Hlavní obsah
Kurz: Biologie > Kapitola 2
Lekce 2: Rychlokurz ekologie- Historie života na Zemi
- Populační ekologie: záhada texaských komárů
- Populační růst lidstva
- Ekologie společenstev: Láska bez hranic
- Ekologie společenstev II: Predátoři
- Ekologická sukcese: Změna je dobrá
- Ekosystémová ekologie: Články řetězce
- Koloběh vody a uhlíku: Kdo recykluje, žije!
- Cyklus dusíku a fosforu: Kdo recykluje, žije!
- 5 dopadů lidstva na životní prostředí
- Znečištění
- Ochranářská biologie a ekologie obnovy
Ekologie společenstev II: Predátoři
Hank bude tentokrát mluvit o adaptacích predátorů, o evolučních závodech ve zbrojení mezi predátory a kořistí a o různých typech predace (včetně býložravosti a cizopasnictví. Tvůrce: EcoGeek.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
Ze všech mezidruhových
vztahů na planetě nás asi nejvíc fascinuje predace.
Jak by ne? Je těžké odolat
třeba medvědu kodiakovi, vrcholnému severoamerickému predátorovi, přestože se živí převážně ořechy, pupeny a bobulemi. Ale zároveň má i zálibu
v drcení kostí jiných zvířat, díky tomuto sagitálnímu hřebenu, kam se upínají čelistní svaly. Možná jsme fascinování
predací také proto, protože jsme sami
v mnoha ohledech vrcholní predátoři planety,
alespoň nyní. Tak se sem tihle dostali. Ale po stovky tisíc let jsme i my sami byli kořistí. Nejen vlků a medvědů, ale i virů, bakterií a parazitů. Protože v predaci
se žerou nejen zvířata navzájem. Pižmoň nebo ovce tlustorohá
jsou v podstatě také predátoři, i když žerou jen rostliny. U predace je možná
nejdůležitější pochopit její vliv na evoluci vyplývající z tisícileté historie
dravců a jejich kořistí. Díky tomuto tlaku
predace zformovala naprosto úžasné adaptace,
které vidíme všude kolem nás. Od ohromných drápů a zubů
medvěda grizzlyho až po lov vlčích smeček. A také ochranné adaptace,
třeba rychlost vidlorožce, nejrychlejšího savce Severní Ameriky. Výsledkem vztahů
mezi predátory a kořistí jsou evoluční závody ve zbrojení
vedoucí k nesmírné diverzitě v každém ekosystému,
od severních Skalistých hor až po savany v Africe. Těm závodům ve zbrojení se říká
koevoluce, díky níž vztahy mezi dvěma druhy ovlivňují evoluci obou. Probíhá již
od kambrijské exploze před více než půl miliardou let,
a bude neustále rozšiřovat biodiverzitu
dávno poté, co my lidé se projíme k vlastnímu vymření. Možná skončíme na podobném místě. (hudba) Predaci si často představujeme
jen u zvířat. Lvi lovící zebry, vlci lovící ovce,
sokoli lovící myši. Ale predace zahrnuje
nejen masožravce, vyskytuje se u všech vztahů,
kde jeden organismus zabíjí jiný kvůli jeho energii. To je důležitá poznámka,
protože v ekologii se často řeší toky
energie v přírodě a každá živá věc potřebuje energii
pro uskutečnění dvou evolučních cílů: zůstat naživu
a mít hodně potomstva. Predátoři zabíjí, protože
mají hlad. Mají hlad, protože potřebují energii
k přežití a rozmnožování. Pro kořist je tento vztah
samozřejmě velmi nebezpečný, protože nic tak nehatí
šance se rozmnožit, jako smrt. Ale všechna energie na Zemi
začíná u rostlin. Takový bizon spásající trávu,
to je typ predace zvaný herbivorie, kdy jeden organismus pojídá
rostliny nebo řasy pro jejich energii. Možná vám to jako predace nepřipadá,
ale bizon spásající trávu, kapustňák spásající chaluhy
a ježovky žvýkající řasy jsou všechno příklady organismů
