påverkar tillväxten negativt och det blir inte heller så få individer att antalet födda individer är för litet.

Front 17

I den logistiska tillväxtmodellen finns parametern K med. Vad står denna för?

Back 17

Den högsta populationsstorlek som miljön kan bära i längden.

Front 18

När man modellerar populationsdynamik brukar man skilja på deterministiska och stokastiska modeller. Vad skiljer dessa typer av modeller åt.

Back 18

I deterministiska modeller är inte slumpmässiga faktorer inräknade. Det innebär att en kan förutsäga exakt vad som kommer att hända om en faktor ändras. I stokastiska modeller är även slumpen inräknad och olika effekter räknas som sannolikheter. Ju mindre en population är, desto större roll spelar slumpmässiga faktorer på populationens storlek och utveckling.

Front 19

Vi utgår ifrån att en population av en växtart kan beskrivas med en logistisk modell med specifika värden. Om området de växer i förändras genom sur nederbörd som minskar tillgången till näringsämnen i marken för växterna; Vilken effekt får detta på faktorerna som ingår i den logistiska ekvationen? Motivera.

Back 19

När tillgången på näringsämnen i marken minskar ökar konkurrensen om dem. Det är lika många individer som ska dela på mindre näring. Det innebär att K-värdet minskar.

Front 20

Vad händer enligt den logistiska modellen när N blir större än K, och när N är mindre än K?

Back 20

När N är större än K minskar tillväxten, så att fler individer dör än föds, så att populationsstorleken minskar tills den når samma antal som värdet för K. När N är mindre än K så har populationen stor tillväxt, så att fler individer föds än dör, så att populationen ökar i antal tills den når K-värdet.

Front 21

Om du försökte rädda en utrotningshotad art som levde i en metapopulation, hur skulle du kunna
öka antalet ockuperade habitatsfläckar (patches)?

Back 21

Jag skulle kunna göra "korridorer", smala gångar mellan de olika habitatsfläckarna, som också var möjliga habitat, för att underlätta arten att sprida sig till de obebodda habitatsfläckarna.

Front 22

Vad är en numerisk respons?

Back 22

När storleken på predatorpopulationen påverkas av ändringar i bytespopulationen.

Front 23

I predator-prey system får man normalt ett cykliskt förlopp för både predator och byte. Förklara varför.

Back 23

När det finns få predatorer ökar bytespopulationen i antal. Det leder ofta till att predatorpopulationen ökar i antal, eftersom det finns gott om föda. Ökningen i predatorpopulationen leder till att bytespopulationen minskar i antal, då den blir nedbetad av predatorn. Då minskar även predatorpopulationen i antal, p.g.a. begränsad tillgång på föda. När antalet predatorer är lågt igen kan antalet byten öka igen, och så startar cykeln om.

Front 24

Flera faktorer tenderar att reducera svängningar i predator-prey system. Vilka?

Back 24

- Predatorns effektivitet är låg.

- Täthetsberoende faktorer som ligger utanför interaktionen mellan predator och byte.

- Om predatorn har flera alternativa byten som den kan ta istället.

- Refuger i habitatet där predatorn inte kommer åt bytet.

- Reducering i tidsförskjutningen mellan förändringen i bytestätheten och responsen.

Front 25

Ange effekten (positiv (+), negativ (-), neutral (0)) på vardera art i följande typer av interaktioner mellan arter:

a) predator - byte

b) herbivor - växt

c) parasit - värd

d) konkurrens

e) mutualism

f) commensalism

g) amensalism

Back 25

a) predator(+) - byte(-)

b) herbivor(+) - växt(-)

c) parasit(+) - värd(-)

d) konkurrens (-) - (-)

e) mutualism (+) - (+)

f) commensalism (+) - (0)

g) amensalism (-) - (0)

Front 26

Redovisa tre olika typer av anpassningar som växter har utvecklat för att minska risken att bli uppätna av en herbivor.

Back 26

Minska sitt näringsvärde, göra sig mer oätlig (t.ex. innehålla giftiga ämnen), göra sig mer svårätlig (t.ex. taggar, hård yta, giftiga hår, kladdighet).

Front 27

Vad är Batesian respektive Müllerian mimikry? Ge ett exempel på vardera.

Back 27

Batesian mimikry - när en ätlig art imiterar en giftig eller oätlig art, för att minska risken för att bli tagen av predator. Exempel: blomfluga som liknar geting.

Müllerian mimikry - när två giftiga eller oätliga arter liknar varandra. Predatorn behöver smaka på några individer för att upptäcka att de är giftiga, så om de olika arterna liknar varandra så minskar antalet individer ur varje art som behöver bli uppätna innan predatorn lämnar dem i fred. Exempel fjärilar inom släktet Heliconius.

