INHOUDSOPGAVE ECOLOGIE
1. Inleiding ..........................................................................................................................................................1
2. Wat is ecologie ...............................................................................................................................................2
2.1 Ecologie als wetenschap...........................................................................................................................2
2.2 Definitie van ‘ecologie’ .............................................................................................................................2
2.3 Wat is ecologie niet? ................................................................................................................................4
2.4 Toegepaste ecologie.................................................................................................................................4
3. Globale processen en evolutie .......................................................................................................................4
3.1 Biologische evolutie..................................................................................................................................4
3.1.1 Adaptatie ...........................................................................................................................................4
3.1.2 Evolutietheorie ..................................................................................................................................4
3.1.3 Succes van genotype .........................................................................................................................5
3.1.4 Natuurlijke selectie............................................................................................................................5
3.1.5 Soorten evolutie ................................................................................................................................6
3.2 Globale processen ....................................................................................................................................6
3.2.1 Platentektoniek .................................................................................................................................6
3.2.2 IJstijden..............................................................................................................................................7
3.2.3 Klimaatverandering ...........................................................................................................................7
3.2.4 Biogeografie ......................................................................................................................................7
3.2.5 Isolatie ...............................................................................................................................................8
3.2.6 Veranderingen ...................................................................................................................................8
3.2.7 Distributie ..........................................................................................................................................8
4. Bronnen en condities .....................................................................................................................................8
4.1 Definities...................................................................................................................................................8
4.1.1 Tolerantiecurve .................................................................................................................................9
4.1.2 Optimale concentratie ....................................................................................................................10
4.2 Temperatuur ..........................................................................................................................................10
4.2.1 Eigenschappen.................................................................................................................................10
4.2.2 Aanpassing van planten...................................................................................................................10
4.2.3 Aanpassing van dieren.....................................................................................................................11
4.3 Zuurtegraad ............................................................................................................................................12
4.4 Zoutgehalte ............................................................................................................................................12
4.5 Pollutie....................................................................................................................................................13
4.6 Straling....................................................................................................................................................13
4.7 Koolzuur..................................................................................................................................................15
, 4.8 Water ......................................................................................................................................................16
4.9 Andere organismen (voedsel) ................................................................................................................17
4.10 Ruimte ..................................................................................................................................................18
4.11 De ecologische niche ............................................................................................................................18
5.Populaties ......................................................................................................................................................19
5.1 Demografie .............................................................................................................................................19
5.2 Populatiekenmerken ..............................................................................................................................20
5.3 Levensgeschiedenis ................................................................................................................................21
5.4 Dispersie .................................................................................................................................................21
5.5 Introductie ..............................................................................................................................................22
6. Relaties en interacties ..................................................................................................................................23
7. Concurrentie .................................................................................................................................................24
7.1 Intraspecifieke concurrentie ..................................................................................................................25
7.1.2 Wiskundig model intraspecifieke concurrentie ..............................................................................25
7.1.3 Modelleren van populatiegroei .......................................................................................................26
7.2 Interspecifieke concurrentie ..................................................................................................................26
7.2.1 Paramecium experiment .................................................................................................................27
7.2.2 Wiskundig model interspecifieke concurrentie ..............................................................................27
7.3 Ecologische strategieën voor concurrentie ............................................................................................28
8. Contramensalisme........................................................................................................................................28