žeroucích jiný organismus, aby získaly energii ze slunce. Parazitismus je další forma predace, kdy organismy získávají energii
od hostitele, kterého při tom většinou
poškodí nebo zabijí. Třeba strunovci požírají
vnitřnosti kobylek a pak je tak zblázní,
že sebevražedně skáčou do vody. Jak se přesně tento
vodní červ dostane do kobylky je záhada, nejspíš jejich larvy
přenáší komáři. Jakmile je v kobylce, sežere
všechny nepotřebné vnitřnosti a naroste několikanásobně delší
než je tělo hostitele. Když kobylce zůstanou jen
nohy a hlava, strunovec je připraven k rozmnožování a začíná kobylce vymývat mozek. Strunovci se množí ve vodě,
ale kobylky neumí plavat, tak strunovec napumpuje
hostitele chemikáliemi vedoucí k neodolatelné touze
skočit do vody. Jakmile je kobylka ve vodě,
strunovec vyleze z hostitele a najde si partnera k páření. Jej. Honit a žrát gazely
je sice hezké, ale změnit svou kořist
v sebevražednou zombie, to už je nějaká predace! Predátoři i kořisti
mají za ty miliony let v zásobě spoustu triků
ve svých DNA, protože všichni nakonec hrají
podle stejných pravidel evoluce. Lev nebo zebra, kobylka nebo strunovec,
bizon nebo tráva, získat energii a nebýt sežrán je předpoklad k reprodukčnímu úspěchu. Potřeba přežít stále nutí
predátory a kořisti přizpůsobovat zbraně a ochranu v nekonečném
evolučním závodě ve zbrojení. U predátorů dobře známe adaptace lovu a shánění potravy. Vlk má jemný čich
a zuby k trhání masa, orel má výborný zrak
a pařáty k uchvácení kořisti. Jiní tvorové, třeba chřestýši
používají tepelné senzory k vyhledání malých hlodavců,
a jed k jejich usmrcení. Koevoluce ale dává kořistem možnost také rozvíjet své evoluční zbraně. Nechat se chytit predátorem
je pohroma pro všechny, kteří chtějí
rozsévat své geny, proto organismy vyvinuly
mnoho způsobů, jak se tomu vyhnout. Adaptace lze rozdělit podle
predačního chování, kterému se chtějí vyhnout. Jsou to odhalení, ulovení a manipulace. Aby se vyhnuly odhalení,
některé druhy vyvinuly ochranné zbarvení, kterému se také říká maskování. Pomáhá organismu
splynout s pozadím. Třeba pakobylky svým vzhledem
napodobují klacíky, lupenitky vypadají jako listy, zajíc měnivý je v zimě bílý,
aby splynul se sněhem, a v létě je hnědý, takže
splývá s travinami. Jak se vyhnout ulovení
je docela jasné. Třeba antilopy prchají
predátorům rychlými skoky, jiní se chrání početní převahou,
jako bizoni ve velkých stádech, nebo sledi v hejnech. Velké skupiny určitě nezaručují, že si jich predátoři nevšimnou,
ale snižují šance každého jedince, že si právě jeho vybere, především těch silnějších jedinců
uprostřed stáda. Nejzajímavější a nejznámější
jsou adaptace znemožňující manipulaci. Na ně jsou přeborníci rostliny. Vzpomeňte na trny růže
nebo smůlu stromů, která lapá hmyz, nebo větve afrických akácií. Nejvíc trnů mají v dosahu žiraf, ale kam žirafí krky nedosáhnou,
tam už tolik trnů není. Jiné rostliny produkují
chemické zbraně. třeba nikotin tabáku,
mnohé rostliny včetně révy produkují třísloviny,
aby odradily škůdce. Živočichové dokáži
z chemickými látkami opravdu zvláštní věci. Většinou se brání
nejen jedovatým koktejlem, u mnohých se také vyvinulo aposematické, čili varovné zbarvení. Výrazné, kontrastní barvy,
třeba žluté a černé skvrny mloka nebo červené, žluté
a černé pruhy korálovce jasně predátorům vzkazují,
že sníst je není dobrý nápad. Když se nad tím zamyslíte,
v přírodě je spoustu druhů zbarvených žlutě a černě,
nebo červeně a černě. Takovým se snažíme vyhnout,
