curs 1 ecomorfologie animala teorii

Upload: adelina-ungurean

Post on 10-Mar-2016

234 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Ecomorfologie animala

TRANSCRIPT

  • Ecomorfologie animal2011Semestrul II

    EF DE LUCRRI DR. Anca-Narcisa Neagu

  • CE ESTE ECOMORFOLOGIA?

  • Ecomorfologia reprezint studiul relaiilor dintre rolul ecologic al unui individ i adaptrile sale morfologice. Ecomorfologia reprezint studiul structurii i funciilor unui organism ntr-un anumit context ecologic.Ecomorfologia are ca obiect de studiu relaiile dintre doi factori: forma (morpha) i condiiile de mediu, n ncercarea de a evidenia influena unui factor asupra celuilalt (Molta et al., 1995).Morfologia animaldescriptiv - bazat pe conceptul de form i structur a organismelor; studiaz elementele structurale ale organismelor pe diferite niveluri de organizare;funcional bazat pe conceptul de funcie a diferitelor tipuri de structuri ale unui organism;ecologic bazat pe conceptul de rol biologic al unui organism sau a organelor sale componente;evoluionist bazat pe descrierea morfologiei organismelor din perspectiva evoluiei acestora.

  • Karr i James (1975) folosesc termenul de ecomorfologie examinnd trsturile morfologice n relaie cu aspectele mediului nconjurtor

  • ORGANISMMEDIUFactori abiotici: climat (altitudine, temperatur, precipitaii), hidrologie, chimism, etc.Factori biotici: relaii intra i interspecifice, prdtorism, parazitism, mod de hrnire, tip de hran, etc.

    ADAPTRI MORFOLOGICE I STRUCTURALEADAPTRI FIZIOLOGICEADAPTRI COMPORTAMENTALE

  • Paliere ale interaciunii organism-mediu

  • Adaptarea stare a unui organism animal, ajustat mediului n care acesta triete.Adaptarea se refer la un caracter anatomic, un proces fiziologic, o trstur comportamental care au evoluat ca efect al seleciei naturale, deoarece asigur supravieuirea speciei i succesul reproductiv pe termen lung al unui organism. Adaptrile sunt modificri fenotipice observate la speciile supuse presiunii seleciei naturale (ex. parazitism, prdtorism) sau abiotice (climat). O form frecvent de adaptare este aclimatizarea, care permite unui organism de a supravieui ntr-un nou biotop.Adaptrile morfo-structurale apar la diferite niveluri de organizare ale organismului, determinnd supravieuirea acestuia n ecosistemul n care triete (de ex. culoarea pielii sau morfologia corpului). Adaptrile fiziologice permit unui organism de a dezvolta reacii biochimice particulare (de ex. fabricarea de venin, capacitatea de a-i menine temperatura corpului constant homotermia etc.)Adaptrile comportamentale sunt modificri ale comportamentului care optimizeaz supravieuirea.Organismele care nu sunt suficient adaptate la mediul n care triesc se deplaseaz ntr-un mediu propice sau dispar.Mediul fiind variabil n timp, unele adaptri pot deveni inutile sau dispar. Adaptabilitatea este capacitatea unor specii de a face fa forelor evoluiei.

  • Orice trstur adaptativ a unui organism animal trebuie s fie integrat sau compatibil cu celelate adaptri, dnd natere unei suite adaptative.

  • Cuticula (exoscheletul) este compus dintr-o protein (sclerotin) i un polizaharid (chitina).Cuticula este alctuit din trei straturi: endocuticula+exocuticula=procuticula i epicuticula care la speciile terestre conine un strat protector de cear, rezistent la umiditate.

    Consecinele apariiei cuticulei:Reorganizarea sistemului nervos i dezvoltarea organelor de sim, multe dintre acestea fiind adaptri cuticulareDezvoltarea sistemului muscularApariia unui comportament complexSistemul circulator se dezvolt ca un sistem deschis hemocelCucerirea mediului terestru (arahnide i insecte) datorit stratului de cear din epicuticulDezvoltarea aripilor la insecte i cucerirea mediului aerianDezvoltarea apendicilor i expansiunilor tegumentare cu diferite funcii: antene, cerci, branhii, piese bucale, etc.

  • TEORII, LEGI, IPOTEZE I CONCEPII N ECOMORFOLOGIE

  • Lamark (1744-1829), savant francez, arta c nevoia (folosirea) creeaz organul, iar nefolosirea l atrofiaz, aciunea mediului fiind indirect. Astfel, dac n mediul de via apare o schimbare, organele se transform sub presiunea noilor necesiti. Astfel, girafa dorind s consume frunzele din partea superioar a arborilor, foreaz alungirea coloanei vertebrale. Ca urmare, mediul acioneaz direct asupra plantelor i indirect asupra animalelor, prin impunerea de noi necesiti.

  • Etiene Geoffroy de Siant-Hillare arta c mediul acioneaz direct asupra organismelor, prin mijlocirea atmosferei.

    Biologul englez Charles Darwin (1809-1882) arta c indivizii aceleiai specii prezint variaii morfologice cauzate de mediu sau de zestrea ereditar, motenit. Indivizii mai puin adaptai sunt eliminai de selecia natural i sexual, n timp ce indivizii mai bine adaptai supravieuiesc i vor transmite descendenilor caracterele lor.

    Herbert Spencer (1820-1903) arta c n contextul evoluiei de la simplu la complex prin supravieuirea celor mai bine adaptai, caracterele dobndite prin influena mediului sunt ereditare.

    Zoologul german Ernest Haekel (1834-1919) arta c variaiile sunt cauzate de mediu, fapt care explic diferenele individuale.