Front 28

Definiera en resurs (resource) och beskriv de egenskaper som kännetecknar en resurs.

Back 28

En resurs är den substans eller faktor som konsumeras av organismen och leder till en ökning av populationen när tillgången på resursen ökar.

1. Resursen konsumeras och tillgången minskar därmed (kan ta slut).

2. Konsumenten använder resursen för att underhålla sin kropp och för tillväxt.

3. När resursen minskar så får det konsekvenser på biologiska processer som påverkar populationstillväxten negativt.

Front 29

På föreläsningen gick vi igenom "exploateringskonkurrens" och "konfliktskonkurrens".

a) Hur definieras de två formerna av konkurrens?

b) Ge ett exempel på varje typ.

Back 29

Exploateringskonkurrens - Arter konkurrerar genom att den ena artens utnyttjande av resurserna påverkar tillgång till resurserna för den andra arten. Exempel: olika herbivorer som betar på samma marker.

Konfliktskonkurrens - Här visas konkurrens mera tydligt genom att den ena arten hindrar den andra arten från att få tillgång till resursen, t.ex. genom direkt aggression, revirhävdande eller produktion av gifter (kemisk konkurrens = allelopathy). Exempel: revirhävdande fåglar, som t.ex. bofink.

Front 30

Varför anses vissa arter vara ekosystemingenjörer?

Back 30

Ekosystemsingenjörer är arter som genom sin närvaro har en väldigt stor positiv påverkan på hur miljön och den biologiska mångfalden på en plats ser ut.

Front 31

Vad betyder karaktärsförskjutning (character displacement) och vad är det ett resultat av?

Back 31

Karaktärsförskjutning är när två arter som har liknande nisch men olika habitat uppvisar andra karaktärer i överlappningsområden än vad de har där de lever i frånvaro av den andra arten. T.ex. kan det röra sig om näbbstorlek hos två fågelarter, som där de lever var för sig har ungefär lika stor näbb, men i överlappningsområden där båda arterna finns så har den ena arten större näbb och den andra mindre än vad de har där de lever var för sig. Detta för att de ska kunna ta olika typer av föda, så att de ska kunna leva på samma plats utan att konkurrera ut varandra.

Front 32

Förklara skillnaden mellan primär och sekundär succession.

Back 32

Primärsuccession är när organismer intar tidigare orörd mark och det med tiden blir mer och mer komplexa organismsamhällen, till exempel när nya vulkanöar koloniseras eller när inlandsisen lämnade jorden.

Sekundärsuccession kallas förloppet efter en störning i ett redan utvecklat ekosystem, till exempel efter en brand eller en långvarig översvämning.

Front 33

Vad hände när man introducerade kaninen till Australien? Hur försökte man minska antalet kaniner och varför man valde detta sätt? Lyckades man?

Back 33

Kaninen ökade explosionsartat i antal och påverkade hela ekosystemet i Australien, då den betade ner växter och konkurrerade ut andra djur där. Man gjorde brigader och försökte jaga kaninen för att kontrollera dess antal, utan större resultat. Man byggde världens längsta staket för att försöka minska spridning, också med begränsad effekt. Till slut införde man viruset Myxoma, som fanns hos släktingar till kaninen i Sydamerika. Det dödade nästan alla kaninen, men 0,2% av kaninerna bar på en gen som gjorde de resistenta mot viruset och genom individerna som bar på den genen så växte populationen på nytt. Kaninerna innebär fortfarande ett problem i Australien och nya stammar av Myxomaviruset införs ständigt för att försöka hålla beståndet nere.

Front 34

Varför är introducerade arter ibland ett hot mot den inhemska biodiversiteten?

Back 34

Arter som har levt tillsammans på en plats under väldigt lång tid har utvecklats tillsammans - samevolverat - så att jämvikt har uppnåtts, där alla arterna på platsen kan leva tillsammans utan att de konkurrerar ut eller betar ner varandra. Om man tar en art från sin naturliga miljö till en annan miljö så innebär det ofta att den inte har förutsättningarna för att klara sig på den nya platsen, eftersom att den inte har samevolverat med de inhemska arterna, och därför inte klarar sig. Men det kan också innebära att man flyttar arten från sin naturliga fiende, och att det på den nya platsen inte finns något som håller dess antal nere. Den introducerade arten kan då tillväxa obehindrat i antal och riskerar att konkurrera ut inhemska arter och kan innebära en stor förändring på den inhemska biodiversiteten.