8.1 Predatie ..................................................................................................................................................28
8.2 Predator-prooi relaties ...........................................................................................................................29
8.3 Foerageergedrag ....................................................................................................................................30
8.4 Functionele respons ...............................................................................................................................30
8.5 Parasitisme .............................................................................................................................................31
8.6 Co-evolutie .............................................................................................................................................32
9. Mutualisme...................................................................................................................................................33
9.1 Landbouw als mutualisme......................................................................................................................33
9.2 Mutualisme voor zaden en pollen ..........................................................................................................33
9.3 Mutualisme in spijsvertering ..................................................................................................................34
9.4 Mycorrhiza..............................................................................................................................................34
9.5 Lichenen .................................................................................................................................................34
9.6 Stikstoffixeerders....................................................................................................................................35
9.7 Gevolgen van ecologische relaties .........................................................................................................35
9.8 Bedenkingen ...........................................................................................................................................35
10. Gemeenschapsecologie ..............................................................................................................................35
, 10.1 Gemeenschappen.................................................................................................................................35
10.2 Successie...............................................................................................................................................36
10.2.1 Autotrofe successie .......................................................................................................................36
10.2.2 Heterotrofe successie ....................................................................................................................37
10.2.3 Autogene en allogene successie....................................................................................................38
10.2.4 Primaire en secundaire successie..................................................................................................38
10.3 Mechanismen van successie ................................................................................................................39
10.3.1 Facilitatie .......................................................................................................................................39
10.3.2 Inhibitie..........................................................................................................................................39
10.3.3 Tolerantie ......................................................................................................................................40
10.3.4 Resource-ratio hypothese .............................................................................................................40
10.4 Samenvattend ......................................................................................................................................40
11. Ecosystemen en productie .........................................................................................................................40
11.1 Ecosystemen.........................................................................................................................................40
11.2 Primaire productie................................................................................................................................42
11.3 Secundaire productie ...........................................................................................................................42
12. Eilanden ......................................................................................................................................................43
12.1 Eilanden en soortenrijkdom .................................................................................................................44
12.2 Effecten van habitatfragmentatie op soortenrijkdom .........................................................................44
12.3 Eilandtheorie ........................................................................................................................................44
, ECOLOGIE
1. INLEIDING
In het vulkanisch landschap ‘Yellowstone National Park’ in het noorden van de Verenigde Staten (bekend
omwille van de grote geiser ‘Old Faithfull’) heerst een grote populatie rendieren. Hun voedsel is bij voorkeur
de zaailingen en jonge plantjes van de Waroeboom. De populatie rendieren in het park kon zeer goed gedijen,
te goed zelfs, want door hun (over)begrazing daalde de populatie Waroebomen zeer sterk. De oorzaak van
deze grote populatie was de intensieve jacht op de wolf. Gedurende de eerste helft van de 20e eeuw was de
wolf quasi uitgestorven in het noorden van de Verenigde Staten. De wolf was echter een belangrijk roofdier
en natuurlijke vijand van onder andere de rendieren. Door het verdwijnen van de wolf kon de populatie
rendieren veel groter worden en op zijn beurt schade aanrichten aan de rest van de habitatten waar ze in
leefden. In 1994 werden er terug wolven, gecontroleerd, uitgezet in het park, met als doel de
rendierpopulatie terug wat ‘onder controle te houden’. Het effect was echter veel groter; doordat de
populatie van rendieren terug daalde, konden veel Waroebomen terug uitgroeien tot grotere exemplaren en
herstelde die populatie zich. Veel van deze bomen groeien op de oevers van de rivieren in dit landschap,
waardoor ze die oevers verstevigden. Stevigere oevers zorgden voor meer habitatten voor bevers (hebben
‘houtige’ oevers nodig), die door hun dammen en burchten weer zorgden voor meer habitatten voor vissen.
De beverpopulatie nam sterk toe, als ook de vispopulaties. Uiteindelijk zorgde het meer aan vis én de
kadavers van rendieren ook nog voor de terugkeer van een ander erg belangrijk dier in dit ecosysteem, de
bruine beer. Dit voorbeeld illustreert hoe door één ‘wijziging’ (de herintroductie van wolven) in een bestaand
ecosysteem een hele cascade van reacties veroorzaakt wordt en uiteindelijk het resultaat veel groter, breder
en complexer is.
De rafelvis is één van de meest frappante voorbeelden van adaptatie van een soort aan zijn omgeving. De
vinnen van dit visje (familie van de zeepaardjes) zitten op ‘steeltjes’ waardoor het diertje eerder op een
plantje lijkt en dus perfect gecamoufleerd is, en moeilijk vindbaar is voor predatoren, in de wiervelden ten
zuiden van Australië en Tasmanië. Omwille van het unieke maar heel beperkte leefgebied van dit diertje is
de soort gevoelig (bedreigd).
De Indische gans is niet zo’n spectaculair dier, maar heeft wel een belangrijke ‘biochemische’ adaptatie
ondergaan. In het bloed van deze vogel zit beduidend meer hemoglobine dan in dat van andere ganzen.
Hierdoor kan deze gans , als één van de weinige trekvogels, zonder veel problemen over en door de Himalaya
vliegen, ondanks de ijle (zuurstofarme) lucht. Het is één van de ‘hoogst’ vliegende vogelsoorten (meer dan
5km hoog). Door het hogere hemoglobine kan het in één ademhaling meer zuurstof opnemen in zijn bloed
en dus ook functioneren in zuurstofarmere delen van de atmosfeer.
