Hoofdstuk 1: Inleiding
ECOLOGIE = de studie van interacties van organismen met hun abiotische (bv. pH, nutriënten) en biotische omgeving
die de distributie en abundantie van organismen bepalen
o Distributie = verdeling of verspreiding van een organisme in een populatie
o Abundantie = aantallen van organismen
Elke soort heeft echter slechts een beperkte verspreiding, en komt in zijn verspreidingsgebied slechts in een
gedeelte van de aanwezige habitatten voor. Bovendien varieert de dichtheid waarin de soort voorkomt van plaats tot
plaats, alsook in de tijd. verklaard door ecologie!!
1. Fundamentele en toegepaste ecologie
Ecologie is een fundamenteel wetenschappelijke discipline en kent belangrijke toepassingen, onder meer met
betrekking tot het inschatten van de impact van bepaalde (menselijke) ingrepen.
steeds grotere invloed van de mens op het milieu en het klimaat.
1.1 Toegepaste ecologie
Ecologisch onderzoek is bijvoorbeeld essentieel om de milieu-impact van alternatieve beleidsscenario’s in te
schatten. (Bv. bouw voetbalstadium Brugge)
Belang onafhankelijkheid door invloed van veel betrokken partijen objectiviteit
Belang kwaliteit onderzoek
1.2 Economische ecologie
Economische ecologie = tracht milieukwaliteit en natuur in economische termen te vertalen.
Zo kan men een “prijs” bepalen voor verschillende types natuurgebied.
Een belangrijke ontwikkeling is het erkennen van zogenaamde “ecoysteemdiensten” die natuurlijke ecosystemen ons
leveren, zoals materiaal (water, hout) maar ook de diensten die de productie ondersteunen (bv. recyclage van
nutriënten) en het regulerend optreden
2. Beschrijven, voorspellen, begrijpen
Eén van de basisdoelstellingen van ecologisch onderzoek is de distributie en de abundantie van organismen te
begrijpen, te verklaren. Verschillende niveaus:
De fenomenen beschrijven: best in het kader van specifieke hypothese, omdat men dan precies weet welke
aspecten de meeste aandacht vereisen.
De waargenomen patronen begrijpen en kunnen verklaren: vaak bijkomend onderzoek vereist. (Bv.
moleculair-genetische analyses of via experimentele manipulaties (= veld- of laboratoriumexperimenten).
Voorspellen wat er met een organisme, populatie of gemeenschap zal gebeuren onder specifieke
omgevingsomstandigheden. (inzicht in mechanismen, modellen)
De populaties of gemeenschappen controleren of exploiteren of ingrijpen.
o Bv. invloed van visserijdruk op de biomassa en de soortensamenstelling van visbestanden kan
bijdragen tot een meer duurzame exploitatie van die visbestanden.
o Ook het behoud van zeldzame soorten is slechts mogelijk als men kan voorspellen wat de invloed zal
zijn van bepaalde beheersmaatregelen.
1
,Het is belangrijk om te beseffen dat er twee manieren zijn om fenomenen in de biologie te “verklaren”:
o Proximale verklaringen hebben betrekking op de proximale (“nabije”) omgeving van de organisme, reactie
op stimuli uit hun directe omgeving (bv. voorkeur type voedsel). Ook vaak gerelateerd aan fysiologie van de
organismen.
o Ultieme verklaringen hebben betrekking op de evolutionaire context met adaptieve belangen.
Vaak kunnen beide verklaringen van toepassing zijn en moet een goed onderscheidt gemaakt worden!
Bijvoorbeeld: Wereldepidemie van obesitas vaststelling: obesitasgevallen nemen steeds toe!
Proximale verklaring: Indien je veel en vettig eet word je dik…
Ultieme verklaring: Mens kiest sneller voor vettig dan gezond voedsel, omdat de jager voorouder voordeel
had bij calorierijk voedsel + doordat voorouders in energiearme omgevingen leefden aten ze meer eten dan
nodig om zo een energiereserve (vetweefsel) aan te leggen
3. Niveaus van ecologisch onderzoek
Er zijn verschillende niveaus waarop ecologisch onderzoek wordt verricht:
individuele organisme, populatie (organismen van eenzelfde soort),
gemeenschap (populaties van verschillende soorten) en het ecosysteem
(zowel gemeenschappen als de abiotische omgeving).
