Sylabus
Základní osnova kurzu:
1. Úvodní přednáška – co je ekologie, k čemu se dá využít a jak je nejčastěji zneužívána? Ekologie jako chladná věda. K čemu lze využít? Jak vznikla a kam se vyvíjí? Vztahy v přírodě a úskalí jejich klasifikace: experiment a pozorování. Abstrakce a základní metody zobrazování ekologických dat. Case study: Václav Klaus a jeho modrá planeta. Dlouhá tradice zneužívání ekologie populisty.
2. Ekologie „neživého“ – jaký je vztah „neživé“ a živé přírody? Zdroje a ekologické faktory. Vzájemné ovlivňování ekosystémů a „neživé“ přírody. Nosná kapacita prostředí a co jí ovlivňuje. Světlo, živiny, vzduch, teplota, radiace. Limity existence jedinců a ekosystémů, ekologické optimum. Adaptace na roční i cirkadiánní cykly. Case study: astrobiologie – lze na Marsu vytvořit funkční ekosystém?
3. Ekologické vztahy jedinců a populací v prostoru a čase Život spolu a proti sobě: mezidruhová a vnitrodruhová kompetice. Predace a její vliv na populace kořisti. Teorie samoředění, metapopulační teorie. Ostrovní teorie na úrovni druhů a stanovišť. Ekologická nika. Význam neobsazených nik a „nášlapných kamenů“. Case study: hnědásek chrastavcový a jeho přežití v postagrární krajině nejzápadnějších Čech.
4. Jak žít: životní strategie a mechanismy adaptace na měnící se prostředí Přehled pestré škály životních strategií organismů – R a k koncept, R-S-C koncept. Principy adaptace – genotypová a morfologická variabilita, délka a složitost životního cyklu. Evoluční adaptace – přirozený výběr, mutace genomu. Klonalita jako častá strategie přežití napříč říšemi. Case study: jsou rostliny inteligentní? Překvapivá zjištění o organismech, které jsou vnímány jako symbol tupého růstu.
5. Čtvrtý rozměr v ekologii: sukcese jako univerzální proces Co je sukcese a proč je tak podstatná a všudypřítomná. Životní strategie v sukcesi. Sukcese jako cyklický, ale i spirálovitý proces: evoluce společenstev a krajiny. Sukcese a druhová diverzita. Klimax a ekologická stabilita – existují jen na papíře? Sukcese v extrémních podmínkách a možnosti jejího využití. Je sukcese všudypřítomným a nekončícím stavem? Princip tekuté mosaiky. Case study: psinečky na toxických výsypkách – evoluce a sukcese v jednom.
6. Ekologie společenstev Společenstva jako „superorganismy“, nebo náhodné asambláže druhů? Ostrovní teorie a společenstva. Vnitřní časoprostorová dynamika společenstev. Disturbance jako základní princip dynamiky společenstev. Vliv predace na jejich biodiverzitu. Fyziognomie společenstev a její význam. Case study: reliktní bory na pískovcích – les dinosaurus, který přežil téměř vše
7. Příroda překvapivě hodná: mutualismus a symbióza Co to je symbióza a proč se v přírodě vyvinula? Symbióza a přírodní výběr. Různé druhy symbiózy a jak ovlivňují mezidruhovou kompetici nebo predaci. Mykorrhiza: geniální evoluční vynález s nedozírným dosahem. Člověk jako symbiotický organismus. Case study: lišejníky – organismy, které neexistují. Lišejníky jako ukázka toho, že i symbióza může být krutá.
8. Pohled zvenčí a seshora: ekosystémová a celoplanetární ekologie Co je to ekosystém. Základní rozdíly mezi fungováním různých ekosystémů – terestrických a akvatických. Živinové a energetické toky v ekosystémech a kdy lze poznat, že je problém. Fundamentální význam fotosyntézy a její evoluce. Země jako jeden ekosystém. Mechanismy zpětné vazby a pozitivní zpětné vazby. Rovnovážné stavy a co je může vychýlit. Case study: žije Gaia? Měl Lovelock pravdu?
9. Pohled do historie: evoluční ekologie Proč se druhy vyvíjejí. Klasická teorie přírodního výběru – co víme dnes a v čem se Darwin nejspíš mýlil? Geografická variabilita a ekotypy. Evoluční ekologie a ostrovní teorie. Jak do speciace zasahuje globální ekologie? Kontinentální drift a vznik paralelních adaptací. Planetární a solární cykly jako evoluční motor. Hybridizace a její role ve speciaci. Evoluce a invaze. Ekologie parazitů. Kulturní evoluce: člověk jako evoluční činitel. Case study: endemity na konečné. Rychlá evoluce jestřábníků – rostlin, kterým dal člověk evoluční zelenou.