Een populatie van een soort kan, bij hetzelfde aanbod aan bronnen en dezelfde condities niet onbeperkt
groeien. Op een bepaald moment is er te veel interactie met andere soorten (interspecifieke concurrentie)
of met individuen van de eigen populatie (intraspecifieke concurrentie). Het evenwicht waarbij een
populatiedichtheid zijn ‘maximum’ haalt, noemen we de draagkracht (van een ecosysteem). De mens als
soort is er als enig organisme in geslaagd zijn bronnen en condities in die mate artificieel aan te passen of te
vergroten, dat de menselijke populatie vér boven haar draagkracht kan gedijen. We gebruiken elk jaar vijf
keer de totale hoeveelheid aan bronnen die jaarlijks door onze planeet ‘hersteld’ of ‘bijgemaakt’ worden. Dit
gedijen ‘on borrowed time’ kan echter niet blijven duren en dat merken we nu aan de klimaat-, voedsel-,
biodiversiteits- en ecocrisissen.
1
, Het vliegend hert dankt zijn naam aan zijn bovenste kaken die evolutionair zijn uitgegroeid tot een soort
gewei. Hierdoor kunnen de kaken echter niet meer gebruikt worden voor jacht en spijsvertering. Ze komen
enkel bij de mannelijke dieren voor en zijn, net als bij de echte herten, enkel functioneel bij de voortplanting,
ze dienen om te baltsen. Mannetjes ‘vechten’ met elkaar door de geweien in elkaar te haken en elkaar op te
tillen of omver te duwen. Zo schakelt een mannelijk vliegend hert concurrerende mannetjes uit en imponeert
hij.
De zwarte reiger is een erg sluwe predator. Hij gaat stokstijf ergens in ondiep water, met veel vis, staan en
spreid dan zijn vleugels als een scherm rond zich uit, letterlijk als een parasol. Door de schaduw in het water
die daardoor ontstaat denken vissen dat zij beschermd zijn door planten en zwemmen zij onder de vleugels
in, waar de lange snavel van de reiger wacht.
De Aie Aie is een lemuraapje, uniek voor Madagaskar. Het is één van de meest bedreigde diersoorten op
aarde, omwille van grote concurrentie met de mens voor het habitat
regenwoud. Omdat Madagaskar een heel oud eiland is heeft dit een
unieke biologische evolutie gekend. Meer dan 80% van alle soorten op
dit eiland zijn endemisch, maar door deze eilandecologie ook erg
kwetsbaar en de meeste zijn met uitsterven bedreigd. Een specifieke
adaptatie van de Aie Aie is de erg lange middelvinger, die gebruikt hij
om doorheen de schors van takken te boren om zo kevers en rupsen
die in het hout leven te vangen.
2. WAT IS ECOLOGIE
2.1 ECOLOGIE ALS WETENSCHAP
‘De ecologie’ kent een lange geschiedenis, maar drie ‘mijlpalen’ (wellicht de belangrijksten) verdienen een
beetje extra aandacht:
❖ In 1831 bezoekt Charles Darwin de Galapagoseilanden, waar hij onder andere de inspiratie opdoet
voor zijn evolutietheorie.
❖ In 1912 onderzoekt en ontwikkelt Alfred Wegener de theorie van de ‘continentendrift’, een theorie
die, in combinatie met de evolutietheorie van Darwin, in belangrijke mate het voorkomen van
‘biodiversiteit’ zal beschrijven.
❖ In 1953 beschrijven Crick en Watson het ‘DNA’ als drager van erfelijk materiaal en dus genetische
informatie. Deze datum wordt min of meer beschouwd als het startpunt van de moderne ‘genetica’
waarmee men onder andere veel sneller, efficiënter en wetenschappelijker gefundeerd ecologische
ontwikkelingen kan beschrijven.
2.2 DEFINITIE VAN ‘ECOLOGIE’
Ecologie is de studie van de interacties tussen organismen met hun biotische en abiotische omgeving, die de
distributie en abundantie van organismen bepalen. Ecologie komt van ‘oikos’ (huis) en ‘logos’ (kennis), kort
samengevat; begrijpen hoe ons huis (de planeet) in elkaar zit. Distributie is jezelf de vraag stellen waar het
organisme voor komt, en abundantie is hoe talrijk dit organisme daar voor komt.
Het ecologisch principe waarbij ‘alles vasthangt aan alles’, noemt men ‘synecologie’. (zie volgende pagina)
2