Eco-evolutionaire dynamieken:
bestuderen hoe evolutie ecologie
kan sturen en omgekeerd.
Genetische veranderingen op
DNA-niveau kunnen leiden tot
fenotypische wijzigingen van het organisme die dan
gemeenschapsdynamieken sturen. Effect op andere niveaus wordt bekeken.
3.1 Auto-ecologie
= niveau van het individuele organisme richt ecologisch onderzoek zich op de manier waarop individuen worden
beïnvloed door de abiotische en biotische omgeving en hoe organismen zelf de omgeving beïnvloeden.
Er wordt nagegaan wat organismen eten, wat de limiterende factoren en de tolerantiegrenzen zijn (bv. nutriënten,
licht, temperatuur). (Bv. de temperatuur waarbij bepaalde vlinders overleven/ groeien/ reproductie)
3.2 Populatie-ecologie
Populatie = een groep van conspecifieke individuen (== soort) die samen voorkomen. (= vage definitie)
Verschillende types populaties:
o Deme of subpopulatie
o Metapopulatie = som van subpopulaties
Dispersie is een actieve (zelf vliegen of lopen) of passieve
(meevoeren met de wind of water vb) verplaatsing, meestal
ongericht en weg van de huidige subpopulatie. Zo blijven
metapopulaties behouden! (soort van migratie)
Op het niveau van de populatie bestudeert ecologie:
de aan- of afwezigheid van bepaalde soorten
hun abundantie of zeldzaamheid
de trends en fluctuaties van hun aantallen.
2
, Typische karakteristieken van populaties:
o populatiedensiteit
o distributie/ verdeling van de individuen in de ruimte
o populatiedynamiek
= veranderingen in densiteit en structuur van de populatie in de tijd (‘verdeling in de tijd’)
het resultaat is van geboorte, sterfte, emigratie en immigratie
Dit zijn typische populatiegebonden aspecten die niet op het niveau van het individu kunnen worden onderzocht,
maar waarbij auto-ecologische informatie uiteraard van zeer groot belang kan zijn voor een beter begrip.
3.3 Gemeenschapsecologie
Gemeenschap = een verzameling van populaties die samen voorkomen. Vaak wordt een meer beperkte set van
organismen beschouwd, die een fylogenetische (= evolutionaire verwantschap) of trofische verwantschap vertonen (Bv.
fytoplankton gemeenschap in een meer).
Typische karakteristieken (eigenschappen) van gemeenschappen:
soortensamenstelling
structuur (bv. soorten-dsitrributie). interacties tussen populaties (concurrentie, predatie, etc.) staan
centraal
soortendiversiteit = aantal soorten. Belangrijk verschil hier tussen dominante en zeldzame soorten!
Belang van interacties tussen populaties!
o Intraspecifieke = interactie tussen individuen van dezelfde soort
o Interspecifieke = interactie tussen verschillende soorten
Interacties:
Competitie
Predatie = het vangen, doden en opeten van een organisme door een organisme
Parasitisme = een organisme of een virus dat zich ten koste van een ander organisme waarmee hij
samenleeft in stand houdt en vermenigvuldigt (symbiose)
Mutualisme = een interactie tussen twee levensvormen waarbij beide voordeel hebben van die interactie
(symbiose)
= microbiële gemeenschap in de darm van termieten.
Termieten zijn in staat om lignigne en cellulose af te breken omwille van de mutualistische
interacties met microbiële gemeenschap in de darm.
3.4 Ecosysteemecologie
Ecosysteem = een verzameling gemeenschappen en hun abiotische omgeving die samen een geheel vormen.