    Hugo de Vries (1848-1935) arta c speciile prezint variaii individuale neereditare i variaii brute (mutaii), cu transmitere ereditar.

  • Charles DarwinVariabilitatea intraspecific cu origine genetic (ereditar) sau determinat de mediu.Organele preexist seleciei naturale: Gtul girafei este lung (caracter motenit ereditar) i de aceea se hrnete cu frunze le superioare din coroana arborilor.

  • Legea progresului i regresiein aceeai linie evolutiv, unele organe s-au dezvoltat n forme, dimensiuni i complexiti diferite, altele s-au atrofiat i au disprut.

    Tetraclaenodon eohippus 5 degete 3 degeteMesohippus Merychippus 3 degetePliohippus 1 deget

  • Legea ireversibilitiiDac un organ a suferit o regresie, acesta nu se mai poate dezvolta din nou cu structura anterioar, ci eventual sub o alt form.Legea creterii talieiDrinker Cope remarc la multe specii de vertebrate c acestea tind s creasc n dimensiuni pe parcursul evoluiei.

  • Legea hiperboleiAnumite organe pe parcursul evoluiei devin disproporionale n raport cu organismul care le poart.

  • Legea specializriiSpecializarea este o adaptare la condiiile de via foarte particulare.Legea nespecializrii / Legea evoluiei din nespecializat

    Organismele specializate nu mai pot evolua, dnd natere la urmai ce nu se mai pot specializa.Paleontologul E. Cope (1840-1898) arat c adaptrile strict specializate, corelarea perfect a organizrii cu un mediu ngust mpiedic evoluia.

  • Regula lui Bergmann (1847)ntr-un grup sistematic de specii homeoterme, talia corpului este mai mare la speciile situate n regiunile mai reci, n condiii ecologice asemntoare.Animalele de talie redus au, n raport cu volumul, o suprafa de rcire relativ mai mare, suprafaa crescnd la ptrat, iar volumul la cub. De aceea, un animal de talie redus va fi mai ineficient n meninerea temperaturii corpului dect un animal de talie mare.

    Aptenodites forsteri / Antarctica1, 2m h50 cm h/Galapagos

  • Regula lui Allen (1877, Joel Allen)Mamiferele din regiunile cu climat rece prezint o reducere important a extremitilor corpului: membre, coad, gt, urechi etc. Fenecul Vulpes zerda

    Vulpea Vulpes vulpesVulpea polar Alopex lagopus

  • Legea biogenetic fundamental a lui E. HaeckelTeoria susine recapitularea caracterelor strmoilor aduli n cursul ontogenezei descendenilor (ontogenia repet filogenia)

  • Legea biogenetic fundamental a lui E. HaeckelTeoria susine recapitularea caracterelor strmoilor aduli n cursul ontogenezei descendenilor (ontogenia repet filogenia)

    mduva spinriiencefalnotocordsegmente musculare(miotoame)tub digestivinimfaringefaringeencefalinimtub digestivsegmente musculare(miotoame)notocordmduva spinriimduva spinriiencefalfaringesegmente musculare(m.intercostali)inimtub digestivvertebredisc intervertebral

  • Principiul corelaiei ntre organeVicq dAzyr, Cuvier, Geoffroy Saint-HillaireUn organ nu poate suferi o schimbare important fr ca la aceasta s nu participe i alte organe.

  • Legea convergenei caracterelor morfologice/teoria organelor omoloage i analoageRichard Owen

    organe omoloage organe al cror plan morfologic de organizare i originea sunt similare, dar funciile sunt diferite: oasele care formeaz scheletul aripii la lilieci, paletei nottoare la delfin, aripii psrilor

    organe analoage organe care au funcii asemntoare i origine diferit: plmnul mamiferelor i sistemul trahean al insectelor, aripa insectelor i aripa psrilor sau liliecilor.

    organe vestigiale organe sau pri de organe care sunt nefuncionale sau degenerate: aripile vestigiale la psri, ochi vestigiali la animale cavernicole, oasele membrelor posterioare la balen, etc.

  • mamifereReptile - ichthyozauriPeti osoiPeti cartilaginoi-rechiniOrgane analoage-adaptri pentru mediul acvatic, not

  • Regula lui Gloger

    Regula a fost formulat de zoologul Constantin Wilhelm Lambert Gloger, plecnd de la observaia c psrile din zonele mai umede sunt mai nchise la culoare dect cele din regiunile cu o ariditate mai mare. Mai mult de 90% din speciile de psri se supun acestei reguli. Conform acestei reguli, cantitatea de melanin crete la rasele care triesc n habitate calde i umede.

    La rasa neagr, melanocitele conin mai multe granule de melanin, ceea ce determin i o incidenta a cancerului de piele mult mai redusa dect la alte rase. Italienii au mai mult melanin dect nordicii sau irlandezii.

  • Regula oului

    Cu referire special la psrile care triesc n emisfera nordic, aceast regul arat c numrul de ou depuse de o pasre crete pe msur ce aceasta se deplaseaz spre o latitudine mai nordic.

    Acest fapt compenseaz faptul c la latitudini mai ridicate ponta este depus o dat pe an, n timp ce, la latitudini mai mici, psrile depun ponte mai reduse ca numr de ou dar de mai multe ori pe an.

  • ADAPTRI MORFO-STRUCTURALE

  • Soluie izotonSoluie hipertonSoluie hipoton

  • Forma corpului

  • Balena uciga Orcinus orca (Fam Dephinidae)Cel mai mare mamifer prdtor (10 m lungime, 10 tone)

  • Corpul hidrodinamic, fusiform