10. Biodiverzita: jak vznikla a proč je potřeba jí rozumět? Co je to biodiverzita a jak se měří. Historický vývoj biodiverzity – co způsobovalo hromadná vymírání? Biodiverzita a měřítko: alfa, beta a gama diverzita a jejich složitý vztah. Vztah prostorové heterogenity a diverzity. Produktivita a diverzita na globální úrovni: proč je jejich vztah často negativní? Mystérium diverzity tropických deštných lesů. K čemu je nám biodiverzita? Case study: dark diversity (stínová diversita) – užitečný koncept, nebo úplný nesmysl?
11. Ekologie člověka: koevoluce lidí a ekosystémů Jak člověk jako lovec – sběrač ovlivňoval ekosystémy a populace? Přechod k zemědělství a vznik agroekosystémů. Člověk jako organismus s nejširší ekologickou nikou. Růst lidské populace a udržitelnost. Synantropní druhy a lidmi vytvářené ekosystémy. Kdy nás čeká dosažení nosné kapacity prostředí? Case study: záhada Austrálie. Dokázali se aboriginci nepřemnožit a žít udržitelně?
12. Ochrana přírody: jak využít ekologii k přežití na Zemi? Druhová ochrana a deštníkové druhy. Proč vede druhová ochrana k neřešitelným dilematům. Lze zabránit dalšímu vymírání? Mozaika, kontinuita a genetická diverzita: opomíjená úskalí ochrany přírody. Potřebujeme divočinu? Smíšené kultury a decentralizovná produkce. Všestranné využití mykorrhizy. Ochrana přírody a ideologie: proč se nedaří dosáhnout konsenzu. Case study: Putinova ekologie. Jak ovlivňují válečné konflikty ekosystémy? Literatura: KOLÁŘ, Filip ‒ MATĚJŮ, Jan ‒ LUČANOVÁ, Magdalena ‒ CHLUMSKÁ, Zuzana ‒ ČERNÁ, Kateřina ‒ BALÁŽ, Vojtěch - LONGMAN, Kenneth A. ‒ JENÍK, Jan. Tropical Forest And Its Environment. 2nd ed. New York: John Wiley and Sons., Inc.,
1987. 247 p. ISBN 0-582-44678-3. PRACH, Jindřich ‒ FALTEISEK, Lukáš. Ochrana přírody z pohledu biologa.
1. vyd. Praha: Dokořán,
2012. 216 s.�ISBN 978-80-7363-414-8. STORCH, David ‒ MIHULKA, Stanislav. Úvod do současné ekologie.
1. vyd. Praha: Portál,
2000. 156 s. �ISBN 80-7178-462-1. TOWNSEND, Colin R. ‒ BEGON, Michael ‒ HARPER, John, L. Základy ekologie.
1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci,
2010. 505 s. ISBN 978-80-244-2478-1. ODUM, Eugene, P. Základy ekologie.
1. vyd. Praha: Academia,
1977. 736 s. ISBN 509-21-857.BEGON, Michael ‒ HARPER, John, L. ‒ TOWNSEND, Colin, R. Ekologie: jedinci, populace a společenstva.
1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci,
1997. 949 s. ISBN 80-7067-695-7. CHAPIN, Stuart ‒ MATSON, Pamela A. ‒ VITOUSEK, Peter. Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology.
2. vyd. London, Weinheim, New York, Tokyo: Springer,
2012. 529 s. ISBN 978-1-4419-9504-9. KREBS, Colin, J. Ecology: The Experimental Analysis of Distribution And Abundance.
6. vyd. San Francisco, Boston, New York, Capetown, Hong Kong, London, Madrid, Mexico City, Montreal, Munich, Paris, Singapore, Sydney, Tokyo, Toronto: Pearson International Edition,
2009. 655 s. ISBN 978-0321507433. PIVNIČKA, Karel. Aplikovaná ekologie. Dlouhodobá udržitelnost rybářské, zemědělské a lesnické produkce. Učební texty.
1. vyd. Praha: Karolinum,
2002. 185 s. ISBN 80-246-0599-6. ZRZAVÝ, Jan ‒ MIHULKA, Stanislav ‒ ŠTORCH, David. Jak se dělá evoluce.
1. vyd. Praha: Paseka,
2004. 296 s. �ISBN 80-7185-578-2.
Anotace
Přednáška poskytne posluchači základní přehled o fungování vztahů mezi organismy, populacemi, životním prostředí a jejich vzájemné interakci. Součástí kurzu bude i nástin využití ekologických principů pro praktickou ochranu přírody a udržitelný rozvoj.
Na tento předmět bude navazovat “Krajinná ekologie a přírodní zdroje” a “Světové biomy a biotopy České republiky”, a Základy ekologie těmto předmětům poskytnou potřebnou teoretickou bázi.