jsme na to dost chytří, stejně jako ostatní predátoři. To určitě není náhoda,
jak zjistil německý přírodovědec Fritz Müller koncem 19. stol. Nepoživatelné druhy,
třeba parazitické vosy, vosičky, a všechny druhy
vos a včel jsou si podobné, mají stejné barvy a vzory. Müller zjistil, že čím je kořist
nepoživatelnější, tím častěji se budou
predátoři vyhýbat všem druhům
s podobným zbarvením. Této obranné technice
se říká Müllerovo mimikry. Někteří tvorečci sice
vypadají nebezpečně, ale ve skutečnosti by si na nich
predátoři pochutnali, prostě na všechny vyzráli, když zkopírovali vzhled opravdu jedovatých druhů. Této technice se říká
Batesovo mimikry. Vysvětlím vám ho,
ale nejdřív se posadím. (hudba) Schválně hádejte,
kdo poprvé popsal Batesovo mimikry. Je to tak, byl to Bates. Konkrétně
Henry Walter Bates, britský přírodovědec
a badatel 19. století. Narodil se roku 1825
do rodiny střední třídy, která vydělávala na výrobě punčoch. Většinu volného času
trávil četbou, hlavně o hmyzu, a již v 18 letech byl nadějným
entomologem, kterému vyšel článek o broucích. O pár let později poznal slavného entomologa
Alfreda Russela Wallace. Spřátelili se a Wallace
roku 1847 navrhl odcestovat do Jižní Ameriky
sbírat hmyz. Cestu chtěli financovat
posíláním a prodejem vzorků hmyzu anglickým muzeím
a soukromým sběratelům. Následující rok odpluli
a strávili výzkumem 4 roky. Wallace se pak vrátil,
ale Bates se nejspíš nechtěl vrátit k účtům za punčochy, a strávil v džungli dalších 11 let. Nasbíral celkem téměř
15 000 druhů, kolem 8 000 z nich
do té doby neznámých. Roku 1859 se vrátil
a pár měsíců poté publikoval Darwin
svou práci O původu druhů. Bates ji četl a došlo mu,
že může poskytnou důkaz a svou sbírkou hmyzu
podpořit novou teorii přírodního výběru. Dva roky nato vydal článek,
v němž ukázal, jak různé druhy motýlů
vyvinuly téměř totožné barevné vzory na křídlech. Například motýli perleťovci, kteří jsou pomalí, hojní a jedovatí, se velmi podobají tamním běláskům,
kteří jsou vzácní, ale neškodní. Bates odvodil,
že přírodní výběr způsobil, že neškodní motýli
připomínají zbarvením ty jedovaté, protože
jim to poskytuje ochranu před predací ptáky. Tento objev odstartoval
Batesovu kariéru a věhlas. Svá dobrodružství a objevy
shromáždil v knize Přírodovědec na řece Amazonce a později se stal tajemníkem
Královské geografické společnosti. Přestože zemřel roku 1892,
koncept Batesova mimikry stále fascinuje i dnešní vědce. Proč je tolik mimikry
jen nedokonalou imitací skutečně nebezpečných druhů? Protože dokonalá imitace
není pro tento účel nutná, nebo protože napodobující
postrádají geny nutné pro přesnou kopii jedovatých? Snad nastávající entomologové
s nástroji 21. století nakonec najdou odpovědi. Ale nemyslete, že mimikry
ovládají jen kořisti. V závodech zbrojení se i
někteří predátoři naučili napodobovat, aby získali potravu. Říkal jsem vám,
jak želvy loví na svůj jazyk, který připomíná červíka. A nechtějte, abych začal o ďasech! Predace nám hlavně ukazuje,
že nic netrvá věčně, nejen pro kořist,
ale pro vše živé, protože vztah
mezi predátorem a kořistí stále pohání evoluční změny. Společenstva, o kterých jsme mluvili
poslední dva týdny, se samozřejmě také mění. Noví nájemníci se stále
stěhují do habitatu a každou chvíli mají
nového domácího. Také díky tomu
je život tak dynamický, nádherný a vzrušující, a takový budeme objevovat
i příští týden.