Ideaalbeeld: een op zichzelf staand geheel met een continue doorstroming van energie (zonne-energie) en een
continue recyclage van materie (nutriënten, koolstof).
geen enkel systeem voldoet aan het ideaalbeeld! (Biosfeer van de aarde als geheel vo ldoet ±)
3
ECOLOGIE = de studie van interacties van organismen met hun abiotische (bv. pH, nutriënten) en biotische omgeving
die de distributie en abundantie van organismen bepalen
o Distributie = verdeling of verspreiding van een organisme in een populatie
o Abundantie = aantallen van organismen
Elke soort heeft echter slechts een beperkte verspreiding, en komt in zijn verspreidingsgebied slechts in een
gedeelte van de aanwezige habitatten voor. Bovendien varieert de dichtheid waarin de soort voorkomt van plaats tot
plaats, alsook in de tijd. verklaard door ecologie!!
1. Fundamentele en toegepaste ecologie
Ecologie is een fundamenteel wetenschappelijke discipline en kent belangrijke toepassingen, onder meer met
betrekking tot het inschatten van de impact van bepaalde (menselijke) ingrepen.
steeds grotere invloed van de mens op het milieu en het klimaat.
1.1 Toegepaste ecologie
Ecologisch onderzoek is bijvoorbeeld essentieel om de milieu-impact van alternatieve beleidsscenario’s in te
schatten. (Bv. bouw voetbalstadium Brugge)
Belang onafhankelijkheid door invloed van veel betrokken partijen objectiviteit
Belang kwaliteit onderzoek
1.2 Economische ecologie
Economische ecologie = tracht milieukwaliteit en natuur in economische termen te vertalen.
Zo kan men een “prijs” bepalen voor verschillende types natuurgebied.
Een belangrijke ontwikkeling is het erkennen van zogenaamde “ecoysteemdiensten” die natuurlijke ecosystemen ons
leveren, zoals materiaal (water, hout) maar ook de diensten die de productie ondersteunen (bv. recyclage van
nutriënten) en het regulerend optreden
2. Beschrijven, voorspellen, begrijpen
Eén van de basisdoelstellingen van ecologisch onderzoek is de distributie en de abundantie van organismen te
begrijpen, te verklaren. Verschillende niveaus:
De fenomenen beschrijven: best in het kader van specifieke hypothese, omdat men dan precies weet welke
aspecten de meeste aandacht vereisen.
De waargenomen patronen begrijpen en kunnen verklaren: vaak bijkomend onderzoek vereist. (Bv.
moleculair-genetische analyses of via experimentele manipulaties (= veld- of laboratoriumexperimenten).
Voorspellen wat er met een organisme, populatie of gemeenschap zal gebeuren onder specifieke
omgevingsomstandigheden. (inzicht in mechanismen, modellen)
De populaties of gemeenschappen controleren of exploiteren of ingrijpen.
o Bv. invloed van visserijdruk op de biomassa en de soortensamenstelling van visbestanden kan
bijdragen tot een meer duurzame exploitatie van die visbestanden.
o Ook het behoud van zeldzame soorten is slechts mogelijk als men kan voorspellen wat de invloed zal
zijn van bepaalde beheersmaatregelen.
1
,Het is belangrijk om te beseffen dat er twee manieren zijn om fenomenen in de biologie te “verklaren”:
o Proximale verklaringen hebben betrekking op de proximale (“nabije”) omgeving van de organisme, reactie
op stimuli uit hun directe omgeving (bv. voorkeur type voedsel). Ook vaak gerelateerd aan fysiologie van de
organismen.
o Ultieme verklaringen hebben betrekking op de evolutionaire context met adaptieve belangen.
Vaak kunnen beide verklaringen van toepassing zijn en moet een goed onderscheidt gemaakt worden!
Bijvoorbeeld: Wereldepidemie van obesitas vaststelling: obesitasgevallen nemen steeds toe!
Proximale verklaring: Indien je veel en vettig eet word je dik…
Ultieme verklaring: Mens kiest sneller voor vettig dan gezond voedsel, omdat de jager voorouder voordeel
had bij calorierijk voedsel + doordat voorouders in energiearme omgevingen leefden aten ze meer eten dan
nodig om zo een energiereserve (vetweefsel) aan te leggen
3. Niveaus van ecologisch onderzoek
Er zijn verschillende niveaus waarop ecologisch onderzoek wordt verricht:
individuele organisme, populatie (organismen van eenzelfde soort),
gemeenschap (populaties van verschillende soorten) en het ecosysteem
(zowel gemeenschappen als de abiotische omgeving).
Eco-evolutionaire dynamieken:
bestuderen hoe evolutie ecologie
kan sturen en omgekeerd.
Genetische veranderingen op
DNA-niveau kunnen leiden tot
fenotypische wijzigingen van het organisme die dan
gemeenschapsdynamieken sturen. Effect op andere niveaus wordt bekeken.
3.1 Auto-ecologie
= niveau van het individuele organisme richt ecologisch onderzoek zich op de manier waarop individuen worden
beïnvloed door de abiotische en biotische omgeving en hoe organismen zelf de omgeving beïnvloeden.
Er wordt nagegaan wat organismen eten, wat de limiterende factoren en de tolerantiegrenzen zijn (bv. nutriënten,
licht, temperatuur). (Bv. de temperatuur waarbij bepaalde vlinders overleven/ groeien/ reproductie)
3.2 Populatie-ecologie
Populatie = een groep van conspecifieke individuen (== soort) die samen voorkomen. (= vage definitie)
Verschillende types populaties:
o Deme of subpopulatie
o Metapopulatie = som van subpopulaties
Dispersie is een actieve (zelf vliegen of lopen) of passieve
(meevoeren met de wind of water vb) verplaatsing, meestal
ongericht en weg van de huidige subpopulatie. Zo blijven
metapopulaties behouden! (soort van migratie)
Op het niveau van de populatie bestudeert ecologie:
de aan- of afwezigheid van bepaalde soorten
hun abundantie of zeldzaamheid
de trends en fluctuaties van hun aantallen.
2
, Typische karakteristieken van populaties:
o populatiedensiteit
o distributie/ verdeling van de individuen in de ruimte
o populatiedynamiek
= veranderingen in densiteit en structuur van de populatie in de tijd (‘verdeling in de tijd’)
het resultaat is van geboorte, sterfte, emigratie en immigratie
Dit zijn typische populatiegebonden aspecten die niet op het niveau van het individu kunnen worden onderzocht,
maar waarbij auto-ecologische informatie uiteraard van zeer groot belang kan zijn voor een beter begrip.
3.3 Gemeenschapsecologie
Gemeenschap = een verzameling van populaties die samen voorkomen. Vaak wordt een meer beperkte set van
organismen beschouwd, die een fylogenetische (= evolutionaire verwantschap) of trofische verwantschap vertonen (Bv.
fytoplankton gemeenschap in een meer).
Typische karakteristieken (eigenschappen) van gemeenschappen:
soortensamenstelling
structuur (bv. soorten-dsitrributie). interacties tussen populaties (concurrentie, predatie, etc.) staan
centraal
soortendiversiteit = aantal soorten. Belangrijk verschil hier tussen dominante en zeldzame soorten!
Belang van interacties tussen populaties!
o Intraspecifieke = interactie tussen individuen van dezelfde soort
o Interspecifieke = interactie tussen verschillende soorten
Interacties:
Competitie
Predatie = het vangen, doden en opeten van een organisme door een organisme
Parasitisme = een organisme of een virus dat zich ten koste van een ander organisme waarmee hij
samenleeft in stand houdt en vermenigvuldigt (symbiose)
Mutualisme = een interactie tussen twee levensvormen waarbij beide voordeel hebben van die interactie
(symbiose)
= microbiële gemeenschap in de darm van termieten.
Termieten zijn in staat om lignigne en cellulose af te breken omwille van de mutualistische
interacties met microbiële gemeenschap in de darm.
3.4 Ecosysteemecologie
Ecosysteem = een verzameling gemeenschappen en hun abiotische omgeving die samen een geheel vormen.
Ideaalbeeld: een op zichzelf staand geheel met een continue doorstroming van energie (zonne-energie) en een
continue recyclage van materie (nutriënten, koolstof).
geen enkel systeem voldoet aan het ideaalbeeld! (Biosfeer van de aarde als geheel vo ldoet ±)
3
